JPH04357110A - 高密度粗大結晶粒マグネシアクリンカー - Google Patents
高密度粗大結晶粒マグネシアクリンカーInfo
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【0001】本発明は高密度粗大結晶粒マグネシアクリ
ンカーに関する。
ンカーに関する。
【0002】製鋼技術の進歩に伴ない耐火物に対する要
求物性も次第に厳しいものとなっている。製鋼炉材とし
て用いられるマグネシアクリンカーについて歴史的に見
ると、最初は純度の高められた換言すれば酸化マグネシ
ウム含量の高いマグネシアクリンカーの開発が望まれ、
その後高嵩密度の換言すれば気孔率の少ないマグネシア
クリンカーが望まれ、最近ではさらにペリフレーズ結晶
粒の大きなマグネシアクリンカーの開発が望まれている
。
求物性も次第に厳しいものとなっている。製鋼炉材とし
て用いられるマグネシアクリンカーについて歴史的に見
ると、最初は純度の高められた換言すれば酸化マグネシ
ウム含量の高いマグネシアクリンカーの開発が望まれ、
その後高嵩密度の換言すれば気孔率の少ないマグネシア
クリンカーが望まれ、最近ではさらにペリフレーズ結晶
粒の大きなマグネシアクリンカーの開発が望まれている
。
【0003】海水、苦汁あるいはかん水を起源とする水
酸化マグネシウム(以下海水起源の水酸化マグネシウム
という)はこれらの起源中に存在する種々の不純物を不
可避的に含有し、それ故不純含量の多寡はそのまま最終
製品であるマグネシアクリンカー(以下海水起源のマグ
ネシアクリンカーという)の品質に影響する。そのよう
な不純物は海水起源のマグネシアクリンカー中に例えば
酸化ホウ素(B2O3)、酸化カルシウム(CaO)あ
るいは二酸化ケイ素(SiO2)として含有される。
酸化マグネシウム(以下海水起源の水酸化マグネシウム
という)はこれらの起源中に存在する種々の不純物を不
可避的に含有し、それ故不純含量の多寡はそのまま最終
製品であるマグネシアクリンカー(以下海水起源のマグ
ネシアクリンカーという)の品質に影響する。そのよう
な不純物は海水起源のマグネシアクリンカー中に例えば
酸化ホウ素(B2O3)、酸化カルシウム(CaO)あ
るいは二酸化ケイ素(SiO2)として含有される。
【0004】不純物含量の少ないマグネシアクリンカー
の開発が一応の水準に達したのち、純度向上のみでは耐
火物に所望の十分な特性を付与できないことが次第に明
らかとなり、特に不純物としてのB2O3がマグネシア
クリンカーを用いた耐火物の性質例えば耐火物の熱間物
性、耐スポーリング性あるいは耐スラグ性に大きく影響
することが明らかとなり、B2O3含有量の可及的に少
ない高純度且つ高密度マグネシアクリンカーを提供する
種々の方法が近年になって提案されている。
の開発が一応の水準に達したのち、純度向上のみでは耐
火物に所望の十分な特性を付与できないことが次第に明
らかとなり、特に不純物としてのB2O3がマグネシア
クリンカーを用いた耐火物の性質例えば耐火物の熱間物
性、耐スポーリング性あるいは耐スラグ性に大きく影響
することが明らかとなり、B2O3含有量の可及的に少
ない高純度且つ高密度マグネシアクリンカーを提供する
種々の方法が近年になって提案されている。
【0005】B2O3含有量の少ないマグネシアクリン
カー(以下低ホウ素マグネシアクリンカーという)を製
造する方法には大きく分けて2つの方法がある。1つの
方法は原料となる水酸化マグネシウムのホウ素含有量を
低減せしめる方法であり、第2の方法は水酸化マグネシ
ウムを焼成する際にホウ素を揮散せしめようとする方法
である。前者の方法は、例えば海水にMg(OH)2を
加えて海水中のホウ素化合物をMg(OH)2に吸着さ
せて除去する方法(特公昭45−53号公報参照)ある
いは海水にZr(OH)2を加えて海水中のホウ素化合
物をZr(OH)2に同様に吸着させて除去する方法(
特公昭51−5839号公報参照)である。特公昭51
−5839号の記載によれば、Zr(OH)2はMg(
OH)2よりも高いホウ素吸着能を示すようであるが、
Zr(OH)2を用いた場合においてさえ例えばホウ素
含有量3ppm(B2O3として)程度の少ないホウ素
含有量の海水を得ようとすると原海水中に存在するホウ
素に対し約300倍程度の量で使用する必要のあること
が記載されている。特にZr(OH)2を吸着剤として
使用する方法では、Zr(OH)2が僅かではあるが海
水中に残存するため、Zr(OH)2を含有する水酸化
マグネシウムを与えることになる。
カー(以下低ホウ素マグネシアクリンカーという)を製
造する方法には大きく分けて2つの方法がある。1つの
方法は原料となる水酸化マグネシウムのホウ素含有量を
低減せしめる方法であり、第2の方法は水酸化マグネシ
ウムを焼成する際にホウ素を揮散せしめようとする方法
である。前者の方法は、例えば海水にMg(OH)2を
加えて海水中のホウ素化合物をMg(OH)2に吸着さ
せて除去する方法(特公昭45−53号公報参照)ある
いは海水にZr(OH)2を加えて海水中のホウ素化合
物をZr(OH)2に同様に吸着させて除去する方法(
特公昭51−5839号公報参照)である。特公昭51
−5839号の記載によれば、Zr(OH)2はMg(
OH)2よりも高いホウ素吸着能を示すようであるが、
Zr(OH)2を用いた場合においてさえ例えばホウ素
含有量3ppm(B2O3として)程度の少ないホウ素
含有量の海水を得ようとすると原海水中に存在するホウ
素に対し約300倍程度の量で使用する必要のあること
が記載されている。特にZr(OH)2を吸着剤として
使用する方法では、Zr(OH)2が僅かではあるが海
水中に残存するため、Zr(OH)2を含有する水酸化
マグネシウムを与えることになる。
【0006】また、海水と石灰とを反応させる際に、石
灰を過剰に用いてpHを11以上とし生じる水酸化マグ
ネシウムにホウ素が吸着されるのを防止しようとする方
法がある。この方法では、しかしながら、灼熱基準でB
2O3を0.10重量%まで低下させるとCaOが2.
49重量%に増大し、B2O3を0.04重量%まで低
下させればCaOは5.06重量%に増大する如く、ホ
ウ素を低下させれば水酸化カルシウムの量が増加した水
酸化マグネシウムしか得ることができない(特公昭57
−3154号の第1表参照)。このため、特公昭57−
31547号の発明では、上記の如き精製水酸化マグネ
シウムを700〜1100℃で軽焼し次いで得られた軽
焼物を多量の海水中に投じて再び水和せしめて、水酸化
カルシウム含量の少ない精製水酸化マグネシウムを製造
し、この精製水酸化マグネシウムを焼成して、B2O3
含量の最も少ないものとしてMgO 99.6重量%、
CaO 0.10重量%およびB2O3 0.011重
量%の化学組成を有し且つ高密度3.47g/cm3の
高純度高密度マグネシアクリンカーを得ている。特公昭
57−31547号の方法は、石灰を過剰に用いるのみ
ならず精製工程を必要とし、エネルギー損失が大きいの
で工業的に有利な方法とは必ずしも云い難い。
灰を過剰に用いてpHを11以上とし生じる水酸化マグ
ネシウムにホウ素が吸着されるのを防止しようとする方
法がある。この方法では、しかしながら、灼熱基準でB
2O3を0.10重量%まで低下させるとCaOが2.
49重量%に増大し、B2O3を0.04重量%まで低
下させればCaOは5.06重量%に増大する如く、ホ
ウ素を低下させれば水酸化カルシウムの量が増加した水
酸化マグネシウムしか得ることができない(特公昭57
−3154号の第1表参照)。このため、特公昭57−
31547号の発明では、上記の如き精製水酸化マグネ
シウムを700〜1100℃で軽焼し次いで得られた軽
焼物を多量の海水中に投じて再び水和せしめて、水酸化
カルシウム含量の少ない精製水酸化マグネシウムを製造
し、この精製水酸化マグネシウムを焼成して、B2O3
含量の最も少ないものとしてMgO 99.6重量%、
CaO 0.10重量%およびB2O3 0.011重
量%の化学組成を有し且つ高密度3.47g/cm3の
高純度高密度マグネシアクリンカーを得ている。特公昭
57−31547号の方法は、石灰を過剰に用いるのみ
ならず精製工程を必要とし、エネルギー損失が大きいの
で工業的に有利な方法とは必ずしも云い難い。
【0007】焼成特にホウ素を揮散せしめる第2の方法
は、水酸化マグネシウムに例えば炭酸ソーダ等のナトリ
ウム塩を添加して、ホウ素をNa2B4O7として焼成
時に揮散せしめる方法である(米国特許第3,275,
461号明細書参照)。この方法は、得られるマグネシ
アクリンカーの気孔率を増加させる傾向がある。
は、水酸化マグネシウムに例えば炭酸ソーダ等のナトリ
ウム塩を添加して、ホウ素をNa2B4O7として焼成
時に揮散せしめる方法である(米国特許第3,275,
461号明細書参照)。この方法は、得られるマグネシ
アクリンカーの気孔率を増加させる傾向がある。
【0008】また、山元等は水酸化マグネシウム中の水
酸化カルシウム不純物含量を少なくすれば、これを焼成
した際ホウ素がB2O3として揮散し易く結果としてB
2O3含量の低い高純度・高密度マグネシアクリンカー
が得られることを明らかにし、脱炭酸海水に石灰を加え
て得た水酸化マグネシウムを分離後軽焼し、再び海水又
は水中に投入して再水和せしめ、該水酸化マグネシウム
から不純物である水酸化カルシウムを除去して水酸化カ
ルシウム含量の少ない水酸化マグネシウムを製造し、こ
れを焼成せしめて、B2O3含量が最も少ないものとし
て、MgO 99.63%、CaO 0.24%、Si
O2 0.14%、Fe2O3 0.04%、Al2O
3 0.05%およびB2O3 0.008%の組成を
有し且つ3.42g/cm3の嵩密度を有する高純度高
密度のマグネシアクリンカーを得ている。(耐火物25
巻548頁1973年、特にTable 8参照)。上
記高純度高密度マグネシアクリンカーは、この文献によ
れば灼熱基準でB2O3含量0.139重量%の水酸化
マグネシウムを焼成することにより得られている。
酸化カルシウム不純物含量を少なくすれば、これを焼成
した際ホウ素がB2O3として揮散し易く結果としてB
2O3含量の低い高純度・高密度マグネシアクリンカー
が得られることを明らかにし、脱炭酸海水に石灰を加え
て得た水酸化マグネシウムを分離後軽焼し、再び海水又
は水中に投入して再水和せしめ、該水酸化マグネシウム
から不純物である水酸化カルシウムを除去して水酸化カ
ルシウム含量の少ない水酸化マグネシウムを製造し、こ
れを焼成せしめて、B2O3含量が最も少ないものとし
て、MgO 99.63%、CaO 0.24%、Si
O2 0.14%、Fe2O3 0.04%、Al2O
3 0.05%およびB2O3 0.008%の組成を
有し且つ3.42g/cm3の嵩密度を有する高純度高
密度のマグネシアクリンカーを得ている。(耐火物25
巻548頁1973年、特にTable 8参照)。上
記高純度高密度マグネシアクリンカーは、この文献によ
れば灼熱基準でB2O3含量0.139重量%の水酸化
マグネシウムを焼成することにより得られている。
【0009】一方、ごく最近になってマグネシアーカー
ボンレンガの需要が急激に増加している。マグネシアー
カーボンレンガはマグネシアクリンカーとグラファイト
とを混合して加圧成型した不焼成レンガであって、従来
多量に用いられてきたマグネシアレンガよりも非常に優
れた耐スポーリング性、耐スラグ性を有している。その
理由はグラファイトがマグネシアクリンカーのクッショ
ン材として働きまたスラグに対して濡れが悪いことによ
ると考えられている。マグネシアーカーボンレンガの消
耗する機構はそれ故グラファイト部分がスラグにより浸
蝕されるのではなく、マグネシアクリンカー部分がスラ
グにより次第に浸蝕されることによると考えられている
。最近になってマグネシアーカーボンレンガに使用する
に適したマグネシアクリンカーとしてペリクレーズ結晶
粒の大きなものが要求され、実際にそのようなペリクレ
ーズ結晶粒の大きなマグネシアクリンカーを用いたマグ
ネシアーカーボンレンガが一層優れた耐スポーリング性
等を有することも実証されている。
ボンレンガの需要が急激に増加している。マグネシアー
カーボンレンガはマグネシアクリンカーとグラファイト
とを混合して加圧成型した不焼成レンガであって、従来
多量に用いられてきたマグネシアレンガよりも非常に優
れた耐スポーリング性、耐スラグ性を有している。その
理由はグラファイトがマグネシアクリンカーのクッショ
ン材として働きまたスラグに対して濡れが悪いことによ
ると考えられている。マグネシアーカーボンレンガの消
耗する機構はそれ故グラファイト部分がスラグにより浸
蝕されるのではなく、マグネシアクリンカー部分がスラ
グにより次第に浸蝕されることによると考えられている
。最近になってマグネシアーカーボンレンガに使用する
に適したマグネシアクリンカーとしてペリクレーズ結晶
粒の大きなものが要求され、実際にそのようなペリクレ
ーズ結晶粒の大きなマグネシアクリンカーを用いたマグ
ネシアーカーボンレンガが一層優れた耐スポーリング性
等を有することも実証されている。
【0010】しかしながら、上記した耐火物25巻54
7頁1973年の第16図に記載されているように、従
来海水起源のマグネシアクリンカーで、ペリクレーズ結
晶粒の大きさが50ミクロンを超えるものは報告されて
いない。
7頁1973年の第16図に記載されているように、従
来海水起源のマグネシアクリンカーで、ペリクレーズ結
晶粒の大きさが50ミクロンを超えるものは報告されて
いない。
【0011】それ故、本発明の目的は高純度、高嵩密度
且つ粗大結晶粒のマグネシアクリンカーを提供すること
にある。
且つ粗大結晶粒のマグネシアクリンカーを提供すること
にある。
【0012】本発明の他の目的および利点は以下の説明
から明らかとなろう。
から明らかとなろう。
【0013】本発明によれば、重量%で表わして、酸化
物として MgO
99.3 %以上CaO
0.3 %以下SiO2
0.2
%以下B2O3
0.01%未満Fe2O3とAl2O3の
合計量 0.15%以下但し、MgO、CaO、S
iO2、B2O3、Fe2O3およびAl2O3の合計
量を100重量%とする、の組成を有し、且つ嵩密度が
3.40g/cm3以上であって、後に定義する方法で
測定してマグネシアのペリクレーズ結晶の平均粒径が8
0ミクロン以上であることを特徴とする高密度粗大結晶
粒マグネシアクリンカーが提供される。
物として MgO
99.3 %以上CaO
0.3 %以下SiO2
0.2
%以下B2O3
0.01%未満Fe2O3とAl2O3の
合計量 0.15%以下但し、MgO、CaO、S
iO2、B2O3、Fe2O3およびAl2O3の合計
量を100重量%とする、の組成を有し、且つ嵩密度が
3.40g/cm3以上であって、後に定義する方法で
測定してマグネシアのペリクレーズ結晶の平均粒径が8
0ミクロン以上であることを特徴とする高密度粗大結晶
粒マグネシアクリンカーが提供される。
【0014】本発明の上記高密度粗大結晶粒マグネシア
クリンカーは、下記の方法(以下、本発明方法という)
に従って製造することができる。
クリンカーは、下記の方法(以下、本発明方法という)
に従って製造することができる。
【0015】すなわち、本発明のマグネシアクリンカー
は、海水、苦汁又はカン水またはそれらの脱炭酸処理液
を、ホウ素含有陰イオンを捕捉しうるイオン交換樹脂で
処理し、必要に応じ該イオン交換樹脂処理の前又は後で
脱炭酸又は不溶性炭酸塩を除去し、これをドロマイト▲
か▼焼物又は石灰或はそれらの水和物と反応せしめて、
重量%で表わして、灼熱基準で、 MgO
99.3 %以上CaO
0.3 %以下SiO2
0.2
%以下B2O3
0.05%以下Fe2O3とAl2O3
の合計量 0.15%以下但し、MgO、CaO
、SiO2、B2O3、Fe2O3およびAl2O3の
合計量を100%とする、の組成を有する高純度水酸化
マグネシウムを生成せしめ、次いでこれを加圧成形後焼
成することによって製造することができる。
は、海水、苦汁又はカン水またはそれらの脱炭酸処理液
を、ホウ素含有陰イオンを捕捉しうるイオン交換樹脂で
処理し、必要に応じ該イオン交換樹脂処理の前又は後で
脱炭酸又は不溶性炭酸塩を除去し、これをドロマイト▲
か▼焼物又は石灰或はそれらの水和物と反応せしめて、
重量%で表わして、灼熱基準で、 MgO
99.3 %以上CaO
0.3 %以下SiO2
0.2
%以下B2O3
0.05%以下Fe2O3とAl2O3
の合計量 0.15%以下但し、MgO、CaO
、SiO2、B2O3、Fe2O3およびAl2O3の
合計量を100%とする、の組成を有する高純度水酸化
マグネシウムを生成せしめ、次いでこれを加圧成形後焼
成することによって製造することができる。
【0016】本発明方法において用いられるマグネシウ
ム含有水溶液は海水、苦汁又はかん水あるいはそれらの
脱炭酸処理液である。脱炭酸処理液は海水、苦汁又はか
ん水に公知の方法に従って例えば水酸化カルシウムの如
きアルカリ性化合物を添加するか又は硫酸の如き強酸を
添加することによって得ることができる。
ム含有水溶液は海水、苦汁又はかん水あるいはそれらの
脱炭酸処理液である。脱炭酸処理液は海水、苦汁又はか
ん水に公知の方法に従って例えば水酸化カルシウムの如
きアルカリ性化合物を添加するか又は硫酸の如き強酸を
添加することによって得ることができる。
【0017】本発明方法において用いられるイオン交換
樹脂は、ホウ素含有陰イオンを捕捉し得るもである。か
かるイオン交換樹脂としては、ホウ素含有陰イオンの捕
捉基としての例えば多価アルコール残基を、ペンダント
基として有するものが好ましく用いられる。例えば、ペ
ンダント基として、下記式
樹脂は、ホウ素含有陰イオンを捕捉し得るもである。か
かるイオン交換樹脂としては、ホウ素含有陰イオンの捕
捉基としての例えば多価アルコール残基を、ペンダント
基として有するものが好ましく用いられる。例えば、ペ
ンダント基として、下記式
【0018】
【化1】
ここで、nは1〜4の整数であり、Rは一価の炭化水素
基であり、Zはペンタヒドロキシヘキシル基又はテトラ
ヒドロキシペンチル基である、で表わされる基を含有す
るイオン交換樹脂が例示される。
基であり、Zはペンタヒドロキシヘキシル基又はテトラ
ヒドロキシペンチル基である、で表わされる基を含有す
るイオン交換樹脂が例示される。
【0019】上記式中、Rは例えばメチル、エチル、プ
ロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、ラウリル、シク
ロヘキシル、フェニル、ベンジルの如き一価の炭化水素
基である。
ロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、ラウリル、シク
ロヘキシル、フェニル、ベンジルの如き一価の炭化水素
基である。
【0020】Zを表わすペンタヒドロキシヘキシル基は
式−C6H8(OH)5で表わすことができ、例えばソ
ルビチル、マンニチル、ガラクチチル等である。またテ
トラヒドロキシペンチル基は式−C3H6(OH)4で
表わすことができ、例えばアラビチル、リビチル等であ
る。
式−C6H8(OH)5で表わすことができ、例えばソ
ルビチル、マンニチル、ガラクチチル等である。またテ
トラヒドロキシペンチル基は式−C3H6(OH)4で
表わすことができ、例えばアラビチル、リビチル等であ
る。
【0021】このようなイオン交換樹脂としては、例え
ば下記式
ば下記式
【0022】
【化2】
で表わされるN−メチルグルカミン基を有するものが好
ましく用いられる。本発明において用いられる上記の如
きイオン交換樹脂は例えば米国特許第2,813,83
8号明細書に開示されている。この米国特許明細書の記
載は本明細書の一部として引用される。
ましく用いられる。本発明において用いられる上記の如
きイオン交換樹脂は例えば米国特許第2,813,83
8号明細書に開示されている。この米国特許明細書の記
載は本明細書の一部として引用される。
【0023】従来、ホウ素選択性のこのようなイオン交
換樹脂を用いて海水あるいは濃縮された苦汁からホウ素
を除去する可能性が示唆されてはいるが[インターセラ
ム(Interceram)、NR、3、1973、頁
212〜218参照]、このようなイオン交換樹脂を用
いて処理した海水からマグネシアクリンカー製造のため
の高純度水酸化マグネシウムを製造した例は知られてお
らず従ってこのようなイオン交換樹脂を用いることによ
ってどの程度のホウ素含有量を有する水酸化マグネシウ
ムが得られるかも全く知られていない。
換樹脂を用いて海水あるいは濃縮された苦汁からホウ素
を除去する可能性が示唆されてはいるが[インターセラ
ム(Interceram)、NR、3、1973、頁
212〜218参照]、このようなイオン交換樹脂を用
いて処理した海水からマグネシアクリンカー製造のため
の高純度水酸化マグネシウムを製造した例は知られてお
らず従ってこのようなイオン交換樹脂を用いることによ
ってどの程度のホウ素含有量を有する水酸化マグネシウ
ムが得られるかも全く知られていない。
【0024】本発明方法によれば、海水等のマグネシウ
ム含有水溶液(好ましくpH8〜10)は好ましくは上
記イオン交換樹脂を充填した塔を通過せしめることによ
って処理される。マグネシウム含有水溶液の処理速度は
、イオン交換樹脂1m3当り1分間に約0.1〜0.6
m3とするのが適当である。イオン交換樹脂は通常酸付
加塩として市販されており使用に際してはアルカリ例え
ば苛性ソーダあるいはアンモニアで遊離型に変換して用
いることが一般に推奨されているが、本発明方法によれ
ばイオン交換樹脂は酸付加塩例えば塩酸塩あるいは硫酸
塩のままで使用することができ、またその方が遊離型で
使用するよりもCaO含有量の極めて少ない水酸化マグ
ネシウムを得る上でむしろ好ましいことが明らかとされ
た。
ム含有水溶液(好ましくpH8〜10)は好ましくは上
記イオン交換樹脂を充填した塔を通過せしめることによ
って処理される。マグネシウム含有水溶液の処理速度は
、イオン交換樹脂1m3当り1分間に約0.1〜0.6
m3とするのが適当である。イオン交換樹脂は通常酸付
加塩として市販されており使用に際してはアルカリ例え
ば苛性ソーダあるいはアンモニアで遊離型に変換して用
いることが一般に推奨されているが、本発明方法によれ
ばイオン交換樹脂は酸付加塩例えば塩酸塩あるいは硫酸
塩のままで使用することができ、またその方が遊離型で
使用するよりもCaO含有量の極めて少ない水酸化マグ
ネシウムを得る上でむしろ好ましいことが明らかとされ
た。
【0025】イオン交換樹脂は硫酸あるいは塩酸の如き
強酸で処理することにより再生することができるが、本
発明方法によればホウ素含有陰イオン例えばホウ酸陰イ
オンで飽和された使用済のイオン交換樹脂は、強酸で再
生後アルカリで処理することなしにそのまま海水等のマ
グネシウム含有水溶液の処理に再使用できるという利点
がある。
強酸で処理することにより再生することができるが、本
発明方法によればホウ素含有陰イオン例えばホウ酸陰イ
オンで飽和された使用済のイオン交換樹脂は、強酸で再
生後アルカリで処理することなしにそのまま海水等のマ
グネシウム含有水溶液の処理に再使用できるという利点
がある。
【0026】本発明方法によれば、マグネシウム含有水
溶液は、イオン交換樹脂で処理する前にあるいは処理し
たのちに、必要に応じ脱炭酸又は不溶性炭酸塩を除去せ
しめることができる。
溶液は、イオン交換樹脂で処理する前にあるいは処理し
たのちに、必要に応じ脱炭酸又は不溶性炭酸塩を除去せ
しめることができる。
【0027】脱炭酸はマグネシウム含有水溶液に空気を
吹込みながら強酸例えば硫酸又は塩酸等を添加すること
によって行なうことができ、不溶性炭酸塩の除去は濾過
例えば砂濾過によって行うことができる。
吹込みながら強酸例えば硫酸又は塩酸等を添加すること
によって行なうことができ、不溶性炭酸塩の除去は濾過
例えば砂濾過によって行うことができる。
【0028】本発明方法によれば、マグネシウム含有水
溶液が海水、苦汁又はカン水の場合にはイオン交換樹脂
処理の前又は後に脱炭酸処理をすることができ、またア
ルカリ性化合物によって処理された脱炭酸処理液の場合
にはイオン交換樹脂処理の前又は後に不溶性炭酸塩を該
脱炭酸処理液から除去することができる。
溶液が海水、苦汁又はカン水の場合にはイオン交換樹脂
処理の前又は後に脱炭酸処理をすることができ、またア
ルカリ性化合物によって処理された脱炭酸処理液の場合
にはイオン交換樹脂処理の前又は後に不溶性炭酸塩を該
脱炭酸処理液から除去することができる。
【0029】本発明方法によれば、好ましくは海水、苦
汁又はカン水の脱炭酸処理液を濾過して該脱炭酸処理液
中の炭酸イオン又は不溶性炭酸塩を除去し次いでイオン
交換樹脂処理に付すか、あるいは海水、苦汁又はカン水
をイオン交換樹脂で処理し、次いで得られた処理水を脱
炭酸するかあるいは濾過して不溶性炭酸塩を除去するこ
とにより、B2O3のみならずCaO含有量の少ない水
酸化マグネシウムを得ることができる。
汁又はカン水の脱炭酸処理液を濾過して該脱炭酸処理液
中の炭酸イオン又は不溶性炭酸塩を除去し次いでイオン
交換樹脂処理に付すか、あるいは海水、苦汁又はカン水
をイオン交換樹脂で処理し、次いで得られた処理水を脱
炭酸するかあるいは濾過して不溶性炭酸塩を除去するこ
とにより、B2O3のみならずCaO含有量の少ない水
酸化マグネシウムを得ることができる。
【0030】イオン交換樹脂で処理された処理水は非常
に低い濃度でホウ素を含有し例えばB2O3換算で12
〜13ppmのホウ素を含有する脱炭酸処理液からイオ
ン交換樹脂処理によりB2O3換算で1ppm以下の処
理液を製造することができる。
に低い濃度でホウ素を含有し例えばB2O3換算で12
〜13ppmのホウ素を含有する脱炭酸処理液からイオ
ン交換樹脂処理によりB2O3換算で1ppm以下の処
理液を製造することができる。
【0031】本発明方法によれば、この処理水は次いで
ドロマイト▲か▼焼物又は石灰あるいはそれらの水和物
とそれ自体公知の方法に従って反応せしめられ、重量%
で表わして、灼熱基準で、下記組成 MgO
99.3 %以上CaO
0.3 %以下SiO2
0.2
%以下B2O3
0.05%以下(好ましくは 0.03
%以下) Fe2O3とAl2O3の合計量 0.15%以
下を有する高純度水酸化マグネシウムを生成せしめる。
ドロマイト▲か▼焼物又は石灰あるいはそれらの水和物
とそれ自体公知の方法に従って反応せしめられ、重量%
で表わして、灼熱基準で、下記組成 MgO
99.3 %以上CaO
0.3 %以下SiO2
0.2
%以下B2O3
0.05%以下(好ましくは 0.03
%以下) Fe2O3とAl2O3の合計量 0.15%以
下を有する高純度水酸化マグネシウムを生成せしめる。
【0032】この高純度水酸化マグネシウムは特にCa
OとB2O3とを非常に低水準で含有する点に特徴を有
し、後に詳述するとおり高密度粗大結晶粒を有する本発
明のマグネシアクリンカーを与える。海水起源の水酸化
マグネシウムとして、上記の如く不純物含有が極めて少
ない高純度水酸化マグネシウムは従来知られていない。 本発明方法によれば、本発明の高密度粗大結晶粒マグネ
シアクリンカーは、CaOとB2O3を非常に低水準で
含有する上記組成の高純度水酸化マグネシウムを、加圧
成形後焼成することによって製造することができる。加
圧成形は通常2〜3トン/cm3の加圧下で約1.5〜
1.7g/cm3の密度の成形体を与えるように行うの
が望ましい。また、焼成は通常1900〜2100℃の
温度で、約15分〜1時間の間実施される。
OとB2O3とを非常に低水準で含有する点に特徴を有
し、後に詳述するとおり高密度粗大結晶粒を有する本発
明のマグネシアクリンカーを与える。海水起源の水酸化
マグネシウムとして、上記の如く不純物含有が極めて少
ない高純度水酸化マグネシウムは従来知られていない。 本発明方法によれば、本発明の高密度粗大結晶粒マグネ
シアクリンカーは、CaOとB2O3を非常に低水準で
含有する上記組成の高純度水酸化マグネシウムを、加圧
成形後焼成することによって製造することができる。加
圧成形は通常2〜3トン/cm3の加圧下で約1.5〜
1.7g/cm3の密度の成形体を与えるように行うの
が望ましい。また、焼成は通常1900〜2100℃の
温度で、約15分〜1時間の間実施される。
【0033】本発明方法によれば、かくして重量%で表
わして、酸化物として MgO
99.3 %以上CaO
0.3 %以下SiO2
0.2
%以下B2O3
0.01%未満Fe2O3とAl2O3
の合計量 0.15%以下但し、MgO、CaO
、SiO2、B2O3、Fe2O3およびAl2O3の
合計量を100重量%とする、の組成を有し、且つ嵩密
度が3.40g/cm3以上であって、後に定義する方
法で測定してマグネシアのペリクレーズ結晶の平均粒径
が80ミクロン以上である本発明の高密度粗大結晶粒マ
グネシアクリンカーが提供される。
わして、酸化物として MgO
99.3 %以上CaO
0.3 %以下SiO2
0.2
%以下B2O3
0.01%未満Fe2O3とAl2O3
の合計量 0.15%以下但し、MgO、CaO
、SiO2、B2O3、Fe2O3およびAl2O3の
合計量を100重量%とする、の組成を有し、且つ嵩密
度が3.40g/cm3以上であって、後に定義する方
法で測定してマグネシアのペリクレーズ結晶の平均粒径
が80ミクロン以上である本発明の高密度粗大結晶粒マ
グネシアクリンカーが提供される。
【0034】上記本発明方法の優れた特徴の1つは、海
水、苦汁又はカン水あるいはこれらの脱炭酸処理液をホ
ウ素含有陰イオンを捕捉し得るイオン交換樹脂で処理し
、CaOおよびB2O3を非常に低水準でしか含有しな
い高純度の水酸化マグネシウムを生成する点に有り、ま
た他の1つはかかる高純度水酸化マグネシウムを焼成す
ることにより上記の如く嵩密度が3.40g/cm3以
上であるのみならずペリクレーズ結晶の平均粒径が80
ミクロン以上という非常に大きなマグネシアクリンカー
を生成する点にある。
水、苦汁又はカン水あるいはこれらの脱炭酸処理液をホ
ウ素含有陰イオンを捕捉し得るイオン交換樹脂で処理し
、CaOおよびB2O3を非常に低水準でしか含有しな
い高純度の水酸化マグネシウムを生成する点に有り、ま
た他の1つはかかる高純度水酸化マグネシウムを焼成す
ることにより上記の如く嵩密度が3.40g/cm3以
上であるのみならずペリクレーズ結晶の平均粒径が80
ミクロン以上という非常に大きなマグネシアクリンカー
を生成する点にある。
【0035】灼熱基準で、CaOが0.3重量%以下で
ありB2O3が0.05重量%以下である、CaOの含
有量とB2O3の含有量がいずれも極めて低水準にある
高純度水酸化マグネシウムを焼成することによって、上
記の如く粗大結晶粒を有するマグネシウムクリンカーが
得られることは本発明者にとって初めて明らかにされた
事実である。
ありB2O3が0.05重量%以下である、CaOの含
有量とB2O3の含有量がいずれも極めて低水準にある
高純度水酸化マグネシウムを焼成することによって、上
記の如く粗大結晶粒を有するマグネシウムクリンカーが
得られることは本発明者にとって初めて明らかにされた
事実である。
【0036】本発明の高純度粗大結晶粒マグネシアクリ
ンカーは、マグネシアのペリクレーズ結晶の平均粒径が
80ミクロン以上であり、好ましくは90ミクロン以上
である。
ンカーは、マグネシアのペリクレーズ結晶の平均粒径が
80ミクロン以上であり、好ましくは90ミクロン以上
である。
【0037】本発明の高純度粗大結晶粒マグネシアクリ
ンカーは、嵩密度が好ましくは3.42g/cm3以上
であり、より好ましくは3.43g/cm3以上である
。
ンカーは、嵩密度が好ましくは3.42g/cm3以上
であり、より好ましくは3.43g/cm3以上である
。
【0038】また、本発明の高純度粗大結晶粒マグネシ
アクリンカーは、好ましくは、重量%で表わして、酸化
物として、 MgO
99.4 %以上CaO
0.25%以下SiO2
0.2
%以下B2O3
0.01%未満Fe2O3とAl2O3の
合計量 0.15%以下の組成を有する。
アクリンカーは、好ましくは、重量%で表わして、酸化
物として、 MgO
99.4 %以上CaO
0.25%以下SiO2
0.2
%以下B2O3
0.01%未満Fe2O3とAl2O3の
合計量 0.15%以下の組成を有する。
【0039】以下、実施例により本発明をより詳細に説
明するが、本発明は実施例により何んらの限定も受ける
ものではない。
明するが、本発明は実施例により何んらの限定も受ける
ものではない。
【0040】なお、本明細書における種々の物性値は下
記の方法で測定したものである。
記の方法で測定したものである。
【0041】化学組成
日本学術振興会第124委員会試験法分科会において決
定された「学振法1マグネシアクリンカーの化学分析方
法」(1981年版 耐火物手帳 参照)に準じて測定
した。
定された「学振法1マグネシアクリンカーの化学分析方
法」(1981年版 耐火物手帳 参照)に準じて測定
した。
【0042】特にB2O3の分析に関しては同委員会に
て検討の上学振法として採用されたクルクミン(吸光光
度法)により行なった。
て検討の上学振法として採用されたクルクミン(吸光光
度法)により行なった。
【0043】嵩密度(かさ比重)
日本学術振興会第124委員会試験法分科会において決
定された「学振法2マグネシアクリンカーの見掛気孔率
、見掛け比重及びかさ比重の測定方法」(1981年版
耐火物手帳 参照)に準じ、下記の計算式より求めた
。
定された「学振法2マグネシアクリンカーの見掛気孔率
、見掛け比重及びかさ比重の測定方法」(1981年版
耐火物手帳 参照)に準じ、下記の計算式より求めた
。
【0044】
【数1】
W1:クリンカーの乾燥重量(g)
W2:白灯油で飽和した試料の白灯油中の重量(g)W
3:白灯油で飽和した試料の重量(g)S :測定温度
における白灯油の比重(g/cm3)ペリクレース結晶
の平均粒径 クリンカーの粒度分布を考慮し、5〜10mm程度のも
のを無作意に取り出す。これを研削研磨しその研磨面を
反射顕微鏡で観察する。代表的と見なされる部分3ケ所
の写真を倍率20倍にて撮影し、これらを3倍に引き伸
ばして印画紙に焼き付ける。3枚の写真中のペリクレー
ス粒子につき、その最大径の大きい方から50個選びそ
の最大粒子径を測定し、その平均値をもってペリクレー
ス結晶の平均粒径とする。
3:白灯油で飽和した試料の重量(g)S :測定温度
における白灯油の比重(g/cm3)ペリクレース結晶
の平均粒径 クリンカーの粒度分布を考慮し、5〜10mm程度のも
のを無作意に取り出す。これを研削研磨しその研磨面を
反射顕微鏡で観察する。代表的と見なされる部分3ケ所
の写真を倍率20倍にて撮影し、これらを3倍に引き伸
ばして印画紙に焼き付ける。3枚の写真中のペリクレー
ス粒子につき、その最大径の大きい方から50個選びそ
の最大粒子径を測定し、その平均値をもってペリクレー
ス結晶の平均粒径とする。
【0045】
【参考例1】海水中溶存炭酸イオン(CO2換算値80
ppm)を石灰乳の添加によりCO2換算値10ppm
まで低減した後、砂濾過機にて濾過した。この脱炭酸処
理液はホウ素をH3BO3として約12ppm含有した
。更にこの溶液をホウ素含有陰イオンを捕捉しうるイオ
ン交換樹脂(N−メチルグルカミン基含有、硫酸塩型)
100lを充填した吸着塔中を40l/分の速度で通過
させ、H3BO3を該樹脂に吸着させ、H3BO3含有
量0.70ppmの低ホウ素含有海水を調製した。この
海水と石灰乳とを反応率92%で反応させ、生成した水
酸化マグネシウム沈殿を濾別後、脱炭酸処理した上水に
て洗浄、表−1に示すような高純度水酸化マグネシウム
を生成せしめた。
ppm)を石灰乳の添加によりCO2換算値10ppm
まで低減した後、砂濾過機にて濾過した。この脱炭酸処
理液はホウ素をH3BO3として約12ppm含有した
。更にこの溶液をホウ素含有陰イオンを捕捉しうるイオ
ン交換樹脂(N−メチルグルカミン基含有、硫酸塩型)
100lを充填した吸着塔中を40l/分の速度で通過
させ、H3BO3を該樹脂に吸着させ、H3BO3含有
量0.70ppmの低ホウ素含有海水を調製した。この
海水と石灰乳とを反応率92%で反応させ、生成した水
酸化マグネシウム沈殿を濾別後、脱炭酸処理した上水に
て洗浄、表−1に示すような高純度水酸化マグネシウム
を生成せしめた。
【0046】表1中に示す数字は重量%を表わし、Ig
Lossは灼熱時消失分を表わす。
Lossは灼熱時消失分を表わす。
【0047】
【表1】
【0048】
【実施例1】参考例1にて製造した水酸化マグネシウム
を乾燥機中で水分含有量8重量%まで乾燥した。更にこ
れを成形圧力3t/cm2で加圧成型した後、酸素・プ
ロパンガス炉により2000℃で高温焼成した。このマ
グネシアクリンカーの化学組成、嵩密度およびペリクレ
ーズ結晶の平均粒径を表−2に示す。またペリクレーズ
結晶を示す写真を第1図に示す。
を乾燥機中で水分含有量8重量%まで乾燥した。更にこ
れを成形圧力3t/cm2で加圧成型した後、酸素・プ
ロパンガス炉により2000℃で高温焼成した。このマ
グネシアクリンカーの化学組成、嵩密度およびペリクレ
ーズ結晶の平均粒径を表−2に示す。またペリクレーズ
結晶を示す写真を第1図に示す。
【0049】
【表2】
【0050】
【参考例2】参考例1の方法において、脱炭酸処理液の
吸着塔の通過速度を30l/分に変える他は、参考例1
と同様にして処理し、H3BO3含有量0.45ppm
の低ホウ素海水を調製した。この海水と石灰乳とを反応
率92%にて反応させ、生成した水酸化マグネシウム沈
殿を濾別後、脱炭酸処理した上水にて洗浄し、表−3に
示すような高純度水酸化マグネシウムを生成せしめた。
吸着塔の通過速度を30l/分に変える他は、参考例1
と同様にして処理し、H3BO3含有量0.45ppm
の低ホウ素海水を調製した。この海水と石灰乳とを反応
率92%にて反応させ、生成した水酸化マグネシウム沈
殿を濾別後、脱炭酸処理した上水にて洗浄し、表−3に
示すような高純度水酸化マグネシウムを生成せしめた。
【0051】
【表3】
【0052】
【実施例2】参考例2で製造した水酸化マグネシウムを
実施例1に記載した方法と全く同様にして焼結して得た
マグネシアクリンカーの化学組成、嵩密度およびペリク
レーズ結晶の平均粒径を表−4に示す。またペリクレー
ズ結晶の写真を第2図に示す。
実施例1に記載した方法と全く同様にして焼結して得た
マグネシアクリンカーの化学組成、嵩密度およびペリク
レーズ結晶の平均粒径を表−4に示す。またペリクレー
ズ結晶の写真を第2図に示す。
【0053】
【表4】
【0054】
【比較例1】参考例1に記載したと同様の方法により脱
炭酸処理した海水100l中に水酸化マグネシウムケー
キを、乾燥物換算で27kg添加し充分に撹拌混和する
ことにより海水中のホウ素を吸着させ、5.75ppm
H3BO3含量まで低減した。この海水と石灰乳とを
反応率92%で反応させ、生成した水酸化マグネシウム
を、脱炭酸処理した上水にて洗浄し、表−5に示すよう
な精製水酸化マグネシウムを製造した。
炭酸処理した海水100l中に水酸化マグネシウムケー
キを、乾燥物換算で27kg添加し充分に撹拌混和する
ことにより海水中のホウ素を吸着させ、5.75ppm
H3BO3含量まで低減した。この海水と石灰乳とを
反応率92%で反応させ、生成した水酸化マグネシウム
を、脱炭酸処理した上水にて洗浄し、表−5に示すよう
な精製水酸化マグネシウムを製造した。
【0055】
【表5】
この精製水酸化マグネシウムを実施例1に記載したと同
様な方法により焼結した。得られたクリンカーの化学組
成、嵩密度およびペリクレーズ結晶粒径を表−6に示す
。またペリクレーズ結晶の写真を第3図に示す。
様な方法により焼結した。得られたクリンカーの化学組
成、嵩密度およびペリクレーズ結晶粒径を表−6に示す
。またペリクレーズ結晶の写真を第3図に示す。
【0056】
【表6】
図1は、実施例1で得られた本発明のマグネシアクリン
カーのペリクレーズ結晶を示す顕微鏡写真(倍率約15
0倍)であり、図中に示されたスケールの最小目盛は1
0μを表わす。図2は、実施例2で得られた本発明のマ
グネシアクリンカーのペリクレーズ結晶を示す顕微鏡写
真(倍率約150倍)である。図3は、比較例1で得ら
れたマグネシアクリンカーのペリクレーズ結晶を示す顕
微鏡写真(約150倍)である。
カーのペリクレーズ結晶を示す顕微鏡写真(倍率約15
0倍)であり、図中に示されたスケールの最小目盛は1
0μを表わす。図2は、実施例2で得られた本発明のマ
グネシアクリンカーのペリクレーズ結晶を示す顕微鏡写
真(倍率約150倍)である。図3は、比較例1で得ら
れたマグネシアクリンカーのペリクレーズ結晶を示す顕
微鏡写真(約150倍)である。
Claims (5)
- 【請求項1】 重量%で表わして、酸化物としてMg
O 99
.3 %以上CaO
0.3 %以下SiO2
0.2 %
以下B2O3
0.01%未満Fe2O3とAl2O3の合
計量 0.15%以下の組成を有し、且つ嵩密度
が3.40g/cm3以上であって、マグネシアのペリ
クレーズ結晶の平均粒径が80ミクロン以上であること
を特徴とする高密度粗大結晶粒マグネシアクリンカー。 - 【請求項2】 該ペリクレーズ結晶の平均粒径が90
ミクロン以上である請求項1記載のマグネシアクリンカ
ー。 - 【請求項3】 嵩密度が3.42g/cm3以上であ
る請求項1また2記載のマグネシアクリンカー。 - 【請求項4】 嵩密度が3.43g/cm3以上であ
る請求項1ないし3のいずれかに記載のマグネシアクリ
ンカー。 - 【請求項5】 重量で表わして、酸化物としてMgO
99.
4 %以上CaO
0.25%以下SiO2
0.2 %以下
B2O3
0.01%未満Fe2O3とAl2O3の合計量
0.15%以下の組成を有する請求項1ないし4の
いずれかに記載のマグネシアクリンカー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3091019A JPH068169B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 高密度粗大結晶粒マグネシアクリンカー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3091019A JPH068169B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 高密度粗大結晶粒マグネシアクリンカー |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58062962A Division JPS59190217A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 高密度粗大結晶粒マグネシアクリンカー及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04357110A true JPH04357110A (ja) | 1992-12-10 |
JPH068169B2 JPH068169B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=14014850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3091019A Expired - Lifetime JPH068169B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 高密度粗大結晶粒マグネシアクリンカー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH068169B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002068791A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-03-08 | Tokuyama Corp | 泥漿の再利用方法 |
CN102491379A (zh) * | 2011-12-10 | 2012-06-13 | 中南大学 | 高硼盐湖卤水制备高纯氧化镁的方法 |
JP2016190759A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 新日鐵住金株式会社 | マグネシア・クロムれんが |
JPWO2018030225A1 (ja) * | 2016-08-09 | 2019-06-20 | 神島化学工業株式会社 | 酸化マグネシウム顆粒 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5632322A (en) * | 1979-08-17 | 1981-04-01 | Shin Nippon Kagaku Kogyo Co Ltd | Magnesia calcining method |
-
1991
- 1991-03-30 JP JP3091019A patent/JPH068169B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5632322A (en) * | 1979-08-17 | 1981-04-01 | Shin Nippon Kagaku Kogyo Co Ltd | Magnesia calcining method |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002068791A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-03-08 | Tokuyama Corp | 泥漿の再利用方法 |
CN102491379A (zh) * | 2011-12-10 | 2012-06-13 | 中南大学 | 高硼盐湖卤水制备高纯氧化镁的方法 |
JP2016190759A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 新日鐵住金株式会社 | マグネシア・クロムれんが |
JPWO2018030225A1 (ja) * | 2016-08-09 | 2019-06-20 | 神島化学工業株式会社 | 酸化マグネシウム顆粒 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH068169B2 (ja) | 1994-02-02 |
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