JPH0559045B2 - - Google Patents

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JPH0559045B2
JPH0559045B2 JP58029171A JP2917183A JPH0559045B2 JP H0559045 B2 JPH0559045 B2 JP H0559045B2 JP 58029171 A JP58029171 A JP 58029171A JP 2917183 A JP2917183 A JP 2917183A JP H0559045 B2 JPH0559045 B2 JP H0559045B2
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JP
Japan
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zeolite
aqueous mixture
type
weight
sodium
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JP58029171A
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Japanese (ja)
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JPS59156911A (en
Inventor
Akira Yoshida
Kozo Inoe
Naomichi Hara
Yukio Isayama
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、火山ガラスを主原料として、そのシ
リカからA型ゼオライトを製造する方法、特に鉄
分を実質的に含有しない洗剤ビルダー用として好
適なA型ゼオライトの製造方法に関するものであ
る。 A型ゼオライトは、一般式(1.0±0.2)Na2
O・A2O3(2.0±0.2)SiO2・nH2Oで表わされ
る含水アルミノケイ酸塩であつて、X型ゼオライ
ト、Y型ゼオライトその他のゼオライト及びケイ
酸塩類とX線的に区別することのできる特定の結
晶構造を有する。またA型ゼオライトは、特に顕
著な硬水軟化能を有し、洗剤用ビルダーとして有
用なものである。しかし、火山ガラスを原料とす
るA型ゼオライトの製造は、その原料中に含まれ
ている鉄分を除去することが困難なため得られた
A型ゼオライトは洗剤ビルダーとして使用するに
は不適当であつた。鉄分が洗剤中に混入すれば、
洗剤自体が着色して商品価値を低下させるばかり
でなく、例えば繊維類の洗たくにおいて、その繊
維を着色させるという本来の目的とは逆の結果を
招くので、鉄分は洗剤中に混入させてはならない
物質であり、最も好ましくない不純物である。 火山ガラスは、通常アルミナ12〜14重量%、鉄
2〜4重量%を含有し、これを原料として水ガラ
スを製造する場合、鉄分を実質的に完全に分離除
去することが困難であり、またシリカの収率も60
%以下と低い上に、生成する水ガラスは、ケイソ
ー比(Na2O/SiO2)が1.0程度のメタケイ酸ナ
トリウムに近い組成のものでアルカリ効率が極め
て低いため、ケイ酸化合物の製造に際し、出発原
料を火山ガラスに依存することは困難であつた。 しかし、この特殊性を有する火山ガラスをケイ
酸塩原料とし、これを有効利用してゼオライトを
製造する研究が行われている。例えば、火山ガラ
スとして代表的なシラス等の火山噴出物を、あら
かじめ水酸化アルカリと330℃に加熱溶解して反
応性を高める方法(特公昭38−5807号公報)、反
応工程を2段階に分け、まずアルカリと低温で熟
成し、次いで温度を上げて結晶化させる方法(特
開昭49−110599号公報)が提案されたが、いずれ
の方法も不純物として含有される鉄を満足しうる
程度に分離除去することはできない。また、火山
ガラスをアルカリ溶液で処理し、反応性に富む
SiO2を選択的に溶出して、不溶分を分離した溶
液を用いて合成ゼオライトを製造する方法(特開
昭50−91597号公報)も提案されているが、この
方法によつても得られるA型ゼオライト中に酸化
鉄(Fe2O3)が0.12重量%程度含まれており、洗
剤ビルダーとして使用するには鉄含量はあまりに
も高く不適当なものであつた。さらに、カリオン
等の天然原料を用い、水熱合成時にトリアルカノ
ールアミンを添加して鉄含有量を低下させるA型
ゼオライトの製造方法も知られているが(西ドイ
ツ特許第2635357号明細書及び第2746844号明細
書)、このような特殊な物質を使用することは工
業的に著しく不利であり、A型ゼオライトの製造
には採用し難い。 このように、多量のアルミナや鉄分を含有する
火山ガラスを原料として、特に鉄分に含まないケ
イ酸化合物類を工業的に製造することは極めて困
難であり、したがつて、火山ガラスを処理して鉄
分を実質的に含有しないゼオライトを工業的に製
造すること及びそのアルカリ効率を高めることは
重要な技術的課題である。 本発明者らは、このような実情に鑑み、高価な
特殊試薬類を使用することなく、各種有用工業製
品の製造原料として火山ガラスを有効利用するこ
とについて、鋭意研究を重ねた結果、A型ゼオラ
イトの原料として好適な鉄分の少ないメタケイ酸
ナトリウムを得る方法を見出し、この知見に基づ
いて本発明をなすに至つた。 すなわち、本発明は、火山ガラスを8〜18規定
の水酸化ナトリウム水溶液に加え、70〜150℃の
温度に加熱して火山ガラス中のシリカの約50〜70
重量%を溶出させ、その溶出液から不溶分を除去
したのち、冷却又は水の添加によりメタケイ酸ナ
トリウム含水塩を晶出させ、得られたメタケイ酸
ナトリウム含水塩に所要量のアルミン酸ナトリウ
ム及び水酸化ナトリウムを加えて調製した水性反
応混合物を加熱反応させることを特徴とする火山
ガラスを主原料とするA型ゼオライトの製造方法
を提供するものである。 本発明の方法に用いる原料は、シラスを代表と
する火山ガラスであつて、前記のように多量のア
ルミナと鉄分を含有する天然原料である。また、
この火山ガラスを加えて処理するアルカリは、8
〜18規定(N)の比較的高濃度の水酸化ナトリウ
ム水溶液である。この水溶液の水酸化ナトリウム
濃度が8N未満では、加熱処理して含有シリカを
所望量溶出させるのに時間がかかるので不利であ
り、また18Nを超えると、水溶液粘度が高く処理
が円滑性を欠くので好ましくない。望ましい水酸
化ナトリウム水溶液濃度は8〜12Nである。火山
ガラスと水酸化ナトリウム水溶液との混合液は、
次いで70〜150℃の温度に加熱され、火山ガラス
中のシリカの約50〜70重量が溶出するのに十分な
時間加熱処理される。加熱処理温度が70℃未満で
はシリカ溶出速度がおそく長時間を要し、また
150℃を超えると不純物除去効果が低下するので
好ましくない。90〜130℃の温度範囲が好ましい。
また、加熱処理時間は、水溶液の水酸化ナトリウ
ムの濃度が高いほど、加熱処理温度が高いほど短
時間で所望のシリカ溶出割合が得られるが、通常
1〜4時間程度である。 本発明方法においては、かなり高濃度の水酸化
ナトリウム水溶液を用い、火山ガラス中に70重量
%程度含まれるシリカの約50〜70重量%を加熱溶
出させ、その不溶分を除いた溶液からメタケイ酸
ナトリウム含水塩結晶を析出させて他の金属化合
物類と分離する工程が重要である。火山ガラス中
のシリカをさらに高い溶出割合で回収するとき
は、析出させるメタケイ酸ナトリウム含水塩中に
不純物が混入するおそれがあり、溶出率が50重量
%未満では、利用率が低すぎて工業的に不利であ
る。 高濃度アルカリ水溶液による溶出液は、次いで
不溶分をろ過その他の手段により分離したのち、
晶出させるメタケイ酸ナトリウム含水塩Na2
SiO3・9H2Oの濃度が60〜95重量%になるように
調製し、液温を冷却して、例えば10〜30℃の温度
に数時間保持される。溶出ろ液の上記含水塩濃度
が上記範囲内にあるときは、そのまま冷却される
が、通常溶出ろ液に水を加えて濃度が調整され
る。濃度が調整された液を静置すれば、メタケイ
酸ナトリウム含水塩の結晶が析出する。液の静置
温度は低い程好ましい。次いで、例えば遠心分離
あるいは加圧ろ過等の適当な手段により含水塩結
晶は分離される。 このようにして得られた高純度のメタケイ酸ナ
トリウム含水塩の結晶は、A型ゼオライトの形成
に必要な所要量のアルミン酸ナトリウム、水酸化
ナトリウム及び水と混合し、水性混合物とする。
この場合、酸化物のモル比が次の範囲内になるよ
うに調製するのが好ましい。 H2O/Na2O=20〜200 Na2O/(SiO2+A2O3)=0.5〜4 SiO2/A2O3=2±0.5 このようなモル比範囲を有する水性混合物は、
適当な濃度にあらかじめ調製されたアルミン酸ナ
トリウム水溶液や水酸化ナトリウム水溶液を所要
の割合で混合することにより調製される。 このようにして調製された水性混合物を、よく
混和して80〜110℃の温度で3〜20時間反応させ
ることにより、実質的に鉄分を含まないA型ゼオ
ライトを製造することができる。 この際、水性混合物を加熱反応させるに先立つ
て15〜45℃で2〜48時間熟成して核生成を促進さ
せることにより、生成するA型ゼオライトを微粒
子化させることがきる。この場合、15℃よりも低
い温度では熟成時間が長すぎて実用的でないし、
また45℃よりも高いと熟成時間は短かくなるが粒
度が不均一になるのを免れない上に、効果に限度
があり、ある程度よりも小さい粒径のものが得ら
れなくなる。 また、熟成を行う代わりに、微粉砕したA型ゼ
オライトを加熱処理前に種晶として添加し、生成
A型ゼオライトの微粒子化を行うこともできる。
この種晶は粒径が小さいほど効果があるので、粒
径1μm以下のものを用いる。これよりも大きい粒
径のものでは、ほとんど効果が認められない。こ
の種晶の添加量は、水性混合物中のシリカ成分に
基づき0.1〜10重量%の範囲が適当である。 本発明の方法は、高価な特殊試薬を必要とせ
ず、高いアルカリ効率で、火山ガラスから洗剤ビ
ルダー用として好適なA型ゼオライトを工業的に
有利に提供しうる優れた方法である。 次に実施例により、本発明をさらに詳細に説明
する。なお、実施例における各性能の測定は次の
方法で行つた。 結晶化率 標準物の粉末X線ピーク強度に対する試料の同
ピーク強度の比として次式により算出した。なお
標準品には東洋曹達(株)のA4を用いた。 結晶化度=I(試料ピーク強度)/I0(標準物ピーク強
度)×100(%) 反射率 色差計を用い、A型ゼオライト自体の着色度を
評価した。 イオン交換容量 CaOとして300mgを含む500mlの硝酸カルシウム
溶液を温度コントロール及びかきまぜ機を備えた
容器に入れ、内容物の温度を30℃に保つてA型ゼ
オライト試料0.5gを投入し、30分後に溶液をメ
ンブランフイルターを用いてろ過した。ろ液中の
カルシウム濃度を原子吸光により測定し、ゼオラ
イト1g当りの交換量をCaO(mg)に換算した値
をイオン交換容量として求めた。 イオン交換速度 1mM硝酸カルシウム溶液250mlを、温度コント
ロール、かきまぜ機付き容器に入れ、これにあら
かじめゼオライト0.1gを蒸留水10mlに超音波で
分散させたものを投入し、経時的(投入後0.5分、
1分及び2分)にサンプリングした各試料をメン
ブランフイルターによつてろ別し、原子吸光によ
りカルシウム濃度を測定して、カルシウム濃度の
減少曲線より、接液1分における交換率をイオン
交換速度として求めた。 粒径 コールターカウンター粒径測定装置を用いて、
0.2〜50μmの範囲を測定した。 実施例 1 シラス555g,18N水酸化ナトリウム水溶液500
ml及び水200mlをかきまぜ機付反応容器に投入し、
100℃の温度で2時間加熱処理を行つたのち、加
圧ろ過して不溶分を分離した。得られたろ液を室
温で数時間静置し、析出した結晶を15000Gで遠
心分離してメタケイ酸ナトリウム含水塩を得た。 得られたメタケイ酸ナトリウム含水塩に、次の
酸化物モル比になるように、アルミン酸ナトリウ
ム、水酸化ナトリウム及び水を加えて水性反応混
合物を調製した。 Na2O/(SiO2+A2O3)=1.33 H2O/Na2O=40 SiO2/A2O3=2 この水性反応混合物に、東洋曹達(株)製A−4を
アルミナボールミルで4時間微粉砕したものを種
晶として5重量%添加し、ホモジナイザーで1分
間混合したのち、90℃の温度で16時間加熱反応さ
せ、A型ゼオライトを結晶として析出させた。 得られたA型ゼオライトの諸性能を第1表に示
す。 第 1 表 結晶化率 92.5% 結晶粒径(平均) 0.6μm イオン交換容量 123mg/g イオン交換速度 95% 鉄分含有率 0.091% 実施例 2 実施例1と全く同様にして得たメタケイ酸ナト
リウム含水塩結晶を用い、下記酸化物モル比にな
るように調合した水性混合物をホモジナイザーで
1分混合後、直ちに90℃で16時間加熱処理した。 Na2O/(SiO2+A2O3)=2.67 H2O/Na2O=40 SiO2/A2O3=2 得られたA型ゼオライトの諸性質は、第2表の
とおりである。 第 2 表 結晶化度 78% 結晶粒径 2.8μm イオン交換容量 140mg/g イオン交換速度 75% 鉄分含有率 0.0742% 実施例 3 実施例1と同一条件で加熱反応させ不溶分をろ
過して得られた水ガラスの晶出条件、すなわち第
3表に示すように水の添加量を変えてメタケイ酸
ナトリウム含水塩を晶出させ、それぞれの含水塩
を用いて実施例1と同様の条件でA型ゼオライト
を製造した。 それぞれの場合の、水ガラスを基準とするメタ
ケイ酸ナトリウム含水結晶の収率(重量%)、該
結晶中の鉄分含有率(SiO2当りのFe2O3の重量
%)、A型ゼオライトの鉄分含有率(重量%)及
び反射率(%)をまとめて第3表に示す。 なお、結晶化させる前の水ガラスの鉄分含有率
は0.562重量%であつた。
The present invention relates to a method for producing type A zeolite from silica using volcanic glass as a main raw material, and particularly to a method for producing type A zeolite suitable for use in detergent builders, which does not substantially contain iron. Type A zeolite has the general formula (1.0±0.2) Na 2
A hydrated aluminosilicate represented by O・A 2 O 3 (2.0±0.2)SiO 2・nH 2 O, which can be X-ray distinguished from X-type zeolite, Y-type zeolite, and other zeolites and silicates. It has a specific crystal structure that allows for Furthermore, type A zeolite has particularly remarkable water softening ability and is useful as a builder for detergents. However, in the production of type A zeolite using volcanic glass as a raw material, it is difficult to remove the iron contained in the raw material, so the type A zeolite obtained is unsuitable for use as a detergent builder. Ta. If iron gets mixed into detergent,
Iron must not be mixed into detergents because it not only colors the detergent itself and reduces its product value, but also causes the opposite effect to the original purpose of coloring the fibers when washing textiles, for example. substance and is the most undesirable impurity. Volcanic glass usually contains 12 to 14% by weight of alumina and 2 to 4% by weight of iron, and when producing water glass using this as a raw material, it is difficult to substantially completely separate and remove the iron content. The yield of silica is also 60
In addition, the water glass produced has a composition close to sodium metasilicate with a silica ratio (Na 2 O / SiO 2 ) of about 1.0, and has extremely low alkali efficiency. It was difficult to rely on volcanic glass as a starting material. However, research is being carried out to effectively utilize this unique volcanic glass as a silicate raw material to produce zeolite. For example, there is a method in which volcanic ejecta such as whitebait, which is a typical volcanic glass, is heated and dissolved in advance at 330°C with alkali hydroxide to increase its reactivity (Japanese Patent Publication No. 38-5807), and the reaction process is divided into two stages. A method was proposed (Japanese Unexamined Patent Publication No. 110599/1983) in which the iron is first aged with an alkali at a low temperature, and then the temperature is raised to crystallize it. It cannot be separated and removed. In addition, volcanic glass is treated with an alkaline solution to make it highly reactive.
A method of producing synthetic zeolite using a solution in which SiO 2 is selectively eluted and insoluble components are separated has also been proposed (Japanese Patent Application Laid-open No. 1983-91597); Type A zeolite contained about 0.12% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ), and the iron content was too high to be used as a detergent builder. Furthermore, there is also known a method for producing A-type zeolite that uses natural raw materials such as carrion and lowers the iron content by adding trialkanolamine during hydrothermal synthesis (West German Patent Nos. 2,635,357 and 2,746,844). The use of such a special substance is extremely disadvantageous industrially, and it is difficult to employ it in the production of type A zeolite. As described above, it is extremely difficult to industrially produce silicic acid compounds, especially those that do not contain iron, using volcanic glass containing large amounts of alumina and iron as raw materials. It is an important technical challenge to industrially produce zeolites that are substantially free of iron and to increase their alkaline efficiency. In view of these circumstances, the inventors of the present invention have conducted extensive research into the effective use of volcanic glass as a raw material for manufacturing various useful industrial products without using expensive special reagents. We have discovered a method for obtaining sodium metasilicate with a low iron content, which is suitable as a raw material for zeolite, and based on this knowledge, we have accomplished the present invention. That is, in the present invention, volcanic glass is added to an 8-18 N aqueous sodium hydroxide solution and heated to a temperature of 70-150°C to dissolve approximately 50-70% of the silica in the volcanic glass.
After removing insoluble matter from the eluate, the sodium metasilicate hydrate is crystallized by cooling or adding water, and the required amount of sodium aluminate and water is added to the obtained sodium metasilicate hydrate. The present invention provides a method for producing A-type zeolite using volcanic glass as a main raw material, which is characterized by subjecting an aqueous reaction mixture prepared by adding sodium oxide to a heating reaction. The raw material used in the method of the present invention is volcanic glass represented by Shirasu, which is a natural raw material containing a large amount of alumina and iron as described above. Also,
The alkali treated with this volcanic glass is 8
It is an aqueous sodium hydroxide solution with a relatively high concentration of ~18 normal (N). If the sodium hydroxide concentration of this aqueous solution is less than 8N, it is disadvantageous because it takes time to elute the desired amount of silica through heat treatment, and if it exceeds 18N, the viscosity of the aqueous solution is high and the treatment lacks smoothness. Undesirable. A desirable concentration of the sodium hydroxide aqueous solution is 8 to 12N. The mixture of volcanic glass and sodium hydroxide solution is
It is then heated to a temperature of 70-150° C. and heat treated for a time sufficient to dissolve about 50-70% of the silica in the volcanic glass. If the heat treatment temperature is less than 70℃, the silica elution rate will be slow and it will take a long time.
If the temperature exceeds 150°C, the impurity removal effect decreases, which is not preferable. A temperature range of 90-130°C is preferred.
Further, the heat treatment time is usually about 1 to 4 hours, although the higher the concentration of sodium hydroxide in the aqueous solution and the higher the heat treatment temperature, the shorter the desired silica elution ratio can be obtained. In the method of the present invention, approximately 50 to 70% by weight of silica, which is contained in volcanic glass at approximately 70% by weight, is eluted by heating using a fairly highly concentrated sodium hydroxide aqueous solution, and metasilicic acid is extracted from the solution after removing the insoluble matter. The process of precipitating sodium hydrate crystals and separating them from other metal compounds is important. When recovering silica from volcanic glass at a higher elution rate, there is a risk that impurities may be mixed into the precipitated sodium metasilicate hydrate, and if the elution rate is less than 50% by weight, the utilization rate is too low to be used industrially. disadvantageous to The eluate from the highly concentrated alkaline aqueous solution is then separated from insoluble matter by filtration or other means.
Crystallized sodium metasilicate hydrate Na 2
The concentration of SiO 3 .9H 2 O is adjusted to 60 to 95% by weight, and the liquid temperature is cooled and maintained at a temperature of, for example, 10 to 30° C. for several hours. When the hydrated salt concentration of the elution filtrate is within the above range, it is cooled as is, but the concentration is usually adjusted by adding water to the elution filtrate. If the solution whose concentration has been adjusted is allowed to stand still, crystals of sodium metasilicate hydrate will precipitate. The lower the temperature at which the liquid is allowed to stand, the more preferable it is. The hydrated salt crystals are then separated by suitable means such as centrifugation or pressure filtration. The highly purified sodium metasilicate hydrate crystals thus obtained are mixed with the required amounts of sodium aluminate, sodium hydroxide, and water necessary for forming type A zeolite to form an aqueous mixture.
In this case, it is preferable to adjust the molar ratio of the oxides to fall within the following range. H2O / Na2O =20-200 Na2O /( SiO2 + A2O3 ) =0.5-4 SiO2 / A2O3 =2±0.5 An aqueous mixture having such a molar ratio range is
It is prepared by mixing an aqueous sodium aluminate solution or an aqueous sodium hydroxide solution prepared in advance to an appropriate concentration in the required ratio. By thoroughly mixing the aqueous mixture thus prepared and reacting at a temperature of 80 to 110°C for 3 to 20 hours, type A zeolite substantially free of iron can be produced. At this time, the A-type zeolite produced can be made into fine particles by aging the aqueous mixture at 15 to 45° C. for 2 to 48 hours to promote nucleation prior to the heating reaction. In this case, the aging time would be too long to be practical at temperatures lower than 15°C.
Furthermore, if the temperature is higher than 45°C, the ripening time will be shortened, but the particle size will inevitably become non-uniform, and there will be a limit to the effectiveness, making it impossible to obtain particles with a smaller size than a certain level. Furthermore, instead of ripening, finely ground A-type zeolite can be added as a seed crystal before the heat treatment, and the produced A-type zeolite can be made into fine particles.
The smaller the particle size of this seed crystal, the more effective it is, so use one with a particle size of 1 μm or less. If the particle size is larger than this, almost no effect will be observed. The amount of seed crystals added is suitably in the range of 0.1 to 10% by weight based on the silica component in the aqueous mixture. The method of the present invention is an excellent method that does not require expensive special reagents and can industrially advantageously provide type A zeolite suitable for detergent builders from volcanic glass with high alkaline efficiency. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Note that each performance in the Examples was measured by the following method. Crystallization rate Calculated as the ratio of the peak intensity of the sample to the powder X-ray peak intensity of the standard using the following formula. Note that A4 from Toyo Soda Co., Ltd. was used as the standard product. Crystallinity = I (sample peak intensity) / I 0 (standard peak intensity) × 100 (%) Reflectance Using a color difference meter, the degree of coloration of the A-type zeolite itself was evaluated. Pour 500ml of calcium nitrate solution containing 300mg of ion exchange capacity CaO into a container equipped with a temperature control and stirrer, maintain the temperature of the contents at 30℃, add 0.5g of A-type zeolite sample, and after 30 minutes, dissolve the solution. was filtered using a membrane filter. The calcium concentration in the filtrate was measured by atomic absorption, and the exchange amount per 1 g of zeolite was converted into CaO (mg) to determine the ion exchange capacity. Ion exchange rate 250ml of 1mM calcium nitrate solution was placed in a temperature-controlled container with a stirrer, and 0.1g of zeolite dispersed in 10ml of distilled water using ultrasonic waves was added to the container over time (0.5 minutes after addition,
Each sample sampled at 1 minute and 2 minutes was filtered using a membrane filter, the calcium concentration was measured by atomic absorption, and the exchange rate at 1 minute of contact with the liquid was determined as the ion exchange rate from the calcium concentration decrease curve. I asked for it. Particle size Using a Coulter Counter particle size measuring device,
The range of 0.2 to 50 μm was measured. Example 1 Whitebait 555g, 18N sodium hydroxide aqueous solution 500g
ml and 200ml of water into a reaction container equipped with a stirrer,
After heat treatment at a temperature of 100°C for 2 hours, insoluble matter was separated by pressure filtration. The obtained filtrate was allowed to stand at room temperature for several hours, and the precipitated crystals were centrifuged at 15,000 G to obtain sodium metasilicate hydrate. An aqueous reaction mixture was prepared by adding sodium aluminate, sodium hydroxide, and water to the obtained sodium metasilicate hydrate to have the following oxide molar ratio. Na 2 O / (SiO 2 + A 2 O 3 ) = 1.33 H 2 O / Na 2 O = 40 SiO 2 /A 2 O 3 = 2 To this aqueous reaction mixture, A-4 manufactured by Toyo Soda Co., Ltd. was added to an alumina ball mill. After pulverizing for 4 hours, 5% by weight of the seed crystals were added, mixed for 1 minute using a homogenizer, and reacted by heating at 90° C. for 16 hours to precipitate A-type zeolite as crystals. Table 1 shows the various performances of the obtained type A zeolite. Table 1 Crystallization rate 92.5% Grain size (average) 0.6 μm Ion exchange capacity 123 mg/g Ion exchange rate 95% Iron content 0.091% Example 2 Sodium metasilicate hydrate obtained in exactly the same manner as Example 1 Using crystals, an aqueous mixture prepared to have the following oxide molar ratio was mixed with a homogenizer for 1 minute, and then immediately heat-treated at 90° C. for 16 hours. Na 2 O / (SiO 2 + A 2 O 3 ) = 2.67 H 2 O / Na 2 O = 40 SiO 2 /A 2 O 3 = 2 The properties of the obtained type A zeolite are as shown in Table 2. . Table 2 Crystallinity 78% Grain size 2.8 μm Ion exchange capacity 140 mg/g Ion exchange rate 75% Iron content 0.0742% Example 3 Obtained by heating and reacting under the same conditions as Example 1 and filtering out insoluble matter. Sodium metasilicate hydrate was crystallized by changing the crystallization conditions of water glass, that is, the amount of water added as shown in Table 3, and type A was obtained using each hydrate salt under the same conditions as in Example 1. produced zeolite. In each case, the yield (wt%) of sodium metasilicate hydrous crystals based on water glass, the iron content in the crystals (wt% of Fe 2 O 3 per SiO 2 ), and the iron content of A-type zeolite. The content (weight %) and reflectance (%) are summarized in Table 3. Note that the iron content of the water glass before crystallization was 0.562% by weight.

【表】 この表より明らかなように、水を加えてメタケ
イ酸ナトリウム含水塩を晶出させるときは、その
収率は若干低下するが、結晶中の鉄分含有率及び
A型ゼオライトの鉄分含有率は著しく減少し、高
品位の目的物が得られる。 参考のために、本発明の方法で得たいくつかの
A型ゼオライト、市販されているA型ゼオライト
及び市販洗剤に含まれているA型ゼオライトにつ
いて、それぞれの鉄含有率及び反射率を測定し
た。図面はその結果をプロツトしたグラフであ
る。 図からA型ゼオライトの反射率は、鉄分含有率
と逆比例することが認められるが、本発明の方法
によれば、シラスから市販品より鉄分の少ない高
純度A型ゼオライトを製造することも可能であ
り、洗剤ビルダー用として好適に使用しうること
が分る。 実施例 4 実施例1と同様にして得たメタケイ酸ナトリウ
ム含水塩に、アルミン酸ナトリウム、水酸化ナト
リウム及び水を加えて、次のモル比をもつ水性混
合物を調製した。 H2O/Na2O=40 Na2O/(SiO2+A2O3)=2.66 SiO2/A2O3=2 この水性混合物をホモジナイザーで1分間混合
したのち、第4表に示す条件下で熟成し、次いで
90℃で16時間加熱処理した。 このようにして得られたA型ゼオライトの平均
粒径(μm)を第4表に示す。
[Table] As is clear from this table, when water is added to crystallize sodium metasilicate hydrate, the yield slightly decreases, but the iron content in the crystals and the iron content in A-type zeolite is significantly reduced, resulting in a high-quality object. For reference, the iron content and reflectance of several type A zeolites obtained by the method of the present invention, commercially available type A zeolites, and type A zeolites contained in commercially available detergents were measured. . The figure is a graph plotting the results. From the figure, it is recognized that the reflectance of type A zeolite is inversely proportional to the iron content, but according to the method of the present invention, it is also possible to produce high purity type A zeolite from shirasu with a lower iron content than commercially available products. It can be seen that it can be suitably used as a detergent builder. Example 4 Sodium aluminate, sodium hydroxide, and water were added to sodium metasilicate hydrate obtained in the same manner as in Example 1 to prepare an aqueous mixture having the following molar ratio. H 2 O / Na 2 O = 40 Na 2 O / (SiO 2 + A 2 O 3 ) = 2.66 SiO 2 /A 2 O 3 = 2 After mixing this aqueous mixture with a homogenizer for 1 minute, the conditions shown in Table 4 were applied. aged under and then
Heat treatment was performed at 90°C for 16 hours. Table 4 shows the average particle size (μm) of the A-type zeolite thus obtained.

【表】【table】

【表】 実施例 5 実施例4と同様にして調製した水性混合物をホ
モジナイザーで30秒間混合したのち、第5表に示
すような種々の平均粒径をもつ種晶を種々の量で
添加し、再度ホモジナイザーで30秒間混合し、90
℃で16時間加熱処理した。このようにして得たA
型ゼオライトの平均粒径(μm)を第5表に示す。
[Table] Example 5 After mixing the aqueous mixture prepared in the same manner as in Example 4 for 30 seconds with a homogenizer, various amounts of seed crystals having various average particle sizes as shown in Table 5 were added, Mix again with a homogenizer for 30 seconds, then 90
Heat treatment was performed at ℃ for 16 hours. A obtained in this way
Table 5 shows the average particle diameter (μm) of the type zeolite.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は、A型ゼオライトの鉄分含有率と反射率
との関係を示すグラフである。
The drawing is a graph showing the relationship between iron content and reflectance of type A zeolite.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 火山ガラスに8〜18規定の水酸化ナトリウム
水溶液を加え、70〜150℃に加熱して火山ガラス
中のシリカの50〜70重量%を溶出させ、その溶出
液から不溶分を除去したのち、冷却又は水の添加
によりメタケイ酸ナトリウム含水塩を晶出分離
し、得られたメタケイ酸ナトリウム含水塩に所要
量のアルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウム及
び水を加えて水性混合物とし、これを加熱反応さ
せることを特徴とするA型ゼオライトの製造方
法。 2 メタケイ酸ナトリウム含水塩の晶出分離を
Na2SiO3・9H2Oに基づく濃度が60〜95重量%に
なる条件下で行う特許請求の範囲第1項記載の製
造方法。 3 水性混合物がモル比で H2O/Na2O=20〜200 Ha2O/(SiO2+A2O3)=0.5〜4 SiO2/A2O3=1.5〜2.5 を有するものである特許請求の範囲第1項記載の
製造方法。 4 水性混合物を15〜45℃で2〜48時間熟成後加
熱反応させる特許請求の範囲第1項又は第3項記
載の製造方法。 5 水性混合物に、その中のシリカ成分に基づき
0.1〜10重量%の、粒径1μm以下に微粉砕したA
型ゼオライト種晶を添加後加熱反応させる特許請
求の範囲第1項又は第3項記載の製造方法。
[Claims] 1 Add an 8-18N aqueous sodium hydroxide solution to volcanic glass and heat it to 70-150°C to elute 50-70% by weight of the silica in the volcanic glass, and remove the insoluble from the eluate. After removing the components, the sodium metasilicate hydrate is crystallized and separated by cooling or adding water, and the required amount of sodium aluminate, sodium hydroxide, and water are added to the obtained sodium metasilicate hydrate to form an aqueous mixture. , a method for producing A-type zeolite, which is characterized by subjecting it to a heating reaction. 2 Crystallization and separation of sodium metasilicate hydrate
The manufacturing method according to claim 1, which is carried out under conditions where the concentration based on Na 2 SiO 3 .9H 2 O is 60 to 95% by weight. 3. The aqueous mixture has a molar ratio of H2O / Na2O =20-200 Ha2O /( SiO2 + A2O3 )=0.5-4 SiO2 / A2O3 =1.5-2.5 A manufacturing method according to claim 1. 4. The manufacturing method according to claim 1 or 3, wherein the aqueous mixture is aged at 15 to 45°C for 2 to 48 hours and then subjected to heating reaction. 5 to the aqueous mixture, based on the silica content therein.
0.1 to 10% by weight of A finely ground to a particle size of 1 μm or less
The manufacturing method according to claim 1 or 3, wherein the zeolite seed crystals are added and then subjected to a heating reaction.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5263200A (en) * 1975-11-20 1977-05-25 Sanki Eng Co Ltd Process for preparing zeolite employing sillus as raw material

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