JPH0581524B2 - - Google Patents

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JPH0581524B2
JPH0581524B2 JP58070743A JP7074383A JPH0581524B2 JP H0581524 B2 JPH0581524 B2 JP H0581524B2 JP 58070743 A JP58070743 A JP 58070743A JP 7074383 A JP7074383 A JP 7074383A JP H0581524 B2 JPH0581524 B2 JP H0581524B2
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JP
Japan
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silica
solution
sodium silicate
silicate solution
weight
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JP58070743A
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Japanese (ja)
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JPS59195518A (en
Inventor
Masahiro Numata
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Taiheiyo Cement Corp
Onoda Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Onoda Cement Co Ltd
Onoda Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、珪酸ナトリウム溶液の製造方法に関
する。さらに詳しくは、本発明は、特定の副生含
水非晶質シリカを原料とし一定の方法により精製
された珪酸ナトリウム溶液を製造する該方法に関
する。 珪弗化物を用いる弗化物を合成する際には含水
非晶質シリカが副生する(註、後述式(1)および
(2))。現在、工業的には、かゝる副生シリカの大
部分は、リン酸製造工程から回収される弗素化合
物の再利用に伴つて発生する。しかしながら、そ
の品質は、原料である弗素化合物の回収方法若し
くはその再利用のための工程の如何により大巾に
異る。そして現状は、前述の副生シリカの中
SiO2の純分が高く白色度の良好な部分のみが、
微粉末シリカ、珪酸カルシウム系材料若しくは水
ガラスの製造に利用されているにすぎない。 一方、合成ゼオライトは、近時合成浄剤への配
合開始と共に急激に需要量が増加し、この用途の
ため可能な限り経済的にゼオライトを製造し、供
給することが、いわゆる無りん洗剤をより広く普
及させ、水域の環境改善を進める上で重要であ
る。 洗剤ビルダーに適するA型ゼオライトは、通
常、シリカ、アルミナおよび水酸化ナトリウムか
らなる組成物を水熱合成する方法によつて製造さ
れており、代表的な方法は次の二つである。すな
わち、水ガラスおよびアルミン酸ナトリウムを
原料とする方法および前処理して得た固体シリ
カ若しくはアルミノシリケートを原料とする方法
である。 前記の場合、原料の全てが工業製品であるた
めに、原料の品質の変動が少なく、良質のゼオラ
イトを得ることができる反面原料コストが高くな
るという欠点がある。また前記の場合、原料は
経済的に入手可能であるが、原料の精製(純度向
上)若しくは活性賦与等のための処理費が無視で
きず、その上、該処理により発生する廃棄物の処
分にも相当の費用がかゝる等の問題点を含んでい
る。 他方、前述の珪弗化物を原料とする弗化物の合
成工程からは、例えば下記式(1)若しくは式(2)によ
りシリカが副生する。 Na2SiF6+NaAlO2+NaOH→ Na3Al6+NaF+SiO2 ……(1) H2SiF6+2Al(OH)3→ 2AlF3・nH2O+SiO2 ……(2) かゝる副生シリカは、X線的に非晶質な平均粒
径1μm以下の微粒子の集合体であり、化学的活
性に著しく富んでいる。その具体的化学成分は、
当該副生シリカが副生する工程により異るもの
の、一般には、40〜60重量%の水分を含む以外、
少量の弗素、アルカリ金属若しくはアルカリ土類
金属の無機化合物ならびに少量の有機物等が含ま
れるのみであり、1000℃での灼熱ベースで95重量
%以上のシリカを含有する。しかしながら、この
副生シリカは、原料の珪弗化物を溶解させた際、
その最初の反応によつて析出する副生物である。
そしてそのために、原料中の不溶性不純物、主工
程からもたらせる夾雑物等の全てを包含するとい
う欠点を有している。その故に、この副生シリカ
は、その色相についても純白色に近いものから黒
褐色のものに至るまで様々ものがある。以上の理
由で、珪弗化物を用いて弗化物を合成する際に副
生するシリカは、その中で良質の部分ないしはロ
ツトのみが湿式法による水ガラスの製造等に用い
ることがで知られているにすぎず、まして良質の
シリカ溶液の製造ひいてはゼオライトの原料とし
て用いるという技術については未だ全く成功して
いない。 副生シリカの利用に係る上述の技術的事情にか
んがみ、本発明者等はこの物質の有効利用を可能
にすべく種々研究を行なつた。 その結果、前述の副生シリカ(註、40〜60重量
%の水分を含有)を水酸化ナトリウム溶液に溶解
させ、少量かつ一定のカルシウム含有物質を添加
混合してのち瀘過することにより、無色透明なシ
リカ溶液を製造できることを知つた。そしてさら
にこのシリカ溶液とアルミン酸ナトリウムを用い
ることにより、前述の副生シリカの色相如何に拘
らず常に白色度に富む高純度A型ゼオライトが簡
易な工程で経済的に製造できることを見出し、本
発明を完成するに至つた。 以上の記述から明らかなように、本発明の目的
は第一に副生シリカを用いる精製珪酸ナトリウム
溶液の製造方法を提供するにある。第二の目的
は、上記方法により製造された珪酸ナトリウム溶
液をA型ゼオライト製造用その他の用途へ提供す
るにある。その他の目的は以下の記述から明らか
にされる。 本発明は、下記(1)の主要構成と下記(2)および(3)
の実施態様的構成を有する。 (1) 下記原料イ、ロ、およびハを、SiO2濃度が
6〜30重量%、〔SiO2〕/〔Na2O〕モル比が、
1.0〜3.5、Ca(OH)2濃度が0.01〜1.0重量%のな
るように混合、溶解し、加熱撹拌後瀘過して精
製珪酸ナトリウム溶液を得ることを特徴とする
珪酸ナトリウム溶液の製造方法。 イ 水酸化ナトリウム溶液。 ロ 珪弗化物を用いて弗化物を合成する際に副
生する含水非晶質シリカ ハ 水酸化カルシウム、ゾノトライト、トバモ
ライトから選ばれた化合物の一以上。 (2) 含水非晶質シリカを常圧下、70〜105℃で溶
解させる前記第(1)項に記載の製造方法。 (3) 水酸化カルシウム、ゾノトライト、トバモラ
イトの如きCaOを含む化合物の一以上を粉末で
又はそれらの水性懸濁液若しくは溶液で加え20
分以上加熱、攪拌する前記第(1)項の記載の製造
方法。 以下に本発明の構成および効果につき詳しく説
明する。 イ 本発明に使用する副生シリカ:前述したよう
にこのものは、非晶質微粒子の集合体である。
そのため化学的活性に富み、常圧下、60〜80℃
のような温度で希薄水酸化ナトリウム溶液に容
易に溶解する。しかしこの副生シリカは、この
ものが発生する珪弗化物→弗化物への反応工程
において、一般的には0.001%のような微量な
いし1重量%の有効物を含有することとなるた
め白色から黒褐色に恒る様々の色相のものが存
在する。かゝる副生シリカを溶解させた水酸化
ナトリウム溶液は、そのまゝでは着色したり濁
りを有し、利用価値換言すれば商品価値がな
い。そしてたとえこの珪酸ナトリウム溶液を原
料としてゼオライトを合成しても様々に着色さ
れたゼオライトが得られる。ところで、本発明
品の用途に係るゼオライトの製造のための前述
の方法における一方の原料である珪酸ナトリ
ウム溶液の代表的な製造方法としては、イ、石
英をアルカリ金属塩と共に融解させた後冷却し
て得られたカレツトをオートクレーブ中で溶解
させるいわゆる乾式法とロ、オートクレーブ中
で石英粉末を直接水酸化ナトリウム溶液に溶解
させるいわゆる湿式法とがある。 前記イ、の場合原料中に有機物が存在しても
問題にはならない。しかし、前記ロ、の場合該
存在は製品に着色および濁りをもたらすので、
この場合は、活性炭を加えて濾過精製する方法
を採用している。 因に、この活性炭法を本発明に係る珪酸ナト
リウム溶液の精製に転用したところ、脱色とい
う点については、一応の効果が認められた。し
かしながら、精製のための瀘過速度が著しく小
さく結局経済的に精製できないことが判つた。
ここにおいて本発明者等は、前述したように、
副生シリカを水酸化ナトリウム溶液に溶解した
珪酸ナトリウム溶液に少量の一定のカルシウム
含有物を添加混合することにより、該溶液中に
ゲル状の非晶質シリカ化合物(以下ゲルとい
う)を生成させ、一定時間加熱攪拌を継続した
後瀘別することにより、該ゲルと共に着色物質
および前述の濁りも除去されるのみならず、該
瀘過速度も予想外に大きくなることを見出し
た。本発明の方法のこの工程に使用するカルシ
ウム含有物としては、前述(3)のように水酸化カ
ルシウム、ゾノトライト若しくはトバモライト
から選ばれた一以上の化合物である。これら以
外のカルシウム化合物であつても、前述のシリ
カ溶液に添加して、同様なゲルを生成しうるも
のであれば、同様に使用できることは勿論であ
る。珪酸ナトリウム溶液へのカルシウム含有物
の添加形態としては、粉末そのまゝよりも、水
性懸濁液若しくは水性溶液とするのがよい。特
に水酸化カルシウム若しくは生石灰を粉末の
まゝ添加すると珪酸ナトリウム溶液への分散が
不十分となり易く、予め懸濁若しくは水性溶液
として用いた場合に較べ効果が劣る。カルシウ
ム含有物の添加時期は、副生シリカを水酸化ナ
トリウム溶液に溶解させた後に限定されず、該
溶解前若しくは溶解中のいづれかであつてもよ
いが、好ましくは、珪酸ナトリウム溶液を調製
後に添加する。この理由は明らかでない。カル
シウム含有物の添加量は、珪酸ナトリウム溶液
に対してCa(OH)2換算で0.01〜1.0重量%の範
囲が好ましく、さらに好ましくは0.05〜0.3重
量%である。該物質の使用量が不十分(0.01重
量%未満)の場合には、前述のゲル生成量が少
なく前述の濾過速度が向上しない。反対に該使
用量が多い(1.0重量%を超える)場合は、格
別の効果の向上はなく、シリカ分の損失(註.
ゲルとなる分)が増加する。このようなカルシ
ウム含有物を添加してゲルを析出させた珪酸ナ
トリウム溶液は、20分以上加熱(註.温度60℃
〜沸点)を継続することが必要である。20分未
満の時間で加熱若しくは保温を中止して冷却し
たものを瀘過しようとすると該瀘過の速度が著
るしく低下する場合がある。 上述したように、本発明に係る珪酸ナトリウ
ム溶液の精製工程においては、適量のカルシウ
ム含有物の添加と該添加により生成したゲルを
加熱熟成する工程が、本質的に重要な本発明の
中核をなしており、この工程を経ることによつ
て珪酸ナトリウム溶液が包含している着色物、
濁りの原因物のみならず、鉄分、アルミウム
分、弗素分等も、その後の瀘過工程において同
時に除去され、精製珪酸ナトリウム溶液すなわ
ち高純度の珪酸ナトリウム溶液が簡易に製造で
きる。以上のように本発明に係る副生シリカを
出発原料とした珪酸ナトリウム溶液の精製方法
は、他の製造方法により得られた未精製珪酸ナ
トリウム溶液の精製にも同様に適用し得ること
は云うまでもない。 本発明で使用する副生シリカに付き補足説明
する。本発明の方法においては副生シリカは、
含水物のまゝ水酸化ナトリウム溶液に溶解しな
ければならない。 因に、特開昭53−56199号公報には、副生シ
リカの含水量を5%程度以下になるまで乾燥し
た場合に溶解性が向上する旨が開示されてい
る。しかしながら本発明者等による同様の実験
によると副性シリカを乾燥した乾燥粉末は、水
酸化ナトリウム溶液の液面に浮いてしまい液内
部への分散ならびに溶解が困難であつた。のみ
ならず、かゝる微粉末は取扱時に飛散して作業
環境を悪化させることが明らかになり、含水物
を乾燥することによる効果は何も認められなか
つた。 本発明に用いる副性シリカの水酸化ナトリウム
溶液への溶解について図によつて説明する。 第1図および第2図は副生シリカの水酸化ナト
リウム溶液への溶解時間(時、分)溶解率(%)
の関係曲線を示す。両図において各曲線を示す記
号は、溶解条件すなわち、Ma2O%とSiO2
Na2Oモル比および温度ならびに結果(良、否)
を示すものである。これらを一括して下表に示し
た。
The present invention relates to a method for producing a sodium silicate solution. More specifically, the present invention relates to a method for producing a sodium silicate solution purified by a certain method using a specific by-product hydrous amorphous silica as a raw material. When synthesizing fluoride using silicofluoride, hydrated amorphous silica is produced as a by-product (note, formula (1) and
(2)). Currently, industrially, most of such by-product silica is generated as a result of the reuse of fluorine compounds recovered from the phosphoric acid manufacturing process. However, the quality varies widely depending on the method for recovering the raw material fluorine compound or the process for reusing it. The current situation is that the above-mentioned by-product silica
Only the areas with high SiO 2 purity and good whiteness are
It is only used in the production of finely powdered silica, calcium silicate materials, or water glass. On the other hand, the demand for synthetic zeolite has increased rapidly as it has recently begun to be incorporated into synthetic detergents, and it is important to manufacture and supply zeolite as economically as possible for this purpose. It is important to disseminate it widely and improve the environment of water areas. Type A zeolite suitable for detergent builders is usually produced by a method of hydrothermally synthesizing a composition consisting of silica, alumina and sodium hydroxide, and the following two methods are typical. That is, a method using water glass and sodium aluminate as raw materials, and a method using pretreated solid silica or aluminosilicate as raw materials. In the above case, since all of the raw materials are industrial products, there is little variation in the quality of the raw materials, and although high quality zeolite can be obtained, there is a drawback that the cost of raw materials is high. In the above case, although the raw materials are economically available, the processing costs for refining the raw materials (improving purity) or imparting activity cannot be ignored, and on top of that, it is difficult to dispose of the waste generated by the processing. However, there are also problems such as considerable costs. On the other hand, from the fluoride synthesis step using the aforementioned silicofluoride as a raw material, silica is produced as a by-product, for example, according to the following formula (1) or formula (2). Na 2 SiF 6 +NaAlO 2 +NaOH→ Na 3 Al 6 +NaF+SiO 2 ...(1) H 2 SiF 6 +2Al(OH) 3 → 2AlF 3・nH 2 O+SiO 2 ...(2) Such by-product silica is It is an aggregate of linearly amorphous fine particles with an average particle diameter of 1 μm or less, and is extremely highly chemically active. Its specific chemical composition is
Although it varies depending on the process in which the by-product silica is produced, it generally contains 40 to 60% water by weight.
It contains only small amounts of fluorine, inorganic compounds of alkali metals or alkaline earth metals, and small amounts of organic substances, and contains more than 95% by weight of silica on a scorching basis at 1000°C. However, when the raw material silica fluoride is dissolved, this by-product silica
It is a by-product that is precipitated by the initial reaction.
Therefore, it has the disadvantage that it includes all insoluble impurities in raw materials, impurities resulting from the main process, etc. Therefore, this by-product silica has a variety of hues, ranging from nearly pure white to dark brown. For the above reasons, it is known that only the high-quality silica, which is a by-product when synthesizing fluoride using silicofluoride, can be used in the production of water glass by the wet method. Furthermore, there has been no success in producing high-quality silica solutions or even using them as raw materials for zeolite. In view of the above-mentioned technical circumstances related to the use of by-product silica, the present inventors conducted various studies to enable effective use of this substance. As a result, by dissolving the above-mentioned by-product silica (containing 40 to 60% water by weight) in a sodium hydroxide solution, adding and mixing a small amount of a certain amount of calcium-containing material, and filtering it, colorless I learned that it is possible to produce a transparent silica solution. Furthermore, it was discovered that by using this silica solution and sodium aluminate, high-purity A-type zeolite that is always rich in whiteness regardless of the hue of the by-product silica can be economically produced in a simple process, and the present invention is based on the present invention. I was able to complete it. As is clear from the above description, the first object of the present invention is to provide a method for producing a purified sodium silicate solution using by-product silica. The second purpose is to provide the sodium silicate solution produced by the above method for use in producing A-type zeolite and other uses. Other purposes will become clear from the description below. The present invention has the following main configuration (1) and the following (2) and (3).
It has an embodiment configuration. (1) The following raw materials A, B, and C have a SiO 2 concentration of 6 to 30% by weight and a [SiO 2 ]/[Na 2 O] molar ratio of
1.0 to 3.5, Ca(OH) 2 concentration is 0.01 to 1.0% by weight, mixed and dissolved, heated and stirred, and filtered to obtain a purified sodium silicate solution. B Sodium hydroxide solution. (b) Hydrous amorphous silica which is produced as a by-product when synthesizing fluoride using silicofluoride (c) One or more compounds selected from calcium hydroxide, xonotrite, and tobermorite. (2) The manufacturing method according to item (1) above, wherein the hydrated amorphous silica is dissolved at 70 to 105°C under normal pressure. (3) Adding one or more CaO-containing compounds, such as calcium hydroxide, xonotlite, tobermorite, as a powder or as an aqueous suspension or solution thereof20
The manufacturing method according to item (1) above, wherein the method is heated and stirred for at least 1 minute. The configuration and effects of the present invention will be explained in detail below. (a) By-product silica used in the present invention: As mentioned above, this silica is an aggregate of amorphous fine particles.
Therefore, it is highly chemically active and can be heated at 60 to 80℃ under normal pressure.
Easily dissolved in dilute sodium hydroxide solution at temperatures such as . However, this by-product silica generally contains a trace amount such as 0.001% to 1% by weight of effective substances in the reaction process from silicofluoride to fluoride, which causes it to change from white to white. There are various hues that are blackish brown. A sodium hydroxide solution in which such by-product silica is dissolved is colored or cloudy as it is, and has no commercial value. Even if zeolite is synthesized using this sodium silicate solution as a raw material, variously colored zeolites can be obtained. By the way, a typical method for producing the sodium silicate solution, which is one of the raw materials in the above-mentioned method for producing the zeolite used in the product of the present invention, is as follows: (i) quartz is melted together with an alkali metal salt and then cooled; There is a so-called dry method in which the cullet obtained by the process is dissolved in an autoclave, and (2) a so-called wet method in which quartz powder is directly dissolved in a sodium hydroxide solution in an autoclave. In the case of (a) above, the presence of organic substances in the raw materials does not pose a problem. However, in the case of (b) above, its presence causes coloration and turbidity in the product, so
In this case, a method of filtering and purifying by adding activated carbon is adopted. Incidentally, when this activated carbon method was applied to the purification of the sodium silicate solution according to the present invention, some effect in terms of decolorization was observed. However, it was found that the filtration rate for purification was extremely low and ultimately it was not possible to purify economically.
Here, the present inventors, as mentioned above,
By adding and mixing a small amount of a certain calcium-containing substance to a sodium silicate solution in which by-product silica is dissolved in a sodium hydroxide solution, a gel-like amorphous silica compound (hereinafter referred to as gel) is generated in the solution, It has been found that by continuing heating and stirring for a certain period of time and then filtering, not only the colored substances and the above-mentioned turbidity are removed along with the gel, but also the filtration rate becomes unexpectedly high. The calcium-containing substance used in this step of the method of the present invention is one or more compounds selected from calcium hydroxide, xonotlite, or tobermorite, as described in (3) above. Of course, calcium compounds other than these can also be used in the same manner as long as they can be added to the silica solution described above to produce a similar gel. The calcium-containing substance is preferably added to the sodium silicate solution in the form of an aqueous suspension or solution rather than as a powder. In particular, when calcium hydroxide or quicklime is added as a powder, it tends to be insufficiently dispersed in the sodium silicate solution, and the effect is inferior to when it is used as a suspension or an aqueous solution. The timing of adding the calcium-containing substance is not limited to after the by-product silica is dissolved in the sodium hydroxide solution, and may be added before or during the dissolution, but preferably after the sodium silicate solution is prepared. do. The reason for this is not clear. The amount of the calcium-containing substance added is preferably in the range of 0.01 to 1.0% by weight, more preferably 0.05 to 0.3% by weight in terms of Ca(OH) 2 based on the sodium silicate solution. If the amount of the substance used is insufficient (less than 0.01% by weight), the amount of gel produced will be small and the filtration rate will not improve. On the other hand, if the amount used is large (more than 1.0% by weight), there will be no particular improvement in the effect, and the silica content will be lost (Note).
gel) increases. A sodium silicate solution containing such calcium-containing substances to precipitate a gel is heated for 20 minutes or more (note: at a temperature of 60°C).
~boiling point). If heating or insulating is stopped for less than 20 minutes and the cooled material is attempted to be filtered, the speed of filtration may be significantly reduced. As mentioned above, in the purification process of the sodium silicate solution according to the present invention, the process of adding an appropriate amount of calcium-containing material and heating and aging the gel produced by the addition is an essentially important core of the present invention. By going through this process, colored substances contained in the sodium silicate solution,
Not only substances that cause turbidity but also iron, aluminum, fluorine, etc. are removed at the same time in the subsequent filtration step, and a purified sodium silicate solution, that is, a highly purified sodium silicate solution can be easily produced. As mentioned above, it goes without saying that the method for purifying a sodium silicate solution using by-product silica as a starting material according to the present invention can be similarly applied to purifying an unpurified sodium silicate solution obtained by other manufacturing methods. Nor. A supplementary explanation will be given regarding the by-product silica used in the present invention. In the method of the present invention, the by-product silica is
It must be dissolved in the sodium hydroxide solution while remaining hydrated. Incidentally, JP-A-53-56199 discloses that the solubility is improved when the by-product silica is dried to a water content of about 5% or less. However, according to similar experiments conducted by the present inventors, the dried powder of secondary silica floated on the surface of the sodium hydroxide solution, making it difficult to disperse and dissolve it inside the solution. In addition, it has become clear that such fine powder scatters during handling and deteriorates the working environment, and no effect was observed by drying the water-containing material. The dissolution of secondary silica used in the present invention in a sodium hydroxide solution will be explained using figures. Figures 1 and 2 show dissolution time (hours, minutes) and dissolution rate (%) of by-product silica in sodium hydroxide solution.
shows the relationship curve. The symbols indicating each curve in both figures indicate the dissolution conditions, namely Ma 2 O% and SiO 2 /
Na 2 O molar ratio and temperature and results (pass or fail)
This shows that. These are collectively shown in the table below.

【表】 良、×不良の五段階による肉眼判定
以上に明らかなように、適切な溶解条件を選択
すれば、シリカの良好な溶解結果を短時間内に取
得できることは明らかである。また、副生シリカ
の溶解速度は、水酸化アルミニウムの該速度に比
べ著るしく大きく、加えて水酸化アルミニウムの
水酸化ナトリウム溶液への溶解は、高温度、高濃
度の該液を使用するという条件が好ましい。 以上のように、本発明の方法において用いる副
生シリカの水酸化ナトリウム溶液への溶解速度
は、温度依存性が大きく、60℃でも可能ではある
が80℃以上が好ましい。なお副生シリカを水酸化
ナトリウム溶液に溶解する場合、その混合順序、
攪拌若しくは加熱時期については格別限定されな
い。 次に、本発明品との反応に使用するアルミン酸
ナトリウム溶液について述べる。このものは水酸
化アルミニウムと水酸化ナトリウム溶液とから公
知方法によつて製造できる。しかしながらかゝる
液は多くの場合、両原料(市販品)に含まれてい
る鉄分及び有機物により褐色の濁りを呈してお
り、このものをそのまゝ本発明に係るゼオライト
合成反応に用いるとゼオライトの着色原因とな
る。研究の結果、濁りについては瀘過により除去
できるが、着色は除去できない。さらに研究の結
果、該着色の除去については、アルミン酸ナトリ
ウム液中にSiO2として0.02〜0.5重量%程度のシ
リカ溶液(註、前述)若しくは、水酸化ナトリウ
ム易溶性シリカを十分に混合し熟成して後瀘過す
ることにより、該着色物が容易に除去でき、この
ように精製したアルミン酸ナトリウム溶液と前述
の精製珪酸ナトリウム溶液を反応させることによ
りゼオライトを合成したところ一層白色度の向上
したゼオライトが得られることが分つた。 なお、本発明に係るゼオライト合成反応におけ
る成分組成、反応及び結晶化条件は、公知方法と
同様であるので記載を省略する。因に本発明の利
用に係るA型ゼオライトの製造方法は、前記第(1)
項に記載の方法により精製した精製珪酸ナトリウ
ム溶液、アルミン酸ナトリウム溶液、水酸化ナト
リウムおよび水を混合して、シリカ分、水酸化ナ
トリウムおよび水がA型ゼオライト形成範囲内に
ある均質な組成物を調製し、結晶化させることに
よりなるものである。そして本発明の方法によれ
ば、出発原料として強く着色した副生シリカを用
いても、最終的に白色度に優れたゼオライトが合
成できる。 本発明によれば、如何なる着色程度を有する副
生シリカを用いた場合であつても、無色透明な珪
酸ナトリウム溶液が製造できる。すなわち、従来
利用することは出来なかつた着色した若しくは
(有機物などで)汚染された副生シリカを100%有
効利用することができる。更に、本発明に係るこ
の珪酸ナトリウム溶液をシリカ源とすることによ
り、白色度に富むゼオライトが経済的に製造でき
る特徴があることが確認できる。 次に本発明を実施例により更に詳しく説明す
る。 実施例 1−1 NaO2として約6重量%の水酸化ナトリウム溶
液に表−1に示す副生シリカをSiO2として16.0重
量%となるように添加し、攪拌機で攪拌しながら
80℃で20分間加熱して溶解して珪酸ナトリウム溶
液を製造した。攪拌を継続しつつ液温を80℃に保
ちながらCa(OH)2とし0.1重量%の水酸化カルシ
ウムを水性スラリーを添加し、1時間保持したと
ころ少量のゲルが生成した。 このゲルと着色物質等の不純物をNO−5Cの濾
紙を用いて濾過し生成珪酸ナトリウム溶液を得
た。 表−1に精製珪酸ナトリウムの物性と500gの
珪酸ナトリウムを濾過するに要する時間を示す。 実施例 1−2 副生シリカをSiO2として12.0重量%となるよう
に添加した以外は実施例1−1−と同様にして精
製珪酸ナトリウム溶液を得た。 表−1に精製珪酸ナトリウム溶液の物性、濾過
時間を示す。 実施例 1−3 副生シリカをSiO2として18.0重量%となるよう
に添加した以外は実施例1−1と同様にして精製
珪酸ナトリウム溶液を得た。 表−1に精製珪酸ナトリウム溶液の物性、濾過
時間を示す。 応用例 水酸化アルミニウムを水酸化ナトリウム溶液に
約100℃で溶解してAl2O3:15.98重量%、Na2O:
15.49重量%のアルミン酸ナトリウム溶液調整し、
このアルミン酸ナトリウム溶液、実施例1で得た
精製珪酸ナトリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液
及び水を下記のモル比、モル%になるように混合
して得た混合物を攪拌しながら60℃で1時間熟成
し、次いで80℃に4時間保ちA型ゼオライトを晶
析させた。得られたA型ゼオライトの白色度は99
であつた。 〔Na2O〕/〔Al2O3〕=2.7(モル比) 〔SiO2〕/〔Al2O3〕=2.0(モル比) 〔H2O〕/〔Na2O〕+〔Al2O3〕+〔Si
O2〕+〔H2O〕=94.0(モル%) 比較例 1−1 水酸化カルシウムを添加しない以外は実施例1
−1と同様にした。 濾過後の珪酸ナトリウム溶液の物性、濾過に要
する時間を表−1に示す。 比較例 1−2 水酸化カルシウムを添加しない以外は実施例1
−2と同様にした。 濾過後の珪酸ナトリウム溶液の物性、濾過に要
する時間を表−1に示す。 比較例 1−3 水酸化カルシウムを添加しない以外は実施例1
−3と同様にした。 濾過後の珪酸ナトリウム溶液の物性、濾過に要
する時間を表−1に示す。
[Table] Visual judgment based on five levels of good and bad As is clear from the above, it is clear that if appropriate dissolution conditions are selected, good dissolution results for silica can be obtained within a short time. In addition, the dissolution rate of by-product silica is significantly higher than that of aluminum hydroxide, and in addition, dissolving aluminum hydroxide in a sodium hydroxide solution requires the use of a high-temperature, high-concentration solution. Conditions are favorable. As described above, the rate of dissolution of the by-product silica in the sodium hydroxide solution used in the method of the present invention is highly temperature dependent, and although 60°C is possible, it is preferably 80°C or higher. When dissolving by-product silica in a sodium hydroxide solution, the mixing order,
There are no particular limitations on the timing of stirring or heating. Next, the sodium aluminate solution used in the reaction with the product of the present invention will be described. This product can be prepared from aluminum hydroxide and a sodium hydroxide solution by known methods. However, in many cases, such a liquid exhibits a brown turbidity due to the iron content and organic substances contained in both raw materials (commercially available products), and if this liquid is used as it is in the zeolite synthesis reaction according to the present invention, it will produce zeolite. causes coloration. Research has shown that turbidity can be removed by filtration, but coloration cannot be removed. As a result of further research, it was found that in order to remove this coloring, a silica solution containing about 0.02 to 0.5% by weight of SiO 2 (as mentioned above) or sodium hydroxide easily soluble silica was thoroughly mixed into the sodium aluminate solution and aged. The colored substances can be easily removed by filtration, and when zeolite is synthesized by reacting the purified sodium aluminate solution with the purified sodium silicate solution, a zeolite with further improved whiteness is obtained. It was found that it was possible to obtain Note that the component composition, reaction, and crystallization conditions in the zeolite synthesis reaction according to the present invention are the same as those in known methods, so descriptions thereof will be omitted. Incidentally, the method for producing A-type zeolite according to the use of the present invention is
A homogeneous composition in which the silica content, sodium hydroxide, and water are within the range for forming type A zeolite is prepared by mixing purified sodium silicate solution, sodium aluminate solution, sodium hydroxide, and water purified by the method described in 1. It is obtained by preparing and crystallizing it. According to the method of the present invention, even if strongly colored by-product silica is used as a starting material, zeolite with excellent whiteness can be synthesized in the end. According to the present invention, a colorless and transparent sodium silicate solution can be produced regardless of the degree of coloration of by-product silica. In other words, colored or contaminated by-product silica (with organic matter, etc.), which could not be used conventionally, can be used 100% effectively. Furthermore, it can be confirmed that by using the sodium silicate solution according to the present invention as a silica source, zeolite with high whiteness can be produced economically. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1-1 The by-product silica shown in Table 1 was added to a sodium hydroxide solution containing about 6% by weight as NaO 2 to give a concentration of 16.0% by weight as SiO 2 , and the mixture was stirred with a stirrer.
A sodium silicate solution was prepared by heating and dissolving at 80°C for 20 minutes. While stirring and maintaining the liquid temperature at 80° C., an aqueous slurry containing 0.1% by weight of calcium hydroxide was added as Ca(OH) 2 and maintained for 1 hour, resulting in the formation of a small amount of gel. This gel and impurities such as colored substances were filtered using NO-5C filter paper to obtain a sodium silicate solution. Table 1 shows the physical properties of purified sodium silicate and the time required to filter 500 g of sodium silicate. Example 1-2 A purified sodium silicate solution was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that by-product silica was added as SiO 2 at a concentration of 12.0% by weight. Table 1 shows the physical properties and filtration time of the purified sodium silicate solution. Example 1-3 A purified sodium silicate solution was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that by-product silica was added as SiO 2 at a concentration of 18.0% by weight. Table 1 shows the physical properties and filtration time of the purified sodium silicate solution. Application example Aluminum hydroxide is dissolved in sodium hydroxide solution at about 100℃ to form Al 2 O 3 : 15.98% by weight, Na 2 O :
15.49% by weight sodium aluminate solution prepared;
This sodium aluminate solution, the purified sodium silicate solution obtained in Example 1, the sodium hydroxide solution, and water were mixed at the following molar ratio and mol%, and the resulting mixture was heated at 60°C for 1 hour with stirring. The mixture was aged and then kept at 80°C for 4 hours to crystallize type A zeolite. The whiteness of the type A zeolite obtained was 99.
It was hot. [Na 2 O] / [Al 2 O 3 ] = 2.7 (molar ratio) [SiO 2 ] / [Al 2 O 3 ] = 2.0 (molar ratio) [H 2 O] / [Na 2 O] + [Al 2 O 3 〕+〔Si
O 2 ] + [H 2 O] = 94.0 (mol%) Comparative example 1-1 Example 1 except that calcium hydroxide was not added
Same as -1. Table 1 shows the physical properties of the sodium silicate solution after filtration and the time required for filtration. Comparative Example 1-2 Example 1 except that calcium hydroxide is not added
I did the same as -2. Table 1 shows the physical properties of the sodium silicate solution after filtration and the time required for filtration. Comparative Example 1-3 Example 1 except that calcium hydroxide is not added
- Same as 3. Table 1 shows the physical properties of the sodium silicate solution after filtration and the time required for filtration.

【表】【table】

【表】 実施例 2 副生シリカをSiO2として18.0重量%となるよう
に添加し、水酸化カルシウムをCa(OH)2として
0.3重量%添加した以外は実施例1−1と同様に
した。 得られた精製珪酸ナトリウム溶液の物性と、該
溶液中のSiO2濃度を表−2に示す。 実施例 3 副生シリカをSiO2として18.0重量%となるよう
に添加し、トバモライトをCa(OH)2として0.3重
量%添加した以外は実施例1−1と同様にした。 得られた精製珪酸ナトリウム溶液の物性と、該
溶液中のSiO2濃度を表−2に示す。 実施例 4 副生シリカをSiO2として18.0重量%となるよう
に添加し、ゾノトライトをCa(OH)2として0.5重
量%添加した以外は実施例1−1と同様にした。 得られた精製珪酸ナトリウム溶液の物性と、該
溶液中のSiO2濃度を表−2に示す。 比較例 2 水酸化カルシウムをCa(OH)2として、本発明
の上限値1.0重量%を超える2.0重量%を添加した
以外は実施例2と同様にした。 濾過後に得られた珪酸ナトリウム溶液は着色も
なく、濁りもなかつたが、該溶液中のSiO2濃度
は16.1%と調合値を18.0よりも大巾に低下してい
た。 実施例 5 表−2に示す組成の白色の副生シリカを用いた
以外は実施例1−3と同様にした。 得られた精製珪酸ナトリウム溶液の物性と、該
溶液中のSiO2濃度を表−2に示す。 比較例 3 水酸化カルシウムを添加しなかつた以外は実施
例5と同様にした。 濾過後に得られた珪酸ナトリウム溶液は表−2
に示したようにうすい褐色に着色していた。
[Table] Example 2 By-product silica was added as SiO 2 to a concentration of 18.0% by weight, and calcium hydroxide was added as Ca(OH) 2.
The same procedure as Example 1-1 was carried out except that 0.3% by weight was added. Table 2 shows the physical properties of the purified sodium silicate solution and the SiO 2 concentration in the solution. Example 3 The same procedure as in Example 1-1 was carried out, except that by-product silica was added in an amount of 18.0% by weight as SiO 2 and tobermorite was added in an amount of 0.3% by weight as Ca(OH) 2 . Table 2 shows the physical properties of the purified sodium silicate solution and the SiO 2 concentration in the solution. Example 4 The same procedure as Example 1-1 was carried out, except that by-product silica was added in an amount of 18.0% by weight as SiO 2 and xonotlite was added in an amount of 0.5% by weight as Ca(OH) 2 . Table 2 shows the physical properties of the purified sodium silicate solution and the SiO 2 concentration in the solution. Comparative Example 2 The same procedure as Example 2 was carried out except that calcium hydroxide was Ca(OH) 2 and 2.0% by weight, which exceeds the upper limit of 1.0% by weight of the present invention, was added. The sodium silicate solution obtained after filtration was neither colored nor cloudy, but the SiO 2 concentration in the solution was 16.1%, which was significantly lower than the formulation value of 18.0. Example 5 The same procedure as Example 1-3 was carried out except that white by-product silica having the composition shown in Table-2 was used. Table 2 shows the physical properties of the purified sodium silicate solution and the SiO 2 concentration in the solution. Comparative Example 3 The same procedure as Example 5 was carried out except that calcium hydroxide was not added. Table 2 shows the sodium silicate solution obtained after filtration.
As shown, it was colored pale brown.

【表】【table】

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

第1,2図は、副生シリカの水酸化ナトリウム
溶液への溶解時間(時.分)と溶解率(%)の関
係曲線を示す。
Figures 1 and 2 show relationship curves between the dissolution time (hours and minutes) of by-product silica in a sodium hydroxide solution and the dissolution rate (%).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記原料イ、ロ、およびハを、SiO2濃度が
6〜30重量%、〔SiO2〕/〔Na2O〕モル比が、
1.0〜3.5、Ca(OH)2濃度が0.01〜1.0重量%となる
ように混合、溶解し、加熱攪拌後濾過して精製珪
酸ナトリウム溶液を得ることを特徴とする珪酸ナ
トリウム溶液の製造方法。 イ 水酸化ナトリウム溶液 ロ 珪弗化物を用いて弗化物を合成する際に副生
する含水非晶質シリカ ハ 水酸化カルシウム、ゾノトライト、トバモラ
イトから選ばれた化合物の一以上。
[Scope of Claims] 1. The following raw materials A, B, and C have a SiO 2 concentration of 6 to 30% by weight and a [SiO 2 ]/[Na 2 O] molar ratio of
1.0 to 3.5, Ca(OH) 2 concentration is 0.01 to 1.0% by weight, mixed and dissolved, heated and stirred, and filtered to obtain a purified sodium silicate solution. (b) Sodium hydroxide solution Hydrous amorphous silica, which is a by-product when synthesizing fluoride using silicofluoride.One or more compounds selected from calcium hydroxide, xonotlite, and tobermorite.
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