JPH06219727A - ケイ酸カルシウム含有水性スラリーの製造方法 - Google Patents
ケイ酸カルシウム含有水性スラリーの製造方法Info
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- JPH06219727A JPH06219727A JP952093A JP952093A JPH06219727A JP H06219727 A JPH06219727 A JP H06219727A JP 952093 A JP952093 A JP 952093A JP 952093 A JP952093 A JP 952093A JP H06219727 A JPH06219727 A JP H06219727A
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- calcium silicate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱効率のよいケイ酸カルシウム含有水性スラ
リーの製造方法を提供する。 【構成】 複数個の攪拌槽を直列に接続した連続多段攪
拌槽型式の反応装置の第１段に、石灰質原料とケイ酸質
原料とを水に分散させた原料スラリーを供給し、装置内
で１３０℃以上で反応させてケイ酸カルシウム含有水性
スラリーを生成させる。最終段から抜出された生成スラ
リーは熱交換器で原料スラリーと熱交換させて熱回収し
たのち脱水成形に供する。
リーの製造方法を提供する。 【構成】 複数個の攪拌槽を直列に接続した連続多段攪
拌槽型式の反応装置の第１段に、石灰質原料とケイ酸質
原料とを水に分散させた原料スラリーを供給し、装置内
で１３０℃以上で反応させてケイ酸カルシウム含有水性
スラリーを生成させる。最終段から抜出された生成スラ
リーは熱交換器で原料スラリーと熱交換させて熱回収し
たのち脱水成形に供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はケイ酸カルシウム含有水
性スラリーの製造方法に関する。ケイ酸カルシウム含有
水性スラリーは、耐火被覆材、耐火断熱材、保温材等と
して用いられるケイ酸カルシウム成形体の原料である。
性スラリーの製造方法に関する。ケイ酸カルシウム含有
水性スラリーは、耐火被覆材、耐火断熱材、保温材等と
して用いられるケイ酸カルシウム成形体の原料である。
【０００２】
【従来の技術】ケイ酸カルシウム成形体は、一般的に
は、水中に分散させた石灰質原料とケイ酸質原料とを反
応させて得られたケイ酸カルシウムを含む水性スラリー
を、脱水成形し、そのまま乾燥するか又は加圧下水蒸気
養生した後に乾燥させることにより製造される。
は、水中に分散させた石灰質原料とケイ酸質原料とを反
応させて得られたケイ酸カルシウムを含む水性スラリー
を、脱水成形し、そのまま乾燥するか又は加圧下水蒸気
養生した後に乾燥させることにより製造される。
【０００３】嵩密度が低く、強度の優れたケイ酸カルシ
ウム成形体を得るために、水中に分散させた石灰質原料
とケイ酸質原料との反応は、加圧下、１３０℃以上の高
温で行うとよいことが知られている（特公昭５８−３０
２５９号）。一方、脱水成形は通常７０〜８０℃で行わ
れている。従来、石灰質原料とケイ酸質原料とからケイ
酸カルシウム含有水性スラリーを製造する反応装置とし
ては、バッチ式攪拌槽や円柱状の単筒型容器が一般的で
ある。また、特公昭４９−３０９１７号には直列に接続
した攪拌機付きオートクレーブから成る反応装置が記載
されている。
ウム成形体を得るために、水中に分散させた石灰質原料
とケイ酸質原料との反応は、加圧下、１３０℃以上の高
温で行うとよいことが知られている（特公昭５８−３０
２５９号）。一方、脱水成形は通常７０〜８０℃で行わ
れている。従来、石灰質原料とケイ酸質原料とからケイ
酸カルシウム含有水性スラリーを製造する反応装置とし
ては、バッチ式攪拌槽や円柱状の単筒型容器が一般的で
ある。また、特公昭４９−３０９１７号には直列に接続
した攪拌機付きオートクレーブから成る反応装置が記載
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ケイ酸カルシウム含有
水性スラリーの製造に際しては反応原料の加熱に多量の
エネルギーを必要とする。すなわち、嵩密度の小さいケ
イ酸カルシウム成形体を製造するためには、石灰質原料
とケイ酸質原料とを水中に稀薄に懸濁させた状態で反応
させなければならず、大量の水を反応温度まで加熱しな
ければならないからである。本発明はエネルギー消費量
の少ないケイ酸カルシウム含有水性スラリーの製造方法
を提供せんとするものである。
水性スラリーの製造に際しては反応原料の加熱に多量の
エネルギーを必要とする。すなわち、嵩密度の小さいケ
イ酸カルシウム成形体を製造するためには、石灰質原料
とケイ酸質原料とを水中に稀薄に懸濁させた状態で反応
させなければならず、大量の水を反応温度まで加熱しな
ければならないからである。本発明はエネルギー消費量
の少ないケイ酸カルシウム含有水性スラリーの製造方法
を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、連続多段攪拌槽型式の反応装置を用い、且つ最
終段から抜出した生成スラリーの保有熱量を間接熱交換
器を介して原料スラリーに供給することにより、エネル
ギーを効率よく利用できることを見いだし本発明に到達
した。
た結果、連続多段攪拌槽型式の反応装置を用い、且つ最
終段から抜出した生成スラリーの保有熱量を間接熱交換
器を介して原料スラリーに供給することにより、エネル
ギーを効率よく利用できることを見いだし本発明に到達
した。
【０００６】すなわち、本発明の要旨は、水中に分散さ
せた石灰質原料とケイ酸質原料とを１３０℃以上で反応
させてケイ酸カルシウム含有水性スラリーを製造する方
法において、反応装置として複数個の攪拌槽を直列に接
続してなる連続多段攪拌槽型式の反応装置を用い、且つ
原料は最終段の攪拌槽から抜出された生成スラリーと伝
熱面を介した熱交換により昇温させたのち第１段の攪拌
槽に供給することを特徴とするケイ酸カルシウム含有水
性スラリーの製造方法に存する。
せた石灰質原料とケイ酸質原料とを１３０℃以上で反応
させてケイ酸カルシウム含有水性スラリーを製造する方
法において、反応装置として複数個の攪拌槽を直列に接
続してなる連続多段攪拌槽型式の反応装置を用い、且つ
原料は最終段の攪拌槽から抜出された生成スラリーと伝
熱面を介した熱交換により昇温させたのち第１段の攪拌
槽に供給することを特徴とするケイ酸カルシウム含有水
性スラリーの製造方法に存する。
【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明方法で用いられる石灰質原料としては、生石灰、消
石灰、カーバイト滓等の周知のものがいずれも使用可能
であり、好適には生石灰である。ケイ酸質原料としては
珪藻土、珪石等の天然品、あるいはシリコンダスト、湿
式燐酸製造プロセスで副生する珪弗化水素酸と水酸化ア
ルミニウムとを反応させて得られるシリカ等の工業副産
物のいずれもが使用できる。石灰質原料とケイ酸質原料
とのモル比は所望のケイ酸カルシウムの組成に応じて適
宜選択すればよいが、通常は約１である。
発明方法で用いられる石灰質原料としては、生石灰、消
石灰、カーバイト滓等の周知のものがいずれも使用可能
であり、好適には生石灰である。ケイ酸質原料としては
珪藻土、珪石等の天然品、あるいはシリコンダスト、湿
式燐酸製造プロセスで副生する珪弗化水素酸と水酸化ア
ルミニウムとを反応させて得られるシリカ等の工業副産
物のいずれもが使用できる。石灰質原料とケイ酸質原料
とのモル比は所望のケイ酸カルシウムの組成に応じて適
宜選択すればよいが、通常は約１である。
【０００８】上記両原料は原料固形分に対し１０重量倍
以上，好ましくは１５〜４０重量倍の水に分散させ、原
料スラリーとして反応装置に供給される。本発明方法で
用いられる反応装置は、複数個の攪拌槽を直列に接続し
た連続多段反応装置である。攪拌槽の形状は特に限定さ
れず、従来公知の攪拌機付きの耐圧容器が使用できる。
以上，好ましくは１５〜４０重量倍の水に分散させ、原
料スラリーとして反応装置に供給される。本発明方法で
用いられる反応装置は、複数個の攪拌槽を直列に接続し
た連続多段反応装置である。攪拌槽の形状は特に限定さ
れず、従来公知の攪拌機付きの耐圧容器が使用できる。
【０００９】攪拌槽の段数は２段以上であればよいが、
未反応物のショートパスを減少させるため４段以上とす
るのが好ましい。装置費用と反応成績とを総合すると通
常は４〜６段が好ましい。石灰質原料とケイ酸質原料と
の反応は１３０℃以上で行われる。水媒体中での反応で
あるため加圧下で反応させることになる。反応温度は好
ましくは１５０〜２４０℃である。反応所要時間はバッ
チ式反応の場合の１〜２倍程度であり、段数が多いほど
短縮できる。例えば５段程度の場合にはバッチ式反応の
場合の３割増し程度でよい。
未反応物のショートパスを減少させるため４段以上とす
るのが好ましい。装置費用と反応成績とを総合すると通
常は４〜６段が好ましい。石灰質原料とケイ酸質原料と
の反応は１３０℃以上で行われる。水媒体中での反応で
あるため加圧下で反応させることになる。反応温度は好
ましくは１５０〜２４０℃である。反応所要時間はバッ
チ式反応の場合の１〜２倍程度であり、段数が多いほど
短縮できる。例えば５段程度の場合にはバッチ式反応の
場合の３割増し程度でよい。
【００１０】ケイ酸カルシウムは普通はトバモライトゲ
ル→Ｃ−Ｓ−Ｈ（II）→Ｃ−Ｓ−Ｈ（Ｉ）→結晶性トバ
モライト→ゾノトライトの順で相転移するので、所望す
るケイ酸カルシウムに応じて反応温度、反応時間を調節
する。また、各攪拌槽の反応温度は同じでも異なってい
てもよい。
ル→Ｃ−Ｓ−Ｈ（II）→Ｃ−Ｓ−Ｈ（Ｉ）→結晶性トバ
モライト→ゾノトライトの順で相転移するので、所望す
るケイ酸カルシウムに応じて反応温度、反応時間を調節
する。また、各攪拌槽の反応温度は同じでも異なってい
てもよい。
【００１１】最終段の攪拌槽から抜き出された生成スラ
リーは１３０℃以上の高温なので、間接熱交換器を介し
て原料スラリーと熱交換させたのち脱水成形に供する。
間接熱交換器としては多管式熱交換器、渦巻熱交換器、
プレート熱交換器等の公知の熱交換器が使用できる。脱
水成形の温度は通常７０〜８０℃なので、熱交換後の温
度がこの温度を下廻らない限り、生成スラリーからの熱
回収は生成スラリーの利用に何ら障害とならない。生成
スラリーとの熱交換により昇温させた原料スラリーは第
１段の攪拌槽に供給し、さらに水蒸気で所定の温度まで
加熱して反応を進行させる。
リーは１３０℃以上の高温なので、間接熱交換器を介し
て原料スラリーと熱交換させたのち脱水成形に供する。
間接熱交換器としては多管式熱交換器、渦巻熱交換器、
プレート熱交換器等の公知の熱交換器が使用できる。脱
水成形の温度は通常７０〜８０℃なので、熱交換後の温
度がこの温度を下廻らない限り、生成スラリーからの熱
回収は生成スラリーの利用に何ら障害とならない。生成
スラリーとの熱交換により昇温させた原料スラリーは第
１段の攪拌槽に供給し、さらに水蒸気で所定の温度まで
加熱して反応を進行させる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例によ
り何等限定されるものではない。
が、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例によ
り何等限定されるものではない。
【００１３】実施例１ 内容積４０容量部の攪拌器付きオートクレーブを５基直
列に連結した反応装置に、原料スラリー（生石灰に温水
を加えて消化し、これにＣａＯ／ＳｉＯ2 のモル比が
１．０５になるように珪石を添加し、総水量が固形分に
対し２７．５重量倍になるよう水を加え、９０℃とした
スラリー）をポンプで１５ｋｇ／ｍ2 Ｇに昇圧し、５０
容量部／Ｈｒの割合で、後述する第５反応槽から抜き出
されたスラリーを熱源とする間接熱交換器を通して約１
８０℃に加熱した後、第１反応槽に連続的に供給した。
さらに第１反応槽には水蒸気を加えて加熱し、２００℃
とした。反応装置内でスラリーは反応しつつ各反応槽を
順次経由して流れ、第５反応槽から系外に抜出された。
第２反応槽から第５反応槽は十分に断熱して加熱するこ
となく反応させた。第５反応槽から抜き出されたスラリ
ーは間接熱交換器を通して約１１０℃まで降温させた後
に、減圧弁で約２ｋｇ／ｍ2 Ｇまで減圧し、さらに約８
０℃、常圧まで降温、降圧してから脱水成形工程に送っ
た。この反応での平均滞留時間は合計４時間であった。
第５反応槽から抜き出されたスラリーにケイ酸カルシウ
ムに対し３重量％のガラス繊維を添加したのち型に注入
して圧縮成形し、乾燥した。型の大きさは１，０００×
３，０００×３０ｍｍであり、乾燥後の成形体の密度は
０．５ｇ／ｃｍ3 であった。乾燥による収縮率は長さ方
向が０．７％、厚み方向が５．３％であった。また、原
料スラリー１リットル当たりの水蒸気で加えた熱量は２
０ｋｃａｌであった。
列に連結した反応装置に、原料スラリー（生石灰に温水
を加えて消化し、これにＣａＯ／ＳｉＯ2 のモル比が
１．０５になるように珪石を添加し、総水量が固形分に
対し２７．５重量倍になるよう水を加え、９０℃とした
スラリー）をポンプで１５ｋｇ／ｍ2 Ｇに昇圧し、５０
容量部／Ｈｒの割合で、後述する第５反応槽から抜き出
されたスラリーを熱源とする間接熱交換器を通して約１
８０℃に加熱した後、第１反応槽に連続的に供給した。
さらに第１反応槽には水蒸気を加えて加熱し、２００℃
とした。反応装置内でスラリーは反応しつつ各反応槽を
順次経由して流れ、第５反応槽から系外に抜出された。
第２反応槽から第５反応槽は十分に断熱して加熱するこ
となく反応させた。第５反応槽から抜き出されたスラリ
ーは間接熱交換器を通して約１１０℃まで降温させた後
に、減圧弁で約２ｋｇ／ｍ2 Ｇまで減圧し、さらに約８
０℃、常圧まで降温、降圧してから脱水成形工程に送っ
た。この反応での平均滞留時間は合計４時間であった。
第５反応槽から抜き出されたスラリーにケイ酸カルシウ
ムに対し３重量％のガラス繊維を添加したのち型に注入
して圧縮成形し、乾燥した。型の大きさは１，０００×
３，０００×３０ｍｍであり、乾燥後の成形体の密度は
０．５ｇ／ｃｍ3 であった。乾燥による収縮率は長さ方
向が０．７％、厚み方向が５．３％であった。また、原
料スラリー１リットル当たりの水蒸気で加えた熱量は２
０ｋｃａｌであった。
【００１４】比較例１ ２基のバッチ式攪拌反応槽を用い、熱回収をしながらケ
イ酸カルシウム含有水性スラリーを製造した。第１及び
第２の２基の反応槽のそれぞれに実施例１で用いたと同
様の原料スラリー（温度９０℃）を供給した。次いで第
１反応槽を２００℃に加熱して３時間反応させ、ケイ酸
カルシウム含有水性スラリーを生成させた。
イ酸カルシウム含有水性スラリーを製造した。第１及び
第２の２基の反応槽のそれぞれに実施例１で用いたと同
様の原料スラリー（温度９０℃）を供給した。次いで第
１反応槽を２００℃に加熱して３時間反応させ、ケイ酸
カルシウム含有水性スラリーを生成させた。
【００１５】双方の反応槽の気相部を配管で連絡したと
ころ、双方の反応槽の温度（２００℃と９０℃）の差に
より、第１反応槽から第２反応槽に水蒸気が移動し、原
料スラリーの温度が約１４０℃まで上昇した。第２反応
槽は更に水蒸気を加えて２００℃とし、この温度で３時
間反応させ、ケイ酸カルシウム含有水性スラリーを生成
させた。一方、第１反応槽の生成スラリーは約８０℃、
常圧まで降温，降圧してから圧縮成形工程に送り、実施
例１と同様にしてテストピースを作成した。
ころ、双方の反応槽の温度（２００℃と９０℃）の差に
より、第１反応槽から第２反応槽に水蒸気が移動し、原
料スラリーの温度が約１４０℃まで上昇した。第２反応
槽は更に水蒸気を加えて２００℃とし、この温度で３時
間反応させ、ケイ酸カルシウム含有水性スラリーを生成
させた。一方、第１反応槽の生成スラリーは約８０℃、
常圧まで降温，降圧してから圧縮成形工程に送り、実施
例１と同様にしてテストピースを作成した。
【００１６】この方法では原料スラリーの仕込、昇温、
反応、降温の１サイクルに９時間かかった。すなわち、
反応に利用されている反応槽は全体の１／３であり、装
置の利用効率が低かった。また、原料スラリー１リット
ル当たりの水蒸気で加えた熱量は約６０ｋｃａｌであっ
た。得られた成形体の密度は０．５ｇ／ｃｍ3 、乾燥に
よる収縮率は長さ方向が０．７％、厚さ方向が５．６％
であり、実施例１のものとほぼ同一であった。
反応、降温の１サイクルに９時間かかった。すなわち、
反応に利用されている反応槽は全体の１／３であり、装
置の利用効率が低かった。また、原料スラリー１リット
ル当たりの水蒸気で加えた熱量は約６０ｋｃａｌであっ
た。得られた成形体の密度は０．５ｇ／ｃｍ3 、乾燥に
よる収縮率は長さ方向が０．７％、厚さ方向が５．６％
であり、実施例１のものとほぼ同一であった。
【００１７】
【発明の効果】本発明の方法によれば、熱効率よくケイ
酸カルシウム含有水性スラリーを製造する事ができる。
酸カルシウム含有水性スラリーを製造する事ができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 水中に分散させた石灰質原料とケイ酸質
原料とを１３０℃以上で反応させてケイ酸カルシウム含
有水性スラリーを製造する方法において、反応装置とし
て複数個の攪拌槽を直列に接続してなる連続多段攪拌槽
型式の反応装置を用い、且つ原料は最終段の攪拌槽から
抜出された生成スラリーとの伝熱面を介した熱交換によ
り昇温させたのち第１段の攪拌槽に供給することを特徴
とするケイ酸カルシウム含有水性スラリーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP952093A JPH06219727A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | ケイ酸カルシウム含有水性スラリーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP952093A JPH06219727A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | ケイ酸カルシウム含有水性スラリーの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06219727A true JPH06219727A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11722546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP952093A Pending JPH06219727A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | ケイ酸カルシウム含有水性スラリーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06219727A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003078055A1 (en) * | 2001-05-10 | 2003-09-25 | Akzo Nobel N.V. | Continuous process and apparatus for the efficient conversion of inorganic solid particles |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP952093A patent/JPH06219727A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003078055A1 (en) * | 2001-05-10 | 2003-09-25 | Akzo Nobel N.V. | Continuous process and apparatus for the efficient conversion of inorganic solid particles |
| US6903040B2 (en) | 2001-05-10 | 2005-06-07 | Akzo Nobel Nv | Continuous process and apparatus for the efficient conversion of inorganic solid particles |
| KR100938061B1 (ko) * | 2001-05-10 | 2010-01-21 | 아크조 노벨 엔.브이. | 무기 고체 입자들의 효과적인 전환을 위한 연속 방법 및장치 |
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