JPH0640718A - 含水炭酸カルシウムおよびその製造方法 - Google Patents
含水炭酸カルシウムおよびその製造方法Info
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- JPH0640718A JPH0640718A JP28780991A JP28780991A JPH0640718A JP H0640718 A JPH0640718 A JP H0640718A JP 28780991 A JP28780991 A JP 28780991A JP 28780991 A JP28780991 A JP 28780991A JP H0640718 A JPH0640718 A JP H0640718A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水分供給剤、保湿剤、保冷剤、消火剤とし
て、実用上利用価値の高い安定化した含水炭酸カルシウ
ムおよび効率良く確実なその製造方法を提供する。 【構成】 水酸化カルシウムの水懸濁液を炭酸化反応さ
せて炭酸カルシウムを製造するにあたり、水懸濁液中
に、リン酸、カルボン酸、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、
アミノ酸あるいはこれらの金属塩の少なくとも１種を添
加して、含水量が３０〜５５ｗｔ％の範囲にあり、５℃
以上、４５℃以下の環境下で安定な含水炭酸カルシウム
を製造する。
て、実用上利用価値の高い安定化した含水炭酸カルシウ
ムおよび効率良く確実なその製造方法を提供する。 【構成】 水酸化カルシウムの水懸濁液を炭酸化反応さ
せて炭酸カルシウムを製造するにあたり、水懸濁液中
に、リン酸、カルボン酸、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、
アミノ酸あるいはこれらの金属塩の少なくとも１種を添
加して、含水量が３０〜５５ｗｔ％の範囲にあり、５℃
以上、４５℃以下の環境下で安定な含水炭酸カルシウム
を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、含水炭酸カルシウムお
よびその製造方法に関するもので、さらに詳しくは水分
供給剤、保湿剤、保冷剤、消火剤として、実用上利用価
値の高い含水炭酸カルシウムおよびその製造方法に関す
るものである。
よびその製造方法に関するもので、さらに詳しくは水分
供給剤、保湿剤、保冷剤、消火剤として、実用上利用価
値の高い含水炭酸カルシウムおよびその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】炭酸カルシウムは、天然の石灰石の機械
的粉砕により製造した重質炭酸カルシウムと化学的な反
応により製造した合成（軽質、沈降性とも呼ばれる）炭
酸カルシウムに大別される。これらの炭酸カルシウム
は、様々な形状や粒度のものが利用できること、安価で
あること、着色が容易であること、人体に無害であるこ
となどから、製紙用や樹脂用のフィラーをはじめ様々な
分野で大量に使用されている。
的粉砕により製造した重質炭酸カルシウムと化学的な反
応により製造した合成（軽質、沈降性とも呼ばれる）炭
酸カルシウムに大別される。これらの炭酸カルシウム
は、様々な形状や粒度のものが利用できること、安価で
あること、着色が容易であること、人体に無害であるこ
となどから、製紙用や樹脂用のフィラーをはじめ様々な
分野で大量に使用されている。
【０００３】このように工業的には広くかつ普通に使用
されている炭酸カルシウムであるが、今日まで安価な無
機粉体としての利用にとどまっており、機能性材料とし
ての炭酸カルシウムの例はほとんど知られていない。
されている炭酸カルシウムであるが、今日まで安価な無
機粉体としての利用にとどまっており、機能性材料とし
ての炭酸カルシウムの例はほとんど知られていない。
【０００４】そのような中で、機能性材料として期待で
きかつこれまでその存在が確実視されている炭酸カルシ
ウムに、ＣａＣＯ3・Ｈ2Ｏ（一水和物）とＣａＣＯ3・
６Ｈ2Ｏ（六水和物）とがある。これらのうちでも後者
の六水和物は一水和物に比べ良く知られており、古くは
Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３，２４０９〜２４１７
（１９２３）において、サッカロースを添加して合成、
評価した実験が報告されており、Ｔｒａｎｓ．Ｒｏｙ．
Ｓｏｃ．Ｌｏｎｄｏｎ，Ｖｏｌ．２４３ Ａ，１４５〜
１６７（１９５０）では、塩化カルシウム水溶液と炭酸
ナトリウム水溶液とを混合させる際に、「カルゴン（Ｃ
ａｌｇｏｎ）」と呼ばれるある種のリン酸塩を作用させ
て含水炭酸カルシウムを合成している。また、Ｗａｔｅ
ｒ Ｒｅｓ．，１４，７９９〜８０４（１９８０）に
は、河川水を軟水化する際に生成する六水和物につい
て、その特性が述べられている。
きかつこれまでその存在が確実視されている炭酸カルシ
ウムに、ＣａＣＯ3・Ｈ2Ｏ（一水和物）とＣａＣＯ3・
６Ｈ2Ｏ（六水和物）とがある。これらのうちでも後者
の六水和物は一水和物に比べ良く知られており、古くは
Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３，２４０９〜２４１７
（１９２３）において、サッカロースを添加して合成、
評価した実験が報告されており、Ｔｒａｎｓ．Ｒｏｙ．
Ｓｏｃ．Ｌｏｎｄｏｎ，Ｖｏｌ．２４３ Ａ，１４５〜
１６７（１９５０）では、塩化カルシウム水溶液と炭酸
ナトリウム水溶液とを混合させる際に、「カルゴン（Ｃ
ａｌｇｏｎ）」と呼ばれるある種のリン酸塩を作用させ
て含水炭酸カルシウムを合成している。また、Ｗａｔｅ
ｒ Ｒｅｓ．，１４，７９９〜８０４（１９８０）に
は、河川水を軟水化する際に生成する六水和物につい
て、その特性が述べられている。
【０００５】これらをはじめとする種々の文献によれ
ば、六水和物は、サッカロース、リン酸イオン等が存在
する条件の下、低温環境で生成しやすいこと、０℃以下
では安定であるがそれ以上の温度における安定性に関し
ては不明な点が多いこと、５２ｗｔ％の水を含んでお
り、分解反応においては５０ｋＪ／ｍｏｌの吸熱と水の
放出があること等が明らかにされている。
ば、六水和物は、サッカロース、リン酸イオン等が存在
する条件の下、低温環境で生成しやすいこと、０℃以下
では安定であるがそれ以上の温度における安定性に関し
ては不明な点が多いこと、５２ｗｔ％の水を含んでお
り、分解反応においては５０ｋＪ／ｍｏｌの吸熱と水の
放出があること等が明らかにされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように含水炭酸カ
ルシウムに関する研究の歴史は長く、興味ある特性を備
えているにもかかわらず、これまでのところ積極的に合
成しようとした例は皆無といって良い。それは含水炭酸
カルシウムが本来不安定であり、生成しても簡単に分解
してしまい保存できないことに由来すると考えられる。
ルシウムに関する研究の歴史は長く、興味ある特性を備
えているにもかかわらず、これまでのところ積極的に合
成しようとした例は皆無といって良い。それは含水炭酸
カルシウムが本来不安定であり、生成しても簡単に分解
してしまい保存できないことに由来すると考えられる。
【０００７】このような事情に鑑み、本発明者らは鋭意
研究の結果、効率良く、かつ従来より高い温度まで安定
な含水炭酸カルシウムを確実に製造できる方法を見い出
し本発明に到達した。すなわち、本発明の課題は水分供
給剤、保湿剤、保冷剤、消火剤として、実用上利用価値
の高い安定化した含水炭酸カルシウムおよびその製造方
法を提供することにある。
研究の結果、効率良く、かつ従来より高い温度まで安定
な含水炭酸カルシウムを確実に製造できる方法を見い出
し本発明に到達した。すなわち、本発明の課題は水分供
給剤、保湿剤、保冷剤、消火剤として、実用上利用価値
の高い安定化した含水炭酸カルシウムおよびその製造方
法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は上記の
課題を、含水量が３０〜５５ｗｔ％の範囲にあり、５℃
以上、４５℃以下の環境下で安定な含水炭酸カルシウム
を得ることにより解決した。
課題を、含水量が３０〜５５ｗｔ％の範囲にあり、５℃
以上、４５℃以下の環境下で安定な含水炭酸カルシウム
を得ることにより解決した。
【０００９】また本発明は、水酸化カルシウムの水懸濁
液を炭酸化反応させて炭酸カルシウムを製造する方法に
おいて、当該懸濁液中に、リン酸、カルボン酸、塩酸、
硫酸、硝酸、ホウ酸、アミノ酸あるいはそれらの金属塩
の少なくとも１種を添加することにより上記課題を解決
した。
液を炭酸化反応させて炭酸カルシウムを製造する方法に
おいて、当該懸濁液中に、リン酸、カルボン酸、塩酸、
硫酸、硝酸、ホウ酸、アミノ酸あるいはそれらの金属塩
の少なくとも１種を添加することにより上記課題を解決
した。
【００１０】さらに生成した含水炭酸カルシウムの水懸
濁液に、リン酸、カルボン酸、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ
酸、アミノ酸あるいはそれらの金属塩の少なくとも１種
を添加し安定化させることによっても上記課題を解決す
る。
濁液に、リン酸、カルボン酸、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ
酸、アミノ酸あるいはそれらの金属塩の少なくとも１種
を添加し安定化させることによっても上記課題を解決す
る。
【００１１】以下に、本発明の詳細について説明する。
【００１２】本発明の含水炭酸カルシウムは、従来知ら
れているカルシウムイオンを含む水溶液と炭酸イオンを
含む水溶液との混合によらず、水酸化カルシウムスラリ
ー（以下、石灰乳という）にリン酸、カルボン酸、塩
酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、アミノ酸あるいはそれらの金
属塩の少なくとも１種を添加し炭酸化反応させることに
より製造される。石灰乳を調整する際に使用する原料と
しては、国内資源として豊富にある石灰石を焼成して製
造される酸化カルシウムや水酸化カルシウムが実際的で
あるが、金属カルシウム等を使用しても、以下に述べる
ような濃度と温度に調整すれば何等支障はない。石灰乳
の濃度は、水酸化カルシウム量で４０重量％以下、望ま
しくは１〜２０重量％である。濃度が低すぎると製造効
率が低下し、高すぎると十分な撹拌ができず均一な反応
が行われない。また炭酸化開始温度は０〜３０℃、望ま
しくは５〜２０℃である。これは低温である方が添加剤
の量が少なくてすみ、また低温環境の方が含水炭酸カル
シウムが安定して生成・存在しうることによる。特に、
炭酸化過程では反応熱により石灰乳温度が上昇するので
注意が必要である。このような条件に調整した石灰乳に
リン酸等の添加剤を加える。添加剤の量は、水酸化カル
シウム１００ｇに対し、０．０１〜２０ｇ、望ましくは
０．１〜１０ｇである。少なすぎると含水炭酸カルシウ
ム以外にカルサイトが混入したり、目標の安定性が得ら
れないことがある。反対に添加剤を多く添加してもその
効果には限界があり、添加剤の無駄になる。炭酸化反応
は、炭酸ガスを使用してもよいし、炭酸塩化合物を利用
してもよい。炭酸ガスを使用する場合はボンベから得ら
れる純ガスでもよいが、一般に工業的に利用されている
生石灰製造時のキルンからの廃ガスを利用することも可
能である。炭酸塩化合物としては炭酸アンモニウム、炭
酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム等を
例示できる。この場合はガス撹拌が行われないので、機
械撹拌が必要となる。
れているカルシウムイオンを含む水溶液と炭酸イオンを
含む水溶液との混合によらず、水酸化カルシウムスラリ
ー（以下、石灰乳という）にリン酸、カルボン酸、塩
酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、アミノ酸あるいはそれらの金
属塩の少なくとも１種を添加し炭酸化反応させることに
より製造される。石灰乳を調整する際に使用する原料と
しては、国内資源として豊富にある石灰石を焼成して製
造される酸化カルシウムや水酸化カルシウムが実際的で
あるが、金属カルシウム等を使用しても、以下に述べる
ような濃度と温度に調整すれば何等支障はない。石灰乳
の濃度は、水酸化カルシウム量で４０重量％以下、望ま
しくは１〜２０重量％である。濃度が低すぎると製造効
率が低下し、高すぎると十分な撹拌ができず均一な反応
が行われない。また炭酸化開始温度は０〜３０℃、望ま
しくは５〜２０℃である。これは低温である方が添加剤
の量が少なくてすみ、また低温環境の方が含水炭酸カル
シウムが安定して生成・存在しうることによる。特に、
炭酸化過程では反応熱により石灰乳温度が上昇するので
注意が必要である。このような条件に調整した石灰乳に
リン酸等の添加剤を加える。添加剤の量は、水酸化カル
シウム１００ｇに対し、０．０１〜２０ｇ、望ましくは
０．１〜１０ｇである。少なすぎると含水炭酸カルシウ
ム以外にカルサイトが混入したり、目標の安定性が得ら
れないことがある。反対に添加剤を多く添加してもその
効果には限界があり、添加剤の無駄になる。炭酸化反応
は、炭酸ガスを使用してもよいし、炭酸塩化合物を利用
してもよい。炭酸ガスを使用する場合はボンベから得ら
れる純ガスでもよいが、一般に工業的に利用されている
生石灰製造時のキルンからの廃ガスを利用することも可
能である。炭酸塩化合物としては炭酸アンモニウム、炭
酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム等を
例示できる。この場合はガス撹拌が行われないので、機
械撹拌が必要となる。
【００１３】生成過程は、炭酸化中のスラリーの導電率
を継続的に測定することにより把握できる。例えば、炭
酸カルシウムを合成する最も一般的な方法である石灰乳
に炭酸ガスを連続して導入する方法では、導電率は、最
初降下し、引き続きやや回復した後、再度降下する。最
初の降下では主として非晶質炭酸カルシウムが生成して
おり、回復過程では含水炭酸カルシウムの種結晶の析出
が、再度の降下では結晶の成長が主として進行している
と考えられる。再度の降下で導電率が最も下がり切った
ところが炭酸化の完了点となる。
を継続的に測定することにより把握できる。例えば、炭
酸カルシウムを合成する最も一般的な方法である石灰乳
に炭酸ガスを連続して導入する方法では、導電率は、最
初降下し、引き続きやや回復した後、再度降下する。最
初の降下では主として非晶質炭酸カルシウムが生成して
おり、回復過程では含水炭酸カルシウムの種結晶の析出
が、再度の降下では結晶の成長が主として進行している
と考えられる。再度の降下で導電率が最も下がり切った
ところが炭酸化の完了点となる。
【００１４】含水炭酸カルシウムの水懸濁液にリン酸、
カルボン酸、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、アミノ酸ある
いはこれらの金属塩を添加しても、安定化した含水炭酸
カルシウムを得ることができる。この場合の添加剤の添
加量も、水酸化カルシウム１００ｇに対し０．０１〜２
０ｇ、望ましくは０．１〜１０ｇである。
カルボン酸、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、アミノ酸ある
いはこれらの金属塩を添加しても、安定化した含水炭酸
カルシウムを得ることができる。この場合の添加剤の添
加量も、水酸化カルシウム１００ｇに対し０．０１〜２
０ｇ、望ましくは０．１〜１０ｇである。
【００１５】このようにして得られた含水炭酸カルシウ
ムは、母液中４５℃以下では長期にわたり保存が可能で
ある。また必要に応じて乾燥粉として取り出すことも可
能である。
ムは、母液中４５℃以下では長期にわたり保存が可能で
ある。また必要に応じて乾燥粉として取り出すことも可
能である。
【００１６】本発明によれば、国内に豊富にある石灰石
資源を利用して、従来不安定で簡単に分解してしまうと
されていた含水炭酸カルシウムを安定化した状態で容易
にかつ効率良く製造でき、乾燥粉として取り出すことも
できることにより、含水炭酸カルシウムの工業的利用が
可能となった。しかも当該炭酸カルシウムは、充填剤や
顔料として工業的に広く利用されている所謂「タンカル
（炭酸カルシウム粉）」とは全く性質が異なるもので、
含水量は３０〜５５ｗｔ％の範囲にある。例えば、六水
和物のみからなるときは５２ｗｔ％の水分を含んでお
り、分解反応においては５０ｋＪ／ｍｏｌの吸熱と水分
の放出がある。そして分解後はカルサイトとなり、分解
前後共、人体はもちろん、生物界に対しても全く無害で
ある。すなわち、この含水炭酸カルシウムは、水分供給
剤、保湿剤、保冷剤、消火剤とし安心して使用でき、地
球環境上の心配も全くない新材料といえる。
資源を利用して、従来不安定で簡単に分解してしまうと
されていた含水炭酸カルシウムを安定化した状態で容易
にかつ効率良く製造でき、乾燥粉として取り出すことも
できることにより、含水炭酸カルシウムの工業的利用が
可能となった。しかも当該炭酸カルシウムは、充填剤や
顔料として工業的に広く利用されている所謂「タンカル
（炭酸カルシウム粉）」とは全く性質が異なるもので、
含水量は３０〜５５ｗｔ％の範囲にある。例えば、六水
和物のみからなるときは５２ｗｔ％の水分を含んでお
り、分解反応においては５０ｋＪ／ｍｏｌの吸熱と水分
の放出がある。そして分解後はカルサイトとなり、分解
前後共、人体はもちろん、生物界に対しても全く無害で
ある。すなわち、この含水炭酸カルシウムは、水分供給
剤、保湿剤、保冷剤、消火剤とし安心して使用でき、地
球環境上の心配も全くない新材料といえる。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例および比較例をあげて
さらに具体的に説明する。
さらに具体的に説明する。
【００１８】実施例１ 容量３リットルの筒型フラスコに水道水を２ｋｇ入れ、
撹拌しながら−３２５ｍｅｓｈに粉砕した工業用消石灰
１５０ｇを投入後、ピロリン酸ナトリウム１ｇを添加
し、５℃まで冷却した。この時の導電率は９．８ｍＳ／
ｃｍであった。この石灰乳を５００ｒｐｍで撹拌しなが
ら５℃に維持し、０．４リットル／ｍｉｎの速度で炭酸
ガスの導入を開始した。導入開始後１分で導電率は８．
５ｍＳ／ｃｍまですみやかに低下したが、その後は徐々
に低下し炭酸化開始後２８分で６．２ｍＳ／ｃｍまで低
下した後は上昇に転じ、４７分後、導電率は８．４ｍＳ
／ｃｍまで回復した。しかしその後はまた低下し始め、
９０分後、導電率が０．５ｍＳ／ｃｍまで低下し、炭酸
化は終了した。
撹拌しながら−３２５ｍｅｓｈに粉砕した工業用消石灰
１５０ｇを投入後、ピロリン酸ナトリウム１ｇを添加
し、５℃まで冷却した。この時の導電率は９．８ｍＳ／
ｃｍであった。この石灰乳を５００ｒｐｍで撹拌しなが
ら５℃に維持し、０．４リットル／ｍｉｎの速度で炭酸
ガスの導入を開始した。導入開始後１分で導電率は８．
５ｍＳ／ｃｍまですみやかに低下したが、その後は徐々
に低下し炭酸化開始後２８分で６．２ｍＳ／ｃｍまで低
下した後は上昇に転じ、４７分後、導電率は８．４ｍＳ
／ｃｍまで回復した。しかしその後はまた低下し始め、
９０分後、導電率が０．５ｍＳ／ｃｍまで低下し、炭酸
化は終了した。
【００１９】光学顕微鏡下で生成物を観察すると、大き
さ５〜５０μｍの粒状〜六角厚板状の透明な結晶であっ
た。また生成物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったところ、
回折パターンのデータであるＪＣＰＤＳカードの３７−
４１６（ＣａＣＯ3・６Ｈ2Ｏ）に非常に近い回折パター
ンが得られた。さらに乾燥粉末の示差熱重量分析を行っ
たところ、１２０℃までに５０．５９ｗｔ％の減量が見
られ、その開始温度は４１．１℃であった。
さ５〜５０μｍの粒状〜六角厚板状の透明な結晶であっ
た。また生成物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったところ、
回折パターンのデータであるＪＣＰＤＳカードの３７−
４１６（ＣａＣＯ3・６Ｈ2Ｏ）に非常に近い回折パター
ンが得られた。さらに乾燥粉末の示差熱重量分析を行っ
たところ、１２０℃までに５０．５９ｗｔ％の減量が見
られ、その開始温度は４１．１℃であった。
【００２０】実施例２ 実施例１と同一条件で含水炭酸カルシウムを合成した。
次にこのスラリーを０．７℃／ｍｉｎの速度で加温し、
導電率およびｐＨに変化の現れた時のスラリー温度を含
水炭酸カルシウムの分解温度とした。得られた値は２９
℃であった。
次にこのスラリーを０．７℃／ｍｉｎの速度で加温し、
導電率およびｐＨに変化の現れた時のスラリー温度を含
水炭酸カルシウムの分解温度とした。得られた値は２９
℃であった。
【００２１】実施例３ 工業用生石灰を水和させ水酸化カルシウム固形分で７ｗ
ｔ％の石灰乳を調整し、容量３リットルの筒型フラスコ
に２．１５ｋｇ入れた。この石灰乳にクエン酸５ｇを添
加し、５℃まで冷却した。この時の導電率は９．１ｍＳ
／ｃｍであった。この石灰乳を５００ｒｐｍで撹拌しな
がら５℃に維持し、０．４リットル／ｍｉｎの速度で炭
酸ガスの導入を開始した。導入開始後１分で導電率は
７．４ｍＳ／ｃｍまですみやかに低下したが、その後は
徐々に低下し炭酸化開始後１７分で６．５ｍＳ／ｃｍま
で低下した後は上昇に転じ、２２分後、導電率は７．１
ｍＳ／ｃｍまで回復した。しかしその後はまた低下し始
め、８７分後、導電率が０．５ｍＳ／ｃｍまで低下し、
炭酸化は終了した。
ｔ％の石灰乳を調整し、容量３リットルの筒型フラスコ
に２．１５ｋｇ入れた。この石灰乳にクエン酸５ｇを添
加し、５℃まで冷却した。この時の導電率は９．１ｍＳ
／ｃｍであった。この石灰乳を５００ｒｐｍで撹拌しな
がら５℃に維持し、０．４リットル／ｍｉｎの速度で炭
酸ガスの導入を開始した。導入開始後１分で導電率は
７．４ｍＳ／ｃｍまですみやかに低下したが、その後は
徐々に低下し炭酸化開始後１７分で６．５ｍＳ／ｃｍま
で低下した後は上昇に転じ、２２分後、導電率は７．１
ｍＳ／ｃｍまで回復した。しかしその後はまた低下し始
め、８７分後、導電率が０．５ｍＳ／ｃｍまで低下し、
炭酸化は終了した。
【００２２】光学顕微鏡下で生成物を観察すると、大き
さ５〜５０μｍの粒状の透明な結晶であった。また生成
物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったところ、ＪＣＰＤＳカ
ードの３７−４１６に非常に近い回折パターンが得られ
た。さらに乾燥粉末の示差熱重量分析を行ったところ、
１２０℃までに５０．９３ｗｔ％の減量が見られ、その
開始温度は４２．４℃であった。
さ５〜５０μｍの粒状の透明な結晶であった。また生成
物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったところ、ＪＣＰＤＳカ
ードの３７−４１６に非常に近い回折パターンが得られ
た。さらに乾燥粉末の示差熱重量分析を行ったところ、
１２０℃までに５０．９３ｗｔ％の減量が見られ、その
開始温度は４２．４℃であった。
【００２３】実施例４ 実施例３と同一条件で含水炭酸カルシウムを合成した。
次に実施例２と同様の方法で含水炭酸カルシウムの分解
温度を測定し、２８℃の値を得た。
次に実施例２と同様の方法で含水炭酸カルシウムの分解
温度を測定し、２８℃の値を得た。
【００２４】実施例５ 容量３リットルの筒型フラスコに水道水を２ｋｇ入れ、
撹拌しながら−３２５ｍｅｓｈに粉砕した工業用消石灰
１５０ｇを投入後、ピロリン酸ナトリウム２ｇとサッカ
ロース３ｇを添加し、１５℃に調整した。この時の導電
率は９．９ｍＳ／ｃｍであった。この石灰乳を５００ｒ
ｐｍで撹拌しながら１５℃に維持し、１．０リットル／
ｍｉｎの速度で炭酸ガスの導入を開始した。導入開始５
分後、導電率が６．０ｍＳ／ｃｍの時、炭酸ガスの導入
を中断した。炭酸化開始９６分後、導電率が８．１ｍＳ
／ｃｍまで回復した時、再度炭酸ガスを１．０リットル
／ｍｉｎの速度で導入し、１６４分後、導電率が０．７
ｍＳ／ｃｍまで低下し、炭酸化は終了した。
撹拌しながら−３２５ｍｅｓｈに粉砕した工業用消石灰
１５０ｇを投入後、ピロリン酸ナトリウム２ｇとサッカ
ロース３ｇを添加し、１５℃に調整した。この時の導電
率は９．９ｍＳ／ｃｍであった。この石灰乳を５００ｒ
ｐｍで撹拌しながら１５℃に維持し、１．０リットル／
ｍｉｎの速度で炭酸ガスの導入を開始した。導入開始５
分後、導電率が６．０ｍＳ／ｃｍの時、炭酸ガスの導入
を中断した。炭酸化開始９６分後、導電率が８．１ｍＳ
／ｃｍまで回復した時、再度炭酸ガスを１．０リットル
／ｍｉｎの速度で導入し、１６４分後、導電率が０．７
ｍＳ／ｃｍまで低下し、炭酸化は終了した。
【００２５】光学顕微鏡下で生成物を観察すると、大き
さ５〜１２０μｍの粒状〜六角厚板状の透明な結晶であ
った。また生成物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったとこ
ろ、ＪＣＰＤＳカードの３７−４１６に非常に近い回折
パターンが得られた。
さ５〜１２０μｍの粒状〜六角厚板状の透明な結晶であ
った。また生成物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったとこ
ろ、ＪＣＰＤＳカードの３７−４１６に非常に近い回折
パターンが得られた。
【００２６】実施例６ 容量３リットルの筒型フラスコに純水を２ｋｇ入れ、撹
拌しながら試薬金属カルシウム２５ｇと試薬水酸化カル
シウム１００ｇを投入し、さらにピロリン酸ナトリウム
３ｇを添加し、５℃に調整した。この時の導電率は９．
２ｍＳ／ｃｍであった。この石灰乳を５００ｒｐｍで撹
拌しながら１０℃に維持し、０．４リットル／ｍｉｎの
速度で炭酸ガスの導入を開始した。導入開始後１分で導
電率は８．１ｍＳ／ｃｍまですみやかに低下したが、そ
の後は徐々に低下し炭酸化開始後３１分で４．７ｍＳ／
ｃｍまで低下した後は上昇に転じ、４８分後、導電率は
７．８ｍＳ／ｃｍまで回復した。しかしその後はまた低
下し始め、１０３分後、導電率が０．９ｍＳ／ｃｍまで
低下し、炭酸化は終了した。
拌しながら試薬金属カルシウム２５ｇと試薬水酸化カル
シウム１００ｇを投入し、さらにピロリン酸ナトリウム
３ｇを添加し、５℃に調整した。この時の導電率は９．
２ｍＳ／ｃｍであった。この石灰乳を５００ｒｐｍで撹
拌しながら１０℃に維持し、０．４リットル／ｍｉｎの
速度で炭酸ガスの導入を開始した。導入開始後１分で導
電率は８．１ｍＳ／ｃｍまですみやかに低下したが、そ
の後は徐々に低下し炭酸化開始後３１分で４．７ｍＳ／
ｃｍまで低下した後は上昇に転じ、４８分後、導電率は
７．８ｍＳ／ｃｍまで回復した。しかしその後はまた低
下し始め、１０３分後、導電率が０．９ｍＳ／ｃｍまで
低下し、炭酸化は終了した。
【００２７】光学顕微鏡下で生成物を観察すると、大き
さ５〜５０μｍの粒状〜六角厚板状の透明な結晶であっ
た。また生成物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったところ、
ＪＣＰＤＳカードの３７−４１６に非常に近い回折パタ
ーンが得られた。
さ５〜５０μｍの粒状〜六角厚板状の透明な結晶であっ
た。また生成物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったところ、
ＪＣＰＤＳカードの３７−４１６に非常に近い回折パタ
ーンが得られた。
【００２８】実施例７ 水道水２０ｋｇを入れた容量３０リットルのステンレス
容器に、撹拌しながら工業用消石灰１．５ｋｇとサッカ
ロース３０ｇを投入した。この時の導電率は９．６ｍＳ
／ｃｍ、温度は１５℃であった。この石灰乳に、炭酸ガ
ス濃度３０％の空気との混合ガスを撹拌しながら１６．
７リットル／ｍｉｎの速度で導入した。導入開始１５分
後、導電率が４．４ｍＳ／ｃｍまで低下した時、炭酸ガ
ス導入を止め、空気のみを導入した。導電率は７．１ｍ
Ｓ／ｃｍまですみやかに、その後は徐々に上昇した。導
入開始８８分後、導電率が９．４ｍＳ／ｃｍまで回復し
た時、ピロリン酸ナトリウム１０ｇを添加し、再度炭酸
ガス濃度３０％の空気との混合ガスを撹拌しながら１
６．７リットル／ｍｉｎの速度で導入した。導入開始２
０８分後、導電率が０．９ｍＳ／ｃｍまで低下し、炭酸
化は終了した。
容器に、撹拌しながら工業用消石灰１．５ｋｇとサッカ
ロース３０ｇを投入した。この時の導電率は９．６ｍＳ
／ｃｍ、温度は１５℃であった。この石灰乳に、炭酸ガ
ス濃度３０％の空気との混合ガスを撹拌しながら１６．
７リットル／ｍｉｎの速度で導入した。導入開始１５分
後、導電率が４．４ｍＳ／ｃｍまで低下した時、炭酸ガ
ス導入を止め、空気のみを導入した。導電率は７．１ｍ
Ｓ／ｃｍまですみやかに、その後は徐々に上昇した。導
入開始８８分後、導電率が９．４ｍＳ／ｃｍまで回復し
た時、ピロリン酸ナトリウム１０ｇを添加し、再度炭酸
ガス濃度３０％の空気との混合ガスを撹拌しながら１
６．７リットル／ｍｉｎの速度で導入した。導入開始２
０８分後、導電率が０．９ｍＳ／ｃｍまで低下し、炭酸
化は終了した。
【００２９】光学顕微鏡下で生成物を観察すると、大き
さ５〜５０μｍの粒状〜六角厚板状の透明な結晶であっ
た。また生成物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったところ、
ＪＣＰＤＳカードの３７−４１６に非常に近い回折パタ
ーンが得られた。
さ５〜５０μｍの粒状〜六角厚板状の透明な結晶であっ
た。また生成物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったところ、
ＪＣＰＤＳカードの３７−４１６に非常に近い回折パタ
ーンが得られた。
【００３０】実施例８ 容量３リットルの筒型フラスコに水道水を１．５ｋｇ入
れ、撹拌しながら−３２５ｍｅｓｈに粉砕した工業用消
石灰１００ｇを投入後、ピロリン酸ナトリウム３ｇを添
加し、５℃に調整した。別に炭酸アンモニウム１５４ｇ
を水道水０．５ｋｇに溶解した炭酸アンモニウム水溶液
を調整し、撹拌して５℃に維持しながら、前記のように
調整した石灰乳に徐々に添加した。３５分で添加は終了
し、そのまま１５分間撹拌を継続した。
れ、撹拌しながら−３２５ｍｅｓｈに粉砕した工業用消
石灰１００ｇを投入後、ピロリン酸ナトリウム３ｇを添
加し、５℃に調整した。別に炭酸アンモニウム１５４ｇ
を水道水０．５ｋｇに溶解した炭酸アンモニウム水溶液
を調整し、撹拌して５℃に維持しながら、前記のように
調整した石灰乳に徐々に添加した。３５分で添加は終了
し、そのまま１５分間撹拌を継続した。
【００３１】光学顕微鏡下で生成物を観察すると、大き
さ５〜５０μｍの粒状〜六角厚板状の透明な結晶であっ
た。また生成物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったところ、
ＪＣＰＤＳカードの３７−４１６に非常に近い回折パタ
ーンが得られた。
さ５〜５０μｍの粒状〜六角厚板状の透明な結晶であっ
た。また生成物を濾過し粉末Ｘ線回折を行ったところ、
ＪＣＰＤＳカードの３７−４１６に非常に近い回折パタ
ーンが得られた。
【００３２】実施例９ 実施例８で合成した含水炭酸カルシウムの分解温度を、
実施例２と同様の方法で測定し、３５℃の値を得た。
実施例２と同様の方法で測定し、３５℃の値を得た。
【００３３】比較例１ 容量３リットルの筒型フラスコに水道水を２ｋｇ入れ、
撹拌しながら−３２５ｍｅｓｈに粉砕した工業用消石灰
１５０ｇを投入し、５℃に調整した。この時の導電率は
９．８ｍＳ／ｃｍであった。この石灰乳を５００ｒｐｍ
で撹拌しながら５℃に維持し、０．４リットル／ｍｉｎ
の速度で炭酸ガスの導入を開始した。導入開始後１分で
導電率は９．２ｍＳ／ｃｍまですみやかに低下したが、
その後は徐々に低下し、炭酸化開始２５分後、５．９ｍ
Ｓ／ｃｍまで低下した後は上昇に転じ、４３分後、導電
率は８．６ｍＳ／ｃｍまで回復した。しかし、その後は
また低下し始め、７４分後、導電率が０．３ｍＳ／ｃｍ
まで低下し、炭酸化は終了した。
撹拌しながら−３２５ｍｅｓｈに粉砕した工業用消石灰
１５０ｇを投入し、５℃に調整した。この時の導電率は
９．８ｍＳ／ｃｍであった。この石灰乳を５００ｒｐｍ
で撹拌しながら５℃に維持し、０．４リットル／ｍｉｎ
の速度で炭酸ガスの導入を開始した。導入開始後１分で
導電率は９．２ｍＳ／ｃｍまですみやかに低下したが、
その後は徐々に低下し、炭酸化開始２５分後、５．９ｍ
Ｓ／ｃｍまで低下した後は上昇に転じ、４３分後、導電
率は８．６ｍＳ／ｃｍまで回復した。しかし、その後は
また低下し始め、７４分後、導電率が０．３ｍＳ／ｃｍ
まで低下し、炭酸化は終了した。
【００３４】光学顕微鏡下で生成物を観察すると、六水
和物独特の結晶はわずかしか認められず、生成物を濾過
して得た含水ケーキをそのままホルダーに詰め、すみや
かに粉末Ｘ線回折を行ったが、ほとんどがカルサイトの
ピークであった。
和物独特の結晶はわずかしか認められず、生成物を濾過
して得た含水ケーキをそのままホルダーに詰め、すみや
かに粉末Ｘ線回折を行ったが、ほとんどがカルサイトの
ピークであった。
【００３５】比較例２ 容量３リットルの筒型フラスコに水道水を２ｋｇ入れ、
撹拌しながら−３２５ｍｅｓｈに粉砕した工業用消石灰
１５０ｇを投入後、サッカロース１ｇを添加し、５℃に
調整した。この時の導電率は９．６ｍＳ／ｃｍであっ
た。この石灰乳を５００ｒｐｍで撹拌しながら５℃に維
持し、０．４リットル／ｍｉｎの速度で炭酸ガスの導入
を開始した。導入開始後１分で導電率は７．７ｍＳ／ｃ
ｍまですみやかに低下したが、その後は徐々に低下し、
炭酸化開始７分後、６．６ｍＳ／ｃｍまで低下した後は
上昇に転じ、２６分後、導電率は８．６ｍＳ／ｃｍまで
回復した。しかし、その後はまた低下し始め、８４分
後、導電率が０．３ｍＳ／ｃｍまで低下し、炭酸化は終
了した。
撹拌しながら−３２５ｍｅｓｈに粉砕した工業用消石灰
１５０ｇを投入後、サッカロース１ｇを添加し、５℃に
調整した。この時の導電率は９．６ｍＳ／ｃｍであっ
た。この石灰乳を５００ｒｐｍで撹拌しながら５℃に維
持し、０．４リットル／ｍｉｎの速度で炭酸ガスの導入
を開始した。導入開始後１分で導電率は７．７ｍＳ／ｃ
ｍまですみやかに低下したが、その後は徐々に低下し、
炭酸化開始７分後、６．６ｍＳ／ｃｍまで低下した後は
上昇に転じ、２６分後、導電率は８．６ｍＳ／ｃｍまで
回復した。しかし、その後はまた低下し始め、８４分
後、導電率が０．３ｍＳ／ｃｍまで低下し、炭酸化は終
了した。
【００３６】光学顕微鏡下ですみやかに生成物を観察す
ると、大きさ５〜５０μｍの粒状の六水和物独特の透明
な結晶であったが、生成物を濾過して得た含水ケーキを
そのままホルダーに詰め、すみやかに粉末Ｘ線回折を行
ったが、ほとんどがカルサイトのピークしか認められ
ず、生成した六水和物が短時間で分解する不安定なもの
であることが明らかになった。
ると、大きさ５〜５０μｍの粒状の六水和物独特の透明
な結晶であったが、生成物を濾過して得た含水ケーキを
そのままホルダーに詰め、すみやかに粉末Ｘ線回折を行
ったが、ほとんどがカルサイトのピークしか認められ
ず、生成した六水和物が短時間で分解する不安定なもの
であることが明らかになった。
【００３７】実施例１０ 比較例２と同一条件でサッカロースを添加し、石灰乳の
炭酸化を完了した直後にピロリン酸ナトリウムを１ｇ添
加した。この水懸濁液の一部を濾過し、粉末Ｘ線回折を
行ったところ、ＪＣＰＤＳカードの３７−４１６に非常
に近い回折パターンが得られた。さらに実施例２と同様
の方法でこの含水炭酸カルシウムの分解温度を測定した
ところ、３２℃であった。
炭酸化を完了した直後にピロリン酸ナトリウムを１ｇ添
加した。この水懸濁液の一部を濾過し、粉末Ｘ線回折を
行ったところ、ＪＣＰＤＳカードの３７−４１６に非常
に近い回折パターンが得られた。さらに実施例２と同様
の方法でこの含水炭酸カルシウムの分解温度を測定した
ところ、３２℃であった。
【００３８】以上の他に更に各添加物について、実施例
１、２と同様の方法で合成し、六水和物の分解温度を測
定した結果を以下に示す。
１、２と同様の方法で合成し、六水和物の分解温度を測
定した結果を以下に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】比較例２と同様の方法でサッカロースを添
加して合成し、安定化剤としてピロリン酸ナトリウムま
たはクエン酸を添加して安定化した含水炭酸カルシウム
の実施例２と同様の方法で測定した分解温度を以下に示
す。
加して合成し、安定化剤としてピロリン酸ナトリウムま
たはクエン酸を添加して安定化した含水炭酸カルシウム
の実施例２と同様の方法で測定した分解温度を以下に示
す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、国内に豊富にある石灰
石資源を利用して、従来不安定で簡単に分解してしまう
とされていた含水炭酸カルシウムを安定化した状態で容
易にかつ効率よく製造できる。また乾燥粉として取り出
すこともできることにより、含水炭酸カルシウムの工業
的利用が可能になった。しかも本発明の含水炭酸カルシ
ウムは、含水量３０〜５５ｗｔ％の範囲にある。例え
ば、六水和物のみからなる場合は５２ｗｔ％の水分を含
んでおり、分解反応においては、５０ｋＪ／ｍｏｌの吸
熱と水分の放出がある。従って、本発明の含水炭酸カル
シウムは、水分供給剤、保湿剤、保冷剤、消火剤とし
て、そして地球環境上も全く問題のない機能性新材料と
して実用上の利用価値は高い。
石資源を利用して、従来不安定で簡単に分解してしまう
とされていた含水炭酸カルシウムを安定化した状態で容
易にかつ効率よく製造できる。また乾燥粉として取り出
すこともできることにより、含水炭酸カルシウムの工業
的利用が可能になった。しかも本発明の含水炭酸カルシ
ウムは、含水量３０〜５５ｗｔ％の範囲にある。例え
ば、六水和物のみからなる場合は５２ｗｔ％の水分を含
んでおり、分解反応においては、５０ｋＪ／ｍｏｌの吸
熱と水分の放出がある。従って、本発明の含水炭酸カル
シウムは、水分供給剤、保湿剤、保冷剤、消火剤とし
て、そして地球環境上も全く問題のない機能性新材料と
して実用上の利用価値は高い。
【図１】実施例１で得られた含水炭酸カルシウムの示差
熱重量分析結果である。
熱重量分析結果である。
【図２】実施例１で得られた含水炭酸カルシウムの粉末
Ｘ線回折パターンである。
Ｘ線回折パターンである。
【図３】実施例１で得られた含水炭酸カルシウムの光学
顕微鏡写真(１７０倍)である。
顕微鏡写真(１７０倍)である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で得られた含水炭酸カルシウムの示差
熱重量分析結果である。
熱重量分析結果である。
【図２】実施例１で得られた含水炭酸カルシウムの粉末
Ｘ線回折パターンである。
Ｘ線回折パターンである。
【図３】実施例１で得られた含水炭酸カルシウムの粒子
構造の光学顕微鏡写真(１７０倍)である。
構造の光学顕微鏡写真(１７０倍)である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 克幸 東京都三鷹市下連雀８−10−16 日鉄鉱業 株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 含水量が３０〜５５ｗｔ％の範囲にあ
り、５℃以上、４５℃以下の環境下で安定な含水炭酸カ
ルシウム。 - 【請求項２】 水酸化カルシウムの水懸濁液を炭酸化反
応させて炭酸カルシウムを製造するにあたり、前記水懸
濁液中に、リン酸、カルボン酸、塩酸、硫酸、硝酸、ホ
ウ酸、アミノ酸あるいはこれらの金属塩の少なくとも１
種を添加することを特徴とする含水炭酸カルシウムの製
造方法。 - 【請求項３】 含水炭酸カルシウムの水懸濁液に、リン
酸、カルボン酸、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、アミノ酸
あるいはこれらの金属塩の少なくとも１種を添加し安定
化させることを特徴とする請求項１に記載の含水炭酸カ
ルシウムの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28780991A JP2675465B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 含水炭酸カルシウムおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28780991A JP2675465B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 含水炭酸カルシウムおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0640718A true JPH0640718A (ja) | 1994-02-15 |
| JP2675465B2 JP2675465B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=17722039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28780991A Expired - Lifetime JP2675465B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 含水炭酸カルシウムおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2675465B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509704A (ja) * | 2002-12-11 | 2006-03-23 | ゾルファイ ケミカルス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 超乾燥炭酸カルシウム |
| JP2007500672A (ja) * | 2003-05-29 | 2007-01-18 | スペシャルティ ミネラルズ （ミシガン） インク． | 板状沈降炭酸カルシウムの合成法 |
| JP2009210172A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Gastar Corp | 放熱マットの製造方法および放熱マット |
| JP2010184841A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Tateho Chem Ind Co Ltd | 高純度水酸化カルシウム粉末、高純度炭酸カルシウム粉末及び高純度酸化カルシウム粉末並びにそれらの製造方法 |
| JP2016003960A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター | 圧力測定用材料とその製造方法並びに圧力測定方法 |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP28780991A patent/JP2675465B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509704A (ja) * | 2002-12-11 | 2006-03-23 | ゾルファイ ケミカルス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 超乾燥炭酸カルシウム |
| JP2007500672A (ja) * | 2003-05-29 | 2007-01-18 | スペシャルティ ミネラルズ （ミシガン） インク． | 板状沈降炭酸カルシウムの合成法 |
| JP2009210172A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Gastar Corp | 放熱マットの製造方法および放熱マット |
| JP2010184841A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Tateho Chem Ind Co Ltd | 高純度水酸化カルシウム粉末、高純度炭酸カルシウム粉末及び高純度酸化カルシウム粉末並びにそれらの製造方法 |
| JP2016003960A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター | 圧力測定用材料とその製造方法並びに圧力測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2675465B2 (ja) | 1997-11-12 |
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