JPH0733430A - ハイドロカルマイトの製造方法 - Google Patents
ハイドロカルマイトの製造方法Info
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- JPH0733430A JPH0733430A JP5180294A JP18029493A JPH0733430A JP H0733430 A JPH0733430 A JP H0733430A JP 5180294 A JP5180294 A JP 5180294A JP 18029493 A JP18029493 A JP 18029493A JP H0733430 A JPH0733430 A JP H0733430A
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Abstract
いハイドロカルマイトを得るための製造方法を提供する
ことにある。 【構成】 本発明のハイドロカルマイトの製造方法は、
アルミン酸ソーダと、可溶性カルシウム塩及び/または
アルカリ金属塩と、消石灰とからなる原料系を反応さ
せ、次いで結晶化させて一般式 【化1】3CaO・Al2O3・CaX2/m・nH2O (式中、Xは1価または2価のアニオンであり、mはア
ニオンの価数を表し、nは20以下を示す)で表される
ハイドロカルマイトを得ることを特徴とする。
Description
製造方法に関するものであり、更に詳しくはアルミン酸
ソーダと、可溶性カルシウム塩及び/またはアルカリ金
属塩と、消石灰とを出発原料として反応させ、次いで結
晶化することにより工業的に有利にハイドロカルマイト
を製造するための方法に関するものである。
ニオンの価数を表し、nは20以下を示す)で表される
ものであるが、2価−3価金属複合水酸化物の形をとる
層状結晶化合物であり、アニオン交換性のあることが知
られている。このような化合物と同じカテゴリーに属す
るものとしてMg−Al系複合水酸化物であるハイドロ
タルサイトがあり、例えば代表的には樹脂添加剤として
使用されている。
ト構造物における塩害等による鉄筋の腐食を抑制するた
めに有効な塩素イオン捕集剤として提案されている(特
開平4−154648号公報)。その製造方法として、例えば
前記一般式のXがNO2 -である亜硝酸型ハイドロカルマ
イトの場合、アルミン酸ナトリウムの溶液に亜硝酸カル
シウム溶液を添加してゲルを析出させ、これを結晶化さ
せる方法が知られている。
亜硝酸型ハイドロカルマイトは優れた塩素イオン捕捉能
と金属防錆能とが相俟って、コンクリート添加剤として
期待されている。しかしながら、亜硝酸カルシウム等の
可溶性カルシウム塩を使用した場合、反応は比較的スム
ーズに進むが、その製造コストは比較的高価なものにな
り、また、得られるハイドロカルマイトの陰イオン交換
能も充分でなく、例えばコンクリート構造物用の塩素イ
オン捕集剤等に使用する場合好ましくない。
交換能の高いハイドロカルマイトを得るための製造方法
を提供することにある。
題に鑑み、鋭意研究したところ、アルミン酸ソーダと可
溶性カルシウム塩とを反応させてハイドロカルマイトを
製造する際に、比較的高価な可溶性カルシウム塩の代わ
りに、安価なアルカリ金属塩や難溶性の消石灰を使用
し、更に、結晶化を行うことにより従来より安価で陰イ
オン交換能が高いハイドロカルマイトの製造方法を見出
した。
カルマイトの製造方法は、アルミン酸ソーダと、可溶性
カルシウム塩及び/またはアルカリ金属塩と、消石灰と
からなる原料系を反応させ、次いで結晶化させて一般式
ニオンの価数を表し、nは20以下を示す)で表される
ハイドロカルマイトを製造することを構成上の特徴とす
るものである。
いて使用する原料は、工業的に入手できるものであれ
ば、いずれでもよいが、アルミン酸ソーダの場合、その
水溶液の濃度は、Na2O:5〜25重量%、Al
2O3:2〜25重量%の範囲のものを使用するのが好適
である。
ば塩化物、硝酸塩、亜硝酸塩等の無機塩類が経済的に有
利であるが、必要に応じ有機酸塩も用いることができ、
また、その濃度は限定されない。
化ナトリウム、亜硝酸ソーダ、硝酸ソーダ類が挙げられ
る。
ソーダの水溶液と、可溶性カルシウム塩及び/またはア
ルカリ金属塩の水溶液と、消石灰とを反応させることが
1つの特徴となっている。
に限定はないが、幾つかの態様がある。例えば、アルミ
ン酸ソーダの水溶液(A液とする)に所定量の消石灰を含
有する可溶性カルシウム塩及び/またはアルカリ金属塩
の水溶液(B液とする)を添加反応させる方法。また、B
液にA液を添加反応させる方法。あるいは、消石灰のス
ラリーにA液と可溶性カルシウム塩及び/またはアルカ
リ金属塩水溶液とを同時添加して反応させる方法等が挙
げられる。
O3のモル比は、3.3〜4.2の範囲内に設定するのが
好ましい。この理由は、このモル比が、例えば3.3未
満の場合には、目的物の収率が極端に低くなるばかりで
なく、結晶化における熟成を行っても、非晶質の割合が
多くなり、結晶化度が低くなる。また、モル比が4.2
を超えると、ハイドロカルマイトは生成せず、Ca(O
H)2や3CaO・Al2O3(以下、「C3Aと呼ぶ」)の
不純物が生成するからである。
量%の範囲が工業的に適当であり、例えば20重量%を
超える場合、反応系の粘度が高くなり、撹拌が困難にな
り、また、5重量%未満では生産性が悪いことによる。
従って、その濃度の設定は、上記範囲内で経済的理由に
より設定すればよい。
塩と消石灰を使用する場合、その割合は製造条件及びア
ニオンの種類により限定することはできないが、s−C
aO/Ins−CaO(s−CaOは可溶性カルシウム
塩をCaO換算した量、Ins−CaOは石灰等をCa
O換算した量を表す)で示されるモル比が0.1〜3の範
囲であり、好ましくは0.3〜2である。
しくは30℃以下である。また、反応時間は0.5時間
以上であれば特に限定されるものではない。この反応に
より、ゲル状の沈澱物が生成し、この系の均一化と生成
物の熟成も含めて、上記条件で行うのがよい。
の結晶粒子を生成させるべく結晶化を行う。この時、結
晶化の温度は高くとも70℃、好ましくは40〜65℃
の範囲に設定することが重要である。結晶化の温度を、
70℃を超える温度で行う場合、ハイドロカルマイトは
生成するが、陰イオン交換能の低いものとなってしま
う。また、反応を60℃を超える温度で、結晶化を70
℃を超える温度でそれぞれ行った場合、ハイドロカルマ
イトは生成せず、Ca(OH)2とC3Aが生成する副反応
が生じるので好ましくない。
晶化反応では常圧でもよいが減圧により一部水を除去さ
せながら、結晶化を行う減圧晶析を行ってもよい。この
理由は、反応系の濃度を濃縮させると共にハイドロカル
マイト中の陰イオンの取り込まれ量が増え、その陰イオ
ン交換能が著しく増加する傾向が見られるためである。
なお、結晶化の時間は2時間以上であればよい。
浄、乾燥する。乾燥後、必要に応じて粉砕分級を行うこ
とができる。
晶は、一般式
ニオンの価数を表し、nは20以下を示す)で表される
ハイドロカルマイトであり、その結晶は層状構造を有す
る微粉末で、高い陰イオン交換能を有している。
は、特に亜硝酸型ハイドロカルマイトにあっては、コン
クリートの防錆顔料、樹脂添加剤としての用途が期待さ
れるものである。
例をもって以下に説明する。 実施例1:亜硝酸型ハイドロカルマイトの製造 Na2O:19重量%、Al2O3:20重量%のアルミ
ン酸ソーダ10kgに水を加えて100kgとした(A
液)。消石灰4.35kgと亜硝酸カルシウム1水塩2.
94kgに水を加えて100kgとした(B液)。次い
で、A液にB液を室温で注入ポンプで約1時間掛けて添
加を行ったところ、ゲル状の沈澱物が生成した。添加終
了後、このスラリーを60℃に昇温し、常圧で4時間結
晶化を行った。得られた沈澱物を常法により濾過、洗浄
した後、乾燥したところ12kgの白色固体を得た。得
られた白色固体を粉砕し、150メッシュ以下の白色粉
末を得た。白色粉末をX線回折、化学分析、赤外線吸収
スペクトル、電子顕微鏡写真で解析した結果、不純物と
して少量のCa(OH)2とC3A・6H2Oを含有する層
状亜硝酸型ハイドロカルマイトであることを確認した。
製造 A液とB液を添加終了後、減圧蒸留により水を全体の重
量に対して約5重量%除去し、減圧下で結晶化を行った
他は、実施例1と同様に行った結果、13kgの白色固
体を得た。得られた白色固体を粉砕し、150メッシュ
以下の白色粉末を得た。白色粉末を実施例1と同様に解
析した結果、不純物として少量のCa(OH)2とC3A・
6H2Oを含有する層状亜硝酸型ハイドロカルマイトで
あることを確認した。
製造 消石灰2.18kgと亜硝酸カルシウム1水塩5.88k
gに水を加えて100kg(B液)とした他は、実施例2
と同様に行った結果、11kgの白色固体を得た。得ら
れた白色固体を粉砕し、150メッシュ以下の白色粉末
を得た。白色粉末を実施例1と同様に解析した結果、不
純物として少量のCa(OH)2とC3A・6H2Oを含有
する層状亜硝酸型ハイドロカルマイトであることを確認
した。
製造 亜硝酸カルシウム1水塩2.94kgの代わりに亜硝酸
ソーダ2.57kgを使用した他は、実施例1と同様に
行った結果、12kgの白色固体を得た。得られた白色
固体を粉砕し、150メッシュ以下の白色粉末を得た。
白色粉末を実施例1と同様に解析した結果、不純物とし
て少量のCa(OH)2とC3A・6H2Oを含有する層状
亜硝酸型ハイドロカルマイトであることを確認した。
造 実施例1の亜硝酸カルシウムの代わりに硝酸カルシウム
3.22kgを使用した他は、実施例1と同様に行った
結果、12.3kgの白色固体を得た。得られた白色固
体を粉砕し、150メッシュ以下の白色粉末を得た。白
色粉末を実施例1と同様に解析した結果、不純物として
少量のC3A・6H2Oを含有する層状硝酸型ハイドロカ
ルマイトであることを確認した。
他は、実施例1と同様にして白色粉末を回収した。この
白色粉末を実施例1と同様に解析したところ、亜硝酸型
ハイドロカルマイトは生成せず、Ca(OH)2とC3A・
6H2Oの混合物であることが判った。
交換能を次の測定方法により行い、表1の結果を得た。 測定方法 0.1規定NaCl溶液100mlに実施例で得られた
ハイドロカルマイトの試料粉末10gを添加し、4時間
撹拌した後、溶液中に放出された陰イオンの量を測定す
る。例えば、亜硝酸型ハイドロカルマイトの場合、放出
された亜硝酸根の量(mg)を(mg−eq/g)として計
算し、陰イオン交換能として表す。
アルミン酸ソーダと可溶性カルシウム塩とを反応させて
ハイドロカルマイトを製造するに際して、石灰等の存在
下で反応させ、次いで結晶化させることを特徴とするも
のであるが、本発明方法によれば、安価で陰イオン交換
能の高いハイドロカルマイトを得ることができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 アルミン酸ソーダと、可溶性カルシウム
塩及び/またはアルカリ金属塩と、消石灰とからなる原
料系を反応させ、次いで結晶化させて一般式 【化1】3CaO・Al2O3・CaX2/m・nH2O (式中、Xは1価または2価のアニオンであり、mはア
ニオンの価数を表し、nは20以下を示す)で表される
ハイドロカルマイトを得ることを特徴とするハイドロカ
ルマイトの製造方法。 - 【請求項2】 結晶化が減圧下で行われる請求項1記載
のハイドロカルマイトの製造方法。 - 【請求項3】 結晶化の温度が高くとも70℃である請
求項1または2記載のハイドロカルマイトの製造方法。 - 【請求項4】 原料系のCaO/Al2O3のモル比が
3.3〜4.2の範囲内である請求項1ないし3のいずれ
か1項に記載のハイドロカルマイトの製造方法。 - 【請求項5】 XがOH-、Cl-、NO3 -及びNO2 -か
らなる群から選択される少なくとも1種である請求項1
ないし5のいずれか1項に記載のハイドロカルマイトの
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5180294A JP2820592B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | ハイドロカルマイトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5180294A JP2820592B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | ハイドロカルマイトの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0733430A true JPH0733430A (ja) | 1995-02-03 |
JP2820592B2 JP2820592B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=16080701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5180294A Expired - Lifetime JP2820592B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | ハイドロカルマイトの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2820592B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6743403B1 (en) * | 1999-03-19 | 2004-06-01 | Worsley Alumina Pty. Ltd. | Process for the removal of oxalate and/or sulphate from Bayer liquors |
JP2007191385A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-08-02 | Hiroko Ishikuri | ハイドロカルマイト、その製造方法、塩素イオン捕集剤、重金属含有イオン捕集材、それらを含有する塗装材料組成物およびセメント組成物 |
-
1993
- 1993-07-21 JP JP5180294A patent/JP2820592B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6743403B1 (en) * | 1999-03-19 | 2004-06-01 | Worsley Alumina Pty. Ltd. | Process for the removal of oxalate and/or sulphate from Bayer liquors |
US7244404B2 (en) | 1999-03-19 | 2007-07-17 | Worsley Alumina Pty. Ltd. | Process for the removal of oxalate and/or sulphate from bayer liquors |
JP2007191385A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-08-02 | Hiroko Ishikuri | ハイドロカルマイト、その製造方法、塩素イオン捕集剤、重金属含有イオン捕集材、それらを含有する塗装材料組成物およびセメント組成物 |
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---|---|
JP2820592B2 (ja) | 1998-11-05 |
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