JPH0755819B2 - 高純度カオリナイトの製造方法 - Google Patents
高純度カオリナイトの製造方法Info
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- JPH0755819B2 JPH0755819B2 JP3602891A JP3602891A JPH0755819B2 JP H0755819 B2 JPH0755819 B2 JP H0755819B2 JP 3602891 A JP3602891 A JP 3602891A JP 3602891 A JP3602891 A JP 3602891A JP H0755819 B2 JPH0755819 B2 JP H0755819B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高純度ムライト等の
ファインセラミックスや触媒担体用のハニカム構造物等
の原料、化粧品等の白色フィラー、高級白磁器原料等と
して使用可能な高純度のカオリナイトを製造するための
高純度カオリナイトの製造方法に関する。
ファインセラミックスや触媒担体用のハニカム構造物等
の原料、化粧品等の白色フィラー、高級白磁器原料等と
して使用可能な高純度のカオリナイトを製造するための
高純度カオリナイトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリカとアルミニウム化合物とを水熱反
応処理することにより、カオリナイトを製造することが
できる（たとえば、特開昭６３−８９４１６号公報）。
応処理することにより、カオリナイトを製造することが
できる（たとえば、特開昭６３−８９４１６号公報）。
【０００３】このものは、珪藻土を出発原料とし、モル
比でＡｌ／Ｓｉ≦１．０になるようにアルミニウム化合
物の水溶液を加え、水熱処理することによってカオリナ
イトを製造する。すなわち、クリストバライトを生成し
ないように、常温よりいくぶん高い温度で珪藻土を乾燥
して粉砕し、塩化アルミニウムのような無機強酸塩を添
加して水熱反応させると、たとえば次式により、カオリ
ナイトを生成させることができる。
比でＡｌ／Ｓｉ≦１．０になるようにアルミニウム化合
物の水溶液を加え、水熱処理することによってカオリナ
イトを製造する。すなわち、クリストバライトを生成し
ないように、常温よりいくぶん高い温度で珪藻土を乾燥
して粉砕し、塩化アルミニウムのような無機強酸塩を添
加して水熱反応させると、たとえば次式により、カオリ
ナイトを生成させることができる。
【０００４】
【化１】 ２Ｈ2ＳｉＯ3＋２ＡｌＣｌ3＋３Ｈ2Ｏ →Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ6（ＯＨ）4＋６ＨＣｌ
【０００５】このときの水熱反応条件は、反応温度１０
０〜３００℃、反応時間０．５時間以上とするが、最終
製品のカオリナイト含有率を３０％以上にするには、反
応温度２００℃以上、反応時間５時間以上が必要であ
る。
０〜３００℃、反応時間０．５時間以上とするが、最終
製品のカオリナイト含有率を３０％以上にするには、反
応温度２００℃以上、反応時間５時間以上が必要であ
る。
【０００６】この方法は、副生する塩酸によりＦｅ2 Ｏ
3 のような不純物を溶脱することができるから、生成す
るカオリナイト中の不純物を少なくすることができると
いう利点もある。
3 のような不純物を溶脱することができるから、生成す
るカオリナイト中の不純物を少なくすることができると
いう利点もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
ときは、最終製品におけるカオリナイト含有率（以下、
カオリナイト生成率という）には限界があり、反応時間
を７日間程度としても、そのときのカオリナイト生成率
は約５０％以下に留まり、最終製品は、カオリナイト
と、未反応シリカである珪藻殻との混合物しか得られな
いという問題があった。すなわち、さらに高純度のカオ
リナイトを得ようとするときは、この最終製品に対して
適当な後処理工程を加え、未反応シリカを分離すること
により、カオリナイトを精製する必要があった。
ときは、最終製品におけるカオリナイト含有率（以下、
カオリナイト生成率という）には限界があり、反応時間
を７日間程度としても、そのときのカオリナイト生成率
は約５０％以下に留まり、最終製品は、カオリナイト
と、未反応シリカである珪藻殻との混合物しか得られな
いという問題があった。すなわち、さらに高純度のカオ
リナイトを得ようとするときは、この最終製品に対して
適当な後処理工程を加え、未反応シリカを分離すること
により、カオリナイトを精製する必要があった。
【０００８】これは、次のようにして説明することがで
きる。
きる。
【０００９】すなわち、まず、珪藻土中の珪藻殻は、水
熱反応により水と反応して、ヒドロ珪酸となって溶解す
る。
熱反応により水と反応して、ヒドロ珪酸となって溶解す
る。
【００１０】
【化２】 ＳｉＯ2＋Ｈ2Ｏ→Ｈ2ＳｉＯ3
【００１１】このヒドロ珪酸に塩化アルミニウムが反応
して、（化１）式によりカオリナイトが生成するが、こ
の反応は液相反応であり、したがって、カオリナイト生
成率は、（化２）式によるＳi Ｏ2 の溶解度によって律
せられる。Ｓi Ｏ2 の溶解度は、副生する塩酸により全
体のｐＨが１．０以下に低下すると極端に小さくなり、
（化１）式が右側に進展することが妨げられてしまう。
一般に、カオリナイト生成率が３０％以上になると、反
応液のｐＨは１．０以下に低下し、その後のカオリナイ
ト化反応は著しく緩慢になり、または、殆ど停止してし
まうことがわかった。また、場合によっては、逆反応が
進み、却ってカオリナイト生成率が低下することもあり
得る。
して、（化１）式によりカオリナイトが生成するが、こ
の反応は液相反応であり、したがって、カオリナイト生
成率は、（化２）式によるＳi Ｏ2 の溶解度によって律
せられる。Ｓi Ｏ2 の溶解度は、副生する塩酸により全
体のｐＨが１．０以下に低下すると極端に小さくなり、
（化１）式が右側に進展することが妨げられてしまう。
一般に、カオリナイト生成率が３０％以上になると、反
応液のｐＨは１．０以下に低下し、その後のカオリナイ
ト化反応は著しく緩慢になり、または、殆ど停止してし
まうことがわかった。また、場合によっては、逆反応が
進み、却ってカオリナイト生成率が低下することもあり
得る。
【００１２】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題と知見とに鑑み、水熱反応前または水熱反応中
に、積極的にｐＨ制御を行ない、Ｓi Ｏ2 の溶解を促す
ことによって、（化１）式のカオリナイト化反応を促進
し、短時間で高純度のカオリナイトを生成することがで
きる高純度カオリナイトの製造方法を提供することにあ
る。
術の問題と知見とに鑑み、水熱反応前または水熱反応中
に、積極的にｐＨ制御を行ない、Ｓi Ｏ2 の溶解を促す
ことによって、（化１）式のカオリナイト化反応を促進
し、短時間で高純度のカオリナイトを生成することがで
きる高純度カオリナイトの製造方法を提供することにあ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの発明の構成は、シリカ源にアルミニウム化合物
を添加し、水熱処理してカオリナイトを製造するに際
し、アルミニウム化合物は、モル比で１．０＜Ａｌ／Ｓ
ｉ≦１．３とし、水熱処理前または水熱処理中に、アン
モニアによりｐＨを１．０〜３．５に調整することをそ
の要旨とする。
めのこの発明の構成は、シリカ源にアルミニウム化合物
を添加し、水熱処理してカオリナイトを製造するに際
し、アルミニウム化合物は、モル比で１．０＜Ａｌ／Ｓ
ｉ≦１．３とし、水熱処理前または水熱処理中に、アン
モニアによりｐＨを１．０〜３．５に調整することをそ
の要旨とする。
【００１４】なお、ｐＨ調整は、水酸化カリウムまたは
水酸化ナトリウムにより、ｐＨを１．０〜３．１に調整
するようにしてもよい。
水酸化ナトリウムにより、ｐＨを１．０〜３．１に調整
するようにしてもよい。
【００１５】また、アルミニウム化合物としては、塩化
アルミニウム、または塩化アルミニウムと水酸化アルミ
ニウムとの混合物を使用することができる。
アルミニウム、または塩化アルミニウムと水酸化アルミ
ニウムとの混合物を使用することができる。
【００１６】シリカ源としては、珪藻土中の珪藻殻を分
離精製し、微粉砕して用いてもよく、また、シリカゲル
やコロイドシリカを用いてもよい。
離精製し、微粉砕して用いてもよく、また、シリカゲル
やコロイドシリカを用いてもよい。
【００１７】
【作用】かかる発明の構成によれば、まず、アンモニア
によるｐＨ調整を行なうときは、ＳｉＯ2 の溶解度とと
もに、Ａｌ3+の溶解度を高めることができ、反応時間を
短縮し、カオリナイトの収量を高めることができる。
によるｐＨ調整を行なうときは、ＳｉＯ2 の溶解度とと
もに、Ａｌ3+の溶解度を高めることができ、反応時間を
短縮し、カオリナイトの収量を高めることができる。
【００１８】一般に、ＳｉＯ2 は、ｐＨの低下とともに
急激に溶解度が低下する（図１）。また、Ｓi Ｏ2 の溶
解度は、温度によっても変化する（表１）。
急激に溶解度が低下する（図１）。また、Ｓi Ｏ2 の溶
解度は、温度によっても変化する（表１）。
【００１９】
【表１】
【００２０】そこで、反応液のｐＨを１．０以上にｐＨ
調整することにより、低温でもＳｉＯ2 の溶解度を十分
大きくとることができるから、反応容器の耐圧性を軽減
し、その腐食の進行を緩和することができる。
調整することにより、低温でもＳｉＯ2 の溶解度を十分
大きくとることができるから、反応容器の耐圧性を軽減
し、その腐食の進行を緩和することができる。
【００２１】一方、アンモニアの添加により、Ａｌ3+が
［Ａｌ（ＮＨ3 ）4 ］3+となって錯塩を形成し、Ａｌ3+
の溶解度も高めることができるが、ｐＨ＞３．５では、
Ａｌ3+の溶解度は極端に低下し、Ａｌ（ＯＨ）3 として
沈澱する。Ａｌ3+が水酸化物として沈澱した状態で水熱
反応を行なうと、カオリナイト化反応が阻害されてベー
マイトが共存して来る危険がある。よって、ｐＨは、
１．０〜３．５に調整するのがよい。
［Ａｌ（ＮＨ3 ）4 ］3+となって錯塩を形成し、Ａｌ3+
の溶解度も高めることができるが、ｐＨ＞３．５では、
Ａｌ3+の溶解度は極端に低下し、Ａｌ（ＯＨ）3 として
沈澱する。Ａｌ3+が水酸化物として沈澱した状態で水熱
反応を行なうと、カオリナイト化反応が阻害されてベー
マイトが共存して来る危険がある。よって、ｐＨは、
１．０〜３．５に調整するのがよい。
【００２２】水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムに
よるｐＨ調整を行なう場合は、ＳｉＯ2 の溶解度の向上
については、アンモニアによる場合と同等の効果がある
が、ｐＨ＞３．１になると、Ａｌ3+がＡｌ（ＯＨ）3 と
して沈澱する。よって、このときのｐＨは、１．０〜
３．１に調整することが必要である。
よるｐＨ調整を行なう場合は、ＳｉＯ2 の溶解度の向上
については、アンモニアによる場合と同等の効果がある
が、ｐＨ＞３．１になると、Ａｌ3+がＡｌ（ＯＨ）3 と
して沈澱する。よって、このときのｐＨは、１．０〜
３．１に調整することが必要である。
【００２３】モル比によるＡｌ／Ｓｉの下限は、カオリ
ナイトの理論組成比から、当然に１．０である。しかし
ながら、一般に、酸性領域では、ＳｉＯ2 よりＡｌ3+の
方が溶解度が高く、Ａｌ3+は反応後の洗浄等により簡単
に除去することができる一方、Ｓi Ｏ2 は固相であるか
ら、その過剰分は、未反応シリカとして残存し易い。そ
こで、Ａｌ／Ｓｉは、理論組成比よりやや高くすること
により、未反応シリカを少なくし、カオリナイトの収量
を多くすることができる。ただし、Ａｌ／Ｓｉ＞１．３
としても、未反応の水酸化アルミニウムがギブサイトと
して残存するため、カオリナイトの収量の増加は期待で
きず、経済的ではない。
ナイトの理論組成比から、当然に１．０である。しかし
ながら、一般に、酸性領域では、ＳｉＯ2 よりＡｌ3+の
方が溶解度が高く、Ａｌ3+は反応後の洗浄等により簡単
に除去することができる一方、Ｓi Ｏ2 は固相であるか
ら、その過剰分は、未反応シリカとして残存し易い。そ
こで、Ａｌ／Ｓｉは、理論組成比よりやや高くすること
により、未反応シリカを少なくし、カオリナイトの収量
を多くすることができる。ただし、Ａｌ／Ｓｉ＞１．３
としても、未反応の水酸化アルミニウムがギブサイトと
して残存するため、カオリナイトの収量の増加は期待で
きず、経済的ではない。
【００２４】水熱処理中にｐＨ調整を行なうときは、次
の化学平衡系を右側に移行することができる。
の化学平衡系を右側に移行することができる。
【００２５】
【化３】 ２Ｈ2ＳｉＯ3＋２ＡｌＣｌ3＋３Ｈ2Ｏ Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ5（ＯＨ）4＋６ＨＣｌ
【００２６】この平衡系では、
【００２７】
【化４】 Ｋ＝Ｂ／Ａ＝ｃｏｎｓｔ Ａ＝［Ａｌ3+］2［Ｈ2Ｏ］3［Ｈ2ＳｉＯ3］2 Ｂ＝［Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ5（ＯＨ）4］［Ｈ+］6
【００２８】が成立しているから、ｐＨ調整してＳｉＯ
2 の溶解度を高めれば、Ｈ2 ＳｉＯ3濃度が大きくな
り、Ｈ+ 濃度が低くなることにより、系全体のカオリナ
イト化反応を促進することができる。
2 の溶解度を高めれば、Ｈ2 ＳｉＯ3濃度が大きくな
り、Ｈ+ 濃度が低くなることにより、系全体のカオリナ
イト化反応を促進することができる。
【００２９】なお、アンモニアによってｐＨ調整を行な
うときは、アンモニア水またはアンモニアガスのいずれ
によってもよく、一般に、後者の方が、吸収が緩慢であ
るために沈澱が生じ難く、有利である。
うときは、アンモニア水またはアンモニアガスのいずれ
によってもよく、一般に、後者の方が、吸収が緩慢であ
るために沈澱が生じ難く、有利である。
【００３０】一方、アルミニウム化合物として塩化アル
ミニウムと水酸化アルミニウムとの混合物を用いるとき
は、水酸化アルミニウムが、副生する塩酸を中和するよ
うに作用する。すなわち、
ミニウムと水酸化アルミニウムとの混合物を用いるとき
は、水酸化アルミニウムが、副生する塩酸を中和するよ
うに作用する。すなわち、
【００３１】
【化５】 Ａｌ（ＯＨ）3＋３ＨＣｌ →ＡｌＣｌ3＋３Ｈ2Ｏ
【００３２】そこで、ｐＨ調整に用いるアンモニア等の
量を大幅に削減することができる。なお、塩化アルミニ
ウムと水酸化アルミニウムとの混合比は、アルミニウム
を基準とするモル比で、１：１ないし１：９の範囲が好
ましい。水酸化アルミニウムの混合比率が過大になる
と、アルミニウムの溶解が阻害され、ギブサイトが残存
しベーマイトが生成されるために、カオリナイト生成率
が低下するからである。
量を大幅に削減することができる。なお、塩化アルミニ
ウムと水酸化アルミニウムとの混合比は、アルミニウム
を基準とするモル比で、１：１ないし１：９の範囲が好
ましい。水酸化アルミニウムの混合比率が過大になる
と、アルミニウムの溶解が阻害され、ギブサイトが残存
しベーマイトが生成されるために、カオリナイト生成率
が低下するからである。
【００３３】また、シリカ源として珪藻土中の珪藻殻を
用いるときは、原料珪藻土を水簸分級によって珪藻殻の
みを分離し、酸によりＦｅ2 Ｏ3 等の不純物を溶脱精製
した後、１μｍ以下に微粉砕して用いる。珪藻殻は、多
孔質な非晶質シリカであり、反応性が優れている。
用いるときは、原料珪藻土を水簸分級によって珪藻殻の
みを分離し、酸によりＦｅ2 Ｏ3 等の不純物を溶脱精製
した後、１μｍ以下に微粉砕して用いる。珪藻殻は、多
孔質な非晶質シリカであり、反応性が優れている。
【００３４】シリカゲルをシリカ源として用いるとき
は、高純度のものが簡単に入手できるから、これは、微
粉砕するのみで使用することができる。また、コロイド
シリカは、そのまま使用することができる。
は、高純度のものが簡単に入手できるから、これは、微
粉砕するのみで使用することができる。また、コロイド
シリカは、そのまま使用することができる。
【００３５】
【実施例１】石川県珠洲市飯塚層の未風化珪藻土を１０
〜５０μｍに水簸分級して珪藻殻を分離濃縮し、１０％
塩酸によりＦｅ2 Ｏ3 等の不純物を溶解させ精製した
後、ボールミルを用いて粒径１μｍ以下に湿式粉砕し
た。
〜５０μｍに水簸分級して珪藻殻を分離濃縮し、１０％
塩酸によりＦｅ2 Ｏ3 等の不純物を溶解させ精製した
後、ボールミルを用いて粒径１μｍ以下に湿式粉砕し
た。
【００３６】このシリカ源試料の化学組成を表２に示
す。
す。
【００３７】
【表２】
【００３８】塩化アルミニウムの水溶液を作り、１：１
アンモニア水により、ｐＨ＝３．１９、３．２８、３．
３６にｐＨ調整した後、モル比でＡｌ／Ｓｉ＝１．０と
なるように所定量のシリカ源試料を加え、よく撹拌して
容器を密栓する。なお、容器は、テフロン製とした。
アンモニア水により、ｐＨ＝３．１９、３．２８、３．
３６にｐＨ調整した後、モル比でＡｌ／Ｓｉ＝１．０と
なるように所定量のシリカ源試料を加え、よく撹拌して
容器を密栓する。なお、容器は、テフロン製とした。
【００３９】その後、反応温度２２０℃において４８〜
９６時間加熱し、水熱処理した。反応後の容器を開封し
て反応物を吸引濾過して多量の水で洗浄し、溶脱した金
属塩類を除去し、得られたケーキを４０℃で乾燥してカ
オリナイトを得る。
９６時間加熱し、水熱処理した。反応後の容器を開封し
て反応物を吸引濾過して多量の水で洗浄し、溶脱した金
属塩類を除去し、得られたケーキを４０℃で乾燥してカ
オリナイトを得る。
【００４０】このとき、水熱処理の前後におけるｐＨの
変化は表３のとおりであった。
変化は表３のとおりであった。
【００４１】
【表３】
【００４２】このようにして合成したカオリナイトのカ
オリナイト生成率を図２に示す。なお、カオリナイト生
成率は、熱分析により、４５０〜６５０℃における結晶
水の脱水に伴う熱重量減少量から、次式によって求め
た。
オリナイト生成率を図２に示す。なお、カオリナイト生
成率は、熱分析により、４５０〜６５０℃における結晶
水の脱水に伴う熱重量減少量から、次式によって求め
た。
【００４３】
【数１】
【００４４】また、シリカ源試料１．００ｇ当りのカオ
リナイト収量を図３に示し、ｐＨ＝３．３６にｐＨ調整
したものについて、得られたカオリナイト中の不純物を
表４に示す。
リナイト収量を図３に示し、ｐＨ＝３．３６にｐＨ調整
したものについて、得られたカオリナイト中の不純物を
表４に示す。
【００４５】
【表４】
【００４６】ｐＨ調整しない場合は、カオリナイト生成
率は最大でも６０％程度に留まり、未反応シリカが４０
％も残留するが、ｐＨ調整することにより、反応時間は
約１／２に短縮され、カオリナイト収量も格段に増加す
ることがわかる。ただし、反応の進展に伴い、ｐＨが
１．０以下に低下するため、カオリナイト生成率は、８
０〜９０％で飽和している。また、原料珪藻土中の不純
物がよく溶脱され、極めて良質のカオリナイトを得るこ
とができる。
率は最大でも６０％程度に留まり、未反応シリカが４０
％も残留するが、ｐＨ調整することにより、反応時間は
約１／２に短縮され、カオリナイト収量も格段に増加す
ることがわかる。ただし、反応の進展に伴い、ｐＨが
１．０以下に低下するため、カオリナイト生成率は、８
０〜９０％で飽和している。また、原料珪藻土中の不純
物がよく溶脱され、極めて良質のカオリナイトを得るこ
とができる。
【００４７】なお、ｐＨ＝４．０にｐＨ調整したときの
カオリナイト生成率は、約５０％に低下した。
カオリナイト生成率は、約５０％に低下した。
【００４８】
【実施例２】石川県珠洲市飯田層の一部風化珪藻土を使
用し、実施例１と全く同様にしてカオリナイトを合成し
た。
用し、実施例１と全く同様にしてカオリナイトを合成し
た。
【００４９】このときのシリカ源の化学組成を表５に、
水熱処理前後のｐＨを表６に、カオリナイト生成率を図
４に、シリカ源試料１．００ｇ当りのカオリナイト収量
を図５に、ｐＨ＝３．３４にｐＨ調整したものについて
得られたカオリナイト中の不純物を表７に、それぞれ示
す。
水熱処理前後のｐＨを表６に、カオリナイト生成率を図
４に、シリカ源試料１．００ｇ当りのカオリナイト収量
を図５に、ｐＨ＝３．３４にｐＨ調整したものについて
得られたカオリナイト中の不純物を表７に、それぞれ示
す。
【００５０】
【表５】
【００５１】
【表６】
【００５２】
【表７】
【００５３】カオリナイト生成率は、反応時間４８時間
で８０〜９０％に達した後、順次低下し、カオリナイト
収量も、反応時間が７２時間を越えると、却って低下す
る傾向がみられる。シリカ源試料の平均粒径が小さいた
め、シリカの溶解性がよく、速やかに反応が進行して平
衡状態に達するが、その後、ｐＨの低下に伴って（化
３）式の平衡系が左側に逆行することによると推察され
る。得られたカオリナイトは、不純物が少なく、極めて
良質である。
で８０〜９０％に達した後、順次低下し、カオリナイト
収量も、反応時間が７２時間を越えると、却って低下す
る傾向がみられる。シリカ源試料の平均粒径が小さいた
め、シリカの溶解性がよく、速やかに反応が進行して平
衡状態に達するが、その後、ｐＨの低下に伴って（化
３）式の平衡系が左側に逆行することによると推察され
る。得られたカオリナイトは、不純物が少なく、極めて
良質である。
【００５４】
【実施例３】実施例２のシリカ源試料を用い、１：１ア
ンモニア水によりｐＨ＝３．５にｐＨ調整した後、反応
温度２７０℃において連続撹拌しながらオートクレーブ
（ＳＵＳ３０４製）中にて７２時間水熱処理した。ただ
し、このときのＡｌ／Ｓｉは、１．０とした。
ンモニア水によりｐＨ＝３．５にｐＨ調整した後、反応
温度２７０℃において連続撹拌しながらオートクレーブ
（ＳＵＳ３０４製）中にて７２時間水熱処理した。ただ
し、このときのＡｌ／Ｓｉは、１．０とした。
【００５５】冷却後、オートクレーブを開封し、反応液
を濾過して、ケーキを多量の水で洗浄し、４０℃の恒温
槽で乾燥してカオリナイトを得た。
を濾過して、ケーキを多量の水で洗浄し、４０℃の恒温
槽で乾燥してカオリナイトを得た。
【００５６】結果を表８に集約して示し、得られたカオ
リナイトの化学組成を表９に示す。
リナイトの化学組成を表９に示す。
【００５７】
【表８】
【００５８】
【表９】
【００５９】カオリナイト生成率は約８８〜９０％に及
び、不純物総量は０．１５％以下である。ただし、反応
容器がＳＵＳ製のオートクレーブであるため、Ｆｅ2 Ｏ
3 は、オートクレーブ本体の腐食により、いくぶん多
い。
び、不純物総量は０．１５％以下である。ただし、反応
容器がＳＵＳ製のオートクレーブであるため、Ｆｅ2 Ｏ
3 は、オートクレーブ本体の腐食により、いくぶん多
い。
【００６０】
【実施例４】実施例２のシリカ源試料を用い、１：１ア
ンモニア水によりｐＨ＝３．５にｐＨ調整した後、反応
温度２８０℃の条件下で６時間ごとにアンモニア水を注
入し、ｐＨ＝１．５〜２．０に制御して、オートクレー
ブにより４８時間水熱処理した。このときのＡｌ／Ｓｉ
は、１．０（試料１）、１．１（試料２）、１．２（試
料３）、１．３（試料４）、１．５（試料５）とした。
ンモニア水によりｐＨ＝３．５にｐＨ調整した後、反応
温度２８０℃の条件下で６時間ごとにアンモニア水を注
入し、ｐＨ＝１．５〜２．０に制御して、オートクレー
ブにより４８時間水熱処理した。このときのＡｌ／Ｓｉ
は、１．０（試料１）、１．１（試料２）、１．２（試
料３）、１．３（試料４）、１．５（試料５）とした。
【００６１】その他の処理条件は実施例３と同一であ
る。
る。
【００６２】集約結果を表１０に示し、得られたカオリ
ナイトの化学組成を表１１に示す。
ナイトの化学組成を表１１に示す。
【００６３】
【表１０】
【００６４】
【表１１】
【００６５】Ａｌ／Ｓｉを高めることにより、カオリナ
イト生成率を９８％以上に向上することができ、未反応
シリカを極少にすることができる。また、反応時間を短
縮し、ｐＨを連続的に制御することにより、容器の腐蝕
を最小に抑え、生成したカオリナイト中のＦｅ2 Ｏ3 も
極く少量に抑えることができる。
イト生成率を９８％以上に向上することができ、未反応
シリカを極少にすることができる。また、反応時間を短
縮し、ｐＨを連続的に制御することにより、容器の腐蝕
を最小に抑え、生成したカオリナイト中のＦｅ2 Ｏ3 も
極く少量に抑えることができる。
【００６６】
【実施例５】実施例２の珪藻土をシリカ源試料とし、塩
化アルミニウムに代えて、塩化アルミニウムと水酸化ア
ルミニウムとの混合物をアルミニウム化合物として使用
し、実施例４と同様の条件で水熱処理した。ただし、塩
化アルミニムと水酸化アルミニウムとの混合比は、アル
ミニウムを基準とするモル比で、１：０（比較例）、
１：１（試料１）、１：２（試料２）、１：３（試料
３）、１：９（試料４）、１：１５（試料５）とし、Ａ
ｌ／Ｓｉは、両者の合計アルミニウム量が１．０となる
ようにした。また、反応時間は、比較例で２４時間とし
た他は、すべての試料について２０時間とし、反応温度
はすべて２５０℃とした。
化アルミニウムに代えて、塩化アルミニウムと水酸化ア
ルミニウムとの混合物をアルミニウム化合物として使用
し、実施例４と同様の条件で水熱処理した。ただし、塩
化アルミニムと水酸化アルミニウムとの混合比は、アル
ミニウムを基準とするモル比で、１：０（比較例）、
１：１（試料１）、１：２（試料２）、１：３（試料
３）、１：９（試料４）、１：１５（試料５）とし、Ａ
ｌ／Ｓｉは、両者の合計アルミニウム量が１．０となる
ようにした。また、反応時間は、比較例で２４時間とし
た他は、すべての試料について２０時間とし、反応温度
はすべて２５０℃とした。
【００６７】集約結果を表１２に示す。
【００６８】
【表１２】
【００６９】ただし、表１２のアンモニア水添加量は、
シリカ源試料１２０ｇを使用した場合を示す。
シリカ源試料１２０ｇを使用した場合を示す。
【００７０】水酸化アルミニウムを添加することによ
り、アンモニア水の添加量は、大幅に少なくて済み、ま
た、カオリナイト生成率も、水酸化アルミニウムが９０
％を越えない限り、十分大きいことがわかる。
り、アンモニア水の添加量は、大幅に少なくて済み、ま
た、カオリナイト生成率も、水酸化アルミニウムが９０
％を越えない限り、十分大きいことがわかる。
【００７１】
【実施例６】シリカ源をシリカゲルまたはコロイドシリ
カとした場合、ｐＨ調整を、アンモニアガス、水酸化カ
リウム、水酸化ナトリウムのいずれかによって行なった
場合においても、前述の各実施例とほぼ同等の好結果を
得ることができた。
カとした場合、ｐＨ調整を、アンモニアガス、水酸化カ
リウム、水酸化ナトリウムのいずれかによって行なった
場合においても、前述の各実施例とほぼ同等の好結果を
得ることができた。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、アンモニアや、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリ
ウムにより積極的にｐＨを調整することによって、Ｓｉ
Ｏ2 の溶解性を高めることができるので、系のカオリナ
イト化を促進し、低品位の珪藻土を出発原料としても、
短時間で極めて高純度のカオリナイトを効率よく生成す
ることができるという優れた効果がある。
ば、アンモニアや、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリ
ウムにより積極的にｐＨを調整することによって、Ｓｉ
Ｏ2 の溶解性を高めることができるので、系のカオリナ
イト化を促進し、低品位の珪藻土を出発原料としても、
短時間で極めて高純度のカオリナイトを効率よく生成す
ることができるという優れた効果がある。
【００７３】この発明によって製造されるカオリナイト
は、不純物が少なく、未反応シリカも極少であるから、
ファインセラミックス原料、白色フィラー、高級白磁器
原料等として最適に使用することができる。また、この
発明によるときは、反応液のｐＨが極端に低くなること
がないから、酸による容器の腐蝕が少なく、カオリナイ
トに含まれる金属不純物も極少にすることが可能であ
る。
は、不純物が少なく、未反応シリカも極少であるから、
ファインセラミックス原料、白色フィラー、高級白磁器
原料等として最適に使用することができる。また、この
発明によるときは、反応液のｐＨが極端に低くなること
がないから、酸による容器の腐蝕が少なく、カオリナイ
トに含まれる金属不純物も極少にすることが可能であ
る。
【図１】 ＳｉＯ2 の溶解度を示す線図
【図２】 実施例１におけるカオリナイト生成率を示す
線図
線図
【図３】 実施例１におけるカオリナイト収量を示す線
図
図
【図４】 実施例２におけるカオリナイト生成率を示す
線図
線図
【図５】 実施例２におけるカオリナイト収量を示す線
図
図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芝崎 靖雄 愛知県名古屋市北区平手町１丁目１番地 工業技術院名古屋工業技術試験所内 審査官 雨宮 弘治
Claims (6)
- 【請求項１】 シリカ源にアルミニウム化合物を添加
し、水熱処理してカオリナイトを製造するに際し、アル
ミニウム化合物は、モル比で１．０＜Ａｌ／Ｓｉ≦１．
３とし、水熱処理前または水熱処理中に、アンモニアに
よりｐＨを１．０〜３．５に調整することを特徴とする
高純度カオリナイトの製造方法。 - 【請求項２】 シリカ源にアルミニウム化合物を添加
し、水熱処理してカオリナイトを製造するに際し、アル
ミニウム化合物は、モル比で１．０＜Ａｌ／Ｓｉ≦１．
３とし、水熱処理前または水熱処理中に、水酸化カリウ
ムまたは水酸化ナトリウムによりｐＨを１．０〜３．１
に調整することを特徴とする高純度カオリナイトの製造
方法。 - 【請求項３】 アルミニウム化合物として、塩化アルミ
ニウムを用いることを特徴とする請求項１または請求項
２記載の高純度カオリナイトの製造方法。 - 【請求項４】 アルミニウム化合物として、塩化アルミ
ニウムと水酸化アルミニウムとの混合物を用いることを
特徴とする請求項１または請求項２記載の高純度カオリ
ナイトの製造方法。 - 【請求項５】 シリカ源として、珪藻土中の珪藻殻を分
離精製し、微粉砕して用いることを特徴とする請求項１
ないし請求項４のいずれか記載の高純度カオリナイトの
製造方法。 - 【請求項６】 シリカ源として、シリカゲルまたはコロ
イドシリカを用いることを特徴とする請求項１ないし請
求項４のいずれか記載の高純度カオリナイトの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3602891A JPH0755819B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 高純度カオリナイトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3602891A JPH0755819B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 高純度カオリナイトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06340415A JPH06340415A (ja) | 1994-12-13 |
| JPH0755819B2 true JPH0755819B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=12458266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3602891A Expired - Lifetime JPH0755819B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 高純度カオリナイトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755819B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103570033B (zh) * | 2012-11-21 | 2015-05-06 | 济南大学 | 一种低温制备高岭土的方法 |
| EP3083109B1 (en) * | 2013-12-20 | 2019-10-23 | Höganäs AB (publ) | Soft magnetic powder mix |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3602891A patent/JPH0755819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06340415A (ja) | 1994-12-13 |
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