JPH07803A - シリカゾルまたはアルミナゾルの製造方法 - Google Patents
シリカゾルまたはアルミナゾルの製造方法Info
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- JPH07803A JPH07803A JP5169523A JP16952393A JPH07803A JP H07803 A JPH07803 A JP H07803A JP 5169523 A JP5169523 A JP 5169523A JP 16952393 A JP16952393 A JP 16952393A JP H07803 A JPH07803 A JP H07803A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】シリカゾルまたはアルミナゾルを電気透析によ
り、安定して製造する。 【構成】耐アルカリ性の陰イオン交換膜を有するバイポ
ーラ膜と陽イオン交換膜とを交互に有する電気透析槽の
酸室に、ケイ酸アルカリまたはアルミン酸アルカリ水溶
液を、アルカリ室に苛性アルカリ水溶液を導入し、電気
透析を行ってシリカゾルまたはアルミナゾルと苛性アル
カリを得る。
り、安定して製造する。 【構成】耐アルカリ性の陰イオン交換膜を有するバイポ
ーラ膜と陽イオン交換膜とを交互に有する電気透析槽の
酸室に、ケイ酸アルカリまたはアルミン酸アルカリ水溶
液を、アルカリ室に苛性アルカリ水溶液を導入し、電気
透析を行ってシリカゾルまたはアルミナゾルと苛性アル
カリを得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐アルカリ性の陰イオ
ン交換膜を有するバイポーラ膜を用いた電気透析法によ
るシリカゾルまたはアルミナゾルの製造方法に関する。
ン交換膜を有するバイポーラ膜を用いた電気透析法によ
るシリカゾルまたはアルミナゾルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、たとえば、シリカゾルはケイ酸ソ
ーダ溶液に酸を作用させて、または該溶液を粒状の陽イ
オン交換樹脂にて処理して、これにそのナトリウムイオ
ンを吸着させて製造する方法がよく知られている。しか
し、これらの方法には重大な欠点があった。すなわち、
前者については使用した酸のナトリウム塩が生成し、こ
れがゾルと併存するためにゾルが不安定となり、ゲル化
する傾向にあるのみならず、該ナトリウム塩の分離に長
時間を要し、能率的でないとともに、優良な塩が得られ
ないという欠点がある。
ーダ溶液に酸を作用させて、または該溶液を粒状の陽イ
オン交換樹脂にて処理して、これにそのナトリウムイオ
ンを吸着させて製造する方法がよく知られている。しか
し、これらの方法には重大な欠点があった。すなわち、
前者については使用した酸のナトリウム塩が生成し、こ
れがゾルと併存するためにゾルが不安定となり、ゲル化
する傾向にあるのみならず、該ナトリウム塩の分離に長
時間を要し、能率的でないとともに、優良な塩が得られ
ないという欠点がある。
【０００３】また、後者については、イオン交換樹脂の
ナトリウムイオンの吸着量が限定されており、ケイ酸ソ
ーダ溶液を処理するときに、速やかに吸着能を失うた
め、酸で該イオン交換樹脂を再生処理する必要がある。
このとき、吸着、再生の工程毎に酸が必要になるととも
に、ケイ酸ソーダの損失が生じる。また、シリカゾルは
強電解質の存在下でゲル化しやすい傾向があるため、イ
オン交換樹脂との接触面でゲル化を起こし、イオン交換
樹脂上のイオン交換点を覆うことにより、ナトリウムイ
オンの吸着能が低下するとともに、該イオン交換樹脂の
内部に入り込んだゲルを除去することがほとんど不可能
である。
ナトリウムイオンの吸着量が限定されており、ケイ酸ソ
ーダ溶液を処理するときに、速やかに吸着能を失うた
め、酸で該イオン交換樹脂を再生処理する必要がある。
このとき、吸着、再生の工程毎に酸が必要になるととも
に、ケイ酸ソーダの損失が生じる。また、シリカゾルは
強電解質の存在下でゲル化しやすい傾向があるため、イ
オン交換樹脂との接触面でゲル化を起こし、イオン交換
樹脂上のイオン交換点を覆うことにより、ナトリウムイ
オンの吸着能が低下するとともに、該イオン交換樹脂の
内部に入り込んだゲルを除去することがほとんど不可能
である。
【０００４】ケイ酸アルカリやアルミン酸アルカリ水溶
液からアルカリイオンを除去する方法としては、拡散透
析法、置換透析法が考えられる。しかしながら、前者の
陽イオン交換膜を用い、この膜を介して、該金属塩水溶
液と水を向流にて流す拡散透析法では、アルカリイオン
の移動率が悪く実用的でない。また、後者の陽イオン交
換膜を用い、この膜を介してケイ酸アルカリやアルミン
酸アルカリと希硫酸を向流に流し、ケイ酸アルカリやア
ルミン酸アルカリ中のアルカリと、希硫酸中の水素イオ
ンとを置換せしめる置換透析法では、陽イオン交換膜の
表面にゲル化物が沈着し、連続透析が不可能となる。例
えば、ケイ酸ソーダは、酸と接触することにより分解さ
れ、ケイ酸を遊離するが、このケイ酸が、初めは単分子
状態で存在するものの、次第に重合して高分子化してゲ
ル化することが知られている。
液からアルカリイオンを除去する方法としては、拡散透
析法、置換透析法が考えられる。しかしながら、前者の
陽イオン交換膜を用い、この膜を介して、該金属塩水溶
液と水を向流にて流す拡散透析法では、アルカリイオン
の移動率が悪く実用的でない。また、後者の陽イオン交
換膜を用い、この膜を介してケイ酸アルカリやアルミン
酸アルカリと希硫酸を向流に流し、ケイ酸アルカリやア
ルミン酸アルカリ中のアルカリと、希硫酸中の水素イオ
ンとを置換せしめる置換透析法では、陽イオン交換膜の
表面にゲル化物が沈着し、連続透析が不可能となる。例
えば、ケイ酸ソーダは、酸と接触することにより分解さ
れ、ケイ酸を遊離するが、このケイ酸が、初めは単分子
状態で存在するものの、次第に重合して高分子化してゲ
ル化することが知られている。
【０００５】これを防ぐために、通常の置換透析法のよ
うに、液をゆっくり流すのではなく、ポンプにより透析
槽と別設置のタンクとの間を循環させることで、陽イオ
ン交換膜上に発生するゲルをある程度抑制することは可
能である。しかし、この場合でも、ケイ酸ソーダと対向
する液中のナトリウムイオンの濃度が上昇すると、ケイ
酸ソーダ中のナトリウムと対向液中の水素イオンとの置
換効率が低下する。効率が低下しないように、対向液中
のナトリウムイオンの濃度を低く抑えるようにすると排
液量が多くなり、この排液量低減のためには、新たに電
気透析設備が必要になることから、この方法も実用的解
決法ではない。
うに、液をゆっくり流すのではなく、ポンプにより透析
槽と別設置のタンクとの間を循環させることで、陽イオ
ン交換膜上に発生するゲルをある程度抑制することは可
能である。しかし、この場合でも、ケイ酸ソーダと対向
する液中のナトリウムイオンの濃度が上昇すると、ケイ
酸ソーダ中のナトリウムと対向液中の水素イオンとの置
換効率が低下する。効率が低下しないように、対向液中
のナトリウムイオンの濃度を低く抑えるようにすると排
液量が多くなり、この排液量低減のためには、新たに電
気透析設備が必要になることから、この方法も実用的解
決法ではない。
【０００６】本発明者らはシリカゾルやアルミナゾルの
ゲル化を防止しつつ、アルカリを除去することで、シリ
カゾルやアルミナゾルを製造する方法を種々検討した結
果、本発明に至った。
ゲル化を防止しつつ、アルカリを除去することで、シリ
カゾルやアルミナゾルを製造する方法を種々検討した結
果、本発明に至った。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術が有していた前述の欠点を解消しようとするもので
あり、ケイ酸アルカリまたはアルミン酸アルカリ水溶液
から、安定したシリカゾルまたはアルミナゾルを効率よ
く製造する方法を提供する。
技術が有していた前述の欠点を解消しようとするもので
あり、ケイ酸アルカリまたはアルミン酸アルカリ水溶液
から、安定したシリカゾルまたはアルミナゾルを効率よ
く製造する方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、陽極と陰極の
間に、耐アルカリ性の陰イオン交換膜を有するバイポー
ラ膜と陽イオン交換膜を交互に並べて構成される電気透
析装置を用い、該バイポーラ膜と陽イオン交換膜で構成
される室（バイポーラ膜の陰極側室、酸室）にケイ酸ア
ルカリまたはアルミン酸アルカリ水溶液を、陽イオン交
換膜と該バイポーラ膜で構成される室（バイポーラ膜の
陽極側室、アルカリ室）に苛性アルカリ水溶液を、各々
供給し、電気透析を行うことにより達成される。
間に、耐アルカリ性の陰イオン交換膜を有するバイポー
ラ膜と陽イオン交換膜を交互に並べて構成される電気透
析装置を用い、該バイポーラ膜と陽イオン交換膜で構成
される室（バイポーラ膜の陰極側室、酸室）にケイ酸ア
ルカリまたはアルミン酸アルカリ水溶液を、陽イオン交
換膜と該バイポーラ膜で構成される室（バイポーラ膜の
陽極側室、アルカリ室）に苛性アルカリ水溶液を、各々
供給し、電気透析を行うことにより達成される。
【０００９】まず、耐アルカリ性陰イオン交換膜を有す
るバイポーラ膜を用いる電気透析装置について説明す
る。
るバイポーラ膜を用いる電気透析装置について説明す
る。
【００１０】一般にバイポーラ膜は、陰イオン交換層と
陽イオン交換層とから構成される二極性膜であり、陰イ
オン交換層側を陽極側、陽イオン交換層側を陰極側にし
て電流を流すと、両イオン交換層の界面で水が、水素イ
オンと水酸イオンに解離し、水素イオンは陰極側に、水
酸イオンは陽極側に移動するものであり、すでに公知の
技術である。バイポーラ膜は以上の機能を有する機能膜
であり、陰イオン交換膜およびまたは陽イオン交換膜と
適時組み合わせて使用することによって、例えば硫酸ナ
トリウム等の中性塩から硫酸と苛性ソーダ等の酸とアル
カリを生成することができる。
陽イオン交換層とから構成される二極性膜であり、陰イ
オン交換層側を陽極側、陽イオン交換層側を陰極側にし
て電流を流すと、両イオン交換層の界面で水が、水素イ
オンと水酸イオンに解離し、水素イオンは陰極側に、水
酸イオンは陽極側に移動するものであり、すでに公知の
技術である。バイポーラ膜は以上の機能を有する機能膜
であり、陰イオン交換膜およびまたは陽イオン交換膜と
適時組み合わせて使用することによって、例えば硫酸ナ
トリウム等の中性塩から硫酸と苛性ソーダ等の酸とアル
カリを生成することができる。
【００１１】本発明では、このバイポーラ膜の機能を利
用して、アルカリ金属をアルカリ室に泳動させ、アルカ
リ金属の水酸化物溶液として回収するとともに、酸室で
シリカゾルまたはアルミナゾルを生成することを特徴と
する。即ち、例えば、ケイ酸ソーダの場合、前述の酸室
にケイ酸ソーダ水溶液を供給すると、バイポーラ膜から
発生する水素イオンと、化１に示すような反応を起こ
す。
用して、アルカリ金属をアルカリ室に泳動させ、アルカ
リ金属の水酸化物溶液として回収するとともに、酸室で
シリカゾルまたはアルミナゾルを生成することを特徴と
する。即ち、例えば、ケイ酸ソーダの場合、前述の酸室
にケイ酸ソーダ水溶液を供給すると、バイポーラ膜から
発生する水素イオンと、化１に示すような反応を起こ
す。
【００１２】
【化１】 ここで生成するＮａ+ は、陽イオン交換膜を通ってアル
カリ室に移動し、バイポーラ膜から発生する水酸イオン
と反応して、苛性ソーダを生成する。 Ｎａ+ ＋ＯＨ- → ＮａＯＨ ・・・・・ (3) 電流を流すことで、バイポーラ膜からは水素イオンが発
生し、かつナトリウムイオンは、陽イオン交換膜を通っ
て陰極側に移動することから、式(1)(2)の平衡は右にず
れ、ケイ酸ゾルが生成するとともに、苛性ソーダが回収
できることとなる。
カリ室に移動し、バイポーラ膜から発生する水酸イオン
と反応して、苛性ソーダを生成する。 Ｎａ+ ＋ＯＨ- → ＮａＯＨ ・・・・・ (3) 電流を流すことで、バイポーラ膜からは水素イオンが発
生し、かつナトリウムイオンは、陽イオン交換膜を通っ
て陰極側に移動することから、式(1)(2)の平衡は右にず
れ、ケイ酸ゾルが生成するとともに、苛性ソーダが回収
できることとなる。
【００１３】本発明で重要な特徴は、酸添加法、イオン
交換樹脂法、拡散透析法および置換透析法と比較して、
電気によりイオンを泳動させることにより、シリカやア
ルミナの膜を通しての漏洩を抑えつつ、回収するアルカ
リ水溶液の濃度を上げることができることにあり、この
アルカリ水溶液はシリカやアルミナ含有量の少ない液で
あることから、再利用が可能であることである。
交換樹脂法、拡散透析法および置換透析法と比較して、
電気によりイオンを泳動させることにより、シリカやア
ルミナの膜を通しての漏洩を抑えつつ、回収するアルカ
リ水溶液の濃度を上げることができることにあり、この
アルカリ水溶液はシリカやアルミナ含有量の少ない液で
あることから、再利用が可能であることである。
【００１４】バイポーラ膜を構成する陰イオン交換膜と
しては、本発明では水を解離させる機能を保持し、実用
上安定した運転を可能とするために、アルカリ性に耐え
得る陰イオン交換膜を使用する。
しては、本発明では水を解離させる機能を保持し、実用
上安定した運転を可能とするために、アルカリ性に耐え
得る陰イオン交換膜を使用する。
【００１５】かかる陰イオン交換膜としては、その基材
として、オレフィン系重合体またはフッ素化オレフィン
系重合体が用いられる。オレフィン系重合体としては、
例えばエチレン、プロピレン、ブテン、メチルペンテン
等のオレフィンの単独重合体、これらオレフィンの相互
共重合体、さらには、オレフィンと他のモノマーとの共
重合体が例示され、具体的には高密度ポリエチレン、低
密度ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
として、オレフィン系重合体またはフッ素化オレフィン
系重合体が用いられる。オレフィン系重合体としては、
例えばエチレン、プロピレン、ブテン、メチルペンテン
等のオレフィンの単独重合体、これらオレフィンの相互
共重合体、さらには、オレフィンと他のモノマーとの共
重合体が例示され、具体的には高密度ポリエチレン、低
密度ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
【００１６】フッ素化オレフィン系重合体としては、例
えば四フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、フッ化
ビニリデン、六フッ化プロピレン等の重合体あるいは共
重合体が各種例示され、具体的にはポリ四フッ化エチレ
ン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−四フッ化エチレ
ン系共重合体、エチレン−三フッ化塩化エチレン系共重
合体、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン系共重合
体、プロピレン−四フッ化エチレン系共重合体などが挙
げられる。
えば四フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、フッ化
ビニリデン、六フッ化プロピレン等の重合体あるいは共
重合体が各種例示され、具体的にはポリ四フッ化エチレ
ン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−四フッ化エチレ
ン系共重合体、エチレン−三フッ化塩化エチレン系共重
合体、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン系共重合
体、プロピレン−四フッ化エチレン系共重合体などが挙
げられる。
【００１７】これら基材の厚さは通常５〜５００μｍ、
好ましくは２０〜３００μｍ程度が適当である。基材に
は、重合性モノマーが担持されるが、かかる重合性モノ
マーとしては、好ましくはビニルピリジン、スチレンも
しくはクロルメチルスチレンとジビニルベンゼンとが用
いられる。スチレン、クロルメチルスチレンやビニルピ
リジンがあまり多すぎると樹脂層の柔軟性が低下してク
ラックを発生しやすくなり、逆にあまりに少なすぎると
電気抵抗が高くなるので好ましくない。
好ましくは２０〜３００μｍ程度が適当である。基材に
は、重合性モノマーが担持されるが、かかる重合性モノ
マーとしては、好ましくはビニルピリジン、スチレンも
しくはクロルメチルスチレンとジビニルベンゼンとが用
いられる。スチレン、クロルメチルスチレンやビニルピ
リジンがあまり多すぎると樹脂層の柔軟性が低下してク
ラックを発生しやすくなり、逆にあまりに少なすぎると
電気抵抗が高くなるので好ましくない。
【００１８】またジビニルベンゼンがあまり多すぎると
電気抵抗が高くなり、逆にあまり少なすぎると機械的強
度が低くなるので好ましくない。このため、重合性モノ
マーの使用量としては、これらの総重量基準でスチレン
１０〜８０％、クロルメチルスチレン１０〜８０％、ジ
ビニルベンゼン１〜３０％、特に好ましくはスチレン１
５〜７０％、クロルメチルスチレン２０〜７０％、ジビ
ニルベンゼン５〜２５％を採用するのが適当である。
電気抵抗が高くなり、逆にあまり少なすぎると機械的強
度が低くなるので好ましくない。このため、重合性モノ
マーの使用量としては、これらの総重量基準でスチレン
１０〜８０％、クロルメチルスチレン１０〜８０％、ジ
ビニルベンゼン１〜３０％、特に好ましくはスチレン１
５〜７０％、クロルメチルスチレン２０〜７０％、ジビ
ニルベンゼン５〜２５％を採用するのが適当である。
【００１９】かくして基材に含浸された重合性モノマー
は、前段で電離性放射線の照射により一部重合させ、後
段で重合開始剤の存在下、加熱（電離性放射線を照射せ
ずに）により、残部重合せしめる。
は、前段で電離性放射線の照射により一部重合させ、後
段で重合開始剤の存在下、加熱（電離性放射線を照射せ
ずに）により、残部重合せしめる。
【００２０】ガンマー線や電子線の如き電離性放射線の
照射により重合性モノマー混合物を一部重合させる場
合、その重合反応転化率は８０％以下、好ましくは５〜
５０％、特に１０〜４０％程度を選定するのが望まし
い。この段階における重合反応転化率をあまりに過大に
するような照射条件を採用すると、電離性放射線による
基体自体の劣化を生起し、結果的に十分な機械的強度を
有する陰イオン交換膜が得られ難くなる。
照射により重合性モノマー混合物を一部重合させる場
合、その重合反応転化率は８０％以下、好ましくは５〜
５０％、特に１０〜４０％程度を選定するのが望まし
い。この段階における重合反応転化率をあまりに過大に
するような照射条件を採用すると、電離性放射線による
基体自体の劣化を生起し、結果的に十分な機械的強度を
有する陰イオン交換膜が得られ難くなる。
【００２１】次いで電離性放射線を照射せずに過酸化ベ
ンゾイルの如き重合開始剤の存在下、加熱により残部重
合が行われる。通常の重合操作においては、重合開始剤
を添加した重合性モノマー混合物を基材に含浸せしめ、
前段の電離性放射線重合を行ない、引き続いて後段の加
熱重合を行う方法が採用される。
ンゾイルの如き重合開始剤の存在下、加熱により残部重
合が行われる。通常の重合操作においては、重合開始剤
を添加した重合性モノマー混合物を基材に含浸せしめ、
前段の電離性放射線重合を行ない、引き続いて後段の加
熱重合を行う方法が採用される。
【００２２】電離性放射線としては、Ｃｏ−６０やＣｓ
−１２７線源からのガンマー線、あるいは電子線加速器
からの電子線が好適であり、線量率０．１〜５０キログ
レイ／時間、好ましくは０．１〜１０キログレイ／時間
で照射されるのが適当である。照射線量は、上記の重合
反応転化率を得るように選定され、照射温度や時間も同
様に選定される。通常は６０℃以下、好ましくは１０〜
４０℃程度の温度で０．５〜１００時間、好ましくは１
〜５０時間程度の照射により、照射線量０．１〜１００
キログレイ、好ましくは１〜５０キログレイで所望の重
合反応転化率が達成される。
−１２７線源からのガンマー線、あるいは電子線加速器
からの電子線が好適であり、線量率０．１〜５０キログ
レイ／時間、好ましくは０．１〜１０キログレイ／時間
で照射されるのが適当である。照射線量は、上記の重合
反応転化率を得るように選定され、照射温度や時間も同
様に選定される。通常は６０℃以下、好ましくは１０〜
４０℃程度の温度で０．５〜１００時間、好ましくは１
〜５０時間程度の照射により、照射線量０．１〜１００
キログレイ、好ましくは１〜５０キログレイで所望の重
合反応転化率が達成される。
【００２３】また、後段の熱重合の条件については特に
限定されないが、通常は添加されている重合開始剤の活
性に作用し得る温度以上に加熱し、残部重合を完結させ
るべく加熱重合する。例えば、過酸化ベンゾイルの如き
重合開始剤を採用すると、６０〜１５０℃、好ましくは
８０〜１２０℃程度で０．５〜２０時間加熱重合が行わ
れる。
限定されないが、通常は添加されている重合開始剤の活
性に作用し得る温度以上に加熱し、残部重合を完結させ
るべく加熱重合する。例えば、過酸化ベンゾイルの如き
重合開始剤を採用すると、６０〜１５０℃、好ましくは
８０〜１２０℃程度で０．５〜２０時間加熱重合が行わ
れる。
【００２４】基材に重合性モノマー混合物を含浸せしめ
て重合させるに当り、重合反応に対して不活性であり、
かつ重合反応終了後に剥離可能なポリエステルフィル
ム、ガラス板、アルミニウム箔等の間にモノマー含浸さ
れた基材を挟んで実施する方法が好適である。
て重合させるに当り、重合反応に対して不活性であり、
かつ重合反応終了後に剥離可能なポリエステルフィル
ム、ガラス板、アルミニウム箔等の間にモノマー含浸さ
れた基材を挟んで実施する方法が好適である。
【００２５】本発明において、基材に含浸せしめて重合
したモノマー混合物は、好適な三成分混合物の場合には
陰イオン交換基導入反応を施して陰イオン交換膜にされ
る。通常は、上記の如き前段および後段の重合反応終了
後に、従来より公知乃至周知の手段により、クロルメチ
ル基を第三級アミンでアミノ化し第四級アンモニウム型
陰イオン交換基を導入する方法等が例示される。
したモノマー混合物は、好適な三成分混合物の場合には
陰イオン交換基導入反応を施して陰イオン交換膜にされ
る。通常は、上記の如き前段および後段の重合反応終了
後に、従来より公知乃至周知の手段により、クロルメチ
ル基を第三級アミンでアミノ化し第四級アンモニウム型
陰イオン交換基を導入する方法等が例示される。
【００２６】バイポーラ膜を構成する陽イオン交換膜、
およびバイポーラ膜とともに用いられる陽イオン交換膜
としては、一般に、工業的に使われているスチレン−ジ
ビニルベンゼン系陽イオン交換膜も用い得るが、とりわ
けフッ素系陽イオン交換膜が好ましい。かかる含フッ素
系陽イオン交換膜としては、以下のような共重合体から
なるものが好適である。
およびバイポーラ膜とともに用いられる陽イオン交換膜
としては、一般に、工業的に使われているスチレン−ジ
ビニルベンゼン系陽イオン交換膜も用い得るが、とりわ
けフッ素系陽イオン交換膜が好ましい。かかる含フッ素
系陽イオン交換膜としては、以下のような共重合体から
なるものが好適である。
【００２７】
【化２】 （ここでαは０〜３、βは０〜６、γは０〜４である。
Ｘ、Ｘ’、Ｘ”は、−Ｆまたは炭素数１〜５のパーフル
オロアルキル基であり、Ａは−ＣＯＯＨ、−ＳＯ3 Ｈま
たは加水分解によりこれらの基に転位する基である。）
のフルオロビニルポリエーテル化合物と、一般式ＣＦ2
＝ＣＺＺ’（ここでＺ、Ｚ’は−Ｈ、−Ｃｌ、−Ｆまた
はＣＦ3 である。）を有するフッ素化オレフィン化合物
との二元素共重合体からなり、その交換容量が０．５〜
２．０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂である。
Ｘ、Ｘ’、Ｘ”は、−Ｆまたは炭素数１〜５のパーフル
オロアルキル基であり、Ａは−ＣＯＯＨ、−ＳＯ3 Ｈま
たは加水分解によりこれらの基に転位する基である。）
のフルオロビニルポリエーテル化合物と、一般式ＣＦ2
＝ＣＺＺ’（ここでＺ、Ｚ’は−Ｈ、−Ｃｌ、−Ｆまた
はＣＦ3 である。）を有するフッ素化オレフィン化合物
との二元素共重合体からなり、その交換容量が０．５〜
２．０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂である。
【００２８】かくして、耐アルカリ性の陰イオン交換膜
を有するバイポーラ膜と陽イオン交換膜とを交互に陽極
と陰極の間に配置して、電気透析槽を組み立てる。電気
透析槽に用いられる陽極としては、例えばチタンやタン
タル等のバルブメタルに白金族金属を被覆したものやニ
ッケル等が用いられ、陰極としては、例えば、ニッケ
ル、鉄などを適宜用い得る。
を有するバイポーラ膜と陽イオン交換膜とを交互に陽極
と陰極の間に配置して、電気透析槽を組み立てる。電気
透析槽に用いられる陽極としては、例えばチタンやタン
タル等のバルブメタルに白金族金属を被覆したものやニ
ッケル等が用いられ、陰極としては、例えば、ニッケ
ル、鉄などを適宜用い得る。
【００２９】本発明において用いられるケイ酸アルカリ
やアルミン酸アルカリとしては、例えばケイ酸ソーダや
アルミン酸ソーダである。これらは水溶液として電気透
析にかけられるが、その濃度としては、一般にＳｉＯ2
またはＡｌ2 Ｏ3 として１〜２０重量％、好ましくはＳ
ｉＯ2 またはＡｌ2 Ｏ3 として５〜１５重量％程度が適
当である。濃度が上記範囲を超えるとゲル化しやすくな
り、逆に上記範囲に満たない場合には、電気透析槽が過
大となるので、いずれも好ましくない。
やアルミン酸アルカリとしては、例えばケイ酸ソーダや
アルミン酸ソーダである。これらは水溶液として電気透
析にかけられるが、その濃度としては、一般にＳｉＯ2
またはＡｌ2 Ｏ3 として１〜２０重量％、好ましくはＳ
ｉＯ2 またはＡｌ2 Ｏ3 として５〜１５重量％程度が適
当である。濃度が上記範囲を超えるとゲル化しやすくな
り、逆に上記範囲に満たない場合には、電気透析槽が過
大となるので、いずれも好ましくない。
【００３０】また、苛性アルカリとしては、苛性ソーダ
や苛性カリなどであり、その濃度は１０〜３００ｇ／
ｌ、好ましくは５０〜２００ｇ／ｌ程度が適量である。
濃度が上記上限を超える場合には、苛性アルカリの除去
効率が低下し、逆に上記下限に満たない場合には回収ア
ルカリの再利用が困難となるので、いずれも好ましくな
い。ケイ酸アルカリやアルミン酸アルカリおよび苛性ア
ルカリは、前者が電気透析膜の酸室に、後者がアルカリ
室に各々導入されて電気透析が行われる。このときの電
流密度は、３〜２０Ａ／ｄｍ2 が適当である。
や苛性カリなどであり、その濃度は１０〜３００ｇ／
ｌ、好ましくは５０〜２００ｇ／ｌ程度が適量である。
濃度が上記上限を超える場合には、苛性アルカリの除去
効率が低下し、逆に上記下限に満たない場合には回収ア
ルカリの再利用が困難となるので、いずれも好ましくな
い。ケイ酸アルカリやアルミン酸アルカリおよび苛性ア
ルカリは、前者が電気透析膜の酸室に、後者がアルカリ
室に各々導入されて電気透析が行われる。このときの電
流密度は、３〜２０Ａ／ｄｍ2 が適当である。
【００３１】
【作用】本発明は、ケイ酸アルカリやアルミン酸アルカ
リ水溶液からシリカゾルやアルミナゾルを製造するにあ
たり、耐アルカリ性の陰イオン交換膜を有するバイポー
ラ膜を用いた電気透析法を行うことにより、安定してシ
リカゾルやアルミナゾルが得られるとともに苛性アルカ
リが得られ、これは再利用が可能である。
リ水溶液からシリカゾルやアルミナゾルを製造するにあ
たり、耐アルカリ性の陰イオン交換膜を有するバイポー
ラ膜を用いた電気透析法を行うことにより、安定してシ
リカゾルやアルミナゾルが得られるとともに苛性アルカ
リが得られ、これは再利用が可能である。
【００３２】
【実施例】つぎに、本発明を実施例により説明するが、
本発明はかかる実施例により限定されるものではない。
本発明はかかる実施例により限定されるものではない。
【００３３】実施例１ スチレン−ジビニルベンゼン共重合体からなり、塩化ビ
ニル織布で補強されたスルホン酸型強酸性陽イオン交換
膜（イオン交換容量３．０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、膜厚
１２０μｍ）と、バイポーラ膜とを８対用い、ニッケル
陽極とステンレス陰極との間に交互に配置し、電気透析
槽（有効通電面積１．２ｄｍ2 ）を組み立てた。バイポ
ーラ膜の陰イオン交換膜としては、耐アルカリ性の陰イ
オン交換膜を用いた。
ニル織布で補強されたスルホン酸型強酸性陽イオン交換
膜（イオン交換容量３．０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、膜厚
１２０μｍ）と、バイポーラ膜とを８対用い、ニッケル
陽極とステンレス陰極との間に交互に配置し、電気透析
槽（有効通電面積１．２ｄｍ2 ）を組み立てた。バイポ
ーラ膜の陰イオン交換膜としては、耐アルカリ性の陰イ
オン交換膜を用いた。
【００３４】即ち、耐アルカリ性の陰イオン交換膜は、
ポリプロピレン製布（厚さ１８０μｍ）を基材とし、ジ
ビニルベンゼン２５重量％、スチレン２０重量％、クロ
ルメチルスチレン５５重量％の組成のシロップに過酸化
ベンゾイル２重量％添加したものを浸漬せしめ、２枚の
ポリエステルフイルムの間にはさみ、さらにその外側を
２枚の硝子板の間にはさんで固定した。
ポリプロピレン製布（厚さ１８０μｍ）を基材とし、ジ
ビニルベンゼン２５重量％、スチレン２０重量％、クロ
ルメチルスチレン５５重量％の組成のシロップに過酸化
ベンゾイル２重量％添加したものを浸漬せしめ、２枚の
ポリエステルフイルムの間にはさみ、さらにその外側を
２枚の硝子板の間にはさんで固定した。
【００３５】そしてコバルト６０のガンマー線を室温で
１５キログレイ照射し、放射線重合を行ない、さらに９
０℃の温水中で１４時間加熱重合を行い、重合膜を製造
した。この重合膜を１Ｎトリメチルアミンを用いて６０
℃で１６時間アミノ化処理を行ない、得た陰イオン交換
膜とした。
１５キログレイ照射し、放射線重合を行ない、さらに９
０℃の温水中で１４時間加熱重合を行い、重合膜を製造
した。この重合膜を１Ｎトリメチルアミンを用いて６０
℃で１６時間アミノ化処理を行ない、得た陰イオン交換
膜とした。
【００３６】この電気透析槽の酸室に１０リットルのケ
イ酸ソーダ水溶液（ＳｉＯ2 ５重量％、ＳｉＯ2 ／Ｎ
ａ2 Ｏ比率３．３）を循環し、アルカリ室には１０重量
％の苛性ソーダ水溶液１０リットルを循環し、平均電流
密度６Ａ／ｄｍ2 で２時間電気透析を実施したところ、
ケイ酸ソーダ水溶液は７．３リットルに液量減少し、Ｓ
ｉＯ2 濃度は６．７重量％、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ比率は
８３．５であり、この液は１週間経過後もゲル化するこ
となく安定であった。また、アルカリ室からは合計２．
６リットルの苛性ソーダ水溶液が溢流採取され、濃度は
１０．８重量％であった。
イ酸ソーダ水溶液（ＳｉＯ2 ５重量％、ＳｉＯ2 ／Ｎ
ａ2 Ｏ比率３．３）を循環し、アルカリ室には１０重量
％の苛性ソーダ水溶液１０リットルを循環し、平均電流
密度６Ａ／ｄｍ2 で２時間電気透析を実施したところ、
ケイ酸ソーダ水溶液は７．３リットルに液量減少し、Ｓ
ｉＯ2 濃度は６．７重量％、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ比率は
８３．５であり、この液は１週間経過後もゲル化するこ
となく安定であった。また、アルカリ室からは合計２．
６リットルの苛性ソーダ水溶液が溢流採取され、濃度は
１０．８重量％であった。
【００３７】実施例２ 実施例１で用いたものと同様の電気透析槽を用い、その
酸室に５リットルのアルミン酸ソーダ水溶液（Ａｌ2 Ｏ
3 ４．２重量％、Ｎａ／Ａｌ比１．５）を循環し、ア
ルカリ室には１５重量％の苛性ソーダ水溶液５リットル
を循環し、平均電流密度６Ａ／ｄｍ2 で３時間電気透析
を実施したところ、アルミン酸ソーダ水溶液は３．６リ
ットルに液量減少し、Ａｌ2 Ｏ3 濃度は５．７重量％、
Ｎａ／Ａｌ比は０．１６であった。また、アルカリ室か
らは、合計１．４リットルの苛性ソーダ水溶液が溢流採
取され、濃度は１７．３重量％であった。
酸室に５リットルのアルミン酸ソーダ水溶液（Ａｌ2 Ｏ
3 ４．２重量％、Ｎａ／Ａｌ比１．５）を循環し、ア
ルカリ室には１５重量％の苛性ソーダ水溶液５リットル
を循環し、平均電流密度６Ａ／ｄｍ2 で３時間電気透析
を実施したところ、アルミン酸ソーダ水溶液は３．６リ
ットルに液量減少し、Ａｌ2 Ｏ3 濃度は５．７重量％、
Ｎａ／Ａｌ比は０．１６であった。また、アルカリ室か
らは、合計１．４リットルの苛性ソーダ水溶液が溢流採
取され、濃度は１７．３重量％であった。
【００３８】
【発明の効果】本発明により、ケイ酸アルカリまたはア
ルミン酸アルカリ水溶液からシリカゾルまたはアルミナ
ゾルを安定して効率よく製造することが可能となり、さ
らには苛性アルカリ水溶液も回収できることとなり、工
業的なゾルの製造が可能となる。
ルミン酸アルカリ水溶液からシリカゾルまたはアルミナ
ゾルを安定して効率よく製造することが可能となり、さ
らには苛性アルカリ水溶液も回収できることとなり、工
業的なゾルの製造が可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 勢子 東京都千代田区丸の内二丁目１番２号 旭 硝子株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】陽極と陰極の間に、耐アルカリ性の陰イオ
ン交換膜を有するバイポーラ膜と陽イオン交換膜を交互
に並べて構成される電気透析槽を用い、該バイポーラ膜
と陽イオン交換膜で構成される室（バイポーラ膜の陰極
側室、酸室）にケイ酸アルカリまたはアルミン酸アルカ
リ水溶液を、陽イオン交換膜と該バイポーラ膜で構成さ
れる室（バイポーラ膜の陽極側室、アルカリ室）に苛性
アルカリ水溶液を、各々供給し、電気透析を行うことを
特徴とするシリカゾルまたはアルミナゾルの製造方法。 - 【請求項２】耐アルカリ性の陰イオン交換膜が、オレフ
ィン系重合体またはフッ素化オレフィン系重合体を基材
とし、これにスチレン、クロルメチルスチレンもしくは
ビニルピリジンとジビニルベンゼンとからなる重合性モ
ノマーを担持させ、前段で電離性放射線の照射により一
部重合させ、後段で重合開始剤の存在下加熱により、残
部を重合させ、次いで陰イオン交換基を導入したもので
ある請求項１のシリカゾルまたはアルミナゾルの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5169523A JPH07803A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | シリカゾルまたはアルミナゾルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5169523A JPH07803A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | シリカゾルまたはアルミナゾルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07803A true JPH07803A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15888087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5169523A Pending JPH07803A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | シリカゾルまたはアルミナゾルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07803A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1052764C (zh) * | 1995-06-14 | 2000-05-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种电解电渗析制硅溶胶的方法及装置 |
| WO2009000050A1 (en) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Alcoa Of Australia Limited | Electrolytic method for controlling the precipitation of alumina |
| US7846318B2 (en) | 2006-01-06 | 2010-12-07 | Nextchem, Llc | Polyaluminum chloride and aluminum chlorohydrate, processes and compositions: high-basicity and ultra high-basicity products |
| WO2014007904A1 (en) | 2012-07-06 | 2014-01-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Treatment of tailings with deionized silicate solutions |
| WO2014099459A1 (en) | 2012-12-19 | 2014-06-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Improved bitumen extraction process |
| US8801909B2 (en) | 2006-01-06 | 2014-08-12 | Nextchem, Llc | Polymetal hydroxychloride processes and compositions: enhanced efficacy antiperspirant salt compositions |
| WO2014153431A1 (en) | 2013-03-22 | 2014-09-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Treatment of tailing streams |
| WO2014165493A1 (en) | 2013-04-05 | 2014-10-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Treatment of tailings streams by underwater solidification |
| WO2015095023A1 (en) | 2013-12-20 | 2015-06-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Treatment of tailings with deionized silicate solutions |
| CN105836771A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-08-10 | 山东天维膜技术有限公司 | 一种提高氧化铝生产中种分分解率及循环效率的方法 |
-
1993
- 1993-06-16 JP JP5169523A patent/JPH07803A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1052764C (zh) * | 1995-06-14 | 2000-05-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种电解电渗析制硅溶胶的方法及装置 |
| US7846318B2 (en) | 2006-01-06 | 2010-12-07 | Nextchem, Llc | Polyaluminum chloride and aluminum chlorohydrate, processes and compositions: high-basicity and ultra high-basicity products |
| US8801909B2 (en) | 2006-01-06 | 2014-08-12 | Nextchem, Llc | Polymetal hydroxychloride processes and compositions: enhanced efficacy antiperspirant salt compositions |
| WO2009000050A1 (en) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Alcoa Of Australia Limited | Electrolytic method for controlling the precipitation of alumina |
| WO2014007904A1 (en) | 2012-07-06 | 2014-01-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Treatment of tailings with deionized silicate solutions |
| US9067247B2 (en) | 2012-07-06 | 2015-06-30 | The Chemours Company Fc, Llc | Treatment of tailings with deionized silicate solutions |
| WO2014099459A1 (en) | 2012-12-19 | 2014-06-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Improved bitumen extraction process |
| US10519381B2 (en) | 2012-12-19 | 2019-12-31 | The Chemours Company Fc, Llc | Bitumen extraction process |
| WO2014153431A1 (en) | 2013-03-22 | 2014-09-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Treatment of tailing streams |
| WO2014165493A1 (en) | 2013-04-05 | 2014-10-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Treatment of tailings streams by underwater solidification |
| WO2015095023A1 (en) | 2013-12-20 | 2015-06-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Treatment of tailings with deionized silicate solutions |
| CN105836771A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-08-10 | 山东天维膜技术有限公司 | 一种提高氧化铝生产中种分分解率及循环效率的方法 |
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