JPH08259214A - 金属酸化物を添加した二酸化ケイ素からの石英の生成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】二酸化ケイ素を出発原料として用いること、さ
らにその二酸化ケイ素は結晶、非結晶を問わない石英の
製造方法を提供する。 【構成】二酸化ケイ素に一価または二価金属酸化物を添
加し、焼成することで容易に石英を得ることが出来る。
さらに酸またはアルカリ溶液で洗浄することで金属ケイ
酸塩を除去し、高純度の石英が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は出発原料として結晶、非結晶を問
わず、二酸化ケイ素を用いることを特徴とする石英生成
に関するものである。

【０００２】従来用いられている石英合成法の出発原料
は、ケイ酸塩を含んだ有機原料、または熱水を用いるも
のがほとんどであるが、本発明法の出発原料は二酸化ケ
イ素であり、この点で従来の生成法とは全く性格の異な
るものである。

【０００３】使用する二酸化ケイ素はシリカゲルを代表
とする非結晶シリカが好ましく、焼成による石英への転
化率も大きい。しかし、シリカライトを代表とする結晶
性シリカも転化率が少ないが石英の生成は確認できてお
り、二酸化ケイ素の形態における制限が無いのは大きな
特徴である。

【０００４】本発明の効果としては先に述べた有機原料
や熱水を用いて石英を生成するものに比べて工業的な設
備が大幅に簡略化できるという点である。また二酸化ケ
イ素を含む母体に選択的に石英を生成させることがで
き、この母体と石英の間の物理的、化学的特性の違いを
利用してさまざまな分野に応用できる。このように直接
石英を取り扱う分野だけでなく、工業的プロセスの一環
としての利用目的も有する。

【０００５】本発明の方法は、二酸化ケイ素として好ま
しくはシリカゲルが良いが二酸化ケイ素相として存在す
れば特に形態は問わない。金属酸化物は一価あるいは二
価金属酸化物を用いるが、これらはそれぞれ周期率表の
ＩＡ、ＩＩＡ族に存在する元素の酸化物に限定するので
なく、遷移元素をも含めて酸化数が１または２をとる元
素の酸化物を利用する。焼成中に酸化数の変化してしま
う酸化物の場合は還元または酸化雰囲気下で焼成する必
要がある。

【０００６】上記の二酸化ケイ素と酸化金属を混合した
後、好ましくは反応性を上げるために成形し焼成すると
石英相が得られる。金属酸化物添加量は金属酸化物によ
り異なり、石英最大生成量は二酸化ケイ素に対し酸化物
換算で５重量％程度であるが、多くとも５０重量％以下
の量で石英相が確認できる。焼成温度も金属酸化物によ
り異なるが、焼成温度６００℃〜１２００℃の範囲で焼
成すると石英相が出現する。これらの範囲が適切でない
と石英の変体であるトリジマイトやクリストバライトに
転化してしまい石英生成量は少なくなる。焼成保持時間
は添加量、焼成温度によって適宜変化し、これらの条件
によっては保持時間が必要ないこともある。

【０００７】下記の実施例は本発明の方法をよりよく説
明するためのものであるが、それの範囲を限定しようと
するものではない。 実施例 表１に示したような組成をもつ非結晶シリカ（シリカゲ
ル）９．９５ｇに酸化リチウムを０．０５ｇ添加しよく
混合する。これに成形助剤（バインダー）として５重量
％ポリビニルアルコール溶液を数滴加えて成形し焼成試
料とする。この焼成試料を昇温速度毎分１０℃で焼成温
度８５０℃にて１時間保持した後、炉内にて放冷する。
これをＸ線回折定量分析することで９．３７ｇのα−石
英の生成が確認できた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】結晶、非結晶性を問わない二酸化ケイ素粉
   末に一価金属酸化物（酸化数１をとる元素の酸化物）ま
   たは二価金属酸化物（酸化数２をとる元素の酸化物）、
   あるいは加熱により一価金属酸化物（酸化数１をとる元
   素の酸化物）または二価金属酸化物（酸化数２をとる元
   素の酸化物）に転化する化合物、を二酸化ケイ素に対し
   酸化物換算で多くとも５０重量％以下の量を添加し、焼
   成温度６００℃〜１２００℃の範囲で焼成すると石英相
   が生成する。焼成雰囲気は真空を含むあらゆる雰囲気下
   で、焼成保持時間範囲は０分以上とする。さらに、この
   焼成物中の金属ケイ酸塩を酸またはアルカリ溶液中で完
   全に溶かし、除去することで高純度石英が得られる。以
   上のような方法による石英の生成法。