JPH09235115A - トバモライト結晶生成促進剤、それを用いた珪酸カルシウム水和物スラリーの製造方法及び該方法により得られた珪酸カルシウム水和物スラリー - Google Patents

トバモライト結晶生成促進剤、それを用いた珪酸カルシウム水和物スラリーの製造方法及び該方法により得られた珪酸カルシウム水和物スラリー

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JPH09235115A JP4617696A JP4617696A JPH09235115A JP H09235115 A JPH09235115 A JP H09235115A JP 4617696 A JP4617696 A JP 4617696A JP 4617696 A JP4617696 A JP 4617696A JP H09235115 A JPH09235115 A JP H09235115A
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正人 崎山
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朋来 岩永
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、石灰質原料と結晶質珪酸原
料との水熱反応の際に、トバモライト結晶の生成を促進
することができるトバモライト結晶生成促進剤、それを
用いた珪酸カルシウム水和物スラリーの製造方法及び該
方法により得られた珪酸カルシウム水和物スラリーを提
供することにある。 【解決手段】 本発明の石灰質原料と結晶質珪酸原料と
の水熱反応の際に使用するためのトバモライト結晶生成
促進剤は、無水石膏、半水石膏及び二水石膏よりなる群
から選択された1種または2種以上の硫酸カルシウム結
晶からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石灰質原料と結晶
質珪酸原料との水熱反応の際に使用するためのトバモラ
イト結晶生成促進剤、該促進剤を用いた珪酸カルシウム
水和物スラリーの製造方法並びに該方法により得られた
珪酸カルシウム水和物スラリーに関する。
【0002】
【従来の技術・課題】珪酸カルシウム水和物は、保温
材、断熱材、建築材料等として幅広く用いられている有
用な材料である。その中でもトバモライト結晶は工業的
に容易に合成できるため、珪酸カルシウム水和物の主要
な構成物となっている。しかし、トバモライト結晶の生
成速度は、石灰質原料、珪酸質原料の種類、配合組成に
より著しく異なる。例えば水性スラリーを飽和蒸気圧下
で水熱反応させることによりトバモライト結晶を含む珪
酸カルシウム水和物スラリーを生成する場合、石灰質原
料と珪酸質原料の混合比[Ca/(Si+Al)モル]
が0.83の水性スラリーからは比較的容易にトバモラ
イト結晶の形成を促進することができるが、Ca/(S
i+Al)モル比が0.8以下となると次第にトバモラ
イト結晶は生成し難くなる。
【0003】珪酸カルシウムを含む水性スラリーの製造
方法として、例えば、特公昭58−30259号公報には、珪
酸原料および石灰原料を、これら原料固形分に対して1
5重量倍以上の水中に分散させて混合物を得、該混合物
を加圧下で130℃以上の温度で加熱反応させて、沈降
体積が15cm3/g以上で、且つ、C−S−Hまたは
トバモライトからなる珪酸カルシウムを含む水性スラリ
ーを形成せしめ、次いで、該水性スラリーを脱水成形し
た後、更に、加圧下で水蒸気養生することにより珪酸カ
ルシウム水和物を転移させることを特徴とする珪酸カル
シウム成形体の製造法が開示されている。
【0004】しかし、該公報に水記載されている水性ス
ラリーの製造方法では、Ca/(Si+Al)モル比が
0.83程度の水性スラリーにあってはトバモライト結
晶は容易に生成されるが、Ca/(Si+Al)モル比
が0.8以下のような水性スラリーにあったはトバモラ
イト結晶は生成し難くなるという問題点がある。
【0005】従って、本発明の目的は、石灰質原料と結
晶質珪酸原料との水熱反応の際に、トバモライト結晶の
生成を促進することができるトバモライト結晶生成促進
剤を提供することにある。
【0006】また、本発明の他の目的は、該トバモライ
ト結晶生成促進剤を使用した珪酸カルシウム水和物スラ
リーの製造方法を提供することにある。
【0007】更に、本発明の他の目的は、上記方法によ
り得られた珪酸カルシウム水和物スラリーを提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、無水石
膏、半水石膏及び二水石膏よりなる群から選択された1
種または2種以上の硫酸カルシウム結晶からなることを
特徴とする、石灰質原料と結晶質珪酸原料との水熱反応
の際に使用するためのトバモライト結晶生成促進剤を提
供することにある。
【0009】また、本発明は、石灰質原料及び結晶質珪
酸原料を含有してなる水性スラリーを飽和蒸気圧下で水
熱反応させることからなる珪酸カルシウム水和物スラリ
ーの製造方法において、水熱反応に供する水性スラリー
に上記トバモライト結晶生成促進剤を添加することを特
徴とする、珪酸カルシウム水和物スラリーの製造方法を
提供するとにある。
【0010】更に、本発明は、上記珪酸カルシウム水和
物スラリーの製造方法により得られた珪酸カルシウム水
和物スラリーであって、結晶相として硫酸カルシウム結
晶とトバモライト結晶を含有してなることを特徴とす
る、珪酸カルシウム水和物スラリーを提供することにあ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のトバモライト結晶生成促
進剤は、無水石膏、半水石膏及び二水石膏よりなる群か
ら選択された1種または2種以上の硫酸カルシウム結晶
からなる。石灰質原料と結晶質珪酸原料を含有してなる
水性スラリーを飽和蒸気圧下で水熱反応させて珪酸カル
シウム水和物スラリーを製造する際に、上記トバモライ
ト結晶形成促進剤を添加すると、その反応機構の詳細は
不明であるか、Ca/(Si+Al)モル比が0.8以
下、例えば0.3〜0.8のようなトバモライト結晶が通
常形成され難いとされる条件下の水性スラリーからでも
比較的容易にトバモライト結晶の生成を促進することが
できる。
【0012】なお、本明細書に記載する「Ca/(Si
+Al)モル比」は、水性スラリーを構成する石灰質原
料及び結晶質珪酸原料に含まれるCa含量、Si含量並
びにAl含量についてのものであり、トバモライト結晶
生成促進剤に由来する成分は含まないものである。
【0013】トバモライト結晶生成促進剤は、無水石
膏、半水石膏及び二水石膏よりなる群から選択された1
種または2種以上の硫酸カルシウム結晶からなるもので
あり、その添加量は、石灰質原料と結晶質珪酸原料の合
計乾燥固形分量に対して外割りで0.5〜35重量%、
好ましくは2.0〜30重量%[硫酸カルシウム(CaS
4)換算量]の範囲内である。該添加量が0.5重量%
未満であると、その添加効果が発現しないために好まし
くなく、また、該添加量が35重量%を超えるとトバモ
ライト結晶が逆に形成されなくなるために好ましくな
い。なお、トバモライト結晶生成促進剤は、例えば後述
する乾燥状態の石灰質原料や結晶質珪酸原料と共に配合
し、次に所定量の水を加えて水性スラリーを調製する
か、または石灰質原料と結晶質珪酸原料に予め水を添加
して調製した水性スラリーに添加しても良く、その添加
手順は特に限定されるものではない。
【0014】ここで、水性スラリーを構成する石灰質原
料及び結晶質珪酸原料は特に限定されるものではなく、
慣用の公知の原料を使用することができ、石灰質原料と
しては消石灰、生石灰等を例示することができ、結晶質
珪酸原料としては珪砂、焼成珪藻土等を使用することが
できる。
【0015】なお、これら両原料はCa/(Si+A
l)モル比が0.3〜0.8の範囲内となるような割合で
使用することができる。ここで、Ca/(Si+Al)
モル比が0.3未満の水性スラリーを使用すると、トバ
モライト結晶生成促進剤を添加しても、トバモライト結
晶を生成することができないために好ましくない。な
お、該モル比が0.83付近でトバモライト結晶の生成
が理論上最も容易になるが、該モル比が0.83を超え
るに従ってトバモライト結晶は生成しにくくなり、この
場合においては、本発明のトバモライト結晶生成促進剤
を添加してもトバモライト結晶の生成を促進する効果は
余り期待できない。
【0016】なお、水性スラリーはこれら両原料+トバ
モライト結晶生成促進剤に対して10〜20倍(重量比)
の水を添加することにより調製することができる。ここ
で、水の添加量が10倍未満の場合には、工業的に使用
した場合の濾水性悪化のために好ましくなく、また、2
0倍を超えると、生産効率低下のために好ましくない。
【0017】トバモライト結晶生成促進剤を含有する上
述のような配合割合を有する水性スラリーを飽和蒸気圧
下、温度120〜200℃の条件で水熱反応させること
により比較的短時間で水性スラリー中にトバモライト結
晶の生成を促進することができる。なお、水熱反応の温
度が120℃未満であると、トバモライトの生成が促進
されないために好ましくなく、また、該温度が200℃
を超えると、工業的に使用した場合の濾水性悪化のため
に好ましくない。
【0018】本発明方法によれば、Ca/(Si+A
l)モル比が0.3〜0.8の範囲内にある水性スラリー
から、比較的短時間にトバモライト結晶を含有する珪酸
カルシウム水和物スラリーを調製できる利点があり、こ
れによって珪酸カルシウム水和物スラリーの製造コスト
を低減することができる。
【0019】本発明方法により得られた珪酸カルシウム
水和物スラリーは、結晶相としてトバモライト結晶を含
有し、更に、トバモライト結晶生成促進剤として配合し
た硫酸カルシウム結晶を含有するものである。本発明の
珪酸カルシウム水和物スラリーは、珪酸カルシウム板等
の製造用の珪酸カルシウム水和物スラリーとしての用途
が期待できる。
【0020】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明の珪
酸カルシウム水和物スラリーの製造方法を更に説明す
る。 実施例1 生石灰、珪砂、及びトバモライト結晶生成促進剤として
の無水石膏、半水石膏及び二水石膏を以下の表1に示す
割合で配合し、13倍の水で混合撹拌し、それぞれの条
件でオートクレーブ中で水熱反応を行い、トバモライト
結晶を含む珪酸カルシウム水和物スラリーを得た。な
お、撹拌速度は100m/分で行い、生石灰の純度はC
aO:96.0重量%のもの、珪砂の純度はSiO2:9
7.1重量%、ブレーン比表面積7000cm2/gのも
のを用いた。また、表1中の無水石膏、半水石膏及び二
水石膏の添加量は、硫酸カルシウム(CaSO4)分換算
量である。
【0021】
【表1】
【0022】表1中、トバモライト結晶ピーク高さは、
X線回折でのトバモライト結晶のピーク高さを示すもの
で、空欄は観測されず、Lは低い、Mは中位、Hは高い
をそれぞれ示す。
【0023】なお、本発明例によるトバモライト結晶生
成促進剤として無水石膏、半水石膏及び二水石膏を配合
した水性スラリーから得られた珪酸カルシウム水和物ス
ラリー中には、硫酸カルシウム結晶が残存していること
が確認された。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、トバモライト結晶生成
促進剤を珪酸カルシウム水和物スラリー製造用の水性ス
ラリーに添加することにより、Ca/(Si+Al)モ
ル比が0.3〜0.8の範囲内の通常トバモライト結晶が
形成し難いとされている水性スラリー中で、比較的容易
にトバモライト結晶を形成させることができる効果があ
る。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無水石膏、半水石膏及び二水石膏よりな
    る群から選択された1種または2種以上の硫酸カルシウ
    ム結晶からなることを特徴とする、石灰質原料と結晶質
    珪酸原料との水熱反応の際に使用するためのトバモライ
    ト結晶生成促進剤。
  2. 【請求項2】 石灰質原料及び結晶質珪酸原料を含有し
    てなる水性スラリーを飽和蒸気圧下で水熱反応させるこ
    とからなる珪酸カルシウム水和物スラリーの製造方法に
    おいて、水熱反応に供する水性スラリーに請求項1記載
    のトバモライト結晶生成促進剤を添加することを特徴と
    する、珪酸カルシウム水和物スラリーの製造方法。
  3. 【請求項3】 トバモライト結晶生成促進剤の添加量
    が、石灰質原料と結晶質珪酸原料の合計乾燥固形分量に
    対して外割りで硫酸カルシウム換算量で0.5〜35重
    量%の範囲内である請求項2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 石灰質原料と結晶質珪酸原料の混合比
    [Ca/(Si+Al)モル比]が0.3〜0.8の範囲
    内にある請求項2または3記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項2ないし4記載のいずれか1項記
    載の珪酸カルシウム水和物スラリーの製造方法により得
    られた珪酸カルシウム水和物スラリーであって、結晶相
    として硫酸カルシウム結晶とトバモライト結晶を含有し
    てなることを特徴とする、珪酸カルシウム水和物スラリ
    ー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112371077A (zh) * 2020-11-25 2021-02-19 南通大学 一种简化的同步脱氮除磷吸附剂及其制备方法
CN112691636A (zh) * 2021-01-21 2021-04-23 南通大学 一种高效稳定的同步除氮磷吸附剂及其制备方法

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