JPH10502899A - 含シリカ物質を処理する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 含シリカ物質を処理する方法（１０）は、或る反応帯域（１１）の中に熱い還元性雰囲気を維持し、そして或る固体の粒状含シリカ物質をその反応帯域を通して非支持的態様で通過させることを含む。この物質は加熱され、そしてこれがこの帯域（１１）を通過するときに反応してそれにより、珪素富化フラクション（ライン１６）と、珪素欠乏フラクション（ライン１８）とが作り出される。

Description

【発明の詳細な説明】 含シリカ物質を処理する方法 この発明は含シリカ物質を処理する方法に関する。 本発明によれば含シリカ物質を処理するための方法が提供され、これは 或る反応帯域の中で熱い還元性雰囲気を維持し、 この反応帯域を通して、粒状の含シリカ固体物質を非支持的態様で通過させ 、 この物質を加熱してこれが上記の帯域を通過するときに反応することを許容 し、それにより珪素富化フラクションと珪素欠乏フラクションとを作り出すこと を含む。 この含シリカ物質は少なくとも原理的に、例えば低級珪酸アルミニウム、珪酸 ニッケル、珪酸マグネシウム等の、シリカを含む複合材料のようないかなる含シ リカ物質であってもよい。その場合金属成分はその珪素欠乏フラクションの一部 を形成する。しかしながら、この含シリカ化合物は特にジルコン（ZrSiO₄）であ ることができ、そして本発明は以下においてジルコンのみについて論じるが、前 に述べたように、本発明は、ジルコンだけが使用できる含シリカ化合物であるよ うに限定される必要はない。 このジルコンはこれがその熱い還元性雰囲気を通過するときにそのジルコン出 発物質が解離して或る解離された生成物（ZrO₂・SiO₂）を形成するような程度に 加熱されることができ、これは更にその反応帯域においてその珪素富化フラクシ ョンと珪素欠乏フラクションとに転化される。従ってその珪素欠乏フラクション は脱珪酸されたジルコン、すなわちジルコニア（ZrO₂）である。言い換えれば、 そのジルコン出発物質は或る好適な解離温度まで加熱される。 その熱い還元性雰囲気をその反応帯域の中で維持するのは、その反応帯域を加 熱しながら或る還元剤をその反応帯域の中へ供給することにより行なうことがで きる。還元剤すなわちリダクタントは固体の形であることができるけれども、こ れは好ましくはガス状の形である。すなわちこれはメタンのような揮発性炭化水 素、硫化水素（H₂S）又は水素（H₂）のような揮発性無機物質であることができ る。 反応帯域の加熱はプラズマ発生手段によって行なうことができる。言い換えれ ば、加熱はプラズマ炎によって行なうことができる。しかしながらそのジルコン 出発物質は、例えば適当な熱的炉、又は反応帯域を提供する炉の中で、その反応 帯域の中に好適な炎を与える火炎反応器又は炉等によって他の態様でその解離温 度に加熱することもできる。この場合に、強く局在化された高エンタルピーの熱 プラズマが反応帯域又は高温プラズマ帯域の中で与えられてこの帯域において所 望の解離温度が達成されるためにプラズマ炎の使用が一般に好ましい。ジルコン 出発物質は適当な技術によってその反応帯域の中の熱プラズマの中へ導入するこ とができ、ここで、そのジルコンの解離が起こってプラズマ解離されたジルコン （ＰＤＺ）が生ずる。 高電圧直流プラズマバーナ又はラジオ周波数又はマイクロウェーブを用いて作 り出されたプラズマのような、いかなる適当なプラズマ発生装置も使用できるけ れども、少なくとも１つの無移送アークプラズマガン又はバーナが好ましい。公 知の技術に従ってアルゴン（Ar）又は窒素（N₂）のような不活性プラズマガスを そのガン又はバーナとともに使用して熱プラズマを作り出すことができる。すな わちこのプラズマは複数個の無移送アークプラズマガンによって作り出すことが できる。特に、このようなガンの３つをそれらの各作動端が内側下向きに指向さ れるような態様で星形に配置されたものが提供される。 ジルコンの解離は約１７００℃よりも高く、好ましくは約２２００℃よりも上 で約５０００℃までの反応帯域温度、すなわちプラズマ温度において達成するこ とができる。この温度が高ければ高い程、ジルコンの解離は迅速になる。 ジルコンの上記非支持的態様での反応帯域の通過は、粒状ジルコンをプラズマ 炎により提供される高温プラズマ帯域すなわち反応帯域の上方の供給帯域の中へ 供給し、そしてこのジルコンをその反応雰囲気に曝しながらそのプラズマ帯域、 すなわち反応帯域を通して自由落下させ、それによりプラズマ解離したジルコン （ＰＤＺ）に解離させ、そしてその後で珪素富化フラクションとジルコニアフラ クションとに転化させることにより行なうことができ、すなわちその解離及び転 化はジルコン粒子が飛翔している間に行なれる。 この方法はジルコン及び還元剤をその反応帯域の中へ連続的に供給し、そして その各生成物フラクションをその反応器から連続的に、又は間欠的に抜き出すこ とを含んでもよい。 本発明のアスペクトの１つによれば、その珪素富化フラクションは主としてシ リカ（SiO₂）を含むことができ、その際このもの及びそのジルコニアフラクショ ンは混合された粒状固体の形でその反応帯域の底部に集まる。すなわち、その珪 素富化フラクションの各粒子はジルコニアフラクションのそれらと物理的に孤立 し、すなわち分離されている。この場合にこの混合物の平均粒度はジルコンのそ れよりも小さい。すなわち、ジルコンの平均粒度が３−１５０μｍ、例えば５− １００μｍであるときは、その混合物の粒子の大部分はサブミクロンの大きさで ある。すなわちこの混合物の平均粒度は＜１μｍである。 この混合物はそれ以上それらを細分化することを必要とすることなく乳白剤と して使用するのに好適である。実際に、このものの粒度は所望により、その解離 温度及び／又はそのジルコン出発物質の加熱の強さ及び／又はその反応帯域の中 に供給される還元剤の割合をコントロールすることによって制御することができ る。より微細で純粋なシリカ成分から公知の物理的な又はその他の分離技術によ って容易に分離することのできるジルコニアフラクション、すなわちジルコニア 成分はバッデレイ石の代替物として用いることもできる。加えて、サブミクロン のジルコニア成分とサブミクロンのシリカ成分との混合物の残余の未反応ジルコ ン及び他の大粒度生成物からの分離はそのような公知の分離技術によって容易に 行なうことができる。 そのシリカ成分の平均粒度は１０ｎｍ程度であることができる。そのジルコニ ア成分の平均粒度も１０ｎｍ程度であることができるが、このものの支配的平均 粒度は約１００ｎｍである。 用いた還元剤に依存してその混合物は不純物を含むことがある。すなわち、も しCH₄／中性ガス（例えば窒素）の雰囲気を用いたときは炭素及び／又は窒素の 汚染物が経験されることがある。この場合にはこの方法は、例えば空気のような 適当な物質をプラズマの末端、すなわち反応帯域の下方端又はその下に注入して 汚染を低下させることを含むことができる。 本発明のもう一つのアスペクトによれば、そのジルコン及び／又は作り出され た各フラクションは、例えば好ましい還元性雰囲気の中で或る充分に高い温度に さらされるように充分に加熱されてそれにより、その珪素富化フラクションが蒸 発した還元された珪素酸化物の形であり、その際このフラクションは蒸発された 形でその反応帯域から抜き出され、そして実質的に脱珪酸されたジルコニア生成 物がその反応帯域内に残渣として残されるようにする。このものはもちろん回収 されることができる。このシリカの還元は好ましくはそれが形成されたときにそ の場で行なわれるのがよい。 この還元された珪素酸化物は一酸化珪素であることができる。その抜き出され た蒸発されたフラクションは次にこの一酸化珪素を実質的に精製された再転化さ れたシリカ（SiO₂）生成物に転化するように処理することができる。その場合に はこれは加水分解によって行なうことができる。 本発明のこの具体例に従う方法は従って、その加熱帯域、すなわち反応帯域の 中でジルコンを適当に加熱して解離したジルコン（ZrO₂・SiO₂）を形成させ、こ の解離したジルコンをその遠元剤と反応させてそのシリカ（SiO₂）成分を、好ま しくはその場で、生じた一酸化珪素が同時に蒸発されるのに充分な温度において 還元して一酸化珪素（SiO）生成物にし、この蒸発された一酸化珪素生成物を連 続的に除去して、分離された実質的に解離したジルコニア（ZrO₂）生成物を生じ させ、そしてこの一酸化珪素を次に実質的に精製されたシリカ（Si0₂）生成物に 転化させることを伴う。 本発明のこのアスペクトの重要な特徴の１つは、その解離したジルコンのシリ カ成分を還元すること、及びそのジルコンがその解離した状態にある間に、そし て通常、解離したジルコンの生成に伴ない、そのシリカ成分及びジルコニア成分 が再び会合してジルコンを形成するような逆反応の生ずるに先立ってその還元さ れた一酸化珪素生成物を除去することである。 この特徴の重要性は、そのジルコニア成分からジルコン出発物質のシリカ成分 を、これら各成分が、例えばプラズマ解離によって解離された後で、分離するた めの、経費的に有効で技術的に可能な機構を提供することの必要性に関する。ジ ルコンのプラズマ解離において明確なガラス状相（SiO₂）及び充分に分散したサ ブミクロンの多角形状の微結晶相（ZrO₂）が形成される。このガラス状相をその 微結晶相から比較的温和な条件のもとで、例えば約１５０℃においてアルカリ溶 液を用いて浸出することは可能であるけれども、このような化学的処理は全体の 製造経費に加わることとなり、従って経済的な観点から魅力がない。しかしなが らジルコンのプラズマ解離により経済的に魅力のあるジルコニア生成物を得るこ とができ、これは微結晶粒子の微細度及び酸溶解性の高い反応性と言う固有の貢 献性を有する。本発明はそのガラス状シリカ相が、それが形成されたときにその 場で除去することができ、そして引き続く化学的分離の必要及びその経費を除く 方法を提供する。 本発明のこのアスペクトによれば、そのシリカ成分の還元が、そのようにして 好ましくはそのジルコンがなお解離した状態にあり、そしてそのジルコニアが微 細分割された微結晶相にとどまっている間にその形成された一酸化珪素生成物が 蒸発されるような温度において起こり、それにより、その蒸発された一酸化珪素 は過剰の還元剤、及び／又はガス状又は蒸気状の、例えば水蒸気のような反応生 成物、及び熱プラズマを発生させるのに用いた不活性プラズマガスをも含んでい るガス状の流れとともに除去することができる。 蒸発されたシリコン生成物のそのような除去の後で、実質的に脱珪酸されたジ ルコニア生成物が残留し、その際この生成物は適当な冷却操作に従った場合に微 細な微結晶の形で存在することが評価されるであろう。 本発明のこの特徴の重要で有利な帰結の１つは、それら２つの成分の再会合を 防止するための、その解離したジルコンの制御された急冷がもはや重要でないと いうことである。そのジルコニア生成物の冷却はいぜんとして重要であり、好ま しくは迅速にそれが行なわれて微細な粒状生成物が形成されることを確実にする べきである。更に、そのプラズマ解離したジルコン生成物を、制御された急冷の 後で、化学的に処理して脱珪酸されたジルコニア生成物の製造のためにそのシリ カ生成物を除去することが無用となる。 シリカ成分の還元と蒸発、及びその蒸発された生成物の除去が効果的に行なわ れるのを確実にするために、とくに適した因子の１つはその蒸発された生成物の 還元と蒸発、及び除去の起こる運転温度である。 １７００℃より高い運転温度、そして好ましくは２２００℃以上の運転温度に おいてそのシリカ生成物の還元及び生じた一酸化珪素の同時的な蒸発が起こる。 その蒸発された生成物の除去は約１４００℃及びそれ以下の温度において一酸化 珪素の凝縮が起こる前に行なわなければならない。 従って本発明のこのアスペクトはその蒸発された一酸化珪素、過剰の還元剤、 不活性プラズマガス、及び種々のガス状又は蒸気状の、例えば水蒸気のような反 応生成物を含むガス状の流れを、１４００℃よりも低くなく、そして好ましくは １４００℃よりも高い運転温度において連続的に除去することを想定している。 シリカの一酸化珪素への実質的に完全な還元を確実にするために充分な還元剤 が存在しなければならない。従って例えば、少なくとも約４０容積％の水素を含 む熱的なAr/H₂プラズマを与えて実質的に完全なシリカ成分（SiO₂）の一酸化珪 素（SiO）への還元をもたらすようにすることができる。CH₄又はH₂のような還元 剤は好都合には公知の技術に従って不活性プラズマガス（Ar）とともにそのプラ ズマバーナの中へ供給することができる。 その除去されたガス状の流れは或るコンバータ段階に供給することができ、こ こでその一酸化珪素はシリカに転化される。このコンバータ段階における温度は SiOの凝縮が起こるときは約１４００℃及びそれ以下に低下させることができ、 それにより高度に反応性の微細な珪素金属（Si）粒子及びシリカ（SiO₂）を形成 する不均化がもたらされる。 本発明のこのアスペクトのもう一つの具体例によれば、この珪素金属粒子を水 蒸気又は凝縮した水相と反応させて水素（H₂）の遊離のもとにシリカ（SiO₂）を 形成させる。 その蒸発された一酸化珪素を含む還元されたガス状の流れも還元剤が水素であ る場合には反応生成物として水蒸気を含み、それにより珪素金属粒子のシリカへ の転化反応が進行するのを許容させるために追加的な水蒸気又は水の添加は全く 必要でないか、又はほんの僅かしか必要としないことは評価されるだろう。実際 に、過剰の水蒸気／水は最初のプロセス供給ラインに入るに先立ってそのAr/H₂ 再循環流から除去する必要がない。この目的のために、SiO転化段階の後で脱湿 段階を設けることができ、そしてここで湿分を除去してもよい。 その凝縮段階において、及び珪素粒子と水蒸気／水との反応により形成された シリカ（SiO₂）は実質的に純粋な微細な粒状の、意図的に製造した熱的に形成さ れたシリカの全ての公知の用途においてこれと代替するのに適した熱的生成品質 の生成物として回収することができる。 そのようにして得られたジルコニア生成物はセラミック工業において用いるの に適し、またジルコニウム工業において原料物質として使用するのにも適してい る。 本発明及びその実施の態様を、以下において実施例により、添付の図面の参照 のもとに説明する。 添付図において、図１は、含シリカ物質を処理するための本発明のアスペクト の１つに従う方法のフローシートの形の摸式図を示し、そして図２は、含シリカ 物質を処理するための本発明の第２のアスペクトに従う方法の同様な摸式図を示 す。 図１を参照するならば、含シリカ物質を処理するための本発明のアスペクトの １つに従う方法１０は熱的反応帯域１１を有し、この中で高いエンタルピー及び 温度の熱プラズマが提供される。このプラズマの温度は少なくとも１７００℃、 好ましくは少なくとも約２２００℃であり、そして約５０００℃の高さでさえあ ることができる。 この熱的プラズマは１つ以上の高電圧直流プラズマバーナのようないかなる適 当なプラズマ発生装置によってでも作り出すことができる。これらのプラズマバ ーナ（図示されていない）は適当な形状に配置されて強く局在化された熱の帯域 を提供し、この中に処理されるべき粒状物質を効果的に導入することができる。 １００μｍよりも小さな平均粒度を有する粒状ジルコン出発物質をその熱的帯 域１１の中へ供給するための固体供給ライン１２が設けられている。所望の場合 にはこの供給ライン１２はその出発物質を予熱し、また不純物をも除去するため に加熱することができる。そのジルコン出発物質が供給源物質として浜砂から得 ることができ、従って有機性又は他の不純物が存在し得ることが理解されよう。 好ましくはアルゴンである不活性プラズマガス及び、好ましくはメタン又は水 素であるガス状還元剤をその熱的帯域１１の中に供給するためにガス供給ライン １４が設けられている。その熱的帯域の中でジルコンは下記式、すなわち に従ってジルコニア生成物とシリカ生成物とに解離される。 同時に、この還元剤はその生じたシリカを還元して水蒸気の生成とともに一酸 化珪素を形成する。これは還元剤が水素である場合には次式、すなわち に従って行なわれる。 この熱的帯域１１の中に存在する温度においてこのSiOは蒸発され、それによ り第１のガス状の流れがその熱的帯域１１から出口ライン１６を介して連続的に 除去され、その際このガス状の流れは蒸発されたSiO、水蒸気、過剰のH₂及びア ルゴンを含んでいる。このような蒸発されたSiOの連続的な除去はジルコニア生 成物を背後に残すが、これは固体出口ライン１８を通して実質的に脱珪酸された 微細な微結晶生成物として回収されることが評価されよう。 ガス出口ライン１６はコンバータ段階２０に導かれており、ここでSiOはSiO₂ に転化される。このコンバータ段階２０の中の温度は１４００℃以下に低下する ことを許容され、それによってその蒸発したSiOは凝縮し、或る不均化がもたら されて次式、すなわち に従いSiO₂及び高度に反応性の金属珪素粒子を形成する。 金属Si粒子はその第１のガス状の流れの中に存在する水蒸気と、又は水蒸気の 凝縮が起こるときは水相と反応して下記式 に従い水素を遊離させながらSiO₂が形成される。 このガス出口ライン１６の中の温度がその供給ラインの中でSiOの凝固を防 ぐためにSiOの凝縮温度、すなわち約１４００℃に低下するのを許容すべきでな いことに注意すべきである。 遊離された水素、過剰の水蒸気及びアルゴンを含むそのコンバータ段階２０の 中のガス相はライン２２を通して第２のガス状の流れとしてそのコンバータ段階 ２０から抜き出され、一方その形成されたSiO₂は固体出口ライン２４を通して実 質的に純粋な微細粒状生成物の形で回収される。 その固体のZrO₂生成物及びSiO₂生成物を各ガス相から分離するために、例えば 適当なサイクロン或いはフィルタバッグ濾過装置のようないかなる適当な分離操 作をも使用することができる。 供給ライン１４は２６で示されているように、その熱的帯域１１の中に直接導 かれているか、又は２８で示されているように、その固体供給ライン１２の中に 導かれていることができる。 図２を参照して、参照数字１００は一般に本発明のシリカに基づく物質を処理 するための第２のアスペクトに従う方法を示す。 この方法１００の、方法１０のそれらと同じか、又は類似の各部分は同じ参照 数字で示されている。 この方法１００においてはその珪素富化フラクションは蒸発された流れとして 帯域１１から抜き出されるのではない。それに代えて、その反応温度はその珪素 富化フラクションがシリカ生成物としてそのジルコニア生成物と一緒にその反応 帯域の下方に蓄積してサブミクロンの平均粒度の緊密な混合物を形成するように 制御される。この混合物はその流れラインに沿って抜き出された後で乳白剤とし て使用するのに適している。この混合物の中で各ジルコニア粒子はそのシリカ粒 子と物理的に独立している。 この方法１００を以下の諸例において実験室規模でシミュレートした。例１ ジルコン（３−１５μｍ）を、或る反応帯域の中で少なくとも２０００℃の温 度を有する１２ｋＷメタン／窒素プラズマを通して０．５ｋｇ／ｈの流量で自由 落下させた。このプラズマトーチの中へのメタンの流量は０．３２ないし０．３ ７ｍ³／ｈであった。ジルコンは解離して脱珪酸され、そしてその固体の生成物 を捕集した。この生成物はサブミクロンのZrO₂微結晶とSiO₂の無定形粉末並びに 若干の未反応ジルコンよりなる微細な黒色の粉末の形であった。 この生成物は下記の特性を有した： −０．０１から１５μｍまでの範囲の粒度 −それぞれ１％までの、化学的に結合された炭素及び窒素の不純物水準が得られ た。 −約８０％の脱珪酸効率が得られた。例２ 或る反応帯域の中で、少なくとも２０００℃の温度を有する１２ｋＷのメタン プラズマを通してジルコン（３−１５μｍ）を０．５ｋｇ／ｈの量で自由落下さ せた。このメタンのトーチの中への流量は０．３２ないし０．３７ｍ³／ｈであ った。 このジルコンの分解及び脱珪酸がその反応帯域の中で起こり、そしてその生成 物はそのプラズマの末端において２次空気との接触にさらして全てのSi化学種を 酸化させた。この生成物は微細な白色粉末として捕集された。 この生成物は下記の特性を有した： −約２７m²／ｇの比表面積 −０．１μｍのZrO₂の平均粒度 −０．０１μｍのSiO₂の平均粒度 −約８０％の脱珪酸効率が得られた。 主として非常に微細な無定形のS1O₂よりなる生成物が、その反応帯域からのガ ス状生成物を通過させたフィルタの上に捕集された。例３ パイロット規模の装置の中でジルコン（平均粒度１００μｍ）を約３０ｋｇ／ ｈの供給量で１００ｋＷ多重窒素プラズマバーナ系を通して温和な還元性の雰囲 気のもとでそのプラズマ帯域、すなわち反応帯域の中で自由落下させた。向流の 空気の流れによって急冷を行なった。 この空気の流れは粉塵をまず第１にサイクロンの中で、そして第２にいくつか のフィルタの系の中で除去した。サイクロンの中では主としてＰＤＺ（プラズマ 解離されたジルコン）が捕集され、一方下流のフィルタの上で９０％よりも高い 程度まで非常に微細な無定形シリカよりなる物質が捕集された。類似の実験室実 験においてその捕集された物質は同様に、非常に微細な本質的に純粋な無定形シ リカであった。いくつかの実験は、その還元性雰囲気がより苛酷であればある程 、その脱珪酸がより効果的であることを示した。例えば、一般のプラズマ条件の もとで、水素を用いるよりもメタンを用いて、より良好な脱珪酸が達成される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年７月１９日 【補正内容】 請求の範囲 １．含シリカ物質を処理する方法において、 熱的プラズマを含む熱い反応帯域を提供し、 この反応帯域の中でガス状の還元性雰囲気を維持し、 その熱いガス状還元性雰囲気の反応帯域を通して、粒状の含シリカ固体物質 を非支持的態様で通過させ、 この物質を加熱してこれが上記の帯域を非支持的態様で通過するときに反応 することを許容し、それにより珪素富化フラクションと珪素欠乏フラクションと を作り出すこと を含む上記方法。 ２．熱的プラズマが少なくとも１つの無移送アークプラズマガンにより作り出さ れたプラズマ炎により提供され、そして反応帯域内の熱い還元性雰囲気の維持が 、或る還元性ガスをそのその反応帯域の中へ供給することにより行なわれる、請 求の範囲１に従う方法。 ３．含シリカ物質がジルコン(ZrSiO₄)であり、その際このジルコンを、これが解 離して解離生成物(ZrO₂・SiO₂)を形成し、これが更に珪素富化フラクションと珪 素欠乏フラクションとに転化されるような程度まで加熱し、その際この珪素欠乏 フラクションは脱珪酸されたジルコン、すなわちジルコニア(ZrO₂)を含み、そし てそのシリカ富化フラクションはSiO₂を含み、またその際この方法は更に、この SiO₂を蒸発させて、蒸発された、又はガス状の還元された珪素酸化物にし、その 珪素富化フラクションを蒸発された形でその反応帯域から抜き出すことを含む、 請求の範囲２に従う方法。 ４．還元された珪素酸化物が一酸化珪素であり、その際その抜き出された蒸発さ れたフラクションがこれをシリカ(SiO₂)生成物に転化するように処理される、請 求の範囲３に従う方法。 ５．ジルコンの上記非支持的態様での反応帯域の通過が、そのプラズマ炎によっ て与えられる高温プラズマ帯域の上方の供給帯域の中へその粒状ジルコンを供給 し、そしてこのジルコンをその還元性雰囲気への暴露のもとにそのプラズマ帯域 を通して自由落下させることにより行なわれ、それによりこれがプラズマ解離さ れたジルコン(ZrO₂・SiO₂)に解離されてその後で珪素富化フラクションとジルコ ニア(ZrO₂)フラクションとに転化される、請求の範囲３又は請求の範囲４に従う 方法。 ６．珪素欠乏フラクション又はジルコニアフラクションが粒状固体の形でその反 応帯域の底部に集まり、その際このフラクションの平均粒度は実質的にそのジル コンのそれよりも小さい、請求の範囲３ないし５のいずれか１つに従う方法。 ７．ジルコンの平均粒度が３ないし１５０μｍであり、その際その反応帯域の底 部のところのフラクションの中の粒子の大部分はサブミクロンの大きさである、 請求の範囲６に従う方法。 ８．含シリカ物質がジルコン(ZrSiO₄)であり、その際このジルコンを、これが解 離して解離生成物(ZrO₂・SiO₂)を形成し、これが更に珪素富化フラクションと珪 素欠乏フラクションとに転化されるような程度まで加熱し、その際この珪素欠乏 フラクションが脱珪酸されたジルコン又はジルコニア(ZrO₂)を含み、そしてその 珪素富化フラクションが主としてシリカ(SiO₂)を含み、その際このものとジルコ ニアフラクションとはその反応帯域の底部に緊密に混合された粒状固体の形で集 まり、そしてこの混合物の平均粒度は実質的にジルコンのそれよりも小さい、請 求の範囲２に従う方法。 ９．ジルコンの平均粒度が３ないし１５０μｍであり、その際この混合物の粒子 の大部分はサブミクロンの大きさである、請求の範囲８に従う方法。 １０．その粒状のジルコニアとシリカとの混合物が種々の物理的分離技術によっ て容易に分離可能である、請求の範囲８又は請求の範囲９に従う方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．含シリカ物質を処理する方法において、 或る反応帯域の中で熱い還元性雰囲気を維持し、 この反応帯域を通して、粒状の含シリカ固体物質を非支持的態様で通過させ 、 この物質を加熱してこれが上記の帯域を通過するときに反応することを許容 し、それにより珪素富化フラクションと珪素欠乏フラクションとを作り出すこと を含む上記方法。 ２．含シリカ物質がジルコンニア（ZrSiO₄）であり、その際このジルコンを、こ れが解離して解離生成物（ZrO₂・SiO₂）を形成し、これが更に珪素富化フラクシ ョンと珪素欠乏フラクションとに転化されるような程度まで加熱し、その際この 珪素欠乏フラクションが脱珪酸されたジルコニア（ZrO₂）である、請求の範囲１ に従う方法。 ３．反応帯域内の熱い還元性雰囲気の維持が、或る還元性ガスを少なくとも１つ の無移送アークプラズマガンにより作り出されたプラズマ炎によって加熱しなが らこれをその反応帯域の中へ供給することにより行なわれる、請求の範囲２に従 う方法。 ４．ジルコンの上記非支持的態様での反応帯域の通過が、そのプラズマ炎によっ て与えられる高温プラズマ帯域の上方の供給帯域の中へその粒状ジルコンを供給 し、そしてこのジルコンをその還元性雰囲気への暴露のもとにそのプラズマ帯域 を通して自由落下させることにより行なわれ、それによりこれがプラズマ解離さ れたジルコン（ZrO₂・SiO₂）に解離されてその後で珪素富化フラクションとジル コニアフラクションとに転化される、請求の範囲３に従う方法。 ５．その珪素富化フラクションが主としてシリカ（SiO₂）よりなり、その際この ものとジルコニアフラクションとは緊密に混合された粒状固体の形でその反応帯 域の底部に集まり、またその際この混合物の平均粒度がジルコンのそれよりも実 質的に小さい、請求の範囲４に従う方法。 ６．ジルコンの平均粒度が３ないし１５０μｍであり、その際この混合物の粒子 の大部分はサブミクロンの大きさである、請求の範囲５に従う方法。 ７．ジルコン及び／又はその作り出された各フラクションを充分に加熱して、そ れによりその珪素富化フラクションが蒸発されて還元された珪素酸化物の形であ り、その際このフラクションが蒸発された形でその反応帯域から抜き出される、 請求の範囲４に従う方法。 ８．還元された珪素酸化物が一酸化珪素であり、その際その抜き出された蒸発さ れたフラクションがこれをシリカ（SiO₂）生成物に転化させるように処理される 、請求の範囲７に従う方法。