JPH11228134A - 二水石膏の製造方法 - Google Patents
二水石膏の製造方法Info
- Publication number
- JPH11228134A JPH11228134A JP3314798A JP3314798A JPH11228134A JP H11228134 A JPH11228134 A JP H11228134A JP 3314798 A JP3314798 A JP 3314798A JP 3314798 A JP3314798 A JP 3314798A JP H11228134 A JPH11228134 A JP H11228134A
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- gypsum
- sulfuric acid
- slurry
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、銅製錬排ガスより硫酸を製造
するに際して発生する濃度の薄い廃硫酸や濃硫酸を原料
として、石膏ボード用として使用可能な二水石膏を安定
的に、且つ低コストで製造する方法の提供を課題とす
る。 【解決手段】 廃硫酸あるいは濃硫酸と、中和剤として
の炭酸カルシウム、消石灰、生石灰等のスラリーとを、
反応スラリーのｐＨが２〜３となるように同時に添加す
る。具体的には、中和剤スラリー濃度を一定として反応
槽に一定速度で供給し、廃硫酸あるいは硫酸の添加量を
調節して反応スラリーのｐＨを２〜３に調節することに
より石膏生成速度を一定とし、使用硫酸量に見合った量
の石膏を系外に払い出すと共に常時種晶としての石膏ス
ラリーを反応槽に繰り返し、系内の媒晶剤濃度を５〜１
０ｇ／ｌとする。
するに際して発生する濃度の薄い廃硫酸や濃硫酸を原料
として、石膏ボード用として使用可能な二水石膏を安定
的に、且つ低コストで製造する方法の提供を課題とす
る。 【解決手段】 廃硫酸あるいは濃硫酸と、中和剤として
の炭酸カルシウム、消石灰、生石灰等のスラリーとを、
反応スラリーのｐＨが２〜３となるように同時に添加す
る。具体的には、中和剤スラリー濃度を一定として反応
槽に一定速度で供給し、廃硫酸あるいは硫酸の添加量を
調節して反応スラリーのｐＨを２〜３に調節することに
より石膏生成速度を一定とし、使用硫酸量に見合った量
の石膏を系外に払い出すと共に常時種晶としての石膏ス
ラリーを反応槽に繰り返し、系内の媒晶剤濃度を５〜１
０ｇ／ｌとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は石膏ボード原料とし
て用いることのできる粒径及び厚みのある二水石膏を低
コストで製造する方法に関する。
て用いることのできる粒径及び厚みのある二水石膏を低
コストで製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に製造されている石膏には二水石膏
やα型半水石膏（以下「α石膏」と示す。）がある。二
水石膏は製造設備が簡単であり、生産コストもα石膏に
比較して安価であり、広く建築材料として用いられてい
る。しかし、石膏ボードとして用いる石膏には硬化時の
強度が必要とされるため、結晶の大きな二水石膏が用い
られている。
やα型半水石膏（以下「α石膏」と示す。）がある。二
水石膏は製造設備が簡単であり、生産コストもα石膏に
比較して安価であり、広く建築材料として用いられてい
る。しかし、石膏ボードとして用いる石膏には硬化時の
強度が必要とされるため、結晶の大きな二水石膏が用い
られている。
【０００３】α石膏は硬化時の強度があるため、石膏ボ
ードの原料に適しているが、二水石膏に比較して生産コ
ストが高いためセメントや石膏ボードなどの建築材料に
は適していない。従って、低コストでα石膏の持つ特性
を二水石膏に持たせることが可能であれば二水石膏の利
用範囲が広がることになる。
ードの原料に適しているが、二水石膏に比較して生産コ
ストが高いためセメントや石膏ボードなどの建築材料に
は適していない。従って、低コストでα石膏の持つ特性
を二水石膏に持たせることが可能であれば二水石膏の利
用範囲が広がることになる。
【０００４】二水石膏は製錬排ガスや硫黄専焼炉ガスを
用いて硫酸を製造する際に発生する廃硫酸を用いて製造
されるため、石膏生産が亜硫酸を含む高温燃焼ガスの発
生状況に左右され、安定した石膏生産を行うことができ
ない。さらに、ガス中の不純物の混入に対しても影響を
受けやすい。
用いて硫酸を製造する際に発生する廃硫酸を用いて製造
されるため、石膏生産が亜硫酸を含む高温燃焼ガスの発
生状況に左右され、安定した石膏生産を行うことができ
ない。さらに、ガス中の不純物の混入に対しても影響を
受けやすい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、銅製錬排ガ
スより硫酸を製造するに際して発生する濃度の薄い廃硫
酸や濃硫酸を原料として、石膏ボード用として使用可能
な二水石膏を安定的に、且つ低コストで製造する方法の
提供を課題とする。
スより硫酸を製造するに際して発生する濃度の薄い廃硫
酸や濃硫酸を原料として、石膏ボード用として使用可能
な二水石膏を安定的に、且つ低コストで製造する方法の
提供を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の方法は、廃硫酸あるいは濃硫酸と、中和剤としての
炭酸カルシウム、消石灰、生石灰等のスラリーとを、反
応スラリーのｐＨが２〜３となるように同時に添加する
ものである。具体的には、中和剤スラリー濃度を一定と
して反応槽に一定速度で供給し、廃硫酸あるいは硫酸の
添加量を調節して反応スラリーのｐＨを２〜３に調節す
ることにより石膏生成速度を一定とし、使用硫酸量に見
合った量の石膏を系外に払い出すと共に常時種晶として
の石膏スラリーを反応槽に繰り返し、系内の媒晶剤濃度
を５〜１０ｇ／ｌとするものである。
明の方法は、廃硫酸あるいは濃硫酸と、中和剤としての
炭酸カルシウム、消石灰、生石灰等のスラリーとを、反
応スラリーのｐＨが２〜３となるように同時に添加する
ものである。具体的には、中和剤スラリー濃度を一定と
して反応槽に一定速度で供給し、廃硫酸あるいは硫酸の
添加量を調節して反応スラリーのｐＨを２〜３に調節す
ることにより石膏生成速度を一定とし、使用硫酸量に見
合った量の石膏を系外に払い出すと共に常時種晶として
の石膏スラリーを反応槽に繰り返し、系内の媒晶剤濃度
を５〜１０ｇ／ｌとするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明において、中和剤スラリー
濃度を一定とし、これを反応槽に定量供給するのは系内
の石膏スラリー濃度を一定とし易くするためである。
濃度を一定とし、これを反応槽に定量供給するのは系内
の石膏スラリー濃度を一定とし易くするためである。
【０００８】反応ｐＨが３を越えると水酸化鉄の生成量
が増加し、石膏品質悪化の原因となる。また、ｐＨが２
を下回ると粒子径増大の効果が得られない。具体的には
媒晶剤の効果が発揮されず、粒子の成長が得られなくな
る。通常、媒晶剤としての効果が最も上がるのはｐＨ２
〜４となっているからである。
が増加し、石膏品質悪化の原因となる。また、ｐＨが２
を下回ると粒子径増大の効果が得られない。具体的には
媒晶剤の効果が発揮されず、粒子の成長が得られなくな
る。通常、媒晶剤としての効果が最も上がるのはｐＨ２
〜４となっているからである。
【０００９】反応温度は５０〜７０℃とすることが好ま
しい。このようなｐＨ範囲では、常温よりも５０〜７０
℃付近の方が石膏溶解度を高くできることと、これ以上
になると濃硫酸を使用する場合に局部的に希釈熱により
沸騰状態になるためである。また、このような温度範囲
とすれば実際は濃硫酸の希釈熱のみで温度維持可能であ
る。さらにこの温度範囲で結晶の成長度が最適である。
しい。このようなｐＨ範囲では、常温よりも５０〜７０
℃付近の方が石膏溶解度を高くできることと、これ以上
になると濃硫酸を使用する場合に局部的に希釈熱により
沸騰状態になるためである。また、このような温度範囲
とすれば実際は濃硫酸の希釈熱のみで温度維持可能であ
る。さらにこの温度範囲で結晶の成長度が最適である。
【００１０】各種媒晶剤について検討した結果、安価で
取り扱いの容易な海水の媒晶効果が大きいことが判明し
た。更に、ボード用石膏として使用可能な平均粒径５０
μ以上の厚みの大きい結晶が、海水濃度５〜１０ｇ／ｌ
で得られた。５ｇ／ｌより低いと十分な媒晶効果が得ら
れず、１０ｇ／ｌより高くしても更なる媒晶効果が得ら
れない。
取り扱いの容易な海水の媒晶効果が大きいことが判明し
た。更に、ボード用石膏として使用可能な平均粒径５０
μ以上の厚みの大きい結晶が、海水濃度５〜１０ｇ／ｌ
で得られた。５ｇ／ｌより低いと十分な媒晶効果が得ら
れず、１０ｇ／ｌより高くしても更なる媒晶効果が得ら
れない。
【００１１】反応スラリー濃度は、種晶の繰り返し率を
高くし、結晶成長を助長する上では高いほうがよいが、
固液分離装置の性能の上限より５０％以下とすることが
好ましい。また、系内のスラリー濃度は一定とすること
が好ましいが、回分式の固液分離装置等を用いる場合に
は、結晶の回収時と休止時にスラリー濃度は変動する
が、最小限に止めることが好ましい。
高くし、結晶成長を助長する上では高いほうがよいが、
固液分離装置の性能の上限より５０％以下とすることが
好ましい。また、系内のスラリー濃度は一定とすること
が好ましいが、回分式の固液分離装置等を用いる場合に
は、結晶の回収時と休止時にスラリー濃度は変動する
が、最小限に止めることが好ましい。
【００１２】
【実施例】次に実施例を用いて本発明をさらに説明す
る。
る。
【００１３】（実施例１）媒晶剤として海水を用いた際
に製品として得られる二水石膏中にどの程度のＮａが含
まれるようになるか、媒晶効果はどうなるかを調べるた
め表１に示した条件で二水石膏を作成した。なお、この
二水石膏の作成はビーカーで行った。
に製品として得られる二水石膏中にどの程度のＮａが含
まれるようになるか、媒晶効果はどうなるかを調べるた
め表１に示した条件で二水石膏を作成した。なお、この
二水石膏の作成はビーカーで行った。
【００１４】 得られた二水石膏中のＮａはいずれも＜０．０５％であ
り、問題はなかった。また、得られた二水石膏の粒子の
大きさを求めたところそれぞれ次のようになった。
り、問題はなかった。また、得られた二水石膏の粒子の
大きさを求めたところそれぞれ次のようになった。
【００１５】 なお、単位はμｍである。
【００１６】この結果より、反応槽内のＮａＣｌ濃度を
１０ｇ／ｌとし、図１の製造設備を用いて表２に示した
条件で石膏製造試験を行った。図１の製造設備は、１次
反応槽１、２次反応槽２、シックナー３、遠心分離器
４、濾液槽５とこれらを繋ぐ配管とポンプとからなるも
のである。１次反応槽１には媒晶剤としての海水６と、
中和剤スラリー７と、硫酸８と、シックナー３からのス
ピゴット９の一部と、濾液槽５からの濾液１０とが供給
される。２次反応槽２には１次反応槽１よりのオーバー
フローとｐＨ調整用の硫酸８とが添加されるようになっ
ている。これは、反応のタイムラグを防止するためであ
り、適切な反応時間が１次反応槽１で確保できていれば
ほとんど２次反応槽２に硫酸８を添加することはない。
１０ｇ／ｌとし、図１の製造設備を用いて表２に示した
条件で石膏製造試験を行った。図１の製造設備は、１次
反応槽１、２次反応槽２、シックナー３、遠心分離器
４、濾液槽５とこれらを繋ぐ配管とポンプとからなるも
のである。１次反応槽１には媒晶剤としての海水６と、
中和剤スラリー７と、硫酸８と、シックナー３からのス
ピゴット９の一部と、濾液槽５からの濾液１０とが供給
される。２次反応槽２には１次反応槽１よりのオーバー
フローとｐＨ調整用の硫酸８とが添加されるようになっ
ている。これは、反応のタイムラグを防止するためであ
り、適切な反応時間が１次反応槽１で確保できていれば
ほとんど２次反応槽２に硫酸８を添加することはない。
【００１７】２次反応槽２のオーバーフローがシックナ
ー３に供給され、上澄み液は系外に排出され、スピゴッ
ト９が循環ポンプ１１により抜き出される。抜き出され
たスピゴット９の一部は１次反応槽１に繰り返され、一
部は遠心分離器４に供給され、添加された硫酸量に対応
した量の石膏１２が系外に払い出される。遠心分離器４
の濾液は濾液槽５、濾液槽ポンプ１３を介して１次反応
槽１に繰り返される。
ー３に供給され、上澄み液は系外に排出され、スピゴッ
ト９が循環ポンプ１１により抜き出される。抜き出され
たスピゴット９の一部は１次反応槽１に繰り返され、一
部は遠心分離器４に供給され、添加された硫酸量に対応
した量の石膏１２が系外に払い出される。遠心分離器４
の濾液は濾液槽５、濾液槽ポンプ１３を介して１次反応
槽１に繰り返される。
【００１８】 なお、系内のスラリー濃度は３０〜５０％に維持した。
本設備では中和剤スラリーの添加量を一定としたが、硫
酸の添加量を一定としても支障はない。また、海水を媒
晶剤として使用するため、マグネシウム濃度が増加する
可能性がある。マグネシウム濃度が５０ｇ／ｌ以上にな
らないように運転した。
本設備では中和剤スラリーの添加量を一定としたが、硫
酸の添加量を一定としても支障はない。また、海水を媒
晶剤として使用するため、マグネシウム濃度が増加する
可能性がある。マグネシウム濃度が５０ｇ／ｌ以上にな
らないように運転した。
【００１９】本試験で得られた石膏の大きさは平均短径
が４０．３μｍ、平均長径が１５３．４μｍ、平均厚さ
が４１．６μｍのものであり、石膏ボード用として充分
使用可能のものである。
が４０．３μｍ、平均長径が１５３．４μｍ、平均厚さ
が４１．６μｍのものであり、石膏ボード用として充分
使用可能のものである。
【００２０】
【発明の効果】本発明に従えば、媒晶剤として安価な海
水を使用でき、かつ硫酸としても希硫酸から濃硫酸に至
るまで任意の濃度の硫酸を用いることができるため、安
価に、かつ安定して石膏ボード用として使用可能な二水
石膏を得ることが可能である。
水を使用でき、かつ硫酸としても希硫酸から濃硫酸に至
るまで任意の濃度の硫酸を用いることができるため、安
価に、かつ安定して石膏ボード用として使用可能な二水
石膏を得ることが可能である。
【図１】本実施例に用いた石膏製造設備である。
１−−−１次反応槽 ２−−−２次反応槽 ３−−−シックナー ４−−−遠心分離器 ５−−−濾液槽 ６−−−海水 ７−−−中和剤スラリー ８−−−硫酸 ９−−−スピゴット １０−−濾液 １１−−循環ポンプ １２−−石膏
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 浩 愛媛県西条市船屋字新地乙145−１ 住友 金属鉱山株式会社別子事業所東予工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 廃硫酸あるいは濃硫酸と、中和剤とし
ての炭酸カルシウム、消石灰、生石灰等のスラリーと
を、反応スラリーのｐＨが２〜３となるように同時に添
加する二水石膏の製造方法において、中和剤スラリー濃
度を一定として反応槽に一定速度で供給し、廃硫酸ある
いは硫酸の添加量を調節して反応スラリーのｐＨを２〜
３に調節することにより石膏生成速度を一定とし、使用
硫酸量に見合った量の石膏を系外に払い出すと共に常時
種晶としての石膏スラリーを反応槽に繰り返し、系内の
媒晶剤濃度を５〜１０ｇ／ｌとすることを特徴とする二
水石膏の製造方法。 - 【請求項２】 廃硫酸あるいは濃硫酸と、中和剤とし
ての炭酸カルシウム、消石灰、生石灰等のスラリーと
を、反応スラリーのｐＨが２〜３となるように同時に添
加する二水石膏の製造方法において、硫酸濃度を一定と
して反応槽に一定速度で供給し、中和剤スラリーの添加
量を調節して反応スラリーのｐＨを２〜３に調節するこ
とにより石膏生成速度を一定とし、使用硫酸量に見合っ
た量の石膏を系外に払い出すと共に常時種晶としての石
膏スラリーを反応槽に繰り返し、系内の媒晶剤濃度を５
〜１０ｇ／ｌとすることを特徴とする二水石膏の製造方
法。 - 【請求項３】 反応温度を５０〜７０℃とする請求項
１または２記載の方法。 - 【請求項４】 系内のスラリー濃度を３０〜５０％と
する請求項１〜３記載のいずれかの方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3314798A JPH11228134A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 二水石膏の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3314798A JPH11228134A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 二水石膏の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11228134A true JPH11228134A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12378479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3314798A Pending JPH11228134A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 二水石膏の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11228134A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2459105A (en) * | 2008-04-09 | 2009-10-14 | Bpb Ltd | A process for reducing the set time of a cementitious slurry |
| JP2012012230A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Pan Pacific Copper Co Ltd | 廃酸石膏の製造方法 |
| KR101148336B1 (ko) | 2009-12-30 | 2012-05-21 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 석고 및 석고의 제조방법 |
| CN103058253A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-04-24 | 菲徳勒环境生态工程（苏州）有限公司 | 一种利用钛白废水中游离硫酸制取石膏的方法 |
| CN103395816A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-11-20 | 蓝星（成都）新材料有限公司 | 一种利用芳纶ⅱ纺丝废酸液生产二水硫酸钙的工艺 |
| JP2016172682A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | 住友大阪セメント株式会社 | 石膏の製造方法およびセメント組成物の製造方法 |
| JP2017043503A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 住友大阪セメント株式会社 | 石膏の製造方法およびセメント組成物の製造方法 |
-
1998
- 1998-02-16 JP JP3314798A patent/JPH11228134A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2459105A (en) * | 2008-04-09 | 2009-10-14 | Bpb Ltd | A process for reducing the set time of a cementitious slurry |
| GB2459105B (en) * | 2008-04-09 | 2012-11-14 | Bpb Ltd | A process for reducing the set time of a settable slurry |
| US8523424B2 (en) | 2008-04-09 | 2013-09-03 | Bpb Limited | Process for reducing the set time of a settable slurry |
| KR101148336B1 (ko) | 2009-12-30 | 2012-05-21 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 석고 및 석고의 제조방법 |
| JP2012012230A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Pan Pacific Copper Co Ltd | 廃酸石膏の製造方法 |
| CN103058253A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-04-24 | 菲徳勒环境生态工程（苏州）有限公司 | 一种利用钛白废水中游离硫酸制取石膏的方法 |
| CN103395816A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-11-20 | 蓝星（成都）新材料有限公司 | 一种利用芳纶ⅱ纺丝废酸液生产二水硫酸钙的工艺 |
| JP2016172682A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | 住友大阪セメント株式会社 | 石膏の製造方法およびセメント組成物の製造方法 |
| JP2017043503A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 住友大阪セメント株式会社 | 石膏の製造方法およびセメント組成物の製造方法 |
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