JPH11244717A - 無機質粉体の製造方法 - Google Patents

無機質粉体の製造方法

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JPH11244717A
JPH11244717A JP4959598A JP4959598A JPH11244717A JP H11244717 A JPH11244717 A JP H11244717A JP 4959598 A JP4959598 A JP 4959598A JP 4959598 A JP4959598 A JP 4959598A JP H11244717 A JPH11244717 A JP H11244717A
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JP
Japan
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powder
inorganic powder
inorg
ball
per unit
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JP4959598A
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English (en)
Inventor
Miyuki Miyazaki
幸 宮崎
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】無機質粉体の高活性化を齎らす非晶質相の生成
速度を大幅に向上させ、連続的に製造するることが出来
る無機質粉体の製造方法を提供する。 【解決手段】内壁面に攪拌用の羽根を有する固定された
外筒内で、外壁面に攪拌用の羽根を有する内筒を回転さ
せるボールミル内にボールを封入し、粘土鉱物、アルミ
ニウム高含有粉体、粉末X線解析法に於いて非晶質相が
観測されるSiO 2 含有無機質粉体の中、何れか1種も
しくは2種以上の混合物からなり、Al/Siのモル比
が0.4〜4.0である無機質粉体を連続的に供給しな
がら、封入されたボールの単位重量当たりの仕事率
(X)が0.0215〜0.0235kwh/kg、封
入されたボールの単位重量当たりの粉体供給速度(Y)
が(1.3X−0.024)〜(13.3X−0.26
8)kg/hr・kgで粉砕させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木、建築材料等
に使用される無機質成形体の原料として好適に使用する
ことが出来る無機質粉体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】無機質成形体は、不燃性、無発煙性の建
築資材等として有用で、例えば、アルカリ金属珪酸塩水
溶液と、メタカオリン、コランダム、ムライト製造時に
発生する集塵装置の灰、フライアッシュ等のアルカリ反
応性無機固体成分とを配合し、更に、充填材、有機ベン
トナイト等の混和材を混入することにより、建築資材と
して有用な無機質成形体を製造することは、特開平4−
59648号公報に示されているように、公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな無機質粉体の製造方法に於いては、通常、無機質粉
体の高活性化を齎らす非晶質化相の生成に時間がかか
り、連続的に製造することが困難であるという問題があ
った。
【0004】本発明は、上記従来の問題点を解消し、無
機質粉体の高活性化を齎らす非晶質化相の生成速度を大
幅に向上させ、連続的に製造することが出来る無機質粉
体の製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の無機質粉体の製
造方法は、内壁面に攪拌用の羽根を有する固定された外
筒内で、外壁面に攪拌用の羽根を有する内筒を回転させ
るボールミル内にボールを封入し、粘土鉱物、アルミニ
ウム高含有粉体、粉末X線回折法に於いて非晶質相が観
測されるSiO2 含有無機質粉体の、何れか1種もしく
は2種以上の混合物からなり、Al/Siのモル比が
0.4〜4である無機質粉体を連続的に供給しながら、
封入されたボールの単位重量当たりの仕事率(X)が
0.0215〜0.0235kw/kg、封入されたボ
ールの単位重量当たりの粉体供給速度(Y)が(1.3
X−0.024)〜(13.3X−0.268)kg/
hr・kgで粉砕させることを特徴とする。
【0006】本発明の無機質粉体の製造方法に於いて、
粘土鉱物は、アルミニウムを含有する含水珪酸塩を指
し、具体的には、例えば、カオリナイト、ディッカイ
ト、ナクライト等のカオリン鉱物、ハロイサイト、パイ
ロフィライト、雲母、緑泥岩、バーミキュライト、アロ
フェン、イモゴライト等が挙げられる。特に、カオリン
鉱物がアルミニウムの量が多い為、好適である。
【0007】粘土鉱物の粒径は、特に限定されないが、
供給エネルギーを非晶質化に有効に利用する為、0.1
〜500μmが好ましい。より好ましくは0.5〜10
0μmである。
【0008】本発明の無機質粉体の製造方法に於いて、
アルミニウム高含有粉体は、特に限定されず、例えば、
アルミナ、ダイアスポア(α−Al2 3 ・H2 O)、
ベーマイト(γ−Al2 3 ・H2 O)、ハイドラルジ
ライト(γ−Al2 3 ・3H2 O)等の水和アルミ
ナ、ボーキサイト、礬土頁岩、水酸化アルミニウム、シ
リマナイト、カイアナイト、アンダリュサイト等のシリ
マナイト族鉱物(Al2SiO5 )、ムライト(3Al
2 3 ・2SiO2 )、黄玉、ズニアイト、デュモルチ
ーライト等の水酸基の他に弗素、塩素、硼素等の揮発成
分を含んだアルミナ珪酸塩等が挙げられる。
【0009】アルミニウム高含有粉体の粒径は、特に限
定されないが、供給エネルギーを非晶質化に有効に利用
する為、0.1〜500μmが好ましい。より好ましく
は0.5〜100μmである。
【0010】本発明の無機質粉体の製造方法に於いて、
粉末X線回折法に於いて非晶質相が観測されるSiO2
含有無機質粉体は、粉末の結晶構造の同定に一般的に使
用される粉末X線回折法において幅広のハロが観測され
るSiO2 含有無機質粉体を指し、例えば、アエロジル
等の超微粉シリカ、シリカヒューム、珪藻土、シラス、
白土等の火山ガラス、スラグ、フライアッシュ、メタカ
オリン、各種ガラス粉砕品、溶射等高熱急冷によって生
成された無機質粉体、研磨剤粉等が挙げられる。
【0011】SiO2 含有無機質粉体のSiO2 含有量
は、特に限定されないが、常温に於いて高い硬化性を有
するよう、20重量%以上が好ましい。より好ましくは
40重量%以上である。
【0012】SiO2 含有無機質粉体の粒径は、特に限
定されないが、供給エネルギーを非晶質化に有効に利用
する為、0.1〜500μmが好ましい。より好ましく
は0.5〜100μmである。
【0013】本発明の無機質粉体の製造方法に於いて、
粘土鉱物、アルミニウム高含有粉体、粉末X線回折法に
於いて非晶質相が観測されるSiO2 含有無機質粉体の
中、何れか1種以上からなる無機質粉体のAl/Siの
モル比は0.4〜4である。Al/Siのモル比が0.
4未満であると、反応性、特に常温に於ける硬化性が乏
しく、4を超えると、強度、耐久性等の物性が劣るの
で、上記範囲に限定される。好ましくは、1〜3.5で
あり、より好ましくは1.5〜3である。
【0014】本発明の無機質粉体の製造方法に於いて、
封入されたボールの単位重量当たりの仕事率(X)は、
0.0215〜0.0235kw/kgである。仕事率
が0.0215kw/kg未満であると、無機質粉体の
非晶質化に大幅に時間がかかり、0.0235kw/k
gを超えると、非晶質化時間のより以上の短縮は望め
ず、然もボールの磨耗、摩擦発熱等の機械的な悪影響を
齎らすおそれがある。封入されたボールの単位重量当た
りの仕事率は、ボールミルの消費電力及び封入されたボ
ールの重量から式1により算出した。
【0015】式1 仕事率=(W−W0 )/BW W :ボール、無機質粉体を封入してミルを作動させた
場合の消費電力 W0 :ボール、無機質粉体を封入しないでミルを作動さ
せた場合の消費電力 BW :封入されたボールの重量
【0016】本発明の無機質粉体の製造方法に於いて、
封入されたボールの単位重量当たりの粉体供給速度
(Y)は、(1.3X−0.024)〜(13.3X−
0.268)kg/hr・kgである。粉体供給速度が
1.3X−0.024未満であると、滞留時間が極端に
大きくなり、非晶質化が完了しても滞留されて、エネル
ギーロスが大きく、13.3X−0.268を超える
と、滞留時間が不十分で、充分な非晶質化相が得られな
い。
【0017】前記した封入されたボールの単位重量当た
りの仕事率(X)及び封入されたボールの単位重量当た
りの粉体供給速度(Y)に関する本発明の粉砕条件を充
足する範囲を図1にグラフで示す。図1に表示された4
本の直線に囲まれた台形の内部が、粉砕条件を充足する
範囲である。
【0018】本発明の無機質粉体の製造方法に於いて
は、ボールミルは、図2に示されているような、内壁面
に攪拌用の羽根11を有する固定された外筒1内で、外壁
面に攪拌用の羽根21を有する内筒2を、矢印で示されて
いるように、回転させるボールミルに限定される。
【0019】無機質粉体は、外筒1の上方の供給口12か
ら連続的に供給される。ボールミルに封入されたボール
3が羽根11、21により運動を妨げられながら回転するこ
とにより剪断力を与えられ、無機質粉体に高エネルギー
が供給されて効率的に非晶質化され、粉砕されながらボ
ールミル内を移動し、供給口12に遠い外筒1の端部13か
ら連続して排出される。
【0020】
【発明の実施の形態】〔実施例1〕直径10mm、重量
7.8g/cm3 のクロム鋼製ボール(日本燃料社製S
UJ−2)57.2kgを封入したウルトラファインミ
ル(三菱重工業社製AT−25−WDB)に、カオリン
(アメリカ合衆国ジョージア州産、平均粒径2.4μ
m、Al/Siのモル比=1)からなる無機質粉体を、
0.568kg/hrの粉体供給速度(封入されたボー
ルの単位重量当たりの粉体供給速度0.010kg/h
r・kg)で供給しながら、1.33kwの作動動力
で、内筒を118回転/分で周方向に回転させ、封入さ
れたボールの単位重量当たりの仕事率0.0233kw
/kgで運動させて、得られた無機質粉体の非晶質化度
を測定した。非晶質化度は、粉末X線回折法により回折
角(2θ=10〜30度)に現れる回折ピークの積分値
を用いて数1により算出した。
【0021】
【数1】
【0022】〔実施例2〕無機質粉体を、1.818k
g/hrの粉体供給速度(封入されたボールの単位重量
当たりの粉体供給速度0.032kg/hr・kg)で
供給したこと以外は、実施例1の通りにして、非晶質化
度を測定した。
【0023】〔実施例3〕1.25kwの作動動力で、
内筒を105回転/分で周方向に回転させ、封入された
ボールの単位重量当たりの仕事率0.0219kw/k
gで運動させたこと以外は、実施例1の通りにして、非
晶質化度を測定した。
【0024】〔実施例4〕直径10mm、重量6.0g
/cm3 のジルコニア製ボール(ニッカトー社製)4
5.0kgを封入し、無機質粉体を、0.325kg/
hrの粉体供給速度(封入されたボールの単位重量当た
りの粉体供給速度0.007kg/hr・kg)で供給
し、1.00kwの作動動力で、内筒を105回転/分
で周方向に回転させ、0.0222kw/kgの仕事率
で運動させたこと以外は、実施例1の通りにして、非晶
質化度を測定した。
【0025】〔実施例5〕無機質粉体を、1.818k
g/hrの粉体供給速度(封入されたボールの単位重量
当たりの粉体供給速度0.020kg/hr・kg)で
供給したこと以外は、実施例4の通りにして、非晶質化
度を測定した。
【0026】〔比較例1〕無機質粉体を、4.545k
g/hrの粉体供給速度(封入されたボールの単位重量
当たりの粉体供給速度0.079kg/hr・kg)で
供給し、封入されたボールの単位重量当たりの仕事率
0.0230kw/kgで運動させたこと以外は、実施
例1の通りにして、非晶質化度を測定した。
【0027】〔比較例2〕無機質粉体を、2.270k
g/hrの粉体供給速度(封入されたボールの単位重量
当たりの粉体供給速度0.051kg/hr・kg)で
供給し、封入されたボールの単位重量当たりの仕事率
0.0220kw/kgで運動させたこと以外は、実施
例4の通りにして、非晶質化度を測定した。
【0028】〔比較例3〕0.80kwの作動動力で、
内筒を88回転/分で周方向に回転させ、封入されたボ
ールの単位重量当たりの仕事率0.0140kw/kg
で運動させたこと以外は、実施例1の通りにして、非晶
質化度を測定した。
【0029】前記実施例1〜5及び比較例1〜3の製造
条件及び非晶質化度を、表1に纏めて示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】本発明の無機質粉体の製造方法は、叙上
の通り構成されているので、無機質粉体の高活性化を齎
らす非晶質化相の生成速度を大幅に向上させ、連続的に
製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の粉砕条件を充足する範囲を示すグラフ
【図2】本発明の無機質粉体の製造方法に於いて用いら
れるボールミルの構造の概略を示す説明図
【符号の説明】
1 外筒 2 内筒 11 (外筒内壁面の)攪拌用の羽根 12 供給口 13 供給口に遠い外筒の端部 21 (内筒外壁面の)攪拌用の羽根

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内壁面に攪拌用の羽根を有する固定され
    た外筒内で、外壁面に攪拌用の羽根を有する内筒を回転
    させるボールミル内にボールを封入し、粘土鉱物、アル
    ミニウム高含有粉体、粉末X線回折法に於いて非晶質相
    が観測されるSiO2 含有無機質粉体の、何れか1種も
    しくは2種以上の混合物からなり、Al/Siのモル比
    が0.4〜4である無機質粉体を連続的に供給しなが
    ら、封入されたボールの単位重量当たりの仕事率(X)
    が0.0215〜0.0235kw/kg、封入された
    ボールの単位重量当たりの粉体供給速度(Y)が(1.
    3X−0.024)〜(13.3X−0.268)kg
    /hr・kgで粉砕させることを特徴とする無機質粉体
    の製造方法。
JP4959598A 1998-03-02 1998-03-02 無機質粉体の製造方法 Pending JPH11244717A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002200432A (ja) * 2000-10-26 2002-07-16 Showa Denko Kk 湿式粉砕方法およびその方法により製造したスラリー組成物
JP2006346667A (ja) * 2005-05-17 2006-12-28 Ashizawa Finetech Ltd 循環型メディア撹拌ミル

Cited By (3)

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JP2002200432A (ja) * 2000-10-26 2002-07-16 Showa Denko Kk 湿式粉砕方法およびその方法により製造したスラリー組成物
JP2006346667A (ja) * 2005-05-17 2006-12-28 Ashizawa Finetech Ltd 循環型メディア撹拌ミル
JP4741931B2 (ja) * 2005-05-17 2011-08-10 アシザワ・ファインテック株式会社 循環型メディア撹拌ミル

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