JPS5815021A - β−SiCとZrO↓2を同時に製造する方法 - Google Patents

β−SiCとZrO↓2を同時に製造する方法

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JPS5815021A
JPS5815021A JP56109298A JP10929881A JPS5815021A JP S5815021 A JPS5815021 A JP S5815021A JP 56109298 A JP56109298 A JP 56109298A JP 10929881 A JP10929881 A JP 10929881A JP S5815021 A JPS5815021 A JP S5815021A
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granules
zro2
carbon
sic
zircon sand
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Kentaro Sawamura
沢村 建太郎
Yasuo Yoshida
吉田 保夫
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジルコンサンドを原料にしてβ−8i0とZ 
r02を同時に製造する方法に関する。
β−8iOは一般にシリカ(8402)と炭材とを混合
し、加熱することにより製造されている。生成物は微粉
末として得られる。
このβ−8i0微粉末は近年機械構造材料とじて注目さ
れているβ−840焼結体の原料として用いられる。そ
の地鉄鋼の脱酸剤にも用いられる。
ZrO2は耐火材、研摩材としての用途を有し、その製
法は通常ジルコンサンドと炭材を混合し、アーク炉で脱
ケイする方法が採られている。ジルコンサンドにその中
の8i02分を還元して8i0にする割合の炭材を配合
し、溶融してS i02分はSiOガスとして炉外に排
出し、 7.r02を残留させるものである。
しかし、この方法はアーク炉であるため、多大の熱エネ
ルギーを要し、また排出された8i0ガスは酸化により
微粒の8 i02として回収されるが、その回収も容易
でないばかりか、回収された微粒の利用価値が低い。
本発明はジルコンサンドを原料にしてβ−8i0とZr
O2とを容易に分離可能な形態で生成させ、これからβ
−8i0とZrO2とを得る方法である。
即ち、本発明はジル、コンサンド粉末と炭素粉末とを混
合造粒し、これに炭素粒状物を配合して造粒物の周囲に
介在させ、これらを非酸化性雰囲気下で140θ〜21
00℃の温度範囲で加熱することにより、造粒物中の8
i02分を炭素と反応させてSiO等からなる気相のシ
リコン酸化物にして造粒物外に放出し、この8i0等を
炭素粒状物と反応させてβ−8iOとなし、造粒物中に
は実質的にZr−02を残留さ・せ、この両者を分離す
ることにょシβ−8i0とZ r O2とを同時に得る
方法である。
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
ジルコンサンドは通常殆んどジルコン(ZrS 104
)からなる鉱物で、At205 、 TiO2、OaO
等の不純物の含有量は1%以下である。
このジルコンサンドを粉砕して粉末とする。粒度は造粒
物の強1度及び反応性を高めるため、細がい程よく、少
なくとも74μ以下位にする必要があるや好ましくは4
4μ以下である。
炭素粉末は石油コークス、石炭コークス、木炭等信んど
の炭材が使用でき、粒度はジルコンサンドと同様である
勿論、ジルコンサンドと炭材は混合粉砕してもよい。粉
砕機はいずれの場合もボールミル、振動ミル、遠心ロー
ルミル等が使用される。
混合粉末の造粒にはパンペレタイザー、マルメライザー
、ブリケットマシン等が使用され、その際澱粉、OMO
%PVA、アラビアゴム等の水溶液を1次結合剤として
使用してもよい。造粒物の大きさは2〜151!IIの
範囲で選ぶのが適当である。
この範囲内で、後述する生成物の分離を考慮して造粒物
の周囲に配置される炭素粒状物の大きさとの関連で選定
することが望ましい。造粒物の大きさが21111より
小さいとジルコンサンドと炭素粉末との均一混合がむず
かしく、また1511111より大きいと造粒物内部で
の反応速度が遅くなり、さらに気相のシリコン酸化物が
放出しにくくなる。
ジルコンサンドと炭素との混合割合は重要で、これは生
成物、特に造粒物に残留する生成物の組成を考慮して定
める必要がある。造粒物内の反応は基本的には次式と考
えられる。
Zr3i04    +   O−+ZrO2+   
SiOi + CO一般に5i02とCの反応は初めに
8i0ガス生成反応が起ると云われており、本発明にお
いては5102分はSiOを主体とする気相のシリコン
酸化物となって造粒物外に放出されると考えられる(以
下気相のシリコン酸化物はSiOガスと称す)。
上式のようにジルコンサンドとCの割合はZrO2と5
i02を完全に分離する理論量は等モルであるが、実際
の反応・においては、原料混合の多少の不均一性等があ
るので、ある程度の巾を持たせることができる。さらに
生成Zr的に8402やlo、Zroが多少混入しても
よい場合は、これに合せて混合割合を変えてもよい。即
ち、上記反応式より0を少なくすれに、造粒物中には1
部8i02が残留する。またCを多くすれば造粒物に一
部ZrOが生成する。
Cが過剰にあるとZrOは1800℃以上で顕著に生成
される。
Z r02を主成分とする生成物を耐火材として利用す
るには多少8 i02.8i0、ZrO等が含まれてい
ても支障がない場合もある。またZrOは酸化処理すれ
ば容易にZrO2にすることができる。
ZrO2を金属、ガラス等の表面処理用等の研摩材とし
て利用する場合にはできるだけ純度の高いものi!!望
ましい。
これらのことを考慮すれば、できるだけZrO2に混入
する成分を低くしたい場合はZrSiO41モルに対C
が10〜1.2モルの範囲が好ましい。またZr伽に5
i02等が混入してよければCが0.8〜2モルの範囲
が適する。
粒物から放出された8i0ガスと反応し、β−8i0と
なる。その反応式は次式である。
SiO+20  →  SiO+   00従って、炭
素粒状物は反応性が大きいものが望ましい。また、この
場合の反応で注目すべきことは炭素粒状物の表面から次
第に内部に向かって反応が進行し、従って途中において
は粒状物の表面がβ−8i0で被覆された状態が形成さ
れる。そして8i0ガスが充分存在しておれば最後には
殆んど全部をβ−840とすることも可能と思われるが
、実際にはSiOガスの通気性の問題等によりCは残留
する。炭素粒状物の中心部まで反応させようとするとS
iOガスが捕捉されないで、系外に逸散する分が生ずる
ので、むしろ炭素粒状物は過剰に用いることが望ましい
。β−8iOとCの分離は、例えば0を燃焼等により除
去すればよく、簡単であるので、過剰のCの存在は何ら
障害にならない。
これらのことから炭素粒状物はジルコンサンドの5i0
21モルに対し、2〜5モルの範囲が適当である。
上記の説明かられかるように8i0ガスは炭素粒状物に
吸収されて反応が進行する。従って、炭素粒状物は気孔
率が高く表面積が大きいものが望ましい。具体的には木
炭、活性炭等あるいは微粉炭を造粒したものが好適であ
る。比表面積で表わせば100 gl/を以上のものが
望ましい。反応性からは黒鉛化度が低いものが2い。粒
状物はカーボンブラック等の粉末を造粒して用いること
もできる。
β−8iOは炭素粒状物の表面から生成し、内部に進行
するが、生成率に関係+<、生成物の大きさは初めの炭
素粒状物の大きさと同じである。そして内部にCを含ん
だβ−8i0粒状物はかなシ強質を利用してβ−8iO
とZrO2を分離することができる。ジルコンサンド造
粒物は反応でC%S i02が放出され、ン東れて粉化
してもβ−8i0は初めに用いた炭素粒状物の大きさと
なっているので1粒度差により容易に分離することがで
きる。従って、粒度差によって分離する場合は、ジルコ
ンサンド′造粒物が粉化しない場合もあるので、炭素粒
状物はジルコンサンド造粒物よりも大きくする必要があ
る。具体的には5〜20f+1l11の範囲で前記した
造粒物の粒径より大きなものを選択するのが好ましい。
また分離は比重差によっても可能である。SiOの比重
はZrO2よりかなり小さいので、 ZrO2に1部S
 i02.8i0等が複合したとしても、両者の比重分
離は可能である。この場合には特にジルコンサン砿1 ド造粒物と炭素造へ物の粒径に差をつけなくてもよい。
両者と粉砕し、Cを燃焼した後比重差(比重液)によっ
て分離する。
炭素内装ジルコンサンド造粒物と炭素粒状物はできるだ
け均一に分散させ、これを次に1熱する。
加熱装置は特に限定されるものではなく、非酸化性雰囲
気で加熱できるものであればよい。原料中心部に発熱体
を設け、その周囲を加熱する8 i 0−31造におい
て用いられている所謂アチノン炉方式に応原料と生成物
の分離が面倒となるからである。
最も望ましい加熱炉は例えば黒鉛円筒反応容器を縦にし
、その外側に黒鉛発熱体を配置し、容器の上部より原料
を装入し、下部より生成物を取り出す方式である。これ
によれば連続化が可能である。
この装置はシリカを原料とするβ−8i0の連続製造で
公知のものを用いることができる。発生するCOO20
回収、生成物導出部の気密機構等は常法に従って設けら
れる。
反応帯はCOO20を含む非酸化性雰囲気であり、その
温度は1400〜2100℃である。前記した反応を進
行させるには最低1400℃は必要であり、また上限を
2100℃としたのは、この温度を越えるとZ「02造
粒物中の8i0生成量が多くなるからである。その理由
は次のように準定され葛。β−8i0からα−8i0に
転換するには一旦気相のSiOを経ると云われており、
この気相がZrO2造粒物中にも侵入し、そこでα−8
i0が凝着することによる。
従ってパッチ操炉の場合はJ・ツボ内壁及び蓋等にα−
8i0が付着し、ルツボ開閉をスムーズに行なうことが
できなくなる。また連続操炉の場合は反応筒内壁にα−
8i0が付着し荷下りを阻害し長期安定操炉が困難とな
る。
本発明において、生成するSiOは大部分β−8ICで
あるが、1部α−8i0が混晶してもよい。
β−8iOを立体とする生成物及びZ r02を主体と
する生成物の分離は前記した−ように粒度差或いは比重
差によシ容易に行なう゛ことができる。
このように本発明によればジルコンサンドよりβ−8i
0 、!:ZrO2を効率よく同時に得ることができる
粘土に炭素を配合し、粘土中の8i02分を8i0ガス
として放出し、その外側の炭素と反応させて8i0ホイ
スカー等にし、ホイスカーを粘土中のAz2o5と分離
して取得する方法は公知である。′本発明も8i0ガス
を放出させる点においては上記公知方法と軌を−にする
が、本発明はジルコンサンドを原料にして、その反応温
度及び造粒物の周囲に配置される戻粉種類、粒度等を選
択ルて、ZrO2中に気相の8i0ガスが侵入するのを
できるだけ防ぎ、かつSiOガスは炭材の周囲から反応
させてSiC化し、炭材を被覆した形、即ち炭材と同一
の大きさで回収しようとするものであり、この点前記の
文献とは異なる方法によるものである。
以下実施例により具体的に説明する。
実施例 ジルコンサンド(Zr3i04 98.5%)及び石油
コークス(固定炭素89%)をボールミルで44μ下に
粉砕し、0 / Z−r8i04  をモル比で1.1
の割合で混合した。これに澱粉水溶液を加えてパンペレ
タイザーで直径41111に造粒した。また44μ下の
石油コークスを、バイシダーにコーンスターチを用いて
、パンペレタイザーで直径8m111に造粒した。
次にジルコンサンド造粒物中の5iQ21モルに対し、
上記造粒炭材2.5モルの割合に混合し、両者台せて5
0初を黒鉛ルツボに入れ、蓋をして、ルツボの周囲も還
元雰囲気にしてルツボの外側より加熱し、内容物を18
00℃、1時間保持した。
冷却後、取出したところ、灰色の粒と緑色の粒が得られ
、前者はジルコンサンド造粒物の反応残留物、後者は微
粉炭造粒物の表面に8i0が生成したものであった。そ
して前者は41111以下であり、後者は直径8冒その
ままであったので、両者は簡単に分離できた。夫々の組
成は以下の通り。
反応残留物(27初) Zr02 8i02  kL205  TiO20aO
Na2097.6% 0.5  1.2   G、1 
 0.2  0.03微粉炭造粒物(9,9V4) Cβ−8i0    Fe2O3人t20313.12
チ  86.77  0.03   0.08この後者
のものを粉砕後酸化性雰囲気下で約SOO℃に加熱し、
9.を燃焼除去した。その結果純度(99,6%)のβ
−8i0の微粉(5μ下)がs、 s Kg得られた。
実施例 2 ジルコンサンド(98,5% )及び石油コークス−(
F、087%)をモル比でl:1に混合しボールミルで
44μ下に粉砕後バインダーにOMOを加えパンペレタ
イザーで311+Ilφに造粒した。またかつ炭(F、
089 % )を6〜101111ふるいとった。
次にジルコンサンド造粒物中の8i021モルに対しか
つ炭を2.7モルの割合に混合し黒鉛発熱体の竪型炉(
反応管径150¥6で原料をs Kg / Hrの割合
で供給した。反応条件は1800℃、滞留時間はIHr
である。反応中発生した00ガスは炉上部で燃焼させた
。生成物の切出し量は3.8 Kg / Hrであった
。生成物はジルコンサンド造粒物は灰色を呈し、かつ炭
は緑色を呈した。両者はふるいわけにより簡単に分離で
きた。またかつ炭を空気中800℃3Hrで脱炭した。
夫々の組成は下記の如くである。
反応残留物 ZrO28i02  k1205  TiO20aON
a2098.6チ 01  1.3  0.2  0.
2  0.03微粉炭造粒物 8i0   Fe2O3At205 99.7チ  0.02  0.06 出願人 昭和電工株式会社 代理人   菊  地  精  −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ジルコフサ4ド粉末と炭素粉末とを混合造粒しその造粒
    物の周囲に炭素粒状物を配置し、非酸化性雰囲気下で1
    400〜2100℃の温度範囲で加熱することにより、
    造粒物中のシリカ分を気相のシリコン酸化物にして造粒
    物外に放出し、それを炭素粒状物と反応させてβ二8i
    0と表し、造粒物中には実質的にZrO2を残留させ、
    この両者を分離することからなるβ−8i0とZrO2
    を同時に製造する方法。
JP56109298A 1981-07-15 1981-07-15 β−SiCとZrO↓2を同時に製造する方法 Granted JPS5815021A (ja)

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EP0157366A2 (en) * 1984-04-03 1985-10-09 Kawasaki Steel Corporation Method of producing high purity zirconia powder from zircon powder
JPH0316909A (ja) * 1988-12-29 1991-01-24 Union Carbide Corp 合金粉末およびその製造方法
WO2017171690A1 (ru) * 2016-03-29 2017-10-05 Андрей ЦЫБА Способ совместного производства нанопорошков монооксида кремния и оксида циркония и промышленный комплекс для его реализации

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0157366A2 (en) * 1984-04-03 1985-10-09 Kawasaki Steel Corporation Method of producing high purity zirconia powder from zircon powder
JPH0316909A (ja) * 1988-12-29 1991-01-24 Union Carbide Corp 合金粉末およびその製造方法
WO2017171690A1 (ru) * 2016-03-29 2017-10-05 Андрей ЦЫБА Способ совместного производства нанопорошков монооксида кремния и оксида циркония и промышленный комплекс для его реализации

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