JPS5913445B2 - ホウ酸カルシウムの製造方法 - Google Patents
ホウ酸カルシウムの製造方法Info
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- JPS5913445B2 JPS5913445B2 JP2176880A JP2176880A JPS5913445B2 JP S5913445 B2 JPS5913445 B2 JP S5913445B2 JP 2176880 A JP2176880 A JP 2176880A JP 2176880 A JP2176880 A JP 2176880A JP S5913445 B2 JPS5913445 B2 JP S5913445B2
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- calcium
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- formula
- water
- borate
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は窒化ホウ素その他のセラミック材料の焼結用助
剤として有用な２ＣａＯ−Ｂ２０３微細粉末の製造に適
している２ ＣａＯ・Ｂ２０３ ・ｒｎ Ｈ２０（ｒｎ
＝ １．２〜２．０）の簡便有利な製造方法に関するも
のである。
剤として有用な２ＣａＯ−Ｂ２０３微細粉末の製造に適
している２ ＣａＯ・Ｂ２０３ ・ｒｎ Ｈ２０（ｒｎ
＝ １．２〜２．０）の簡便有利な製造方法に関するも
のである。
酸化カルシウムと酸化ホウ素を混合し、加熱工程と粉砕
工程を繰返す従来の２ＣａＯ−Ｂ２０３の製法では不純
物が混入しやすく、製造工数も多く合理的な方法とは言
えない。
工程を繰返す従来の２ＣａＯ−Ｂ２０３の製法では不純
物が混入しやすく、製造工数も多く合理的な方法とは言
えない。
一方２ＣａＯ・Ｂ２Ｏ３・ｍＨ２Ｏを加熱脱水すれば、
５００°Ｃ以下で微細な結晶性の２ＣａＯ−Ｂ２０３が
得られる。
５００°Ｃ以下で微細な結晶性の２ＣａＯ−Ｂ２０３が
得られる。
しかしこの含水塩の製法としては、ＣａＮａＢＯ３を加
水分解する方法が知られているが高価なオートクレーブ
装置を用いるものであり、ＣａｌＮ ａＢ Ｏｓの製法
をも加えると簡便な方法とは言えない。
水分解する方法が知られているが高価なオートクレーブ
装置を用いるものであり、ＣａｌＮ ａＢ Ｏｓの製法
をも加えると簡便な方法とは言えない。
この難点を克服すべく、本発明者は先にＣａＯ・３Ｂ２
０３・ｎＨ２Ｏの製造方法を提案したが（特開昭５３−
２２１９８）、この研究に引続いてＣａ（ＯＨ）−Ｈ２
ＢＯ３系の反応について鋭意検討した結果、Ｘ線回析的
に２ＣａＯ−Ｂ２０３・Ｈ２Ｏ（ＡＳＴＭカードＡ６．
２２ １４５）と一致するが、含水量の異なる２ＣａＯ
−Ｂ２０３・ｍＨ２Ｏ（ｍ−１，２〜２，０）を得た。
０３・ｎＨ２Ｏの製造方法を提案したが（特開昭５３−
２２１９８）、この研究に引続いてＣａ（ＯＨ）−Ｈ２
ＢＯ３系の反応について鋭意検討した結果、Ｘ線回析的
に２ＣａＯ−Ｂ２０３・Ｈ２Ｏ（ＡＳＴＭカードＡ６．
２２ １４５）と一致するが、含水量の異なる２ＣａＯ
−Ｂ２０３・ｍＨ２Ｏ（ｍ−１，２〜２，０）を得た。
そしてこの化合物はＣａＯ・３Ｂ２０３・ｎ Ｈ２０と
ともに上記２成分系において生成する代表的化合物であ
ることを明らかにすることができた。
ともに上記２成分系において生成する代表的化合物であ
ることを明らかにすることができた。
すなわち、この２成分系では、Ｈ３ＢＯ３／ＣａＯのモ
ル比が６以上の場合反応後存在する相はＣａＯ・３Ｂ２
０３・ｎＨ２ＯとＨ２ＰＯ４であり、１以下の場合反応
後に存在する相は２ ＣａＯ・Ｂ２Ｏ３・ｍＨ２ＯとＣ
ａ（ＯＨ）２であり、モル比が１〜６の間では反応後存
在する相は上記の２種の含水ホウ酸カルシウムであった
。
ル比が６以上の場合反応後存在する相はＣａＯ・３Ｂ２
０３・ｎＨ２ＯとＨ２ＰＯ４であり、１以下の場合反応
後に存在する相は２ ＣａＯ・Ｂ２Ｏ３・ｍＨ２ＯとＣ
ａ（ＯＨ）２であり、モル比が１〜６の間では反応後存
在する相は上記の２種の含水ホウ酸カルシウムであった
。
本発明による２ＣａＯ−Ｂ２０３・ｍＨ２Ｏの製法は大
別すると、分離操作を必要とする固相副生物を生成する
か否かによって二つに大別することができる。
別すると、分離操作を必要とする固相副生物を生成する
か否かによって二つに大別することができる。
以下この二つについて説明する。（１）第１の方法：
酸化カルシウム成分と酸化ホウ素成分の含有モル比が２
：１になるように、酸化カルシウムまたは水酸化カルシ
ウムと、ホウ酸、天然含水ホウ酸カルシウム（２ＣａＯ
・３Ｂ２０３・５Ｈ２０）またはホウ酸アンモニウムを
密閉可能な反応容器中に秤取し、混合後そのまま若しく
は少量の水（原料混合物に対し等重量以下、好ましくは
約１／２重量）を添加して均一な混合に寄与させ、つい
で４０〜１００°Ｃ（好ましくは７０〜１００℃）に加
熱し、反応によって遊離する水および添加した水の逸脱
を防止しながら非開放常圧下で固相的反応を行わせる。
：１になるように、酸化カルシウムまたは水酸化カルシ
ウムと、ホウ酸、天然含水ホウ酸カルシウム（２ＣａＯ
・３Ｂ２０３・５Ｈ２０）またはホウ酸アンモニウムを
密閉可能な反応容器中に秤取し、混合後そのまま若しく
は少量の水（原料混合物に対し等重量以下、好ましくは
約１／２重量）を添加して均一な混合に寄与させ、つい
で４０〜１００°Ｃ（好ましくは７０〜１００℃）に加
熱し、反応によって遊離する水および添加した水の逸脱
を防止しながら非開放常圧下で固相的反応を行わせる。
上記の反応方法を採用した理由は、反応によって遊離す
る水が、その後の反応に対して触媒的な促進作用を有す
るのでこれを活用するこさと、目的の化合物にとって必
要な水成分の不足を生じさせないことの二つである。
る水が、その後の反応に対して触媒的な促進作用を有す
るのでこれを活用するこさと、目的の化合物にとって必
要な水成分の不足を生じさせないことの二つである。
反応完結後は乾燥するだけで、目的化合物、２ＣａＯ−
Ｂ２０３・ｍＨ２Ｏが得られる。
Ｂ２０３・ｍＨ２Ｏが得られる。
この第１の方法の特色は、従来の殆んどすべての含水塩
の製造に必要であった炉別・洗浄の工程を不要にし、生
成物の泥液中への溶解損失の恐れをなくし、また廃液も
出さない最も簡便有利な製造方法をもたらした点にある
。
の製造に必要であった炉別・洗浄の工程を不要にし、生
成物の泥液中への溶解損失の恐れをなくし、また廃液も
出さない最も簡便有利な製造方法をもたらした点にある
。
（２）第２の方法：
この方法は、ホウ砂が精製容易でかつ安価な代表的なホ
ウ素資源であるので、ホウ素源としてホウ砂もしくはン
ー灰ホウ石（Ｎａ２０・２ＣａＯ・５Ｂ２０３・１６Ｈ
２０）をも使用できるよう第１の方法を改変したもので
ある。
ウ素資源であるので、ホウ素源としてホウ砂もしくはン
ー灰ホウ石（Ｎａ２０・２ＣａＯ・５Ｂ２０３・１６Ｈ
２０）をも使用できるよう第１の方法を改変したもので
ある。
原料混合物中における酸化カルシウム成分と酸化ホウ素
成分の含有モル比は、第１の方法におけると同じく２：
１であるが、ホウ素源中の酸化ホウ素成分をすべて酸化
カルシウム成分と反応し得るように、ホウ素源に含まれ
るす） ＩＪウム成分と化学量論的に反応酸例えば塩酸
、硫酸、硝酸、酢酸またはそれらのアンモニウム塩ある
いはカルシウム塩を添加することが、まず第１の方法と
異なる点である。
成分の含有モル比は、第１の方法におけると同じく２：
１であるが、ホウ素源中の酸化ホウ素成分をすべて酸化
カルシウム成分と反応し得るように、ホウ素源に含まれ
るす） ＩＪウム成分と化学量論的に反応酸例えば塩酸
、硫酸、硝酸、酢酸またはそれらのアンモニウム塩ある
いはカルシウム塩を添加することが、まず第１の方法と
異なる点である。
添加物にカルシウム塩を用いる場合には、この中のカル
シウム成分も原料混合物中の酸化カルシウム成分として
換算することが必要である。
シウム成分も原料混合物中の酸化カルシウム成分として
換算することが必要である。
反応条件は第１の方法とほぼ同様であるが、反応完結後
は副成するす） ＩＪウム化合物の溶解、炉別および洗
浄の工程を経て乾燥後２ ＣａＯ・Ｂ２Ｏ３・ｒｎ Ｂ
２０が得られる。
は副成するす） ＩＪウム化合物の溶解、炉別および洗
浄の工程を経て乾燥後２ ＣａＯ・Ｂ２Ｏ３・ｒｎ Ｂ
２０が得られる。
この第２の方法は、ホウ素源としてホウ酸を使用する場
合に比べ安価なホウ砂を使用できるが、副成物の溶解、
炉別および主成物の洗浄などの諸工程の追加の他に、ホ
ウ素成分の溶解損失と廃液処理を考慮する必要がある。
合に比べ安価なホウ砂を使用できるが、副成物の溶解、
炉別および主成物の洗浄などの諸工程の追加の他に、ホ
ウ素成分の溶解損失と廃液処理を考慮する必要がある。
第１の方法を採用するか、第２の方法を採用するかは製
造者の判断にゆだねることができる。
造者の判断にゆだねることができる。
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
実施例 １
水酸化カルシウムおよびホウ酸を各１１５モルづつ１０
０ｍ１の蓋付容器に秤取し、混合後密閉して約７０℃の
恒温器に移し２時間保持し、ついで恒温器の温度を９０
℃に昇温し１０時間保持した。
０ｍ１の蓋付容器に秤取し、混合後密閉して約７０℃の
恒温器に移し２時間保持し、ついで恒温器の温度を９０
℃に昇温し１０時間保持した。
保持期間の初期は振とうによる混合をときどき行った。
内容物を時計器に移し、恒量になるまで風乾した。
収量は２１．２６ｇであった。この試料の粉末Ｘ線回折
を行うと、ＡＳＴＭカードＡ２２−１４５の２ＣａＯ−
Ｂ２０３・Ｂ２０の回折データと一致した。
を行うと、ＡＳＴＭカードＡ２２−１４５の２ＣａＯ−
Ｂ２０３・Ｂ２０の回折データと一致した。
またこの試料について１０５０℃までの示差熱・熱天秤
同時分析を行うと、３９５℃で大きな吸熱ピークを示し
た後は吸熱および発熱ピークを示さなかった。
同時分析を行うと、３９５℃で大きな吸熱ピークを示し
た後は吸熱および発熱ピークを示さなかった。
分析後の重量減少は１４．６９％であった。
合成した試料を４３０℃で１２時間保持した後、Ｘ線回
折を行うと結晶塵はやや低いが既に２ＣａＯ−Ｂ２０３
であることを示した。
折を行うと結晶塵はやや低いが既に２ＣａＯ−Ｂ２０３
であることを示した。
上記の諸試験の結果から計算される試料の化学組成は２
ＣａＯ・Ｂ２Ｏ３・１．７４Ｈ２０であった。
ＣａＯ・Ｂ２Ｏ３・１．７４Ｈ２０であった。
したがって反応は次式のように進行したものと考えられ
る。
る。
１１５Ｃａ（ＯＨ）２＋１１５Ｈ３Ｂ０３→１ ／ １
０ （２Ｃａ０−Ｂ２０３ ・１．７４ Ｂ２０）＋
０．３２６Ｂ２０↑実施例 ２ 大形良質の天然含水ホウ酸カルシウム結晶、コ−レマナ
イト（２ＣａＯ・３Ｂ２０３・５Ｈ２０）を摩砕し、Ｘ
線回折で確認したもの１１５０モルとＣａ （ＯＨ）２
４ ／ ５０モルを１００ｍ１の蓋付容器に秤取し、振
とうによる混合を行った後、水２８１５０モルを加え再
び振とうによる混合を行うと濃厚な泥しよう状を示した
。
０ （２Ｃａ０−Ｂ２０３ ・１．７４ Ｂ２０）＋
０．３２６Ｂ２０↑実施例 ２ 大形良質の天然含水ホウ酸カルシウム結晶、コ−レマナ
イト（２ＣａＯ・３Ｂ２０３・５Ｈ２０）を摩砕し、Ｘ
線回折で確認したもの１１５０モルとＣａ （ＯＨ）２
４ ／ ５０モルを１００ｍ１の蓋付容器に秤取し、振
とうによる混合を行った後、水２８１５０モルを加え再
び振とうによる混合を行うと濃厚な泥しよう状を示した
。
これを７０℃の恒温器に移し、２５分後に９０℃に昇温
しな。
しな。
この温度で２０分保持すると、既に試料は反応によるた
めか固化していた。
めか固化していた。
この温度でさらに５時間保持した。
内容物を時計器に移し恒量になるまで風乾した。
収量は１２．８３ｇであった。この試料のＸ線回折を行
うと２ＣａＯ−Ｂ２０３・Ｂ２０であるこよを示シた。
うと２ＣａＯ−Ｂ２０３・Ｂ２０であるこよを示シた。
Ｃａ（ＯＨ）２とコーレマナイトの最強ピークは見出さ
れなかった。
れなかった。
したがって反応は次式のように進行したものと考えられ
る。
る。
１１５０（２Ｃａ０・３Ｂ２０３・５Ｈ２０）＋４１５
０Ｃａ（ＯＨ）２＋２８１５０Ｈ２０→３１５０（２Ｃ
ａＯ・Ｂ２Ｏ３・１．７８Ｈ２０）＋３１．６６７５０
Ｈ２０ 実施例 ３ 水酸化カルシウム４１５０モル、ホウ砂１ ／ ５０モ
ルおよび硫酸アンモニウム１７５０モルヲ１００ｒｎｉ
！の蓋付容器に秤取し、振とうによる混合を行い、さら
に水２８１５０モルを加えて再び振とうすると濃厚な泥
しよう状を示した。
０Ｃａ（ＯＨ）２＋２８１５０Ｈ２０→３１５０（２Ｃ
ａＯ・Ｂ２Ｏ３・１．７８Ｈ２０）＋３１．６６７５０
Ｈ２０ 実施例 ３ 水酸化カルシウム４１５０モル、ホウ砂１ ／ ５０モ
ルおよび硫酸アンモニウム１７５０モルヲ１００ｒｎｉ
！の蓋付容器に秤取し、振とうによる混合を行い、さら
に水２８１５０モルを加えて再び振とうすると濃厚な泥
しよう状を示した。
発生するアンモニアガスが脱出できるように容器の蓋を
僅かにゆるめてから実施例２に準じて反応および乾燥を
行った。
僅かにゆるめてから実施例２に準じて反応および乾燥を
行った。
収量は１１．６８．９であった。この試料を乳鉢で摩砕
し、その１１．１．４ｇについて副生物の溶出処理、浄
洗および風乾を行うと溶出後の収量は７．２８ｇであっ
た。
し、その１１．１．４ｇについて副生物の溶出処理、浄
洗および風乾を行うと溶出後の収量は７．２８ｇであっ
た。
これは溶出処理前の全試料に換算すると７６３ｇである
。
。
このものについて粉末Ｘ線回折を行うさ２ＣａＯ−Ｂ２
０３・Ｂ２０と一致した。
０３・Ｂ２０と一致した。
生成物の組成を２ＣａＯ・Ｂ２Ｏ３・１．７Ｈ２０さ仮
定すると理論収量は８．５０．９であり、上記の換算さ
れた溶出後収量７．６３９は約９０％の収率になる。
定すると理論収量は８．５０．９であり、上記の換算さ
れた溶出後収量７．６３９は約９０％の収率になる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムと、ホウ酸
、天然含水ホウ酸カルシウムまたはホウ酸アンモニウム
とを、混合物中に含まれる酸化カルシウム成分と酸化ホ
ウ素成分のモル比が実質上２：１になる割合で混合し、
そのままで若しくは少量の水を添加したのち、４０〜１
００℃の温度範囲に、おいて、反応によって遊離する水
および添加した水の逸散を抑制しながら反応させること
を特徴とする、組成式 ％式％ （式中のｍは１．２〜２．０の数） で示されるホウ酸カルシウムの製造方法。 ２ 酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムと、酸また
はそのカルシウム塩若しくはアンモニウム塩と、ホウ砂
またはソー灰ホウ石（Ｎａ２０・２ＣａＯ・５Ｂ２０３
・１６Ｈ２０）とを、混合物中に含まれる酸化カルシウ
ム成分と酸化ホウ素成分のモル比が実質上２：１になる
割合で混合し、そのままで若しくは少量の水を添加した
のち、４０〜１００℃の温度範囲において、反応によっ
て遊離する水および添加した水の逸散を抑制しながら反
応させることを特徴とする、組成式 ％式％ （式中のｍは１．２〜２．０の数） で示されるホウ酸カルシウムの製造方法。 ３ 酸の量をホウ砂またはソー灰ホウ石中のナトリウム
に基づく化学量論的量とする特許請求の範囲第２項記載
の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176880A JPS5913445B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | ホウ酸カルシウムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176880A JPS5913445B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | ホウ酸カルシウムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56120513A JPS56120513A (en) | 1981-09-21 |
| JPS5913445B2 true JPS5913445B2 (ja) | 1984-03-29 |
Family
ID=12064244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2176880A Expired JPS5913445B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | ホウ酸カルシウムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913445B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH047061Y2 (ja) * | 1985-06-06 | 1992-02-26 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0693485B2 (ja) * | 1985-11-29 | 1994-11-16 | 日本電装株式会社 | 半導体装置 |
| US5268154A (en) * | 1990-06-08 | 1993-12-07 | Bitossi Dianella S.P.A. | Process for disaggregating boronatrocalcite ore in an alkaline medium for the production of sodium borate and calcium borate |
| JP2519414Y2 (ja) * | 1992-06-04 | 1996-12-04 | 株式会社セイバン | ランドセルにおける副収納部の締付ベルトの止め具 |
| DE19626034A1 (de) * | 1996-06-28 | 1998-01-02 | Materias Primas Magdalena S A | Verfahren zur Herstellung von gereinigtem, synthetischem Calciumborat |
| JP4615234B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-01-19 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 水中溶存ホウ素の不溶化分離方法、ホウ素溶存廃水の無害化方法及びホウ素資源の回収方法 |
| CN103011187B (zh) * | 2012-12-14 | 2014-12-03 | 陕西师范大学 | 纳米级CaO·3B2O3·4H2O的制备方法 |
| CN103601208B (zh) * | 2013-11-25 | 2015-11-18 | 武汉大学 | 微纳结构硼钙复合氧化物的制备方法 |
-
1980
- 1980-02-22 JP JP2176880A patent/JPS5913445B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH047061Y2 (ja) * | 1985-06-06 | 1992-02-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56120513A (en) | 1981-09-21 |
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