JPWO2009123097A1 - 塩基性硫酸マグネシウム粒状物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
従って、本発明は、嵩密度が低くかつ強度が高い塩基性硫酸マグネシウム粒状物及びその製造方法を提供することを目的とする。
(1)繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子が、平均長さが3.0〜200μmの範囲にあって、平均太さが0.2〜3.0μmの範囲にある、平均アスペクト比が3以上の繊維状粒子である。
(2)水酸化マグネシウムが、平均粒子径が0.1〜10μmの範囲にある粒子である。
(3)水酸化マグネシウムが、該繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子100質量部に対して5〜200質量部の範囲の量にて含まれている。
(4)硫酸マグネシウムが、水酸化マグネシウム1モルに対して、0.04〜1モルの範囲の量にて含まれている。
本発明の塩基性硫酸マグネシウム粒状物は、低嵩密度でありながらも高い圧壊強度を有するため、排水処理材として有用である。
(株)島津製作所製の万能試験機オートグラフAG−1を用いて、加圧具を移動速度(クロスヘッド速度)0.5mm/分の条件で移動させて、測定対象の粒状物に圧縮荷重をかけて該粒状物に付与した力(試験力、単位:N)を経時的に測定する。試験力の経時変化から最初のピーク値を読み取り、その値を荷重(kg)に換算する。測定は5回行なって、その平均値を圧壊強度とする。なお、測定対象の粒状物が円柱状である場合は、粒状物の側面を加圧面とする。
耐火物技術協会学術振興委員会で制定された、マグネシアクリンカーのケロシン媒体のアルキメデス法による嵩密度測定方法に準じて測定する。
ホソカワミクロン(株)製のパウダーテスターを用いて、容量100cm3の容器に粒状物を充填し、容器内に充填された粒状物の質量を容器容量(100cm3)で除して算出する。
窒素吸着によるBET一点法で測定する。
硫酸マグネシウム濃度(無水物換算)5.0質量%の硫酸マグネシウム水溶液98kgに、平均長さが20.0μm、平均太さが0.5μmの繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子2.0kgを投入し、撹拌して、pHが8.8の塩基性硫酸マグネシウム粒子が分散された硫酸マグネシウム水溶液を調製した。この塩基性硫酸マグネシウム粒子分散硫酸マグネシウム水溶液に、水酸化マグネシウム微粒子(平均粒子径:2.9μm)0.4kgを添加し、撹拌して、硫酸マグネシウム水溶液中に繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子と水酸化マグネシウム粒子とが分散されている水性分散液を調製した。得られた水性分散液のpHは9.4であった。
図3は、圧壊強度の測定に際して、塩基性硫酸マグネシウム粒状物に加圧具にて圧縮荷重をかけたときの試験力の経時変化を示すグラフである。図3に示すように、試験力の最初のピーク値は22.7Nであった。従って、圧壊強度は2.3kg(=22.7/9.8)であった。
塩基性硫酸マグネシウム粒子分散硫酸マグネシウム水溶液に水酸化マグネシウム微粒子を添加しなかったこと以外は、実施例1と同じ操作を行なって、塩基性硫酸マグネシウム粒状物を製造した。得られた粒状物は、平均直径が2.5mm、平均長さが3.5mmであった。
平均長さが28μm、平均太さが0.5μmの繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子6kgを水194kgに分散させて調製した繊維状塩基性硫酸マグネシウム水性分散液を、真空ろ過により固液分離し、フェルトプレス式加圧脱水装置を用いて加圧脱水して、含水率50質量%の含水固体状組成物を得た。この含水固体状組成物2kgに、平均長さが3μm、平均太さが0.3μmの繊維状ゾノトライト粒子を固形分中の含有量が20質量%となるように添加して、混合した。この混合物を目板穴直径2.3mmの押出造粒装置(ミートチョッパー、(株)平賀工作所製)を用いて造粒して、円柱状含水粒状組成物を得た。この円柱状含水粒状組成物を、箱形乾燥機に入れて、120℃の温度で24時間加熱して、平均直径が2.5mm、平均高さが3.5mmの円柱状の塩基性硫酸マグネシウム粒状物を得た。
得られた塩基性硫酸マグネシウム粒状物の圧壊強度、嵩密度、緩み密度及び比表面積を表1に示す。
硫酸マグネシウム濃度(無水物換算)5.0質量%の硫酸マグネシウム水溶液2.0kgに、水酸化マグネシウム微粒子0.13kgを投入し、撹拌して、pH9.8の水酸化マグネシウム粒子が分散された硫酸マグネシウム水溶液を調製した。
水酸化マグネシウム粒子分散硫酸マグネシウム水溶液の代わりに、上水1.32kgを使用したこと以外は、実施例2と同じ操作を行なって、塩基性硫酸マグネシウム粒状物を製造した。
2 反応生成物
Claims (10)
- 繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子と、該繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子100質量部に対して5〜300質量部の水酸化マグネシウムと、該繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子と該水酸化マグネシウムの合計量100質量部に対して0.1〜200質量部の硫酸マグネシウムとを含み、含水率が10〜60質量%の範囲にある含水粒状組成物を50〜250℃の範囲の温度で1時間以上加熱することからなる塩基性硫酸マグネシウム粒状物の製造方法。
- 繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子が、平均長さが3.0〜200μmの範囲にあって、平均太さが0.2〜3.0μmの範囲にある、平均アスペクト比が3以上の繊維状粒子である請求項1に記載の塩基性硫酸マグネシウム粒状物の製造方法。
- 水酸化マグネシウムが、平均粒子径が0.1〜10μmの範囲にある粒子である請求項1に記載の塩基性硫酸マグネシウム粒状物の製造方法。
- 水酸化マグネシウムが、該繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子100質量部に対して5〜200質量部の範囲の量にて含まれている請求項1に記載の塩基性硫酸マグネシウム粒状物の製造方法。
- 硫酸マグネシウムが、水酸化マグネシウム1モルに対して、0.04〜1モルの範囲の量にて含まれている請求項1に記載の塩基性硫酸マグネシウム粒状物の製造方法。
- 濃度が1〜40質量%の範囲にある硫酸マグネシウム水溶液中に、繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子と水酸化マグネシウム粒子とが、該繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子100質量部に対して該水酸化マグネシウム粒子が5〜300質量部の範囲となる割合で分散されている水性分散液を調製する工程、該水性分散液を脱水して、含水率が10〜60質量%の範囲にある含水固体状組成物を得る工程、該含水固体状組成物を粒状に成形して、含水粒状組成物を得る工程、そして、含水粒状組成物を50〜250℃の範囲の温度で1時間以上加熱する工程を含む塩基性硫酸マグネシウム粒状物の製造方法。
- 水酸化マグネシウム粒子を繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子100質量部に対して5〜300質量部の範囲の量にて含む、繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子、水酸化マグネシウム粒子及び濃度が1〜40質量%の範囲にある硫酸マグネシウム水溶液の混合物を粒状に成形して、含水率が10〜60質量%の範囲にある含水粒状組成物を得る工程、そして、含水粒状組成物を50〜250℃の範囲の温度で1時間以上加熱する工程を含む塩基性硫酸マグネシウム粒状物の製造方法。
- 請求項1、6、7のうちのいずれかの項に記載の方法で製造した塩基性硫酸マグネシウム粒状物であって、嵩密度が0.5〜1.5g/cm3の範囲にあって、圧壊強度が1.0〜10.0kgの範囲にある塩基性硫酸マグネシウム粒状物。
- 繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子からなる粒状物であって、嵩密度が0.5〜1.5g/cm3の範囲にあって、圧壊強度が1.0〜10.0kgの範囲にある塩基性硫酸マグネシウム粒状物。
- 繊維状塩基性硫酸マグネシウム粒子が、平均長さが3.0〜200μmの範囲にあって、平均太さが0.2〜3.0μmの範囲にある、平均アスペクト比が3以上の繊維状粒子である請求項9に記載の塩基性硫酸マグネシウム粒状物。
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