JPH02221114A - フライアッシュからのゼオライト合成方法 - Google Patents
フライアッシュからのゼオライト合成方法Info
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- JPH02221114A JPH02221114A JP4161989A JP4161989A JPH02221114A JP H02221114 A JPH02221114 A JP H02221114A JP 4161989 A JP4161989 A JP 4161989A JP 4161989 A JP4161989 A JP 4161989A JP H02221114 A JPH02221114 A JP H02221114A
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- fly ash
- zeolite
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、フライアッシュからのゼオライト合成方法に
関するものである。
関するものである。
（従来技術と発明が解決しようとする課題）フライアッ
シュの鉱物組成は、非晶質物質、石英及びムライト等か
らなっているのが一般的であり、このような鉱物組成は
、その発生元である石炭灰分の組成に左右され必ずしも
一定ではない。
シュの鉱物組成は、非晶質物質、石英及びムライト等か
らなっているのが一般的であり、このような鉱物組成は
、その発生元である石炭灰分の組成に左右され必ずしも
一定ではない。
フライアッシュの性状は、石炭産地、選鉱状況等により
大巾に変化するため、全てのフライアッシュを用いて、
従来のどと＜ ＮａＯＨ水溶液と混合して、煮沸処理す
ることにより、ゼオライトが合成できるとは限らず１例
え合成されたとしても少量であったり、あるいは長時間
の処理を必要とする等の欠点があり、工業化に大きな障
害となる。
大巾に変化するため、全てのフライアッシュを用いて、
従来のどと＜ ＮａＯＨ水溶液と混合して、煮沸処理す
ることにより、ゼオライトが合成できるとは限らず１例
え合成されたとしても少量であったり、あるいは長時間
の処理を必要とする等の欠点があり、工業化に大きな障
害となる。
本発明は、このような欠点を有利に解決するためなされ
たものである。
たものである。
（課題を解決するための手段）
本発明の特徴とするところは、 ＮａＯＨ水溶液とフラ
イアッシュの混合スラリーを煮沸処理し、ゼオライトを
合成する方法において１次記のごときフライアッシュを
用いることを特徴とする、フライアッシュからのゼオラ
イト合成方法。
イアッシュの混合スラリーを煮沸処理し、ゼオライトを
合成する方法において１次記のごときフライアッシュを
用いることを特徴とする、フライアッシュからのゼオラ
イト合成方法。
（１）フライアッシュ中のＴ−ＡＱ、０３含有率％−０
，７２（フライアッシュ中のムライト含有、率％）＜ｉ
Ｑ、ｏ、６．０％ （２）フライアッシュ中のＮａ、０＋に２０含有率１．
０〜１０％に関するものである。
，７２（フライアッシュ中のムライト含有、率％）＜ｉ
Ｑ、ｏ、６．０％ （２）フライアッシュ中のＮａ、０＋に２０含有率１．
０〜１０％に関するものである。
一般にゼオライトとはＮａ、Ｏ，Ａ Ｑ 、０３． ｎ
５ｉｏ、 。
５ｉｏ、 。
ｘＨ，０の示性式で示され、この中でＮａ、 ０はＮ
ａ ＯＨ水溶液等のアルカリ水溶液に、残りのＡ Ｑ
、Ｏ，、ＳｉＯ□についてはフライアッシュにそれぞれ
起因するものである。後者のＡ Ｑ 、０３． Ｓｉｎ
、が如何にＮａ、Ｏと反応し易い状態にあるかと言うこ
とがフライアッシュの鉱物組成、成分組成と関係する。
ａ ＯＨ水溶液等のアルカリ水溶液に、残りのＡ Ｑ
、Ｏ，、ＳｉＯ□についてはフライアッシュにそれぞれ
起因するものである。後者のＡ Ｑ 、０３． Ｓｉｎ
、が如何にＮａ、Ｏと反応し易い状態にあるかと言うこ
とがフライアッシュの鉱物組成、成分組成と関係する。
そもそもフライアッシュとは石炭中の灰分であり、石炭
中の灰分は石炭採取時に夾雑物として石炭に混じった土
砂類であるので、その灰分は土砂類の仮焼物と見做、す
ことができる。一般に、この土砂類には粘土、砂が含ま
れており、それを鉱物名で言うと、カオリナイト、長石
、雲母及び石英がその主組成であると言える。これら夾
雑物の鉱物が燃焼過程で上述したような非晶質物質、ム
ライト、及び石英となるのである。これら鉱物のうち反
応性の高いものとしては非晶質物質が挙げられ、この非
晶質物質はＳｉｎ、が主成分であるが、それ以外にＡ
Ｑ ｚＯ，、Ｆａ、０． 、 Ｎａ、Ｏ，に、Ｏ，Ｃａ
Ｏ等が含まれることがある。従ってフライアッシュがＮ
ａ、０と反応してゼオライトに変化し易いか否かは反応
性の高い非晶質物質にＡｌ２，０．が含有されているか
否かにかかっていると言える。又そのＡ Ｑ 、０．が
結晶状態（例えばムライト）にある場合には、これは安
定なもの、即ち反応性が低いので、なかなかＮａ□０と
反応せず、長時間の処理、或いは高温、高圧処理（オー
トクレーブ処理）が必要となる。
中の灰分は石炭採取時に夾雑物として石炭に混じった土
砂類であるので、その灰分は土砂類の仮焼物と見做、す
ことができる。一般に、この土砂類には粘土、砂が含ま
れており、それを鉱物名で言うと、カオリナイト、長石
、雲母及び石英がその主組成であると言える。これら夾
雑物の鉱物が燃焼過程で上述したような非晶質物質、ム
ライト、及び石英となるのである。これら鉱物のうち反
応性の高いものとしては非晶質物質が挙げられ、この非
晶質物質はＳｉｎ、が主成分であるが、それ以外にＡ
Ｑ ｚＯ，、Ｆａ、０． 、 Ｎａ、Ｏ，に、Ｏ，Ｃａ
Ｏ等が含まれることがある。従ってフライアッシュがＮ
ａ、０と反応してゼオライトに変化し易いか否かは反応
性の高い非晶質物質にＡｌ２，０．が含有されているか
否かにかかっていると言える。又そのＡ Ｑ 、０．が
結晶状態（例えばムライト）にある場合には、これは安
定なもの、即ち反応性が低いので、なかなかＮａ□０と
反応せず、長時間の処理、或いは高温、高圧処理（オー
トクレーブ処理）が必要となる。
以上のことからゼオライトに容易に変化するフライアッ
シュとは結晶状態にある＾Ｑ２０．が少量で、且つ非晶
質状にあるＡｌ２，０．が多いものであると言える。ど
のようなときに＾Ｑ２０．が結晶状態となるのか、或い
は非晶質状態となるのかは、他の共存成分が影響する。
シュとは結晶状態にある＾Ｑ２０．が少量で、且つ非晶
質状にあるＡｌ２，０．が多いものであると言える。ど
のようなときに＾Ｑ２０．が結晶状態となるのか、或い
は非晶質状態となるのかは、他の共存成分が影響する。
その夾雑物として１２０□、 ５ｉｎ２が殆どの場合、
即ちカオリナイト、石英からなる夾雑物がフライアッシ
ュになった場合には、その鉱物組成としてはムライト、
非晶質Ｓｉｎ、 、及び石英となり、非晶質物質中には
Ａ Ｑ ２０．が含有されず、従って、このようなフラ
イアッシュはゼオライトが合成され難いものとなる。又
逆に夾雑物として、Ａｇ２Ｏ，。
即ちカオリナイト、石英からなる夾雑物がフライアッシ
ュになった場合には、その鉱物組成としてはムライト、
非晶質Ｓｉｎ、 、及び石英となり、非晶質物質中には
Ａ Ｑ ２０．が含有されず、従って、このようなフラ
イアッシュはゼオライトが合成され難いものとなる。又
逆に夾雑物として、Ａｇ２Ｏ，。
Ｓｉｎ、以外にに□Ｏ，Ｎａ、Ｏが加わった場合、即ち
カオリナイト、石英以外に長石、雲母等からなる夾雑物
がフライアッシュになった場合には、これらは高温で相
互に反応し、低融点化して、Ｋ□０−Ｎａ、０−＾Ｑ２
０□−５ｉｎ、系の非晶質物質が生成される。従ってＡ
Ｑ 、０３はムライトのような結晶状態にあるものと
しては存在せずに非晶質物質として存在するようになる
。このようなフライアッシュはＡＱよ０１の反応性が良
好な為にゼオライトが合成され易いものとなる。
カオリナイト、石英以外に長石、雲母等からなる夾雑物
がフライアッシュになった場合には、これらは高温で相
互に反応し、低融点化して、Ｋ□０−Ｎａ、０−＾Ｑ２
０□−５ｉｎ、系の非晶質物質が生成される。従ってＡ
Ｑ 、０３はムライトのような結晶状態にあるものと
しては存在せずに非晶質物質として存在するようになる
。このようなフライアッシュはＡＱよ０１の反応性が良
好な為にゼオライトが合成され易いものとなる。
従ってフライアッシュのゼオライト生成難易度を判定す
るには、そのＡｇ２Ｏ３が非晶質物質か、結晶状態にあ
るか、あらかじめ知ることが必要であり、本発明者はこ
れを知る簡便な方法を発見した。
るには、そのＡｇ２Ｏ３が非晶質物質か、結晶状態にあ
るか、あらかじめ知ることが必要であり、本発明者はこ
れを知る簡便な方法を発見した。
それはフライアッシュの中で代表的な＾Ｑ２０３結晶物
はムライトであり、これをＴ−＾Ｑ２０３含有率とを比
較するものである。即ちΔＡ Ｑ 、Ｏ，＝Ｔ−Ａ Ｑ
２０゜含有率−０，７２（ムライト含有率）でもって
表現でき、このΔ＾Ｑ、０□が大きい値をとるフライア
ッシュは非晶質状態にあるｌＩ、Ｏ，が多く含有されて
おり、従ってゼオライトも生成され易くなる。
はムライトであり、これをＴ−＾Ｑ２０３含有率とを比
較するものである。即ちΔＡ Ｑ 、Ｏ，＝Ｔ−Ａ Ｑ
２０゜含有率−０，７２（ムライト含有率）でもって
表現でき、このΔ＾Ｑ、０□が大きい値をとるフライア
ッシュは非晶質状態にあるｌＩ、Ｏ，が多く含有されて
おり、従ってゼオライトも生成され易くなる。
では何故にこのようなΔＡＩ２．０．でもって判定でき
るのかを以下に説明する。
るのかを以下に説明する。
それは石炭中の夾雑物には上述したように粘土。
石英、長石、雲母等が含有されており、この中で最も結
晶化され易いものは粘土中のカオリナイトであり、その
他のＡｇ２Ｏ１は低温焼成されない限り、ガラス化され
、即ち非晶質物質として存在するからである。
晶化され易いものは粘土中のカオリナイトであり、その
他のＡｇ２Ｏ１は低温焼成されない限り、ガラス化され
、即ち非晶質物質として存在するからである。
又長石、雲母等はカオリナイトのＡｌｔ！、０．をも非
晶質状態にもっていく効果があるので、雲母、長石を含
んだフライアッシュは非晶質物質にあるＡＱ、Ｏ，が多
くなリゼオライトを生成し易いものになるのに対し、長
石、雲母を含まない場合には粘土（カオリナイト）のＡ
Ｑ、０．は全量ムライトとして存在し、即ち非晶質物質
にあるＡｌ２２０．は零となってしまい、このようなフ
ライアッシュからはぜオライトがなかなか合成され難く
なる。
晶質状態にもっていく効果があるので、雲母、長石を含
んだフライアッシュは非晶質物質にあるＡＱ、Ｏ，が多
くなリゼオライトを生成し易いものになるのに対し、長
石、雲母を含まない場合には粘土（カオリナイト）のＡ
Ｑ、０．は全量ムライトとして存在し、即ち非晶質物質
にあるＡｌ２２０．は零となってしまい、このようなフ
ライアッシュからはぜオライトがなかなか合成され難く
なる。
尚フライアッシュ中のムライト含有率は既知の方法（例
え゛ばＸ線回折法）で求められ、又Ｔ−ＡＱ、０３含有
率は蛍光Ｘ線法で求められ得る。
え゛ばＸ線回折法）で求められ、又Ｔ−ＡＱ、０３含有
率は蛍光Ｘ線法で求められ得る。
しかしてゼオライト生成としては、塩基交換容量（■ｅ
ｑ／１００ｇ）で約２００以上が好ましく、フライアッ
シュ中の＾２８０．と塩基交換容量との関係は、第１図
に示すごとく、フライアッシュ中のＡ Ｑ 、０３は６
．０％以上でゼオライトの生成が確実にできることが明
らかである。 （ＮａＯＨ水溶液１００ｃｃ、フライ
アッシュ５０ｇの混合スラリーを１００℃×５時間煮沸
処理し、ＡＱ、Ｏ，の異なるフライアッシュを処理した
。） 又第２図に示すごとく、Ａｇ２Ｏ，とＮａ、０＋に、Ｏ
含有率の関係をもつフライアッシュを上記のごとく処理
した、図示のとと＜、ＡＱｚＯｉ６−０％以上、Ｎａ、
Ｏ＋に２０が１．０％以上であるが、 Ｎａ、０＋に
２０は上限として１０％が適当であった。
ｑ／１００ｇ）で約２００以上が好ましく、フライアッ
シュ中の＾２８０．と塩基交換容量との関係は、第１図
に示すごとく、フライアッシュ中のＡ Ｑ 、０３は６
．０％以上でゼオライトの生成が確実にできることが明
らかである。 （ＮａＯＨ水溶液１００ｃｃ、フライ
アッシュ５０ｇの混合スラリーを１００℃×５時間煮沸
処理し、ＡＱ、Ｏ，の異なるフライアッシュを処理した
。） 又第２図に示すごとく、Ａｇ２Ｏ，とＮａ、０＋に、Ｏ
含有率の関係をもつフライアッシュを上記のごとく処理
した、図示のとと＜、ＡＱｚＯｉ６−０％以上、Ｎａ、
Ｏ＋に２０が１．０％以上であるが、 Ｎａ、０＋に
２０は上限として１０％が適当であった。
（実施例）
次に本発明の実施例を比較例とともに第１表に挙げる。
注１：ＡＱ□０．の本印は、ムライト以外の＾Ｑ、ｏ３
゜注２二上記のごときフライアッシュ（平均４０μ）５
０ｇと４Ｎ −ＮａＯＨ水溶液１００ｃｃの混合物を１
００℃×５時間煮沸処理し、ゼオライト合成し、塩基交
換容量（ゼオライト化）で表示した。
゜注２二上記のごときフライアッシュ（平均４０μ）５
０ｇと４Ｎ −ＮａＯＨ水溶液１００ｃｃの混合物を１
００℃×５時間煮沸処理し、ゼオライト合成し、塩基交
換容量（ゼオライト化）で表示した。
注３：ｍｅｑ／１００ｇは塩基交換容量の単位。
このように本発明によれば、安定して塩基交換容量値（
ｍｅｑ／ １００ ｇ ） で２００以上の高品質の
ゼオライト化ができる。
ｍｅｑ／ １００ ｇ ） で２００以上の高品質の
ゼオライト化ができる。
（発明の効果）
本発明によれば、短時間でフライアッシュをゼオライト
化でき、工業的規模での生産が可能となる。又高品質の
ゼオライトが得られる等の優れた効果が得られる。
化でき、工業的規模での生産が可能となる。又高品質の
ゼオライトが得られる等の優れた効果が得られる。
第１図は、フライアッシュ中のムライト以外のＡＭ、Ｏ
，含有率と塩基交換容量（ｍｅｑ／ １００ ｇ ）（
ゼオライト化）との関係を示す説明図表、第２図は、フ
ライアッシュ中のムライト以外のＡＭ、Ｏ。 含有率とＮａ、 Ｏ＋に２０含有率との関係を示す説明
図表である。 第 図 △Ａ１２０３ Ｎａ２０＋に２０＠有量
，含有率と塩基交換容量（ｍｅｑ／ １００ ｇ ）（
ゼオライト化）との関係を示す説明図表、第２図は、フ
ライアッシュ中のムライト以外のＡＭ、Ｏ。 含有率とＮａ、 Ｏ＋に２０含有率との関係を示す説明
図表である。 第 図 △Ａ１２０３ Ｎａ２０＋に２０＠有量
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＮａＯＨ水溶液とフライアッシュの混合スラリーを煮沸
処理し、ゼオライトを合成する方法において、次記のご
ときフライアッシュを用いることを特徴とする、フライ
アッシュからのゼオライト合成方法。 （１）フライアッシュ中のＴ−Ａｌ＿２Ｏ＿３含有率％
−０．７２（フライアッシュ中のムライト含有率％）＜
Ａｌ＿２Ｏ＿３６．０％ （２）フライアッシュ中のＮａ＿２Ｏ＋Ｋ＿２Ｏ含有率
１．０〜１０％
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4161989A JPH0745321B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | フライアッシュからのゼオライト合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4161989A JPH0745321B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | フライアッシュからのゼオライト合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02221114A true JPH02221114A (ja) | 1990-09-04 |
| JPH0745321B2 JPH0745321B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=12613356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4161989A Expired - Lifetime JPH0745321B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | フライアッシュからのゼオライト合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745321B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002187713A (ja) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Zeotec:Kk | 人工ゼオライトの製造方法 |
| US6599494B2 (en) | 1999-08-19 | 2003-07-29 | K.E.M. Corporation | Process for preparing artificial zeolite by a slurry reaction method |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP4161989A patent/JPH0745321B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6599494B2 (en) | 1999-08-19 | 2003-07-29 | K.E.M. Corporation | Process for preparing artificial zeolite by a slurry reaction method |
| JP2002187713A (ja) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Zeotec:Kk | 人工ゼオライトの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0745321B2 (ja) | 1995-05-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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