JPH07187652A - 結晶性珪酸化合物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】結晶性珪酸化合物を製造する方法において、含
水率２８ｗｔ％（湿量基準）以下の無定形珪酸化合物を
造粒し、得られた造粒物を焼成することを特徴とする結
晶性珪酸化合物の製造方法。 【効果】本発明によれば、従来法のように焼成物をフィ
ードバックさせることなく、焼成時に珪酸化合物の粒子
同士の凝集による凝集塊の生成および焼成装置内壁への
付着物層の生成が起こらず、安定した状態で結晶性珪酸
化合物を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は結晶性珪酸化合物を工業
的に製造する方法に関する。さらに詳しくは、焼成装置
内での付着物層および凝集塊の生成が抑制された、生産
性の高い結晶性珪酸化合物の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】含水珪酸化合物を焼成することにより結
晶性珪酸化合物を製造する際に、原料となる含水珪酸粉
末に熱負荷を加えると、一般に脱水による発泡現象並び
に軟化現象を起こし、焼成装置内にて付着が生じること
が知られている。従って、安定した連続生産を可能とす
るためには、原料粉末の移動を阻害する付着現象を抑制
する必要がある。

【０００３】従来、結晶性珪酸化合物の製造方法として
特公平５−６６８８８号公報、特開平３−１６４４２２
号公報、特開平４−２１４０２４号公報、特開平４−２
３８８０９号公報等に記載された方法が挙げられる。

【０００４】特公平５−６６８８８号公報では、粉末状
の無定形の含水珪酸塩化合物を断熱した内熱式横型回転
管状炉にて加熱結晶化を行い、結晶性珪酸塩化合物を得
ている。この際の炉芯管内壁面への原料粉末の付着や、
炉芯管内の原料粉末の移動を阻害するような粒径の大き
い塊状物の生成を抑制する手段としては、製品となる結
晶性珪酸塩化合物の一部を還流し、原料粉末中に配合す
る方法が提案されている。

【０００５】特開平３−１６４４２２号公報では、低温
かつ滞留時間の短い噴霧乾燥によって高い嵩密度を有す
る粉末状の無定形の含水ケイ酸ナトリウムとし、これを
断熱した内熱式回転管状炉において加熱し、結晶性珪酸
ナトリウムを得ている。この際に、回転管状炉から吸引
しフィルターにて捕収して得た珪酸塩化合物粉末を、原
料となる含水珪酸塩化合物粉末中に配合する方法が提案
されている。

【０００６】特開平４−２１４０２４号公報では、１２
００〜１４００℃の温度において溶融して得た珪酸塩化
合物の溶融物を２ｍｍ以下の粒度に粉砕し、これを加熱
結晶化処理して結晶性珪酸塩化合物を得ている。加熱結
晶化処理の際の水ガラスの焼き付きを防止する手段とし
て、製品となる結晶性珪酸塩化合物の一部を粉砕した水
ガラス粒に添加する方法が提案されている。

【０００７】また、特開平４−２３８８０９号公報で
は、珪酸ナトリウム溶液を、スクレーパーを付設した横
型回転管炉にて加熱結晶化する方法が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
５−６６８８８号公報、特開平４−２１４０２４号公報
及び特開平３−１６４４２２号公報に記載の方法におい
ては、いずれの方法においても炉芯管内部の粉末もしく
は製品粉末の一部が還流されることにより、熱効率及び
生産性が低下するという欠点を有している。さらに、特
開平４−２１４０２４号公報の方法では原料粉末中に配
合される還流粉末の見かけ比重が低いために炉芯管の容
積が大きくなるといった問題も発生する。また、工業的
な噴霧乾燥で得られる粉末は平均粒径が５００μｍ以下
であり、焼成時の粉同士の接触面積が大きく、かつ加熱
中に軟化するため、管壁への珪酸化合物の付着及び粉同
士が凝集して塊状になることを防ぐことはできない。ま
た、後者の方法では回転管状炉から吸引して得られた珪
酸ナトリウムをフィルターにて回収し、再び無定形珪酸
ナトリウムに混合して管状炉へ導入する方法が記載され
ているが吸引して得られた珪酸ナトリウムは加熱が充分
でないため結晶化の度合いが小さく、管壁への付着防止
効果はほとんど期待できない。

【０００９】また、特開平４−２３８８０９号公報記載
の方法では、珪酸ナトリウム溶液を直接加熱ゾーンに投
入しているが、この場合には発泡して管壁に付着する現
象が起こる。その付着物を除去するためにスクレーパを
付設することが開示されているが、スクレーパそのもの
にも付着が起こり、スクレーパに付着した付着物を除去
するためのメンテナンス回数が増えるという欠点があ
る。尚、本明細書において加熱炉内の管壁やスクレーパ
等への付着物により形成される層を付着物層という。

【００１０】従って、焼成装置内部（例えば、加熱炉の
炉芯管内部）に付着物層を生成させず、かつ熱効率及び
生産性を低下させることなく結晶性珪酸化合物を製造す
る方法は、未だかつて提供されていないのが現状であ
る。本発明は以上の問題点に着目してなされたものであ
り、焼成装置での付着物層および凝集塊の生成が抑制さ
れた、生産性の高い結晶性珪酸化合物の製造方法を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは無定形珪酸
化合物を造粒してから焼成を行うことによる、焼成装置
での付着物層および凝集塊の生成抑制効果に着目して本
発明を完成した。

【００１２】即ち、本発明の要旨は、（１） 結晶性珪
酸化合物を製造する方法において、含水率２８ｗｔ％
（湿量基準）以下の無定形珪酸化合物を造粒し、得られ
た造粒物を焼成することを特徴とする結晶性珪酸化合物
の製造方法、（２） 無定形珪酸化合物の造粒物が、平
均粒径が１ｍｍ〜１０ｃｍの粒子または平均厚みが１ｍ
ｍ〜１０ｃｍのシート状物である前記（１）記載の製造
方法、（３） 含水率２８ｗｔ％（湿量基準）以下の無
定形珪酸化合物を圧密または押し出し造粒により造粒す
ることを特徴とする前記（１）または（２）記載の製造
方法、および（４） 生成する結晶性珪酸化合物が、一
般式ｘＭ₂ Ｏ・ｙＳｉＯ₂ ・ｚＭ’Ｏ（但し、ＭはＮａ
及び／又はＫを示し、Ｍ’はＣａ及び／又はＭｇを示
し、ｙ／ｘ＝０．５〜３．５、ｚ／ｘ＝０〜１．０であ
る。）で表される前記（１）から（３）いずれか記載の
製造方法、に関する。

【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
製造方法に用いる無定形珪酸化合物は、含水率２８ｗｔ
％（湿量基準）以下の粉末状のものである。このような
無定形珪酸化合物を調製するには、原料として通常含水
率２８ｗｔ％（湿量基準）〜９５ｗｔ％（湿量基準）の
珪酸化合物溶液を乾燥して含水率２８ｗｔ％（湿量基
準）以下にすることにより行われる。該珪酸化合物溶液
としては、工業的に生産されている珪酸塩溶液をそのま
ま用いることが可能であるが、工業的に生産されている
珪酸塩溶液は通常、珪酸に対するアルカリ金属濃度が低
いので、これに水酸化ナトリウム溶液及び／又は水酸化
カリウム溶液等を添加してアルカリ金属濃度を適宜調製
したものを用いてもよい。さらにＣａ、Ｍｇの供給源と
してこれらの水酸化物、塩化物又は硝酸塩を添加した珪
酸化合物溶液であっても使用することができる。尚、本
明細書において含水率については、以下単にｗｔ％で表
示するが、湿量基準での値である。

【００１４】なお、本発明に用いる珪酸化合物溶液とし
ては、前記珪酸塩溶液のほか、固体状のオルト珪酸ナト
リウムやメタ珪酸ナトリウムに、ナトリウム又はカリウ
ムの、水酸化物、塩化物及び硝酸塩、可溶性シリカ等の
一種又は混合物の水溶液を添加して組成調製した珪酸化
合物溶液を用いることも可能である。

【００１５】本発明に用いるこれらの珪酸化合物溶液の
組成としては、特に制限されるものではないが、焼成に
より生成する結晶性珪酸化合物が、一般式ｘＭ₂ Ｏ・ｙ
ＳｉＯ₂ ・ｚＭ’Ｏ（但し、ＭはＮａ及び／又はＫを示
し、Ｍ’はＣａ及び／又はＭｇを示し、ｙ／ｘ＝０．５
〜３．５、ｚ／ｘ＝０〜１．０である。）で表されるも
のとなるよう適宜、目的の組成に調製される。

【００１６】目的組成に調製された珪酸化合物溶液は、
乾燥処理を行って含水率を２８ｗｔ％以下、好ましくは
２〜２５ｗｔ％に減少させることにより、粉末状の無定
形珪酸化合物として調製することができる。ここで、乾
燥方法には特に制限はなく、例としては棚乾燥、ドラム
ドライヤー、噴霧乾燥等が挙げられるが、大量に乾燥す
る場合、連続操作が可能で粉砕工程がいらないという理
由から噴霧乾燥が好適に用いられる。該乾燥工程により
得られる珪酸化合物は無定形であり、Ｘ線回折で分析し
てもはっきりとしたピークは観察されない。しかしなが
ら、この無定形珪酸化合物を焼成して生成される結晶化
された結晶性珪酸化合物は、その結晶相に応じて特定の
ピークが観察される。また、調製時に珪酸化合物の含水
率が２８ｗｔ％以下である場合、既に粉末状の無定形珪
酸化合物となっているので乾燥を行なうことなくそのま
ま次の造粒工程に使用することができる。

【００１７】本発明の製造方法においては、以上のよう
にして得られた粉末状の無定形珪酸化合物を造粒し、得
られた造粒物に対して焼成を行う。本発明において、造
粒とは、通常の造粒方法による造粒操作を指すものであ
るが、造粒方法としては、具体的には圧密造粒、押し出
し造粒、撹拌転動造粒、流動造粒等が挙げられる。撹拌
転動造粒、流動造粒では０．８〜１．５ｋｇ／リット
ル、圧密造粒、押し出し造粒では１．０〜２．５ｋｇ／
リットルの見掛け比重の造粒物を得ることができる。造
粒物の見掛け比重が高いと、焼成装置がコンパクトにな
ること、焼成時の発泡が抑制されること等の利点があ
る。本発明においては、特に限定されるものではない
が、見掛け比重の高い造粒物又はシート状物が得られる
点から圧密造粒、押し出し造粒が好適である。また、本
発明において、造粒後の形態は粒状、顆粒状等のみなら
ず、シート状等の形態であってもかまわない。尚、造粒
後の形態がシート状の場合、そのまま焼成することも可
能であるが、これをさらに解砕、粉砕して粒状の造粒物
とすることも可能である。

【００１８】本発明の製造方法においては、この造粒工
程が必須である。その理由は、粉末状の無定形珪酸化合
物をそのまま焼成した場合、粉末状の無定形珪酸化合物
同士又は粉末状の無定形珪酸化合物と焼成装置内壁との
接触面積が大きいため焼成装置内壁へ粉末状の無定形珪
酸化合物が付着して付着層を生成し、および／または無
定形珪酸化合物の凝集塊が生成し、安定した焼成を行う
ことが困難となるためである。

【００１９】具体的な造粒機としては、以下のような機
種が挙げられる。圧密造粒機にはローラーコンパクター
（栗本鐵工所製）、サニケット（大塚鉄工製）、コンパ
クタ（ホソカワミクロン社製）、ブリケッティングマシ
ン（大塚鉄工製）等が挙げられる。押し出し造粒機とし
てはファインリューザー（不二パウダル社製）、ツイン
ドームグラン（不二パウダル社製）、ギャーペレタイザ
ー（ホソカワミクロン社製）等が挙げられる。撹拌転動
造粒機としてはフロージェットグラニュレーター（大川
原製作所製）、ＦＣ−グラニュレーター（フロイント産
業製）、ハイスピードミキサー（深江工業製）等が、ま
た流動造粒機としてはミクスグラード（大川原製作所
製）、フローコーター（大川原製作所製）等が挙げられ
るが、本発明は特にこれらの機種に限定されるものでは
ない。

【００２０】上記に列挙した機種のうち、ローラーコン
パクター（栗本鐵工所製）、サニケット（大塚鉄工
製）、コンパクタ（ホソカワミクロン社製）を用いる場
合、シート状の造粒物が得られる。該造粒物を更に解
砕、粉砕することで粒状の造粒物を得ることも可能であ
る。その他の機種を用いた場合、粒状または顆粒状の造
粒物が得られる。

【００２１】また本発明において造粒を行う際に、必要
に応じてバインダーを用いることも可能である。このバ
インダーとしては一般的にゼラチン、ポリビニルアルコ
ール、ポリエチレングリコール、水等が具体的に挙げら
れるが、含水率２８ｗｔ％〜９５ｗｔ％の珪酸化合物溶
液又は水をバインダーとして用いることが、不要な成分
の混入を防ぐことができるという観点から好ましい。た
だし、バインダーとして珪酸化合物溶液、水を用いる場
合、造粒物の含水率が２８ｗｔ％以上になると粒子表面
は融けたような状態となり粘着性を帯びて一塊の凝集物
になるため、含水率が２８ｗｔ％を越えることは避けな
ければならない。

【００２２】尚、圧密造粒時に加える圧力は、０．１ト
ン／cmローラー以上が好ましく、さらに好ましくは０．
３トン／cmローラー以上が好ましい。

【００２３】また、造粒後の粒子の大きさに関しては、
ロータリーキルンにて焼成する場合の安定操作という観
点から、平均粒径が１ｍｍ〜１０ｃｍであることが好ま
しい。更に好ましい平均粒径は１ｍｍ〜５ｃｍ、特に好
ましくは１ｍｍ〜３ｃｍである。ここで平均粒径は、篩
いによる重量分率の累積５０％の値をいう。平均粒径が
１ｍｍよりも小さい場合、粒子同士及び粒子と焼成装置
内壁との接触面積が大きいため、内壁への付着および／
または粒子同士の凝集が生じ、装置内の閉塞が起き易
く、安定した操業ができない。また、平均粒径が１０ｃ
ｍよりも大きいと、粒子の中心部までを均一に加熱する
のに必要な時間が長くなり、生産性が低下する。

【００２４】また、流動層にて焼成する場合、造粒物の
平均粒径としては１ｍｍ〜１ｃｍが好ましい。平均粒径
が１ｍｍよりも小さい場合、粒子同士及び粒子と焼成装
置内壁との接触面積が大きいため、内壁への付着物層の
生成及び粒子同士の凝集が生じ、装置内の閉塞が起き易
く、安定した操業ができない。また、平均粒径が１ｃｍ
よりも大きいと安定した流動状態を維持することが難し
い。

【００２５】箱型炉もしくはベルト炉で焼成する場合、
造粒物は静置状態で焼成されるため、粒状、顆粒状の場
合は凝集塊を形成する可能性がある。従ってこの場合に
はシート状の造粒物（シート状物）を用いる方が好まし
い。このときの厚みは、１ｍｍ〜１０ｃｍが好ましい。
中心部まで十分に熱を伝える必要性から１０ｃｍ以下で
あることが好ましい。さらに好ましくはシート状物の厚
みは３ｍｍ〜５ｃｍである。また厚みが１ｍｍより小さ
くなるとシート状物の面積が増えるため、焼成炉の設置
面積を大きくする必要が生じるという欠点がある。

【００２６】次に、本発明における無定形珪酸化合物の
造粒物を焼成することにより本発明の結晶性珪酸化合物
が生成される。本発明において焼成の方法、条件および
焼成に用いる装置には特に制限はないが、結晶性珪酸化
合物を得るためには、前記造粒物において結晶相が生成
される温度に設定された加熱ゾーンに保持される必要が
ある。即ち、焼成の温度範囲としては通常５００℃〜ガ
ラス化開始温度、好ましくは結晶性珪酸化合物を収率良
く製造する点から５５０〜８３０℃である。尚、ガラス
化開始温度を越える場合、珪酸化合物がガラス化するた
め結晶化された珪酸化合物を得ることができないので不
適である。また５００℃未満では無定形珪酸化合物の結
晶化が不十分であり好ましくない。

【００２７】また、焼成をおこなう時間としては通常３
０秒以上、好ましくは３分〜３時間の範囲、更に好まし
くは５分〜１時間の範囲である。焼成時間が３０秒未満
では加熱時間の不足のため、無定形珪酸化合物の造粒物
の温度が上がらず、造粒物を均一に熱処理することがで
きない。また、３時間を越えて長時間の焼成を行うと、
生産性が低下するので好ましくない。

【００２８】本発明において焼成装置の形態としては特
に制限はなく、例えば横型または縦型のロータリーキル
ン、流動層、堅型焼成炉、箱型炉、ベルト炉などが挙げ
られる。とりわけロータリーキルンおよび流動層は、珪
酸化合物が流動しながら焼成されるので均一な結晶化が
進行するといった理由から工業的な生産において有利で
ある。尚、ロータリーキルンおよび流動層の操作方法は
回分操作、連続操作のいずれであってもかまわない。

【００２９】本発明の製造方法により生成される結晶性
珪酸化合物の組成としては、例えば下記の一般式（１） ｘＭ₂ Ｏ・ｙＳｉＯ₂ ・ｚＭ’Ｏ （１） （但し、ＭはＮａ及び／又はＫを示し、Ｍ’はＣａ及び
／又はＭｇを示す。）のものが挙げられる。ここで一般
式（１）において、ｙ／ｘ＝０．５〜３．５、ｚ／ｘ＝
０〜１．０であることが好ましく、さらに好ましくはｙ
／ｘ＝０．５〜２．０、ｚ／ｘ＝０．００５〜１．０で
ある。これらの結晶性珪酸化合物は、種々の用途に用い
ることが可能であるが、例えば水軟水化剤として好適に
用いられる。

【００３０】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例等によ
りなんら限定されるものではない。なお、各実施例にお
いて、含水率は７００℃、１時間の強熱による重量減少
値により求めた。平均粒径は篩いによる重量分率の累積
５０％の値で示した。また、粉末状の無定形珪酸化合物
およびその造粒物の見掛け比重は、以下の方法で測定し
た。 １）柴田ハリオ硝子株式会社製ワードン型ピクノメータ
ー（呼び容量：５０ｃｃ）を洗浄、乾燥し、風袋質量を
測定する。この質量をＷ₀[g]とする。 ２）このピクノメーターに、予め室温になったイオン交
換水を満たしてその質量を測定する。この質量をＷ₁[g]
とすると、ピクノメーターの内容積Ｖ₀[cc] は式で表
される。

【００３１】

【数１】

【００３２】３）乾燥したピクノメーターに、無定形珪
酸化合物の粉末もしくはピクノメーターに仕込める大き
さに砕いた無定形珪酸化合物の造粒物をＷ₂[g]投入し、
さらにその上からアセトンを満杯まで注ぎ、ピクノメー
ターを振動させてピクノメーター内部の空気を追い出し
た後、ピクノメーター内部に気泡が残らないように静か
に栓を閉めて質量を測定する。このときのピクノメータ
ーの質量をＷ₃[g]とすると、無定形珪酸化合物の粉末も
しくはその造粒物の見掛け比重ＳＧ〔ｇ／ｃｃ〕は式
にて求める事ができる。但しここで用いたアセトン、無
定形珪酸化合物の粉末もしくはその造粒物は予め室温に
なっている物を用いる。

【００３３】

【数２】

【００３４】実施例１ ３号水ガラス（大阪硅曹社製、Ｋ−３号）２１３ｋｇを
３００リットル攪拌槽に仕込み、常温にて攪拌下、４８
％水酸化ナトリウム溶液（東ソー社製）６１ｋｇ及び水
酸化カルシウム（土佐石灰社製）２６．２ｋｇを投入し
た。このとき、槽内温度は４８％水酸化ナトリウム溶液
の溶解熱により５８℃まで上昇した。３時間攪拌した
後、含水率５５ｗｔ％の白濁スラリーを得た。

【００３５】含水率５５ｗｔ％の白濁スラリーのうち、
２４０ｋｇをそのまま噴霧乾燥塔（大川原化工機製、
２．２ｍφ×５．４ｍＨ）に投入し、送風温度２６０
℃、排風温度１１５℃の条件で噴霧乾燥を行ったとこ
ろ、含水率２０ｗｔ％、平均粒径２９７μｍ、見掛け比
重０．７ｋｇ／リットルの乾燥粉１０８ｋｇを得た。次
に、前記乾燥粉１００ｋｇと、バインダーとして乾燥前
の含水率５５ｗｔ％の白濁スラリー１５．４ｋｇとをフ
ロージェットグラニュレーター（ＦＪＧ−２５０、大川
原製作所製）を用いて造粒した結果、含水率２５ｗｔ
％、平均粒径１．１９ｍｍ、見掛け比重１．０ｋｇ／リ
ットルの造粒物１１３ｋｇを得た。

【００３６】これをロータリーキルン（サンアイ化熱社
製、１３４ｍｍφ×８００Ｌ）に１ｋｇ／時間で投入
し、３ｒｐｍ、８００℃の条件で焼成を行った。この結
果、造粒物の粒子は体積で２倍に膨張したが炉内壁への
付着物層の生成、レトルト（炉芯管）の閉塞および凝集
塊の生成は見られず、安定した操作が可能であり、焼成
物８１ｋｇが得られた。得られた焼成物の含水率は０ｗ
ｔ％で、見掛け比重も０．９ｋｇ／リットルと高い物が
得られた。また、得られた焼成物をＸ線回折装置にて分
析したところ十分に結晶化した珪酸化合物Ｎａ₂ Ｏ・1.
5 ＳｉＯ₂ ・0.5 ＣａＯであった。

【００３７】実施例２ 含水率６０ｗｔ％の３号水ガラス（大阪硅曹社製、Ｋ−
３号）１００ｋｇを実施例１と同一の噴霧乾燥塔に投入
し、送風温度２６０℃、排風温度１２４℃の条件で噴霧
乾燥を行ったところ、含水率１３ｗｔ％、平均粒径２５
０μｍ、見掛け比重０．６ｋｇ／リットルの乾燥粉４１
ｋｇを得た。この乾燥粉１０ｋｇをローラーコンパクタ
ー（栗本鐡工所製）により１．０トン／ｃｍローラーの
圧力を加えてシート状にした後に解砕し、含水率１３ｗ
ｔ％、平均粒径２．０ｍｍ、見掛け比重２．１ｋｇ／リ
ットルの造粒物９ｋｇを得た。

【００３８】この造粒物１．５ｋｇをバッチ式流動槽
（栗本鐵工所製、２５０ｍｍφ）に投入し、７００℃、
３時間の条件で焼成を行った。この結果、槽内壁への付
着物層の生成および凝集塊の生成は見られず、安定した
流動状態での焼成が可能であり、焼成物１．２ｋｇが得
られた。得られた焼成物の含水率は０ｗｔ％で、見掛け
比重も１．８ｋｇ／リットルと高い物が得られた。ま
た、得られた焼成物をＸ線回折装置にて分析したところ
十分に結晶化した珪酸化合物Ｎａ₂ Ｏ・3.1 ＳｉＯ₂ で
あった。

【００３９】実施例３ 含水率５９ｗｔ％の３号水ガラス（大阪硅曹社製、Ｋ−
３号）２６２ｋｇを３００リットル攪拌槽に仕込み、常
温にて攪拌下、４８％水酸化ナトリウム溶液（東ソー社
製）３８．５ｋｇを投入した。このとき、槽内温度は４
８％水酸化ナトリウム溶液の溶解熱により５２℃まで上
昇した。３０分攪拌した後、得られた生成物の全量を実
施例１と同一の噴霧乾燥塔に投入し、送風温度２６０
℃、排風温度１１９℃の条件で噴霧乾燥を行ったとこ
ろ、含水率１７ｗｔ％、平均粒径１４９μｍ、見掛け比
重０．８ｋｇ／リットルの乾燥粉１２７ｋｇを得た。

【００４０】この乾燥粉８０ｋｇをローラーコンパクタ
ー（栗本鐡工所製）により０．５トン／ｃｍローラーの
圧力を加えてシート状にした後に解砕し、含水率１７ｗ
ｔ％、平均粒径３８．１ｍｍ、見掛け比重１．８ｋｇ／
リットルの造粒物６５ｋｇを得た。

【００４１】この造粒物６５ｋｇをロータリーキルン
（サンアイ化熱社製、１３４ｍｍφ×８００Ｌ）に０．
９ｋｇ／時間で投入し、３ｒｐｍ、６００℃の条件で焼
成を行った。この結果、造粒物の粒子はほとんど膨張し
なかった。また炉内壁への付着物層の生成、レトルト
（炉芯管）の閉塞および凝集塊の生成は見られず、安定
した操作が可能であり、焼成物４９ｋｇが得られた。得
られた焼成物の含水率は０ｗｔ％で、見掛け比重も１．
７ｋｇ／リットルと高い物が得られた。また、得られた
焼成物をＸ線回折装置にて分析したところ十分に結晶化
した珪酸化合物Ｎａ₂ Ｏ・2 ＳｉＯ₂ であった。

【００４２】実施例４ 実施例２で得られた乾燥粉４１ｋｇのうち、５ｋｇに水
０．５ｋｇを加え、ファインリューザー（不二パウダル
社製）にて押し出し造粒し、含水率２１ｗｔ％、平均粒
径１．５ｍｍ、見掛け比重１．３ｋｇ／リットルの造粒
物を４．５ｋｇ得た。この全量を、１３４ｍｍφ×８０
０Ｌのロータリーキルン（サンアイ化熱社製）に１．１
ｋｇ／時間で投入し、３ｒｐｍ、７００℃で焼成したと
ころ、粒子は若干膨張したが、内壁への付着、レトルト
の閉塞及び凝集塊の生成はみられず、安定した操作がで
き、焼成物３．２ｋｇが得られた。得られた焼成物の含
水率は０ｗｔ％で、見掛け比重も１．１ｋｇ／リットル
と高い物が得られた。また得られた焼成物をＸ線回折装
置にて分析したところ、十分に結晶化した珪酸化合物Ｎ
ａ₂ Ｏ・ 3.1ＳｉＯ₂ であった。

【００４３】実施例５ 実施例３で得られた乾燥粉１２７ｋｇのうち７ｋｇを、
ローラーコンパクター（栗本鐵工所製）で、０．５トン
／ｃｍローラーの圧力を加えて、含水率１７ｗｔ％、幅
１８ｍｍ、長さ１０〜２０ｍｍ、厚み１ｍｍ、見掛け比
重１．８ｋｇ／リットルのシート状のもの６．７ｋｇを
得た。この全量を１３４ｍｍφ×８００Ｌのロータリー
キルン（サンアイ化熱社製）に０．７ｋｇ／時間で投入
し、３ｒｐｍ、６００℃で焼成したところ、シート状の
ものはほとんど変形、膨張することなく、また、内壁へ
の付着、レトルトの閉塞及び凝集塊の生成はみられず、
安定した操作ができ、焼成物５．３ｋｇが得られた。得
られた焼成物の含水率は０ｗｔ％で、見掛け比重も１．
７ｋｇ／リットルと高い物が得られた。また得られた焼
成物をＸ線回折装置にて分析したところ、十分に結晶化
した珪酸化合物Ｎａ₂ Ｏ・ 2ＳｉＯ₂ であった。

【００４４】比較例１ 実施例１において得られた噴霧乾燥粉（含水率２０ｗｔ
％、平均粒径２９７μｍ、見掛け比重０．７ｋｇ／リッ
トル）を、ロータリーキルン（サンアイ化熱社製、１３
４ｍｍφ×８００Ｌ）に１ｋｇ／時間で投入し、３ｒｐ
ｍ、８００℃の条件で焼成したが、投入後１５分で粉体
の膨張及び凝集塊の生成、炉内壁への付着物層の生成に
よるレトルト（炉芯管）の閉塞が起こったため、焼成を
中止した。

【００４５】比較例２ 実施例２において得られた噴霧乾燥粉（含水率１３ｗｔ
％、平均粒径２５０μｍ、見掛け比重０．６ｋｇ／リッ
トル）０．４ｋｇを、実施例２と同一の流動層に投入し
た後、流動層に吹き込む熱風の温度を１００℃／時間で
昇温させたが、熱風の温度が３４０℃に到達した時点で
粉体が凝集し、流動が停止した。

【００４６】比較例３ 実施例３において得られた噴霧乾燥粉（含水率１７ｗｔ
％、平均粒径１４９μｍ、見掛け比重０．８ｋｇ／リッ
トル）を、そのままロータリーキルン（サンアイ化熱社
製、１３４ｍｍφ×８００Ｌ）に０．５ｋｇ／時間で投
入し、３ｒｐｍ、６００℃で焼成したが、投入後１０分
で粉体の膨張及び凝集塊の生成、炉内壁への付着物層の
生成によるレトルト（炉芯管）の閉塞が起こったため、
焼成を中止した。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、従来法のように焼成物
をフィードバックさせることなく、焼成時に珪酸化合物
の粒子同士の凝集による凝集塊の生成および焼成装置内
壁への付着物層の生成が起こらず、安定した状態で結晶
性珪酸化合物を製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松下 芳 和歌山県和歌山市弘西674−66

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶性珪酸化合物を製造する方法におい
   て、含水率２８ｗｔ％（湿量基準）以下の無定形珪酸化
   合物を造粒し、得られた造粒物を焼成することを特徴と
   する結晶性珪酸化合物の製造方法。
2. 【請求項２】 無定形珪酸化合物の造粒物が、平均粒径
   が１ｍｍ〜１０ｃｍの粒子または平均厚みが１ｍｍ〜１
   ０ｃｍのシート状物である請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 含水率２８ｗｔ％（湿量基準）以下の無
   定形珪酸化合物を圧密または押し出し造粒により造粒す
   ることを特徴とする請求項１または２記載の製造方法。
4. 【請求項４】 生成する結晶性珪酸化合物が、一般式ｘ
   Ｍ₂ Ｏ・ｙＳｉＯ₂・ｚＭ’Ｏ（但し、ＭはＮａ及び／
   又はＫを示し、Ｍ’はＣａ及び／又はＭｇを示し、ｙ／
   ｘ＝０．５〜３．５、ｚ／ｘ＝０〜１．０である。）で
   表される請求項１から３までのいずれか１項記載の製造
   方法。