JPH11116237A - 結晶性水酸化アルミニウムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から、工業用
原料として広く利用できる機械的強度の高い結晶性水酸
化アルミニウムの製造方法を提供する。する。特に、該
結晶性水酸化アルミニウムはアルミニウムの表面理用の
研磨材として有効に使用できるので、上記方法をアルミ
ニウムの表面エッチング処理に循環使用する過飽和のア
ルミン酸ソーダ溶液に適用したアルミニウムの表面処理
工程を提供する。 【解決手段】 全苛性ソーダ濃度が５０〜７００ｇ／リ
ットル、アルミニウム濃度が０〜３００ｇ／リットルで
ある母液と結晶性水酸化アルミニウムの混合懸濁液の液
温を１０〜２００℃に１〜４８時間保持した後、過飽和
のアルミン酸ソーダ溶液を３時間以上の間隔を空けて定
期的の混合し、晶拆反応させて結晶性水酸化アルミニウ
ムを析出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、晶析反応槽内に種
晶を投入し、過飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少なくと
も３時間（望ましくは１２時間以上）の間隔を空けて断
続的に継続して定期的に供給し、過飽和のアルミン酸ソ
ーダ溶液から結晶性水酸化アルミニウムを晶析させる機
械的強度の高い結晶性水酸化アルミニウムの製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】平版印刷版の支持体に用いるアルミニウ
ム板は、機械的にあるいは電気化学的に粗面化する前後
にアルミニウム板の表面を苛性ソーダ水溶液を用いてエ
ッチングする。その他、例えば、アルミニウム板の表面
を電気化学的に粗面化する工程では、硝酸、並びに塩酸
が、また陽極酸化工程では硫酸が使用されるなど多様な
処理液がアルミニウム支持体の表面処理に用いられてい
る。このような表面処理に使用する処理液中のアルミニ
ウムイオン濃度によって、処理されたアルミニウム支持
体の処理後の表面形状などが大きく異なり、液中のアル
ミニウムイオン濃度がアルミニウム支持体の品質に及ぼ
す影響は大きい。

【０００３】上述の通り、処理液中のアルミニウムイオ
ン濃度が印刷版用アルミニウム支持体の品質に及ぼす影
響は大きいので、処理液中のアルミニウムイオン濃度は
所定の濃度に一定に保つことが重要である。アルミニウ
ムイオン濃度を一定に保つために従来は処理系内の処理
液を系外に排出してアルミニウムイオン濃度を一定に保
つか、特開昭５７−１９２３００号公報に記載されてい
るようにイオン交換樹脂を用いて処理液中のアルミニウ
ムイオンをイオン交換樹脂に吸着させ、アルミニウムイ
オン濃度を一定に保つ方法が一般的であった。しかしな
がら、処理系内の処理液を系外に排出してアルミニウム
イオン濃度を一定に保つよう系外で調節する方法は、処
理液を系外に排出しなければならず、処理液の使用量が
非常に多くなるという問題があり、廃液処理の負荷も大
であった。

【０００４】また、アルミニウムサッシの素材もまた材
料の表面を艶消ししたり、陽極酸化皮膜を生成して耐久
性を向上させる等の加工を行う工程で苛性ソーダによる
エッチングが行われるが、使用するエッチング溶液の量
は多いので、該エッチング溶液から水酸化アルミニウム
を回収することが必要とされる。また硫酸を使用した陽
極酸化による表面強化処理等、種々の表面処理が行われ
る結果、廃液を中和して発生するスラッジから水酸化ア
ルミニウムを回収する必要性および表面処理剤中のアル
ミニウムイオン濃度の管理のために行うアルミニウムイ
オンの回収などは前記印刷版用アルミニウム支持体の表
面処理工程における廃液処理の場合と軌を一にする問題
である。

【０００５】以上述べた通り、アルミナの製造工程、平
版印刷版の製造工程、アルミニウムサッシの製造工程な
どにおいて、アルミニウムイオン濃度を管理する過程は
重要な問題である。

【０００６】ボーキサイトからのアルミナを製造する過
程において、過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から精製ア
ルミン酸ソーダ溶液を得て水酸化アルミニウムを製造す
る工程では、従来、前記したシックナーを用いて沈降法
で不純物の結晶を沈降して過飽和のアルミン酸ソーダ溶
液から不純物を除去する方法が行われているが、不純物
の結晶が微細なために沈降に長い時間と、広い沈降面積
従って、大規模な設備が必要である。その上不純物の極
めて微細な結晶（殆ど液状とみなされるほどのもの）は
充分にとりきれず、従って水酸化アルミニウムを晶析す
るのに４２〜７２時間と長時間かかり、しかも精製アル
ミン酸ソーダ溶液の純度が悪く、結晶の析出率も良くな
い。さらに、アルミン酸ソーダ溶液からナトリウムイオ
ンとアルミニウムイオンを分離するには、本発明者らが
以前に提案したイオン交換膜を用いた拡散透析によるア
ルミニウムイオンの系外排出（特開平１−２００９９２
号公報）があった。しかしながら、拡散透析の場合は、
膜に付着する鉄等の不溶解金属等の除去及び拡散透析後
の廃液側に水酸化アルミニウム等のスケールが付着する
ため、３日に一回硫酸等で酸洗浄しなければならず、ラ
ンニングコストが増大するという問題点があった。

【０００７】過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から晶析法
により水酸化アルミニウム結晶とアルミン酸ソーダ溶液
を得る方法、特に過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から晶
析法により水酸化アルミニウムを晶析させると共に晶析
後の液をエッチング工程のエッチング液として再使用し
てエッチング溶液等のアルミニウムイオン濃度を所定の
濃度に保つ方法としては、特開平５−２７９０２０号公
報に記載されているような方法が知られている。しかし
ながら、一般の工業製品である粒子状結晶性水酸化アル
ミニウム（特に断らない限り、一般に１μｍ〜１５０μ
ｍの範囲の微粒子である。）や特開平５−２７９０２０
号公報に記載の方法で得られた結晶性水酸化アルミニウ
ムをスラリー状でポンプ循環すると、ポンプから受ける
外力により二次結晶の一部が一次結晶にバラケたり一次
結晶がさらに小さくなることがある。以下誤りが起こら
ない場合には、結晶性水酸化アルミニウムを単に水酸化
アルミニウムと呼ぶことがある。また、水酸化アルミニ
ウムを研磨剤として使用する場合についても、一般の工
業製品である水酸化アルミニウムや特開平５−２７９０
２０号公報に記載されている方法で得られた水酸化アル
ミニウムを研磨剤として使用すると、水酸化アルミニウ
ム以外の研磨剤に比べ研磨寿命が極端に短く、水酸化ア
ルミニウムの消費量が膨大になるという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】過飽和のアルミン酸ソ
ーダ溶液から加水分解反応によって、水酸化アルミニウ
ム及び精製アルミン酸ソーダ溶液を製造する場合におい
て本発明が課題とする問題は、水酸化アルミニウムの強
度を向上し、より広いニーズに適合した、純度の高い水
酸化アルミニウムを得ることである。さらに、平版印刷
版用アルミニウム板の表面を水酸化ナトリウムを用いて
エッチング処理を行ったり、酸、アルカリの多様な処理
液を用いて表面処理を行う場合において、本発明が課題
とする問題は、表面エッチングや表面処理の品質を良好
に保ち、且つ均一にするため、処理液中のアルミニウム
イオン濃度を所定の濃度に保つこと及び表面処理工程か
ら多量に排出される水酸化アルミニウムを工業的に有効
なものとして再利用することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明の水酸
化アルミニウムの製造方法及びその製造方法を利用した
印刷支持体の表面処理方法によって達成される。すなわ
ち、 （ａ）過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から加水分解反応
によって、水酸化アルミニウムを晶析させる結晶性水酸
化アルミニウムの製造方法において、全苛性ソーダ濃度
が５０〜７００ｇ/リットル、アルミニウム濃度が０〜
３００ｇ／リットルである母液と結晶性水酸化アルミニ
ウムの混合懸濁液の液温度を１０℃〜２００℃の温度で
少なくとも１時間から４８時間保持した後、過飽和のア
ルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間（望ましくは１
２時間以上）の間隔をおいて、断続的に継続して定期的
に供給し、晶析反応温度で晶析反応させることを特徴と
する結晶性水酸化アルミニウムの製造方法。 （ｂ）過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から加水分解反応
によって、水酸化アルミニウムを晶析させる結晶性水酸
化アルミニウムの製造方法において、予め結晶性水酸化
アルミニウムをエッチングし、平均粒径（メジアン径）
１μｍ〜５０μｍ（望ましくは１５μｍ）のものを初期
の種晶として、前記晶析反応槽に投入した後、過飽和の
アルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間（望ましくは
１２時間以上）の間隔をおいて、断続的に継続して定期
的に供給し晶析反応温度で、晶析反応させ、水酸化アル
ミニウムを晶析させることを特徴とする結晶性水酸化ア
ルミニウムの製造方法。

【００１０】（ｃ）過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から
加水分解反応によって、水酸化アルミニウムを晶析させ
る結晶性水酸化アルミニウムの製造方法において、予め
結晶性水酸化アルミニウムを粉砕し、エッチングし平均
粒径（メジアン径）１μｍ〜５０μｍ（望ましくは１５
μｍ）のものを初期の種晶として、前記晶析反応槽に投
入した後、過飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少なくとも
３時間（望ましくは１２時間以上）の間隔をおいて、断
続的に継続して定期的に供給し晶析反応温度で、晶析反
応させ、水酸化アルミニウムを晶析させることを特徴と
する結晶性水酸化アルミニウムの製造方法。 （ｄ）過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から加水分解反応
によって、水酸化アルミニウムを晶析させる結晶性水酸
化アルミニウムの製造方法において、予め結晶性水酸化
アルミニウムを粉体のまま、８０℃〜２００℃の温度で
少なくとも１時間から４８時間保持したものを初期の種
晶として晶析反応槽に投入した後、過飽和のアルミン酸
ソーダ溶液を少なくとも３時間（望ましくは１２時間以
上）の間隔をおいて、断続的に継続して定期的に供給
し、水酸化アルミニウムを晶析させることを特徴とする
結晶性水酸化アルミニウムの製造方法。 （ｅ）過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から加水分解反応
によって、水酸化アルミニウムを晶析させる結晶性水酸
化アルミニウムの製造方法において、種晶としてはエッ
チングされ難い結晶水酸化アルミニウムを初期の種晶と
して晶析反応槽に投入した後、過飽和のアルミン酸ソー
ダ溶液を少なくとも３時間（望ましくは１２時間以上）
の間隔をおいて、断続的に継続して定期的に供給し、水
酸化アルミニウムを晶析させることを特徴とする結晶性
水酸化アルミニウムの製造方法。

【００１１】（ｆ）アルミニウム板の表面処理に際し
て、表面エッチング処理に循環使用するアルミン酸ソー
ダ溶液を含む処理液の一部とアルミニウム板の表面処理
工程から排出される廃酸、廃アルカリの中和時に発生す
る非結晶性水酸化アルミニウムを主成分とするアルミニ
ウムスラッジを混合する方法により、過飽和のアルミン
酸ソーダ溶液に調整し、該過飽和のアルミン酸ソーダ溶
液から加水分解反応によって水酸化アルミニウムを晶析
させ、循環使用するアルミン酸ソーダ溶液を含む処理液
の一部からアルミニウムを系外に分離し、処理液中のア
ルミイオン濃度を所定の濃度に保つアルミニウム支持体
の表面処理方法において、予め晶析反応槽に、全苛性ソ
ーダ濃度が５０〜７００ｇ／リットル、アルミニウム濃
度が０〜３００ｇ／リットルである母液と結晶性水酸化
アルミニウムを投入し、液温度を１０℃〜２００℃の温
度で少なくとも１時間から４８時間保持した後、前記過
飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間（望ま
しくは１２時間以上）の間隔をおいて、断続的に継続し
て定期的に供給し、晶析反応温度で、晶析反応させ、水
酸化アルミを晶析させると共に晶析後の液をエッチング
工程のエッチング液として再使用することを特徴とする
アルミニウム支持体の表面処理方法。

【００１２】（ｇ）アルミニウム材の表面に際して、前
記（ｆ）に記載の表面処理液中のアルミニウムイオン濃
度を所定の濃度に保つアルミニウム支持体の表面処理方
法において、予め結晶性水酸化アルミニウムをエッチン
グし、平均粒径（メジアン径）１μｍ〜５０μｍ（望ま
しくは１５μｍ）のものを初期の種晶として、前記晶析
反応槽に投入した後、過飽和のアルミン酸ソーダ溶液を
少なくとも３時間（望ましくは１２時間以上）の間隔を
おいて、断続的に継続して定期的に供給し、晶析反応温
度で、晶析反応させ、水酸化アルミを晶析させると共に
晶析後の液をエッチング液として再使用することを特徴
とする印刷版用アルミニウム支持体の表面処理方法。 （ｈ）アルミニウム材の表面処理に際して、前記（ｆ）
に記載の表面処理液中のアルミニウムイオン濃度を所定
の濃度に保つアルミニウム支持体の表面処理方法におい
て、予め結晶性水酸化アルミニウムを粉砕し、エッチン
グし平均粒径（メジアン径）１μｍ〜５０μｍ（望まし
くは１５μｍ）のものを初期の種晶として、前記晶析反
応槽に投入した後、過飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少
なくとも３時間（望ましくは１２時間以上）の間隔をお
いて、断続的に継続して定期的に供給し、晶析反応温度
で、晶析反応させ、水酸化アルミニウムを晶析させると
共に晶析後の液をエッチング液として再使用することを
特徴とする印刷版用アルミニウム支持体の表面処理方
法。

【００１３】（ｉ）アルミニウム材の表面処理に際し
て、前記（ｆ）に記載の表面処理液中のアルミニウムイ
オン濃度を所定の濃度に保つアルミニウム支持体の表面
処理方法において、予め結晶性水酸化アルミニウムを８
０℃〜２００℃の温度で少なくとも１時間から４８時間
保持したものを初期の種晶として晶析反応槽に投入した
後、過飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間
（望ましくは１２時間以上）の間隔をおいて、断続的に
継続して定期的に供給し、水酸化アルミニウムを晶析さ
せると共に晶析後の液をエッチング液として再使用する
ことを特徴とする印刷版用アルミニウム支持体の表面処
理方法。 （ｊ）アルミニウム材の表面処理に際して、前記（ｆ）
に記載の表面処理液中のアルミニウムイオン濃度を所定
の濃度に保つアルミニウム支持体の表面処理方法におい
て、予め、エッチングされ難い結晶性水酸化アルミニウ
ムを初期の種晶として晶析反応槽に投入した後、過飽和
のアルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間（望ましく
は１２時間以上）の間隔をおいて、断続的に継続して定
期的に供給し、水酸化アルミニウムを晶析させると共に
晶析後の液をエッチング液として再使用することを特徴
とすることを特徴とする印刷版用アルミニウム支持体の
表面処理方法。

【００１４】（ｋ）アルミニウム板の表面処理に際し
て、表面エッチング処理に循環使用するアルミン酸ソー
ダ溶液を含む処理液の一部とアルミニウム板の表面処理
工程から排出される廃酸、廃アルカリの中和時に発生す
る非結晶性水酸化アルミニウムを主成分とするアルミニ
ウムスラッジを混合する方法により、過飽和のアルミン
酸ソーダ溶液に調整し、該過飽和のアルミン酸ソーダ溶
液から加水分解反応によって水酸化アルミニウムを晶析
させ、循環使用するアルミン酸ソーダ溶液を含む処理液
の一部からアルミニウムを系外に分離し、処理液中のア
ルミニウムイオン濃度を所定の濃度に保つアルミニウム
支持体の表面処理方法において、予め晶析反応槽に、全
苛性ソーダ濃度が５０〜７００ｇ／リットル、アルミニ
ウム濃度が０〜３００ｇ／リットルである母液と結晶性
水酸化アルミニウムを投入し、液温度を１０℃〜２００
℃の温度で少なくとも１時間から４８時間保持した後、
前記過飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間
（望ましくは１２時間以上）の間隔をおいて、断続的に
継続して定期的に供給し、晶析反応温度で、晶析反応さ
せ、水酸化アルミを晶析させると共に晶析後の液をエッ
チング工程のエッチング液として再使用することを特徴
とするアルミニウム支持体の表面処理方法。 （ｌ）アルミニウム材の表面処理に際して、前記（ｋ）
に記載の表面処理液中のアルミニウムイオン濃度を所定
の濃度に保つアルミニウム支持体の表面処理方法におい
て、予め前記（ｇ）から（ｊ）のいずれか１項に記載の
種晶を晶析反応槽に投入した後、前記過飽和のアルミン
酸ソーダ溶液を少なくとも３時間（望ましくは１２時間
以上の間隔をおいて、断続的に継続して定期的に供給
し、晶析反応温度で、晶析反応させ、水酸化アルミニウ
ムを晶析させると共に晶析後の液をエッチング液として
再使用することを特徴とする印刷版用アルミニウム支持
体の表面処理方法。

【００１５】本発明において、年輪状の内部構造を有す
る水酸化アルミとは結晶成長速度を少なくとも３時間
（望ましくは１２時間以上）の間隔をおいて、定期的に
変化させることで結晶内部に年輪を生成させたものであ
る。このような年輪状の内部構造を有する水酸化アルミ
ニウムはエッチングされ難く欠陥が非常に少ない密な部
分と比較的欠陥の多い疎な部分が周期的に存在してい
る。このため、破壊の際の亀裂が進行せず外力に対する
強度が強い、結晶構造を持つ結晶体で、次に図４を用い
て説明するように水酸化ナトリウム溶液に対しエッチン
グされ難い水酸化アルミニウム結晶を意味する。図４
は、本発明の水酸化アルミニウムの晶析に使用する年輪
状の内部構造を持つ水酸化アルミニウム結晶の一例であ
る試料ＣＲ−４０００ＴＹＰＥと終夜連続して過飽和の
アルミン酸ソーダ溶液を供給して製造したＣＲ−４００
０を１００ｇ／リットルの濃度の苛性ソーダ溶液（初期
のアルミニウム濃度はゼロ当量／リットルである。）に
温度６５℃で溶解した場合、溶解減量／原試料量の百分
率で表した減量と時間の関係を示すグラフである。図４
より本発明の試料ＣＲ−４０００ＴＹＰＥがＣＲ−４０
００より苛性ソーダ溶液にエッチングされにくいことが
わかる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の前記（ａ）に記載の水酸
化アルミニウムの製造方法について説明する。前記
（ａ）に記載の製造方法では、晶析反応槽に全苛性ソー
ダ濃度が５０〜７００ｇ／リットル、アルミニウム濃度
が０〜３００ｇ／リットルの間の組成の母液を入れ、液
温度を１０℃から２００℃の間の所定の温度に設定し
て、この槽に結晶水酸化アルミニウムを投入し所定の濃
度とし、ある所定の時間保持して水酸化アルミニウムの
一部を溶解させた後、過飽和のアルミン酸ソーダ溶液を
少なくとも３時間（望ましくは１２時間以上）の間隔を
おいて、断続的に継続して定期的に供給し、晶析反応温
度に設定し、晶析反応さる。

【００１７】次に前記（ｂ）に記載した水酸化アルミニ
ウムの製造方法について説明する。前記（ｂ）に記載の
製造方法では、種晶溶解工程で水酸化アルミニウムを苛
性ソーダ溶液中でエッチングする。苛性ソーダ溶液中で
エッチングすることにより水酸化アルミニウムは一次結
晶にばらばらになったり、欠陥の多い部分が溶解し、結
果としてエッチングされ難い水酸化アルミニウムが得ら
れ、さらに、少なくとも３時間（望ましくは１２時間以
上）の間隔をおいて、断続的に継続して定期的に過飽和
のアルミン酸ソーダを供給し晶析反応温度に設定し、晶
析反応さることで、過飽和のアルミン酸ソーダを供給し
ない時には、成長が緩慢になる為、さらに強度の強い密
な水酸化アルミニウムが得られると推察される。また、
前記（ｃ）に記載の製造方法では、前記（ｂ）に記載の
製造方法の苛性ソーダ溶液中でエッチングする工程の前
に、予め結晶性水酸化アルミニウムを所定の大きさに粉
砕し、エッチングされ易い状態にした後、該水酸化アル
ミニウムを種晶溶解工程で苛性ソーダ溶液中でエッチン
グして、結果としてエッチングされ難い水酸化アルミニ
ウムが得られる。さらに、少なくとも３時間（望ましく
は１２時間以上）の間隔をおいて、断続的に継続して定
期的に過飽和のアルミン酸ソーダを供給し晶析反応温度
に設定し、晶析反応さることで、過飽和のアルミン酸ソ
ーダを供給しない時には、成長が緩慢になる為、さらに
強度の強い密な水酸化アルミニウムが得られると推察さ
れる。また、前記（ｄ）に記載の製造方法では、水酸化
アルミニウムを粉体のまま電気炉で所定の温度に昇温
し、その温度に保持し、結果としてエッチングされ難い
水酸化アルミニウムが得られる。さらに、少なくとも３
時間（望ましくは１２時間以上）の間隔をおいて、断続
的に継続して定期的に過飽和のアルミン酸ソーダを供給
し晶析反応温度に設定し、晶析反応さることで、過飽和
のアルミン酸ソーダを供給しない時には、成長が緩慢に
なる為、さらに強度の強い密な水酸化アルミニウムが得
られると推察される。

【００１８】前記説明したように水酸化アルミニウムを
前記（ｂ）〜（ｃ）に記載の処理方法で種晶溶解工程で
苛性ソーダ溶液中でエッチングすることにより結果とし
てエッチングされ難い水酸化アルミニウムが得られると
推察される。前記したようなエッチングされ難い水酸化
アルミニウム、あるいはエッチングされ難いものと推察
される水酸化アルミニウムを初期の種晶として晶析反応
槽中で過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から加水分解反応
によって水酸化アルミニウムを晶析させることにより、
欠陥が少なく外力に対する強度が強い、水酸化アルミニ
ウムが得られ、さらに断続的に継続して過飽和のアルミ
ン酸ソーダを供給し晶析反応温度に設定し、晶析反応さ
ることで、過飽和のアルミン酸ソーダを供給しない時に
は、成長が緩慢になる為、さらに欠陥が少なく外力に対
する強度が強い結晶性水酸化アルミニウムが得られる。

【００１９】本発明のアルミニウム板の表面処理方法あ
るいはアルミニウム材の表面処理方法において、表面エ
ッチング処理に循環使用するアルミン酸ソーダ溶液を含
む処理液の一部と表面処理工程から排出される廃酸、廃
アルカリの中和時に発生する非結晶性水酸化アルミニウ
ムを主成分とするアルミニウムスラッジから調整された
過飽和のアルミン酸ソーダ溶液に本発明の方法を適用し
て水酸化アルミニウムを製造することにより、強度が強
い、より広いニーズに適合した、純度の高い水酸化アル
ミニウムを得ることが出来る。前記アルミニウム板の表
面処理方法あるいはアルミニウム材の表面処理方法にお
いて、前記過飽和のアルミン酸ソーダ溶液に特開平５−
２７９０２０号公報に記載の方法を適用して過飽和のア
ルミン酸ソーダ溶液から不純物を除去し、さらに本発明
の方法を適用して水酸化アルミニウムを製造することに
より一層強度が強い、より広いニーズに適合した、純度
の高い水酸化アルミニウムを得ることが出来る。

【００２０】アルミニウム板の表面処理方法あるいはア
ルミニウム材の表面処理方法において、前記したように
過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から均質で純度の高い水
酸化アルミニウムを得るということは、同時に均質で純
度の高い水酸化アルミニウム溶液が回収されるというこ
とを意味し従って表面処理工程全体の工程安定化に寄与
するところも大きい。また、回収された水酸化アルミニ
ウムについても、例えば研磨剤として使用する場合、一
般の工業製品である水酸化アルミニウムよりも寿命が長
く優れた品質のものであるので、広いニーズに適合させ
ることができる。

【００２１】図１に示した本発明のボーキサイトから水
酸化アルミニウムを製造する工程において、フラッシュ
タンク４２で製造したアルミン酸ソーダ溶液を分離板付
き遠心沈降機で不純物を除去し、供給液ストックタンク
４５Ａに一次保管後、過飽和のアルミン酸ソーダ溶液と
して晶析反応槽４５に、少なくとも３時間（望ましくは
１２時間）以上の間隔をおいて、断続的に継続して定期
的に過飽和のアルミン酸ソーダを供給・添加し、別に予
め種晶溶解タンク４６で種晶を調整し、該種晶を晶析反
応槽４５に添加した後、過飽和のアルミン酸ソーダ溶液
を断続的に継続して添加し、晶析反応槽４５で過飽和の
アルミン酸ソーダを加水分解して水酸化アルミニウムを
晶析させる。前記（ａ）〜（ｃ）に記載の種晶調整の技
術は種晶溶解タンク４６において行われる種晶調整の技
術である。また、（ｄ）に記載の方法では水酸化アルミ
ニウムを粉末状のまま空気中で加熱する。図２に示した
本発明のボーキサイトから水酸化アルミニウムを製造す
る工程においては、予め用意したエッチングされ難い種
晶を初期種晶水酸化アルミニウムとして添加して水酸化
アルミニウムの晶析が行われる。〔（ｅ）に記載の水酸
化アルミニウムの製造方法の適用例である。〕なお、図
２における符号は図１に於ける符号と同様である。

【００２２】次に、図３を用いて、前記（ｆ）〜（ｉ）
に記載した本発明の印刷版用アルミニウム支持体の表面
処理方法について説明する。図３に示した本発明の表面
処理方法のエッチング処理槽１１におけるエッチング処
理において、処理液は調液タンク５で調合し、調合され
た処理液は送液ポンプ４を用い送液配管１２を通ってエ
ッチング処理槽１１中のスプレー３に送られる。調液タ
ンク５からのエッチング処理液はさらに給液配管１２よ
り分岐している給液配管１３を通って溶解槽３４にも送
液することができる。給液量及び給液の時期は配管中の
途中に設けた弁（図示されていない）の操作で調節する
ことが出来るので、少なくとも３時間（望ましくは１２
時間以上）の間隔をおいて、断続的に継続して定期的に
過飽和のアルミン酸ソーダを供給・添加することが可能
である。

【００２３】調液タンク５とエッチング処理槽１１とは
給液配管１２および戻り配管１４とによって連結され、
エッチング処理液はこれらの間に循環されている、エッ
チング処理の間に処理液中の水酸化ナトリウム成分は反
応により減少し、アルミニウムイオン含量は増加し、ま
た水は蒸発し減少する等処理液の量および成分濃度は変
化する。このため、調液タンク５内の処理液には水酸化
ナトリウム溶液と水の補給がそれぞれ補給配管２１及び
２２から行われるが、増加するアルミニウムイオンを除
去しないで補給液によって処理液中のアルミニウムイオ
ンを所定の濃度に保つのは無駄が多い。

【００２４】このため、給液配管１３を通って調液タン
ク５内の循環使用中の処理液の一部を溶解槽３４へ適時
に送液し、アルミニウムイオンを系外に除去される。一
方、アルミニウムスラッジ１６は各表面処理工程から排
出される廃アルカリ３０、廃酸３１、３２、３３をｐＨ
調整槽２７にて中和し、凝集沈殿槽２８にて凝集沈殿さ
れる。さらに、フィルタープレス２９にて固液分離さ
れ、溶解槽３４へ適時送られる。

【００２５】溶解槽３４では、エッチング処理液とアル
ミニウムスラッジ１６及び必要に応じ水１９が混合され
て過飽和のアルミン酸ソーダが調整され、必要に応じて
カルシウム等の不純物をスライドシックナー３６とフィ
ルター３５にて除去される。不純物を除去された過飽和
のアルミン酸ソーダ溶液は晶析反応槽７に、少なくとも
３時間（望ましくは１２時間以上）の間隔をおいて、断
続的に継続して定期的に過飽和のアルミン酸ソーダを供
給・添加する。前記（ｆ）〜（ｉ）に記載した本発明の
印刷版用アルミニウム支持体の表面処理方法において
は、別に設けられた晶析溶解タンク（図示されていな
い）において前記（ａ）〜（ｃ）に記載した方法により
調整された種晶を晶析反応槽７に添加した後、過飽和の
アルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間（望ましくは
１２時間以上）の間隔をおいて、断続的に継続して定期
的に供給・添加し晶析反応槽７においてアルミン酸ソー
ダ溶液から加水分解反応によって水酸化アルミニウムを
晶析させ、晶析によってアルミニウムイオン濃度が下が
った、主として水酸化ナトリウムに水酸化アルミニウム
結晶が混合した回収液となる。水酸化ナトリウム液を主
とする処理液と水酸化アルミニウムの結晶との混合物は
送液管１７によってシックナー８へ送られ、結晶化した
水酸化アルミニウムは配管１８を通ってドラムフィルタ
ー９で離漿し、ホッパー１０に集められる。一方水酸化
ナトリウム液を主とする処理液は回収液として回収用配
管２０を通り、必要に応じて濃度調整後調液タンク５に
返送される。一方ホッパー１０に集められた水酸化アル
ミニウムは機械的粗面化工程の研磨剤として必要に応じ
て研磨液調整タンク４７に供給される。前記（ｊ）に記
載した本発明の印刷版用アルミニウム支持体の表面処理
方法は、晶析反応槽７に添加する種晶が予め用意したエ
ッチングされ難い種晶である他は前記（ｆ）〜（ｉ）に
記載した本発明の印刷版用アルミニウム支持体の表面処
理方法と同じである。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明は、これらの実施例に限定されるものでは
ない。 実施例１ 上記図３に示した配置の装置により、下記の条件で水酸
化アルミニウムスラッジの改質を行いながらアルミニウ
ム板の表面処理を行った場合の結果を示す。 アルミニウム表面処理条件 アルミニウム板幅 ：１０００ｍｍ 処理スピード ：５０ｍ／分 晶析条件 晶析槽内温度 ：５５℃ 晶析液濃度 ： 全ＮａＯＨ １００ｇ／リットル アルミニウム １５〜２０ｇ／リットル （周期的に変化させる。） 晶析種晶濃度 ： １００ｇ／リットル 初期種晶条件 水酸化アルミニウム ：Ｈ−Ｗ （商品名；昭和電工（社）製） 種晶溶解液濃度 ： 全ＮａＯＨ １００ｇ／リットル アルミニウム ２０ｇ／リットル 種晶溶解液温度 ：７５℃ 図５に初期種晶条件として一般的な工業原料である水酸
化アルミニウムＨ−Ｗを予めじめ全ＮａＯＨ（１００ｇ
／リットル）、アルミニウム（０ｇ／リットル）の母液
中で７５℃で１０分間処理した種晶（水酸化アルミニウ
ム）を晶析液濃度を周期的に変化させながら結晶成長さ
せた場合の結晶構造を示す断面の走査電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）写真を示す。この写真から、本実施例で得られた結
晶性水酸化アルミニウムは年輪状の内部構造を有してい
つことが認められる。

【００２７】比較例１ 上記図３に示した配置の装置により、実施例１の比較の
ために、下記条件で初期種晶条件として一般的な工業製
品である水酸化アルミニウムを使用し、水酸化アルミニ
ウムスラッジの改質を行いながらアルミニウム板の表面
処理を行った場合の結果を表１に示す。 アルミニウムの表面処理条件 アルミニウム板幅 ： １０００ｍｍ 処理スピード ： ５０メートル／分 晶析条件 析出槽内温度 ： ５５℃ 晶析液温度 ： 全ＮａＯＨ １００ｇ／リットル アルミニウム ２０ｇ／リットル （２４時間連続供給） 晶析種晶濃度 ： １００ｇ／リットル 初期種晶条件 水酸化アルミニウム ：Ｈ−Ｗ （昭和電工（社）製） 種晶溶解液濃度 ： 全ＮａＯＨ １００ｇ／リットル アルミニウム ２０ｇ／リットル 種晶溶解液温度 ：７５℃

【００２８】

【表１】

【００２９】図６に初期種晶条件として一般的な工業原
料である水酸化アルミニウムＨ−Ｗを予めじめ全ＮａＯ
Ｈ（１００ｇ／リットル）、アルミニウム（０ｇ／リッ
トル）の母液中で７５℃で１０分間処理した種晶（水酸
化アルミニウム）を晶析液濃度が常に一定になるように
２４時間連続して過飽和のアルミン酸ソーダを供給し、
結晶成長させた場合の結晶構造を示す断面のＳＥＭ写真
を示す。水酸化アルミニウム結晶構造を示す断面のＳＥ
Ｍ写真は、水酸化アルミニウムを樹脂で包埋し、バフ研
磨した後、苛性ソーダの約１０％溶液で１０分間エッチ
ングし、硝酸の１０％溶液で１分間洗浄し、水洗した後
の結晶をＳＥＭにより撮影したものである。この写真か
ら明らかなように、この比較例で得られた水酸化アルミ
ニウムには、年輪状の内部構造が示されていない。

【００３０】

【発明の効果】本発明の過飽和のアルミン酸ソーダ溶液
から加水分解反応によって、水酸化アルミニウムを晶析
させる水酸化アルミニウムの製造方法により得られた結
晶性水酸化アルミニウムは、従来になく強度があり、外
力により二次結晶が破壊し難い。このことにより、さら
に広範囲で得られた水酸化アルミニウムを工業原料とし
て利用できるようになった。また、本発明のアルミニウ
ム材又は印刷版用アルミニウム支持体の表面処理方法に
おいては、上記の方法により得られた結晶性水酸化アル
ミニウムを、アルミニウム材またはアルミニウム板の表
面処理用の研磨材として使用しているので、一般の工業
原料の水酸化アルミニウムに比べ研磨寿命が大幅に増加
した。以上により、本発明は、結晶性水酸化アルミニウ
ムの品質改良及びアルミニウム材またはアルミニウム板
の表面処理工程設備のコストダウンに大きく貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により予め調整された種晶を用い
る本発明の水酸化アルミニウム製造方法による新アルミ
ナ製造工程の構成概略図である。

【図２】エッチングされ難い種晶を用いる本発明の水酸
化アルミニウム製造方法による新アルミナ製造工程の概
略構成図である。

【図３】本発明のアルミン酸ソーダ溶液製造方法による
印刷版用アルミニウム支持体の表面処理工程の概略構成
図である。

【図４】本発明の実施例１および比較例１の方法によっ
て製造した水酸化アルミニウムの水酸化ナトリウム溶液
に対する溶解性を比較したグラフである。

【図５】一般的な工業製品である水酸化アルミニウムＨ
−Ｗを苛性ソーダ処理した後、実施例１に従って結晶成
長させた場合の種晶の断面の結晶構造を示す走査顕微鏡
（ＳＥＭ）写真である。

【図６】一般的な工業製品である水酸化アルミニウムＨ
−Ｗを苛性ソーダ処理した後、比較例１に従って結晶成
長させた場合の種晶の断面の結晶構造を示すＳＥＭ写真
である。

〔図１及び図２〕

４０ ボールミル ４１ ダイジェスター ４２ フラッシュタンク ４４ 分離板付遠心沈降機 ４５ 晶析反応槽 ４５Ａ 供給液ストックタンク ４６ 種晶溶解タンク 〔図３〕 ５ 調液タンク ７ 晶析反応槽 ８ シックナー ９ ドラムフィルター １０ 水酸化アルミニウムホッパー １１ エッチング処理槽 １５ 電解処理槽 ２０ 回収液 ２５ 陽極酸化槽 ２８ 凝集沈殿槽 ２９ フィルタープレス ３４ 溶解槽 ３５ フィルター ３６ スラッジシックナー ３８ 蒸発管 ４７ 研磨液調液タンク

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から加水分
   解反応によって水酸化アルミニウムを晶析させる結晶性
   水酸化アルミニウムの製造方法において、全苛性ソーダ
   濃度が５０〜７００ｇ／リットル、アルミニウム濃度が
   ０〜３００ｇ／リットルである母液と結晶性水酸化アル
   ミニウムの混合懸濁液の液温度を１０℃〜２００℃の温
   度で少なくとも１時間から４８時間保持した後、前記過
   飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間の間隔
   を空けて断続的に継続して定期的に混合し、晶析反応温
   度で晶析反応させることを特徴とする結晶性水酸化アル
   ミニウムの製造方法。
2. 【請求項２】過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から加水分
   解反応によって水酸化アルミニウムを晶析させる結晶性
   水酸化アルミニウムの製造方法において、予め結晶性水
   酸化アルミニウムをエッチングし、平均粒径（メジアン
   径）１μｍ〜５０μｍのものを初期の種晶とし、前記過
   飽和のアルミン酸溶液を少なくとも３時間の間隔を空け
   て断続的に継続して定期的に混合し、晶析反応温度で晶
   析させることを特徴とする結晶性水酸化アルミニウムの
   製造方法。
3. 【請求項３】過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から加水分
   解反応によって水酸化アルミニウムを晶析させる結晶性
   水酸化アルミニウムの製造方法において、予め結晶性水
   酸化アルミニウムを粉砕し、平均粒径（メジアン径）１
   μｍ〜５０μｍのものを初期の種晶とすし、前記過飽和
   のアルミン酸溶液を少なくとも３時間の間隔を空けて断
   続的に継続して定期的に混合し、晶析反応温度で晶析さ
   せることを特徴とする結晶性水酸化アルミニウムの製造
   方法。
4. 【請求項４】過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から加水分
   解反応によって水酸化アルミニウムを晶析させる結晶性
   水酸化アルミニウムの製造方法において、予め結晶性水
   酸化アルミニウムを粉体のまま、８０℃〜２００℃の温
   度で少なくとも１時間から４８時間保持したものを初期
   の種晶として晶析反応槽に投入した後、過飽和のアルミ
   ン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間の間隔をおいて、断
   続的に継続して定期的に供給し、水酸化アルミニウムを
   晶析させることを特徴とする結晶性水酸化アルミニウム
   の製造方法。
5. 【請求項５】過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から加水分
   解反応によって水酸化アルミニウムを晶析させる結晶性
   水酸化アルミニウムの製造方法において、種晶としては
   エッチングされ難い結晶性水酸化アルミニウムを初期の
   種晶として晶析反応槽に投入した後、過飽和のアルミン
   酸ソーダ溶液を少なくとも３時間の間隔をおいて、断続
   的に継続して定期的に供給し、水酸化アルミニウムを晶
   析させることを特徴とするアルミニウム支持体の表面処
   理方法。
6. 【請求項６】アルミニウム板の表面処理に際して、表面
   エッチング処理に循環使用するアルミン酸ソーダ溶液を
   含む処理液の一部とアルミニウム板の表面処理工程から
   排出される廃酸、廃アルカリの中和時に発生する非結晶
   性水酸化アルミニウムを主成分とするアルミニウムスラ
   ッジを混合する方法により、過飽和のアルミン酸ソーダ
   溶液に調整し、晶析反応槽において前記過飽和のアルミ
   ン酸ソーダ溶液から加水分解反応によって水酸化アルミ
   ニウムを晶析させ、循環使用するアルミン酸ソーダ溶液
   を含む処理液の一部からアルミニウムを系外に分離し、
   処理液中のアルミイオン濃度を所定の濃度に保つアルミ
   ニウム支持体の表面処理方法において、予め晶析反応槽
   に、全苛性ソーダ濃度が５０〜７００ｇ／リットル、ア
   ルミニウム濃度が０〜３００ｇ／リットルである母液と
   結晶性水酸化アルミニウムの混合懸濁液の液温度を１０
   ℃〜２００℃の温度で少なくとも１時間から４８時間保
   持した後、前記過飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少なく
   とも３時間の間隔を空けて断続的に継続して定期的に供
   給し晶析反応温度で、晶析反応させ、水酸化アルミニウ
   ムミを晶析させると共に晶析後の液をエッチング工程の
   エッチング液として再使用することを特徴とするアルミ
   ニウム支持体の表面処理方法。
7. 【請求項７】アルミニウム板の表面処理に際して、請求
   項６に記載の表面処理液中のアルミニウムイオン濃度を
   所定の濃度に保つアルミニウム支持体の表面処理方法に
   おいて、予め結晶性水酸化アルミニウムをエッチング
   し、平均粒径（メジアン径）１μｍ〜５０μｍのものを
   初期の種晶として、前記晶析反応槽に投入した後、前記
   過飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間の間
   隔を空けて断続的に継続して定期的に供給し、晶析反応
   温度で晶析反応させ、水酸化アルミニウムを晶析させる
   と共に晶析後の液をエッチング工程のエッチング液とし
   て再使用することを特徴とする印刷版用アルミニウム支
   持体の表面処理方法。
8. 【請求項８】アルミニウム板の表面処理に際して、請求
   項６に記載の表面処理液中のアルミニウムイオン濃度を
   所定の濃度に保つアルミニウム支持体の表面処理方法に
   おいて、予め結晶性水酸化アルミニウムを粉砕し、平均
   粒径（メジアン径）１μｍ〜５０μｍのものを初期の種
   晶として、前記晶析反応槽に投入した後、少なくとも３
   時間の間隔を空けて前記過飽和のアルミン酸ソーダ溶液
   を断続的に継続して定期的に供給し、晶析反応温度で晶
   析反応させ、水酸化アルミニウムを晶析させると共に晶
   析後の液をエッチング工程のエッチング液として再使用
   することを特徴とする印刷版用アルミニウム支持体の表
   面処理方法。
9. 【請求項９】アルミニウム板の表面処理に際して、請求
   項６に記載の表面処理液中のアルミニウムイオン濃度を
   所定の濃度に保つアルミニウム支持体の表面処理方法に
   おいて、予め結晶性水酸化アルミニウムを８０℃〜２０
   ０℃の温度で少なくとも１時間から４８時間保持したも
   のを初期の種晶として晶析反応槽に投入した後、前記過
   飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間の間隔
   を空けて断続的に継続して定期的に供給し、水酸化アル
   ミニウムを晶析させると共に晶析後の液をエッチング工
   程のエッチング液として再使用することを特徴とする印
   刷版用アルミニウム支持体の表面処理方法。
10. 【請求項１０】アルミニウム板の表面処理に際して、請
    求項６に記載の表面処理液中のアルミニウムイオン濃度
    を所定の濃度に保つアルミニウム支持体の表面処理方法
    において、予めエッチングされ難い結晶性水酸化アルミ
    ニウムを初期の種晶として晶析反応槽に投入した後、前
    記過飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間の
    間隔を空けて断続的に継続して定期的に供給し、水酸化
    アルミニウムを晶析させると共に晶析後の液をエッチン
    グ工程のエッチング液として再使用することを特徴とす
    る印刷版用アルミニウム支持体の表面処理方法。
11. 【請求項１１】アルミニウム板の表面処理に際して、表
    面エッチング処理に循環使用するアルミン酸ソーダ溶液
    を含む処理液の一部とアルミニウム板の表面処理工程か
    ら排出される廃液、廃アルカリの中和時に発生する非結
    晶性水酸化アルミニウムを主成分とするアルミニウムス
    ラッジを混合する方法により、過飽和のアルミン酸ソー
    ダ溶液に調整し、該過飽和のアルミン酸ソーダ溶液から
    加水分解反応によって水酸化アルミニウムを晶析させ、
    循環使用するアルミン酸ソーダ溶液を含む処理液の一部
    からアルミニウムを系外に分離し、処理液中のアルミニ
    ウムイオン濃度を所定の濃度に保つアルミニウム支持体
    の表面処理方法において、予め晶析反応槽に、全苛性ソ
    ーダ濃度が５０〜７００ｇ／リットル、アルミニウム濃
    度が０〜３００ｇ／リットルである母液と結晶性水酸化
    アルミニウムを投入し、液温度を１０℃〜２００℃の温
    度で少なくとも１時間から４８時間保持した後、前記過
    飽和のアルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間の間隔
    を空けて断続的に継続して定期的に供給し、晶析反応温
    度で晶析反応させ、水酸化アルミニウムを晶析させると
    共に晶析後の液をエッチング工程のエッチング液として
    再使用することを特徴とする印刷版用アルミニウム支持
    体の表面処理方法。
12. 【請求項１２】アルミニウム材の表面処理に際して、請
    求項１１に記載の表面処理液中のアルミニウムイオン濃
    度を所定の濃度に保つアルミニウム支持体の表面処理方
    法において、予め請求項７ないし請求項１０のいずれか
    １項に記載の種晶を晶析反応槽に投入した後、前記過飽
    和のアルミン酸ソーダ溶液を少なくとも３時間の間隔を
    空けて断続的に継続して定期的に供給し、水酸化アルミ
    ニウムを晶析させると共に晶析後の液をエッチング工程
    のエッチング液として再使用することを特徴とする印刷
    版用アルミニウム支持体の表面処理方法。