JPS5921521A - 生石灰から高品位水酸化カルシウムを製造する方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生石灰から高品位水酸化カルシウムを製造す
る方法、詳しくは、生石灰を乳化率５０〜８０％で乳化
した後、固形分を分級して乳化物を得る生石灰から高品
位水酸化カルシウムを製造する方法に関するものである
。

水酸化カルシウムは強アルカリであり、中和剤。

排水処理剤として上下水消、公害防止用に、又、漂白剤
の製造原料、更には土壌の改質剤、建設用材料、砂糖の
精製２食品添加剤等、巾広い分野に大計に消費されてい
る化合物である。

一般に水酸化カルシウムは、石灰石をゴー　クス。

石炭又は重油を使って焼成１〜生石灰とｔ、７、この１
１石灰を水で消化して水酸化カルシウムと−４−６、）
−ｉ法で製！古されている。

この方法は、水酸化カルシウムを安価にｌ〜かも人（１
０τ！埒イピすることができるが、原料として石灰イ１
どい５天然゛吻を直置用いるため、石灰石に由来・１−
ろ小細Ｊ：、ｙ６のＩＩ　４．ｒ！およびその端は多（
、燃料である＝１−ジス９石ｊ、シ、吏油に由来する不
純物も加わＬ’ｌ、一般の化学品に比べてその純度は極
めて低い。

ｆ、（ｒλため、１史用分腎は商純朋な必ＩＰｊ、とし
ない粗野な分ＩＪｊｆか、不紳′吻の除去工程をＩｉψ
げた分野に限られている。

水１′１′ｖ化力ルシウノ、に含まれる不純′吻とし゛
〔は、ｃ、ｏ、　（ｔ’ｌｌｌちＣａＣｌ３　）、　５
ｉ０２　、　Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３。

ｋ４ｇＯ，ε）Ｏ，（ＣａＳＯ４又は（！ａｓＯ３）　
＊があり、これらは傍？１１で１〜５　ｗｔ％もある。

又、徴用金属とし２て、Ｏｒ、　　Ｍｎ、　　Ｃｕ、　
　Ｐｂ等があり、これらは１０〜１．　（１００ｔｌｌ
ｌＴＩ稈含まれる。但し、その川および比率け、イ１灰
石の産地、コークス、石炭１重油の種用によって大ｒｉ
に異なる。

又、イ１灰石（・：を国内において数少ない自給天然資
源Ｃ）一つでＡｔ）るか、石灰石の採掘が進むにつれて
その純度は低下する傾向にある。

以上のことから、水酸化カルシラノ、の高品位化は極め
て重要であり、高品位化することにより、その需要は増
大し、用途は拡大することになる。

従来より、水酸化カルシウムの１６品位化には、生石灰
を篩にかけ、細粒を除いた後、水和させて高品位の水酸
化カルシウムを得ろ方法がある。これは燃料の燃えかす
、砂、不純物の多い細粒生石灰の除去が主目的である。

１７かしながら、１核方法による高品位化の効果は薄く
、除去効果のある不純物も、Ｓｉｎ、　、　　Ａｌ、０
．　、　　ＳＯ２程度に限られている。又、生石灰の表
面をけずり取った後、水和させる方法がある。該方法は
生石灰表面に伺着した燃料の燃えかすを除去するのが目
的であイ・。１−＋かじながら、生石灰の塊が不定形で
あることから、その操作は極めて困難であり、大川生産
で六ノ、Ｃ′いぼかつか、全表面をけずり＋＋Ｖろこと
ばできず、ｌＪ＋には生石灰内部の不純物な除くことは
到底できない。又、生石灰を水和１７、はぼ完全に乳化
して得られる石灰乳を液体サイクロン又は湿式篩で処理
し、て、ｊｌｔｌ　ｆ＜７部の水酸化カルシウムを得る
方法がある。Ｎ”；方法（・ｒ粗粒の砂分等な除（のが
主目的である。し２かしながら、その効果は、５ｉｌｌ
、、　　Ａ４，０３の１）′ｒ去程ｌ埃に限られろげが
りか、１斤去効５長は小さい。

坂トのことに鑑み、＋発明者らはハ１１料の不純物の４
１１１角、含Ｆｆ＋の変動に左右されず、高品位でしか
モ簡Ｑｊｉ−ナフロセスで経済的に水酸化カルシウムを
１１！！！浩できろノ５法な確立すべく鋭背横付した結
果、生イ１灰の乳化をある範囲の乳化率で行ない、固形
分を分級（（より分離すれば高品位の水酸化カルシラノ
・が・製造１゛きることを胛、い出ｔ２イ（発明を完成
させた。

−ｔ’　ｉ：ｒわち、＋：発明は生石灰を水利させて水
酸化カルシウムを製造する方法にお℃・て、生石灰を乳
化−ｆ３０〜８０％の範囲で乳化した後、Ｉｉ’ｉ形分
を分級ｔ２て乳化物なｉ４することを’ｉｙ徴とする生
石灰から商品０ス水酸ｆヒカルシウムを製造する方法を
提供するものである。

本発明を５ｊｉにｉｉ’ｌ″］別に説明する。

本発明は生石灰を乳化率３０〜８０％の範囲で乳化した
後、固形分を分級して乳化物を（０ることを必須の吸件
とする。

本発明者らは、生石灰から高品位の水酸化カルシウムを
製造する方法を見い出すべ（、生石灰の水利および乳化
に関して詳細に検討した。その結果、三つの興味ある事
実を発堅した。

すなわち、生石灰の水利はＡ１・常に速（、短時間のう
ちに完了する。しかしながら、乳化、すなわち、数ミク
ロン程度の結晶および該結晶が数個から十数個隼合した
水酸化カルシウムのスラリ〜になるには時間を要１−２
、又、乳化は必ずしも水利生石灰の表面からではな（、
ある特定の部分から始まり、最後には完全なη４化状態
になる。又、完全に乳化するまでの状態は、冗の生石灰
の形が均等乳化では数ミリメートルから十数ミリメー　
トルまでは細分化と乳化が同時に進み、それ以後は乳化
物が徐々に増え、それにつれて未乳化物が漸次縮少しで
いくのである。史に、乳化物の不純吻合に１夕乳化率で
市ってみると、強い相関ｔ１．があり、乳化率が６０％
中では乳化物系中の不純物か非常に少なく、７０％から
徐々に噌え、８０％を越えると急激て増７ＪＩＩするこ
とがわかった。

これらのことについて本発明者らは、詳しくはわからな
いが、次のように推察している。

すプ、【わち、生石灰の水和は従来から言われているよ
うに、極めて速く、水と反応して水酸化カルシウムにな
る。しかし、水酸化カルシウムの結晶化、結晶成長には
時間を要し、数ミクロンに成長ｌまた時点で母体である
水和生石灰から単結晶及び集合晶として離れ、ＺＫ溶液
中に懸濁、つまり乳化する。又、生石灰の水和はその表
向から進むが、原料である生石灰が天然物であり、均乃
でないことから水酸化カルシウムの結晶化は、あるＩ特
定の子、′ｆ晶化容易ノ、ｃ部分から進み、反応熱、結
晶化及び結晶成長による膨張で生石灰は細分化し、安定
した時点でイ１１１分化は終わる。

中に、生ｆｉ灰中の・ト紳物のほとんどはカルシウム化
合物を形成し、不純物が水酸化力ｌし／ラムの結晶化及
び結晶成長を抑制すること、不純１吻のカルシウム化合
物の結晶化及び結晶成長が遅いことから、不純物の多い
部分の乳化がｉ！ｆ　ｌＴＬ、、されろことによると考
えている。

以上の説明からも明らかなように、生石灰の乳化が不完
全な状態で分級して、未乳化物ケ除くことにより高品位
の水酸化カルシウムが得られたのである。

尚、本発明でいう乳化率とは、生石灰中の酸化カルシウ
ムを水酸化カルシウムに換算した値に対する乳化物中の
水酸化カルシウムの割合、すなわち、水和生石灰から離
れ水溶液中に懸濁ｌ〜た数ミクロン程度の結晶及び該結
晶が数個から十数飼集合した水酸化カルシウム結晶の割
合でｋ〕ろ。又、該結晶は実質的に４８ノツシーの標準
篩を通過し、未乳化物は通過しないので乳化率の測定は
４８メツシユの標準篩を用（・て行なった。

本発明では、／−１石灰の乳化率を８０％以Ｆ−にする
ことが必須である。乳化率な８０％より大きく一＋゛る
と不紳′１セｊもγ１化し、乳化した水＋’１ＩＩｆｔ
；カルシウノ・ど０離できｆｃ　（ｔｒる３、乳化率７
０％以下にすると、乳化１ｉＩ邦／Ｉ−ｒミ庄Ａ１ろ不
純物ｉＬはす、１に少プ４（りなる（＋）で、＋１　＋
　Ｌい。′汁ｆｌ−＝Ｉ”　６０％以下−τ：は不わ［
（′吻１１罎は（■めて少なく　ｊ、ｔＩｌ史に望まし
い。乳化率６０％より小さくし７てもり１によｔ）以上
の効果はり、られない３、又、乳化率３０′！より小さ
くすると、乳化物の分級による分ｔｉＨ１’ｆが困ｈ１
１１となるばかりか、水酸化カルシウムσ”ＩＭ　′−
ｉ：′（ｌ　１低下が大、きくな４）ので好ましくない
。乳化率が４０（冬・以上ｔこ１．ｘると乳化！吻の分
級がより↑≠易にｔ、ｃ　Ｉ）σ）で９ツマしい。した
がって、本発明の乳化率θ）範囲は５０〜８０％、望ま
しくば６０〜７０（僧、史に望ましくは４０〜・６０％
である。

父、生石灰θ）水和は水だけでなく、燻化カルシウムや
１品化ナトリウム等のｔｉ　＄溶液を用いることもでき
る。又、乳化装置としては、タンク式でもキルン式でも
、父、スクリコーーミキザ一式でもよい。Ｋ１回回分−
ひも連続式でもよい。

γ１．化率４を曲えろ水の室、温度９時間、生石灰粒径
、１を拌等によって調節できるが、乳化時間で調節する
方法が容易であり好ましい。

乳化物中の水酸化カルシウム濃度は、生石灰の粒径、酸
化カルシウムの結晶粒径、生石灰の密度。

生石灰に含まれる不純物の種類２Ｍ１史には水利条件、
例え’＋ｆ）温度、塩遵塵によって鴇なるが、１０〜４
０ｗｔ、％とすることが適当であり、これは容易に実施
できる。本発明法では、水を＾まない水酸化カルシウム
も得られる。すなわち、生石灰に加える水の鼾を抑えて
、乳化率（水和生石灰から離れた！にミクロン株間θう
水酸化カルシラノ・結晶の−ＩＩ合）が前述の範囲にな
った時点で篩マソノ１μ理することにより、粉末状の水
酸化カルシウム火得ろ。

尚、本発明で用いる生石灰は、（Ｑゼζ生石灰、具体的
には石灰石をコークス、石炭又はｆ！油で焼成して得ら
れた塊状生石灰が不純物の除去に対（〜て効果的である
ことから望ましい。又、塊状牛（１灰の平均粒径は１０
〜１００間が不純物の除去効果。

操作面から好ましい。

父、生石灰を目開き１０止り、上の篩で処即（−２て俳
「〕れる柑粗粒の生石灰を用いる１４４台、水酸化カノ
トシウムσ）高品位は史に進むので望ましい。

１１１４ｉｌき２０問以上の篩で処理１″ると唄に９４
ま［７い。

次に乳化物と未乳化′吻の分級による分離について説明
−す４１゜ ｉｉＪ述したように、未乳化物は均等に細分化され−４
“、かなり大きい粗粒で存在しており、乳化物との粒径
アηが非常に大きいため、その分級は極めて容易であり
、従来法である生石灰をほぼ完全に乳化して４ト級する
方法と比べてはるかに容易である。

このことも本発明の大きな特徴である。

分級は液体ザイクロン、篩、ハージング向流分級器等、
通常σ）分級器で容易に実施できろ。

分級器ｉｓを行なう時の水酸化力ルシウノ、の粒径け、
１１：Ｃ１灰の粒径、乳化率等によって多少５１．１な
るが、未乳化物が粗粒であり、乳化物が微祁ｊであるこ
とから、２００００００ミフロンＤＩ、−分級分離は容
易に実施できる。史に粒径が３００ミクロン以Ｆσ）用
台、乳化％＋と未乳化物を実′自的に分離できるので′
″召ましく、１００ミクロン以下なら史に望ましい。尚
、分級操作を行なう粒径な更に小さくしても水酸化カル
シウムの高品位化はそれ程進まず、反曲分級操作は、や
や雌しくなり、乳化した水酸化カルシウムの収率が低下
する。

こうして高品位の水酸化カルシウムが得られるが、これ
を沖渦、更顛乾燥して水酸化カルシウムの粉末にしても
良い、又、分級で得られた不純１例の多い未乳化物は史
に乳化させて、低品位の水酸化カルシウムどし、排水処
理、土壌の改質等の粗野な分野に１［］いることができ
る。

尚、本発明の予期しなかった′特徴と１−、て、次の二
点が挙げられる。

１）得られる水酸化カルシウムは活性であり、反応性に
富む。　　２）得られる水酸化カルシウムの溶解速度が
大きい。これらは水酸化カルシウムの、Ｉ’ｌｌｊ＆が
高いことによるものと思われる。

次に本発明の特徴を列記する。

（１）　　不紳物の多い生石灰から、高品位の水酸化カ
ルシウムが得られる。

（２）操作が簡単であり、経済的′ひある。

（：ｌｌ　　？４＋もれる水酸化力ルシウ１２は活性で
あり反［７，、件に富む。

（ｎ　　？ｒ４られろ水酸化カルシウムの溶解速度が大
きい。

（５）　　副生−（−る粗悪な水酸化カルシウムも有効
に１史えろ。

次に本発明の＝、、％　ｊ、＠例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。又、実施例及び比較例
で示す部及び％け全て車量に基づ（ものである。

尚、分析力法はＦ記の方法によった。

Ｃｏ２　　　小四式無水炭酸装置を用いた容量法（ＪＴ
Ｅ：　　Ｒ９旧１） ｉ４１　（ｌｔ　　　過塩素酸法による沈殿をアルカリ
溶融した後、１−アミノ−２−ナフト ール−４−スルホン酸による比色室 端法（分界・光吐計（１す１１） ｉ、Ｏ，アンモニア水中和による沈殿をアルカリ溶融し
た後、オキシンによる比 色定１仕（分光ＷＩｔ井１１１使用） 旨う、０．　　オルソフェナントロリンＪ−ｔ　色定量
分光光度言１使用） ＭｇＯ原子吸光光度法 ＥＦＯ４ＢａＳＯ４生成によろ比濁法（分光光度計使用
） Ｃｒ、　Ｍｎ、　Ｎｉ　　フレームレス式原子吸光法実
施例１〜４．比較例１〜２ ５０〜６０朋の石灰石をコークスで焼成して得られた９
　６　％生石灰１００部に水６３０部を加えて混合し、
水利させ、乳化時間を変え、生成物な抜き出し、直ちに
４８メツシユの標準篩で分級し、乳化′吻を得、不純物
の濃度を測定した。この結果を８１に示１゜ 実施例５ 実施例１の生石灰を目開き１２．７　ａｍの篩で処理し
て得た粗粒部の９７％生石灰１００部に水３５０部を加
えて水和させ、１０分後に４８メｙシ、の標準篩で分級
し乳化物を得た。該乳化物の品質を表１に示す。

（１イ１ｊ　例６ ｆ４　、ｊｉ缶ｊ＋１５　（ア、）ノ１トノミにおいて
、１−１開き２５．４闘の篩−て−机）４１１する以ダ
トｉゝて同様にイ１°を作したところ表１に・＋？す＾
１１イ果をｆ；また。

実施例 妻疵例乙の方法に、１′６いて、９２メツシユ（目開き
２０００　メ１　）の標準篩で分級する以外全て同様に
操作１−７、イｌ〈１に示す結束欠得た。

実施例 ′・１．！：施１＋１６の方法において、９２メツシユ
及び２００メノシっ、（目開き７４μ）の標準ｉｇ（ｊ
で分級する以夕ｌ全゛ｒ回１子に操作し１．７′そ１に
示す結果を得Ｉこ。

比較例５ 実横Ｉ’ｌｌ　６θ）ノーｊ法において、水１１１時間
１０時間にして完全に′？１、化させる以外は全て同様
に操作し、表１に示す活用なイ［トだ。

比較１＋ＩＪ　４ 比軸例５で得られた乳化物を２００メツシユσ）標準篩
で処理し、表１に示′Ｖ結果をイηた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）生石灰を水和させて水酸化カルシウムを製；／、
   Ｈｉる方法において、生石灰を乳化率５０〜８０％で乳
   化した後、固形分を分級して７に酸化カルシウムの乳化
   物を得ろことを特徴とする生石灰から高品位水酸化カル
   シウムを製造するＪｊ法。 （２）生石灰が石灰石をコークス、石炭又は重油で・牌
   成して？１すられた塊状生石灰である特許請求の範１ｉ
   ｆｔ用１．ｔｆ％記載の生石灰から高品位水酸化カルシ
   ウムを製造する方’ＩＪγ。 ｉ３１　　牛（１灰力−生石灰な［１開き１０間以上の
   篩で処理し７てイ々Ｂ）れる粗１１ＹＸ３の生石灰であ
   る特許７１ｒ’ｉ求（７）・ｊ・Ｉ′Ｉ閉第１．１Ｅｌ
   又は；゛１λ２珀記載の生石灰から高品位水酸化カルシ
   ウムを製造する方法。 （４）生石灰の乳化率を５０〜７０％にずろ特許請求の
   範囲第１項から第５項のいずれか記載の生石灰から高品
   位水酸化カルシウムを製造する方法。