JPS593404B2 - 珪酸アルカリを製造する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は珪酸アルカリを製造する方法、特に珪石と苛性
アルカリとを湿式法はより反応せしめて珪酸アルカリを
製造する場合、珪曹比（Ｓｉ０２／Ｎａ２０）を高くせ
しめる方法に係るものである。

珪酸ソーダ等の珪酸アルカリは、その製造方法として乾
式法と湿式法に大別される。

そして何れの場合においても原料として珪石及び苛性ア
ルカリが用いられるが、乾式法においてはこれら原料に
直接火焔を吹きつけて原料を溶融反応せしめる手段が採
られており、この方法は湿式法に比較して反応性も高く
、又珪曹比を高くし易い利点がある反面、大量の熱量を
要し、近年各方面の重大関心事となっている省エネルギ
ーの観点からは好ましい方法とは言い難い。

これに対し、湿式法は乾式法より少ないエネルギーで珪
酸ア′ルカリを得ることが出来るが、乾式法に比して１
段の反応では珪曹比がいく分低い傾向にある。

本発明者はかかる点に鑑み、珪石と苛性アルカリとの反
応率を向上せしめ、以って珪曹比を高くし得る手段を見
出すことを目的として種々研究、検討した結果、反応に
供される珪石を、反応性を向上せしめる為に所定粒径に
粉砕せしめるに当り、苛性アルカリの存在下に粉砕を実
施せしめることにより、前記目的を達成し得ることを見
出した。

かくして本発明は、珪石と苛性アルカリとをオートクレ
ーブにより蒸解せしめて珪酸アルカリを得るに当り、原
料となる珪石を加熱することなく予め苛性アルカリ水溶
液の存在下に粒径１〜５００μに粉砕せしめておくこと
を特徴とする珪酸アルカリの製造方法を提供するにある
。

本発明において、用いられる珪石に特に制限はないが、
例えばα−石石英中α−クリストバライト晶等の本来反
応しにくい結晶質の珪石が特に適している。

又、珪石を粉砕するに当って用いられる苛性アルカリは
、後にオートクレーブ中で反応せしめるに必要な量を用
いてもよく、又それより少なく用いることも出来るか、
粉砕効率及び反応性の向上の為には反応に必要な量の全
量を用いる方が効果的である。

珪石が粉砕される粒径としては、オートクレーブ中での
反応率及び珪曹比を有効に向上せしめる為、はぼ１〜５
００μ程度、好ましくは１〜８０μ程度に粉砕せしめる
のが適当である。

かかる粉砕を実施せしめるには、例えはボールミ、振動
ミル、コロイドミル等の粉砕機を用いることが出来る。

又、粉砕に供される苛性アルカリの濃度は、あまり濃す
ぎたり、固体状であると、珪石全体に苛性アルカリが行
きわたらず、本発明の所期の目的が達成し得なくなる。

この為、濃度は通常５〜５０重量係程度の水溶液を用い
るのが適当である。

本発明方法を採用すると何故に反応率が向上するかにつ
いての理由は必ずしも明確でないが、予め粉砕された珪
石に対し、苛性アルカリをまぶしつけたものに比較する
と本発明方法の方が反応率の向上が見られる処からする
と、粉砕品中に存在する珪石微粉と苛性アルカリとが粉
砕過程で混合し、かかる混合物が粒状珪石の表面に十分
貼着し、これがオートクレーブ中での蒸解反応に際し、
珪石と苛性アルカリとの反応を促進するものと思われる
。

かくして本発明において所定粒径に粉砕された珪石は、
苛性アルカリと共に、更には必要に応じて苛性アルカリ
を追加せしめてオートクレーブに導入され、蒸解される
。

蒸解は、圧力３〜３０ｋＦｉ／ｃｒ／ｌ、温度１３０〜
２４０℃にて１〜１０時間程度を採用するのが適当であ
る。

かかる条件を逸脱する場合には、十分な反応率が得られ
なかったり、最早やそれ以上の効果を期待し得す、単に
エネルギーの浪費となるのみなので好ましくない。

そしてこれら範囲のうち、圧力８〜２０ｋｇ／ｃｍ、温
度１７０〜２２０℃にて１〜５時間を採用する場合には
、最も効率的に最も高い反応率を期待し得るので特に好
ましい。

本発明方法を採用すると、原料として用いられる珪石と
苛性アルカリ（Ｎａ２０換算）の使用割合は珪石のＳｉ
Ｏ２分１０分車００重量部Ｎａ２０１０から最大３３．
２重量部が採用され、かくして得られる珪酸アルカリの
珪曹比は２．８の高きに及び又反応率も９３係と高（す
ることが可能となる。

勿論、前記より更に高い珪曹比を有する珪酸アルカリを
得たい場合には、例えは副生シリカ、シリカゲル等無定
形ケイ酸、クリストバル石、オパール石等の反応性の珪
酸原料を更に所定量用い、常法に従って反応せしめれば
よい。

本発明に用いられる苛性アルカリとしては、通常苛性ソ
ーダであるが、その他苛性カリ等のアルカリ金属の水酸
化物である。

次に本発明を実施例により説明する。

平均粒径８０〜１００叫のα−石英晶を有する結晶珪石
２．４ ｋｇを、４８８重量部苛性ソーダ２．０７ｋｇ
と共に容積１４．６Ａのボールミルに導入し、回転数５
Ｏｒ−ｐ、ｍ、温度３０〜５０℃で５時間粉砕を行ない
、平均粒径４０〜１００μの珪石を得た。

これを前記苛性ソーダと共にオートクレーブに入れ、圧
力１８ｋｇ／ｃｎｔ、温度２０６℃にて３時間蒸解せし
めた。

反応生成物をＪＩＳＫ−１４０８の分析法に従って分析
した処、Ｓ ｉ０２ ／ Ｎ ａ ２０−２．８の珪酸
ソーダが得られ、その反応率は原料珪石に対し、９３％
であった。

尚、比較の為、同じ珪石を乾式粉砕し、前記と同様な粒
径のみを取り出し、前記と同量の苛性ソーダを用い、同
様に反応せしめた処、その珪曹比は２．４と低く、又反
応率も８０％と低かった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 珪石と苛性アルカリとをオートクレーブにより蒸解
   せしめて珪酸アルカリを得るに当り、原料となる珪石を
   加熱することなく予め苛性アルカリ水溶液の存在下に粒
   径１〜５００μに粉砕せしめておくことを特徴とする珪
   酸アルカリを製造する方法。 ２ 粉砕に用いられる苛性アルカリの量は、珪石の５ｉ
   ０２分１００重量部に対しＮａ２０１０〜３３．２重量
   部である特許請求の範囲１の方法。