JPS6320785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軽量石こうの連続製造方法に関し、詳
しくは原料石こうの水性スラリーを管型反応器に
連続的に送入し、水蒸気にて水熱反応させること
により、軽量かつ高品質の石こうを連続的に製造
する方法に関する。 従来から二水石こうを主体とする原料石こうの
水性スラリーを水熱反応させて軽量の繊維状石こ
うを製造する方法は各種のものが知れており、そ
のうち特開昭54−152692号公報にはオートクレー
ブに石こうの水性スラリーを注入すると同時に、
該スラリーに直接水蒸気を吹き込んで加熱して目
的とする針状結晶の石こうを連続的に製造する方
法が開示されている。この方法では、水蒸気の吹
込みは、高性能な気液混合装置を用いて水性スラ
リーを115℃に加熱し、しかる後にオートクレー
ブ内に注入することによつて行なわれている。 しかし上記方法においては、オートクレーブ中
でのスラリーの分散のため撹拌装置が必要であり
また送液量に制限があり、設備費、生産性の点で
経済的に必ずしも有利なものではなかつた。 本発明者らは上記従来技術の欠点を克服して、
設備費が安価でしかも生産性のすぐれた軽量石こ
うの連続製造法を開発すべく鋭意研究を重ねた。
その結果、反応器を管型のものとすることおよび
該反応器底部より導入したスラリーに直接水蒸気
を吹き込むことにより、目的を達成しうることを
見出し、本発明を完成するに至つた。 すなわち本発明は、原料石こうの水性スラリー
を管型反応器底部より線速度80〜50cm／分の条件
で連続的に送入するとともに、該管型反応器中の
水性スラリーに直接水蒸気を導入して水熱反応さ
せることを特徴とするα型半水軽量石こうの連続
製造方法を提供するものである。 本発明の方法において用いる原料石こうは、通
常は二水石こうであるが、さらに半水石こう、可
溶性無水石こうもしくはこれらの混合物である。
半水石こうはα型、β型のいずれも使用可能であ
る。またこれらの原料石こうとしては、天然に産
出したもの、化学的に合成したもの、あるいは原
油等の脱硫の際に副生するもの等を充当すればよ
い。 次に本発明において原料石こうの水性スラリー
を調製するに際して用いることのできる溶媒とし
ては、通常は水であるが、そのほかに酸性水溶液
あるいは水溶性有機物含有水溶液をあげることが
できる。酸性水溶液において用いる酸成分は有機
酸、無機酸のいずれでもよく、例えば有機酸とし
ては酢酸、酒石酸、ギ酸、リンゴ酸等があり、ま
た無機酸としては硫酸、硝酸、ホウ酸等がある。
なおこの酸性水溶液中の酸成分濃度は特に制限は
ないが、通常は0.1〜20重量％とする。一方、水
溶性有機物含有水溶液における水溶性有機物とし
てはエチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、グリセリン等の水に対して可溶なものが用い
られる。ここで上記水溶性有機物の含有率は各種
条件により異なるが、一般には水100重量部に対
して水溶性有機物0.1〜20重量部とする。このよ
うに水に酸成分あるいは水溶性有機物を加えると
後の工程において石こうの析出が容易となる。 本発明においては原料石こうを上記溶媒に加え
て調製した水性スラリーを用いるが、この際のス
ラリー濃度は用いる溶媒の種類に応じて適宜定め
ればよいが、通常は１〜30重量％、好ましくは２
〜20重量％とする。またこのスラリーの温度は、
室温でもよいが、スラリータンクへ水蒸気を直接
導入することにより、あるいは反応器外部から加
熱することにより60〜100℃程度に調節しておく
ことが好ましい。 本発明の方法では、上述の水性スラリーを管型
反応器の底部に線速度80〜500cm／分の条件で連
続的に送入するとともに、該反応器の水性スラリ
ーに直接水蒸気を導入して水熱反応を行なう。こ
の場合に、水蒸気の導入は通常スラリーの入口側
において、スラリーの流れと同一方向に行なうの
が一般的であるが、反応生成物の出口側から向流
的に導入することもできる。 本発明で用いる管型反応器は、一般的には第１
図に示すような管型が垂直に設置された塔型反応
器を意味するが、その形状が管状であれば、その
設置状態には何ら制限されるものではない。例え
ば水平あるいはある角度をもつて設置することも
できる。すなわち本発明の方法においては、この
ような反応器においても、スラリー中の原料、生
成物の分散の点で何ら問題を生じない大きな特徴
がある。 次に本発明の方法を、１例である塔型反応器を
用いた第１図にもとづいて説明する。 まず、スラリータンク１に石こうおよび溶媒を
供給して水性スラリーを調製する。続いてこのス
ラリーをポンプ２にて塔型反応器３の底部へ連続
的に送入する。水性スラリーは通常塔底より入つ
て移動しながら水熱反応し、塔頂より抜き出され
るような構造とすべきである。この反応器が槽型
の場合には、連続操作が難しく、また撹拌が必要
となり本発明の方法のように、品質の安定した軽
量石こうを生産性よく連続的に製造するには不都
合である。 上記塔型反応器３に送入した水性スラリーに直
接水蒸気を導入してこの水性スラリーを加熱して
水熱反応を進行させる。なおこの際、反応器外部
より補助的に加熱することは可能であるが、水蒸
気を導入せず、反応器外部のみの加熱では反応器
自体が加熱されるため、反応器内壁にスケールが
生成付着して連続操作が不可能となる。また上記
塔型反応器３における水性スラリーの線速度は、
通常80〜500cm／分とすべきであり、特に250〜
350cm／分とすると実質的に繊維状石こうよりな
る球状石こうができやすい。すなわち、反応器３
への送液量、水蒸気量は上記線速度に適合するよ
うに反応器の長さ、径、反応温度などによつて決
定される。 上述の塔型反応器３内においては水性スラリー
は連続的に送入され移動しており、また水蒸気の
導入により乱流が生じているため充分に混合撹拌
されているが、さらに必要により、反応器３内に
スタテイツクミキサー４を装備することもでき
る。 本発明の方法によつて、塔型反応器３内で水熱
反応させて得られた反応生成物（α型半水石こ
う）は、該反応器より連続的に排出されて貯槽５
に入り、必要によりさらに固液分離器（図示せ
ず）に導入して水分を除去し、湿潤製品として取
出し、これを50〜120℃にて乾燥して石こう製品
を得る。この製品はα型半水石こうであり、その
形状は繊維状および／または実質的に繊維状石こ
うより形成された球状のものであつて非常に軽量
な石こうである。なお、本発明の方法において原
料石こうの一部に半水または可溶性無水石こうあ
るいは無機粉状体を用いるか溶媒として酸を含有
させると主として球状石こうが生成しやすくな
る。 上述の如く本発明の方法によれば、撹拌機は基
本的には不要であり、また熱源として水蒸気を直
接導入するため熱効率が良く、しかもスラリーの
送液量を大きくすることができるため生産性が非
常に高く、設備費、運転費の大幅削減が可能であ
る。さらに送液量の調節、スタテイツクミキサー
の併用等で各種物性の石こう製品を生産すること
ができる。また、水蒸気による内部加熱であつて
反応器自体は加熱さないため、反応器壁へのスケ
ールの付着が防止され、長期に亘る連続運転が可
能である。 このような本発明の方法により得られる石こう
製品は、繊維状のものにあつては直径が小さくか
つ繊維長が極めて長く、またこれらの繊維状物が
からみあつて形成された球状のものにあつては、
非常に低密度のものであつて共に高品質な製品と
なる。 従つて、本発明の方法によつて製造された軽量
石こうの製品は、品質が安定しており、しかもこ
れを用いた成形品は強度が大きく天井材、間仕切
材、断熱材、芯材、吹付材等の各種建材として、
また様々な分野におけるプラスチツク充填剤等に
有効に利用できるものである。 次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明す
る。 実施例１〜９および比較例１〜３ 原料石こう（排煙脱硫副生石こう）の各種水性
スラリーを75℃に調整し、内径８cm、長さ550cm
の塔型反応器の塔底にポンプにより所定線速度で
連続的に送入した。同時に塔底側部より水蒸気を
導入し、塔底に設置した気液混合器を介して直接
水蒸気を反応塔に吹込み規定の反応温度に調節し
た。反応生成物は塔頂より連続的に排出して貯槽
に受け、遠心分離機で固液分離し、80℃で３時間
乾燥し、α型半水軽量石こうを得た。なお、実施
例３，４では気液混合器の上部にスタテイツクミ
キサーを１台装備した。また実施例５〜９では、
気液混合器の上部にスタテイツクミキサー３台を
装備した。反応条件ならびに得られた軽量石こう
の物性を表に示す。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いる装置の一態様を
示す説明図である。 １……スラリータンク、２……ポンプ、３……
塔型反応器、４……スタテイツクミキサー、５…
…貯槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原料石こうの水性スラリーを管型反応器底部
   より線速度80〜500cm／分の条件で連続的に送入
   するとともに、該管型反応器中の水性スラリーに
   直接水蒸気を導入して水熱反応させることを特徴
   とするα型半水軽量石こうの連続製造方法。