JP2011126772A - Method for producing high purity calcium hydroxide - Google Patents
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Abstract
【課題】塩素含有量が少なく、かつ不純物金属の含有量が少ない高純度水酸化カルシウムを製造する。
【解決手段】A)石灰石を焼成して得られる生石灰に水を反応させて、水酸化カルシウムスラリーを調製する工程と、B)水酸化カルシウムスラリーに、pH9.5〜11.5の範囲内となるように硝酸を添加する工程と、C)硝酸を添加して得られた溶液を濾過して、濾液を得る工程と、D)濾液にアルカリ金属水酸化物を添加し、水酸化カルシウムを析出させる工程と、E)析出した水酸化カルシウムを濾過することにより、水酸化カルシウムを分離する工程とを備えることを特徴としている。
【選択図】なしHigh purity calcium hydroxide with low chlorine content and low impurity metal content is produced.
A) A step of preparing calcium hydroxide slurry by reacting quick lime obtained by calcining limestone with water, and B) a calcium hydroxide slurry having a pH in the range of 9.5 to 11.5. A step of adding nitric acid, C) a step of filtering the solution obtained by adding nitric acid to obtain a filtrate, and D) adding an alkali metal hydroxide to the filtrate to precipitate calcium hydroxide. And E) a step of separating the calcium hydroxide by filtering the precipitated calcium hydroxide.
[Selection figure] None
Description
本発明は、ナトリウム、鉄、マグネシウム、ストロンチウムなどの不純物金属の含有量が少なく、かつ塩素の含有量が少ない高純度水酸化カルシウムの製造方法並びに該方法により得られる水酸化カルシウムを用いて高純度炭酸カルシウム、高純度硝酸カルシウム、及び高純度フッ化カルシウムを製造する製造方法に関するものである。 The present invention is a method for producing high-purity calcium hydroxide having a low content of impurity metals such as sodium, iron, magnesium and strontium and a low content of chlorine, and a high purity using the calcium hydroxide obtained by the method. The present invention relates to a production method for producing calcium carbonate, high-purity calcium nitrate, and high-purity calcium fluoride.
主に水酸化カルシウムを原料として製造される炭酸カルシウムは、セラミックコンデンサなどの電子材料の原料として使用されている。炭酸カルシウム中に、ナトリウム、鉄、マグネシウム、ストロンチウムなどの不純物金属が混入していると、所望の電子特性が得られないという問題を生じる。 Calcium carbonate produced mainly from calcium hydroxide is used as a raw material for electronic materials such as ceramic capacitors. If an impurity metal such as sodium, iron, magnesium, or strontium is mixed in calcium carbonate, there arises a problem that desired electronic characteristics cannot be obtained.
また、フッ化カルシウムは、半導体製造用の露光装置レンズ等に用いられているが、不純物金属が混入していると、露光の際の光透過率が大きく低下するという問題を生じる。 In addition, calcium fluoride is used in an exposure apparatus lens for manufacturing a semiconductor. However, when an impurity metal is mixed, there arises a problem that light transmittance during exposure is greatly reduced.
また、硝酸カルシウムは、デジタルカメラのレンズ等に用いられているが、不純物金属が混入していると、同様の理由で、光の透過率が大きく低下するという問題を生じる。 Calcium nitrate is used for lenses of digital cameras and the like. However, when an impurity metal is mixed, there is a problem that the light transmittance is greatly reduced for the same reason.
従って、炭酸カルシウム、フッ化カルシウム、及び硝酸カルシウムを、電子部品や光学材料の原料として使用する場合には、不純物金属の含有量が極めて低い必要がある。 Accordingly, when calcium carbonate, calcium fluoride, and calcium nitrate are used as raw materials for electronic components and optical materials, the content of impurity metals needs to be extremely low.
また、塩素が多量に含有されていると、鉄の不動態皮膜が孔食と呼ばれる局部腐食を起こすことによって、電子部品や光学材料自体の劣化及び腐食が生じるという重大な問題を引き起こす。 In addition, if a large amount of chlorine is contained, the passive film of iron causes a local corrosion called pitting corrosion, which causes a serious problem that the electronic parts and the optical material itself deteriorate and corrode.
炭酸カルシウム、フッ化カルシウム、及び硝酸カルシウムの原料としては、一般に水酸化カルシウムが用いられており、上記の理由により、不純物金属の含有量が少なく、かつ塩素含有量の少ない高純度水酸化カルシウムが求められている。 As raw materials for calcium carbonate, calcium fluoride, and calcium nitrate, calcium hydroxide is generally used. For the above reasons, high-purity calcium hydroxide with low impurity metal content and low chlorine content is used. It has been demanded.
特許文献1においては、ストロンチウム含有量の少ない炭酸カルシウムを製造するため、水酸化カルシウムスラリーを水相と分離することにより、ストロンチウムの少なくとも一部を水相に溶出除去し、硝酸アンモニウム及び塩酸アンモニウムの内の少なくとも一方を含有するアンモニウム塩水溶液に水酸化カルシウムを溶解し、この溶解操作において発生した不溶物を除去することにより、残存ストロンチウムを分離除去している。 In Patent Document 1, in order to produce calcium carbonate having a low strontium content, at least a part of strontium is eluted and removed into the aqueous phase by separating the calcium hydroxide slurry from the aqueous phase. The residual strontium is separated and removed by dissolving calcium hydroxide in an aqueous ammonium salt solution containing at least one of the above and removing insoluble matter generated in this dissolving operation.
特許文献2においては、炭酸カルシウムの水性スラリーにキレート剤を添加し、加熱処理することにより、炭酸カルシウム中の鉄含有量を減少させている。 In Patent Document 2, the iron content in calcium carbonate is reduced by adding a chelating agent to an aqueous slurry of calcium carbonate and subjecting it to a heat treatment.
特許文献3においては、水酸化カルシウムの水性懸濁液に、塩酸もしくは硝酸、または塩化アンモニウムまたは硝酸アンモニウムの水溶液を加えて、水酸化カルシウムを溶解させた後、アンモニア水を加え、水酸化カルシウムの沈殿とともに不純物を沈殿させ、沈殿した不純物とカルシウム塩水溶液とを分離し、分離したカルシウム塩水溶液に炭酸ガスを吹き込んで炭酸カルシウムを析出させている。 In Patent Document 3, hydrochloric acid or nitric acid, or an aqueous solution of ammonium chloride or ammonium nitrate is added to an aqueous suspension of calcium hydroxide to dissolve calcium hydroxide, and then aqueous ammonia is added to precipitate calcium hydroxide. At the same time, impurities are precipitated, the precipitated impurities and the calcium salt aqueous solution are separated, and carbon dioxide is blown into the separated calcium salt aqueous solution to precipitate calcium carbonate.
特許文献3においては、水酸化カルシウムを溶解するのに、硝酸を用いることが記載されているが、その後の工程において、アンモニア水を添加している。このため、硝酸を用いた場合、アンモニア水を添加した際に、爆発性を有するため取扱いが非常に危険な硝酸アンモニウムが析出する。従って、一般には、塩酸を用いて、水酸化カルシウムを溶解している。しかしながら、塩酸を用いた場合、得られた水酸化カルシウム中の塩素含有量が高くなるという問題を生じる。塩素含有量が高くなると、上述のように、鉄の不動態皮膜が孔食と呼ばれる局部腐食を起こすことにより、電子部品や光学材料自体の劣化や腐食を生じる。 Patent Document 3 describes that nitric acid is used to dissolve calcium hydroxide, but ammonia water is added in the subsequent steps. For this reason, when nitric acid is used, ammonium nitrate is deposited that is very dangerous to handle because it has explosive properties when ammonia water is added. Therefore, generally, calcium hydroxide is dissolved using hydrochloric acid. However, when hydrochloric acid is used, there arises a problem that the chlorine content in the obtained calcium hydroxide is increased. When the chlorine content becomes high, as described above, the passive film of iron causes local corrosion called pitting corrosion, thereby causing deterioration and corrosion of the electronic component and the optical material itself.
本発明の目的は、塩素含有量が少なく、かつ不純物金属の含有量が少ない高純度水酸化カルシウムを製造することができる方法及び該方法により得られる水酸化カルシウムを用いて高純度炭酸カルシウム、高純度硝酸カルシウム、及び高純度フッ化カルシウムを製造する方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for producing high-purity calcium hydroxide having a low chlorine content and a low content of impurity metals, and a high-purity calcium carbonate, a high-purity calcium carbonate using the calcium hydroxide obtained by the method. The object is to provide a method for producing pure calcium nitrate and high-purity calcium fluoride.
本発明の高純度水酸化カルシウムの製造方法は、A)石灰石を焼成して得られる生石灰に水を反応させて、水酸化カルシウムスラリーを調製する工程と、B)水酸化カルシウムスラリーに、pH9.5〜11.5の範囲内となるように硝酸を添加する工程と、C)硝酸を添加して得られた溶液を濾過して、濾液を得る工程と、D)濾液にアルカリ金属水酸化物を添加し、水酸化カルシウムを析出させる工程と、E)析出した水酸化カルシウムを濾過することにより、水酸化カルシウムを分離する工程とを備えることを特徴としている。 The method for producing high-purity calcium hydroxide of the present invention comprises: A) a step of reacting water with quick lime obtained by calcining limestone to prepare a calcium hydroxide slurry, and B) a pH of 9. A step of adding nitric acid so as to be within a range of 5 to 11.5, C) a step of filtering the solution obtained by adding nitric acid to obtain a filtrate, and D) an alkali metal hydroxide in the filtrate And a step of separating the calcium hydroxide by filtering the precipitated calcium hydroxide.
本発明においては、水酸化カルシウムスラリーに、pH9.5〜11.5の範囲となるように硝酸を添加している。塩酸を用いることなく、硝酸を用いているので、本発明によれば、塩素含有量が少ない水酸化カルシウムを製造することができる。 In the present invention, nitric acid is added to the calcium hydroxide slurry so that the pH is in the range of 9.5 to 11.5. Since nitric acid is used without using hydrochloric acid, according to the present invention, calcium hydroxide having a low chlorine content can be produced.
また、pH9.5〜11.5の範囲と内となるように硝酸を添加しているので、不純物金属の含有量の少ない水酸化カルシウムを、収率よく製造することができる。pHが9.5未満であると、鉄(Fe)、マグネシウム(Mg)、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)などの不純物の含有量が高くなる。pHが11.5を越えると、水酸化カルシウムを十分に溶解することができず、最終的な高純度水酸化カルシウムの収率が低下する。 Moreover, since nitric acid is added so as to be within the range of pH 9.5 to 11.5, calcium hydroxide with a small content of impurity metals can be produced with high yield. When the pH is less than 9.5, the content of impurities such as iron (Fe), magnesium (Mg), silicon (Si), and aluminum (Al) increases. If the pH exceeds 11.5, calcium hydroxide cannot be sufficiently dissolved, and the yield of the final high-purity calcium hydroxide decreases.
また、本発明の工程Dにおいては、水酸化カルシウムを硝酸によって溶解させた溶液にアルカリ金属水酸化物を添加し、水酸化カルシウムを析出させている。このアルカリ金属水酸化物は水酸化カリウム、水酸化リチウムなどでも良いが、反応性が良く安価な水酸化ナトリウムが望ましい。なお、硝酸カルシウムにアンモニア水を添加しても反応性が悪く、反応が起こっても危険物である硝酸アンモニウムを生成するため好ましくない。また、アルカリ金属水酸化物として水酸化ナトリウムを使用した場合、濾液中に含まれている、硝酸カルシウムと水酸化ナトリウムの反応により生成する硝酸ナトリウムは、水に対する溶解度の高い化合物であるので、濾過することにより容易に除去することができ、ナトリウム含有量の少ない高純度水酸化カルシウムを製造することができる。 Moreover, in the process D of this invention, the alkali metal hydroxide is added to the solution which dissolved calcium hydroxide with nitric acid, and calcium hydroxide is deposited. The alkali metal hydroxide may be potassium hydroxide, lithium hydroxide, or the like, but sodium hydroxide is preferable because it is highly reactive and inexpensive. Even if ammonia water is added to calcium nitrate, the reactivity is poor, and even if the reaction occurs, ammonium nitrate which is a dangerous substance is generated, which is not preferable. In addition, when sodium hydroxide is used as the alkali metal hydroxide, sodium nitrate produced by the reaction of calcium nitrate and sodium hydroxide contained in the filtrate is a compound with high solubility in water. By doing so, it can be easily removed, and high-purity calcium hydroxide with a low sodium content can be produced.
本発明の工程Eにおいては、析出した水酸化カルシウムを濾過することにより、水酸化カルシウムを分離している。本発明においては、濾過する前に、水酸化カルシウムが析出した溶液を60℃以上に加熱することが好ましい。水酸化カルシウムは、温度が上昇すると、溶解度が低下する。一方、ストロンチウム(Sr)などの金属化合物は、温度が上がると溶解度が上がるので、50℃以上に加熱することにより、Srなどの金属化合物をさらに溶解させることができ、濾過することによりこれらを濾液中に除去することができる。 In step E of the present invention, calcium hydroxide is separated by filtering the precipitated calcium hydroxide. In the present invention, it is preferable to heat the solution in which calcium hydroxide is precipitated to 60 ° C. or higher before filtering. The solubility of calcium hydroxide decreases with increasing temperature. On the other hand, since the solubility of metal compounds such as strontium (Sr) increases as the temperature rises, the metal compounds such as Sr can be further dissolved by heating to 50 ° C. or higher. Can be removed inside.
本発明においては、工程Eで得られた水酸化カルシウムを再び水中に分散させて水酸化カルシウムの分散液とし、この分散液を50℃以上に加熱し、濾過する工程を少なくも1回以上繰り返すことが好ましい。これにより、さらにストロンチウムなどの金属化合物を除去することができる。 In the present invention, the calcium hydroxide obtained in step E is dispersed again in water to obtain a calcium hydroxide dispersion, and the dispersion is heated to 50 ° C. or higher and filtered at least once. It is preferable. Thereby, metal compounds such as strontium can be further removed.
工程E、及び工程Eの後の上記工程における加熱温度は、50℃以上であることが好ましく、さらに好ましくは60℃以上であり、80℃以下であることが好ましい。 It is preferable that the heating temperature in the said process after the process E and the process E is 50 degreeC or more, More preferably, it is 60 degreeC or more, and it is preferable that it is 80 degreeC or less.
本発明においては、工程Cにおける濾過として、限外濾過を用いてもよい。限外濾過を用いることにより、Si、Alなどの不純物金属をさらに低減することができる。この場合、濾過する溶液のpHが高いため、限外濾過の膜の材質としては、例えば、PS(ポリスルフォン)製のものを用いることが好ましい。 In the present invention, ultrafiltration may be used as the filtration in Step C. Impurity metals such as Si and Al can be further reduced by using ultrafiltration. In this case, since the pH of the solution to be filtered is high, it is preferable to use, for example, a material made of PS (polysulfone) as the material for the ultrafiltration membrane.
本発明においては、工程Eにおける濾過として、限外濾過を用いてもよい。限外濾過を用いることにより、さらに不純物濃度を低減させることができ、より高純度な水酸化カルシウムを製造することができる。 In the present invention, ultrafiltration may be used as the filtration in step E. By using ultrafiltration, the impurity concentration can be further reduced, and higher-purity calcium hydroxide can be produced.
本発明の工程Dにおいて添加するアルカリ金属水酸化物は、水溶液として添加することが好ましい。アルカリ金属水酸化物の水溶液の濃度は、特に限定されるものではないが、0.5モル/リットル以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.25モル/リットル以下である。アルカリ金属水酸化物の水溶液の濃度を、0.5モル/リットル以下とすることにより、不純物金属含有量が低く、BET比表面積が4.0m2/g未満である水酸化カルシウムを製造することができる。BET比表面積が4.0m2/g未満の水酸化カルシウムを用いて炭酸カルシウム等を製造することにより、高い収率で、不純物金属含有量が低い高純度炭酸カルシウム等を製造することができる。 The alkali metal hydroxide added in the step D of the present invention is preferably added as an aqueous solution. The concentration of the alkali metal hydroxide aqueous solution is not particularly limited, but is preferably 0.5 mol / liter or less, and more preferably 0.25 mol / liter or less. Producing calcium hydroxide having a low impurity metal content and a BET specific surface area of less than 4.0 m 2 / g by adjusting the concentration of the aqueous solution of alkali metal hydroxide to 0.5 mol / liter or less. Can do. By producing calcium carbonate or the like using calcium hydroxide having a BET specific surface area of less than 4.0 m 2 / g, high-purity calcium carbonate or the like having a low impurity metal content can be produced with a high yield.
本発明の高純度水酸化カルシウムは、上記本発明の製造方法で製造されたことを特徴としている。 The high purity calcium hydroxide of the present invention is characterized by being produced by the production method of the present invention.
本発明の他の局面に従う高純度水酸化カルシウムは、不純物金属含有量が200ppm未満であり、BET比表面積が4.0m2/g未満であることを特徴としている。このような高純度水酸化カルシウムを用いることにより、不純物金属含有量が低い高純度炭酸カルシウム等を、高い収率で得ることができる。本発明の高純度水酸化カルシウムは、Na含有量が20ppm未満であり、Sr含有量が10ppm未満であることがさらに好ましい。このような高純度水酸化カルシウムを用いることにより、より高純度な炭酸カルシウム等を製造することができる。 High purity calcium hydroxide according to another aspect of the present invention is characterized by an impurity metal content of less than 200 ppm and a BET specific surface area of less than 4.0 m 2 / g. By using such high-purity calcium hydroxide, high-purity calcium carbonate or the like having a low impurity metal content can be obtained in a high yield. More preferably, the high-purity calcium hydroxide of the present invention has an Na content of less than 20 ppm and an Sr content of less than 10 ppm. By using such high-purity calcium hydroxide, higher-purity calcium carbonate or the like can be produced.
本発明の高純度炭酸カルシウムの製造方法は、上記本発明の方法で製造された水酸化カルシウムを用いて炭酸カルシウムを製造することを特徴としている。 The method for producing high-purity calcium carbonate of the present invention is characterized in that calcium carbonate is produced using the calcium hydroxide produced by the method of the present invention.
本発明の高純度炭酸カルシウムの製造方法によれば、上記本発明の水酸化カルシウムを用いているので、塩素含有量が少なく、かつ不純物金属の含有量が少ない高純度炭酸カルシウムを製造することができる。 According to the method for producing high-purity calcium carbonate of the present invention, since the calcium hydroxide of the present invention is used, it is possible to produce high-purity calcium carbonate having a low chlorine content and a low impurity metal content. it can.
本発明の高純度硝酸カルシウムの製造方法は、上記本発明の方法で製造された水酸化カルシウムを用いて硝酸カルシウムを製造することを特徴としている。 The method for producing high-purity calcium nitrate according to the present invention is characterized in that calcium nitrate is produced using the calcium hydroxide produced by the above-described method according to the present invention.
本発明の高純度硝酸カルシウムの製造方法によれば、上記本発明の水酸化カルシウムを用いているので、塩素含有量が少なく、かつ不純物金属の含有量が少ない高純度硝酸カルシウムを製造することができる。 According to the method for producing high-purity calcium nitrate of the present invention, since the calcium hydroxide of the present invention is used, it is possible to produce high-purity calcium nitrate with low chlorine content and low impurity metal content. it can.
本発明の高純度フッ化カルシウムの製造方法は、上記本発明の方法で製造された水酸化カルシウムを用いてフッ化カルシウムを製造することを特徴としている。 The method for producing high-purity calcium fluoride of the present invention is characterized in that calcium fluoride is produced using the calcium hydroxide produced by the above-described method of the present invention.
本発明の高純度フッ化カルシウムの製造方法によれば、上記本発明の水酸化カルシウムを用いているので、塩素含有量が少なく、かつ不純物金属の含有量の少ない高純度フッ化カルシウムを製造することができる。 According to the method for producing high-purity calcium fluoride of the present invention, since the calcium hydroxide of the present invention is used, high-purity calcium fluoride having a low chlorine content and a low impurity metal content is produced. be able to.
本発明によれば、塩素含有量が少なく、かつ不純物金属の含有量が少ない高純度水酸化カルシウムを製造することができる。 According to the present invention, high-purity calcium hydroxide having a low chlorine content and a low impurity metal content can be produced.
また、本発明の高純度炭酸カルシウム、高純度硝酸カルシウム、及び高純度フッ化カルシウムの製造方法によれば、塩素含有量が少なく、かつ不純物金属の含有量が少ない高純度炭酸カルシウム、高純度硝酸カルシウム及び高純度フッ化カルシウムを製造することができる。 Further, according to the method for producing high-purity calcium carbonate, high-purity calcium nitrate, and high-purity calcium fluoride of the present invention, high-purity calcium carbonate and high-purity nitric acid having a low chlorine content and a low impurity metal content. Calcium and high purity calcium fluoride can be produced.
BET比表面積が4.0m2/g未満の本発明の高純度水酸化カルシウムを用いることにより、より高純度の炭酸カルシウム等を高い収率で製造することができる。 By using the high purity calcium hydroxide of the present invention having a BET specific surface area of less than 4.0 m 2 / g, higher purity calcium carbonate and the like can be produced in a high yield.
本発明の高純度水酸化カルシウムの製造方法においては、工程Aにおいて、石灰石を焼成して得られる生石灰(酸化カルシウム)に水を反応させて水酸化カルシウムスラリーを調製する。例えば、石灰石をキルン内で約1000℃で焼成して、生石灰を生成し、この生石灰に約10倍量の熱水を投入し、30分間攪拌させることにより、水酸化カルシウムスラリーを調製することができる。上記の反応を、化学反応式で示すと以下の通りである。 In the method for producing high-purity calcium hydroxide of the present invention, in step A, calcium hydroxide slurry is prepared by reacting quick lime (calcium oxide) obtained by firing limestone with water. For example, a calcium hydroxide slurry can be prepared by firing limestone in a kiln at about 1000 ° C. to produce quick lime, adding about 10 times the amount of hot water to the quick lime, and stirring for 30 minutes. it can. The above reaction is represented by the chemical reaction formula as follows.
CaCO3→CaO+CO2
CaO+H2O→Ca(OH)2
CaCO 3 → CaO + CO 2
CaO + H 2 O → Ca (OH) 2
次に、得られた水酸化カルシウムのスラリーに、pH9.5〜11.5の範囲となるように硝酸を添加する。これにより、水酸化カルシウムと硝酸が反応して、硝酸カルシウムとなり水溶液中に溶解する。化学反応式で示すと以下の通りである。 Next, nitric acid is added to the obtained calcium hydroxide slurry so that the pH is in the range of 9.5 to 11.5. As a result, calcium hydroxide and nitric acid react to form calcium nitrate and dissolve in the aqueous solution. The chemical reaction formula is as follows.
Ca(OH)2+2HNO3→Ca(NO3)2+2H2O
硝酸カルシウムは水に易溶性であるため、水溶液中に溶解するが、pHを9.5〜11.5の範囲内としているので、鉄(Fe)やマグネシウム(Mg)などの不純物金属は、水酸化物の状態を維持しており、水に難溶性である。従って、次の工程Cで硝酸を添加して得られた溶液を濾過することにより、鉄(Fe)、マグネシウム(Mg)、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)などの不純物金属を除去することができる。
Ca (OH) 2 + 2HNO 3 → Ca (NO 3 ) 2 + 2H 2 O
Since calcium nitrate is readily soluble in water, it dissolves in an aqueous solution. However, since the pH is within the range of 9.5 to 11.5, impurity metals such as iron (Fe) and magnesium (Mg) are water. It maintains an oxide state and is hardly soluble in water. Accordingly, by filtering the solution obtained by adding nitric acid in the next step C, it is possible to remove impurity metals such as iron (Fe), magnesium (Mg), silicon (Si), and aluminum (Al). it can.
また、工程Cにおいて、濾過として、限外濾過を用いることにより、さらにSi、Alなどの不純物金属を高い精度で除去することができる。 In Step C, by using ultrafiltration as filtration, impurity metals such as Si and Al can be further removed with high accuracy.
工程Dにおいては、濾液に、水酸化ナトリウムを添加し、水酸化カルシウムを析出させる。化学反応式で示すと、以下の通りである。なお、水酸化ナトリウムはpHが12.0以上となるまで添加することが好ましく、さらにはpHが12.5〜13.0の範囲となるまで添加することが好ましい。 In step D, sodium hydroxide is added to the filtrate to precipitate calcium hydroxide. The chemical reaction formula is as follows. Sodium hydroxide is preferably added until the pH reaches 12.0 or more, and more preferably added until the pH is in the range of 12.5 to 13.0.
Ca(NO3)2+2NaOH→Ca(OH)2+2NaNO3
次に、工程Eで、水酸化カルシウムが析出した溶液を50℃以上に加熱し、濾過することにより、水酸化カルシウムを分離する。水酸化カルシウムは、温度が上昇すると、溶解度が低下する。一方、ストロンチウム(Sr)などの金属化合物は、温度が上昇すると溶解度も高くなる。また、副生成物である硝酸ナトリウムも、温度が上昇すると、溶解度が高くなる。このため、工程Eにおいて、水酸化カルシウムが析出した溶液を50℃以上に加熱することにより、水酸化カルシウムの溶解度を低下させる一方で、ストロンチウムなどの不純物金属の化合物及び硝酸ナトリウムの溶解度を高めた状態で濾過することができ、効率的に不純物を除去することができる。
Ca (NO 3 ) 2 + 2NaOH → Ca (OH) 2 + 2NaNO 3
Next, in step E, the calcium hydroxide precipitated solution is heated to 50 ° C. or higher and filtered to separate the calcium hydroxide. The solubility of calcium hydroxide decreases with increasing temperature. On the other hand, the solubility of metal compounds such as strontium (Sr) increases as the temperature increases. In addition, sodium nitrate as a by-product also increases in solubility as the temperature increases. For this reason, in step E, the solubility of calcium hydroxide was lowered by heating the solution in which calcium hydroxide was precipitated to 50 ° C. or higher, while the solubility of impurity metal compounds such as strontium and sodium nitrate was increased. In this state, impurities can be efficiently removed.
また、工程Eで得られた水酸化カルシウムを再び水中に分散させて水酸化カルシウムの分散液とし、この分散液を50℃以上に加熱し、濾過する工程を少なくとも1回以上繰り返すことにより、さらに不純物の含有量を少なくすることができる。 Further, the calcium hydroxide obtained in step E is dispersed again in water to obtain a calcium hydroxide dispersion, and the dispersion is heated to 50 ° C. or higher and filtered at least once more, Impurity content can be reduced.
また、工程Eにおいて、濾過として、限外濾過を用いることにより、より効率的に濾過することができ、さらに不純物の含有量を少なくすることができる。 Further, by using ultrafiltration as the filtration in the step E, the filtration can be performed more efficiently, and the content of impurities can be further reduced.
本発明によれば、Na、Mg、Fe、Sr、Si、Alなどの不純物金属の含有量を、例えば、10ppm以下にすることができる。または、本発明においては、塩酸を用いていないので、塩素含有量を、例えば、10ppm以下にすることができる。 According to the present invention, the content of impurity metals such as Na, Mg, Fe, Sr, Si, and Al can be made 10 ppm or less, for example. Or in this invention, since hydrochloric acid is not used, chlorine content can be made into 10 ppm or less, for example.
また、本発明によれば、シュウ酸反応性(TpH7)が5以下である高純度水酸化カルシウムを製造することができる。シュウ酸反応性(TpH7)は、シュウ酸を添加したときの水酸化カルシウムの活性度を示す指標である。具体的には、純水を用いて5.0重量%に調整した水酸化カルシウムスラリーを25±1℃に保ち、同様に25±1℃に保った0.5モル/リットルのシュウ酸水溶液40gを一気にこの水酸化カルシウムスラリーに添加し、シュウ酸水溶液を添加したときからpH7.0になるまでの時間(分)を測定し、これをTpH7とする。シュウ酸水溶液を添加すると、いったんpHが下がり、徐々にpHが上昇する。pHが7.0になったときの時間を測定する。 Moreover, according to this invention, the high purity calcium hydroxide whose oxalic acid reactivity ( TpH7 ) is 5 or less can be manufactured. Oxalic acid reactivity (T pH7 ) is an index indicating the activity of calcium hydroxide when oxalic acid is added. Specifically, a calcium hydroxide slurry adjusted to 5.0% by weight with pure water was kept at 25 ± 1 ° C., and similarly 40 g of 0.5 mol / liter oxalic acid aqueous solution kept at 25 ± 1 ° C. Is added to the calcium hydroxide slurry at once, and the time (minutes) from when the aqueous oxalic acid solution is added to when the pH becomes 7.0 is measured, and this is defined as T pH7 . When an aqueous oxalic acid solution is added, the pH is once lowered and gradually increased. The time when the pH reaches 7.0 is measured.
本発明により製造することができる高純度水酸化カルシウムとしては、シュウ酸反応性(TpH7)が5以下であることが好ましく、さらに好ましくは3以下であり、さらに好ましくは1以下である。 The high-purity calcium hydroxide that can be produced according to the present invention preferably has an oxalic acid reactivity (T pH 7 ) of 5 or less, more preferably 3 or less, and even more preferably 1 or less.
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited to the following examples.
<実験1>
(実施例1)
超高速昇温電気炉を用い、石灰石を1000℃で3時間焼成して生石灰を生成した。その生石灰150gに80℃の純水1500gを加え、30分間攪拌しながら水化して水酸化カルシウムスラリーを調製した。水酸化カルシウムスラリー中の水酸化カルシウムについて、不純物金属の含有量を、ICP−AES分析法(島津製作所製、ICPS−8100)を用いて測定した。また、塩素含有量を、イオンクロマトグラフィ法により測定した。測定結果を表1に示す。
<Experiment 1>
Example 1
Using an ultrafast heating furnace, limestone was calcined at 1000 ° C. for 3 hours to produce quick lime. To 150 g of the quicklime, 1500 g of pure water at 80 ° C. was added and hydrated with stirring for 30 minutes to prepare a calcium hydroxide slurry. About the calcium hydroxide in a calcium hydroxide slurry, content of the impurity metal was measured using the ICP-AES analysis method (the Shimadzu Corporation make, ICPS-8100). Further, the chlorine content was measured by an ion chromatography method. The measurement results are shown in Table 1.
水酸化カルシウム100gを含む水酸化カルシウムスラリーに、室温下で、60%硝酸を攪拌しながらpHが9.5になるまで添加した。 To a calcium hydroxide slurry containing 100 g of calcium hydroxide, 60% nitric acid was added at room temperature with stirring until the pH reached 9.5.
得られた溶液を、濾紙で濾過し、濾液を得た。なお、濾紙としては、定量濾紙5C(ADVANTEC社製、直径110mm)を用いた。 The obtained solution was filtered with a filter paper to obtain a filtrate. As the filter paper, quantitative filter paper 5C (manufactured by ADVANTEC, diameter 110 mm) was used.
得られた濾液について、UFモジュール(膜材質:ポリスルフォン、膜内径1.4mm、分画分子量10000)を用いて、限外濾過し、濾液を得た。 The obtained filtrate was ultrafiltered using a UF module (membrane material: polysulfone, membrane inner diameter 1.4 mm, fractional molecular weight 10,000) to obtain a filtrate.
得られた濾液に、1モル/リットルの濃度の水酸化ナトリウム水溶液をpH12.5になるまで添加し、水酸化カルシウムを析出させた。 To the obtained filtrate, an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of 1 mol / liter was added until the pH reached 12.5 to precipitate calcium hydroxide.
次に、水酸化カルシウムが析出した溶液を、80℃に加熱した後、上記と同様の濾紙を用いて、濾過した。濾過した後、濾紙上に残った水酸化カルシウムを乾燥させて、高純度水酸化カルシウムを採取した。 Next, the solution in which calcium hydroxide was precipitated was heated to 80 ° C. and then filtered using the same filter paper as described above. After filtration, the calcium hydroxide remaining on the filter paper was dried to collect high-purity calcium hydroxide.
(実施例2)
水酸化カルシウムスラリーに、pH10.0になるまで硝酸を添加する以外は、上記実施例1と同様にして高純度水酸化カルシウムを製造した。
(Example 2)
High purity calcium hydroxide was produced in the same manner as in Example 1 except that nitric acid was added to the calcium hydroxide slurry until the pH reached 10.0.
(実施例3)
水酸化カルシウムスラリーに、pH11.0になるまで硝酸を添加する以外は、上記実施例1と同様にして高純度水酸化カルシウムを製造した。
(Example 3)
High purity calcium hydroxide was produced in the same manner as in Example 1 except that nitric acid was added to the calcium hydroxide slurry until the pH reached 11.0.
(実施例4)
水酸化カルシウムスラリーに、pH11.5になるまで硝酸を添加する以外は、上記実施例1と同様にして高純度水酸化カルシウムを製造した。
Example 4
High purity calcium hydroxide was produced in the same manner as in Example 1 except that nitric acid was added to the calcium hydroxide slurry until the pH reached 11.5.
(実施例5)
実施例2の操作において、濾過した後の水酸化カルシウムを再度イオン交換水に6.0重量%となるように分散して分散液とし、この分散液を80℃に加熱し、濾過した。この工程を3回繰り返した後、濾過して濾紙上に残った水酸化カルシウムを乾燥して、高純度水酸化カルシウムを採取した。
(Example 5)
In the operation of Example 2, the filtered calcium hydroxide was again dispersed in ion-exchanged water so as to be 6.0% by weight to obtain a dispersion, and this dispersion was heated to 80 ° C. and filtered. After repeating this process three times, the calcium hydroxide remaining on the filter paper by filtration was dried to collect high purity calcium hydroxide.
(実施例6)
実施例2の操作において、水酸化カルシウムが析出した溶液を、80℃に加熱した後、UFモジュール(膜材質:ポリスルフォン、膜内径1.4mm、分画分子量10000)を用いて限外濾過し、UFモジュール内の水酸化カルシウムを乾燥して、高純度水酸化カルシウムを採取した。
(Example 6)
In the operation of Example 2, the solution in which calcium hydroxide was precipitated was heated to 80 ° C., and then ultrafiltered using a UF module (membrane material: polysulfone, membrane inner diameter 1.4 mm, molecular weight cut off 10,000). The calcium hydroxide in the UF module was dried to collect high purity calcium hydroxide.
(比較例1)
水酸化カルシウムスラリーに、pH9.0になるまで硝酸を添加する以外は、上記実施例1と同様にして高純度水酸化カルシウムを製造した。
(Comparative Example 1)
High-purity calcium hydroxide was produced in the same manner as in Example 1 except that nitric acid was added to the calcium hydroxide slurry until the pH reached 9.0.
(比較例2)
水酸化カルシウムスラリーに、pH12.0になるまで硝酸を添加する以外は、上記実施例1と同様にして高純度水酸化カルシウムを製造した。
(Comparative Example 2)
High purity calcium hydroxide was produced in the same manner as in Example 1 except that nitric acid was added to the calcium hydroxide slurry until the pH reached 12.0.
(比較例3)
水酸化カルシウムスラリーに、pHが9.0になるまで塩酸を添加する以外は、実施例1と同様にして高純度水酸化カルシウムを製造した。
(Comparative Example 3)
High purity calcium hydroxide was produced in the same manner as in Example 1 except that hydrochloric acid was added to the calcium hydroxide slurry until the pH reached 9.0.
(比較例4)
水酸化カルシウムスラリーに、pHが10.0になるまで塩酸を添加する以外は、実施例1と同様にして高純度水酸化カルシウムを製造した。
(Comparative Example 4)
High-purity calcium hydroxide was produced in the same manner as in Example 1 except that hydrochloric acid was added to the calcium hydroxide slurry until the pH reached 10.0.
〔高純度水酸化カルシウムの不純物含有量の測定〕
実施例1〜6及び比較例1〜4で得られた高純度水酸化カルシウム中の不純物含有量を測定した。Na、Mg、Fe、Sr、Si、及びAlについては、上記と同様のICP−AES分析法により測定した。Clについては、イオンクロマトグラフィ法により測定した。測定結果を表2に示す。
[Measurement of impurity content of high purity calcium hydroxide]
The impurity content in the high purity calcium hydroxide obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 was measured. Na, Mg, Fe, Sr, Si, and Al were measured by the same ICP-AES analysis method as described above. Cl was measured by ion chromatography. The measurement results are shown in Table 2.
〔収率〕
実施例1〜6及び比較例1〜4において、最終的に得られた高純度水酸化カルシウムの収率を、水酸化カルシウムスラリー中の水酸化カルシウムの100gに対して算出し、表2に収率として示した。
〔yield〕
In Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, the yield of the finally obtained high-purity calcium hydroxide was calculated with respect to 100 g of calcium hydroxide in the calcium hydroxide slurry, and was collected in Table 2. Shown as a rate.
〔BET比表面積〕
実施例1〜6及び比較例1〜4において得られた高純度水酸化カルシウムのBET比表面積を、流動式比表面積自動測定装置(島津製作所製、フローソープII2300型)を用いて測定し、表2にBET比表面積として示した。
[BET specific surface area]
The BET specific surface area of the high-purity calcium hydroxide obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 was measured using a flow-type specific surface area automatic measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, Flow Soap II2300 type), 2 shows the BET specific surface area.
〔シュウ酸反応性試験〕
実施例1〜6及び比較例1〜4において得られた高純度水酸化カルシウムのスラリーを純水で5.0重量%の濃度に調整する。濃度調整した水酸化カルシウムスラリーを25±1℃に保ち、同様に25±1℃に保った0.5モル/リットルのシュウ酸水溶液40gを、この水酸化カルシウムスラリーに一気に添加する。シュウ酸水溶液を添加してからpHが7.0になるまでの時間(分)を測定し、シュウ酸反応性(TpH7)として表2に示した。
[Oxalic acid reactivity test]
The high purity calcium hydroxide slurry obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 is adjusted to a concentration of 5.0% by weight with pure water. The calcium hydroxide slurry whose concentration was adjusted was kept at 25 ± 1 ° C., and 40 g of 0.5 mol / liter oxalic acid aqueous solution kept at 25 ± 1 ° C. was added to the calcium hydroxide slurry at once. The time (minutes) from when the aqueous oxalic acid solution was added until the pH reached 7.0 was measured and is shown in Table 2 as oxalic acid reactivity (T pH7 ).
表2に示す実施例1〜4と比較例1〜2の比較から明らかなように、水酸化カルシウムスラリーに、pH9.5〜11.5の範囲となるように硝酸を添加することにより、不
純物含有量が少なく、シュウ酸反応性(TpH7)に優れた水酸化カルシウムを高い収率で得られることがわかる。
As apparent from the comparison between Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 2, impurities were added to the calcium hydroxide slurry by adding nitric acid so that the pH was in the range of 9.5 to 11.5. It can be seen that calcium hydroxide with low content and excellent oxalic acid reactivity (T pH7 ) can be obtained in high yield.
また、実施例1〜4と比較例3〜4の比較から明らかなように、硝酸を用いることにより、塩素含有量を少なくすることができ、かつ不純物金属の含有量の少なく、シュウ酸反応性(TpH7)に優れた高純度水酸化カルシウムを、高い収率で得られることがわかる。 Further, as is clear from the comparison between Examples 1 to 4 and Comparative Examples 3 to 4, by using nitric acid, the chlorine content can be reduced, the impurity metal content is low, and the oxalic acid reactivity is reduced. It turns out that the high purity calcium hydroxide excellent in (T pH7 ) can be obtained with a high yield.
また、実施例2と、実施例5または6との比較から明らかなように、加温濾過工程を繰り返すことにより、あるいは限外濾過工程を用いることにより、塩素含有量及び不純物金属含有量をさらに低減でき、シュウ酸反応性(TpH7)においてさらに優れた高純度水酸化カルシウムが得られることがわかる。 Further, as is clear from the comparison between Example 2 and Example 5 or 6, the chlorine content and the impurity metal content can be further increased by repeating the warming filtration process or using the ultrafiltration process. It can be seen that high-purity calcium hydroxide that is more excellent in oxalic acid reactivity (T pH 7 ) can be obtained.
(実施例7)
本実施例では、実施例2で得られた水酸化カルシウムを用いて、高純度炭酸カルシウムを製造した。実施例2において濾紙上に残った水酸化カルシウムを乾燥せずに純水を加え、濃度6.0重量%の水酸化カルシウムスラリーを調製した。この水酸化カルシウムスラリーに炭酸ガスをpH7.0になるまで吹き込んで、炭酸カルシウムを析出させた。析出させた炭酸カルシウムを濾過した後、乾燥することにより、高純度炭酸カルシウムを製造した。
(Example 7)
In this example, high-purity calcium carbonate was produced using the calcium hydroxide obtained in Example 2. Pure water was added without drying the calcium hydroxide remaining on the filter paper in Example 2 to prepare a calcium hydroxide slurry having a concentration of 6.0% by weight. Carbon dioxide gas was blown into the calcium hydroxide slurry until the pH reached 7.0 to precipitate calcium carbonate. The precipitated calcium carbonate was filtered and then dried to produce high purity calcium carbonate.
(実施例8)
本実施例では、実施例2の水酸化カルシウムを用いて、高純度硝酸カルシウム(4水和物)を製造した。実施例2の水酸化カルシウムに硝酸(濃度60重量%)を加えて高純度硝酸カルシウム水溶液(濃度20重量%)を作製し、これをUFモジュール(膜材質:ポリスルフォン、膜内径1.4mm、分画分子量10000)を用いて限外濾過し、限外濾過工程によって加温された濾液を室温まで冷却させて結晶化させた。
(Example 8)
In this example, high-purity calcium nitrate (tetrahydrate) was produced using the calcium hydroxide of Example 2. Nitric acid (concentration 60% by weight) was added to the calcium hydroxide of Example 2 to prepare a high-purity calcium nitrate aqueous solution (concentration 20% by weight), which was used as a UF module (membrane material: polysulfone, membrane inner diameter 1.4 mm, Ultrafiltration was performed using a molecular weight cut off of 10,000), and the filtrate heated by the ultrafiltration step was cooled to room temperature and crystallized.
また、実施例7で製造した高純度炭酸カルシウムに硝酸を加えて、高純度硝酸カルシウム水溶液を作製した場合も、同様に高純度硝酸カルシウムを製造することができた。 Moreover, also when nitric acid was added to the high purity calcium carbonate produced in Example 7 to produce a high purity calcium nitrate aqueous solution, high purity calcium nitrate could be produced in the same manner.
(実施例9)
本実施例では、実施例2の水酸化カルシウムを用いて、高純度フッ化カルシウムを製造した。内側がテフロン(登録商標)樹脂でコーティングされた密閉容器内で、実施例2の水酸化カルシウムにフッ酸水溶液(濃度50重量%)を加えて密閉した後、約110℃程度に加熱して反応させた。その後、生成した高純度フッ化カルシウムスラリーを濾過し、室温で乾燥させた。
Example 9
In this example, high-purity calcium fluoride was produced using the calcium hydroxide of Example 2. In a sealed container coated with Teflon (registered trademark) on the inside, a hydrofluoric acid aqueous solution (concentration 50% by weight) was added to the calcium hydroxide of Example 2 and sealed, and then heated to about 110 ° C. for reaction. I let you. Thereafter, the produced high purity calcium fluoride slurry was filtered and dried at room temperature.
<実験2>
(実施例10)
実施例2において、濾液に添加する水溶液ナトリウム水溶液の濃度として、1モル/リットルに代えて、0.1モル/リットルの濃度の水溶液ナトリウム水溶液を用いること以外は、上記実施例2と同様にして高純度水酸化カルシウムを製造した。
<Experiment 2>
(Example 10)
In Example 2, the concentration of the aqueous sodium solution added to the filtrate was changed to 1 mol / liter in the same manner as in Example 2 except that an aqueous sodium solution having a concentration of 0.1 mol / liter was used. High purity calcium hydroxide was produced.
(実施例11)
実施例2において、濾液に添加する水溶液ナトリウム水溶液の濃度として、1モル/リットルに代えて、0.25モル/リットルの濃度の水溶液ナトリウム水溶液を用いること以外は、上記実施例2と同様にして高純度水酸化カルシウムを製造した。
(Example 11)
In Example 2, the concentration of the aqueous sodium solution added to the filtrate was changed to 1 mol / liter in the same manner as in Example 2 except that an aqueous sodium solution having a concentration of 0.25 mol / liter was used. High purity calcium hydroxide was produced.
(実施例12)
実施例2において、濾液に添加する水溶液ナトリウム水溶液の濃度として、1モル/リットルに代えて、0.5モル/リットルの濃度の水溶液ナトリウム水溶液を用いること以外は、上記実施例2と同様にして高純度水酸化カルシウムを製造した。
(Example 12)
In Example 2, the concentration of the aqueous sodium solution added to the filtrate was changed to 1 mol / liter in the same manner as in Example 2 except that an aqueous sodium solution having a concentration of 0.5 mol / liter was used. High purity calcium hydroxide was produced.
(実施例13)
実施例2において、濾液に添加する水溶液ナトリウム水溶液の濃度として、1モル/リットルに代えて、2.5モル/リットルの濃度の水溶液ナトリウム水溶液を用いること以外は、上記実施例2と同様にして高純度水酸化カルシウムを製造した。
(Example 13)
In Example 2, the concentration of the aqueous sodium solution added to the filtrate was changed to 1 mol / liter in the same manner as in Example 2 except that an aqueous sodium solution having a concentration of 2.5 mol / liter was used. High purity calcium hydroxide was produced.
〔高純度水酸化カルシウムの不純物含有量の測定〕
上記と同様にして、得られた高純度水酸化カルシウム中の不純物含有量を測定した。測定結果を表3に示す。
[Measurement of impurity content of high purity calcium hydroxide]
In the same manner as described above, the impurity content in the obtained high-purity calcium hydroxide was measured. Table 3 shows the measurement results.
〔BET比表面積〕
上記と同様にして、得られた高純度水酸化カルシウムのBET比表面積を測定した。測定結果を表3に示す。
[BET specific surface area]
In the same manner as described above, the BET specific surface area of the obtained high purity calcium hydroxide was measured. Table 3 shows the measurement results.
〔純水使用量〕
水酸化カルシウムを製造する上記各実施例においては、析出した水酸化カルシウムを濾過した後、濾紙上に残った水酸化カルシウムに、純水を添加して洗浄している。洗浄に使用した後の液の電気伝導度に変化がなくなるまで純水の洗浄を行っている。この洗浄に用いた純水の使用量を、表3に「純水使用量」として示す。
[Pure water consumption]
In each of the above examples for producing calcium hydroxide, the precipitated calcium hydroxide is filtered, and then pure water is added to the calcium hydroxide remaining on the filter paper and washed. The pure water is washed until there is no change in the electric conductivity of the liquid after being used for washing. The amount of pure water used for this cleaning is shown in Table 3 as “Pure Water Usage”.
なお、表3には、1モル/リットルの濃度の水酸化ナトリウム水溶液を用いた実施例2の結果も併せて示している。 Table 3 also shows the results of Example 2 using an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of 1 mol / liter.
表3に示すように、水酸化カルシウムを析出させるために添加する水酸化ナトリウム水溶液の濃度が低くなるにつれて、得られる水酸化カルシウムの不純物金属含有量が低くなるとともに、BET比表面積が小さくなることがわかる。なお、表3に示すように、得られた水酸化カルシウムの洗浄に用いる純水の使用量は、表3に示すいずれの実施例においてもほぼ同程度である。 As shown in Table 3, as the concentration of the aqueous sodium hydroxide solution added to precipitate calcium hydroxide decreases, the impurity metal content of the obtained calcium hydroxide decreases and the BET specific surface area decreases. I understand. In addition, as shown in Table 3, the amount of pure water used for cleaning the obtained calcium hydroxide is almost the same in any of the examples shown in Table 3.
表3に示す結果から、水酸化カルシウムを析出させるのに用いる水酸化ナトリウム水溶液の濃度を、0.5モル/リットル以下とすることにより、得られる水酸化カルシウムのBET比表面積を4.0m2/g未満とすることができ、さらには0.25モル/リットル以下とすることにより、得られる水酸化カルシウムのBET比表面積を1.0m2/g未満にできることがわかる。 From the results shown in Table 3, by setting the concentration of the sodium hydroxide aqueous solution used for precipitating calcium hydroxide to 0.5 mol / liter or less, the BET specific surface area of the obtained calcium hydroxide is 4.0 m 2. It can be seen that the BET specific surface area of the obtained calcium hydroxide can be made less than 1.0 m 2 / g by making the amount less than / g, and further by making it 0.25 mol / liter or less.
(実施例14〜17:高純度炭酸カルシウムの製造)
上記実施例2及び10〜12で得られた高純度水酸化カルシウムを用いて、高純度炭酸カルシウムを以下のようにして製造した。
(Examples 14 to 17: Production of high purity calcium carbonate)
Using the high purity calcium hydroxide obtained in Examples 2 and 10 to 12, high purity calcium carbonate was produced as follows.
水酸化カルシウム50gを、2リットルビーカーに入れて0.5リットルの純水を加え、攪拌棒(シャフト径8mm、羽根長さ100mm)を用いて回転数500rpmで30分間攪拌し、150μmのメッシュを通した後、さらに純水を加えて濃度6.0質量%の水酸化カルシウムスラリーを調製した。 Add 50 g of calcium hydroxide into a 2 liter beaker, add 0.5 liter of pure water, and stir for 30 minutes at a rotation speed of 500 rpm using a stir bar (shaft diameter 8 mm, blade length 100 mm). After passing, pure water was further added to prepare a calcium hydroxide slurry having a concentration of 6.0% by mass.
この水酸化カルシウムスラリーに炭酸ガスをpH7.0になるまで吹き込んで、炭酸カルシウムを析出させた。析出させた炭酸カルシウムを濾過した後、乾燥することにより、高純度炭酸カルシウムを製造した。 Carbon dioxide gas was blown into the calcium hydroxide slurry until the pH reached 7.0 to precipitate calcium carbonate. The precipitated calcium carbonate was filtered and then dried to produce high purity calcium carbonate.
〔高純度炭酸カルシウムの不純物含有量の測定〕
上記の高純度水酸化カルシウムの不純物含有量の測定と同様にして、高純度炭酸カルシウム中の不純物含有量を測定した。測定結果を表4に示す。
[Measurement of impurity content of high purity calcium carbonate]
The impurity content in the high purity calcium carbonate was measured in the same manner as the measurement of the impurity content of the high purity calcium hydroxide. Table 4 shows the measurement results.
〔BET比表面積〕
上記と同様にして、得られた高純度炭酸カルシウムのBET比表面積を測定した。測定結果を表4に示す。
[BET specific surface area]
In the same manner as described above, the BET specific surface area of the obtained high purity calcium carbonate was measured. Table 4 shows the measurement results.
〔収率〕
以下の式から、高純度炭酸カルシウムの収率を算出した。高純度炭酸カルシウムの収率を表4に示す。
〔yield〕
The yield of high purity calcium carbonate was calculated from the following formula. Table 4 shows the yield of high purity calcium carbonate.
収率(%)={高純度炭酸カルシウム製造量(g)/高純度水酸化カルシウム使用量(g)}×{74(水酸化カルシウムの分子量)/100(炭酸カルシウムの分子量)} Yield (%) = {Production amount of high purity calcium carbonate (g) / Use amount of high purity calcium hydroxide (g)} × {74 (molecular weight of calcium hydroxide) / 100 (molecular weight of calcium carbonate)}
表4に示す結果から明らかなように、実施例10〜12の原料水酸化カルシウムを用いた実施例14〜16の炭酸カルシウムは、実施例2の原料水酸化カルシウムを用いた実施例17に比べ、不純物金属含有量が低くなっており、より高純度であることがわかる。また、BET比表面積が4.0m2/g未満である実施例10〜12の原料水酸化カルシウムを用いた実施例14〜16においては、実施例2の原料水酸化カルシウムを用いた実施例17に比べ、高い収率が得られていることがわかる。特に、BET比表面積が1.0m2/g未満である実施例10及び11の原料水酸化カルシウムを用いた実施例14及び15においては、さらに高い収率が得られている。 As is apparent from the results shown in Table 4, the calcium carbonates of Examples 14 to 16 using the raw material calcium hydroxide of Examples 10 to 12 were compared with Example 17 using the raw material calcium hydroxide of Example 2. It can be seen that the impurity metal content is low and the purity is higher. In Examples 14 to 16 using the raw material calcium hydroxide of Examples 10 to 12 having a BET specific surface area of less than 4.0 m 2 / g, Example 17 using the raw material calcium hydroxide of Example 2 was used. It can be seen that a higher yield is obtained than in FIG. In particular, in Examples 14 and 15 using the raw material calcium hydroxide of Examples 10 and 11 having a BET specific surface area of less than 1.0 m 2 / g, higher yields are obtained.
Claims (15)
B)水酸化カルシウムスラリーに、pH9.5〜11.5の範囲内となるように硝酸を添加する工程と、
C)硝酸を添加して得られた溶液を濾過して、濾液を得る工程と、
D)濾液にアルカリ金属水酸化物を添加し、水酸化カルシウムを析出させる工程と、
E)析出した水酸化カルシウムを濾過することにより、水酸化カルシウムを分離する工程とを備えることを特徴とする高純度水酸化カルシウムの製造方法。 A) reacting water with quick lime obtained by firing limestone to prepare a calcium hydroxide slurry;
B) adding nitric acid to the calcium hydroxide slurry so that the pH is in the range of 9.5 to 11.5;
C) filtering the solution obtained by adding nitric acid to obtain a filtrate;
D) adding an alkali metal hydroxide to the filtrate to precipitate calcium hydroxide;
E) A process for separating calcium hydroxide by filtering the precipitated calcium hydroxide, and a method for producing high-purity calcium hydroxide.
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