JPS62171921A - 微細軽質炭酸カルシウムの製造法 - Google Patents
微細軽質炭酸カルシウムの製造法Info
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- JPS62171921A JPS62171921A JP1211686A JP1211686A JPS62171921A JP S62171921 A JPS62171921 A JP S62171921A JP 1211686 A JP1211686 A JP 1211686A JP 1211686 A JP1211686 A JP 1211686A JP S62171921 A JPS62171921 A JP S62171921A
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- calcium carbonate
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- caco3
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
- C01F11/181—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by control of the carbonation conditions
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は紙の充填剤などに適用される微細軽質炭酸カル
シウムの製造方法に関するものである。
シウムの製造方法に関するものである。
従来、紙、ゴム、塗料等の充填剤として使用される炭酸
カルシウムは、結晶質、緻密質の石灰石を粉砕、分級し
た重質炭酸カルシウム、又は石灰乳に炭酸ガスを吹き込
み炭酸カルシウムを沈降させて得る沈降炭酸カルシウム
（軽質炭酸カルシウム）が主である。この重質炭酸カル
シウムは石灰石を粉砕、分級して得られるものであり、
粒子径が４〜２０μｍと比較的粒子の粗なものである。
カルシウムは、結晶質、緻密質の石灰石を粉砕、分級し
た重質炭酸カルシウム、又は石灰乳に炭酸ガスを吹き込
み炭酸カルシウムを沈降させて得る沈降炭酸カルシウム
（軽質炭酸カルシウム）が主である。この重質炭酸カル
シウムは石灰石を粉砕、分級して得られるものであり、
粒子径が４〜２０μｍと比較的粒子の粗なものである。
一方軽質炭酸カル７ウムは反応槽の下部から多孔板ある
いは多数のノズルより１０〜２５％の炭酸ガスを吹き込
み５〜２０重量％の石灰乳を供給して炭酸化を行い、軽
質炭酸カルシウムを製造していたが、この方法では、次
１ｃ示すようにＣＯ，の溶解によって生じたＣＯＳ濃度
が高くなシ、Ｃａ との反応速度が大となりすぎ１１
．０５−１１０８ｍμの極微細な核が多量に発生する。
いは多数のノズルより１０〜２５％の炭酸ガスを吹き込
み５〜２０重量％の石灰乳を供給して炭酸化を行い、軽
質炭酸カルシウムを製造していたが、この方法では、次
１ｃ示すようにＣＯ，の溶解によって生じたＣＯＳ濃度
が高くなシ、Ｃａ との反応速度が大となりすぎ１１
．０５−１１０８ｍμの極微細な核が多量に発生する。
ＣＯ宜（溶解）＋Ｈ冨０＃馬Ｃ０３’ｄ Ｈ”＋ＨＣＯ
ｓ−＃ ２Ｈ”＋ ＣＯ５−・・・（１） また、一方この多量に発生した極微細な核同志が凝集し
て成長しｓｍμ以上の粗大な粒子を多量に含む粒径分布
の幅の広い軽質炭酸カルシウムが生成する。
ｓ−＃ ２Ｈ”＋ ＣＯ５−・・・（１） また、一方この多量に発生した極微細な核同志が凝集し
て成長しｓｍμ以上の粗大な粒子を多量に含む粒径分布
の幅の広い軽質炭酸カルシウムが生成する。
粒子の粗々る重質炭酸カルシウムを紙の充填剤に用いた
場合には、抄紙機の摩耗による損傷等問題がある。一方
石灰乳に炭酸ガスを吹き込み得られるｆｌ、０３〜０．
０８μの極微細な軽質炭酸カルシウムは粒子が細かすぎ
、遠心分離やろ過といった分離が困難になるばかりでな
く、抄紙機での歩留まりが悪く経済的でない。また、大
きすぎると重質炭酸カルシウムと同じく、抄紙機の摩耗
あるいは紙への分散性が悪く問題である。
場合には、抄紙機の摩耗による損傷等問題がある。一方
石灰乳に炭酸ガスを吹き込み得られるｆｌ、０３〜０．
０８μの極微細な軽質炭酸カルシウムは粒子が細かすぎ
、遠心分離やろ過といった分離が困難になるばかりでな
く、抄紙機での歩留まりが悪く経済的でない。また、大
きすぎると重質炭酸カルシウムと同じく、抄紙機の摩耗
あるいは紙への分散性が悪く問題である。
このような従来法の欠点を解決するため本発明者らは、
紙への充填剤として適当な粒径をもつＣｔＳ〜５μの軽
質炭酸カルシウムの製造法について鋭意研究した結果、
この発明の方法に到達した。
紙への充填剤として適当な粒径をもつＣｔＳ〜５μの軽
質炭酸カルシウムの製造法について鋭意研究した結果、
この発明の方法に到達した。
すなわち、本発明は石灰乳に炭酸ガスを吹込んで炭酸カ
ルシウムを製造するに際して、反応槽を２槽に分け、１
槽目を気液平面接触型反応槽とし、該反応槽での平均滞
留時間を２〜３０分、好ましくは２〜１０分とし適量の
核を発生させ、次で２槽目のロータリーアトマイザ−に
よるガス分散型反応槽において、温度２０〜５０℃、平
均滞留時間３０分以上の条件下で成長させる方法である
。
ルシウムを製造するに際して、反応槽を２槽に分け、１
槽目を気液平面接触型反応槽とし、該反応槽での平均滞
留時間を２〜３０分、好ましくは２〜１０分とし適量の
核を発生させ、次で２槽目のロータリーアトマイザ−に
よるガス分散型反応槽において、温度２０〜５０℃、平
均滞留時間３０分以上の条件下で成長させる方法である
。
炭酸カルシウムの生成はＣＯ２の溶解によって生じたＣ
Ｏ３濃度が高すぎると過飽和度が大きくな夛、極微細な
核が多量に発生する。この多量の核の発生を防止するた
めに、本発明においては反応槽の１槽目を気液平面接触
型反応槽とし、気液界面からのＣＯ２の溶解量のみとし
Ｃｏ、″−濃度の上昇をおさえ過飽和度を小さくし又滞
留時間を制限することによシ多量の核の発生を防止する
。次に２槽目のロータリーアトマイザ−によｆｉｃｏ、
ガスを細かく分散しＣＯ！の溶解度を増し過飽和度を大
きくして第１槽目で発生した極微細な炭酸カルシウムの
成長を促進する。このロータリーアトマイザ−は炭酸カ
ルシウムの成長を促進するばかシでなく、微細な粒子の
凝集によって生じる粗大な粒子の生成を防止する効果も
あり、粒度のそろった軽質炭酸カルシウムが得られる。
Ｏ３濃度が高すぎると過飽和度が大きくな夛、極微細な
核が多量に発生する。この多量の核の発生を防止するた
めに、本発明においては反応槽の１槽目を気液平面接触
型反応槽とし、気液界面からのＣＯ２の溶解量のみとし
Ｃｏ、″−濃度の上昇をおさえ過飽和度を小さくし又滞
留時間を制限することによシ多量の核の発生を防止する
。次に２槽目のロータリーアトマイザ−によｆｉｃｏ、
ガスを細かく分散しＣＯ！の溶解度を増し過飽和度を大
きくして第１槽目で発生した極微細な炭酸カルシウムの
成長を促進する。このロータリーアトマイザ−は炭酸カ
ルシウムの成長を促進するばかシでなく、微細な粒子の
凝集によって生じる粗大な粒子の生成を防止する効果も
あり、粒度のそろった軽質炭酸カルシウムが得られる。
また、分散型反応槽にロータリーアトマイザ−を適用す
ることにより、通常の多孔板からのＣｏ、吹込みあるい
はファンタービー羽根による攪拌方式に比べＣｏ、溶解
速度が増し反応完結時間が短かくてすみ攪拌効果が大き
い。
ることにより、通常の多孔板からのＣｏ、吹込みあるい
はファンタービー羽根による攪拌方式に比べＣｏ、溶解
速度が増し反応完結時間が短かくてすみ攪拌効果が大き
い。
以下本発明方法の一実施態様を第１図によって説明する
。
。
石灰乳供給タンク１から石灰乳供給ポンプ３を使用して
石灰乳の５〜２０ ｗｔ％のスラリーを第１槽目の気液
平面接触型反応槽４に供給する。
石灰乳の５〜２０ ｗｔ％のスラリーを第１槽目の気液
平面接触型反応槽４に供給する。
供給石灰乳の濃度は２５ ｗｔ％以上になると反応液の
粘度が高くなシすぎ好ましくない。石灰乳の濃度が薄い
と生産性の面から経済的でない。
粘度が高くなシすぎ好ましくない。石灰乳の濃度が薄い
と生産性の面から経済的でない。
該石灰乳供給タンク１は攪拌機２で十分攪拌される。
又、該気液平面接触型反応槽４に供給された石灰乳スラ
リーは、液槽と気槽に攪拌翼をもつ攪拌機５で十分攪拌
する。ここでＣＯ，ガスは気液平面を通して反応液中に
溶解し供給された石灰乳と反応し炭酸カルシウムの核が
生成する。
リーは、液槽と気槽に攪拌翼をもつ攪拌機５で十分攪拌
する。ここでＣＯ，ガスは気液平面を通して反応液中に
溶解し供給された石灰乳と反応し炭酸カルシウムの核が
生成する。
該気液平面接触型反応槽４での液の平均滞留時間を２〜
３０分、好ましくは２〜１０分とする。
３０分、好ましくは２〜１０分とする。
Ｃｏ−ガスの濃度は５容量％以上であることが好ましい
。通常１０〜３０．容量ＸのＣｏ、ガスを用いる。また
、反応懸濁液の温度は２０〜５０℃で操作する。
。通常１０〜３０．容量ＸのＣｏ、ガスを用いる。また
、反応懸濁液の温度は２０〜５０℃で操作する。
生成した極微細な炭酸カルシウムを含む反応懸濁液は仕
切シ板１５の下部の反応懸濁液流出口６を通して第２槽
目のロータリーアトマイザ−８をもつガス分散型反応槽
７に流入する。該ガス分散型反応槽７では該ロータリー
アトマイザ−の下部のＣＯ！ガス吹込みライン９よシ吹
込まれるＣＯ，ガスを細かく分散し反応懸濁液中のｃ
Ｏ，” 濃度を上げて炭酸カルシウムの成長を促進す
る。
切シ板１５の下部の反応懸濁液流出口６を通して第２槽
目のロータリーアトマイザ−８をもつガス分散型反応槽
７に流入する。該ガス分散型反応槽７では該ロータリー
アトマイザ−の下部のＣＯ！ガス吹込みライン９よシ吹
込まれるＣＯ，ガスを細かく分散し反応懸濁液中のｃ
Ｏ，” 濃度を上げて炭酸カルシウムの成長を促進す
る。
ここで塔径／ロータ径比を４〜８、ガスの空塔速度を５
〜１５ｃ！Ｒ／Ｓとする。まだ、平均滞留時間は３０分
間〜３時間であるが、この滞留時間は石灰乳の濃度及び
吹込むＣｏ、濃度によって異なるが、３０分以上必要で
ある。ＣＯ−ガスの濃度は５容量％以上であることが好
ましく、通常は１０〜５０容量％のＣｏｔガスを用いる
。
〜１５ｃ！Ｒ／Ｓとする。まだ、平均滞留時間は３０分
間〜３時間であるが、この滞留時間は石灰乳の濃度及び
吹込むＣｏ、濃度によって異なるが、３０分以上必要で
ある。ＣＯ−ガスの濃度は５容量％以上であることが好
ましく、通常は１０〜５０容量％のＣｏｔガスを用いる
。
また反応槽の温度は２０〜５０℃が好ましい。
また、反応懸濁液のｐＨは６〜９で操作される。
ｐＨが高いと製品中に未反応の水酸化カルシウムが残り
好ましくない。
好ましくない。
該ＣＯ，ガス吹込みライン９より吹込まれた未反応分の
Ｃｏ−ガスはＣＯ意ガス流出口１０を通って該気液平面
接触型反応槽４に入る。未反応分のＣ０３ガスはＣＯ８
ガス流出ライ２１１を通ってＣｏ、ガス供給ライン１２
に合流し循環に使用される。一方製品でちる炭酸カルシ
ウムは抜出しポンプ１３にて流出ライン１４から抜出さ
れる。
Ｃｏ−ガスはＣＯ意ガス流出口１０を通って該気液平面
接触型反応槽４に入る。未反応分のＣ０３ガスはＣＯ８
ガス流出ライ２１１を通ってＣｏ、ガス供給ライン１２
に合流し循環に使用される。一方製品でちる炭酸カルシ
ウムは抜出しポンプ１３にて流出ライン１４から抜出さ
れる。
得られた微細軽質炭酸カルシウムは従来公知の方法によ
って精製、回収される。
って精製、回収される。
この発明の方法によって得られる炭酸カルシウムは０．
５〜５μの粒径のよく揃った微細軽質炭酸カルシウムで
あり紙の充填剤などに適用するのに有用である。
５〜５μの粒径のよく揃った微細軽質炭酸カルシウムで
あり紙の充填剤などに適用するのに有用である。
次に実施例および比較例を示す。
実施例および比較例において、得られた炭酸カルシウム
はミクロンフォートサイザーによって粒径分布を測定し
た。
はミクロンフォートサイザーによって粒径分布を測定し
た。
実施例
工業用市販品の生石灰に水を加えて２４時間、常温で攪
拌消化し所定濃度の石灰乳とし使用した。各実施例にお
いて、気液平面接触型反応槽として内径５０惜、高さ１
５０ｍのガラス製円筒容器に長さ３０１のファンタービ
ン羽根を液槽部、気槽部に各１個取り付は攪拌回転数３
０゜ｒ、 ｐ、 ｍで操作した。又所定の濃度及び流量
で石灰乳を供給し炭酸化を行った。反応懸濁液は反応器
の下部から抜き出し第２槽目の反応器へ供給した。
拌消化し所定濃度の石灰乳とし使用した。各実施例にお
いて、気液平面接触型反応槽として内径５０惜、高さ１
５０ｍのガラス製円筒容器に長さ３０１のファンタービ
ン羽根を液槽部、気槽部に各１個取り付は攪拌回転数３
０゜ｒ、 ｐ、 ｍで操作した。又所定の濃度及び流量
で石灰乳を供給し炭酸化を行った。反応懸濁液は反応器
の下部から抜き出し第２槽目の反応器へ供給した。
一方ガス分散型反応槽は標準品として内径１５０１１１
１％高さ５０（１ｆａのガラス製円筒容器を用い、ロー
タ径が３０Ｍ１φのロータリーアトマイザ−を取シ付け
５６００ ｒ、ｐ、ｍで攪拌した。
１％高さ５０（１ｆａのガラス製円筒容器を用い、ロー
タ径が３０Ｍ１φのロータリーアトマイザ−を取シ付け
５６００ ｒ、ｐ、ｍで攪拌した。
又ロータの下部から所定濃度のＣｏ、ガスを２゜ｔ／−
の流速で吹き込み炭酸化反応を行なわせ、未反応のＣＯ
，ガスは気液平面接触型反応槽の気相部に流入させた。
の流速で吹き込み炭酸化反応を行なわせ、未反応のＣＯ
，ガスは気液平面接触型反応槽の気相部に流入させた。
一方反応器の下部から所定量の反応懸濁液を抜き出し、
ろ過書乾燥して軽質炭酸カルシウムを得た。
ろ過書乾燥して軽質炭酸カルシウムを得た。
この軽質炭酸カルシウムの平均粒子径を第１表に示す。
本実施例からも明らかなように、気液平面接触型反応槽
をバイパスして分散型反応槽のみであると平均粒径０．
５μｍ以下の極微細な軽質炭酸カルシウムが得られるの
に対し、気液平面接触型反応槽で２〜１０分間の滞留時
間をもたすことによシ、適量な核が発生し、得られる軽
質炭酸カルシウムも１〜３μの紙の充填剤として適した
粒径の軽質炭酸カルシウムが得られた。一方分散型反応
槽での滞留時間が３０分以下であると製品中に未反応の
水酸化カルシウムが残存する。又反応温度がｌｒＯ℃と
高くなると反応速度が増し粗大な粒子を多く含む軽質炭
酸カルシウムが生成する。一方気液平面接触型反応槽の
みであると、平均滞留時間６０分においても、未反応の
水酸化カルシウムが残存するばかυでなく、極微細な粒
子しか得られない。
をバイパスして分散型反応槽のみであると平均粒径０．
５μｍ以下の極微細な軽質炭酸カルシウムが得られるの
に対し、気液平面接触型反応槽で２〜１０分間の滞留時
間をもたすことによシ、適量な核が発生し、得られる軽
質炭酸カルシウムも１〜３μの紙の充填剤として適した
粒径の軽質炭酸カルシウムが得られた。一方分散型反応
槽での滞留時間が３０分以下であると製品中に未反応の
水酸化カルシウムが残存する。又反応温度がｌｒＯ℃と
高くなると反応速度が増し粗大な粒子を多く含む軽質炭
酸カルシウムが生成する。一方気液平面接触型反応槽の
みであると、平均滞留時間６０分においても、未反応の
水酸化カルシウムが残存するばかυでなく、極微細な粒
子しか得られない。
本発明の微細軽質炭酸カルシウムの製造法は紙の充填剤
として適したα５〜５μの粒径のそろった炭酸カルシウ
ムが得られ、粗大な粒径の炭酸カルシウムの欠点であっ
た抄紙機への摩耗による損傷を防止し、あるいは微細な
粒径を用いる場合の欠点である抄紙機での歩留まシの悪
さを改善することができ、よシ経済的となる。
として適したα５〜５μの粒径のそろった炭酸カルシウ
ムが得られ、粗大な粒径の炭酸カルシウムの欠点であっ
た抄紙機への摩耗による損傷を防止し、あるいは微細な
粒径を用いる場合の欠点である抄紙機での歩留まシの悪
さを改善することができ、よシ経済的となる。
第１図は本発明の一実施例としての微細軽質炭酸カルシ
ウムの製造法を示す図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫
ウムの製造法を示す図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫
Claims (1)
- 石灰乳に炭酸ガスを吹込んで炭酸カルシウムを製造する
方法において、反応槽を２槽に分け、１槽目を気液平面
接触型反応槽とし、該反応槽での平均滞留時間を２〜３
０分、好ましくは２〜１０分とすることにより適量の炭
酸カルシウムの核を発生させ、次いで２槽目をロータリ
ーアトマイザーによるガス分散型反応槽とし、温度２０
〜５０℃、平均滞留時間３０分以上の条件下で成長させ
ることを特徴とする微細軽質炭酸カルシウムの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1211686A JPS62171921A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | 微細軽質炭酸カルシウムの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1211686A JPS62171921A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | 微細軽質炭酸カルシウムの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62171921A true JPS62171921A (ja) | 1987-07-28 |
Family
ID=11796579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1211686A Pending JPS62171921A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | 微細軽質炭酸カルシウムの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62171921A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109368680A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-02-22 | 青岛融创新材料工程研究院有限公司 | 一种用石灰石制备轻质碳酸钙的方法及其制得的轻质碳酸钙 |
-
1986
- 1986-01-24 JP JP1211686A patent/JPS62171921A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109368680A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-02-22 | 青岛融创新材料工程研究院有限公司 | 一种用石灰石制备轻质碳酸钙的方法及其制得的轻质碳酸钙 |
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