JPH02233515A - シリカヒュームの製造方法 - Google Patents
シリカヒュームの製造方法Info
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- JPH02233515A JPH02233515A JP5281589A JP5281589A JPH02233515A JP H02233515 A JPH02233515 A JP H02233515A JP 5281589 A JP5281589 A JP 5281589A JP 5281589 A JP5281589 A JP 5281589A JP H02233515 A JPH02233515 A JP H02233515A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
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- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
- C01B33/181—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by a dry process
-
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- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
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-
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-
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- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface 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、コンクリート,セメントの混和材,吸着剤等
の素材として適用されるシリカヒュームの製造方法に関
する。
の素材として適用されるシリカヒュームの製造方法に関
する。
従来のシリカヒ為一ムの製造方法では、フエロシリコン
やシリコンメタルの製造時発生する廃ガス中のSiOが
、空気中で酸化されてS10■になりたものを集塵機で
捕集している。この方法においては、還元剤としてカー
ボンを使用するため、回収シリカヒi−ム中に未燃カー
ボンが含まれる。
やシリコンメタルの製造時発生する廃ガス中のSiOが
、空気中で酸化されてS10■になりたものを集塵機で
捕集している。この方法においては、還元剤としてカー
ボンを使用するため、回収シリカヒi−ム中に未燃カー
ボンが含まれる。
この未燃カーボンを除去するのには高温処理することが
必要であって、この目的に電気炉を使用するため多量の
エネルギを要する。
必要であって、この目的に電気炉を使用するため多量の
エネルギを要する。
上記従来のシリカ℃ユームの製造方法によるシリカヒュ
ームには、製品に適用する場合下記の問題点がある。
ームには、製品に適用する場合下記の問題点がある。
(1)従来の製造方法によるシリカヒλ−ムは、フェロ
シリコン製造通糧における副製品であって、炭素を含む
ために製品適用時反応性が阻害される。
シリコン製造通糧における副製品であって、炭素を含む
ために製品適用時反応性が阻害される。
(2)従来の製造方法によるシリカヒ,−ムは、製造温
度が低く、これによって粒径が太き《プレーン値が低い
ため製品適用時の反応性が劣る。
度が低く、これによって粒径が太き《プレーン値が低い
ため製品適用時の反応性が劣る。
(3)従来の製造方法によるシリカヒ,−ムは、製造温
度が低く、また冷却速度が低いため、結晶性シリカが多
《製品適用時の反応性が劣る。
度が低く、また冷却速度が低いため、結晶性シリカが多
《製品適用時の反応性が劣る。
本発明は、以上の従来のシリカヒュームの製造方法の問
題点を解決することのできるシリカヒ2?ムの製造方法
を提供しようとするものである。
題点を解決することのできるシリカヒ2?ムの製造方法
を提供しようとするものである。
上記した課題を解決するため、本発明は、シリカヒ2−
ムの製造方法として次の手段を採用した。
ムの製造方法として次の手段を採用した。
即ち、原料としてシリカヒ,−ムの主成分であるS1o
■を含む鉱物質たとえば硅石,石英等を使用し、この鉱
物質をS102の沸点(2,230℃)以上の温度をも
つ超高温場に供給して、ここで蒸発・気化させ、S10
■蒸気を急冷却して凝結させシリカヒュームとする。
■を含む鉱物質たとえば硅石,石英等を使用し、この鉱
物質をS102の沸点(2,230℃)以上の温度をも
つ超高温場に供給して、ここで蒸発・気化させ、S10
■蒸気を急冷却して凝結させシリカヒュームとする。
本発明では、SiO2を含む鉱物質を、S 102の沸
点以上の温度の高温場で処理すること【より、S102
を蒸発気化させ、更にS1o2蒸気を急冷却し、S1
0■蒸気を凝結させることにより、次の特性を有する超
微粒子Sin2(シリカヒューム)が製造される。
点以上の温度の高温場で処理すること【より、S102
を蒸発気化させ、更にS1o2蒸気を急冷却し、S1
0■蒸気を凝結させることにより、次の特性を有する超
微粒子Sin2(シリカヒューム)が製造される。
(1》 カーボン等の未燃分がな《粒径0.1μ以下
の純度の高い超微粒子が得られる。
の純度の高い超微粒子が得られる。
(2)比表面積の大きいシリカヒ鳥一ムが得られる。
(3)製造温度が高く、かつ冷却速度が高いために、得
られたシリカヒ1−ムは、非晶質性を有し、化学反応活
性が高い。
られたシリカヒ1−ムは、非晶質性を有し、化学反応活
性が高い。
本発明によって得られたシリカヒュームは、上記(1)
〜(3)の特性により、コンクリートの強度向上,水密
性,施工性向上等の目的に使用される混和剤および反応
表面積および活性を要求する吸着剤等として最適のもの
である。
〜(3)の特性により、コンクリートの強度向上,水密
性,施工性向上等の目的に使用される混和剤および反応
表面積および活性を要求する吸着剤等として最適のもの
である。
本発明の一実施例を第1図によって説明する。
冷却管2で構成された燃焼炉1へ燃料としてのプロパン
により、石炭灰ホツ/ξ3の石炭灰を燃料供給管4より
ガス搬送供給し、酸素を酸素供給管5より供給した。こ
れにより燃焼炉l内で、プロパンが燃焼して2600〜
2800℃の高温燃焼が行なわれ、石炭灰中のSiO2
は、蒸発気化され排ガス中にSiO2蒸気ともに排出さ
れる。一方、燃焼炉1内φ石炭灰中のAfi203(沸
点3,5 0 0℃)は沸点以下の温度であるために蒸
発・気化せず、溶融するのみで、燃焼炉1下部より溶融
スラグ10とし?下方の溶融スラグチャンパ9へ流下排
出される。
により、石炭灰ホツ/ξ3の石炭灰を燃料供給管4より
ガス搬送供給し、酸素を酸素供給管5より供給した。こ
れにより燃焼炉l内で、プロパンが燃焼して2600〜
2800℃の高温燃焼が行なわれ、石炭灰中のSiO2
は、蒸発気化され排ガス中にSiO2蒸気ともに排出さ
れる。一方、燃焼炉1内φ石炭灰中のAfi203(沸
点3,5 0 0℃)は沸点以下の温度であるために蒸
発・気化せず、溶融するのみで、燃焼炉1下部より溶融
スラグ10とし?下方の溶融スラグチャンパ9へ流下排
出される。
排ガスに含有されたS10■蒸気は、空気を用いた冷却
ガスを冷却ガス供給管6により、燃焼炉1の上部に連設
された高温ガス配管7において、排ガス温度とともに冷
却,凝結され、SiO■超微粒子が生成され、捕集装置
8により捕集されシリカヒューム11が製造される。S
tO■超微粒子が分離された排ガスは煙突へ排出される
。
ガスを冷却ガス供給管6により、燃焼炉1の上部に連設
された高温ガス配管7において、排ガス温度とともに冷
却,凝結され、SiO■超微粒子が生成され、捕集装置
8により捕集されシリカヒューム11が製造される。S
tO■超微粒子が分離された排ガスは煙突へ排出される
。
本実施例によって得られたシリカヒュームの性状を、従
来方法で生成したシリカヒュームの性状と比較して第1
表に示す。
来方法で生成したシリカヒュームの性状と比較して第1
表に示す。
第1表 本発明によるシリカヒューム
本実施例によって得られたシリカヒュームは、第1表に
示す通り、下記の特徴をもっている。
示す通り、下記の特徴をもっている。
(1) 未燃カーボンが存在しない。
!21 50%平均粒径が0.07μ惟と従来方法に
よるものの半分以下である。
よるものの半分以下である。
(3)比表面積が103m″4であり、従来方法による
ものと比較して十分大きい。
ものと比較して十分大きい。
(4)x線回折法で調査した結果非品質であることが判
明した。
明した。
なお、本実施例では原料として石炭灰を使用したが、S
102を多く含む硅石等を使用してもよく、また、燃料
としてはプロパンに限らず他の気体燃料、石炭の固体燃
料を使用してもよい。
102を多く含む硅石等を使用してもよく、また、燃料
としてはプロパンに限らず他の気体燃料、石炭の固体燃
料を使用してもよい。
また、本実施例では、S1o2の蒸気をガスによって急
冷しているが、S102蒸気を排ガスと共に断熱膨張さ
せて急冷する等他の急冷手段を採用することもできる。
冷しているが、S102蒸気を排ガスと共に断熱膨張さ
せて急冷する等他の急冷手段を採用することもできる。
また、冷却ガスを用いる場合、冷却ガスとしては空気の
外に、N2,水蒸気,その他の不活性ガスを使用するこ
ともできる。
外に、N2,水蒸気,その他の不活性ガスを使用するこ
ともできる。
?た更に、本実施例では、高温場の温度を2600〜2
800℃としたが、実用可能な温度としては2400〜
3000℃の範囲を採用することができる。2400℃
以下ではSiO■が蒸発気化しに《《、また、3000
℃以上ではSiO■以外の他の鉱物質までが蒸発・気化
してシリカヒ、一ムの純度を低下させる不具合がある。
800℃としたが、実用可能な温度としては2400〜
3000℃の範囲を採用することができる。2400℃
以下ではSiO■が蒸発気化しに《《、また、3000
℃以上ではSiO■以外の他の鉱物質までが蒸発・気化
してシリカヒ、一ムの純度を低下させる不具合がある。
以上説明したように、本発明はSiO2を含む鉱物質を
SiO2の沸点以上の高温物に供給して$102を蒸発
・気化させ、このSiO■蒸気を急冷するという簡単な
工程によって、純度が高く粒径が小さい超微粒状であり
、比表面積が太き《、かつ、化学反応活性の高い非晶質
性のシリカヒュームを得ることができる。
SiO2の沸点以上の高温物に供給して$102を蒸発
・気化させ、このSiO■蒸気を急冷するという簡単な
工程によって、純度が高く粒径が小さい超微粒状であり
、比表面積が太き《、かつ、化学反応活性の高い非晶質
性のシリカヒュームを得ることができる。
従って、本発明によって製造されたシリカヒ2一ムは、
その性状からコンクリートの混和剤、あるいは吸着剤と
して適用した場合下記の効果を有し、産業上有用なもの
である。
その性状からコンクリートの混和剤、あるいは吸着剤と
して適用した場合下記の効果を有し、産業上有用なもの
である。
(1》 未燃分がないので、コンクリートの混和剤と
して適用した場合、混合剤として併用する高性能減水剤
の吸着を少なくする傾向にあり、減水剤の性能低下を招
かない。
して適用した場合、混合剤として併用する高性能減水剤
の吸着を少なくする傾向にあり、減水剤の性能低下を招
かない。
(2)平均粒径が小さく且つ比表面積が大きいので、コ
ンクリート混剤、又は吸着剤として使用する際の物理的
な反応面積を増すため結果として反応性が向上する。
ンクリート混剤、又は吸着剤として使用する際の物理的
な反応面積を増すため結果として反応性が向上する。
(3)非品質であるので、化学的反応活性が増す。
第1図は本発明の一実施例に使用される装置の系統図で
ある。 1・・・燃焼炉,3・・・石炭灰ホッパ,4・・・燃料
供給管,5・・・酸素供給管, 6・・・冷却ガ
ス供給管,7・・・高温ガス配管, 8・・・捕集
装置,9・・・溶融スラグチャンバ,10・・・溶融ス
ラグ,l1・・・シリカ℃,−ム。 代埋入 弁理士 坂 間 暁 外2名
ある。 1・・・燃焼炉,3・・・石炭灰ホッパ,4・・・燃料
供給管,5・・・酸素供給管, 6・・・冷却ガ
ス供給管,7・・・高温ガス配管, 8・・・捕集
装置,9・・・溶融スラグチャンバ,10・・・溶融ス
ラグ,l1・・・シリカ℃,−ム。 代埋入 弁理士 坂 間 暁 外2名
Claims (1)
- SiO_2を含む鉱物質をSiO_2の沸点以上の温度
をもつ高温場に供給し上記鉱物質に含まれるSiO_2
を蒸発気化させ、このSiO_2蒸気を冷却ガスにより
急冷し凝結させることを特徴とするシリカヒュームの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1052815A JPH0798658B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | シリカヒュームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1052815A JPH0798658B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | シリカヒュームの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02233515A true JPH02233515A (ja) | 1990-09-17 |
JPH0798658B2 JPH0798658B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=12925343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1052815A Expired - Fee Related JPH0798658B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | シリカヒュームの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0798658B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1067510A (ja) * | 1997-08-11 | 1998-03-10 | Chisso Corp | シリカ |
JP2004512943A (ja) * | 2000-11-09 | 2004-04-30 | サイプラス・アマックス・ミネラルズ・カンパニー | 酸化モリブデンのナノ粒子を製造する方法および装置 |
US7883673B2 (en) | 2000-11-09 | 2011-02-08 | Cyprus Amax Minerals Company | Apparatus for producing nano-particles of molybdenum oxide |
-
1989
- 1989-03-07 JP JP1052815A patent/JPH0798658B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1067510A (ja) * | 1997-08-11 | 1998-03-10 | Chisso Corp | シリカ |
JP2004512943A (ja) * | 2000-11-09 | 2004-04-30 | サイプラス・アマックス・ミネラルズ・カンパニー | 酸化モリブデンのナノ粒子を製造する方法および装置 |
US7622098B2 (en) * | 2000-11-09 | 2009-11-24 | Cyprus Amax Minerals Company | Method for producing nano-particles of metal oxide |
US7749463B2 (en) | 2000-11-09 | 2010-07-06 | Cyprus Amax Minerals Company | Apparatus for producing nano-particles of molybdenum oxide |
US7829060B2 (en) | 2000-11-09 | 2010-11-09 | Cyprus Amax Minerals Company | Nano-particles of molybdenum oxide |
US7883673B2 (en) | 2000-11-09 | 2011-02-08 | Cyprus Amax Minerals Company | Apparatus for producing nano-particles of molybdenum oxide |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0798658B2 (ja) | 1995-10-25 |
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