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

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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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Masayasu Sakai
正康 坂井
Nobuyuki Ikeda
信之 池田
Yoshinori Oki
大木 良典
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    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
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    • C01B33/18Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
    • C01B33/181Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by a dry process
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    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface 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。

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。
〔従来の技術〕
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。
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。
〔発明が解決しようとする課題〕
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。
(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。
(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。
(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。
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。
〔課題を解決するための手段〕
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。
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。
〔作 用〕
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。
(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。
(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。
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。
〔実施例〕
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。
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
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。
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。
(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。
(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。
(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。
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。
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。
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。
?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。
〔発明の効果〕
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。
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。
(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。
(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。
(3)非品質であるので、化学的反応活性が増す。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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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

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