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高品位結晶質石灰石及びその製造方法

国内特許コード P09A015039
整理番号 P2004-226-JP01
掲載日 2010年2月19日
出願番号 特願2005-075133
公開番号 特開2006-256893
登録番号 特許第4693095号
出願日 平成17年3月16日(2005.3.16)
公開日 平成18年9月28日(2006.9.28)
登録日 平成23年3月4日(2011.3.4)
発明者
  • 恒川 昌美
  • 伊藤 真由美
  • 広吉 直樹
  • 本間 佑吾
  • 岡田 信三
  • 大川 滋之
出願人
  • 太平洋セメント株式会社
  • 学校法人北海道大学
発明の名称 高品位結晶質石灰石及びその製造方法
発明の概要


【課題】
不純物を含むやや低品位の結晶質石灰石から高品位結晶質石灰石を得、多量に賦存するこれらの低品位の結晶質石灰石を製紙用フィラー等に高度利用することができる高品位結晶質石灰石、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
まず微量の不純物を伴う低品位結晶質石灰石を粉砕し、石灰石粒子と不純物粒子に単体分離した後にスラリーとする。次に、より多くの不純物を伴う低純度の石灰石粗粒子をキャリア(担体粒子)とし、この表面を界面活性剤で疎水化処理した後に前述のスラリーに加え、あるいは樹脂等の疎水性表面を有する粗粒子をキャリアとして前述のスラリーに加え、攪拌することで不純物粒子をキャリア表面に付着・凝集させ、このキャリアを浮選除去することにより、極めて高純度の石灰石を分離回収し、高品位結晶質石灰石を得る。

従来技術、競合技術の概要


石灰石は方解石(カルサイト)、アラゴナイト(あられ石)、ドロマイト(白雲石または苦灰石)などの炭酸塩鉱物を50%以上含むものと定義されており、セメント、鉄鋼、ソーダ、製糖、飼料、骨材等に幅広く用いられている。これらの石灰石は、白色度を問題とされることはなく、破砕、粉砕した石灰石がそのままの状態で用いられている。



一方、石灰石を微粉砕したものは粒度と白色度により、普通炭酸カルシウム(普通タンカル)と重質炭酸カルシウム(重質タンカル)とに区別される。
普通炭酸カルシウムは、道路舗装用フィラー、肥料、飼料、ガラス、排煙脱硫及び中和用タンカル、苦土タンカル、陶磁器等に使用される。
重質炭酸カルシウムは、白色度の高い高純度の結晶質石灰石を物理的に粉砕し分級して製造されるものであり、プラスチック、ゴム、塗料、製紙、建材、窯業、ガラス、食品、医薬等非常に広汎にわたって使用されている。
また、沈降炭酸カルシウム(軽質炭酸カルシウム)は、石灰石を原料として化学的製法により生産されるものであり、ゴム、プラスチック、製紙、インキ、塗料、食品、香粧品等に使用されている。



大部分の石灰石は種々の不純物を含んでおり、この不純物のために灰色、薄黄色、あるいは薄墨色等の色彩を呈している。
一方、不純物の含有量が低くて白色度の高い高品位結晶質石灰石は、量的に限界があり、最近は埋蔵量も少なくなって来ている。
このため、石灰石鉱山では白色度の高い高品位結晶質石灰石を選択的に採鉱・選鉱し、重質炭酸カルシウム原料として製紙用フィラー、プラスチック、ゴム、塗料、食品、高級ガラス原料等に用いている。
しかしながら、白色度の高い高純度の結晶質石灰石であるにもかかわらず、微量の不純物を含むために製紙用フィラー等への使用基準をわずかに満たさない低品位結晶質石灰石(ISO白色度94未満)は、低純度の結晶質石灰石と一緒にされてセメント原料等に供されている。
このような高度利用されていない高純度の低品位結晶質石灰石中には不純物の一つとしてカーボンが含まれており、主として浮選による方法(例えば、特許文献1参照)、あるいは浮選と焼成を組み合わせて白色度を高める方法(例えば、特許文献2参照)が提案されている。




【特許文献1】特開平10-265218

【特許文献2】特開平10-265219



しかしながら、浮選のみによる方法では対象の粒度が微粒になると効率が低く、また主として不純物カーボンのみが除去されるので、不純物の除去率は高くない。また、焼成による方法でも除去されるのはカーボンであり、処理コストが高くなるため実用には適さない。
また、一般的に、超微粒子になる程浮選等による物理的な選別除去は困難となる。

産業上の利用分野


本発明は、製紙用原料やプラスチック充填材等に利用できる高品位結晶質石灰石及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
白色度の低い低品位結晶質石灰石からカーボン、石英、各種炭酸塩等の不純物を、疎水性表面を有する、合成樹脂、低品位結晶質石灰石、低純度の結晶質石灰石からなる群より選択される1種または2種以上のキャリアに吸着した後、浮選法により該不純物を分離除去することを特徴とする高品位結晶質石灰石。

【請求項2】
粉砕・粒度調整した白色度の低い低品位結晶質石灰石に加水した後、捕収剤を添加する結晶質石灰石スラリー調製工程(第一工程)と、合成樹脂、低品位結晶質石灰石、低純度の結晶質石灰石からなる群より選択される1種または2種以上のキャリアに加水した後、捕収剤を添加するキャリアスラリー調製工程(第二工程)と、第一工程で得られた結晶質石灰石スラリーと第二工程で得られたキャリアスラリーとを混合し、次に起泡剤を添加して浮選し、カーボン、石英、各種炭酸塩等の不純物を該キャリアに吸着する吸着工程(第三工程)と、第三工程で得られた不純物吸着キャリアと結晶質石灰石とを分離する分離工程(第四工程)とを含むことを特徴とする高品位結晶質石灰石の製造方法。

【請求項3】
捕収剤がオレイン酸ナトリウム、ケロシン、SDS、DAAからなる群より選択される1種または2種以上の捕収剤であり、起泡剤がメチル・イソブチル・カービノール(MIBC)、ジエチレン・グライコール・カービノールからなる群より選択される少なくとも1種以上の起泡剤であることを特徴とする請求項2記載の高品位結晶質石灰石の製造方法。
産業区分
  • 無機化合物
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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