フライアッシュを原料とするゼオライトの高効率生産プロセスの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750666
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 福井 国博 広島大学, 工学部, 助手 (60284163)
• Keywords: Fly ash / Phillipsite / Hydroxysodalite / Hydro-thermal treatment / Silicate ion / Aluminate ion

Research Abstract

結晶構造・成分組成の異なる数種類のフライアッシュを原料として、水熱合成法によってゼオライトを合成し、生成されたゼオライトの結晶構造及びアンモニウムイオン吸着能を側定した結果、シリカ含有率が高く溶出速度の速いフライアッシュからはフィリップサイトが合成され、アルミナ含有率が低く、シリカの溶出速度の遅いフライアッシュからは、フィリップサイトとヒドロキシソーダライトが生成することが分かった。また、フィリップサイトの吸着能は高く、ヒドロキシソーダライトには吸着能は見られなかった。
また、反応液中のアルミン酸イオンとシリケートイオンの濃度測定から、反応液中のシリケートイオン濃度をアルミン酸イオン濃度よりも十分高くすることで、フィリップサイトを選択的に合成できることが明らかとなった。これらによって、ゼオライト合成に適するフライアッシュの性状を把握でき、その原因についても考察することが可能となる。
これらの測定結果及びフライアッシュからの各イオンの溶出特性を基にゼオライト生成反応磯構のモデル化・定式化を行った。即ら、フライアッシュからのゼオライト生成は、(1)フライアッシュからのアルミン酸イオンとシリケートイオンの溶出反応(2)溶出した両イオンの縮合によるゲル化反応(3)生成ゲルからの結晶化反応によって、構成されていることを明らかとした。さらに、各々の反応における反応速度式を決定しその速度定数の算出を行った。