(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の２つの工程を含んで構成されることを特徴とする消石灰の製造方法。
（ａ）工程：純度９５重量％以上、活性度（ｔ６０）１００秒以下、大きさ３５ｍｍ以下の生石灰と、温度８０〜９５℃の水とを、１．２〜１．８の水比（水／生石灰（重量比））で、圧力下においてせん断及び／または混練しつつ混合して生石灰を消化する工程。
（ｂ）工程：（ａ）工程で得られたペースト状消石灰にさらに水を加え、撹拌しつつ消化反応を実質的に完全にする工程。
【請求項２】
さらに、（ｃ）工程：（ｂ）工程で得られた消石灰を所望の濃度の消石灰スラリーに調整し、粗粒子を取り除く工程を含む請求項１に記載の消石灰の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は飲料水の水処理、廃水処理、排ガス処理、鋳物や製線用潤滑剤などの用途に有用な微粒子の消石灰を製造するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
消石灰は水処理工程、有害ガスの除去、鋳物や製線用潤滑剤などとして、広く使用されている。これらの用途において、より小さい粒径の消石灰を用いればその効率や効果を高められることが知られている。例えば消石灰スラリーを用いた排ガスの脱硫工程においては、一般に、より微粒子の消石灰ほど浄化能力や効率が高くなる。よって、より微細な粒子からなる消石灰の製造方法が求められている。例えば消石灰スラリーを消化反応槽−ポンプ−インラインミキサー−サイクロン−消化反応槽と循環させながら、サイクロンよりメディアン径１μｍ以下の消石灰粒子からなる消石灰スラリーを得る方法がドイツ特許No.DE2714858に示されいる。しかしながらこの方法は、工程が複雑で長い時間を要する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明の目的は、例えば１μｍ以下の微粒子の消石灰粒子からなるスラリー状もしくはペースト状の消石灰を簡便に効率よく製造する方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、以下の２つの工程を含む消石灰の製造方法を構成した。すなわち（ａ）工程：純度９５重量％以上、活性度（ｔ６０）１００秒以下、大きさ３５ｍｍ以下の生石灰と、温度８０〜９５℃の水とを、１．２〜１．８の水比（水／生石灰（重量比））で、圧力下においてせん断及び／または混練しつつ混合して生石灰を消化する工程と、（ｂ）工程：（ａ）工程で得られたペースト状消石灰にさらに水を加え、撹拌しつつ消化反応を実質的に完全にする工程である。さらに、（ｃ）工程：（ｂ）工程で得られた消石灰を所望の濃度の消石灰スラリーに調整し、粗粒子を取り除く工程を含むこともできる。
【０００５】
消化工程において、消石灰の品質を左右する主な要因として、以下のようなものが挙げられる。
（１）生石灰の水との反応性
（２）生石灰の粒度分布
（３）使用する水の量と品質
（４）水温
（５）消化方式
（６）消化中の撹拌
【０００６】
生石灰の水との反応性（活性度（ｔ６０））試験は、所定の大きさの生石灰１５０ｇを２０℃の水６００ｍＬに加え、消化の進行中、カロリーメーターとストップウォッチを用いて、６０℃に達するまでの時間を測定する。この試験はＡＷＷＡ  Ｂ２０２およびＡＳＴＭ  Ｃ１１０で標準化されている。
【０００７】
消化のメカニズムは、一般に、２〜３分の短い間に生石灰塊の表面にすばやく消化相が生成される段階と、消化による発熱を伴いながら生石灰塊が破裂するまでの１０〜３０分間に生石灰塊内部に徐々に消化相が生成される段階の二つの段階とに分けることができる。このメカニズムは、制御しにくく、均一な反応を生じさせるのは困難である。一般に、消化速度を速めるほど水酸化カルシウムの過飽和度が高まり、大量の核生成が生じ、最終的により微粒の消石灰を生成させることができることが知られている。従って消化速度が遅くなるのを妨ぐために、生石灰表面層に生成される消石灰層を取り除くメカニズムが必要と考えられる。このためには、従来の消化撹拌を単に強めるだけでは不十分で、生石灰粒子を効果的に磨砕するために特別な応力を加えるメカニズムが要求され、微細な消石灰粒子を生成するため、生石灰塊の表面にすばやく消化相が生成される間に、高い温度と強い磨砕を与えることが最も重要であることが確認された。このことは、発明者は上記のような理論または他の特定の理論に拘束されることを望むものではないが、結果として微細な消石灰粒子が生成される事実により信じられるものである。
【０００８】
よって本発明では、水／生石灰（重量比）の値である水比が低い、すなわち高濃度の状態において生石灰粒子を強く練ることと、それによって得られるペーストの凝集を分散させ、かつ、消化反応を完全にするように撹拌することとで、従来よりも微細な粒子の割合の多い消石灰を得た。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明においては、生石灰を消化させるとその体積が２．５倍以上に増大し、狭い空間に置けば約５０００ｔ／ｍ2 にも達する膨張力を生じる性質を利用して加圧することができる。初期の消化反応を押し出し機やニーダーなどの内容物を前進させながら練ることができる加圧式消化装置を用いて行なえば、密閉された圧力容器内でせん断及び／または混練しつつ生石灰と消化水とを混合して消化することになり、生石灰粒子を粉砕して微細化するための大きな圧力とせん断力及び／または混練力を常時得ることができる。押し出し混練装置等の内部の密閉された狭い場所で消化中に上昇する温度及び圧力を考慮すると、生石灰粒子は高温・高圧の下で消化されたと結論される。したがって、高純度・高活性生石灰と熱水を低い水比で消化させる工程において、初期に押し出し機やニーダーを用い、続いて撹拌機を用いる本発明の消化方法によれば、従来から行われている消化方法よりはるかに微粒子、例えば粒径１μｍ以下の消石灰が得られる。
【００１０】
押し出し混練装置等は初期の消化における反応の場としての役割を果たす。消化装置内では生石灰と水は狭い空間に閉ざされ、強いせん断力及び／または混練力を受けて破砕されながら消化され、徐々に前進する。水比が低い、つまり、高濃度の状態での強力なせん断及び／または混練は生石灰粒子を磨砕し崩壊させ、初期の消化反応を促進する。生石灰粒子の表面層の消化相をすばやく取り除き、破砕して内部の未反応の部分を水に曝すことで均一な反応を生じさせる。
【００１１】
初期の消化の後、得られた消石灰ペーストにはさらに水が加えられ、攪拌される。例えば高速撹拌装置を使用して消石灰ペーストと水を混合し、凝集を分散させつつ消化反応を実質的に完全なものとする。なお、この凝集を分散させるための攪拌により、消石灰粒子はさらに磨砕され得る。
【００１２】
（ａ）工程では、高純度・高活性の生石灰を、低い水比で、圧力下において剪断及び／または混練しつつ消化する。高純度・高活性の生石灰は、純度９５％以上、活性度ｔ６０が１００秒以下であり、水比は１．２〜１．８である。水の温度は８０〜９５℃である。消化装置としては、加圧式のもの、例えば押し出し混練装置を用い、１〜２分間消化させる。
【００１３】
（ｂ）工程では、（ａ）工程で得られた消石灰ペーストにさらに水を加え、攪拌しつつ消化反応を実質的に完全にする。例えば、消石灰ペーストを高速撹拌装置内に入れて、１０〜２０分間、熱水中で分散させる。このときの水比は１．７５〜１２．０、水の温度は６０℃以上が好ましい。このときの撹拌羽根の周速は２ｍ／ｓ以上が好ましい。
【００１４】
（ｃ）工程では（ｂ）工程で得られた消石灰スラリーを所望の濃度に希釈し、粗粒子を除去する。粗粒子の除去にはボールミルのような粉砕・摩砕装置やふるいのような分級装置を用いることができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば粒径約１μｍ以下のような微粒子からなる消石灰スラリーもしくはペーストを簡便に効率よく製造することができる。この消石灰を水処理工程、有害ガスの除去、鋳物や製線用潤滑剤などに使用することにより、従来より高い効率や効果を得ることができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明に係る微粒子からなる消石灰の製造方法の実施例について説明する。
【００１７】
（実施例）
生石灰（ＪＩＳ工業石灰の生石灰特号、純度９５％以上、粒度５−３５ｍｍ、ｔ６０＝３０秒）２００ｇを、温度８５℃の水２７５ｇ（水比１．３７５）により、押し出し混練装置（竹内製作所製、ＮＥＳ−ＫＯ−ＫＮＥＡＤＥＲ）を用いて連続消化させた。消石灰ペーストの装置内滞留時間は約１．５分間とし、装置のロータリーブレードの回転数は８０ｒｐｍとした。得られたペーストを高速攪拌装置（新東科学製、ＢＬ６００）に移し、水比６．１２５となるように６０℃の水９５０ｇで希釈し、周速２ｍ／ｓで１０分間撹拌した。続いて目開き１５０μｍのふるいで粗粒子を取り除いた消石灰スラリーを試料Ｎｏ．１とした。目開き１５０μｍのふるい上に残った粗粒子の割合は約５重量％であった。図１は試料Ｎｏ．１の走査電子顕微鏡による観察写真であり、得られた消石灰粒子が実質的に全て粒径１μｍ以下であることが示された。
【００１８】
（比較例）
消化に伴う膨張による圧力を受けない常圧式であるオープンタイプのニーダー（丸東製作所製、Ｃ１３８Ａ）を用いて消化した。初期の消化装置以外、実施例１と同じ手順を繰り返して試料Ｎｏ．２を得た。図２は試料Ｎｏ．２の走査電子顕微鏡による観察写真で、粒径１μｍ以上の大きな消石灰粒子が多数観察された。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る消石灰の製造方法の一実施例により製造された消石灰の顕微鏡写真である。
【図２】図２は、従来の消石灰の製造方法により製造された消石灰の顕微鏡写真である。
【図１】
0003662158.tif 000002
【図２】
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