(57)【要約】【課題】  多孔質石英ガラス体を製造するとともに、同時に生成する排ガスを処理して、高純度で取り扱いの容易なシリカ粉を容易に製造することのできる高純度シリカ粉の製造方法及び装置、並びに高純度のシリカ粉を提供する。【解決手段】  石英系ガラス原料の気相加水分解反応により生成されるガラス微粒子を堆積して多孔質石英ガラス体を製造し、同時に高純度のシリカ粉を製造する方法であって、シリカ粉を含む排ガスをセラミックフィルターを備えた分離装置に導き、分離・回収したシリカ粉を脱気装置にかけてその嵩密度を0.1〜0.7g/cm3とすることを特徴とする。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英系ガラス原料の気相加水分解反応により生成されるガラス微粒子を堆積して多孔質石英ガラス体を製造し、同時に高純度のシリカ粉を製造する方法であって、シリカ粉を含む排ガスをセラミックフィルターを備えた分離装置に導き、分離・回収したシリカ粉を脱気装置にかけてその嵩密度を0.1〜0.7g/cm3とすることを特徴とする高純度シリカ粉の製造方法。
【請求項２】
脱気装置が振動ミルである請求項１に記載の高純度シリカ粉の製造方法。
【請求項３】
鉄含有率が100 ppm以下である請求項１又は２に記載の高純度シリカ粉の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の製造方法を用いて製造したものであることを特徴とする高純度シリカ粉。
【請求項５】
石英系ガラス原料の気相加水分解反応で生成したガラス微粒子を堆積して多孔質石英ガラス体を製造する合成石英製造装置、該装置で発生した排ガスからシリカ粉をセラミックフィルターで分離する分離装置、分離したシリカ粉の嵩密度を0.1〜0.7
g/cm3に調整する脱気装置及び脱気したシリカ粉を収容するホッパーを備えていることを特徴とする高純度シリカ粉の製造装置。
【請求項６】
脱気装置が振動ミルである請求項４に記載の高純度シリカ粉の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石英系ガラス原料の気相加水分解反応により生成される高純度シリカ粉の製造方法及び装置、並びに高純度シリカ粉に関する。
【背景技術】
【０００２】
火炎加水分解法により石英系ガラス微粒子からなる多孔質体を製造する場合、原料の加水分解反応で発生する原料由来の酸性ガスや水蒸気に加えて、スートに付着・堆積しなかったシリカ粉を含む排ガスが発生する。排ガス中のシリカ粉は、そのままでは粉塵そのものであり、また、酸性ガスは毒性が強く、いずれもそのままでは大気中に放出できず、排ガス処理設備にて脱塵及び中和処理後、大気中に放出される。
【０００３】
排ガス中の粉塵の分離は、乾式では、フィルター、サイクロン、電気集塵による方法で、湿式では、イオンスクラバー、ベンチュリースクラバー等を用いる方法で行うことができる。排ガス中の酸性ガスは、水に対する溶解度が高いため水で容易に回収でき、このＨＣｌ等を含む水溶液をＮａＯＨ水溶液で中和することにより処理することができる。
【０００４】
例えば、特許文献１は、シリカ粉含有排ガスに大粒径シリカ粉を添加して集塵装置のバグフィルターに導くことにより、小粒径シリカ粉によるバグフィルターの濾布の目詰まりを大粒径シリカ粉によって防止している。シリカ粉を除去された排ガスは、さらに、塩酸回収塔で排ガス中の塩化水素ガスを水に吸収させて塩酸として回収、もしくはＮａＯＨで中和した後、無害化した排ガスを大気中に放出している。
【特許文献１】特開平１１−２５３７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
排ガス中の酸性ガスについては、水で回収後中和処理を行い無害化して排出することは容易である。さらに、排ガス中のシリカ粉は化学的に安定した物質であるため、それ以上の分解、処理が困難である。そのため分離回収したシリカ粉の処理方法としては、産業廃棄物として埋め立て処理を行う以外に方法がなかった。しかし昨今の光ファイバ用石英ガラス母材の需要の拡大にともない、生成するシリカ粉の量が増大し、産業廃棄物として処理するには多量すぎ、その処理に苦慮していた。
【０００６】
特許文献１の集塵装置のバグフィルターでシリカ粉を回収する方法は、酸性排ガスと高温のために次第に濾布が劣化して、回収したシリカ粉に濾布の断片が混入して異物となり、純度の高いシリカ粉を回収することができない。さらに、回収したシリカ粉は微細でその嵩密度が0.05
g/cm3前後であるため、量が嵩張り運搬や次工程（溶解等）のハンドリングが極めて厄介であった。
【０００７】
そこで、本発明は、多孔質石英ガラス体を製造するとともに、同時に生成する排ガスを処理して、高純度で取り扱いの容易なシリカ粉を容易に製造することのできる高純度シリカ粉の製造方法及び装置、並びに高純度のシリカ粉を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の高純度シリカ粉の製造方法は、石英系ガラス原料の気相加水分解反応により生成されるガラス微粒子を堆積して多孔質石英ガラス体を製造し、同時に高純度のシリカ粉を製造する方法であって、シリカ粉を含む排ガスをセラミックフィルターを備えた分離装置に導き、分離・回収したシリカ粉を脱気装置にかけてその嵩密度を0.1〜0.7g/cm3、好ましくは0.3〜0.5 g/cm3とすることを特徴とするものであり、脱気装置には振動ミルを用いるのが好ましい。このようにして、鉄含有率が100ppm以下の高純度シリカ粉が容易に得られる。
【０００９】
本発明の高純度シリカ粉の製造装置は、石英系ガラス原料の気相加水分解反応で生成したガラス微粒子を堆積して多孔質石英ガラス体を製造する合成石英製造装置、該装置で発生した排ガスからシリカ粉をセラミックフィルターで分離する分離装置、分離したシリカ粉の嵩密度を0.1〜0.7g/cm3に調整する脱気装置及び脱気したシリカ粉を収容するホッパーを備えており、脱気装置には振動ミルを用いるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来、処理が困難で産業廃棄物として廃棄処理されていたシリカ粉を、嵩密度が取扱いの容易な0.1〜0.7 g/cm3、鉄含有率が100ppm以下で極めて純度の高いシリカ粉として容易に回収することができ、シリカ粉のリサイクルを可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、シリカ粉を分離するフィルターに、耐熱性に優れ、鉄含有率が低く、濾過材として目詰まり等に対するメンテナンスの容易なセラミックフィルターを使用することで、極めて純度の高いシリカ粉を分離・回収することができる。さらに回収したシリカ粉を脱気装置にかけて、微細なシリカ粉の嵩密度を0.1〜0.7g/cm3、好ましくは0.3〜0.5 g/cm3程度（約10倍）とすることを特徴とするものである。
なお、セラミックフィルターには、コージェライトやムライトなどが挙げられる。また、セラミックフィルターに付着したシリカ粉を除去するために、排ガスの流れとは逆方向から間歇的にエアーをフィルターに吹き付けることができるように、設備するのが望ましい。
【００１２】
回収されるシリカ粉の嵩密度は、0.05 g/cm3前後で極めて微細であるため、量が嵩張り運搬等に際してその取扱いが厄介である。そのため本発明は、シリカ粉を脱気して嵩密度を上げるものであり、脱気装置として振動ミルを用い、金属球の振動運動でシリカ粉を圧密することにより、その嵩密度を大きくしている。
金属球の材質としては、鉄、SUS等が挙げられる。
【００１３】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されず、様々な態様が可能である。
【実施例】
【００１４】
（実施例１）
バーナに水素ガス、酸素ガス及び原料ガスとしてＳｉＣl4を供給し、火炎加水分解反応で生成したガラス微粒子を出発材上に堆積させて多孔質スート体を製造した。反応装置の上方に設置したフードで排ガスを集め、ダクトを経由して、排ガスを図１に示すシリカ粉製造設備に導いた。該設備は、排ガス量に応じて適宜設置された１乃至複数のシリカ粉分離装置１からなり、各分離装置1内には、セラミックフィルター２が設置されている。
【００１５】
分離装置１に導かれた排ガス中のシリカ粉は、セラミックフィルター２で分離され、下方に設置されたコンベヤー３上に落下し、脱気装置４である振動ミルにかけられる。装置内には多数の鉄球が納められ、装置の振動運動によって鉄球がシリカ粉を圧密することにより、次第にシリカ粉の嵩密度が増大する。脱気装置４は、シリカ粉の嵩密度が0.3〜0.5g/cm3となって排出されるように、その容量、振動数等が設定されている。なお、シリカ粉の除去された排ガスは、さらに分離装置１の上部から図示していない中和装置に導かれ、無害化された後、大気中に放出される。
このようにして鉄含有率25 ppm以下の高純度シリカ粉が製造され、ホッパー５に一時的に貯蔵され、その後、様々な用途に供される。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
水ガラス原料、鋳物の離型剤、建材の添加剤、肥料、凍結防止剤等、様々な用途に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例で用いたシリカ粉製造設備の概略を説明する図である。
【符号の説明】
【００１８】
１…シリカ粉分離装置、
２…セラミックフィルター、
３…コンベヤー、
４…脱気装置、
５…ホッパー。
【図１】
2006199525.tif 000002