(57)【要約】【課題】生石灰粒子の全表面が飽和脂肪酸によって被覆された安定性に優れた反応遅延性生石灰を、生石灰と水との反応熱を利用して、加熱設備を用いることなく、経済的に製造することができる水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法を提供する。【解決手段】平均粒径０.００５〜５ｍｍの生石灰粒子１００重量部に対し、水０.５〜５.０重量部を添加して撹拌混合し、次いで炭素数１２〜２８の飽和脂肪酸０.１〜５.０重量部を添加して撹拌混合し、生石灰粒子の全表面を飽和脂肪酸によって被覆することを特徴とする水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径０.００５〜５ｍｍの生石灰粒子１００重量部に対し、水０.５〜５.０重量部を添加して撹拌混合し、次いで炭素数１２〜２８の飽和脂肪酸０.１〜５.０重量部を添加して撹拌混合し、生石灰粒子の全表面を飽和脂肪酸によって被覆することを特徴とする水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法。
【請求項２】
水を添加して撹拌混合する際に、生石灰粒子の温度が飽和脂肪酸の融点以上となるように、水の添加量及び添加速度を調節する請求項１記載の水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法。
【請求項３】
生石灰粒子１００重量部に対し、水１.５〜３.５重量部を６０秒以内で添加する請求項１又は請求項２記載の水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法。
【請求項４】
生石灰粒子１００重量部に対し、炭素数１４〜２０の直鎖飽和脂肪酸０.３〜２.５重量部を添加する請求項１記載の水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法。
【請求項５】
飽和脂肪酸が、ステアリン酸である請求項１又は請求項４記載の水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、生石灰粒子の全表面が飽和脂肪酸によって被覆された安定性に優れた反応遅延性生石灰を、生石灰と水との反応熱を利用して、加熱設備を用いることなく、経済的に製造することができる水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生石灰は、カーバイド製造原料のほか、その強反応性を利用した化学工業原料、高融点であることを利用した工業用炉壁内張り材料、農業用、建築用などの従来からの用途のほかに、近年では、環境保全対策として、汚染土壌浄化処理などに使用されはじめ、急速に需要が増加している。国内各地で産出する石灰石（主成分炭酸カルシウム）を、連続式又はバッチ式で高温焼成し、大量生産されている。
生石灰は吸湿性が極めて大きく、保管にあたっては水分との接触を絶って完全に密封することが必要である。また、生石灰は、あまりにも反応性が大きいために、反応性を抑制して使用すべき用途も多い。このような有害物質の無害化処理などには、特定の条件下で緩慢に反応する生石灰が必要である。例えば、簡単な方法によって廃棄物質、特に使用済みの油及び油状物質を安全に無害化できる方法として、油状又は高分子有機廃棄物質に、界面活性を有し水との反応を遅延させる物質で処理された酸化カルシウムを加え、上記廃棄物質を吸収した上記酸化カルシウムをほぼ化学量論的量の水で水酸化カルシウムになるまで反応させる方法が提案されている（特許文献１）。
従来より、反応遅延性生石灰は、生石灰の塊を、界面活性剤などの反応遅延剤の存在下に粉砕して、反応遅延剤による被覆が形成された生石灰粒子として製造されている。例えば、反応遅延性の面でバラツキが少ない粉状の反応遅延性生石灰の合理的な製造方法として、所定粒度に粗粉砕された生石灰に、界面活性剤又は油脂を、該界面活性剤の液化温度以上蒸発温度以下で添加するとともに、上記界面活性剤又は油脂が添加された生石灰を微粉砕して粉末状とする粉状反応遅延性生石灰の製造方法が提案されている（特許文献２）。しかし、この製造方法では、均一な反応遅延機能を有する製品を製造することが困難である。また、市販の生石灰を原料として反応遅延性生石灰を製造する場合には、石灰石の焼成熱を利用することができず、生石灰や該製品製造機を加熱する必要がある。
本発明者は、先に、生石灰の粗粒子の表面が高級脂肪酸により被覆され、水と接触したときの反応速度が遅い反応遅延性生石灰を、簡単な設備により経済的に製造することができる方法として、粗粉砕された生石灰をシュートに投入し、シュート内において高級脂肪酸を添加し、シュートから落下する生石灰を、複数枚の邪魔板を両側に交互に設置したベルトコンベヤに受けて移送しつつ、生石灰の粗粒子の表面を高級脂肪酸で被覆する反応遅延性生石灰の製造方法を提案し、焼成後の温度８５℃の生石灰の粗粒子に、７５℃に加熱溶融したステアリン酸を噴霧状で添加する例を示した（特許文献３）。この例では、石灰石の焼成の余熱を利用しているが、焼成直後に生石灰の被覆処理をしない場合には、生石灰粒子の加熱が必要である。また、いずれにせよ、高級脂肪酸を溶融する装置と噴霧する装置が必要である。
生石灰表面が部分的に露出された状態で脂肪酸又はその誘導体により被覆され、生石灰が土壌中の水分と接触しやすく、短時間で十分な水和反応が起こりやすく、土壌として埋め戻した後も十分な圧縮強度が発現しやすい土質改良剤用遅延性生石灰の製造法として、粉末状又は粒子状の生石灰と、その生石灰に対して０.１〜５重量％の範囲の量の脂肪酸又はその誘導体を混合したのち、その混合物に生石灰に対して１〜１０重量％の範囲の量の水を添加し、この水分含有混合物を７０℃以上の温度で混合する土質改良剤用遅延性生石灰の製造法が提案され、生石灰にステアリン酸を添加して一次混合したのち、水を加えて二次混合することにより、水和反応による発熱が見られ、混合物の温度が約１１０℃まで上昇した例が示されている（特許文献４）。この方法によれば、生石灰と水との反応熱を、生石灰と脂肪酸などとの混合物の昇温に利用することができ、該混合物の加熱に必要な装置を省略し、熱エネルギーを節減することができる。しかし、この方法では生石灰粒子の全表面を脂肪酸などで被覆することができず、生石灰表面が部分的に露出された状態となる。生石灰表面が部分的に露出され、土壌中の水分と接触しやすく、短時間で十分な水和反応が起こりやすいことが必要とされる用途も存在するが、生石灰を汚染土壌中の有害物質と反応させ無害化する目的には不適当である。土壌中の有害物質を分散させ、反応遅延性生石灰粒子に吸着させるには、汚染土壌と反応遅延性生石灰とが均一に混合され、有害物質が反応遅延性生石灰に吸収されるまでは、生石灰と水との反応が起こらないようにする必要がある。その前提条件として、生石灰粒子の全表面が反応遅延剤によって被覆されている必要があり、汚染土壌中などの有害物質と十分に撹拌混合されたのちに、生石灰粒子の表面が傷ついた段階で初めて、あるいは土壌などに添加混合されたのち、土中微生物などにより反応遅延剤が分解ないし剥離された段階で、初めて反応遅延剤に吸収された有害物質と生石灰が共存する状態下において、生石灰粒子の表面が緩慢に水との反応を開始することが重要である。
【特許文献１】特開昭５０−３２０７５号公報
【特許文献２】特開平９−１６９５５１号公報
【特許文献３】特開２００１−２４０４３６号公報
【特許文献４】特開平１０−６０４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、生石灰粒子の全表面が飽和脂肪酸によって被覆された安定性に優れた反応遅延性生石灰を、生石灰と水との反応熱を利用して、加熱設備を用いることなく、経済的に製造することができる水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、生石灰粒子に水を添加して撹拌混合し、生石灰と水との反応熱により生石灰粒子を昇温し、次いで炭素数１２〜２８の飽和脂肪酸を添加して撹拌混合することにより、生石灰表面に露出部分を残すことなく、生石灰粒子の全表面を飽和脂肪酸によって被覆することが可能となることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）平均粒径０.００５〜５ｍｍの生石灰粒子１００重量部に対し、水０.５〜５.０重量部を添加して撹拌混合し、次いで炭素数１２〜２８の飽和脂肪酸０.１〜５.０重量部を添加して撹拌混合し、生石灰粒子の全表面を飽和脂肪酸によって被覆することを特徴とする水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法、
（２）水を添加して撹拌混合する際に、生石灰粒子の温度が飽和脂肪酸の融点以上となるように、水の添加量及び添加速度を調節する(１)記載の水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法、
（３）生石灰粒子１００重量部に対し、水１.５〜３.５重量部を６０秒以内で添加する(１)又は(２)記載の水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法、
（４）生石灰粒子１００重量部に対し、炭素数１４〜２０の直鎖飽和脂肪酸０.３〜２.５重量部を添加する(１)記載の水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法、及び、
（５）飽和脂肪酸が、ステアリン酸である(１)又は(４)記載の水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法によれば、生石灰粒子の全表面が飽和脂肪酸により被覆され、反応遅延性が大きい反応遅延性生石灰を、生石灰粒子の加熱装置を用いることなく、経済的に製造することができる。本発明方法により製造された反応遅延性生石灰は、優れた反応遅延性を有するので、有害物質を含む汚染土壌と混合し、有害物質が生石灰粒子に吸着されたのちに分解がはじまるような、長期の反応遅延性が要求される用途に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法においては、平均粒径０.００５〜５ｍｍの生石灰粒子１００重量部に対し、水０.５〜５.０重量部を添加して撹拌混合し、次いで炭素数１２〜２８の飽和脂肪酸０.１〜５.０重量部を添加して撹拌混合し、生石灰粒子の全表面を飽和脂肪酸によって被覆する。
本発明に用いる生石灰粒子の平均粒径は、０.００５〜５ｍｍであり、より好ましくは０.０５〜４ｍｍであり、さらに好ましくは０.５〜３ｍｍである。生石灰粒子の平均粒径が０.００５ｍｍ未満であると、微細な粒子による発塵が生じて取り扱い作業性が低下するとともに、単位重量当たりの表面積が増加して、生石灰粒子の全表面を被覆するために必要な飽和脂肪酸の量が増大するおそれがある。生石灰粒子の平均粒径が５ｍｍを超えると、単位重量当たりの表面積が減少し、土質安定、土壌改良、有害物質除去などの処理において、十分な反応速度が得られないおそれがある。生石灰は、炭酸カルシウムを主成分とする石灰石の焼成により製造され、鉄鋼用、化学工業用、建設用、公害防止用、肥料用、農薬用などの各種の用途に種々の平均粒径及び粒度分布を有する製品が市販されているので、市販品の中から適度な平均粒径を有する製品を適宜選択することができる。
【０００７】
本発明方法において、生石灰と水とを撹拌混合する装置、及び、生石灰と水とを撹拌混合し、次いで飽和脂肪酸を添加して撹拌混合する装置には特に制限はなく、例えば、水平円筒型混合機、撹拌羽根付きＶ型混合機、二重円錐型混合機、揺動回転型混合機、短軸リボン型混合機、複軸パドル型混合機、回転鋤型混合機、二軸遊星撹拌型混合機、円錐スクリュー型混合機、高速撹拌型混合機、回転円盤型混合機、ローラー付き回転容器型混合機、撹拌付き回転容器型混合機、高速楕円ローター型混合機、気流撹拌型混合機、無撹拌型混合機などを挙げることができる。これらの中で、短い撹拌混合時間で高い混合分散到達度が得られる回転鋤型混合機、高速撹拌型混合機、撹拌付き回転容器型混合機などを好適に用いることができる。
本発明方法においては、生石灰粒子１００重量部に対し、水０.５〜５.０重量部、より好ましくは１.５〜３.５重量部を添加して撹拌混合する。生石灰に対して水を添加して撹拌混合すると、次式のごとく生石灰と水が反応して消石灰が生成し、１モル当たり１５.２ｋｃａｌの反応熱が発生する。
ＣａＯ ＋ Ｈ2Ｏ → Ｃａ(ＯＨ)2 ＋ １５.２ｋｃａｌ
この反応熱によって生石灰粒子の温度が上昇し、次に添加される飽和脂肪酸の融点以上に達する。生石灰粒子１００重量部に対する水の添加量が０.５重量部未満であると、反応熱の発生量が不足して、生石灰粒子の温度が十分に上昇しないおそれがある。生石灰粒子１００重量部に対する水の添加量が５.０重量部を超えると、必要以上の反応熱が発生するとともに、生石灰が必要以上に消石灰となり、得られる反応遅延性生石灰の有効成分量が低下するおそれがある。
【０００８】
本発明方法においては、生石灰粒子に水を添加して撹拌混合する際に、生石灰粒子の温度が次に添加する飽和脂肪酸の融点以上となるように、水の添加量を調節することが好ましい。撹拌混合装置を用いて生石灰粒子と水を撹拌混合するとき、生石灰粒子が到達する温度は、原材料である生石灰粒子と水の温度、外気の温度、撹拌混合機の缶体の温度などによって影響される。原材料、外気、撹拌混合機の缶体の温度が低い場合には、添加する水の量を増加して発生する反応熱の量を増やし、生石灰粒子の温度が飽和脂肪酸の融点以上となるように調節することが好ましい。また、同日の製造であっても、最初のバッチの製造においては、缶体の温度は外気の温度にほぼ等しいが、次のバッチの製造においては、缶体は最初のバッチの製造において温められているので、添加する水の量を減少することができる。必要以上に水を添加すると、生石灰が必要以上に消石灰となり、得られる反応遅延性生石灰の有効成分量が低下するので、環境条件に応じて水の添加量を調節することが好ましい。
本発明方法においては、生石灰粒子に水を添加して撹拌混合する際に、生石灰粒子の温度が次に添加する飽和脂肪酸の融点以上となるように、水の添加速度を調節することが好ましい。水の添加速度が遅くなり、水の添加に要する時間が長くなると、生石灰粒子と水の反応による反応熱の発生が完了する前に、生石灰粒子から放熱によって失われる熱量が多くなり、添加すべき水の量が増加する。生石灰粒子に水を添加するために要する時間は、６０秒以内であることが好ましく、３０秒以内であることがより好ましく、１０秒以内であることがさらに好ましい。
【０００９】
本発明方法においては、生石灰粒子１００重量部に対し、水０.５〜５.０重量部を添加して撹拌混合し、次いで炭素数１２〜２８の飽和脂肪酸０.１〜５.０重量部を添加して撹拌混合し、生石灰粒子の全表面を飽和脂肪酸によって被覆する。本発明方法においては、生石灰粒子１００重量部に対し、炭素数１４〜２０の直鎖飽和脂肪酸０.３〜２.５重量部を添加することがより好ましい。
本発明方法に用いる炭素数１２〜２８の飽和脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセラチン酸、セロチン酸、モンタン酸などの直鎖飽和脂肪酸、１２−メチルトリデカン酸、１４−メチルペンタデカン酸、１６−メチルヘプタデカン酸、１７−メチルオクタデカン酸、２−メチルイコサン酸、２−メチルドコサン酸、２−メチルトリコサン酸、３−メチルトリコサン酸、２２−メチルトリコサン酸、２０−エチルドコサン酸、２−メチルテトラコサン酸、３−メチルテトラコサン酸、２３−メチルテトラコサン酸、２４−メチルヘプタコサン酸、２−エチルテトラコサン酸、２−ブチルドコサン酸、２−ヘキシルイコサン酸、２−メチルヘキサコサン酸などの分岐飽和脂肪酸などを挙げることができる。これらの飽和脂肪酸は、１種を単独で用いることができ、２種以上の飽和脂肪酸の混合物を用いることもでき、少量の不飽和脂肪酸を含む混合物を用いることもできる。これらの中で、直鎖飽和脂肪酸は、天然物を原料として容易に製造することができ、融点が比較的高いので好適に用いることができ、ステアリン酸を特に好適に用いることができる。
【００１０】
本発明方法において、添加する飽和脂肪酸の炭素数が１２未満であると、飽和脂肪酸の融点が低く、生石灰粒子の全表面を安定して被覆することが困難となるおそれがある。添加する飽和脂肪酸の炭素数が２８を超えると、飽和脂肪酸の融点が高く、生石灰粒子の温度を飽和脂肪酸の融点以上に上昇させるために添加する水の量が多くなりすぎるおそれがある。添加する飽和脂肪酸の量が生石灰粒子１００重量部に対し０.１重量部未満であると、飽和脂肪酸の量が不足して生石灰粒子の全表面を被覆することが困難となり、生石灰粒子の表面に露出した部分が残存するおそれがある。添加する飽和脂肪酸の量は、生石灰粒子１００重量部に対し５.０重量部以下で十分に生石灰粒子の全表面を被覆することができ、添加する飽和脂肪酸の量が生石灰粒子１００重量部に対し５.０重量部を超えると、生石灰粒子を被覆する飽和脂肪酸の膜が厚くなりすぎて、反応遅延性が著しく高くなったり、あるいは、生石灰粒子の被覆に寄与しない飽和脂肪酸が反応遅延性生石灰の中に混在したりするおそれがある。
本発明方法において、生石灰粒子に水を添加して撹拌混合し、次いで飽和脂肪酸を添加して撹拌混合すると、第一の段階では生石灰粒子と水の化学反応により反応熱が発生して生石灰粒子の温度が飽和脂肪酸の融点以上に上昇し、第二の段階では飽和脂肪酸が溶融して液状となり生石灰粒子の全表面を均一に被覆し、温度が低下してタイター以下になると全表面を被覆したままの状態で凝固する。このために、生石灰粒子の全表面が凝固した飽和脂肪酸で被覆され、優れた反応遅延性を有する生石灰粒子となる。これに対して、生石灰粒子に飽和脂肪酸を添加して撹拌混合したのちに水を添加して撹拌混合すると、生石灰粒子と水の化学反応と、飽和脂肪酸の溶融と溶融した飽和脂肪酸による生石灰粒子の被覆という物理的変化が並行して起こるために、生石灰粒子の全表面を均一に被覆することが困難となり、生石灰粒子の表面に露出した部分が残ると考えられる。
【００１１】
本発明方法に用いる飽和脂肪酸は高純度であることを必要とせず、不飽和脂肪酸を含有する飽和脂肪酸や、炭素数の異なる飽和脂肪酸の混合物を用いることができる。例えば、牛脂を分解して得られた脂肪酸を冷却プレスして液体酸を除いた生成物は、主成分がステアリン酸であり、少量のオレイン酸などの不飽和脂肪酸と、相当量のミリスチン酸、パルミチン酸などの炭素数の異なる飽和脂肪酸を含有するが、このような混合物を飽和脂肪酸として用いることができる。
本発明方法において、生石灰粒子の全表面が飽和脂肪酸によって被覆されているか否かは、生石灰粒子を水に浸漬したときの状態変化を観察することにより判定することができる。例えば、反応遅延性生石灰を２５℃の精製水に浸漬すると、生石灰粒子の全表面が飽和脂肪酸により被覆されている場合は、３０分経過後も状態の変化は全く認められないのに対して、生石灰粒子の表面に露出している部分があると、１〜５分で粒子の形状が崩れはじめ、３０分経過後にはほとんど原状をとどめない状態となる。また、反応遅延性生石灰を２５℃の精製水に浸漬すると、生石灰粒子の全表面が飽和脂肪酸により被覆されている場合は、３０分経過後の水のｐＨの上昇は０.７５程度であるのに対して、生石灰粒子の表面に露出している部分があると、１〜５分で水のｐＨは急激に上昇する。
【実施例】
【００１２】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例においては、図１に示す横型円筒混合ドラム１、水平一軸駆動部２、材料投入口３、エア抜き口４、排出ゲート５、鋤型ショベル羽根６による浮遊拡散混合機構及びチョッパー羽根７による高速剪断分散機構を備えた高速混合機［大平洋機工(株)、プロシェアミキサ(商品名)ＷＢ−７５型］を用いて撹拌混合を行った。
参考例１
高速混合機に粒径０.５〜２.０ｍｍの生石灰［ＪＩＳ Ｒ ９００１、特号］３５ｋｇを仕込み、主軸１６７ｍｉｎ-1、チョッパー３,０００ｍｉｎ-1で１分間撹拌混合した。このとき、混合ドラムの内温は１７℃であった。次いで、撹拌混合を続けながら水１.０５０ｋｇを８秒間で添加した。水の添加を終了したとき、混合ドラムの内温は８６℃であり、１分経過後８１℃、２分経過後６９℃、３分経過後６４℃、４分経過後６１℃となった。
実施例１
高速混合機に粒径０.５〜２.０ｍｍの生石灰［ＪＩＳ Ｒ ９００１、特号］３５ｋｇを仕込み、主軸１６７ｍｉｎ-1、チョッパー３,０００ｍｉｎ-1で１分間撹拌混合した。このとき、混合ドラムの内温は２４℃であった。次いで、撹拌を続けながら水１.０５０ｋｇを８秒間で添加し、引き続き１分間撹拌混合したところ、混合ドラムの内温は最高温度１０８℃を経由して９５℃となった。
撹拌混合を続けながら、工業用ステアリン酸［ステアリン酸６６重量％、パルミチン酸３２重量％、ミリスチン酸１重量％、アラキン酸１重量％］０.３５０ｋｇを添加し、撹拌混合を継続し、ステアリン酸添加終了から１分経過するごとに、混合ドラムの内温を記録するとともに、生石灰粒子をサンプリングした。
混合ドラムの内温は、１分後８０℃、２分後７６℃、３分後７３℃、４分後７０℃、５分後６９℃であった。サンプリングした５点のステアリン酸によって被覆された生石灰粒子各１０ｇを、それぞれ２５℃の精製水２００ｍＬに投入し、１分、５分、１０分及び３０分経過後の状態を観察した。５点のサンプルは、すべて３０分経過後も状態の変化は全く認められず、生石灰粒子の全表面がステアリン酸によって被覆され、優れた反応遅延性を有することが確認された。
また、温度２０℃の恒温室において、ステアリン酸添加終了から３分後にサンプリングした生石灰粒子１０ｇをビーカーに入れた精製水２００ｍＬに投入し、５分ごとにｐＨと水温を測定した。生石灰粒子を投入する前の精製水のｐＨは７.００であり、水温は１９.７℃であった。生石灰粒子を投入して撹拌し、３０分経過したとき、水のｐＨは７.７５まで上昇したが、水温はこの間ずっと１９.７℃を保っていた。ｐＨは０.７５上昇するが、水温が上昇しないことから、生石灰粒子と水の反応は極めて僅かしか起こっていないことが分かる。測定したｐＨ及び水温を、第１表に示す。
【００１３】
【表１】
2008174403.tif 000002
【００１４】
実施例２
生石灰３５ｋｇに添加する水の量を０.７００ｋｇとし、水の添加に要する時間を５.５秒間とした以外は、実施例１と同じ操作を行った。
生石灰を混合ドラムの中で１分間撹拌混合したとき、混合ドラムの内温は２６℃であった。次いで、撹拌混合を続けながら水０.７００ｋｇを５.５秒間で添加し、引き続き１分間撹拌混合したところ、混合ドラムの内温は最高温度８６℃を経由して８０℃となった。
撹拌混合を続けながら、実施例１と同じ工業用ステアリン酸０.３５０ｋｇを添加し、撹拌混合を継続し、ステアリン酸添加終了から１分経過するごとに、混合ドラムの内温を記録するとともに、生石灰粒子をサンプリングした。
混合ドラムの内温は、１分後７１℃、２分後６９℃、３分後６７℃、４分後６６℃、５分後６６℃であった。サンプリングした５点のステアリン酸によって被覆された生石灰粒子各１０ｇを、それぞれ２５℃の精製水２００ｍＬに投入し、１分、５分、１０分及び３０分経過後の状態を観察した。５点のサンプルは、すべて３０分経過後も状態の変化は全く認められず、生石灰粒子の全表面がステアリン酸によって被覆され、優れた反応遅延性を有することが確認された。
実施例３
生石灰３５ｋｇに水０.７００ｋｇを５.５秒間で添加し、水の添加を終了したのち、３０秒後にステアリン酸０.４２０ｋｇを添加した以外は、実施例１と同じ操作を行った。
生石灰を混合ドラムの中で１分間撹拌混合したとき、混合ドラムの内温は３１℃であった。次いで、撹拌混合を続けながら水０.７００ｋｇを５.５秒間で添加し、引き続き３０秒間撹拌混合したところ、混合ドラムの内温は最高温度８６℃を経由して９１℃となった。
撹拌混合を続けながら、実施例１と同じ工業用ステアリン酸０.４２０ｋｇを添加し、撹拌混合を継続し、ステアリン酸添加終了から１分経過するごとに、混合ドラムの内温を記録するとともに、生石灰粒子をサンプリングした。
混合ドラムの内温は、１分後７３℃、２分後７０℃、３分後６７℃、４分後６６℃、５分後６５℃であった。サンプリングした５点のステアリン酸によって被覆された生石灰粒子各１０ｇを、それぞれ２５℃の精製水２００ｍＬに投入し、１分、５分、１０分及び３０分経過後の状態を観察した。５点のサンプルは、すべて３０分経過後も状態の変化は全く認められず、生石灰粒子の全表面がステアリン酸によって被覆され、優れた反応遅延性を有することが確認された。
実施例４
高速混合機への生石灰の仕込み量を４２ｋｇとし、生石灰に水０.８４２ｋｇを６秒間で添加し、水の添加を終了したのち、３０秒後にステアリン酸０.４６２ｋｇを添加した以外は、実施例１と同じ操作を行った。
生石灰を混合ドラムの中で１分間撹拌混合したとき、混合ドラムの内温は２７℃であった。次いで、撹拌混合を続けながら水０.８４２ｋｇを６秒間で添加し、引き続き３０秒間撹拌混合したところ、混合ドラムの内温は最高温度９８℃を経由して９６℃となった。
撹拌混合を続けながら、実施例１と同じ工業用ステアリン酸０.４６２ｋｇを添加し、撹拌混合を継続し、ステアリン酸添加終了から１分経過するごとに、混合ドラムの内温を記録するとともに、生石灰粒子をサンプリングした。
混合ドラムの内温は、１分後８１℃、２分後７７℃、３分後７５℃、４分後７４℃、５分後７３℃であった。サンプリングした５点のステアリン酸によって被覆された生石灰粒子各１０ｇを、それぞれ２５℃の精製水２００ｍＬに投入し、１分、５分、１０分及び３０分経過後の状態を観察した。５点のサンプルは、すべて３０分経過後も状態の変化は全く認められず、生石灰粒子の全表面がステアリン酸によって被覆され、優れた反応遅延性を有することが確認された。
【００１５】
比較例１
高速混合機に実施例１と同じ生石灰３５ｋｇと工業用ステアリン酸０.３５０ｋｇを同時に仕込み、主軸１６７ｍｉｎ-1、チョッパー３,０００ｍｉｎ-1で１分間撹拌混合した。このとき、混合ドラムの内温は２４℃であった。次いで、撹拌混合を続けながら水１.０５０ｋｇを８秒間で添加し、水添加終了から１分経過するごとに、混合ドラムの内温を記録するとともに、生石灰粒子をサンプリングした。
混合ドラムの内温は、１分後９９℃、２分後８５℃、３分後８０℃、４分後７７℃、５分後７５℃であった。サンプリングした５点のステアリン酸によって被覆された生石灰粒子各１０ｇを、それぞれ２５℃の精製水２００ｍＬに投入し、１分、５分、１０分及び３０分経過後の状態を観察した。５点のサンプルは、すべて１分経過後には粒子の形状が崩れはじめ、１０分経過後にはほとんど原状をとどめず、生石灰粒子の表面が少なくとも部分的に露出していることが確認された。
比較例２
生石灰３５ｋｇと工業用ステアリン酸０.３５０ｋｇの混合物に添加する水の量を０.７００ｋｇとし、水の添加に要する時間を５秒間とした以外は、比較例１と同じ操作を行った。
混合ドラムの内温は、水添加終了１分後７８℃、２分後６９℃、３分後６５℃、４分後６３℃、５分後６２℃であった。サンプリングした５点のステアリン酸によって被覆された生石灰粒子各１０ｇを、それぞれ２５℃の精製水２００ｍＬに投入し、１分、５分、１０分及び３０分経過後の状態を観察した。水添加終了１分後のサンプルと２分後のサンプルは、１分経過後には粒子の形状が崩れはじめ、１０分経過後にはほとんど原状をとどめなかった。また、水添加終了３分後、４分後、５分後のサンプルは、５分経過後には粒子の形状が崩れはじめ、３０分経過後にはほとんど原状をとどめなかった。この結果から、生石灰とステアリン酸の混合物に水を添加して撹拌混合した場合、得られる反応遅延性生石灰は、生石灰粒子の表面が少なくとも部分的に露出していることが確認された。
実施例１〜４の原材料の混合条件を第２表に、混合ドラムの内温の経時変化と得られた生石灰粒子の反応遅延性を第３表に、比較例１〜２の原材料の混合条件を第４表に、混合ドラムの内温の経時変化と得られた生石灰粒子の反応遅延性を第５表に示す。
【００１６】
【表２】
2008174403.tif 000003
【００１７】
【表３】
2008174403.tif 000004
【００１８】
【表４】
2008174403.tif 000005
【００１９】
【表５】
2008174403.tif 000006
【００２０】
第２〜５表に見られるように、実施例１〜４と比較例１〜２においては、高速混合機の混合ドラムの内温は、ほぼ同様な経時的変化をたどっている。しかし、実施例１〜４で得られた生石灰粒子は優れた反応遅延性を有するのに対して、比較例１〜２で得られた生石灰粒子は反応遅延性が不良である。この結果から、生石灰粒子と水とステアリン酸を混合するに際して、まず生石灰粒子と水を混合して反応熱によって昇温させ、次いでステアリン酸を添加することにより、生石灰粒子の全表面がステアリン酸によって被覆され、優れた反応遅延性が得られるのに対して、生石灰粒子とステアリン酸を混合したのち、水を添加して反応熱によって昇温させると、生石灰粒子の表面には少なくとも部分的に露出した部分が残り、十分な反応遅延性が得られないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の水和反応熱を利用した反応遅延性生石灰の製造方法によれば、生石灰粒子の全表面が飽和脂肪酸により被覆され、反応遅延性が大きい反応遅延性生石灰を、生石灰粒子の加熱装置を用いることなく、経済的に製造することができる。本発明方法により製造された反応遅延性生石灰は、優れた反応遅延性を有するので、有害物質を含む汚染土壌と混合し、有害物質が生石灰粒子に吸着されたのちに分解がはじまるような、長期の反応遅延性が要求される用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例で用いた高速混合機の説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  横型円筒混合ドラム
２  水平一軸駆動部
３  材料投入口
４  エア抜き口
５  排出ゲート
６  鋤型ショベル羽根
７  チョッパー羽根
【図１】
2008174403.tif 000007