JPH07802A - Method for producing silicic acid sol or alumina sol - Google Patents
Method for producing silicic acid sol or alumina solInfo
- Publication number
- JPH07802A JPH07802A JP5166510A JP16651093A JPH07802A JP H07802 A JPH07802 A JP H07802A JP 5166510 A JP5166510 A JP 5166510A JP 16651093 A JP16651093 A JP 16651093A JP H07802 A JPH07802 A JP H07802A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exchange membrane
- sol
- alkali
- anion exchange
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Colloid Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】シリカゾルまたはアルミナゾルを電気透析装置
を用いて安定して製造する。
【構成】耐アルカリ性陰イオン交換膜と、陽イオン交換
膜とを交互に有する電気透析槽の脱塩室に珪酸アルカリ
またはアルミン酸アルカリからなる水溶液を、濃縮室に
苛性アルカリ水溶液を導入し、電気透析を行なって珪酸
ゾルまたはアルミナゾルと苛性アルカリを得る。(57) [Summary] [Purpose] To stably produce silica sol or alumina sol using an electrodialyzer. [Structure] An aqueous solution of alkali silicate or alkali aluminate is introduced into the desalting chamber of an electrodialysis tank having alternating alkali-resistant anion exchange membranes and cation exchange membranes, and a caustic alkali aqueous solution is introduced into the concentrating chamber. Dialysis is performed to obtain silicic acid sol or alumina sol and caustic.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、耐アルカリ性の陰イオ
ン交換膜を用いた電気透析法による珪酸ゾルまたはアル
ミナゾルの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing silicic acid sol or alumina sol by an electrodialysis method using an alkali-resistant anion exchange membrane.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、シリカゾルの製造方法として
は、珪酸ソーダ水溶液に酸を作用させる方法、または該
水溶液を粒状の陽イオン交換樹脂にて処理しナトリウム
イオンを吸着させて得る方法がよく知られている。しか
し、これらの方法には、重大な欠点があった。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for producing silica sol, a method of treating an aqueous solution of sodium silicate with an acid or a method of treating the aqueous solution with a granular cation exchange resin to adsorb sodium ions is well known. Has been. However, these methods have significant drawbacks.
【0003】すなわち、前者は、使用した酸のナトリウ
ム塩が生成し、これがゾルと併存するために、ゾルが不
安定となり、ゲル化する傾向にあるのみならず、該ナト
リウム塩の分離に長時間を要し、能率的でないととも
に、優良な塩が得られない。後者は、イオン交換樹脂の
ナトリウムイオンの吸着量が限定されており、珪酸ソー
ダ水溶液を処理するときに、短時間に吸着能を失うた
め、酸で該イオン交換樹脂を再生処理する必要がある。
このとき、吸着、再生の工程毎に、酸が必要になるとと
もに、珪酸ソーダの損失が生じる。That is, in the former, not only the sodium salt of the acid used is produced and coexists with the sol, but the sol becomes unstable and gels, and the sodium salt is separated for a long time. It is not efficient and cannot produce good salt. In the latter case, the amount of sodium ions adsorbed by the ion exchange resin is limited, and when the aqueous sodium silicate solution is treated, the adsorbing ability is lost in a short time, so it is necessary to regenerate the ion exchange resin with an acid.
At this time, acid is required for each of the adsorption and regeneration steps, and sodium silicate is lost.
【0004】さらには、シリカゾルは強電解質の存在下
で、ゲル化しやすい傾向があるので、イオン交換樹脂と
の接触面でゲル化を起こし、イオン交換樹脂上のイオン
交換点を覆うことになり、ナトリウムイオンの吸着能が
低下するとともに、該イオン交換樹脂の内部に入り込ん
だゲルを除去することがほとんど不可能である。Furthermore, since silica sol tends to gel in the presence of a strong electrolyte, it causes gelation at the contact surface with the ion exchange resin and covers the ion exchange points on the ion exchange resin. The adsorption capacity for sodium ions decreases, and it is almost impossible to remove the gel that has entered the ion exchange resin.
【0005】珪酸ソーダやアルミン酸ソーダ等の金属塩
水溶液からナトリウムイオンを除去する方法としては、
拡散透析法、置換透析法が考えられる。しかし、前者の
陽イオン交換膜を用い、これを介して、該金属塩水溶液
と水を向流で流す拡散透析法では、ナトリウムイオンの
移動率が悪く、実用的でない。As a method for removing sodium ions from an aqueous solution of a metal salt such as sodium silicate or sodium aluminate,
Diffusion dialysis and displacement dialysis can be considered. However, the diffusion dialysis method in which the former cation exchange membrane is used and the aqueous solution of the metal salt and water are countercurrently flowed through the membrane is not practical because the migration rate of sodium ions is poor.
【0006】また、後者の、陽イオン交換膜を用い、こ
れを介して、該金属塩水溶液と希硫酸を向流で流し、金
属塩水溶液中のナトリウムと、希硫酸中の水素イオンと
を置換せしめる置換透析法では、陽イオン交換膜の表面
に、ゲル化物が沈着し、連続透析が困難となる。In the latter case, a cation exchange membrane is used, through which the aqueous solution of metal salt and dilute sulfuric acid are caused to flow countercurrently to replace sodium in the aqueous solution of metal salt with hydrogen ion in dilute sulfuric acid. In the displacement dialysis method, the gelled substance is deposited on the surface of the cation exchange membrane, which makes continuous dialysis difficult.
【0007】例えば、珪酸ソーダは、酸と接触すること
により分解され、珪酸を遊離するが、この珪酸が、初め
は単分子状態で存在するものの、次第に重合して高分子
化してゲル化することが知られている。これを防ぐため
に、通常の置換透析法のように、液をゆっくり流すので
はなく、ポンプにより透析槽と別設置のタンクとの間を
循環させ、液の線速度を上げることで、陽イオン交換膜
上に発生するゲル化物の生成をある程度抑制することは
可能である。For example, sodium silicate is decomposed by contact with an acid and liberates silicic acid. This silicic acid initially exists in a monomolecular state, but gradually polymerizes into a polymer and gels. It has been known. In order to prevent this, cation exchange is performed by increasing the linear velocity of the liquid by circulating it between the dialysis tank and a separately installed tank with a pump instead of slowly flowing the liquid as in the normal displacement dialysis method. It is possible to suppress the formation of the gelled product generated on the film to some extent.
【0008】しかし、この場合でも、金属塩水溶液と対
向する液中のナトリウムイオンの濃度が上昇すると、金
属塩水溶液中のナトリウムと対向液中の水素イオンとの
置換効率が低下する。効率が低下しないように、対向液
中のナトリウムイオンの濃度を低く抑えるようにする
と、排液としての液量が多くなる。この排液量低減のた
めには、新たに電気透析設備が必要になることとなり、
この方法も実用的解決法ではない。However, even in this case, if the concentration of sodium ions in the solution facing the aqueous metal salt solution increases, the efficiency of substitution between sodium in the aqueous metal salt solution and hydrogen ions in the facing solution decreases. If the concentration of sodium ions in the counter liquid is kept low so that the efficiency does not decrease, the amount of liquid as drainage increases. To reduce this amount of drainage, a new electrodialysis facility will be required,
This method is also not a practical solution.
【0009】本発明者らはこれらの、金属塩水溶液から
ゲル化を防止しつつ、金属酸化物ゾルを製造するととも
に、アルカリをも有効に回収し得る方法を種々検討した
結果、本発明に至った。The present inventors have conducted various studies on these methods for producing a metal oxide sol and effectively recovering an alkali while preventing gelation from an aqueous solution of a metal salt. As a result, the present invention has been achieved. It was
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術が有していた前述の欠点を解消しようとするもので
あり、珪酸アルカリまたはアルミン酸アルカリを含む水
溶液から、安定した珪酸ゾルまたはアルミナゾルとアル
カリを効率よく製造する方法を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to obtain a stable silicic acid sol or an aqueous solution containing alkali silicate or alkali aluminate. A method for efficiently producing an alumina sol and an alkali is provided.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、陽極と陰極の
間に、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を交互に並べて
構成される電気透析装置を用い、陰イオン交換膜と陽イ
オン交換膜で構成される室(脱塩室)に珪酸アルカリま
たはアルミン/酸アルカリの水溶液を、陽イオン交換膜
と陰イオン交換膜で構成される室(濃縮室)に苛性アル
カリ水溶液を、それぞれ供給し、電気透析を行って、苛
性アルカリ水溶液と、珪酸ゾルまたはアルミナゾルを得
るにあたり、前記陰イオン交換膜として、耐アルカリ性
の陰イオン交換膜を用いることを特徴とする珪酸ゾルま
たはアルミナゾルの製造方法である。The present invention uses an electrodialyzer constructed by alternately arranging cation exchange membranes and anion exchange membranes between an anode and a cathode, and uses the anion exchange membrane and the cation exchange membrane. An aqueous solution of alkali silicate or aluminum / alkali acid is supplied to the chamber composed of the membrane (desalting chamber), and an aqueous solution of caustic alkali is supplied to the chamber composed of the cation exchange membrane and the anion exchange membrane (concentration chamber). The method for producing a silicic acid sol or an alumina sol is characterized by using an alkali-resistant anion exchange membrane as the anion exchange membrane in performing an electrodialysis to obtain a caustic aqueous solution and a silicic acid sol or an alumina sol. .
【0012】以下本発明をさらに詳しく説明する。例え
ば、珪酸ソーダの場合、水溶液中では、化1に示すよう
な、それぞれ平衡反応である加水分解が起こる。The present invention will be described in more detail below. For example, in the case of sodium silicate, hydrolysis, which is an equilibrium reaction as shown in Chemical formula 1, occurs in an aqueous solution.
【0013】[0013]
【化1】Na2 SiO3 +H2 O = NaOH+Na
HSiO3 NaHSiO3 +H2 O = NaOH+SiO2 +H
2 OEmbedded image Na 2 SiO 3 + H 2 O = NaOH + Na
HSiO 3 NaHSiO 3 + H 2 O = NaOH + SiO 2 + H
2 O
【0014】該水溶液を電気透析装置の脱塩室に供給
し、電気透析を行うと、上記平衡反応で存在するNaO
Hが濃縮室に移動し、平衡反応が右に進むこととなり、
珪酸ゾルが製造できる。When the aqueous solution is supplied to the desalting chamber of the electrodialysis device and electrodialysis is performed, NaO existing in the equilibrium reaction is obtained.
H moves to the concentration chamber and the equilibrium reaction moves to the right,
A silicic acid sol can be produced.
【0015】本発明では、実用上安定した運転を可能と
するために、アルカリ性に耐え得る陰イオン交換膜を使
用する。In the present invention, an anion exchange membrane that can withstand alkalinity is used in order to enable stable operation in practical use.
【0016】かかる陰イオン交換膜としては、その基材
として、オレフィン系重合体またはフッ素化オレフィン
系重合体が用いられる。オレフィン系重合体としては、
例えばエチレン、プロピレン、ブテン、メチルペンテン
等のオレフィンの単独重合体、これらオレフィンの相互
共重合体、さらには、オレフィンと他のモノマーとの共
重合体が例示され、具体的には高密度ポリエチレン、低
密度ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。As the base material of such anion exchange membrane, an olefin polymer or a fluorinated olefin polymer is used. As the olefin polymer,
For example, ethylene, propylene, butene, homopolymers of olefins such as methylpentene, intercopolymers of these olefins, further, copolymers of olefins and other monomers are exemplified, specifically, high-density polyethylene, Examples thereof include low density polyethylene and polypropylene.
【0017】フッ素化オレフィン系重合体としては、例
えば四フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、フッ化
ビニリデン、六フッ化プロピレン等の重合体あるいは共
重合体が各種例示され、具体的にはポリ四フッ化エチレ
ン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−四フッ化エチレ
ン系共重合体、エチレン−三フッ化塩化エチレン系共重
合体、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン系共重合
体、プロピレン−四フッ化エチレン系共重合体などが挙
げられる。Examples of the fluorinated olefin polymer include various polymers or copolymers of ethylene tetrafluoride, ethylene trifluoride chloride, vinylidene fluoride, propylene hexafluoride and the like. Ethylene tetrafluoride, polyvinylidene fluoride, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-trifluoroethylene chloride copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, propylene-tetrafluoroethylene Ethylene oxide copolymers and the like.
【0018】これら基材の厚さは通常5〜500μm、
好ましくは20〜300μm程度が適当である。The thickness of these substrates is usually 5 to 500 μm,
It is preferably about 20 to 300 μm.
【0019】基材には、重合性モノマーが担持される
が、かかる重合性モノマーとしては、ビニルピリジン、
スチレンもしくはクロルメチルスチレンとジビニルベン
ゼンとが用いられる。The base material carries a polymerizable monomer. Examples of such a polymerizable monomer include vinyl pyridine and
Styrene or chloromethylstyrene and divinylbenzene are used.
【0020】スチレン、クロルメチルスチレンやビニル
ピリジンがあまり多すぎると樹脂層の柔軟性が低下して
クラックを発生しやすくなり、逆にあまりに少なすぎる
と電気抵抗が高くなるので好ましくない。またジビニル
ベンゼンがあまり多すぎると電気抵抗が高くなり、逆に
あまり少なすぎると機械的強度が低くなるので好ましく
ない。If the amount of styrene, chloromethylstyrene or vinyl pyridine is too large, the flexibility of the resin layer is lowered and cracks are likely to occur. On the contrary, if the amount is too small, the electric resistance increases, which is not preferable. If the amount of divinylbenzene is too large, the electric resistance will be high, and if it is too small, the mechanical strength will be low, which is not preferable.
【0021】このため、重合性モノマーの使用量として
は、これらの総重量基準でスチレン10〜80%、クロ
ルメチルスチレン10〜80%、ジビニルベンゼン1〜
30%、特に好ましくはスチレン15〜70%、クロル
メチルスチレン20〜70%、ジビニルベンゼン5〜2
5%を採用するのが適当である。Therefore, the amount of the polymerizable monomer used is 10 to 80% styrene, 10 to 80% chloromethylstyrene, and 1 to 1% divinylbenzene based on the total weight of these.
30%, particularly preferably 15-70% styrene, 20-70% chloromethylstyrene, 5-2 divinylbenzene
It is appropriate to adopt 5%.
【0022】かくして基材に含浸された重合性モノマー
は、前段で電離性放射線の照射により一部重合させ、後
段で重合開始剤の存在下、加熱(電離性放射線を照射せ
ずに)により、残部重合せしめる。The polymerizable monomer thus impregnated into the substrate is partially polymerized by irradiation with ionizing radiation in the former stage, and is heated (without irradiation with the ionizing radiation) in the latter stage in the presence of a polymerization initiator. The rest is polymerized.
【0023】ガンマ線や電子線のような電離性放射線の
照射により重合性モノマー混合物を一部重合させる場
合、その重合反応転化率は80%以下、好ましくは5〜
50%、特に10〜40%程度を選定するのが望まし
い。この段階における重合反応転化率をあまりに過大に
するような照射条件を採用すると、電離性放射線による
基体自体の劣化を生起し、結果的に十分な機械的強度を
有する陰イオン交換膜が得られ難くなる。When the polymerizable monomer mixture is partially polymerized by irradiation with ionizing radiation such as gamma rays or electron beams, the conversion rate of the polymerization reaction is 80% or less, preferably 5 to 5.
It is desirable to select 50%, especially about 10-40%. If irradiation conditions that make the conversion rate of the polymerization reaction at this stage too large are adopted, deterioration of the substrate itself due to ionizing radiation occurs, and as a result it is difficult to obtain an anion exchange membrane having sufficient mechanical strength. Become.
【0024】次いで電離性放射線を照射せずに過酸化ベ
ンゾイルのような重合開始剤の存在下、加熱により残部
重合が行なわれる。通常の重合操作においては、重合開
始剤を添加した重合性モノマー混合物を基材に含浸せし
め、前段の電離性放射線重合を行ない、引き続いて後段
の加熱重合を行なう方法が採用される。Then, the remaining polymerization is carried out by heating in the presence of a polymerization initiator such as benzoyl peroxide without irradiation of ionizing radiation. In a usual polymerization operation, a method is employed in which a base material is impregnated with a polymerizable monomer mixture to which a polymerization initiator is added, a first stage ionizing radiation polymerization is carried out, and then a second stage heat polymerization is carried out.
【0025】電離性放射線としては、Co60やCs127
線源からのガンマ線、または電子線加速器からの電子線
が好適であり、線量率0.1〜50キログレイ/時間、
好ましくは0.1〜10キログレイ/時間で照射するの
がよい。照射線量は、上記の重合反応転化率を得るよう
に選定され、照射温度や時間も同様に選定される。As the ionizing radiation, Co 60 or Cs 127 is used.
A gamma ray from a radiation source or an electron beam from an electron beam accelerator is preferable, and the dose rate is 0.1 to 50 kilogray / hour,
Irradiation is preferably performed at 0.1 to 10 kilogray / hour. The irradiation dose is selected so as to obtain the above conversion rate of the polymerization reaction, and the irradiation temperature and time are also selected in the same manner.
【0026】通常は60℃以下、好ましくは10〜40
℃程度の温度で0.5〜100時間、好ましくは1〜5
0時間程度の照射により、照射線量0.1〜100キロ
グレイ、好ましくは1〜50キログレイで所望の重合反
応転化率が達成される。Usually, the temperature is 60 ° C. or lower, preferably 10-40.
0.5 to 100 hours at a temperature of about ℃, preferably 1 to 5
By irradiation for about 0 hours, the desired conversion rate of the polymerization reaction can be achieved with an irradiation dose of 0.1 to 100 kilogray, preferably 1 to 50 kilogray.
【0027】また、後段の熱重合の条件については特に
限定されないが、通常は添加されている重合開始剤の活
性に作用し得る温度以上に加熱し、残部重合を完結させ
るべく加熱重合する。例えば、過酸化ベンゾイルのよう
な重合開始剤を採用すると、60〜150℃、好ましく
は80〜120℃程度で0.5〜20時間加熱重合が行
なわれる。The conditions of the latter-stage thermal polymerization are not particularly limited, but usually heating is carried out at a temperature not lower than the temperature at which the activity of the added polymerization initiator can be affected, and the remaining polymerization is carried out by heating. For example, when a polymerization initiator such as benzoyl peroxide is adopted, heat polymerization is carried out at 60 to 150 ° C., preferably 80 to 120 ° C. for 0.5 to 20 hours.
【0028】基材に重合性モノマー混合物を含浸せしめ
て重合させるに当り、重合反応に対して不活性であり、
かつ重合反応終了後に剥離可能なポリエステルフイル
ム、ガラス板、アルミニウム箔等の間にモノマー含浸さ
れた基材を挟んで実施する方法が好適である。When the base material is impregnated with the polymerizable monomer mixture and polymerized, it is inert to the polymerization reaction,
In addition, a method is preferred in which the monomer-impregnated base material is sandwiched between a polyester film, a glass plate, an aluminum foil, and the like, which can be peeled off after the completion of the polymerization reaction.
【0029】本発明において、基材に含浸せしめて重合
したモノマー混合物は、好適な三成分混合物の場合には
陰イオン交換基導入反応を施して陰イオン交換膜にされ
る。通常は、上記のような前段および後段の重合反応終
了後に、従来より公知乃至周知の手段により、クロルメ
チル基を第三級アミンでアミノ化し第四級アンモニウム
型陰イオン交換基を導入する方法等が例示される。In the present invention, the monomer mixture polymerized by impregnating the substrate is subjected to anion exchange group introduction reaction in the case of a suitable three-component mixture to form an anion exchange membrane. Usually, after the completion of the above-mentioned pre-stage and post-stage polymerization reactions, a method of aminating a chloromethyl group with a tertiary amine and introducing a quaternary ammonium-type anion exchange group by a conventionally known or well-known means. It is illustrated.
【0030】次に陽イオン交換膜としては、一般に工業
的に用いられているスチレン−ジビニルベンゼン系陽イ
オン交換膜を用いることができるが、含フッ素陽イオン
交換膜を用いることもできる。かかる含フッ素陽イオン
交換膜としては、例えば化2に示されるフルオロビニル
ポリエーテル化合物と、一般式CF2 =CZZ’(ここ
で、Z,Z’は−H,−Cl,−FまたはCF3 であ
る)を有するフッ素化オレフィン化合物との二元共重合
体からなりその交換容量が0.5〜2.0ミリ当量/g
乾燥樹脂であるものが好適である。As the cation exchange membrane, a styrene-divinylbenzene cation exchange membrane generally used in industry can be used, but a fluorine-containing cation exchange membrane can also be used. Examples of such a fluorine-containing cation exchange membrane include a fluorovinyl polyether compound represented by Chemical formula 2 and a general formula CF 2 ═CZZ ′ (where Z and Z ′ are —H, —Cl, —F or CF 3). And a fluorinated olefin compound having an exchange capacity of 0.5 to 2.0 meq / g.
Those that are dry resins are preferred.
【0031】[0031]
【化2】CF2=CFOCF2-( CFXOCF2)m- (CF
X’)n-(CF2 OCFX”)p- A## STR2 ## CF 2 = CFOCF 2 - (CFXOCF 2) m - (CF
X ') n- (CF 2 OCFX ") p -A
【0032】(ここでmは0〜3、nは0〜6、pは0
〜4である。X,X’,X”は−Fまたは炭素数1〜5
のパーフルオロアルキル基であり、Aは−COOH,−
SO3Hまたは加水分解によりこれらの基に転換する基
である。)(Here, m is 0 to 3, n is 0 to 6, and p is 0.
~ 4. X, X ', X "are -F or 1 to 5 carbon atoms
Is a perfluoroalkyl group of and A is --COOH,-
It is a group that is converted to these groups by SO 3 H or hydrolysis. )
【0033】こうした陽イオン交換膜と陰イオン交換膜
とを交互に配置して電気透析装置を組み立てる。電気透
析装置に用いられる陽極としては、例えばチタンやタン
タル等のバルブメタルに白金族金属を被覆したものが用
いられ、陰極としては、例えばニッケル、鉄等を適宜用
い得る。An electrodialysis device is assembled by alternately arranging such cation exchange membranes and anion exchange membranes. As the anode used in the electrodialysis device, for example, a valve metal such as titanium or tantalum coated with a platinum group metal is used, and as the cathode, for example, nickel, iron or the like can be appropriately used.
【0034】本発明において用いられる金属酸化物のア
ルカリ塩としては、例えば珪酸ソーダやアルミン酸ソー
ダである。これら金属酸化物のアルカリ塩は水溶液とし
て電気透析にかけられる。その濃度は、一般にSiO2
またはAl2 O3 として1〜20重量%、好ましくはS
iO2 またはAl2 O3 として5〜15重量%程度が適
当である。濃度が上記範囲を超えるとゲル化しやすくな
り、逆に上記範囲に満たない場合には電気透析の設備が
過大となるのでいずれも好ましくない。The alkali salt of the metal oxide used in the present invention is, for example, sodium silicate or sodium aluminate. The alkali salts of these metal oxides are subjected to electrodialysis as an aqueous solution. Its concentration is generally SiO 2
Alternatively, 1 to 20% by weight as Al 2 O 3 , preferably S
About 5 to 15% by weight is suitable as iO 2 or Al 2 O 3 . If the concentration exceeds the above range, gelation is likely to occur, and conversely, if the concentration is less than the above range, the equipment for electrodialysis becomes excessive, which is not preferable.
【0035】また苛性アルカリとしては苛性ソーダや苛
性カリ等であり、その濃度は10〜300g/l、好ま
しくは50〜200g/l程度が適当である。濃度が前
記上限を超える場合にはアルカリの回収効率が低下し、
逆に前記下限に満たない場合には回収アルカリの再利用
が困難となるのでいずれも好ましくない。The caustic alkali is caustic soda, caustic potash, etc., and its concentration is 10 to 300 g / l, preferably 50 to 200 g / l. If the concentration exceeds the upper limit, the efficiency of alkali recovery decreases,
On the other hand, if the amount is less than the lower limit, it is difficult to reuse the recovered alkali, which is not preferable.
【0036】金属酸化物の塩および苛性アルカリは、前
者が電気透析槽の脱塩室に、後者が濃縮室に夫々導入さ
れて電気透析が行なわれる。このときの電流密度は0.
5〜5A/dm2 が適当である。The metal oxide salt and caustic alkali are electrodialyzed by introducing the former into the desalting chamber of the electrodialysis tank and the latter into the concentrating chamber, respectively. The current density at this time is 0.
5-5 A / dm 2 is suitable.
【0037】[0037]
【作用】本発明は、金属酸化物の塩を含む水溶液から金
属酸化物ゾルを製造するに当り、耐アルカリ性の陰イオ
ン交換膜を用いて電気透析を行なうことにより、安定し
て金属酸化物ゾルが得られるとともに、苛性アルカリが
得られ、苛性アルカリは再利用可能である。According to the present invention, when a metal oxide sol is produced from an aqueous solution containing a salt of a metal oxide, electrodialysis is carried out using an alkali-resistant anion exchange membrane to stabilize the metal oxide sol. And a caustic alkali is obtained, and the caustic alkali can be reused.
【0038】[0038]
実施例1 陽イオン交換膜には、スチレン−ジビニルベンゼン共重
合体からなり、塩化ビニル織布で補強されたスルホン酸
型強酸性陽イオン交換膜(イオン交換容量3.0ミリ当
量/g乾燥樹脂、膜厚120μm)を用いた。Example 1 The cation exchange membrane was composed of a styrene-divinylbenzene copolymer and was reinforced with a vinyl chloride woven cloth, a sulfonic acid type strong acid cation exchange membrane (ion exchange capacity 3.0 meq / g dry resin). , Film thickness 120 μm) was used.
【0039】耐アルカリ性の陰イオン交換膜には、次の
ものを用いた。すなわち、ポリプロピレン製布(厚さ1
80μm)を基材とし、ジビニルベンゼン25重量%、
スチレン20重量%、クロルメチルスチレン55重量%
の組成のシロップに過酸化ベンゾイル2重量%添加した
ものを浸漬せしめ、2枚のポリエステルフイルムの間に
挟み、さらにその外側を2枚のガラス板の間に挟んで固
定した。そしてCo60のガンマ線を室温で15キログレ
イ照射し、放射線重合を行ない、さらに90℃の温水中
で14時間加熱重合を行ない、重合膜を製造した。この
重合膜を1Nトリメチルアミンを用いて60℃で16時
間アミノ化処理を行ない、陰イオン交換膜を得、これを
用いた。The following were used as the alkali-resistant anion exchange membrane. That is, polypropylene cloth (thickness 1
80 μm) as a base material, and 25% by weight of divinylbenzene,
Styrene 20% by weight, chloromethylstyrene 55% by weight
A syrup having the composition of 2% by weight of benzoyl peroxide was dipped, sandwiched between two polyester films, and the outside was sandwiched between two glass plates and fixed. Then, gamma rays of Co 60 were irradiated at room temperature for 15 kilogray to perform radiation polymerization, and further heat polymerization was performed in warm water at 90 ° C. for 14 hours to produce a polymer film. This polymerized membrane was subjected to amination treatment with 1N trimethylamine at 60 ° C. for 16 hours to obtain an anion exchange membrane, which was used.
【0040】これらを用い、電気透析装置を組み立て
た。すなわち、上記陽イオン交換膜と陰イオン交換膜と
を10対用い、チタンに白金メッキをした陽極と、ニッ
ケル陰極との間に交互に配置して電気透析槽とした。Using these, an electrodialysis device was assembled. That is, 10 pairs of the above cation exchange membranes and anion exchange membranes were used, and they were alternately arranged between a platinum-plated titanium anode and a nickel cathode to form an electrodialysis cell.
【0041】この電気透析槽の脱塩室に5リットルの珪
酸ソーダ水溶液(SiO2 5重量%、SiO2 /Na
2 O 3.3)を、濃縮室に10重量%の苛性ソーダ水
溶液0.14リットルを夫々導入しつつ、平均電流密度
1.0A/dm2 で5時間電気透析を実施したところ、
脱塩室からは6.15重量%の珪酸ゾルが、濃縮室から
は10.4重量%の苛性ソーダが連続して得られた。こ
の液は1週間経過後もゲル化することなく安定であっ
た。In the desalting chamber of this electrodialysis tank, 5 liters of a sodium silicate aqueous solution (SiO 2 5% by weight, SiO 2 / Na) was added.
2 O 3.3) was electrodialyzed for 5 hours at an average current density of 1.0 A / dm 2 while introducing 0.14 liter of a 10 wt% caustic soda aqueous solution into the concentration chamber.
6.15 wt% silicic acid sol was continuously obtained from the desalting chamber, and 10.4 wt% caustic soda was continuously obtained from the concentrating chamber. This solution was stable without gelation even after 1 week.
【0042】実施例2 実施例1で用いたのと同様な電気透析槽を用い、その脱
塩室に4.25重量%のアルミン酸ソーダ水溶液3リッ
トルを、濃縮室に10重量%の苛性ソーダ水溶液0.1
4リットルを夫々導入し、平均電流密度1.0A/dm
2 で10時間電気透析を実施したところ、脱塩室からは
5.6重量%のアルミナゾルが、濃縮室からは12重量
%の苛性ソーダが0.8リットルの割合で得られた。Example 2 Using the same electrodialysis tank as used in Example 1, 3 L of a 4.25 wt% sodium aluminate aqueous solution was placed in the desalting chamber and 10 wt% caustic soda aqueous solution was placed in the concentrating chamber. 0.1
Introduced 4 liters each, average current density 1.0A / dm
When electrodialysis was carried out at 2 for 10 hours, 5.6 wt% of alumina sol was obtained from the desalting chamber and 12 wt% of caustic soda was obtained from the concentrating chamber at a ratio of 0.8 liter.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明は金属酸化物のアルカリ塩を含む
水溶液から金属酸化物ゾルを安定して効率よく製造する
ことが可能となり、さらには苛性アルカリ水溶液も回収
できることから、工業的に有効なゾルの製造が可能とな
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention makes it possible to stably and efficiently produce a metal oxide sol from an aqueous solution containing an alkali salt of a metal oxide, and further, a caustic aqueous solution can be recovered, which is industrially effective. It becomes possible to produce a sol.
フロントページの続き (72)発明者 森 広雄 東京都千代田区丸の内二丁目1番2号 旭 硝子株式会社内 (72)発明者 田中 勢子 東京都千代田区丸の内二丁目1番2号 旭 硝子株式会社内Front page continuation (72) Inventor Hiroo Mori 2-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Asahi Glass Co., Ltd. (72) Inventor Seiko Tanaka 2-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Asahi Glass Co., Ltd.
Claims (2)
オン交換膜を交互に並べて構成される電気透析装置を用
い、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜で構成される室
(脱塩室)に珪酸アルカリまたはアルミン酸アルカリの
水溶液を、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜で構成され
る室(濃縮室)に苛性アルカリ水溶液を、それぞれ供給
し、電気透析を行って、苛性アルカリ水溶液と、珪酸ゾ
ルまたはアルミナゾルを得るにあたり、前記陰イオン交
換膜として、耐アルカリ性の陰イオン交換膜を用いるこ
とを特徴とする珪酸ゾルまたはアルミナゾルの製造方
法。1. An electrodialysis device comprising a cation exchange membrane and an anion exchange membrane alternately arranged between an anode and a cathode, and a chamber (desorption chamber) comprising the anion exchange membrane and the cation exchange membrane. An aqueous solution of alkali silicate or alkali aluminate is supplied to the salt chamber, and a caustic aqueous solution is supplied to the chamber (concentration chamber) composed of the cation exchange membrane and the anion exchange membrane. A method for producing a silicic acid sol or an alumina sol, which comprises using an alkali-resistant anion exchange membrane as the anion exchange membrane in obtaining an aqueous solution and a silicic acid sol or an alumina sol.
ィン系重合体またはフッ素化オレフィン系重合体を基材
とし、これにスチレン、クロルメチルスチレンもしくは
ビニルピリジン、ジビニルベンゼンとからなる重合性モ
ノマーを担持させ、前段で電離性放射線の照射により一
部重合させ、後段で重合開始剤の存在下加熱により、残
部を重合させ、次いで陰イオン交換基を導入したもので
ある請求項1の珪酸ゾルまたはアルミナゾルの製造方
法。2. An alkali-resistant anion exchange membrane has an olefin polymer or a fluorinated olefin polymer as a base material, on which a polymerizable monomer comprising styrene, chloromethylstyrene or vinylpyridine, divinylbenzene is added. The silicic acid sol according to claim 1, which is supported, partially polymerized by irradiation with ionizing radiation in the former stage, heated in the presence of a polymerization initiator in the latter stage to polymerize the rest, and then introduced an anion-exchange group. Method for producing alumina sol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5166510A JPH07802A (en) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | Method for producing silicic acid sol or alumina sol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5166510A JPH07802A (en) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | Method for producing silicic acid sol or alumina sol |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07802A true JPH07802A (en) | 1995-01-06 |
Family
ID=15832682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5166510A Pending JPH07802A (en) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | Method for producing silicic acid sol or alumina sol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07802A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113044863A (en) * | 2021-04-25 | 2021-06-29 | 百色学院 | Method for improving decomposition rate of seed precipitation in alumina production |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP5166510A patent/JPH07802A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113044863A (en) * | 2021-04-25 | 2021-06-29 | 百色学院 | Method for improving decomposition rate of seed precipitation in alumina production |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5814197A (en) | Electrodialysis including filled cell electrodialysis (electrodeionization) | |
| JP3773190B2 (en) | Electric deionized water production equipment | |
| CN1537078A (en) | Electric desalination device | |
| JP2024034112A (en) | Efficient method for producing iodine component-containing aqueous solution using anion exchange membrane | |
| JPH07803A (en) | Method for producing silica sol or alumina sol | |
| JP5015990B2 (en) | Electric deionized water production equipment | |
| JPH0261498B2 (en) | ||
| US4806219A (en) | Method of double decomposition of neutral salt | |
| KR100454093B1 (en) | Ion exchange textile for electrodeionization process | |
| JPH07802A (en) | Method for producing silicic acid sol or alumina sol | |
| JPH0148932B2 (en) | ||
| JP3727585B2 (en) | Electric desalination equipment | |
| JP2006026488A (en) | Electric desalter | |
| JP4183992B2 (en) | Method for producing high-concentration boric acid aqueous solution | |
| JPH10216717A (en) | Method for producing porous ion exchanger and deionized water | |
| JP3387517B2 (en) | Method for producing acid | |
| JP2000093976A (en) | Pure water production method and pure water production equipment | |
| JP3979890B2 (en) | Operation method for producing deionized water | |
| JP4431710B2 (en) | ION CONDUCTIVE SPACER, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, ELECTRIC DESALTING DEVICE | |
| WO2025074965A1 (en) | Method for operating electrodialysis device provided with hydrocarbon-based anion exchange membrane having ion permselectivity characteristics | |
| JPS5939453B2 (en) | Method for manufacturing cation exchanger | |
| JP2003164734A (en) | Electric regeneration type deionizer | |
| JPH10192717A (en) | Method for producing porous ion exchanger and deionized water | |
| JPH08182991A (en) | Deionized water production equipment | |
| JPS63137187A (en) | Double decomposition method of neutral salt |