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

前年度までで構築したゼオライト化反応の反応機構が、ゼオライト合成に適さなかったフライアッシュにも適応できるか否かについて検討した結果、適応できることが明らかとなった。さらに、適さないフライアッシュについても反応液中のイオン濃度変化を測定し、最適なフライアッシュを原料とした場合のそれと比較した結果、ゼオライト合成に適さないフライアッシュはシリカ成分が少なく、その溶出速度乗数も低いことが明らかとなった。これにより、ゼオライト合成に適さないフライアッシュに欠乏する成分を定量化できた。即ち、反応液中のシリケートイオン濃度がアルミネートイオン濃度の2倍程度になれば、フィリップサイトのみが合成されることが分かった。また、ゼオライト合成に適さないフライアッシュに欠乏するシリカ成分を粒子状あるいは溶液状で添加することで、フィリップサイトのみを選択的に合成でき、生成物の性能(吸着能力)を向上することができた。さらに、原料のコスト削減のための手法として、水熱処理に使用するNaOH水溶液のリサイクル利用を提案し、最低でも5回程度は繰り返し利用できることを示した。これにより、市販のゼオライトに匹敵する性能を有する石炭灰ゼオライトを安定的かつ安価に合成する手法を確立できた。最後に、平成12〜13年度の成果を体系化し、いかなる性状のフライアッシュからも常に安定した高性能ゼオライトを効率的に合成するのに必要な副原料の添加量を推算する手順を提案した。

前年度までで構築したゼオライト化反応の反応機構が、ゼオライト合成に適さなかったフライアッシュにも適応できるか否かについて検討した結果、適応できることが明らかとなった。さらに、適さないフライアッシュについても反応液中のイオン濃度変化を測定し、最適なフライアッシュを原料とした場合のそれと比較した結果、ゼオライト合成に適さないフライアッシュはシリカ成分が少なく、その溶出速度乗数も低いことが明らかとなった。これにより、ゼオライト合成に適さないフライアッシュに欠乏する成分を定量化できた。即ち、反応液中のシリケートイオン濃度がアルミネートイオン濃度の2倍程度になれば、フィリップサイトのみが合成されることが分かった。また、ゼオライト合成に適さないフライアッシュに欠乏するシリカ成分を粒子状あるいは溶液状で添加することで、フィリップサイトのみを選択的に合成でき、生成物の性能(吸着能力)を向上することができた。さらに、原料のコスト削減のための手法として、水熱処理に使用するNaOH水溶液のリサイクル利用を提案し、最低でも5回程度は繰り返し利用できることを示した。これにより、市販のゼオライトに匹敵する性能を有する石炭灰ゼオライトを安定的かつ安価に合成する手法を確立できた。最後に、平成12〜13年度の成果を体系化し、いかなる性状のフライアッシュからも常に安定した高性能ゼオライトを効率的に合成するのに必要な副原料の添加量を推算する手順を提案した。