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公開番号2024108133
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-09
出願番号2024005798
出願日2024-01-18
発明の名称炭酸カルシウムの製造方法及び炭酸カルシウム
出願人神島化学工業株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類C01F 11/18 20060101AFI20240802BHJP(無機化学)
要約【課題】二酸化炭素の固定化に伴って得られる炭酸カルシウムの小粒径化、一次粒子径の均質化及び高分散性を達成し得る炭酸カルシウムの製造方法及び炭酸カルシウムを提供する。
【解決手段】海水、海水から水酸化マグネシウムを製造した後のカルシウムを含む利用水又はこれらの混合物と、アルカリ剤と、二酸化炭素を含むガスとをpH9以上11未満で接触させる工程を含む、炭酸カルシウムの製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
海水、海水から水酸化マグネシウムを製造した後のカルシウムを含む利用水又はこれらの混合物と、アルカリ剤と、二酸化炭素を含むガスとをｐＨ９以上１１未満で接触させる工程を含む、炭酸カルシウムの製造方法。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記海水、利用水又はこれらの混合物と、前記アルカリ剤と、前記ガスとを下記順序１）又は２）のいずれかで接触させる、請求項１に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
１）前記海水、利用水又はこれらの混合物と前記アルカリ剤とを接触させた後、さらに前記ガスを接触させる。
２）前記アルカリ剤と前記ガスとを接触させた後、さらに前記海水、利用水又はこれらの混合物を接触させる。
【請求項３】
前記アルカリ剤が、水酸化マグネシウム又は酸化マグネシウムである、請求項１又は２に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項４】
前記接触工程の温度が５０℃以下である、請求項１又は２に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項５】
前記海水、利用水又はこれらの混合物中のカルシウムの濃度が３００ｐｐｍ以上３０００ｐｐｍ以下である、請求項１又は２に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項６】
前記ガスは、燃焼機関からの排ガスである、請求項１又は２に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項７】
前記ガス中の二酸化炭素の濃度が１体積％以上２０体積％以下である、請求項１又は２に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項８】
前記炭酸カルシウムはカルサイトである、請求項１又は２に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項９】
前記炭酸カルシウムのレーザー回折法による平均粒子径が５μｍ以下である、請求項１又は２に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項１０】
下記式で表される一次粒子径の変動係数が５％以上３０％以下であり、レーザー回折法による平均粒子径が５μｍ以下であり、一次粒子の形状が球状多面体又は板状を有する、炭酸カルシウム。
変動係数＝（σ
ｐｒｉ
／ｄ
ｐｒｉ
）×１００
（式中、σ
ｐｒｉ
は電子顕微鏡画像による一次粒子径の標準偏差（μｍ）であり、ｄ
ｐｒｉ
は電子顕微鏡画像による一次粒子径の平均値（μｍ）である。）
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸カルシウムの製造方法及び炭酸カルシウムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
海水には、ミネラル成分が豊富に含まれており、例えば、マグネシウムは、約１３００ｐｐｍ含まれ、カルシウムは約４００ｐｐｍ含まれる。これらを有効に活用するために、海水に対してドロマイトなどを反応させることで水酸化マグネシウムを製造し、マグネシウムを分離回収する方法が知られている。
【０００３】
上記のような方法によってマグネシウムを分離した後の海水（以下、「利用水」ともいう。）には、カルシウム成分が豊富に残留していることから、この残留したカルシウム成分を有効に利用する技術の開発が進められている。具体的には、利用水に含まれるカルシウム成分を利用して二酸化炭素を取り込むことで、カルシウム成分の工業的な応用を図るとともに、近年の地球温暖化などの問題に対し有効な手立てとされる二酸化炭素の排出量の削減に資する技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第７１３８２５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カルシウム成分への二酸化炭素の取り込み（固定化）により得られる炭酸カルシウムの用途展開や高機能化を図るうえで、小粒径で一次粒子径のバラツキが少なく、かつ分散性の良好な炭酸カルシウムが求められる。
【０００６】
本発明は、二酸化炭素の固定化に伴って得られる炭酸カルシウムの小粒径化、一次粒子径の均質化及び高分散性を達成し得る炭酸カルシウムの製造方法及び炭酸カルシウムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、以下の構成により、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は、一実施形態において、海水、海水から水酸化マグネシウムを製造した後のカルシウムを含む利用水又はこれらの混合物（以下、海水、利用水及びこれらの混合物を合わせて「海水等」ともいう。）と、アルカリ剤と、二酸化炭素を含むガスとをｐＨ９以上１１未満で接触させる工程を含む、炭酸カルシウムの製造方法に関する。
【０００９】
当該炭酸カルシウムの製造方法によれば、二酸化炭素を固定化させながら、小粒径で、一次粒子径にバラツキがなく、分散性が良好な炭酸カルシウムを製造することができる。この理由は定かではないものの、次のように推測される。前記接触工程において、アルカリ剤と二酸化炭素との接触により炭酸イオンが生成し、これと海水等中のカルシウム（カルシウムイオン）とが接触することで炭酸カルシウムの粒子が生成される。その際、ｐＨ９以上１１未満という比較的穏やかなアルカリ条件で接触させることで、粒子の成長速度も緩やかになり、その結果、小粒径で粒子形状が整った炭酸カルシウムが得られると推察される。
【００１０】
一実施形態において、前記海水、利用水又はこれらの混合物と、前記アルカリ剤と、前記ガスとを下記順序１）又は２）のいずれかで接触させることが好ましい。
１）前記海水、利用水又はこれらの混合物と前記アルカリ剤とを接触させた後、さらに前記ガスを接触させる。
２）前記アルカリ剤と前記ガスとを接触させた後、さらに前記海水、利用水又はこれらの混合物を接触させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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