JP2016155103A - ホウ素除去装置及びホウ素除去方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1において、本発明を実施したホウ素除去装置10は、シリカ水溶液11からホウ素を除去する除去処理を行う。この例では、ホウ素除去装置10は、前処理で生成されたシリカ水溶液11に対して除去処理を行う。前処理では、珪藻土をシリカ原料としてシリカ水溶液11を生成するが、ホウ素除去装置10が処理対象とするシリカ水溶液11は、それに限定されるものではない。例えば、白珪石をシリカ原料として生成したシリカ水溶液11であってもよい。
第2実施形態は、上述した第1実施形態と同様に、シリカ水溶液11と抽出液22との比重の差により上下反転させて混合させる他、さらにシリカ水溶液11と抽出液22との流量も調整して抽出流路33で乱流を生じさせ、シリカ水溶液11と抽出液22とを混合するものである。ここで、図9は、第2実施形態によるホウ素除去装置50を示し、第1実施形態と同じ構成部材には同一の符号を付している。なお、上述した第1実施形態と同じ構成部分についての説明は重複することになるため、その説明は省略する。
シリカ水溶液11と抽出液22とを混合する手法は、上記各実施形態に示すものに限らない。例えば他の実施形態のホウ素除去装置としては、混合手段として超音波振動子を設け、抽出流路33内のシリカ水溶液11と抽出液22に対して超音波振動子からの超音波振動を加えて混合するようにしてもよい。この場合には、抽出流路33の下流域に超音波振動を加えない分離区間を設ける。これにより、シリカ水溶液11と抽出液22とが比重の差によって2層に分離することができる。また、超音波振動を加えて混合する場合でも、第2実施形態のように分離タンク63を用いてシリカ水溶液11と抽出液22とを分離することができる。
21、55 流路型リアクタ
11 シリカ水溶液
22 抽出液
33 抽出流路
33a 分離区間
34 水溶液供給流路(混合手段、上部供給流路)
35 水溶液排出流路(取出手段、下部排出流路)
36 抽出液供給流路(混合手段、下部供給流路)
37 抽出液排出流路(取出手段、上部排出流路)
63 分離タンク(分離手段)
51 コントローラ(混合手段、供給量調整部)
52、53 バルブ(混合手段、供給量調整部)
Claims (18)
- シリカを含有するシリカ水溶液と、ホウ素抽出剤を有機溶媒に溶解させた抽出液との2液を抽出流路で合流させて、前記2液を前記抽出流路の下流に向けて流して、前記シリカ水溶液中に含まれるホウ素を、前記抽出液で除去するホウ素除去装置において、
前記抽出流路内で前記2液を混合する混合手段と、
前記混合手段を経由した後に、比重の差により2層に分離した前記シリカ水溶液及び前記抽出液のうち該シリカ水溶液を取り出す取出手段と
を備えることを特徴とするホウ素除去装置。 - 前記混合手段は、
前記抽出流路の上流の上部に接続され、前記2液のうち比重の大きい液を前記抽出流路に供給する上部供給流路と、
前記抽出流路の上流の下部に接続され、前記2液のうち比重の小さい液を前記抽出流路に供給する下部供給流路とである
ことを特徴とする請求項1に記載のホウ素除去装置。 - 前記混合手段は、前記抽出流路に供給する前記2液の供給量を調整し、前記抽出流路内で前記2液に乱流を生じさせる供給量調整部である
ことを特徴とする請求項1に記載のホウ素除去装置。 - 前記混合手段は、前記抽出流路内に形成され、前記抽出流路内の前記2液の流れを変化させる凹部または凸部である
ことを特徴とする請求項1に記載のホウ素除去装置。 - 前記抽出流路は、前記2液が比重の差によって2層に分離した状態になる分離区間を有し、
前記取出手段は、前記分離区間から前記シリカ水溶液を取り出す
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のホウ素除去装置。 - 前記混合手段は、前記抽出流路内の前記2液に超音波振動を加える超音波振動子である
ことを特徴とする請求項1に記載のホウ素除去装置。 - 前記超音波振動子による超音波振動が加わらず、かつ前記2液が比重の差によって2層に分離した状態になる分離手段を備える
ことを特徴とする請求項6に記載のホウ素除去装置。 - 前記取出手段は、
前記抽出流路の下流の上部に接続され、前記2層のうちの上層の液を前記抽出流路から排出する上部排出流路と、
前記抽出流路の下流の下部に接続され、前記2層のうちの下層の液を前記抽出流路から排出する下部排出流路とである
ことを特徴とする請求項5または7に記載のホウ素除去装置。 - 前記抽出流路、前記混合手段、及び前記取出手段を備える除去処理ユニットが2段以上接続され、前段の除去処理ユニットから取り出した前記シリカ水溶液を後段の除去処理ユニットに供給する
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のホウ素除去装置。 - シリカを含有するシリカ水溶液と、ホウ素抽出剤を有機溶媒に溶解させた抽出液との2液を抽出流路で合流させて、前記2液を前記抽出流路の下流に向けて流して、前記シリカ水溶液中に含まれるホウ素を、前記抽出液で除去するホウ素除去方法において、
混合手段によって前記抽出流路内で前記2液を混合する混合工程と、
前記混合工程の後に、比重の差により2層に分離した前記シリカ水溶液及び前記抽出液のうち該シリカ水溶液を取り出す取出工程と
を有することを特徴とするホウ素除去方法。 - 前記混合工程は、前記抽出流路内で前記2液のうち比重の小さい一方の液を他方の液の下側に供給することによって、比重の小さい液の前記抽出流路の上部への移動と、比重の大きい液の抽出流路の下部への移動とにより混合を生じさせる
ことを特徴とする請求項10に記載のホウ素除去方法。 - 前記混合工程は、前記2液の供給量を調整することにより前記抽出流路内で前記2液を乱流として流し、前記2液を混合する
ことを特徴とする請求項10に記載のホウ素除去方法。 - 前記混合工程は、前記抽出流路内に形成された凹部または凸部によって、前記抽出流路内の前記2液の流れを変化させることにより、前記2液を混合する
ことを特徴とする請求項10に記載のホウ素除去方法。 - 前記取出工程の前には、
前記抽出流路の下流域に設けられた分離区間で、前記2液が比重の差によって2層に分離する分離工程を有する
ことを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載のホウ素除去方法。 - 前記混合工程は、前記抽出流路内の前記2液に超音波振動を加えることによって、前記2液を混合する
ことを特徴とする請求項10に記載のホウ素除去方法。 - 前記取出工程の前には、
前記超音波振動が加えられない分離手段で、前記2液が比重の差によって2層に分離する分離工程を有する
ことを特徴とする請求項15に記載のホウ素除去方法。 - 前記取出工程は、前記2層を上層の液と下層の液とに分けて前記分離区間から取り出す
ことを特徴とする請求項14または16に記載のホウ素除去方法。 - 前記混合工程、及び前記取出工程を実行する除去処理サイクルを、前記シリカ水溶液に対して2回以上を行う
ことを特徴とする請求項10〜17のいずれか1項に記載のホウ素除去方法。
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NOBUFUMI MATSUO ET AL.: "Boron Extraction with 2-Ethyl-1,3-hexanediol Using a Microchannel Device for High-Purity Source of S", JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, vol. 161(5), JPN6018028571, 4 April 2014 (2014-04-04), pages 93 - 96, ISSN: 0003931484 * |
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