JP2017506151A - 高塩濃度水溶液中の重金属の電解抽出の収率最適化方法およびそれを実施するための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
3 溶液、水溶液、液体、廃液
4 発電機
5 底部
6、9、10 陽極
7、8、11 陰極
14 軸
16、17 支持部
22 グランド電極、差動グランド
23 仕切り
24 吸引流路、ダクト
28 流路、ダクト
32 フィルタ
32a 産出フィルタ
32b 仕上げフィルタ
C 容器
CM 電子制御手段
DC 分離
EC1、EC2 電極
EFF エレクトロフィルトレーションフィルタ
FM ろ過材料
G グランド
GR 格子
PC 電力の連続遮断
SP 高感度プローブ
ST 支持チューブ
Claims (11)
- 高塩濃度水溶液中の重金属の電解抽出の収率を最適化するための方法であって、前記方法の実施のために、
a)高塩濃度水溶液中での電気分解による重金属の抽出に関連する工程の管理、制御、および調整と、
b)電極(6)〜(11)、(22)および高感度プローブ(SP)などの活性元素の新しい技術的定義と、
c)新しい領域の工程と、
d)処理済みの高塩濃度水溶液のろ過の追加手段(EFF)とに関連することを特徴とする、方法。 - 前記工程の管理、制御、および調整を行う役割を持つ電子制御手段(CM)は、連続的に稼働時間を制限するための電解装置の電力供給の中断(PC)と、処理対象の溶液(3)の化学組成および使用した電極(6)〜(11)、(22)の構造によって決定される周期性とを制御することを特徴とする、請求項1に記載の高塩濃度水溶液中の重金属の電解抽出の収率を最適化するための方法。
- 前記工程の管理、制御、および調整を行う役割を持つ前記電子制御手段(CM)は、前記装置の前記電極(6)〜(11)の供給とは独立に、連続的な稼働時間のためのグランド電極(22)の分離と、前記方法に関連した様々な要因によって決定される周期性とを制御することを特徴とする、請求項1または2に記載の高塩濃度水溶液中の重金属の電解抽出の収率を最適化するための方法。
- 前記工程の管理、制御、および調整を行う役割を持つ前記電子制御手段(CM)は、処理対象の溶液(3)中の最適な一定の電圧の制御および調整を、電気めっき工程全体にわたり、前記処理対象の溶液(3)中において対の電極(6)(7)、(8)(9)および(10)(11)の間に導入された前記高感度プローブ(SP)からの情報に基づいて制御することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の高塩濃度水溶液中の重金属の電解抽出の収率を最適化するための方法。
- 前記電極(6)(9)(10)(7)(8)(11)は、固定された汚染元素が放射性元素の場合は閉じ込められ、かつ/または固定された汚染元素およびその汚染の影響のレベルに適合した手段により除去されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の高塩濃度水溶液中の重金属の電解抽出の収率を最適化するための方法。
- 前記工程は連続的なサイクルを交互に実施ことによりまたは連続的に行うことができ、後者の場合、前記処理対象の溶液(3)の供給は、例えばダクト(24)により電解槽(2)の底部を通して低速で行われ、かつ前記処理対象の溶液(3)の化学組成および前記装置の前記電極(6)〜(11)の構造によって決定され、処理済み溶液の除去は、この目的のために設けられたダクト(28)によって前記電気めっき槽(2)の上部で行われることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の高塩濃度水溶液中の重金属の電解抽出の収率を最適化するための方法。
- 請求項1から6に記載の方法を実施するための装置であって、
a)高塩濃度水溶液中での電気分解による重金属の抽出に関連する工程の管理、制御、および調整のための電子制御手段(CM)と、
b)陽極(6)(9)(10)および陰極(7)(8)(11)で構成される浸漬された電極(6)〜(11)と、
b)処理対象の溶液(3)に導入し、かつ前記電極(6)〜(11)のイオン脱脂の速度を増加させるためのグランド電極(22)と、
c)前記処理対象の溶液(3)において対の電極(6)(7)、(8)(9)および(10)(11)の間に導入するための高感度プローブ(SP)と、
d)差動電気めっき工程の後に前記溶液(3)中にまだ存在する弱い起電力で残留元素を固定するための少なくとも1つのエレクトロフィルトレーションフィルタ(EFF)とを備えることを特徴とする、請求項1から6に記載の方法を実施するための装置。 - 前記浸漬された陽極電極(6)(9)(10)は、前記処理対象の溶液(3)の化学組成および放射化学的組成によって、前記浸漬された陰極電極(7)(8)(11)とは異なる材料および構造でできており、好ましくは板状で、前記装置の操作および性能に適合する組成、材料、形態、および配置で構成されていることを特徴とする、前記方法を実施するための請求項7に記載の装置。
- 電子歪みを防止するために絶縁チューブ内部において前記処理対象の溶液(3)に導入され、かつ発電機(4)のグランド(G)に接続されたグランド電極(22)は、前記陽極(6)(9)(10)および前記陰極(7)(8)(11)などの他の電極とは異なる材料および構造でできていることを特徴とする、前記方法を実施するための請求項7および8に記載の装置。
- 前記処理対象の溶液(3)において前記対の電極(6)(7)、(8)(9)および(10)(11)の間に導入された前記高感度プローブ(SP)は、化学的に中性な構造、例えばガラス製であることを特徴とする、請求項7から9のいずれか一項に記載の前記方法を実施するための装置。
- 前記差動電気めっき工程の後に前記溶液(3)中にまだ存在する弱い起電力で残留元素を固定するための独立かつ前記電解槽(2)と関連する前記エレクトロフィルトレーションフィルタ(EFF)は、主に中性のろ過材料(FM)を含む円筒状の容器(C)で構成され、2つの電極(EC)が挿入され、例えば陽極(EC1)である前記2つの電極(EC)の一方は、好ましくは前記容器(C)の内周面に押し込まれ、例えば陰極(EC2)である他方は前記容器(C)の下面の内側表面の中心に位置する軸方向支持チューブ(ST)に押し込まれ、前記ろ過材料(FM)を通過する電流は、前記ろ過材料(FM)の導電率は前記ろ過材料を含む水溶液によって多少変化することがわかっているので、電解処理容器から出てくる前記溶液の化学組成によって調整されかつ全体の抵抗率に適合され、前記エレクトロフィルトレーションフィルタ(EFF)を通過することによりろ過された前記溶液は、自然環境への排出や、例えば別の製造方法における再利用を可能にする最適な品質を有することを特徴とする、請求項7に記載の前記方法を実施するための装置。
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