JP2023108275A - 分散装置、スラリー製造システム及び分散方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、粉体と液体とを混合するスラリー調製において、効率的な分散混合を行うとともに、塗工に適した高品質のスラリー調製を可能とする分散装置、スラリー製造システム及び分散方法を提供することである。【解決手段】上記課題を解決するために、粉体と液体の混合物が供給される容器と、容器内部に設けられた回転部材とを備える撹拌機と、撹拌機に供給する混合物に対し、炭酸ガスを添加する炭酸ガス添加手段とを備える分散装置及び分散方法、並びにこの分散装置を備えるスラリー製造システムを提供する。本発明によれば、混合物に大きなずり応力を加える撹拌機を用い、かつ撹拌機に供給する前段で粉体と液体との混合物に炭酸ガスを添加することで、混合物のｐＨ上昇を抑止し、スラリーの変質が抑制できる。これにより、調製物として高品質かつ塗工に適したスラリーが得られる。【選択図】図１

Description

本発明は、粉体と液体とを混合してスラリーを調製する分散装置、スラリー製造システム及び分散方法に関するものである。

粉体と液体とを混合して調製されるスラリー（固体を溶媒あるいは分散媒体とする液体中に懸濁させた泥状の懸濁液またはペースト）は、様々な分野で活用される材料形態の一つとして知られている。

スラリーが活用される分野の一例としては、電気自動車、パソコン及びモバイル機器等の各種電子機器に用いられる二次電池が挙げられる。より具体的には、二次電池の電極作製において、溶質としての正極活性物質又は負極活性物質、導電物質、バインダー等の固形分を、水や有機溶媒等の液体に分散、混合することにより得られるスラリーを、電極の基材となるアルミニウム箔又は銅箔に塗工した後、加熱乾燥することにより、二次電池における正極及び負極を得ることが行われている。

ここで、スラリーの調製に係る技術としては、粉体と液体とを効率的に混合するための分散装置（撹拌装置、混合装置）が知られている。例えば、特許文献１には、固形分（無機固体電解質、活物質）と液体（分散媒（有機溶媒））とを混合した混合液を、円筒形の撹拌槽と、複数の孔が形成された円筒部を有する回転羽根とを備える分散装置（撹拌機）内に入れ、回転羽根の回転により、混合液を撹拌槽の内面において薄膜円筒状に拡げて撹拌することで、電極材料となるスラリーを調製することが記載されている。

特開２０１０－４０１９０号公報

回転羽根を設けた槽を備えた分散装置を用い、回転羽根の回転により粉体と液体との撹拌・混合を行うスラリー調製において、特許文献１に記載されるように、二次電池の電極材料（電極スラリー）として、無機固体電解質や活物質などの機能性材料（粉体）と有機溶剤（液体）の混合物を取り扱う場合、機能性材料の種類によっては大気中あるいは溶剤中の水分と反応し、水酸化物が生成されることがある。この水酸化物によって、混合物の変質（ゲル化）が生じ、混合後の電極スラリーを電極基材へ塗工することが困難になるという課題がある。

また、近年、環境負荷の面などから有機溶媒の使用に関する規制（排出規制）が厳しくなってきており、排出規制をクリアするための処理にかかるコストも増大していく傾向にある。したがって、環境負荷の低減及び製造コストの削減の面から、有機溶媒の使用を少なくしていくことが求められている。
そのため、電極スラリーとして、水系スラリー（水を溶媒あるいは分散媒体とするペースト）を調製することについての関心も高まっている。しかし、機能性材料と水分が反応することで、機能性材料の変質や分解が生じ、混合後の電極スラリーの性能が劣化するだけでなく、有害ガスの発生が懸念される。特に、機能性材料と水分が反応することにより水酸化物が生成され、スラリーが強アルカリ化し、電極基材への塗工時に電極基材の腐食を発生させるという問題が生じる。

本発明の課題は、粉体と液体とを混合するスラリー調製において、効率的な分散混合を行うとともに、塗工に適した高品質のスラリー調製を可能とする分散装置、スラリー製造システム及び分散方法を提供することである。

本発明者は、上記課題について鋭意検討した結果、スラリーの調製過程において、適所に二酸化炭素を含む気体（以下、単に「炭酸ガス」と呼ぶ）を供給することで、スラリーの物性変質（特にスラリーの強アルカリ化）を抑制し、塗工に適した高品質のスラリー調製が可能になることを見出して本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の分散装置、スラリー製造システム及び分散方法である。

上記課題を解決するための本発明の分散装置は、粉体と液体とを混合する分散装置であって、粉体と液体の混合物が供給される容器と、容器内部に設けられた回転部材とを備え、回転部材を回転させることで混合物が遠心力によってドーナツ状の薄膜を形成し、薄膜内では回転部材と容器の壁面との間でずり応力が発生して、液体中に粉体を分散させる撹拌機と、撹拌機に供給する混合物に対し、炭酸ガスを添加する炭酸ガス添加手段と、を備えることを特徴とするものである。
本発明の分散装置によれば、撹拌機において、粉体と液体とを混合物として容器内に供給し、容器内部に設けた回転部材を回転させることで混合物が遠心力によってドーナツ状の薄膜を形成し、薄膜内では回転部材と容器の壁面との間でずり応力が発生することにより、混合物中の成分の凝集を解砕し、短時間で効率的な分散を行うことが可能となる。また、この撹拌機に供給する前段で、粉体と液体との混合物に炭酸ガスを添加することで中和反応を進行させ、混合物のｐＨが上昇することを抑止し、スラリーの物性が変質することを抑制することができる。これにより、調製物として高品質のスラリーを得ることができるとともに、塗工に適したスラリーとして次の工程に供することが可能となる。また、本発明は、粉体や液体の成分が大気中や液体中の水分と反応し、反応生成物（特に水酸化物等）を生成するようなスラリー調製に係る分散装置として、特に顕著な効果を発揮するものである。

また、本発明の分散装置の一実施態様としては、炭酸ガス添加手段は、気体を微細気泡化する微細気泡化手段を備えるという特徴を有する。
この特徴によれば、混合物と炭酸ガスの混合効率（接触効率）を高め、中和反応をより速やかに進行させることが可能となる。これにより、混合物のｐＨ変動（ｐＨ上昇）をより確実に抑制し、高品質のスラリーを調製することが可能となる。

また、本発明の分散装置の一実施態様としては、撹拌機で得られた調製物であるスラリーのｐＨを測定するスラリーｐＨ測定手段と、スラリーを撹拌機に再度供給する循環ラインと、スラリーｐＨ測定手段による測定結果に基づき、循環ラインへの切り替えを行う循環ライン切替手段と、を備えるという特徴を有する。
この特徴によれば、調製したスラリーのｐＨを測定し、そのｐＨ測定結果に基づき、スラリーを撹拌機側に返送可能とする循環ラインを設けることで、スラリーのｐＨ制御（ｐＨ上昇抑制）が十分ではない場合には、再度撹拌機で炭酸ガスと接触させ、ｐＨ低減を図ることが可能となる。これにより、ｐＨ上昇によるスラリーの変質をより一層抑制することができるとともに、より確実に塗工に適したスラリーとして次の工程に供することが可能となる。

また、本発明の分散装置の一実施態様としては、撹拌機に供給する混合物のｐＨを測定する混合物ｐＨ測定手段を更に備え、炭酸ガス添加手段は、スラリーｐＨ測定手段及び混合物ｐＨ測定手段による測定結果に基づき、炭酸ガスの添加量を制御するガス添加量制御手段を備えるという特徴を有する。
この特徴によれば、撹拌機に供給する前後の混合物（スラリー）のｐＨを測定し、そのｐＨ測定結果に基づき、炭酸ガスの供給量を制御することで、高品質のスラリー調製において、適切な量の炭酸ガスを添加することが可能となる。これにより、炭酸ガス供給に係るコストを最適化することができる。また、炭酸ガスの過剰供給を抑制し、スラリーの調製工程及びスラリーの品質に影響を及ぼすことを抑制することが可能となる。

上記課題を解決するための本発明のスラリー製造システムは、粉体と液体とを混合し、スラリーを製造するスラリー製造システムであって、粉体と液体とが投入され、予備撹拌を行う予備撹拌タンクと、予備撹拌タンクで予備撹拌されて得られた混合物が供給され、かつ混合物を撹拌しつつ貯蔵する貯蔵タンクと、貯蔵タンクから混合物が供給される上述した分散装置と、分散装置で得られた調製物であるスラリーが供給され、かつスラリーを撹拌しつつ真空脱泡処理を行う処理タンクと、を備えることを特徴とするものである。
このスラリー製造システムによれば、上述した分散装置に対し、予備撹拌を経た混合物を供給することで、混合物の性状を均質化して撹拌機に供給することが可能となり、撹拌機における撹拌効率を高めることができる。また、上述した分散装置で得られたスラリーに対して真空脱泡処理を行うことで、気泡を除去した状態のスラリーを、次工程（塗工工程）に円滑に供給することができるとともに、塗工工程において気泡による不具合が生じることを抑制することが可能となり、更にスラリー内に内包した余剰の炭酸ガスを除去することが可能となる。

また、本発明のスラリー製造システムの一実施態様としては、分散装置における炭酸ガス添加手段は、予備撹拌タンク、貯蔵タンク、処理タンクのうち、いずれか１つ以上に対しても炭酸ガスを添加するという特徴を有する。
この特徴によれば、分散装置以外のスラリー調製に係る工程においても、混合物（スラリー）のｐＨ上昇を抑制することが可能となる。これにより、調製物としてより高品質のスラリーを得ることができるとともに、より一層塗工に適したスラリーとして次の工程に供することが可能となる。

上記課題を解決するための本発明の分散方法は、粉体と液体とを混合する分散方法であって、粉体と液体の混合物が供給される容器において、容器に設けられた回転部材を回転させることで混合物が遠心力によってドーナツ状の薄膜を形成し、薄膜内では回転部材と容器の壁面との間でずり応力が発生して、液体中に粉体を分散させる撹拌ステップと、撹拌ステップに供給する混合物に対し、炭酸ガスを添加する炭酸ガス添加ステップと、を含むことを特徴とするものである。
この分散方法によれば、粉体と液体の撹拌として、粉体と液体とを混合物として容器内に供給し、容器内に設けた回転部材を回転させることで混合物が遠心力によってドーナツ状の薄膜を形成し、薄膜内では回転部材と容器の壁面との間でずり応力が発生することにより、混合物中の成分の凝集を解砕し、短時間で効率的な分散を行うことが可能となる。また、撹拌を行う前段で、粉体と液体との混合物に炭酸ガスを添加することで中和反応を進行させ、混合物のｐＨが上昇することを抑止し、スラリーの物性が変質することを抑制することができる。これにより、調製物として高品質のスラリーを得ることができるとともに、塗工に適したスラリーとして次の工程に供することが可能となる。また、本発明は、粉体や液体の成分が大気中や液体中の水分と反応し、反応生成物（特に水酸化物等）を生成するようなスラリー調製に係る分散方法として、特に顕著な効果を発揮するものである。

本発明によれば、粉体と液体とを混合するスラリー調製において、効率的な分散混合を行うとともに、塗工に適した高品質のスラリー調製を可能とする分散装置、スラリー製造システム及び分散方法を提供することができる。

本発明の第１の実施態様のスラリー製造システム及び分散装置の構造を示す概略説明図である。 本発明の第１の実施態様の分散装置の構造の一部を示す概略説明図である。 本発明の第２の実施態様のスラリー製造システム及び分散装置の構造を示す概略説明図である。 本発明の第３の実施態様のスラリー製造システム及び分散装置の構造を示す概略説明図である。 本発明の第４の実施態様のスラリー製造システム及び分散装置の構造を示す概略説明図である。 本発明の第５の実施態様のスラリー製造システムの構造を示す概略説明図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る分散装置、スラリー製造システム及び分散方法を詳細に説明する。
なお、実施態様に記載する分散装置及びスラリー製造システムについては、本発明に係る分散装置及びスラリー製造システムを説明するために例示したに過ぎず、これに限定されるものではない。なお、本発明の分散方法については、以下の分散装置の構造及び作動の説明に置き換えるものとする。

本発明における分散装置は、粉体と液体の混合を行う装置であり、混合に係る処理内容としては、液体中への粉体の溶解、あるいは液体中への粉体の分散のいずれであってもよい。また、本発明におけるスラリー製造システムは、本発明における分散装置を用いてスラリーの調製を行うシステムである。

本発明の分散装置及びスラリー製造システムは、粉体と液体の混合を利用する分野において広く適用することが可能である。このような分野の一例としては、例えば、食品製造や化粧品製造のほか、工業製品の材料調製が挙げられる。特に、粉体と液体の混合に伴う化学反応や水分との反応により、混合物（スラリー）の物性（特にｐＨ）に対する影響が生じやすい工業製品の材料調製に好適に用いることができる。
なお、以下、本発明の分散装置及びスラリー製造システムにより調製するスラリーとしては、主に二次電池の電極材料（電極スラリー）を例にとって説明するが、これに限定されるものではない。

〔第１の実施態様〕
（スラリー製造システム）
図１は、本発明の第１の実施態様におけるスラリー製造システム及び分散装置の構造を示す概略説明図である。
本実施態様のスラリー製造システム１Ａは、図１に示すように、予備撹拌タンク１００と、貯蔵タンク２００と、分散装置３００Ａと、緩衝タンク４００と、処理タンク群５００（処理タンク５０１、５０２、５０３）とを備える。

本実施態様のスラリー製造システム１Ａは、まず、予備撹拌タンク１００に、粉体Ｐと液体Ｌが供給されて予備撹拌が行われる。予備撹拌後の混合物Ｍは、貯蔵タンク２００に供給され、さらに分散装置３００Ａに対して連続的に供給される。そして、分散装置３００ＡにおいてスラリーＳが調製される。次いで、調製されたスラリーＳは、緩衝タンク４００に供給され、一時的に貯留される。そして、緩衝タンク４００内のスラリーＳは処理タンク群５００（処理タンク５０１、５０２、５０３）に供給され、各処理タンクにおいて真空脱泡処理が行われる。その後、スラリーＳは、次工程（主に塗工工程）を実施するタイミングに応じ、次工程の実施箇所へ移送される。
以下、本実施態様におけるスラリー製造システム１Ａの各構成について説明する。

予備撹拌タンク１００は、分散装置３００Ａにおいて混合物Ｍを撹拌し、スラリーＳを調製するに先立ち、粉体Ｐと液体Ｌをある程度混合させておくためのものである。
予備撹拌タンク１００は粉体Ｐと液体Ｌの予備撹拌を行うことができるものであればよく、例えば、図１に示すように、垂直回転軸１０１周りに設けられ、高速回転する小径の撹拌羽根１０２と、垂直回転軸１０３周りに設けられ、低速回転する大径の撹拌羽根１０４とを備え、この両撹拌羽根１０２、１０４を回転させることにより、ホッパ１２０、１３０を介して投入された粉体Ｐと液体Ｌに対し予備撹拌を行うものが挙げられる。この予備撹拌タンク１００では、小径の撹拌羽根１０２が高速回転することにより、粉体Ｐと液体Ｌを混合させ、大径の撹拌羽根１０４が回転することにより、全体がかき混ぜられて混合状態が均質化される。
また、図１に示すように、予備撹拌タンク１００は、温度調節用媒体の供給・循環が可能なジャケット１１０で囲むものとしてもよい。これにより、予備撹拌時における温度調節が可能となる。

この予備撹拌タンク１００に投入される粉体Ｐ及び液体Ｌは、調製するスラリーＳに応じて適宜選択されるものであり、特に限定されない。
例えば、調製するスラリーＳが、二次電池の電極材料である場合、粉体Ｐとしては活物質（正極活物質及び負極活物質）や固体電解質、バインダーなどが挙げられる。より具体的には、例えば、正極用活物質としては、リチウム化合物（コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム及びそれらの複合体並びに変性体、あるいはその他のリチウム遷移金属複合酸化物等）の粉末が挙げられる。また、負極用活物質としては、天然黒鉛、人造黒鉛、シリコン系化合物や各種合金材料の粉末が挙げられる。
一方、液体Ｌとしては、上述した粉体Ｐと混合し、混合物Ｍ（スラリーＳ）を形成するものであればよく、特に限定されない。例えば、液体Ｌとしては、水のほか、非水系溶媒（無機・有機）などが挙げられる。液体Ｌの種類は、スラリーＳとして求められる機能や性質に応じ、粉体Ｐとの組み合わせを鑑みて適宜選択することが可能である。

予備撹拌タンク１００での撹拌は、バッチ方式により行われ、各回の予備撹拌が終了すると、スラリー状の混合物Ｍは、この予備撹拌タンク１００の底部の排出口１４０から、ポンプ１５０及び移送配管１６０を介して貯蔵タンク２００に移送される。

貯蔵タンク２００は、垂直回転軸２０１周りに設けられ、常時低速回転する大径の撹拌羽根２０２を有しており、予備撹拌タンク１００から移送された混合物Ｍをゆっくりとかき混ぜるものである。
また、図１に示すように、貯蔵タンク２００についても、温度調節用媒体の供給・循環が可能なジャケット２１０によって囲み、混合物Ｍの温度調節を可能とするものとしてもよい。

この貯蔵タンク２００の底部から排出される混合物Ｍは、ポンプ２２０及び移送配管２３０を介して分散装置３００Ａに連続的に移送される。すなわち、この貯蔵タンク２００を設けることで、予備撹拌タンク１００における予備撹拌をバッチ式によって行うものとしても、分散装置３００Ａに対して混合物Ｍを連続的に移送することが可能となる。
また、予備撹拌された混合物Ｍは、粉末Ｐが高度に分散された状態には至っていないため、凝集が起こり得る状態にあるが、本実施態様の貯蔵タンク２００は撹拌羽根２０２を備えているため、均質化した混合物Ｍを分散装置３００Ａに移送することが可能となる。

（分散装置）
分散装置３００Ａは、粉体Ｐと液体Ｌの混合物Ｍの連続撹拌を行い、スラリーＳを調製するためのものである。
本実施態様における分散装置３００Ａは、混合物Ｍの撹拌を行う撹拌機３６０と、撹拌機３６０に供給される混合物Ｍに対し、炭酸ガスを添加する炭酸ガス添加手段３７０とを備えている。

図２は、本発明の第１の実施態様における分散装置の構造を示す概略説明図である。なお、図２は、図１に示した分散装置のうち、特に撹拌機に係る箇所を拡大した概略説明図である。

本実施態様の撹拌機３６０は、図２に示すように、容器３１０と、この容器３１０の中心の垂直方向に延びる回転軸３５０を中心として高速回転する回転部材（ホイル）３３０とを有する。

容器３１０は、混合物Ｍを貯留することができる構造を有するものであればよく、例えば、図２に示すように、略円筒状の内壁面３１１によって、円筒状空間３１２が形成されている構造物（槽）を用いることが挙げられる。また、円筒状空間３１２には、堰板３１３が設けられ、この堰板３１３によって上部空間３１２ａと下部空間３１２ｂとに分離されている。
容器３１０の底部には、下部空間３１２ｂと連通した供給口３１４が設けられており、この供給口３１４を介して、貯蔵タンク２００から混合物Ｍが連続的に供給される。一方、容器３１０の上部には、上部空間３１２ａと連通した排出口３１５が設けられており、撹拌済みの混合物ＭがスラリーＳとして容器３１０外部に排出される。

なお、図２に示すように、本実施態様における撹拌機３６０は、容器３１０の下部空間３１２ｂを取り囲むようにして、冷却水が循環するジャケット３２０を設けるとともに、上部空間３１２ａを取り囲むようにして、冷却水循環路３２１を形成するものとし、撹拌機３６０の動作時における温度調整を行うものとしてもよい。
後述するように、撹拌機３６０の動作中、回転部材３３０と内壁面３１１との間で強大なずり応力による撹拌作用を受ける混合物Ｍは、摩擦による熱により昇温する。したがって、撹拌機３６０において、ジャケット３２０及び冷却水循環路３２１を設けることで、容器３１０が適度に冷却され、混合物Ｍが過熱状態となることを防ぐことができる。

回転軸３５０は、容器３１０の上部に搭載された高トルクのモータ３５１によって高速回転が可能なものであり、回転軸３５０の下端には回転部材３３０が設けられる。
また、回転軸３５０に設けられる回転部材３３０は、容器３１０よりわずかに小径となる構造を有するものである。ここで、容器３１０よりわずかに小径となる構造とは、回転部材３３０が容器３１０の内壁面３１１近傍で高速回転することを可能とし、混合物Ｍに対して遠心力及びずり応力を与えることができる構造であればよい。より具体的には、回転部材３３０の外径が、容器３１０の内径の９０～９９％となる構造とすることや、回転部材３３０と容器３１０の内壁面３１１との間に１～５ｍｍの隙間を有する構造とすることなどが挙げられる。
回転部材３３０の一例としては、図２に示すように、下部空間３１２ｂにおいて、内壁面３１１に対してわずかな空間Ｖを介して対向する外周面３３１を有する円筒部材３３２であって、回転軸３５０に対して支持部材３５２を介して支持されるものが挙げられる。また、図２に示すように、円筒部材３３２や支持部材３５２には、各部材を貫通する複数の孔３３３を形成するものとしてもよい。これにより、下部空間３１２ｂ内における混合物Ｍの移動を円滑に行うことが可能となる。

回転部材３３０の材質については特に限定されないが、円筒部材３３２は、ファインセラミクス等の耐摩耗性に優れた材料で形成されているか、もしくは、円筒部材３３２の外周面３３１がファインセラミクス等の耐摩耗性に優れた材料でコーティングされたものであることが望ましい。同様に、容器３１０の内壁面３１１において、回転部材３３０と空間Ｖを介して対向する領域は、ファインセラミクス等の耐摩耗性に優れた材料でコーティングされることが望ましい。このようなファインセラミクスとしては、例えば、アルミナセラミクスが挙げられる。
後述するように、撹拌機３６０内では、混合物Ｍが強大なずり応力を受けることになる。したがって、回転部材３３０として耐摩耗性に優れた材料を用いることで、混合物ＭやスラリーＳに対し、金属摩耗粉などの微小な異物混入を抑制することができる。

回転部材３３０は回転軸３５０を介して高速回転される。ここで、高速回転とは、容器３１０内の混合物Ｍが十分に撹拌される回転速度となるものであればよく、回転速度に係る具体的な数値については特に限定されないが、例えば、回転部材３３０の周速(内壁面３１１との間の相対速度)が１０～１００ｍ／ｓとなるように回転させることが挙げられる。なお、回転部材３３０を十分な周速で回転させるためには、高トルク、高出力のモータが必要となるが、使用可能なモータに応じて、容器３１０及び回転部材３３０のサイズ（高さや径）を選択するものとしてもよい。すなわち、この撹拌機３６０の処理能力は、回転部材３３０の周速を一定とした場合、回転部材３３０の外周面３３１の面積にほぼ比例することになる。したがって、容器３１０及び回転部材３３０を大型化することで、撹拌機３６０の処理能力を高めるものとしてもよい。

この撹拌機３６０に混合物Ｍを供給し、回転部材３３０を容器３１０の内壁面３１１近傍で高速回転すると、高速回転する回転部材３３０による遠心力を受け、混合物Ｍは容器３１０の内壁面３１１に押し付けられる。そして、混合物Ｍが遠心力によって内壁面３１１に押し付けられることで、ドーナツ状の薄膜Ｆが形成される。このとき、円筒部材３３２の外周面３３１と容器３１０の内壁面３１１との間に形成された空間Ｖ内にて薄膜Ｆとなった混合物Ｍは、空間Ｖに係る水平方向の幅に相当する内壁面３１１近傍のわずかな厚み（数ｍｍ）において、急激な速度勾配をもつことになる。そして、薄膜Ｆ内では、回転部材３３０と内壁面３１１との間でずり応力が発生する。これにより、混合物Ｍ（薄膜Ｆ）は、強大なずり応力を受け続けることとなるため、混合物Ｍ内で凝集している成分が解砕（微粒化）され、短時間で効率的な分散を行うことが可能となる。また、本実施形態の回転部材３３０では、円筒部材３３２に複数の孔３３３が形成されているため、円筒部材３３２の内側に導入された混合物Ｍも空間Ｖに向かって速やかに移動するとともに、空間Ｖにおける混合物Ｍの流れを乱すことになる。これにより、混合物Ｍの撹拌効率をより一層高めることができる。

撹拌機３６０には、連続して混合物Ｍが供給されるとともに、回転部材３３０の高速回転による遠心力を常時受けることになるため、撹拌済みの混合物Ｍは容器３１０に設けられた堰板３１３を超えて上方に拡がり、やがて上部空間３１２ａの排出口３１５からスラリーＳとして連続的に排出される。

炭酸ガス添加手段３７０は、撹拌機３６０に供給される混合物Ｍに対し、炭酸ガスＧを添加するものである。

スラリーＳの調製において、粉体Ｐと液体Ｌの組み合わせによっては、粉体Ｐと、大気中あるいは液体Ｌ中の水分とが反応し、水酸化物が生成されることがある。例えば、調製するスラリーＳが二次電池の電極材料（電極スラリー）であり、特に、リチウムイオン二次電池の正極活物質として用いられるリチウム化合物（リチウム遷移金属複合酸化物等）を含む電極スラリーである場合、リチウム化合物（粉体Ｐ）と水分との反応により、水酸化リチウムが生成される。水酸化リチウムは反応性に富む成分であるため、混合物Ｍに含まれる他の成分（バインダー等）との反応が生じる。このとき、粉体Ｐの変質や分解と併せて混合物Ｍの変質（ゲル化）が生じ、混合後の電極スラリーを電極基材へ塗工することが困難となる。また、混合後の電極スラリーの性能が劣化するだけでなく、有害ガスの発生が懸念される。特に、液体Ｌとして水を用いた水系スラリーの場合、水酸化リチウムによってスラリーＳが強アルカリ化することで、電極基材への塗工時に電極基材の腐食を生じさせてしまうことになる。

本実施態様における分散装置３００Ａは、撹拌機３６０に加えて、炭酸ガス添加手段３７０を設けることにより、撹拌機３６０に供給する混合物Ｍにおける粉体Ｐと水分の反応を抑制し、水酸化物の生成に起因する混合物Ｍの変質等を抑制することが可能となる。これにより、調製物として高品質のスラリーＳを得ることができるとともに、塗工に適したスラリーＳとして次の工程に供することが可能となる。特に、液体Ｌが水である場合、炭酸ガスが水に溶解して酸成分（炭酸）を生成する。したがって、混合物Ｍに含まれる水酸化リチウムなどのアルカリ成分と酸成分（炭酸）の中和反応が起こる。これにより、混合物Ｍ（スラリーＳ）の強アルカリ化をより確実に抑制し、スラリーＳの物性が変質することを抑制することができる。

炭酸ガス添加手段３７０としては、混合物Ｍに炭酸ガスＧを添加することができるものであればよく、例えば、図１に示すように、貯蔵タンク２００と分散装置３００における撹拌機３６０とを接続し、混合物Ｍを供給する配管２３０に対し、ガス供給配管３７１を介して炭酸ガス源３７２を接続することが挙げられる。

炭酸ガス源３７２としては、炭酸ガスＧを供給できるものであれば特に限定されない。例えば、炭酸ガスＧとしては、主成分が二酸化炭素である高純度ガスのほか、空気などのように、成分の一つとして二酸化炭素を含む混合ガスが挙げられる。なお、スラリーＳの物性や組成に影響を与えないという観点から、主成分が二酸化炭素である高純度ガスを用いることが好ましい。
また、炭酸ガス添加手段３７０としては、常圧ガスを供給するものとしてもよいが、撹拌機３６０内が常圧～加圧状態にあることを鑑み、高圧ガスを供給することがより好ましい。
したがって、本実施態様における炭酸ガス添加手段３７０においては、炭酸ガス源３７２として、二酸化炭素の高純度・高圧ガス容器を用いることが好ましい。二酸化炭素の高圧ガス容器は入手が容易であり、またガス供給に際してポンプなどの駆動装置を必要としないため、炭酸ガス添加手段３７０に係るコストを低減させることが可能となる。

なお、分散装置３００に係る構成は、本発明に係る分散装置として独立したものとすることができる。すなわち、予備撹拌タンク１００及び貯蔵タンク２００を介すること以外の手段により、粉体Ｐと液体Ｌの混合物Ｍを分散装置３００に連続的に供給するものとしてもよい。また、後述する緩衝タンク４００及び処理タンク群５００を介すること以外の手段により、分散装置３００で調製したスラリーＳを次工程に供給するものとしてもよい。

分散装置３００によって撹拌処理された撹拌済みのスラリーＳは、導管４１０を介して重力の作用により緩衝タンク４００に導かれる。
なお、導管４１０の周囲に冷却水循環路を形成するものとしてもよい（不図示）、これにより、撹拌機３６０における冷却水循環用ジャケット３２０や冷却水循環路３２１による冷却と併せ、撹拌済みのスラリーＳの温度調整（冷却）が可能となる。

緩衝タンク４００を経たスラリーＳは、ポンプ４２０及び移送配管４５０を介し、処理タンク群５００に供給される。
なお、本実施態様における処理タンク群５００として、図１には、並列設置された３つの真空脱泡用の処理タンク５０１、５０２、５０３を示しているが、処理タンク群５００における処理タンクの個数や配列については、調製するスラリーＳの性質や量に応じて適宜選択することができ、これに限定されるものではない。また、本実施態様における処理タンク５０１、５０２、５０３は同一構造を有するものであり、図１において、処理タンク５０１、５０２、５０３に係る構造については一部符号を省略している。

本実施態様のスラリー製造システム１Ａにおいては、図１に示すように、スラリーＳは各処理タンク５０１、５０２、５０３に順次振り分けて供給される。なお、移送配管４５０には、混入した異物を除去するためのフィルタ４２２を設けるものとしてもよい。
また、移送配管４５０における各処理タンク用の分岐管４５１、４５２、４５３には、制御装置（不図示）によって開閉制御される弁４６０が設けられている。
さらに、真空脱泡処理を行うため、各処理タンク５０１、５０２、５０３には、真空ポンプ４７０及び配管４８０が接続されている。

各処理タンク５０１、５０２、５０３には、垂直回転軸５１０を中心として低速回転する撹拌羽根５１１が各々設けられている。これにより、各処理タンク５０１、５０２、５０３内に供給されたスラリーＳを撹拌し、スラリーＳの分散性を維持することができる。また、各処理タンク５０１、５０２、５０３は、温度調整用媒体が供給・循環するジャケット５２０で囲むものとしてもよい。
なお、各処理タンク５０１、５０２、５０３は、真空脱泡処理を行う構成（真空ポンプ４７０など）以外については、上述した貯蔵タンク２００と同様の構成としてもよい。

各処理タンク５０１、５０２、５０３は、一定量のスラリーＳが供給された状態で真空ポンプ４７０を駆動しつつ、撹拌羽根５１１を回転させることによって、スラリーＳの真空脱泡処理をバッチ方式で行う。真空脱泡処理を終えた処理タンク５０１、５０２、５０３から、ポンプ４９０及び導管４９１を介し、脱泡処理済みのスラリーＳが次工程（主に塗工工程）に供給される。
そして、全ての処理済みスラリーＳが次工程に送られ、各処理タンク５０１、５０２、５０３内が空になった後、緩衝タンク４００からスラリーＳが順次供給され、供給されたスラリーＳに対し真空脱泡処理を行うという操作を繰り返す。このようにして、緩衝タンク４００を介して処理タンク群５００にスラリーＳを供給することにより、各処理タンク５０１、５０２、５０３における真空脱泡処理をバッチ方式で行うにもかかわらず、脱泡処理済みのスラリーＳを連続して次工程（塗工工程）に供給することが可能となる。
また、本実施態様における各処理タンク５０１、５０２、５０３は、ジャケット５２０で囲むものとしているため、脱泡処理済みのスラリーＳの粘度調整を行うことが可能であるとともに、脱泡処理を促進させることも可能となる。

各処理タンク５０１、５０２、５０３へのスラリーＳの順次供給、各処理タンク５０１、５０２、５０３からの脱泡処理済みのスラリーＳの塗工工程への連続供給のための制御は、各処理タンク５０１、５０２、５０３にスラリーＳを供給するための分岐管４５１、４５２、４５３上に設けた弁４６０の開閉や、各処理タンク５０１、５０２、５０３に付設されたポンプ４９０の駆動を制御すること等により行うことができる。なお、制御に係る具体的な手段は特に限定されない。例えば、作業者が手動で行うものであってもよく、プログラムを実行するＣＰＵや回路などを備えた制御部により実行されるものであってもよい。

以上のように、本実施態様のスラリー製造システム及び分散装置により、粉体と液体とを混合するスラリー調製において、効率的な分散混合を行うとともに、塗工に適した高品質のスラリー調製が可能となる。
特に、本実施態様の分散装置によれば、粉体と液体の混合物に対し大きなずり応力を加えることのできる撹拌機を用いることで、混合物中の成分の凝集を解砕し、短時間で効率的に分散させることが可能となるとともに、撹拌機に供給する前段で、粉体と液体との混合物に炭酸ガスを添加することで中和反応を進行させ、混合物のｐＨが上昇することを抑止し、スラリーの物性が変質することを抑制することができる。これにより、調製物として高品質のスラリーを得ることができるとともに、塗工に適したスラリーとして次の工程に供することが可能となる。また、粉体の成分が大気中や液体中の水分と反応し、水酸化物を生成するようなスラリー調製に係る分散装置として、特に顕著な効果を発揮するものである。
また、本実施態様のスラリー製造システムによれば、上述した分散装置に対し、予備撹拌を経た混合物を供給することで、混合物の性状を均質化して撹拌機に供給することが可能となり、撹拌機における撹拌効率を高めることができる。また、上述した分散装置で得られたスラリーに対して真空脱泡処理を行うことで、気泡を除去した状態のスラリーを、次工程（塗工工程）に円滑に供給することができるとともに、塗工工程において気泡による不具合が生じることを抑制することが可能となり、更にスラリー内に内包した余剰の炭酸ガスを除去することが可能となる。

〔第２の実施態様〕
図３は、本発明の第２の実施態様のスラリー製造システム及び分散装置の構成を示す概略である。
第２の実施態様のスラリー製造システム１Ｂ及び分散装置３００Ｂは、図３に示すように、第１の実施態様の分散装置３００Ａにおける炭酸ガス添加手段３７０に対し、気体を微細気泡化する微細気泡化手段３７３を更に設けるものである。なお、第１の実施態様の構成と同じものについては、説明を省略する。

本実施態様の分散装置３００Ｂは、撹拌機３６０に供給する混合物Ｍに対し、微細気泡化手段３７３を介して微細気泡化した炭酸ガスＧを添加するものである。これにより、混合物Ｍと炭酸ガスＧの混合効率（接触効率）を高め、中和反応をより速やかに進行させ、混合物ＭのｐＨ変動（ｐＨ上昇）をより確実に抑制することが可能となる。

微細気泡化手段３７３は、炭酸ガスＧを微細気泡化できるものであればよく、特に限定されない。例えば、キャビテーションを発生させる機構、加圧と圧力開放とを組み合わせた圧力変動機構、微細孔構造に気体を透過させる機構などが挙げられる。また、微細気泡化手段３７３を設ける箇所についても特に限定されないが、例えば、移送配管２３０とガス供給配管３７１の合流箇所や、この合流箇所よりも下流側の移送配管２３０に設けることが挙げられる。

微細気泡化手段３７３の具体例としては、撹拌機３６０の供給口３１４付近における移送配管２３０に、管路径を絞る構造（オリフィス）を設けることが挙げられる。この場合、炭酸ガスＧが添加された混合物Ｍがオリフィスを通過する際にキャビテーションが発生し、炭酸ガスＧの微細気泡化が進行する。これにより、外部からのエネルギー供給（電力供給）を必要とせず、比較的簡易な構造により、混合物Ｍと炭酸ガスＧの混合効率を高めることが可能となる。

微細気泡化手段３７３により微細気泡化された気体の大きさ（気泡の直径）は特に限定されないが、混合物Ｍと炭酸ガスＧの混合効率を向上させるという観点から、微細気泡化手段３７３は、気泡の直径が１ｍｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、更に好ましくは１００μｍ以下となるように微細気泡化できるものであることが望ましい。

〔第３の実施態様〕
図４は、本発明の第３の実施態様のスラリー製造システム及び分散装置の構成を示す概略である。
第３の実施態様のスラリー製造システム１Ｃ及び分散装置３００Ｃは、図４に示すように、第１の実施態様の分散装置３００Ａにおいて、調製物として得られたスラリーＳ（本実施態様では水系スラリーを指す）のｐＨを測定するスラリーｐＨ測定手段３８０と、スラリーＳを撹拌機３６０に再度供給する循環ライン３８１と、スラリーｐＨ測定手段３８０による測定結果に基づき、循環ライン３８１への切り替えを行う循環ライン切替手段３８２を設けるものである。なお、図４において、処理タンク群５００に係る構成は図示を省略している。また、第１の実施態様の構成と同じものについては、説明を省略する。

本実施態様の分散装置３００Ｃは、調製したスラリーＳのｐＨをスラリーｐＨ測定手段３８０により測定し、そのｐＨ測定結果に基づき、循環ライン切替手段３８２を介してスラリーＳを撹拌機３６０側に返送可能とする循環ライン３８１を備えるものであり、スラリーＳのｐＨ制御（ｐＨ上昇抑制）が十分ではない場合には、再度撹拌機３６０で炭酸ガスＧとスラリーＳとを接触させ、ｐＨ低減を図ることが可能となる。これにより、ｐＨ上昇によるスラリーＳの変質をより一層抑制することができるとともに、より確実に塗工に適したスラリーＳとして次の工程に供することが可能となる。

スラリーｐＨ測定手段３８０は、撹拌機３６０から排出されたスラリーＳのｐＨを測定することができるものであればよく、特に限定されない。また、スラリーｐＨ測定手段３８０を設ける箇所についても特に限定されない。例えば、図４に示すように、緩衝タンク４００に対し、スラリーｐＨ測定手段３８０としてｐＨ計を設け、緩衝タンク４００内のスラリーＳのｐＨを測定することが挙げられる。

スラリーｐＨ測定手段３８０の測定結果は、測定データとして循環ライン切替手段３８２に直接入力を可能とするものであってもよく、作業者が測定結果を記録するものであってあってもよい。なお、循環ライン切替手段３８２に係る切り替え操作を自動化するためには、スラリーｐＨ測定手段３８０の測定結果は、データとして循環ライン切替手段３８２や後述する制御部に対して直接入力可能とすることが好ましい。

循環ライン３８１及び循環ライン切替手段３８２は、撹拌機３６０から排出されたスラリーＳを再度撹拌機３６０内に返送することができるものであればよく、特に限定されない。

循環ライン３８１としては、例えば、図４に示すように、スラリーｐＨ測定手段３８０を設けた緩衝タンク４００からのスラリーＳを処理タンク群５００に移送する移送配管４５０から分岐し、混合物Ｍを分散装置３００Ｃに移送する移送配管２３０と接続したものとすること等が挙げられる。このとき、循環ライン３８１と移送配管２３０の接続箇所は、図４に示すように、炭酸ガス添加手段３７０よりも上流側とすることが好ましい。これにより、循環ライン３８１により返送されたスラリーＳに、再度炭酸ガスＧが添加され、より確実にｐＨ低減を図ることが可能となる。
また、循環ライン３８１と移送配管２３０の接続箇所あるいはその近傍に、移送配管２３０内の混合物Ｍと循環ライン３８１から供給されるスラリーＳとの混合効率を高めるための混合手段を設けるものとしてもよい。このような混合手段としては、例えば、ミキシング機構やオリフィスなどが挙げられる。

循環ライン切替手段３８２としては、例えば、図４に示すように、循環ライン３８１と移送配管４５０の分岐箇所あるいはその近傍に対し、開閉弁や切替弁を設け、弁の開閉操作や切り替え操作により、移送されるスラリーＳの流れを切り替えるもの等が挙げられる。

さらに、循環ライン切替手段３８２及びスラリーｐＨ測定手段３８０に対して制御可能となるように接続し、スラリーｐＨ測定手段３８０の測定結果を入力するとともに、測定結果が適切な範囲（基準ｐＨ値）内にあるかどうかの判断を行い、その判断結果に応じて循環ライン切替手段３８２を操作する制御部（不図示）を設けるものとしてもよい。これにより、循環ライン３８１の切り替えに係る操作を自動化することが可能となる。

循環ライン切替手段３８２による切り替え操作に係る判断基準となるｐＨ値については、スラリーＳの特性や調製したスラリーＳが供給される次工程の内容等に応じ、適宜設定することができるものであり、特に限定されない。
一般に、二次電池の電極スラリーにおいては、スラリーＳのｐＨ値が１１を超えると、塗工時に電極基材（主にアルミニウム集電体）が腐食するという問題が生じることが知られている。したがって、スラリーＳとして二次電池の電極スラリーを調製する場合、ｐＨ１１を基準ｐＨ値とし、循環ライン切替手段３８２による循環ライン３８１への切り替えに係る判断を行うことが挙げられる。具体的には、スラリーｐＨ測定手段３８０によるスラリーＳのｐＨ値が基準ｐＨ値以上となった際に、循環ライン切替手段３８２を操作し、スラリーＳを循環ライン３８１側に導入することが挙げられる。

〔第４の実施態様〕
図５は、本発明の第４の実施態様のスラリー製造システム及び分散装置の構成を示す概略である。
第４の実施態様のスラリー製造システム１Ｄ及び分散装置３００Ｄは、図５に示すように、第３の実施態様の分散装置３００Ｃに対し、撹拌機３６０に供給する混合物ＭのｐＨを測定する混合物ｐＨ測定手段３９０を更に備えるとともに、炭酸ガス添加手段３７０として、スラリーｐＨ測定手段３８０及び混合物ｐＨ測定手段３９０による測定結果に基づき、炭酸ガスＧの添加量を制御するガス添加量制御手段３７４を更に設けるものである。なお、第３の実施態様の構成と同じものについては、説明を省略する。

本実施態様の分散装置３００Ｄは、撹拌機３６０に供給する前後の混合物Ｍ（スラリーＳ）のｐＨを測定し、それらのｐＨ測定結果に基づき、炭酸ガスＧの供給量を制御することで、高品質のスラリーを調製するに当たり、適切な量の炭酸ガスＧを添加することが可能となる。これにより、炭酸ガス供給に係るコストを最適化することができる。また、余剰な炭酸ガスＧがスラリーＳに入ることを抑制し、スラリーＳの品質低下（例えば、電極スラリーにおける電池性能低下等）を防止することができる。

特に、調製するスラリーＳがリチウム化合物を含む水系の電極スラリーである場合、ｐＨ低減のために炭酸ガスＧを過剰供給すると、リチウム化合物が炭酸イオンと反応し、炭酸リチウムが生成する。ここで、炭酸リチウムは絶縁体であるため、炭酸リチウムが過剰に生成すると、電極スラリーの性能劣化要因の一つとなり得るという問題が生じる。
また、上述した第２の実施態様における分散装置３００Ｂのように、炭酸ガス添加手段３７０として炭酸ガスＧを微細気泡化する微細気泡化手段３７３を設ける場合、炭酸ガスＧの過剰供給は、ガスの微細気泡化に影響を与えることになる。特に、微細気泡化手段３７３としてキャビテーションを生じる機構や圧力変動機構を用いる場合、炭酸ガスＧの過剰供給により加圧状態が続くことになるため、圧力の変化が生じにくく、ガスの微細気泡化効率が低下し、混合物Ｍと炭酸ガスＧの混合効率が低下することになってしまう。
一方、本実施態様のスラリー製造システム１Ｄ及び分散装置３００Ｄにおいては、ｐＨ制御に必要な炭酸ガスＧを適量で添加することができる。これにより、炭酸ガスＧの過剰供給が起こることを抑制し、スラリーの調製工程及びスラリーの品質に影響を及ぼすことを抑制することが可能となる。

混合物ｐＨ測定手段３９０は、撹拌機３６０に供給する前の混合物ＭのｐＨを測定することができるものであればよく、特に限定されない。また、混合物ｐＨ測定手段３９０を設ける箇所についても特に限定されない。例えば、図５に示すように、貯蔵タンク２００に混合物ｐＨ測定手段３９０としてｐＨ計を設け、貯蔵タンク２００内の混合物ＭのｐＨを測定することが挙げられる。

混合物ｐＨ測定手段３９０の測定結果は、測定データとしてガス添加量制御手段３７４に直接入力を可能とするものであってもよく、作業者が測定結果を記録するものであってもよい。なお、ガス添加量制御手段３７４によって炭酸ガスＧの添加量制御を自動化するためには、混合物ｐＨ測定手段３９０の測定結果は、データとしてガス添加量制御手段３７４あるいは後述する制御部に対して直接入力可能とすることが好ましい。

ガス添加量制御手段３７４は、スラリーｐＨ測定手段３８０及び混合物ｐＨ測定手段３９０の測定結果に基づき、炭酸ガスＧの添加量を制御することができるものであればよく、特に限定されない。ガス添加量制御手段３７４としては、例えば、ガス供給配管３７１上にバルブなどの流量調節機構を設けること等が挙げられる。また、ガス添加量制御手段３７４と各ｐＨ測定手段（スラリーｐＨ測定手段３８０及び混合物ｐＨ測定手段３９０）に対して制御可能に接続し、さらに、各ｐＨ測定手段の測定結果を入力するとともに、スラリーＳのｐＨ値を次工程に適した範囲とするために必要な炭酸ガスＧの添加量を演算し、その演算結果に応じてガス添加量制御手段３７４を操作する制御部（不図示）を設けるものとしてもよい。これにより、炭酸ガスＧの添加量制御を自動化することが可能となる。

〔第５の実施態様〕
図６は、本発明の第５の実施態様のスラリー製造システムの構成を示す概略である。
第５の実施態様のスラリー製造システム１Ｅは、図６に示すように、第１の実施態様のスラリー製造システム１Ａにおける炭酸ガス添加手段３７０が、予備撹拌タンク１００、貯蔵タンク２００及び処理タンク群５００のうち、いずれか１つ以上に対しても、炭酸ガスＧを添加するものである。なお、第１の実施態様の構成と同じものについては、説明を省略する。

本実施態様のスラリー製造システム１Ｅは、分散装置（図６では分散装置３００Ａ）以外のスラリー調製に係る工程においても、混合物ＭやスラリーＳに炭酸ガスＧを添加することで、スラリーＳのｐＨ上昇を抑制することが可能となる。これにより、調製物としてより高品質のスラリーＳを得ることができるとともに、より一層塗工に適したスラリーＳとして次の工程に供することが可能となる。

本実施態様における炭酸ガス添加手段３７０は、予備撹拌タンク１００、貯蔵タンク２００及び処理タンク群５００のうち、いずれか１つ以上に対しても炭酸ガスＧを添加することができるものであればよく、特に限定されない。
例えば、図６に示すように、炭酸ガス源３７２に対し、移送配管２３０と接続するガス供給配管３７１以外にも配管３７５ａ～３７５ｅを設け、この配管３７５ａ～３７５ｅを介して、予備撹拌タンク１００、貯蔵タンク２００及び処理タンク群５００の全てに炭酸ガスＧを添加することが挙げられる。さらに、緩衝タンク４００に対しても、配管３７５ｆを介して炭酸ガスＧを添加するものとしてもよい。これにより、炭酸ガスＧが添加された箇所全てにおいて、粉体Ｐと水分の反応が抑制されるとともに、混合物Ｍ（スラリーＳ）の中和反応が進行し、ｐＨ上昇が抑制されるため、調製されるスラリーＳの変質をより一層抑制することが可能となる。
また、本実施態様における炭酸ガス添加手段３７０は、図６に示すものに限定されない。他の例としては、複数の炭酸ガス源３７２を設けることや、炭酸ガスＧを添加する箇所ごとにガス添加量制御手段を設けることなどが挙げられる。

また、本実施態様のスラリー製造システム１Ｅにおいて、炭酸ガス添加手段３７０によって炭酸ガスＧを添加する箇所にｐＨ測定手段を設けるものとしてもよい。例えば、処理タンク群５００の各タンク５０１、５０２、５０３に対し、ｐＨ測定手段（ｐＨ計）を設けるものとしてもよい。これにより、処理タンク群５００内に保管されたスラリーＳのｐＨを常時監視することができ、炭酸ガス添加手段３７０によるスラリーＳのｐＨ上昇をより確実に抑制することが容易になるとともに、スラリーＳの次工程（塗工工程）に高品質のスラリーＳを供給することが可能となる。

なお、上述した実施態様は、分散装置、スラリー製造システム及び分散方法の一例を示すものである。本発明に係る分散装置、スラリー製造システム及び分散方法は、上述した実施態様に限られるものではなく、請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、上述した実施態様に係る分散装置、スラリー製造システム及び分散方法を変形してもよい。

例えば、本発明のスラリー製造システム及び分散装置としては、本実施態様として示したスラリー製造システム１Ａ～１Ｅ及び分散装置３００Ｂ～３００Ｄに係る各構成を、複数組み合わせるものとしてもよい。

なお、本実施態様の一つとして示したスラリー製造システム１Ａ及び分散装置３００Ａにおいて説明したように、本実施態様のスラリー製造システム１Ｂ～１Ｄにおける構成の一部として示した各分散装置３００Ｂ～３００Ｄについても、独立した分散装置とすることができる。
また、本実施態様のスラリー製造システム１Ｅにおける分散装置３００Ａに代えて、本実施態様として示した各分散装置３００Ｂ～３００Ｄのいずれか一つ、あるいは組み合わせた構成を用いるものとしてもよい。

また、本発明のスラリー製造システム及び分散装置における炭酸ガス添加手段は、調製するスラリーの性質や、粉体及び液体の性質に応じて、炭酸ガス以外の気体を添加するものとしてその一部を利用するものとしてもよい。例えば、液体が大気中の水分を取り込み、硫化水素を発生させるようなスラリー調製においては、炭酸ガス以外の気体としてアルゴンガスなどの不活性ガスを添加する手段として炭酸ガス添加手段の一部（ガス供給配管等）を利用することなどが挙げられる。

本発明の分散装置、スラリー製造システム及び分散方法は、粉体と液体とを混合し、スラリーを調製する技術として利用することができる。特に、粉体の成分が大気中や液体中の水分と反応し、水酸化物を生成するようなスラリー調製や、液体の成分が大気中の水分を取り込み、硫化水素を発生させるようなスラリー調製など、粉体と液体との混合時に水分の影響を大きく受けるスラリー調製に係る技術として好適に利用することができる。

１Ａ～１Ｅ…スラリー製造システム、１００…予備撹拌タンク、１０１，１０３…垂直回転軸、１０２…撹拌羽根（小径）、１０４…撹拌羽根（大径）、１１０…ジャケット、１２０，１３０…ホッパ、１４０…排出口、１５０…ポンプ、１６０…移送配管、２００…貯蔵タンク、２０１…垂直回転軸、２０２…撹拌羽根、２１０…ジャケット、２２０…ポンプ、２３０…移送配管、３００Ａ～３００Ｄ…分散装置、３１０…容器、３１１…内壁面、３１２…円筒状空間、３１２ａ…上部空間、３１２ｂ…下部空間、３１３…堰板、３１４…供給口、３１５…排出口、３２０…ジャケット、３２１…冷却水循環路、３３０…回転部材、３３１…外周面、３３２…円筒部材、３３３…孔、３５０…回転軸、３５１…モータ、３５２…支持部材、３６０…撹拌機、３７０…炭酸ガス添加手段、３７１…ガス供給配管、３７２…炭酸ガス源、３７３…微細気泡化手段、３７４…ガス添加量制御手段、３７５ａ～３７５ｆ…配管、３８０…スラリーｐＨ測定手段、３８１…循環ライン、３８２…循環ライン切替手段、３９０…混合物ｐＨ測定手段、４００…緩衝タンク、４１０…導管、４２０…ポンプ、４２２…フィルタ、４５０…移送配管、４５１，４５２，４５３…分岐管、４６０…弁、４７０…真空ポンプ、４８０…配管、４９０…ポンプ、４９１…導管、５００…処理タンク群、５０１，５０２，５０３…処理タンク、５１０…垂直回転軸、５１１…撹拌羽根、５２０…ジャケット、Ｆ…薄膜、Ｇ…炭酸ガス、Ｌ…液体、Ｍ…混合物、Ｐ…粉体、Ｓ…スラリー、Ｖ…空間

Claims (7)

1. 粉体と液体とを混合する分散装置であって、
   前記粉体と前記液体の混合物が供給される容器と、
   前記容器内部に設けられた回転部材とを備え、
   前記回転部材を回転させることで前記混合物が遠心力によってドーナツ状の薄膜を形成し、前記薄膜内では前記回転部材と前記容器の壁面との間でずり応力が発生して、前記液体中に前記粉体を分散させる撹拌機と、
   前記撹拌機に供給する前記混合物に対し、炭酸ガスを添加する炭酸ガス添加手段と、を備えることを特徴とする、分散装置。
2. 前記炭酸ガス添加手段は、気体を微細気泡化する微細気泡化手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の分散装置。
3. 前記撹拌機で得られた調製物であるスラリーのｐＨを測定するスラリーｐＨ測定手段と、
   前記スラリーを前記撹拌機に再度供給する循環ラインと、
   前記スラリーｐＨ測定手段による測定結果に基づき、前記循環ラインへの切り替えを行う循環ライン切替手段と、を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の分散装置。
4. 前記撹拌機に供給する前記混合物のｐＨを測定する混合物ｐＨ測定手段を更に備え、
   前記炭酸ガス添加手段は、前記スラリーｐＨ測定手段及び前記混合物ｐＨ測定手段による測定結果に基づき、炭酸ガスの添加量を制御するガス添加量制御手段を備えることを特徴とする、請求項３に記載の分散装置。
5. 粉体と液体とを混合し、スラリーを製造するスラリー製造システムであって、
   前記粉体と前記液体とが投入され、予備撹拌を行う予備撹拌タンクと、
   前記予備撹拌タンクで予備撹拌されて得られた混合物が供給され、かつ前記混合物を撹拌しつつ貯蔵する貯蔵タンクと、
   前記貯蔵タンクから前記混合物が供給される請求項１～４のいずれか一項に記載の分散装置と、
   前記分散装置で得られた調製物であるスラリーが供給され、かつ前記スラリーを撹拌しつつ真空脱泡処理を行う処理タンクと、を備えることを特徴とする、スラリー製造システム。
6. 前記分散装置における炭酸ガス添加手段は、前記予備撹拌タンク、前記貯蔵タンク、前記処理タンクのうち、いずれか１つ以上に対しても炭酸ガスを添加することを特徴とする、請求項５に記載のスラリー製造システム。
7. 粉体と液体とを混合する分散方法であって、
   前記粉体と前記液体の混合物が供給される容器において、前記容器に設けられた回転部材を回転させることで前記混合物が遠心力によってドーナツ状の薄膜を形成し、前記薄膜内では前記回転部材と前記容器の壁面との間でずり応力が発生して、前記液体中に前記粉体を分散させる撹拌ステップと、
   前記撹拌ステップに供給する前記混合物に対し、炭酸ガスを添加する炭酸ガス添加ステップと、を含むことを特徴とする、分散方法。