JP4620650B2 - 物体を流体と接触させるための噴流層装置 - Google Patents
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Description
(電気メッキの実施例)
1.浸漬洗浄剤 5分
2.陰極電気洗浄剤 5分 6V、6A
3.水濯ぎ 3分
4.塩酸(50%)活性剤 5分
5.水濯ぎ 5分
6.シアン化物浸漬 3分
7.シアン化銅メッキ 5分 6V、8A
8.すくい出し濯ぎ 1分
9.水濯ぎ 3分
10.硫酸(5%) 5分
11.水濯ぎ 3分
12.スルファミン酸ニッケルメッキ 20分 6V、8A
13.水濯ぎ 3分
14.硫酸(5%) 5分
15.水濯ぎ 3分
16.硬質金メッキ 25分 6V、6A
17.すくい出し濯ぎ 3分
18.水濯ぎ 3分
19.熱い純水濯ぎ 3分
1.浸漬洗浄剤 5分
2.陰極電気洗浄剤 5分 6V、6A
3.水濯ぎ 3分
4.塩酸(50%)活性剤 5分
5.水濯ぎ 5分
6.シアン化物浸漬 3分
7.シアン化銅メッキ 5分 6V、8A
8.すくい出し濯ぎ 1分
9.水濯ぎ 3分
10.硫酸(5%) 5分
11.水濯ぎ 3分
12.スルファミン酸ニッケルメッキ 20分 6V、8A
13.水濯ぎ 3分
14.硫酸(5%) 5分
15.水濯ぎ 3分
16.硬質金メッキ噴流 222分、 6V、5A
比較対象:バレル 382分、 6V、15A
17.すくい出し濯ぎ 3分
18.水濯ぎ 3分
19.熱い純水濯ぎ 3分
本発明はまた、処理溶液、廃水、または採鉱の浸出水から価値ある金属を回収するための電気採取に、また汚染防止や廃水処理の手法として適している。化学薬品沈殿およびイオン交換など合金受軸(metal−bearing)水の廃棄流の処理に対して現在用いられている技術では、金属を経済的に再生できる形にできない。毒物廃棄を減らし、利用可能な材料を再生する必要により、廃棄流内に溶けた金属の濃度を低減し、回収した金属の再生を可能にする技術の開発が必要となっている。
iL=−DnFC/d
ただし、iL−限定電流密度
D−金属イオンの拡散係数
n−金属イオンの負荷
F−ファラデーの数
C−金属イオンのバルク液体濃度
d−ネルンストの拡散層の厚さ
とする。
Claims (35)
- 複数の物体を流体と接触させるための装置であって、
側壁から流体入口に向かって下方に傾斜した底壁を有する槽であって、前記流体入口が、入口に隣接する供給位置から前記物体が流れから解放される解放位置へ前記物体を上向きに流れさせるため、前記流体の上向き方向の流れをもたらす、前記槽と、
前記槽内に取り付けられ、下方に傾斜しかつ前記解放位置付近から離れて戻り位置まで延びる上側表面を有する分配シールドであって、前記解放された物体が前記分配シールドの上側表面上に落下し、その上を前記解放位置から離れて前記戻り位置へ下方に移動するようになされており、前記戻り位置が、前記解放された物体を前記傾斜した底壁の上方部分上に堆積させるように、前記傾斜した底壁の上方部分の上方に配置されている、前記分配シールドとを備え、
前記傾斜した底壁は、前記堆積した物体の移動層を前記傾斜した底壁に沿って上方部分から前記供給位置に向かって下方に移動させ、
前記装置が、前記槽内に取り付けられ、前記物体の上向きの流れを受けるように、前記流体入口の上方に配置された導管を備え、該導管は、前記物体の流れを前記供給位置付近から少なくとも前記分配シールド付近まで閉じ込めるように上向きに延び、該導管により、前記物体の上向きの流れが前記分配シールド内の開口を通過し、
前記流体が前記物体を被覆するための金属を含む電解液であり、前記物体が少なくとも部分的に導電性であり、前記装置がさらに、前記移動層に接触するように配置された電極と、前記移動層と間隔を置いて配置され、前記流体に接触するのに適した対電極とを備える、装置。 - 前記底壁が円錐形であり、実質的に前記側壁によって囲まれ、前記分配シールドの上方部分が前記導管の上方部分に接続される請求項1に記載の装置。
- 前記電極が、前記底壁の少なくとも一部分を覆い、前記移動層に接触するのに適した導電性材料のシートまたは層を備える請求項1に記載の装置。
- 前記導電性材料に、物体を移動し易くするためのテクスチャをつけてある請求項3に記載の装置。
- 前記槽が前記電解液に部分的に浸され、対電極が前記槽の浸された部分の外側にそれに近接して配置され、槽の側壁または底壁が、前記物体と前記対電極の間の電流の流れを可能にするための、電解液に浸された開口を有する請求項1に記載の装置。
- 前記開口が、前記物体を槽内に保持するため、多孔性のメッシュ、布または膜で覆われる請求項5に記載の装置。
- 前記対電極が、前記分配シールドの下に配置されており、前記物体が前記対電極の上側表面上で保持されるのを防ぐ装置を備える請求項1に記載の装置。
- 前記流体の流れによって上向きに運ばれる物体を途中で捉え、前記対電極から離れてそらすように、前記対電極の下方に取り付けられた偏向部材をさらに備える請求項7に記載の装置。
- 前記分配シールドおよび前記対電極が、前記槽内に脱着可能に取り付けられ、前記槽内への内部アクセスを可能にするために取り外し可能である請求項1に記載の装置。
- 前記槽が、前記槽から前記流体を排出する流体出口を備え、前記装置がさらに、それぞれ対応する供給源からの複数の流体を前記槽の入口へ連続して供給する装置と、前記各流体を前記出口から流体の供給元である前記対応する供給源へ戻す装置とを備える請求項1に記載の装置。
- 前記連続供給装置が、前記槽を、それぞれが前記流体の1つに対応する供給源である複数の各容器に順次に取り外せるように取り付けるための取付け部材を備える請求項10に記載の装置。
- 前記連続供給装置が、前記槽が取り付けられた容器から前記槽の入口へ流体を運ぶポンプと、前記槽が取り付けられた容器から前記槽の入口への流体の流れを制御する制御弁と、前記槽を支えるためのフレームとをさらに備え、前記ポンプおよび前記弁が前記複数の容器の間を持ち運ぶための可搬型ユニットである請求項11に記載の装置。
- 前記各容器の前記槽の存在を検出する検出装置と、前記槽が前記容器のうちの対応する容器に存在する場合、前記検出装置に応答して前記ポンプを自動的に作動させるスイッチとをさらに備える請求項12に記載の装置。
- 前記槽が、前記流体を前記槽に供給するため、前記入口を導管に接続するための継手を備える可搬型の構成になっており、前記取付け部材が、前記槽を前記各容器上に順次に取り外せるように支えるのに適しており、前記各容器が、供給導管と、流体を前記容器から前記供給導管へ入れるポンプと、前記供給導管から前記槽の入口への流体の流れを制御する弁とを備える請求項11に記載の装置。
- 前記各容器の前記槽の存在を検出する検出装置と、前記検出装置に応答して前記ポンプを自動的に作動させるスイッチとをさらに備える請求項14に記載の装置。
- 前記槽の入口に接続された供給導管と、前記供給導管内の流体の少なくとも一部分を、対応する供給源に再循環させるために前記供給導管に接続されたバイパス導管と、前記槽の入口に到着する流体の流量を調整するように前記バイパス導管内の流体の流れを制御するための制御弁とをさらに備える請求項10に記載の装置。
- 前記流体が液体であり、前記槽が大気に開放され、前記槽の少なくとも一部分が前記流体に浸され、前記出口が、前記槽の浸された部分内に開口を備える請求項10に記載の装置。
- それぞれ前記物体の処理に使用される対応する処理溶液を容れるための複数の容器と、前記処理溶液を循環させるポンプと、前記ポンプの出力を前記各容器にそれぞれ接続する入口マニホルドと、対応する溶液を前記槽の出口から対応する容器へ戻すための出口マニホルドと、前記入口マニホルドおよび前記出口マニホルドを同時にそれぞれ前記容器の1つと接続させる遠隔操作可能な弁と、前記弁をそこから離れた位置から操作する制御装置とをさらに備える請求項1に記載の装置。
- 前記流体の流れがない場合に、前記物体が前記槽の入口を通って排出されるのを防止するため、前記槽の入口に対して配置されたメッシュスクリーンと、前記メッシュスクリーンの上流側で前記流体をろ過するためのフィルタとをさらに備える請求項1に記載の装置。
- 前記流体の流れがない場合に、前記物体が前記槽の入口を通って排出されるのを防止するため、前記槽の入口の上流側に屈曲する流路をもたらす粒子トラップをさらに備える請求項1に記載の装置。
- 前記底壁および前記分配シールドが、それぞれ水平線から20°から50°の範囲の角度で傾斜する請求項1に記載の装置。
- 前記槽内の流体が、液体およびガスの混合物であり、前記分配シールドが、前記分配シールドの下にガスが蓄積されるのを防ぐため、前記導管の中間部分から離れて上向きにかつ前記側壁に向かって傾斜する下側表面を有する請求項1に記載の装置。
- 前記槽内の前記流体が、液体およびガスの混合物であり、前記分配シールドの下方から上方への前記ガス用の流路を設けることによって、前記分配シールドの下にガスが蓄積されるのを防ぐガス抜きが設けられている請求項1に記載の装置。
- 複数の物体を、電解液流体に浸されている間に、該電解液流体で電解処理するのに有用な装置であって、前記物体が少なくとも部分的に導電性であり、
前記装置が更に、
(A)前記電解液流体のための容器と、
(B)前記物体を前記電解液流体で電解処理する槽と、
(C)複数の容器の間を持ち運ぶための可搬型ユニットを提供するように、前記容器と係合し、前記容器上で前記槽を支えるフレームとを備え、
前記容器が、
(a)前記流体を容器から前記槽の流体入口へ運ぶポンプと、
(b)前記容器から前記槽の流体入口への流体の流れを制御する制御弁と、
(c)前記流体に接触するように配置された対電極とを有する請求項1に記載の装置。 - 前記槽内に取り付けられ、下方に傾斜しかつ前記解放位置付近から離れて前記傾斜した底壁の上方部分の上方にある戻り位置まで延びる上側表面を有する分配シールドであって、前記解放された物体が前記分配シールドの上側表面上に落下し、その上を前記戻り位置へ下方に移動するようになされている、前記分配シールドをさらに備え、前記戻り位置から物体が前記傾斜した底壁の上方部分上に堆積し、前記堆積した物体は前記傾斜した底壁に沿って下方に前記供給位置に向かって移動する請求項24に記載の装置。
- 前記槽内に取り付けられ、前記物体の流れを受けるように、前記流体入口の上方に配置された導管をさらに備え、該導管は、前記物体の流れを前記供給位置付近から少なくとも前記分配シールド付近まで閉じ込めるように上向きに延び、該導管により、前記物体の上向きの流れが前記分配シールド内の開口を通過する、請求項25に記載の装置。
- 前記分配シールドおよび前記対電極が前記槽内に脱着可能に取り付けられ、前記槽の内側へのアクセスを可能にするように前記槽から取り外し可能である請求項25に記載の装置。
- 前記槽が前記電解液に部分的に浸され、対電極が前記槽の浸された部分の外側にそれに近接して配置され、前記槽の側壁または底壁が、電流が前記物体と前記対電極の間を流れることを可能にするための電解液に浸された開口を有する請求項25に記載の装置。
- 前記開口が、前記物体を槽内に保持するため、多孔性のメッシュ、布または膜で覆われる請求項28に記載の装置。
- 前記対電極が、前記分配シールドの下に配置されており、前記物体が前記対電極の上側表面上で保持されるのを防ぐ装置を備える請求項25に記載の装置。
- 前記流体の流れによって上向きに運ばれる物体を途中で捉え、前記対電極から離れてそらすように、前記対電極の下方に取り付けられた偏向部材をさらに備える請求項30に記載の装置。
- 前記電極が、前記底壁の実質的な部分を覆い、前記移動層に接触するのに適した導電性材料のシートまたは層を備える請求項24に記載の装置。
- 前記導電性材料に、物体を移動し易くするため、テクスチャをつけてある請求項32に記載の装置。
- 非導電性材料で作られ、前記シートまたは層の上方部分に重なるのに適した絶縁要素をさらに備えており、前記絶縁要素の下側縁部付近の電流密度を下げるために、前記絶縁要素と前記シートまたは層の上方部分との間にギャップが設けられている請求項3または32に記載の装置。
- 複数の物体と流体を接触させるための装置であって、
側壁から流体入口に向かって下方に傾斜した底壁を有する槽であって、前記流体入口が、入口に隣接する供給位置から前記物体が流れから解放される解放位置へ前記物体を上向きに流れさせるため、前記流体の上向き方向の流れをもたらす、前記槽と、
前記槽内に取り付けられ、下方に傾斜しかつ前記解放位置付近から離れて戻り位置まで延びる上側表面を有する分配シールドであって、前記解放された物体が前記分配シールドの上側表面上に落下し、その上を前記解放位置から離れて前記戻り位置へ下方に移動するようになされており、前記戻り位置が、前記解放された物体を前記傾斜した底壁の上方部分上に堆積させるように、前記傾斜した底壁の上方部分の上方に配置されている分配シールドと、を備え、
前記傾斜した底壁が、前記堆積した物体の移動層を前記傾斜した底壁に沿って上方部分から前記供給位置に向かって下方に移動させ、
前記装置が、前記移動層に接触するのに適した電極と、前記流体に接触するのに適した対電極とを備え、前記流体が前記物体を被覆するための金属を含む電解液であり、前記物体が少なくとも部分的に導電性である装置。
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