JP5417871B2 - Saline purification method - Google Patents
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Description
本発明は、イオン交換膜を用いた、食塩の電気分解法における原料となる、食塩水の精製方法に関する。 The present invention relates to a method for purifying a saline solution, which is a raw material in a salt electrolysis method using an ion exchange membrane.
工業的に確立された、食塩や塩化カリウムに代表されるアルカリ塩の電気分解法の内、イオン交換膜法は、塩素とアルカリを効率的に生産し、アスベストや水銀を用いないので環境負荷も低い優れた方法である。このような、イオン交換膜法食塩電解に用いられる食塩水は、イオン交換膜の性能を長期間安定化させるために高度に精製されており、重金属などの不純物は食塩水の精製工程でほぼ完全に除去されている。 Among the industrially established methods of electrolysis of alkali salts such as salt and potassium chloride, the ion exchange membrane method produces chlorine and alkali efficiently, and does not use asbestos or mercury, so there is no environmental impact. A low and excellent method. The saline used for ion exchange membrane method salt electrolysis is highly purified in order to stabilize the performance of the ion exchange membrane for a long period of time, and impurities such as heavy metals are almost completely removed in the salt purification process. Has been removed.
イオン交換膜法に用いる食塩水は一般的に次の様に精製される。まず電解槽から排出された希薄塩水を脱塩素した後、水を加え、それに原料塩をほぼ飽和濃度に近くなるまで溶解する。次に炭酸ナトリウム、苛性ソーダ、凝集剤を添加し、原料食塩水に含まれるカルシウムイオン、マグネシウムイオンや他の重金属イオンと反応させて沈殿を形成させ（例えば特許文献１参照）、更に、シックナーで沈降を行い、その上澄みを得る。その後濾過装置（サンドフィルター）でシックナー上澄みに含まれる沈殿を除去し、さらに二次フィルターにより、より細かい沈殿物を除去してから、キレート樹脂により塩水に微量溶解している重金属を吸着除去する。その後、そのまま電解に供給しても良いし、脱炭酸などの目的でｐＨを調整してから、電解に供給してもよい。電解によって、希薄となった食塩水は、再び脱塩素工程に送られ、リサイクルされる。 The saline used for the ion exchange membrane method is generally purified as follows. First, after diluting dilute salt water discharged from the electrolytic cell, water is added and the raw material salt is dissolved until it is close to the saturation concentration. Next, sodium carbonate, caustic soda, and a flocculant are added and reacted with calcium ions, magnesium ions and other heavy metal ions contained in the raw salt water to form a precipitate (see, for example, Patent Document 1), and further settled with a thickener. And get the supernatant. Thereafter, the precipitate contained in the thickener supernatant is removed by a filtration device (sand filter), and finer precipitates are removed by a secondary filter, and then heavy metals dissolved in a small amount in salt water are adsorbed and removed by a chelate resin. Thereafter, it may be supplied to electrolysis as it is, or may be supplied to electrolysis after adjusting the pH for the purpose of decarboxylation or the like. The salt solution diluted by electrolysis is sent again to the dechlorination step and recycled.
このシックナーでの沈殿を沈降する際に、シックナーから排出したマッドの一部はマッド受けタンクに廃棄し、残りのマッドをシックナーへ循環させると、シックナー内のフロック形成が助長される。 When the sediment in the thickener is settled, a part of the mud discharged from the thickener is discarded in the mud receiving tank, and the remaining mud is circulated to the thickener to promote flock formation in the thickener.
しかしながら、食塩水の原料工業塩は世界各国、例えばオーストラリア、メキシコ、インド、中国から輸入しており、その中に含まれる不純物の種類や量は種々雑多であり、時には、原料塩中の炭化物が増加し、シックナーの上澄み液に混入して、二次フィルターでの目詰まりが激しくなり、二次フィルターの連続操業時間が短縮する問題が生じる可能性があった。 However, salt industrial salt is imported from countries around the world, such as Australia, Mexico, India, and China. The types and amounts of impurities contained in the salt are various, and sometimes the carbides in the salt are There is a possibility that it will increase and mix into the supernatant of the thickener, resulting in severe clogging in the secondary filter and a problem of shortening the continuous operation time of the secondary filter.
本発明の目的は、かかる従来の実状に鑑みて提案されたものであり、食塩水中に含まれる炭化物が二次フィルターに詰まるのを防いで、二次フィルターの再生周期が短縮するのを防ぐ食塩水の精製方法を提供することにある。 The object of the present invention has been proposed in view of the conventional situation, and is a salt that prevents the carbide contained in the salt water from clogging the secondary filter and prevents the regeneration period of the secondary filter from being shortened. It is to provide a method for purifying water.
本発明は上記課題を解決する手段として、食塩水中に含まれる炭化物濃度が上昇した際のシックナーでの運転方法により、すなわち、食塩水に炭酸ナトリウム、苛性ソーダ、凝集剤を添加し、カルシウムイオン、マグネシウムイオンや他の重金属イオンと反応させて沈殿を形成させ、シックナーで沈殿の沈降を行い、その上澄みを二次フィルターに供給した際に、二次フィルターの差圧が上昇することを抑制するため、そのシックナーの沈殿をそのシックナーに供給せず廃棄すると共に、他のシックナーからの沈殿を供給することで、二次フィルターの再生周期が短縮するのを防ぐことができることを見出し、遂に本発明を完成するに至った。 As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a thickener operation method when the concentration of carbides contained in saline increases, that is, sodium carbonate, caustic soda, and a flocculant are added to saline, calcium ions, magnesium In order to prevent the differential pressure of the secondary filter from rising when the supernatant is supplied to the secondary filter when it is reacted with ions and other heavy metal ions to form a precipitate, the precipitate is settled with a thickener, and the supernatant is supplied to the secondary filter. We found that it was possible to prevent the regeneration period of the secondary filter from being shortened by supplying the precipitate from other thickeners while discarding the thickener precipitate without supplying it to the thickener, and finally completed the present invention. It came to do.
すなわち本発明は、次の工程１）〜３）からなる、食塩水の精製方法。
１）炭化物濃度が０．１ｐｐｍ未満の食塩水に、炭酸ナトリウム、苛性ソーダおよび凝集剤を添加し、金属イオンを反応槽で反応させて沈殿を形成させ、シックナーにより沈殿の沈降を行う工程１、
２）工程１により得られた沈殿を、炭化物濃度２．０ｐｐｍ以上含有する食塩水を処理する工程１とは別の反応槽に供給し、炭酸ナトリウム、苛性ソーダおよび凝集剤を添加し、金属イオンを反応槽で反応させて沈殿を形成させる工程２、
３）工程２により得られた上澄みをサンドフィルター及び二次フィルターに供給する工程３、
である。以下、本発明について具体的に説明する。
That is, the present invention is a method for purifying a saline solution comprising the following steps 1) to 3).
1) Step 1 in which sodium carbonate, caustic soda, and a flocculant are added to a saline solution having a carbide concentration of less than 0.1 ppm, metal ions are reacted in a reaction vessel to form a precipitate, and precipitation is precipitated by a thickener.
2) The precipitate obtained in step 1 is supplied to a reaction tank different from step 1 for treating a saline solution containing a carbide concentration of 2.0 ppm or more, sodium carbonate, caustic soda and a flocculant are added, and metal ions are added. Step 2 of reacting in a reaction vessel to form a precipitate,
3) Step 3 for supplying the supernatant obtained in Step 2 to the sand filter and the secondary filter,
It is. Hereinafter, the present invention will be specifically described.
イオン交換膜法に用いる食塩水は、電解槽から排出された希薄塩水を脱塩素した後、水を加え、それに原料塩をほぼ飽和濃度に近くなるまで溶解する。 The salt solution used for the ion exchange membrane method is obtained by dechlorinating the diluted salt water discharged from the electrolytic cell, adding water, and dissolving the raw material salt to a value close to the saturation concentration.
この食塩水中には、通常、不純物としてカルシウムイオンが８０〜１５０ｍｇ／Ｌ、マグネシウムイオンが３０〜６５ｍｇ／Ｌ、硫酸イオンが３．０〜３．７ｇ／Ｌを含有しており、その他の不純物としては、ストロンチウムや鉄などの重金属が含まれており、食塩濃度は３０７〜３１３ｇ／Ｌとなっている。 This saline usually contains 80 to 150 mg / L of calcium ions, 30 to 65 mg / L of magnesium ions, and 3.0 to 3.7 g / L of sulfate ions as impurities, and other impurities Contains heavy metals such as strontium and iron, and has a salt concentration of 307 to 313 g / L.
これらの不純物の内、カルシウムイオンやマグネシウムイオン及びその他の重金属イオンなどの金属イオンを除去する為に、炭酸ナトリウム、苛性ソーダ、及び、塩化鉄を初めとする凝集剤を添加して、これらの不純物の沈殿をＣａＣＯ３，Ｍｇ（ＯＨ）２、及び、重金属の水酸化物の凝集体を形成させてから、シックナーへ供給して、マッドとして沈降分離させる。そのマッドは通常はマッド受けタンクを経て廃棄処理をするのであるが、凝集体を大きくする為に、例えば、直径１２０μｍ程度に大きくする為に、マッドの一部をシックナーへ循環させる方法を採用してきた。 Among these impurities, in order to remove metal ions such as calcium ions, magnesium ions and other heavy metal ions, a flocculant such as sodium carbonate, caustic soda and iron chloride is added to remove these impurities. The precipitate is formed into an aggregate of CaCO 3 , Mg (OH) 2 and heavy metal hydroxide, and then fed to a thickener to be separated by sedimentation as a mud. The mud is usually disposed of through a mud receiving tank, but in order to enlarge the aggregate, for example, to increase the diameter to about 120 μm, a method of circulating a part of the mud to the thickener has been adopted. It was.
しかしながら、原料塩の種類により、炭化物が多量に混入した食塩を使用すると、上記のマッドの循環方法により炭化物が濃縮され、シックナーの上澄み液に炭化物が混入し、その上澄み液を濾過装置（サンドフィルター）へ供給して、シックナー上澄みに含まれる沈殿を除去する際に、その炭化物中には粒径が例えば０．２μｍと小さい微粒子が含まれており、この微粒子が濾過装置（サンドフィルター）を通過して、次の目の細かい二次フィルターへ供給され、この二次フィルターで、微粒子炭化物による目詰まりが生じて、二次フィルター内の差圧が大きくなり、二次フィルターの連続操業時間が短縮するという課題があった。 However, if salt containing a large amount of carbide is used depending on the type of raw material salt, the carbide is concentrated by the mud circulation method described above, and the carbide is mixed into the thickener supernatant, and the supernatant is filtered (sand filter). ) To remove the precipitate contained in the thickener supernatant, the carbide contains fine particles with a particle size as small as 0.2 μm, for example, and these fine particles pass through a filtration device (sand filter). Then, it is supplied to the next fine secondary filter. This secondary filter causes clogging due to particulate carbides, increasing the differential pressure in the secondary filter, and reducing the continuous operation time of the secondary filter. There was a problem to do.
その解決策として、炭化物が多量に混入したマッドは全てマッド受けタンクを経て廃棄処理をし、炭化物を多量に混入していない別のシックナーからのマッドをシックナーに循環させることにより、従来法と同様に、ＣａＣＯ３，Ｍｇ（ＯＨ）２、及び、重金属の水酸化物の凝集体を大きくすると共に、シックナーの上澄み液への炭化物の混入を極力無くして、その上澄み液を二次フィルターへ供給しても、微粒子炭化物による目詰まりが起こらず、二次フィルターの連続操業時間を短縮することなく食塩水を精製することが可能となる。 As a solution, all muds containing a large amount of carbide are disposed of through the mud receiving tank, and the mud from another thickener that does not contain a large amount of carbide is recycled to the thickener. In addition, the aggregates of CaCO 3 , Mg (OH) 2 and heavy metal hydroxide are enlarged, and the mixture of carbide in the thickener supernatant is minimized, and the supernatant is supplied to the secondary filter. However, clogging due to fine particle carbide does not occur, and the saline solution can be purified without reducing the continuous operation time of the secondary filter.
本発明において用いられる食塩水としては、イオン交換膜法に用いられる食塩水であればよく、通常は、電解槽から排出される希薄塩水を脱塩素した後、水を加え、これに原料塩をほぼ飽和濃度に近くなるまで溶解したものであれば良い。このような食塩水として、例えば、食塩濃度３０７〜３１３ｇ／Ｌ、カルシウムイオン濃度８０〜１５０ｍｇ／Ｌ、マグネシウムイオン濃度３０〜６５ｍｇ／Ｌ、硫酸イオン３．０〜３．７ｇ／Ｌ、炭化物濃度０〜３．０ｐｐｍ、の組成が挙げられる。 The salt solution used in the present invention may be a salt solution used in the ion exchange membrane method. Usually, after diluting the diluted salt water discharged from the electrolytic cell, water is added, and the raw material salt is added thereto. It may be dissolved so far as it is nearly saturated. Examples of such saline include a salt concentration of 307 to 313 g / L, a calcium ion concentration of 80 to 150 mg / L, a magnesium ion concentration of 30 to 65 mg / L, a sulfate ion of 3.0 to 3.7 g / L, and a carbide concentration of 0. The composition of -3.0 ppm is mentioned.
＜工程１＞
本発明における工程１では、炭化物濃度が３．０ｐｐｍ未満の食塩水に、炭酸ナトリウム、苛性ソーダおよび凝集剤を添加し、金属イオンを反応槽で反応させて沈殿を形成させ、シックナーにより沈殿の沈降を行う。
<Step 1>
In step 1 of the present invention, sodium carbonate, caustic soda, and a flocculant are added to a saline solution having a carbide concentration of less than 3.0 ppm, and metal ions are reacted in a reaction vessel to form a precipitate. Do.
工程１に用いられる食塩水は上記組成の内、炭化物濃度が０．１ｐｐｍ未満のものであることが好ましい。この粗食塩水を反応槽へ供給し、さらに炭酸ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液や、塩化鉄水溶液などの凝集剤を加えて、粗食塩水中のカルシウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンや他の重金属イオンなどの金属イオンの沈殿を形成させる。また粗食塩水中に炭化物を含有する場合にも沈殿が形成される。これらの成分の供給速度は適宜決めることができる。 The saline used in step 1 preferably has a carbide concentration of less than 0.1 ppm in the above composition. This crude saline solution is supplied to the reaction tank, and further, flocculants such as sodium carbonate aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution and iron chloride aqueous solution are added, and calcium ions, magnesium ions, calcium ions and other heavy metal ions in the crude saline solution are added. To form a metal ion precipitate. A precipitate is also formed when carbide is contained in the crude saline. The supply rate of these components can be determined as appropriate.
反応槽に攪拌羽根が装着されている場合には撹拌し、またその他同等の方法により反応槽中の各種成分を混合する。撹拌速度等については反応槽の大きさ、組成などを考慮して適宜、公知の方法を用いればよい。 When a stirring blade is attached to the reaction vessel, the reaction vessel is agitated, and various components in the reaction vessel are mixed by other equivalent methods. As for the stirring speed and the like, a known method may be appropriately used in consideration of the size and composition of the reaction vessel.
撹拌終了後には、反応槽中の成分をシックナーへ供給するが、反応槽からシックナーへの供給ライン中にＰＡＳ（ポリアクリル酸ナトリウム）溶液を供給する。供給速度は適宜決めることができる。 After the stirring, the components in the reaction vessel are supplied to the thickener, and a PAS (sodium polyacrylate) solution is supplied into the supply line from the reaction vessel to the thickener. The supply speed can be determined as appropriate.
シックナーに攪拌羽根が装着されている場合には撹拌し、またその他同等の方法により反応槽中の各種成分を混合する。撹拌速度等については反応槽の大きさ、組成などを考慮して適宜、公知の方法を用いればよい。 When the thickener is equipped with a stirring blade, it is stirred and various components in the reaction vessel are mixed by other equivalent methods. As for the stirring speed and the like, a known method may be appropriately used in consideration of the size and composition of the reaction vessel.
このシックナー中において、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、重金属水酸化物などの成分は凝集体を形成するが、これを沈降させればよく、沈降方法は適宜、公知の方法を用いればよい。 In this thickener, components such as calcium carbonate, magnesium hydroxide, and heavy metal hydroxide form aggregates, which may be precipitated, and a known method may be used as appropriate.
＜工程２＞
本発明における工程２では、工程１により得られた沈殿を、炭化物濃度を０．１ｐｐｍ以上含有する食塩水を処理する工程１とは別の反応槽に供給し、炭酸ナトリウム、苛性ソーダおよび凝集剤を添加し、金属イオンを反応槽で反応させて沈殿を形成させる。
<Process 2>
In the step 2 of the present invention, the precipitate obtained in the step 1 is supplied to a reaction tank different from the step 1 for treating a saline solution containing a carbide concentration of 0.1 ppm or more, and sodium carbonate, caustic soda and a flocculant are supplied. And the metal ions are reacted in a reaction vessel to form a precipitate.
工程２に用いられる食塩水は上記組成の内、炭化物の影響が懸念される炭化物濃度が２．０ｐｐｍ以上のものである。 The salt solution used in the step 2 has a carbide concentration of 2.0 ppm or more in which the influence of carbides is a concern among the above compositions.
この食塩水を反応槽に供給するが、この反応槽は工程１とは別の反応槽である。反応槽へ炭酸ナトリウム、苛性ソーダおよび凝集剤を添加し、金属イオンを反応槽で反応させて沈殿を形成させる工程は、上記の工程１と同様でよい。 Although this salt solution is supplied to the reaction tank, this reaction tank is a reaction tank different from the process 1. The step of adding sodium carbonate, caustic soda and a flocculant to the reaction vessel and reacting metal ions in the reaction vessel to form a precipitate may be the same as step 1 described above.
＜工程３＞
本発明における工程３では、工程２により得られた上澄みをサンドフィルター及び二次フィルターに供給する。
<Step 3>
In step 3 of the present invention, the supernatant obtained in step 2 is supplied to a sand filter and a secondary filter.
すなわち工程２により沈殿を沈降させた後、その上澄みを適当な貯槽を供給し、貯槽から供給ポンプによりサンドフィルターを経て二次フィルターへ供給して濾過される。例えばサンドフィルターへ供給した後で、貯槽を経て供給ポンプにより二次フィルターに供給すればよい。 That is, after the sediment is settled in step 2, the supernatant is supplied to an appropriate storage tank, and is supplied from the storage tank to the secondary filter through a sand filter by a supply pump and filtered. For example, after supplying to a sand filter, it may be supplied to a secondary filter by a supply pump through a storage tank.
その二次フィルターを通過後の食塩水中の組成は、例えば、食塩濃度３０７〜３１３ｇ／Ｌ、カルシウムイオン濃度１．４〜１．８ｍｇ／Ｌ、マグネシウムイオン濃度０．０２〜０．０６ｍｇ／Ｌ、硫酸イオン３．０〜３．７ｇ／Ｌ、炭化物濃度は検出下限以下の組成として例示できる。 The composition of the saline after passing through the secondary filter is, for example, a salt concentration of 307 to 313 g / L, a calcium ion concentration of 1.4 to 1.8 mg / L, a magnesium ion concentration of 0.02 to 0.06 mg / L, The sulfate ion is 3.0 to 3.7 g / L, and the carbide concentration can be exemplified as a composition below the detection lower limit.
以上の通り、本発明においては、上記の反応槽での反応工程およびシックナーでの沈殿形成工程を２以上備える。すなわち、炭化物濃度を２．０ｐｐｍ以上含有する食塩水を処理する反応槽およびシックナーと、炭化物濃度が０．１ｐｐｍ未満の食塩水を処理する反応槽およびシックナーとである。これは、炭化物濃度を２．０ｐｐｍ以上含有する食塩水を上記した通常の処方に従って処理すると、二次フィルターに炭化物由来と推定される粒子がフィルターに詰まり、フィルターを再生する頻度が増し、あるいは再生を要する期間が短くなってしまうからである。 As described above, the present invention includes two or more reaction steps in the reaction tank and a precipitate formation step in a thickener. That is, a reaction vessel and a thickener for treating a saline solution containing a carbide concentration of 2.0 ppm or more, and a reaction vessel and a thickener for treating a saline solution having a carbide concentration of less than 0.1 ppm. This is because when a salt solution containing a carbide concentration of 2.0 ppm or more is processed according to the above-described normal formulation, particles that are estimated to be derived from carbides are clogged in the secondary filter, and the frequency of regeneration of the filter increases or regenerates. This is because the period of time required becomes shorter.
このため本発明では、炭化物濃度が０．１ｐｐｍ未満の食塩水を処理する反応槽およびシックナーを別途用意し、炭化物濃度が０．１ｐｐｍ未満の食塩水を処理したシックナーより沈殿を、炭化物濃度を２．０ｐｐｍ以上含有する食塩水を処理する反応槽へ供給するという、新規な処方を採用する。 Therefore, in the present invention, a reaction vessel and a thickener for treating a saline solution having a carbide concentration of less than 0.1 ppm are separately prepared. Precipitation is performed from a thickener treated with a saline solution having a carbide concentration of less than 0.1 ppm, and the carbide concentration is set to 2 A new prescription is adopted in which a saline solution containing 0.0 ppm or more is supplied to a reaction vessel for treatment.
この処方により、二次フィルターの差圧が例えば２００時間を経過しても１０ｋＰａを越えないようにすることができ、二次フィルターの再生頻度を減ずることができる。 By this prescription, the differential pressure of the secondary filter can be prevented from exceeding 10 kPa even after elapse of 200 hours, for example, and the regeneration frequency of the secondary filter can be reduced.
本発明の食塩水精製方法により、食塩水中の微粒子炭化物による二次フィルターの目詰まりが起こらず、二次フィルターの連続操業時間を短縮することなく食塩水を精製することが可能となる。この精製された食塩水は、更に、キレート樹脂による溶解不純物を除去すれば、イオン交換膜食塩電解槽用の食塩水として使用が可能となる。 According to the saline purification method of the present invention, the secondary filter is not clogged with fine carbide particles in the saline, and the saline can be purified without reducing the continuous operation time of the secondary filter. This purified saline solution can be used as a saline solution for ion-exchange membrane saline electrolyzers by further removing dissolved impurities from the chelate resin.
以下、実施例及び比較例によって本発明を説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら制限されるものではない。 Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention, the present invention is not restricted at all by these examples.
実施例１
図１に示されるフロー図によって説明する。
Example 1
This will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
以下の表１に示される組成を有する粗食塩水を使用した。 A crude saline solution having the composition shown in Table 1 below was used.
この反応槽（２）には、長さ１．６ｍの攪拌羽根が装着され、２５回転／分の速度で攪拌した。 The reaction vessel (2) was equipped with a 1.6 m long stirring blade and stirred at a speed of 25 revolutions / minute.
その反応槽（２）を経由してから、容積１，１００ｍ３，直径２０ｍ、高さ３．５ｍのシックナー（４）へ供給され、そのシックナー（４）には、濃度０．０８ｗｔ％のＰＡＳ（ポリアクリル酸ナトリウム）溶液を８６．２Ｌ／時間の速度で供給した。 After passing through the reaction vessel (2), it is supplied to a thickener (4) having a volume of 1,100 m 3 , a diameter of 20 m, and a height of 3.5 m. The thickener (4) has a PAS concentration of 0.08 wt%. (Sodium polyacrylate) solution was fed at a rate of 86.2 L / hr.
このシックナーには、長さ２．５ｍの攪拌羽根が装着され、５．５回転／分の速度で攪拌した。このシックナー中のＣａＣＯ３，Ｍｇ（ＯＨ）２、及び、重金属の水酸化物は１２０μｍ以上の大きな凝集体が形成した。 The thickener was equipped with a 2.5 m long stirring blade and stirred at a speed of 5.5 rpm. CaCO 3 , Mg (OH) 2 and heavy metal hydroxide in the thickener formed large aggregates of 120 μm or more.
別の炭化物濃度が０．１ｐｐｍ以下の粗食塩水が上記と同様に反応槽（５）を経由してから、容積１，８５０ｍ３，直径２５ｍ、高さ４．４ｍのシックナー（６）へ供給され、そのシックナー（６）には、濃度０．０８ｗｔ％のＰＡＳ（ポリアクリル酸ナトリウム）溶液を８６．２Ｌ／時間の速度で供給した。そのシックナー（６）から下部マッド取り出しバルブ（７）を経由してマッドをマッド受けタンク（８）に貯めてから、マッド循環ポンプ（９）により反応槽（２）にマッドを２ｍ３／時間の速度で供給した。 Another salt solution having a carbide concentration of 0.1 ppm or less is supplied to the thickener (6) having a volume of 1,850 m 3 , a diameter of 25 m, and a height of 4.4 m after passing through the reaction vessel (5) in the same manner as described above. The thickener (6) was supplied with a PAS (sodium polyacrylate) solution having a concentration of 0.08 wt% at a rate of 86.2 L / hour. After accumulated in a tank (8) receiving mud mud through the bottom mud extraction valve (7) from the thickener (6), the mud into the reaction vessel (2) by mud circulation pump (9) of 2m 3 / time Feeded at speed.
その後、シックナー（４）の下部マッド取り出しバルブ（１０）を開放して３ｍ３／時間の速度でマッドを取り出してマッド受けタンク（１１）へ送り、シックナー上澄みは、上部排出口から貯槽（１２）に２２８ｍ３／時間の速度で供給された。供給ポンプ（１３）によりサンドフィルター（１４）へ供給した後で、貯槽（１５）を経て供給ポンプ（１６）により二次フィルター（１７）（カーボンフィルターの表面にセルロースをコーティングしたプレコートフィルターを使用）に供給したが、その二次フィルター（１７）の差圧が２００時間を経過しても１０ｋＰａを越えず、２００時間以上二次フィルター（１７）を再生せずに使用できた。 Thereafter, the lower mud take-off valve (10) of the thickener (4) is opened, the mud is taken out at a speed of 3 m 3 / hour and sent to the mud receiving tank (11). The thickener supernatant is stored in the storage tank (12) from the upper discharge port. At a rate of 228 m 3 / hour. After being supplied to the sand filter (14) by the supply pump (13), after passing through the storage tank (15), the secondary filter (17) is used by the supply pump (16) (using a pre-coated filter in which the surface of the carbon filter is coated with cellulose) However, even if the differential pressure of the secondary filter (17) passed 200 hours, it did not exceed 10 kPa, and the secondary filter (17) could be used for more than 200 hours without regenerating.
その二次フィルターを通過後の食塩水中の組成を以下の表２に示す。 The composition of the saline after passing through the secondary filter is shown in Table 2 below.
図２に示されるフロー図によって説明する。
This will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
表１と同じ組成を有する粗食塩水を供給ライン（１）から３９ｍ３，直径３．２ｍ、高さ５．５ｍの反応槽（２）に２２８．３ｍ３／時間の速度で供給した。ライン（３）から、その反応槽（２）へ濃度３５０ｇ／Ｌの炭酸ナトリウム水溶液を０．３３ｍ３／時間の速度で、２０ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液を０．３６ｍ３／時間の速度、３８ｗｔ％の塩化鉄水溶液を７．１Ｌ／時間の速度で供給した。 A crude saline solution having the same composition as in Table 1 was supplied from a supply line (1) to a reaction vessel (2) having a diameter of 39 m 3 , a diameter of 3.2 m, and a height of 5.5 m at a rate of 228.3 m 3 / hour. From the line (3), a sodium carbonate aqueous solution having a concentration of 350 g / L is supplied to the reaction vessel (2) at a rate of 0.33 m 3 / hour, a 20 wt% sodium hydroxide aqueous solution is supplied at a rate of 0.36 m 3 / hour, 38 wt. % Iron chloride aqueous solution was fed at a rate of 7.1 L / hour.
その反応槽（２）を経由してから、容積１，１００ｍ３，直径２０ｍ、高さ３．５ｍのシックナー（４）へ供給され、そのシックナー（４）には、濃度０．０８ｗｔ％のＰＡＳ（ポリアクリル酸ナトリウム）溶液を８６．２Ｌ／時間の速度で供給した。 After passing through the reaction vessel (2), it is supplied to a thickener (4) having a volume of 1,100 m 3 , a diameter of 20 m, and a height of 3.5 m. The thickener (4) has a PAS concentration of 0.08 wt%. (Sodium polyacrylate) solution was fed at a rate of 86.2 L / hr.
このシックナーには、長さ２．５ｍの攪拌羽根が装着され、５．５回転／分の速度で攪拌した。 The thickener was equipped with a 2.5 m long stirring blade and stirred at a speed of 5.5 rpm.
その後、シックナー（４）の下部マッド取り出しバルブ（１０）を開放して１ｍ３／時間の速度でマッドを取り出してマッド受けタンク（１１）へ送り、別の下部マッド取り出しバルブ（１８）及び循環ポンプ（１９）により、マッドを２ｍ３／時間の速度で、反応槽（２）へ戻した。 Thereafter, the lower mud take-off valve (10) of the thickener (4) is opened to take out the mud at a speed of 1 m 3 / hour and send it to the mud receiving tank (11). According to (19), the mud was returned to the reaction vessel (2) at a rate of 2 m 3 / hour.
この結果、このシックナー中のＣａＣＯ３，Ｍｇ（ＯＨ）２、及び、重金属の水酸化物は１２０μｍ以上の大きな凝集体が形成した。 As a result, CaCO 3 , Mg (OH) 2 and heavy metal hydroxide in the thickener formed large aggregates of 120 μm or more.
その他のシックナー上澄みは、上部排出口から貯槽（１２）に供給され、供給ポンプ（１３）によりサンドフィルター（１４）へ供給した後で、貯槽（１５）を経て供給ポンプ（１６）により二次フィルター（１７）（カーボンフィルターの表面にセルロースをコーティングしたプレコートフィルターを使用）に供給したが、４０時間を越えた時点で、二次フィルター（１７）にサンドフィルター（１４）を通過した微細な炭化物が詰まって、二次フィルター（１７）の差圧が上昇し始め、７５時間を経過した時点で、二次フィルターの差圧が上限値５０ｋＰａを越えて、二次フィルター（１７）を７５時間の時点で再生することになった。 The other thickener supernatant is supplied from the upper discharge port to the storage tank (12), supplied to the sand filter (14) by the supply pump (13), and then passed through the storage tank (15) to the secondary filter by the supply pump (16). (17) (Use a pre-coated filter with the surface of the carbon filter coated with cellulose), but when over 40 hours, fine carbide that has passed through the sand filter (14) to the secondary filter (17) When the differential pressure of the secondary filter (17) starts to rise and 75 hours have passed after clogging, the differential pressure of the secondary filter exceeds the upper limit value of 50 kPa, and the secondary filter (17) is turned to 75 hours. I decided to play it.
本発明の食塩水精製方法により、精製された食塩水は、更に、キレート樹脂による溶解不純物を除去すれば、イオン交換膜食塩電解槽用の食塩水として使用が可能となる。 The salt solution purified by the salt solution purification method of the present invention can be used as a salt solution for an ion exchange membrane salt electrolytic cell by further removing dissolved impurities due to the chelate resin.
１：粗塩水の供給ライン
２：反応槽
３：炭酸ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液及び塩化鉄水溶液の供給ライン
４：シックナー
５：反応槽
６：シックナー
７：下部マッド取り出しバルブ
８：マッド受けタンク
９：マッド循環ポンプ
１０：下部マッド取り出しバルブ
１１：マッド受けタンク
１２：貯槽
１３：供給ポンプ
１４：サンドフィルター
１５：貯槽
１６：供給ポンプ
１７：二次フィルター
１８：下部マッド取り出しバルブ
１９：マッド循環ポンプ
1: Supply line for crude salt water 2: Reaction tank 3: Supply line for sodium carbonate aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution and iron chloride aqueous solution 4: Thickener 5: Reaction tank 6: Thickener 7: Lower mud take-off valve 8: Mud receiving tank 9 : Mud circulation pump 10: Lower mud removal valve 11: Mud receiving tank 12: Storage tank 13: Supply pump 14: Sand filter 15: Storage tank 16: Supply pump 17: Secondary filter 18: Lower mud extraction valve 19: Mud circulation pump
Claims (1)
１）炭化物濃度が０．１ｐｐｍ未満の食塩水に、炭酸ナトリウム、苛性ソーダおよび凝集剤を添加し、金属イオンを反応槽で反応させて沈殿を形成させ、シックナーにより沈殿の沈降を行う工程１、
２）工程１により得られた沈殿を、炭化物濃度を２．０ｐｐｍ以上含有する食塩水を処理する工程１とは別の反応槽に供給し、炭酸ナトリウム、苛性ソーダおよび凝集剤を添加し、金属イオンを反応槽で反応させて沈殿を形成させ、シックナーにより沈殿の沈降を行う工程２、
３）工程１及び工程２により得られた上澄みをサンドフィルター及び二次フィルターに供給する工程３。 A method for purifying saline, comprising the following steps 1) to 3).
1) Step 1 in which sodium carbonate, caustic soda, and a flocculant are added to a saline solution having a carbide concentration of less than 0.1 ppm, metal ions are reacted in a reaction vessel to form a precipitate, and precipitation is precipitated by a thickener.
2) The precipitate obtained in step 1 is supplied to a reaction vessel different from step 1 for treating a saline solution containing a carbide concentration of 2.0 ppm or more, sodium carbonate, caustic soda and a flocculant are added, and metal ions are added. Step 2 in which a precipitate is formed by reaction in a reaction vessel, and the precipitate is settled by a thickener ,
3) Step 3 for supplying the supernatant obtained in Step 1 and Step 2 to the sand filter and the secondary filter.
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