JP6316228B2 - Metal recovery apparatus and metal recovery method - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、金属回収装置及び金属回収方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a metal recovery apparatus and a metal recovery method.

昨今、工業の発達や人口の増加により水資源の有効利用が求められている。そのためには、工業排水などの排水の再利用が重要である。排水を再利用するには、水の浄化、すなわち水中から他の物質を分離することが必要である。水中から他の物質を分離する方法として、膜分離法、遠心分離法、活性炭吸着法、オゾン処理法、凝集による浮遊物質の除去法など種々の方法がある。これらの方法を用いて水中に含まれるリンや窒素などの環境に影響の大きい物質を除去することや、水中に分散した油類やクレイなどを除去することなどができる。   In recent years, effective use of water resources is required due to industrial development and population growth. For this purpose, it is important to reuse wastewater such as industrial wastewater. In order to reuse wastewater, it is necessary to purify water, that is, to separate other substances from the water. As a method for separating other substances from water, there are various methods such as a membrane separation method, a centrifugal separation method, an activated carbon adsorption method, an ozone treatment method, and a removal method of suspended substances by aggregation. Using these methods, it is possible to remove substances having a large environmental impact such as phosphorus and nitrogen contained in water, and to remove oils and clays dispersed in water.

これら各種の水処理方法のうち、膜分離法は水中の不溶物質を除去するのに最も一般的に使用されている方法のひとつである。膜分離実施後の分離膜の洗浄を行う際、分離された不溶物質と分離膜との分離性が悪いと、分離膜の洗浄効率が落ち、洗浄水の消費量の増大や膜の性能低下を引き起こす。また不溶物質が微粒子である場合は、予め微粒子を凝集させるための凝集剤を添加する必要がある。膜分離法によって水中のレアメタル等の有価金属を回収する場合は、凝集剤由来の不純物が混入する可能性がある。   Among these various water treatment methods, the membrane separation method is one of the most commonly used methods for removing insoluble substances in water. When cleaning the separation membrane after the membrane separation is performed, if the separation between the separated insoluble substance and the separation membrane is poor, the cleaning efficiency of the separation membrane is reduced, and the consumption of cleaning water is increased and the performance of the membrane is decreased. cause. When the insoluble substance is fine particles, it is necessary to add an aggregating agent for aggregating the fine particles in advance. When recovering valuable metals such as rare metals in water by a membrane separation method, impurities derived from the flocculant may be mixed.

特開2008−180206号公報JP 2008-180206 A

本発明が解決しようとする課題は、凝集剤を使用することなく有価金属を回収することができる金属回収装置及び金属回収方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a metal recovery apparatus and a metal recovery method capable of recovering valuable metals without using a flocculant.

実施形態の金属回収装置は、析出槽と、ろ過器と、を持つ。
析出槽は、金属イオンを含む被処理水を塩基性にして金属イオンを金属化合物として析出させる。
ろ過器は、被処理水中の金属化合物を分離回収するフィルターを持つ。
フィルターは、フィルター基材と、フィルター基材の表面を被覆するめっき層とを持つ。
少なくともフィルター基材の一次面側のめっき層の表面には、多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体を持つ。
The metal collection | recovery apparatus of embodiment has a precipitation tank and a filter.
In the precipitation tank, water to be treated containing metal ions is made basic to deposit metal ions as metal compounds.
A filter has a filter which isolate | separates and collects the metal compound in to-be-processed water.
The filter has a filter base and a plating layer that covers the surface of the filter base.
At least on the surface of the plating layer on the primary surface side of the filter substrate, there is an aggregate of polyhedral precipitates or an aggregate of a plurality of needle-like precipitates.

第1の実施形態の金属回収装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the metal collection | recovery apparatus of 1st Embodiment. フィルターの平面模式図。The plane schematic diagram of a filter. フィルターの部分断面模式図。The partial cross section schematic diagram of a filter. フィルターの要部の拡大断面模式図。The expanded cross-section schematic diagram of the principal part of a filter. フィルターのめっき層表面の電子顕微鏡写真。An electron micrograph of the surface of the plating layer of the filter. フィルターのめっき層表面の電子顕微鏡写真。An electron micrograph of the surface of the plating layer of the filter. 第1の実施形態の金属回収方法を説明するブロック図。The block diagram explaining the metal collection | recovery method of 1st Embodiment. 第2の実施形態の金属回収装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the metal collection | recovery apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の金属回収方法を説明するブロック図。The block diagram explaining the metal collection | recovery method of 2nd Embodiment. フィルター他の例を示した外観斜視図。The external appearance perspective view which showed the filter other example. 図10に示すフィルターを端面側から見た時の断面図。Sectional drawing when the filter shown in FIG. 10 is seen from the end face side. フィルターの他の例を示した平面模式図。The plane schematic diagram which showed the other example of the filter. フィルターの他の例を示した平面模式図。The plane schematic diagram which showed the other example of the filter. フィルターの他の例を示した平面模式図。The plane schematic diagram which showed the other example of the filter. 円筒状に形成されたフィルターの他の例を示した概略図。Schematic which showed the other example of the filter formed in the cylindrical shape. 図15に示すフィルターを端面側から見た時の断面図。Sectional drawing when the filter shown in FIG. 15 is seen from the end surface side. 図15に示すフィルターの内周面側を示す要部拡大断面図。The principal part expanded sectional view which shows the internal peripheral surface side of the filter shown in FIG. フィルターの他の例における内周面側を示す要部拡大断面図。The principal part expanded sectional view which shows the internal peripheral surface side in the other example of a filter. フィルターの他の例を示す外観斜視図。The external appearance perspective view which shows the other example of a filter. フィルターの他の例を示す外観斜視図。The external appearance perspective view which shows the other example of a filter.

以下、実施形態の金属回収装置及び金属回収方法を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, the metal collection | recovery apparatus and metal collection | recovery method of embodiment are demonstrated with reference to drawings.

(第1の実施形態)
本実施形態の金属回収装置1は、図1に示すように、被処理水中の金属イオンを金属化合物として析出させる析出槽2と、被処理水から金属化合物を回収するフィルター3を備えたろ過器4と、フィルター3に洗浄水を供給する洗浄機構5と、洗浄後の洗浄水を貯留する回収タンク6と、フィルター3を通過した被処理水を貯留する処理水槽7と、が備えられている。また、図1に示す金属回収装置1には、フィルター3を加熱するフィルター加熱装置8が更に備えられている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the metal recovery apparatus 1 of the present embodiment includes a precipitation tank 2 that precipitates metal ions in the water to be treated as a metal compound, and a filter that includes a filter 3 that recovers the metal compound from the water to be treated. 4, a cleaning mechanism 5 that supplies cleaning water to the filter 3, a recovery tank 6 that stores the cleaning water after cleaning, and a treated water tank 7 that stores the water to be treated that has passed through the filter 3. . Further, the metal recovery apparatus 1 shown in FIG. 1 is further provided with a filter heating apparatus 8 for heating the filter 3.

本実施形態の金属回収装置1によって処理される被処理水は、例えば、各種の金属イオンを含む酸性乃至中性の水を例示でき、より望ましくは各種金属イオンを含む酸性水である。金属イオンの金属種としては、Cu、Cr、Ni、Zn、Al、Cd、Ga、Au、Ag、Co、Fe、Pb、Be、Mg、Mn等を例示できる。被処理水には、これら金属イオンを1種また2種以上を含んでもよい。金属イオンの濃度は特に限定されない。   The to-be-processed water processed by the metal collection | recovery apparatus 1 of this embodiment can illustrate the acidic thru | or neutral water containing various metal ions, for example, More desirably, it is acidic water containing various metal ions. Examples of the metal species of the metal ion include Cu, Cr, Ni, Zn, Al, Cd, Ga, Au, Ag, Co, Fe, Pb, Be, Mg, and Mn. The water to be treated may contain one or more of these metal ions. The concentration of metal ions is not particularly limited.

析出槽2には、図示しない原水供給源からラインL1を介して金属イオンを含む被処理水が供給され、析出槽2ではこれを一時的に貯留する。ラインL1には遮断弁S1があり、析出槽2への原水の供給を制御できるようになっている。また、析出槽2には、被処理水を撹拌する攪拌機2aと、被処理水を塩基性にするpH調整装置2bが備えられる。pH調整装置2bは、被処理水に酸またはアルカリを添加させる。pH調整装置2bからアルカリを添加させることで、被処理水をpH9以上の塩基性にする。また、pH調整のためにpH調整装置2bから酸を添加してもよい。アルカリとしては、水酸化ナトリウムを例示できる。また、酸としては、硫酸を例示できる。析出槽2は、被処理水を塩基性にすることで、被処理水中の金属イオンを金属化合物として析出させる。   To the precipitation tank 2, water to be treated containing metal ions is supplied from a raw water supply source (not shown) via a line L 1, and this is temporarily stored in the precipitation tank 2. The line L1 has a shut-off valve S1 so that the supply of raw water to the precipitation tank 2 can be controlled. The precipitation tank 2 is equipped with a stirrer 2a for stirring the water to be treated and a pH adjusting device 2b for making the water to be treated basic. The pH adjusting device 2b adds acid or alkali to the water to be treated. By adding alkali from the pH adjusting device 2b, the water to be treated is made basic at pH 9 or higher. Moreover, you may add an acid from the pH adjuster 2b for pH adjustment. Sodium hydroxide can be illustrated as an alkali. An example of the acid is sulfuric acid. The precipitation tank 2 deposits metal ions in the water to be treated as a metal compound by making the water to be treated basic.

ろ過器4は、内部を一次側スペース4aと二次側スペース4bとに仕切るフィルター3を内蔵している。一次側スペース4aはフィルター3を通過する前の被処理水が導入されるスペースであり、二次側スペース4bはフィルター3を通過した被処理水が流入するスペースである。フィルター3は、金属からなるフィルター基材と、フィルター基材の表面を被覆するめっき層とを有する。フィルター3のめっき層の表面には多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体が備えられている。フィルター3については後述する。   The filter 4 incorporates a filter 3 that partitions the interior into a primary space 4a and a secondary space 4b. The primary space 4 a is a space into which the water to be treated before passing through the filter 3 is introduced, and the secondary space 4 b is a space into which the water to be treated that has passed through the filter 3 flows. The filter 3 has a filter base material made of metal and a plating layer that covers the surface of the filter base material. The surface of the plating layer of the filter 3 is provided with a polyhedral precipitate aggregate or a plurality of acicular precipitate aggregates. The filter 3 will be described later.

ろ過器4の一次側スペース4aは、加圧ポンプP1を有する供給ラインL2を介して析出槽2に接続されている。供給ラインL2には遮断弁S2が設けられる。また、一次側スペース4aには、一次スペース4aに洗浄水を供給するための洗浄ラインL3と、洗浄後の洗浄水を回収する回収ラインL4とが接続されている。洗浄ラインL3及び回収ラインL4にはそれぞれ遮断弁S3、S4が設けられている。また、洗浄ラインL3には洗浄水を一次側スペース4aに送出させる加圧ポンプP2が備えられている。洗浄ラインL3及び加圧ポンプP2によって洗浄機構5が構成されている。   The primary space 4a of the filter 4 is connected to the precipitation tank 2 via a supply line L2 having a pressure pump P1. The supply line L2 is provided with a shutoff valve S2. The primary space 4a is connected to a cleaning line L3 for supplying cleaning water to the primary space 4a and a recovery line L4 for recovering the cleaning water after cleaning. The cleaning line L3 and the recovery line L4 are provided with shutoff valves S3 and S4, respectively. Further, the cleaning line L3 is provided with a pressure pump P2 for sending the cleaning water to the primary space 4a. A cleaning mechanism 5 is configured by the cleaning line L3 and the pressure pump P2.

洗浄ラインL3は、一次側スペース4aに洗浄水を側方から供給してフィルター3上から堆積層を剥離させて除去するものである。洗浄ラインL3を介してろ過器4の一次側スペース4aに側方から水量および圧力ともに十分な洗浄水を導入し、水力でフィルター3上から堆積層を剥離させ、除去する。洗浄水の流量及び水圧は加圧ポンプP2によって制御される。また、洗浄ラインL3とろ過器4との接続部分に噴射ノズルを取り付け、ノズルから水を勢いよく噴射させるようにすると、堆積層の剥離効果が高まり、除去効率がさらに向上する。   The cleaning line L3 supplies cleaning water from the side to the primary side space 4a and peels and removes the deposited layer from the filter 3. A sufficient amount of cleaning water is introduced from the side into the primary space 4a of the filter 4 through the cleaning line L3, and the deposited layer is peeled off from the filter 3 by hydraulic power and removed. The flow rate and water pressure of the washing water are controlled by the pressurizing pump P2. Moreover, if an injection nozzle is attached to the connection part of the washing line L3 and the filter 4 and water is ejected vigorously from the nozzle, the peeling effect of the deposited layer is enhanced and the removal efficiency is further improved.

回収ラインL4は、フィルター3の洗浄に供された洗浄水をろ過器4の側方から排出するものである。回収ラインL4の先には回収タンク6が接続されている。   The recovery line L4 discharges the washing water used for washing the filter 3 from the side of the filter 4. A recovery tank 6 is connected to the end of the recovery line L4.

回収タンク6は、ろ過器4から回収ラインL4を経由して排出された洗浄水を貯留する。貯留された洗浄水には、フィルター3から剥離された金属化合物が含まれる。   The recovery tank 6 stores the wash water discharged from the filter 4 via the recovery line L4. The stored washing water contains the metal compound peeled off from the filter 3.

また、ろ過器4の二次側スペース4bは、排出ラインL5を介して処理水槽7に接続されている。排水ラインL5には遮断弁S5が設けられる。   Moreover, the secondary side space 4b of the filter 4 is connected to the treated water tank 7 via the discharge line L5. The drain line L5 is provided with a shutoff valve S5.

処理水槽7には、フィルター3を通過した被処理水が貯留される。また、処理水槽7には、洗浄ラインL3が接続されている。洗浄ラインL3は、遮断弁S3よりも上流側において被処理水排出ラインL6と分岐している。被処理水排出ラインL6には遮断弁S6が設けられている。   The treated water that has passed through the filter 3 is stored in the treated water tank 7. Further, a cleaning line L3 is connected to the treated water tank 7. The cleaning line L3 branches off from the treated water discharge line L6 on the upstream side of the shutoff valve S3. The treated water discharge line L6 is provided with a shutoff valve S6.

更に、本実施形態の金属回収装置1には、フィルター加熱装置8が備えられている。フィルター加熱装置8は、フィルター3を加熱できるものであればよく、例えば、フィルター3を加熱する電熱ヒータ、フィルター3に高温蒸気を吹き付けて加熱する蒸気噴射装置、または、フィルター3に高温の燃焼ガス等を吹き付ける高温ガス噴射装置等を用いることができる。フィルター加熱装置8は、フィルター3を最高500℃まで加熱可能とされている。   Furthermore, the metal recovery device 1 of the present embodiment is provided with a filter heating device 8. The filter heating device 8 may be any device that can heat the filter 3. For example, an electric heater that heats the filter 3, a steam injection device that heats the filter 3 by spraying high-temperature steam, or a high-temperature combustion gas on the filter 3. For example, a high-temperature gas injection device that sprays the like can be used. The filter heating device 8 can heat the filter 3 up to 500 ° C.

次に、ろ過器4に備えられたフィルター3について説明する。図2には、濾過フィルターの平面模式図を示し、図3には、濾過フィルターの部分断面図を示す。図3は、図2のA−A’線における断面図である。 Next, the filter 3 provided in the filter 4 will be described. FIG. 2 shows a schematic plan view of the filtration filter, and FIG. 3 shows a partial sectional view of the filtration filter. Figure 3 is a cross-sectional view along line A-A 'of FIG.

図2及び図3に示す濾過用フィルター3は、フィルター基材16と、フィルター基材16の表面に、電気めっき処理等によって形成されためっき層13とを有する。図2及び図3に示す例では、フィルター基材16は、金属からなる線材12が綾織された金網で構成されている。図3に示すように、フィルター基材16をなす線材12の表面には、下地層14が形成され、下地層14上にめっき層13が形成されている。めっき層13の表面には、図示略の多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体が備えられている。   The filter 3 for filtration shown in FIG.2 and FIG.3 has the filter base material 16 and the plating layer 13 formed in the surface of the filter base material 16 by the electroplating process etc. FIG. In the example shown in FIGS. 2 and 3, the filter base 16 is formed of a wire mesh in which a wire 12 made of metal is twilled. As shown in FIG. 3, a base layer 14 is formed on the surface of the wire 12 constituting the filter base material 16, and a plating layer 13 is formed on the base layer 14. On the surface of the plating layer 13, a polyhedral precipitate aggregate or a plurality of acicular precipitate aggregates (not shown) is provided.

フィルター基材16は、線材12が綾織されて網目状となっており、線材12同士が交差する部分に線材12が重なり合うことで隙間が形成され、この隙間が複数の貫通孔18となる。貫通孔18の長径は、0.5μm〜20μmの範囲が好ましく、1μm〜10μmの範囲がより好ましい。貫通孔18の長径が0.5μm以上であると、適切な濾過流量が確保されやすくなる。貫通孔18の長径が20μm以下であれば、金属化合物を容易に補足できる。   The filter substrate 16 has a mesh shape in which the wire 12 is twilled, and a gap is formed by overlapping the wire 12 at a portion where the wires 12 intersect with each other, and the gap becomes a plurality of through holes 18. The long diameter of the through hole 18 is preferably in the range of 0.5 μm to 20 μm, and more preferably in the range of 1 μm to 10 μm. When the long diameter of the through hole 18 is 0.5 μm or more, an appropriate filtration flow rate is easily secured. If the long diameter of the through-hole 18 is 20 μm or less, the metal compound can be easily supplemented.

線材12の材料は、めっき処理によってめっき層13のみまたはめっき層13および下地層14を容易に形成するために、金属であることが好ましい。線材12に用いる金属としては、例えば、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などを用いることが好ましい。その中でも特に、線材12として、耐食性に優れ、低コストで、加工しやすい材料であるステンレス鋼線を用いることが好ましい。   The material of the wire 12 is preferably a metal in order to easily form only the plating layer 13 or the plating layer 13 and the base layer 14 by plating. For example, iron, nickel, copper, and alloys thereof are preferably used as the metal used for the wire 12. In particular, it is preferable to use a stainless steel wire that is excellent in corrosion resistance, low cost, and easy to process as the wire 12.

下地層14は、めっき層13の線材12への密着性を高めるために、必要に応じて設けられる。下地層14の材質としては、例えば、線材12の表面にニッケル合金からなるめっき層13を形成する場合には、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが好ましい。ニッケル合金としては、ホウ素、リン、亜鉛から選ばれる一種以上の元素を含有するものが挙げられる。   The underlayer 14 is provided as necessary in order to improve the adhesion of the plating layer 13 to the wire 12. As the material of the underlayer 14, for example, when the plating layer 13 made of a nickel alloy is formed on the surface of the wire 12, it is preferable to use nickel or a nickel alloy. Examples of the nickel alloy include those containing one or more elements selected from boron, phosphorus, and zinc.

下地層14の厚みは、めっき層13の線材12への密着性を向上可能な厚み以上であればよい。また、下地層14を形成する場合は、下地層14の厚みによって貫通孔18の長径が決まるので、貫通孔18の長径を勘案して下地層14の厚みを決めるとよい。   The thickness of the foundation layer 14 should just be more than the thickness which can improve the adhesiveness to the wire 12 of the plating layer 13. FIG. Further, when the underlayer 14 is formed, the length of the through-hole 18 is determined by the thickness of the underlayer 14. Therefore, the thickness of the underlayer 14 may be determined in consideration of the long diameter of the through-hole 18.

めっき層13は、図3に示すように、下地層13の表面に形成されてもよく、下地層14を省略する場合は線材12の表面に直接形成してもよい。めっき層13には、図示略の多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体が備えられている。これら集合体については、後ほど詳しく説明する。   As shown in FIG. 3, the plating layer 13 may be formed on the surface of the base layer 13, or may be directly formed on the surface of the wire 12 when the base layer 14 is omitted. The plating layer 13 is provided with a polyhedral precipitate aggregate or a plurality of acicular precipitate aggregates (not shown). These assemblies will be described in detail later.

めっき層13に用いられる金属としては、電気めっき等の処理によって、フィルター基材12の表面に多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体を析出できるものを用いる。このような金属としては、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などが挙げられる。めっき層13に用いられる金属としては、上記の金属の中でも特に、多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体の形状の制御がしやすく耐食性に優れた金属である、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが好ましい。ニッケル合金としては、ホウ素、リン、亜鉛から選ばれる一種以上の元素を含有するものが挙げられる。   As the metal used for the plating layer 13, a metal capable of depositing a polyhedral precipitate aggregate or a plurality of acicular precipitate aggregates on the surface of the filter base 12 by a process such as electroplating is used. Examples of such a metal include iron, nickel, copper, and alloys thereof. The metal used for the plating layer 13 is a metal that is easy to control the shape of a polyhedral precipitate aggregate or a plurality of acicular precipitate aggregates among the above metals, and that has excellent corrosion resistance. It is preferable to use nickel or a nickel alloy. Examples of the nickel alloy include those containing one or more elements selected from boron, phosphorus, and zinc.

次に、めっき層13の詳細について説明する。本実施形態では、複数の針状析出物の集合体を備えためっき層、または、多面体形状の析出物の集合体を備えためっき層を用いることができる。   Next, details of the plating layer 13 will be described. In the present embodiment, a plating layer including a plurality of acicular precipitate aggregates or a plating layer including polyhedral precipitate aggregates can be used.

まず、複数の針状析出物の集合体を備えためっき層について説明する。図4に、複数の針状析出物の集合体を示す。図4には、濾過の過程でめっき層表面に捕捉された金属化合物も図示されている。   First, the plating layer provided with the aggregate | assembly of several acicular precipitates is demonstrated. FIG. 4 shows an aggregate of a plurality of needle-like precipitates. FIG. 4 also shows a metal compound captured on the surface of the plating layer during the filtration process.

複数の針状析出物の集合体を備えためっき層13は、図4に示すように、複数の針状構造物15が下地層14の表面に集合してなる複合体である。各針状構造物15では、各針状構造物15の線材12側の基部15aと、隣接する他の針状構造物15の基部15aとが一体化されている。針状構造物15の基部15aは、下地層14の表面に連続して形成されている。各針状構造物15は、例えば、多角錐状または円錐状の形状を有する。このような錐状の形状を有する各針状構造物15は、図4に示すように、基端153aから先端152に向けて先細りの形状を有している。隣接する針状構造物15間には、断面視で基端153aに近づくにつれて幅が狭くなる谷153が形成されている。谷153は、平面視で各針状構造物15を取り囲むように形成されている。各針状構造物15を取り囲む谷153は、隣接する別の針状構造物15を取り囲む谷153と平面視で繋がって形成されている。図4に示すように、複数の針状構造物15の一部に、被処理液中から捕捉した金属化合物が付着している。   As shown in FIG. 4, the plating layer 13 including a plurality of acicular precipitate aggregates is a composite body in which a plurality of acicular structures 15 are aggregated on the surface of the base layer 14. In each needle-like structure 15, the base 15 a on the wire 12 side of each needle-like structure 15 and the base 15 a of another adjacent needle-like structure 15 are integrated. The base portion 15 a of the needle-like structure 15 is continuously formed on the surface of the base layer 14. Each needle-like structure 15 has, for example, a polygonal pyramid shape or a conical shape. Each needle-like structure 15 having such a conical shape has a tapered shape from the proximal end 153a toward the distal end 152, as shown in FIG. A valley 153 is formed between the adjacent needle-like structures 15, and the width becomes narrower as the base end 153 a is approached in a cross-sectional view. The valley 153 is formed so as to surround each needle-like structure 15 in plan view. The valley 153 surrounding each needle-like structure 15 is formed to be connected to the valley 153 surrounding another adjacent needle-like structure 15 in plan view. As shown in FIG. 4, the metal compound captured from the liquid to be treated is attached to a part of the plurality of needle-like structures 15.

フィルター基材16の単位面積(1μm)当たりの針状構造物15の数は、1.2〜10.0個/μmが好ましく、3.0〜7.0個/μmがより好ましい。 The number of needle-like structure 15 of the unit area (1 [mu] m 2) per filter medium 16 is preferably 1.2 to 10.0 units / [mu] m 2, more preferably 3.0 to 7.0 pieces / [mu] m 2 .

単位面積当たりの針状構造物15の数が1.2個/μm以上であると、フィルター3の表面積が十分に広くなり、隣接する針状構造物15間に金属化合物が補足されやすくなる。
単位面積当たりの針状構造物15の数が10.0個/μm以下であれば、隣接する針状構造物15間の隙間が狭くなりすぎない。このため、隣接する針状構造物15間に形成されている谷153と、めっき層13上に形成されている金属化合物とに囲まれた十分な広さの空間131が形成される。空間131は、金属化合物が形成された時に、被処理水が流れる流路として機能する。針状構造物15を有さないフィルターと比較すると、金属化合物を通過した処理液の得られる面積が大きくなるため、濾過流量を大きくすることができる。したがって、フィルター3は、金属化合物が除去されやすく、濾過流量の大きいものとなる。
When the number of needle-like structures 15 per unit area is 1.2 pieces / μm 2 or more, the surface area of the filter 3 is sufficiently large, and the metal compound is easily captured between the adjacent needle-like structures 15. .
If the number of needle-like structures 15 per unit area is 10.0 pieces / μm 2 or less, the gap between adjacent needle-like structures 15 does not become too narrow. Therefore, a sufficiently wide space 131 surrounded by the valleys 153 formed between the adjacent needle-like structures 15 and the metal compound formed on the plating layer 13 is formed. The space 131 functions as a flow path through which water to be treated flows when a metal compound is formed. Compared with a filter that does not have the needle-like structure 15, the area of the treatment liquid that has passed through the metal compound is increased, so that the filtration flow rate can be increased. Therefore, the filter 3 is easy to remove the metal compound and has a large filtration flow rate.

フィルター基材16の単位面積(1μm)当たりの針状構造物15の数は、以下に示す方法により測定できる。
フィルター3を電子顕微鏡で観察し、縦2μm、横2μm、面積4μmの正方形の領域内に存在する針状構造物の頂点の数を、4箇所測定する。そして、4箇所で測定した針状構造物の頂点の数を平均し、単位面積(1μm)当たりの針状構造物の数を算出する。
The number of needle-like structures 15 per unit area (1 μm 2 ) of the filter substrate 16 can be measured by the following method.
The filter 3 is observed with an electron microscope, and the number of apexes of a needle-like structure existing in a square region having a length of 2 μm, a width of 2 μm, and an area of 4 μm 2 is measured at four points. Then, the number of apexes of the needle-like structures measured at four locations is averaged, and the number of needle-like structures per unit area (1 μm 2 ) is calculated.

また、フィルター基材16の断面における単位長さ(1μm)当たりの針状構造物15の数は1.0〜4.0個/μmが好ましく、1.5〜3.0個/μmがより好ましい。   The number of needle-like structures 15 per unit length (1 μm) in the cross section of the filter substrate 16 is preferably 1.0 to 4.0 / μm, more preferably 1.5 to 3.0 / μm. preferable.

単位長さ当たりの針状構造物15の数が1.0個/μm以上であると、単位面積当たりの針状構造物15の数が1.2個/μm以上である場合と同様に、金属化合物を捕捉できる優れた除去機能を有するものとなる。 When the number of needle-like structures 15 per unit length is 1.0 piece / μm or more, similarly to the case where the number of needle-like structures 15 per unit area is 1.2 pieces / μm 2 or more. And an excellent removal function capable of capturing the metal compound.

単位長さ当たりの針状構造物15の数が4.0個/μm以下であると、単位面積当たりの針状構造物15の数が10.0個/μm以下である場合と同様に、隣接する針状構造物15間の隙間が狭くなりすぎることが防止される。このため、隣接する針状構造物15間に形成されている谷153と、めっき層13上に形成されている金属化合物とに囲まれた十分な広さの空間131が形成されるものとなり、濾過流量の大きなフィルター3となる。 When the number of needle-like structures 15 per unit length is 4.0 pieces / μm or less, as in the case where the number of needle-like structures 15 per unit area is 10.0 pieces / μm 2 or less. The gap between adjacent needle-like structures 15 is prevented from becoming too narrow. For this reason, a sufficiently wide space 131 surrounded by the valleys 153 formed between the adjacent needle-like structures 15 and the metal compound formed on the plating layer 13 is formed, The filter 3 has a large filtration flow rate.

フィルター基材16の断面における単位長さ(1μm)当たりの針状構造物15の数は、以下に示す方法により測定できる。
フィルター13を埋め込み樹脂で固定して切断し、その切断面をイオンミリングで平滑化して、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて撮影する。その後、撮影したフィルター基材の断面の拡大写真におけるフィルター基材16の表面の略延在方向に沿って、10μm当たりの針状構造物の数を測定する。そして、測定した針状構造物の数から単位長さ(1μm)当たりの針状構造物の数を算出する。
The number of needle-like structures 15 per unit length (1 μm) in the cross section of the filter substrate 16 can be measured by the following method.
The filter 13 is fixed with an embedded resin and cut, and the cut surface is smoothed by ion milling and photographed using a scanning electron microscope (SEM). Thereafter, the number of needle-like structures per 10 μm is measured along the substantially extending direction of the surface of the filter substrate 16 in the photograph of the photographed cross section of the filter substrate. Then, the number of needle-like structures per unit length (1 μm) is calculated from the measured number of needle-like structures.

本実施形態において、フィルター基材16の断面における針状構造物15の平均高さHおよび基端部の平均幅Dは、以下に示す部分の寸法を、以下に示す測定方法により測定する。
図4に示すように、フィルター基材16の断面において隣接する針状構造物15間には、谷153が形成されている。フィルター基材16の断面において、針状構造物15を挟んで対向する谷底である基端153a、153a間を、直線151でつなぎ、その長さを針状構造物15の基端部の幅D1、D2とする。また、針状構造物15の先端152と上記の直線151との最短距離を、針状構造物15の高さH1、H2とする。
In the present embodiment, the average height H of the needle-like structure 15 and the average width D of the base end portion in the cross section of the filter base 16 are measured by the following measuring method.
As shown in FIG. 4, valleys 153 are formed between adjacent needle-like structures 15 in the cross section of the filter base 16. In the cross section of the filter base material 16, the base ends 153 a and 153 a that are the valley bottoms facing each other with the needle-like structure 15 interposed therebetween are connected by a straight line 151, and the length is the width D1 of the base end portion of the needle-like structure 15. , D2. The shortest distance between the tip 152 of the needle-like structure 15 and the straight line 151 is defined as the heights H1 and H2 of the needle-like structure 15.

フィルター基材16の断面において、2つの針状構造物157、158が一体化されている場合(図3における符号159で示す針状構造物)には、以下に示す部分の寸法を、針状構造物157、158の高さH3、H4および針状構造物157、158の基端部の幅D3、D4とする。   When the two needle-like structures 157 and 158 are integrated in the cross section of the filter base 16 (the needle-like structure indicated by reference numeral 159 in FIG. 3), the dimensions of the following parts are indicated by needle-like structures. The heights H3 and H4 of the structures 157 and 158 and the widths D3 and D4 of the base ends of the needle-like structures 157 and 158 are set.

まず、針状構造物157、158が一体化された針状構造物159を挟んで対向する谷底である基端153a、153a間を、直線154でつなぐ。次いで、2つの針状構造物157、158間の谷155の谷底から直線154に向かって垂線156を引く。垂線156と直線154との交点から各基端153a、153aまでのそれぞれの距離を、針状構造物157、158の基端部の幅D3、D4とする。また、各針状構造物157、158の先端152a、152bと上記の直線154との最短距離を、各針状構造物157、158の高さH3、H4とする。なお、垂線156の長さが、針状構造物157、158の高さH3、H4の両方の高さの3/4未満である場合には、独立した2つの針状構造物とみなす。また、2つの針状構造物157、158が一体化されているとする基準は、前記独立した2つの針状構造物とみなされる場合以外とする。   First, a straight line 154 connects the base ends 153a and 153a, which are valley bottoms facing each other across the needle-like structure 159 in which the needle-like structures 157 and 158 are integrated. Next, a perpendicular line 156 is drawn from the bottom of the valley 155 between the two needle-like structures 157 and 158 toward the straight line 154. The distances from the intersection of the perpendicular 156 and the straight line 154 to the base ends 153a and 153a are defined as the widths D3 and D4 of the base ends of the needle-like structures 157 and 158, respectively. Further, the shortest distances between the tips 152a and 152b of the needle-like structures 157 and 158 and the straight line 154 are defined as the heights H3 and H4 of the needle-like structures 157 and 158, respectively. In addition, when the length of the perpendicular line 156 is less than 3/4 of the heights H3 and H4 of the needle-like structures 157 and 158, it is regarded as two independent needle-like structures. Further, the reference that the two needle-like structures 157 and 158 are integrated is a case other than the case where the two needle-like structures are regarded as independent.

針状構造物15の高さおよび針状構造物15の基端部の幅を測定するには、フィルター3を埋め込み樹脂で固定して切断し、その切断面をイオンミリングで研磨して、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて撮影する。その後、撮影したフィルター基材16の断面の拡大写真におけるフィルター基材の表面の略延在方向に沿う長さ10μmの範囲を1つの測定領域とし、4箇所の測定領域に存在する全ての上記の針状構造物15の高さおよび基端部の幅を測定する。そして、測定した4箇所の針状構造物15の高さの平均値を、針状構造物15の平均高さHとする。また、測定した4箇所の針状構造物15の基端部の幅の平均値を、針状構造物15の基端部の平均幅Dとする。   In order to measure the height of the needle-like structure 15 and the width of the base end portion of the needle-like structure 15, the filter 3 is fixed with embedded resin and cut, and the cut surface is polished by ion milling and scanned. Photograph using a scanning electron microscope (SEM). Thereafter, a range of 10 μm in length along the substantially extending direction of the surface of the filter base material in the enlarged photograph of the cross section of the photographed filter base material 16 is defined as one measurement region, and all the above-described ones existing in the four measurement regions. The height of the needle-like structure 15 and the width of the base end are measured. Then, the average value of the measured heights of the four needle-like structures 15 is defined as an average height H of the needle-like structures 15. Further, an average value of the widths of the base end portions of the four needle-like structures 15 measured is defined as an average width D of the base end portions of the needle-like structures 15.

フィルター基材16の断面における針状構造物15の高さの変動係数は0.15〜0.50が好ましく、0.18〜0.36がより好ましい。変動係数とは、上述したフィルター基材16の断面における針状構造物15の高さの分布の標準偏差を、前記針状構造物15の高さの算術平均値で除したものである。   The variation coefficient of the height of the needle-like structure 15 in the cross section of the filter base 16 is preferably 0.15 to 0.50, and more preferably 0.18 to 0.36. The variation coefficient is obtained by dividing the standard deviation of the height distribution of the needle-like structures 15 in the cross section of the filter base 16 described above by the arithmetic average value of the heights of the needle-like structures 15.

変動係数が0.15以上であると、針状構造物15の高さのばらつきが十分に大きいものとなる。このため、フィルター3に被処理水を通過させる際に、フィルター3の表面での金属化合物を含む被処理水の流れが複雑になるとともに、高さの高い針状構造物15に金属化合物が引っかかりやすくなる。その結果、金属化合物が捕捉されやすくなる。   When the variation coefficient is 0.15 or more, the variation in the height of the needle-like structure 15 is sufficiently large. For this reason, when the water to be treated is passed through the filter 3, the flow of the water to be treated containing the metal compound on the surface of the filter 3 is complicated, and the metal compound is caught on the needle-like structure 15 having a high height. It becomes easy. As a result, the metal compound is easily captured.

変動係数が0.50以下であると、めっき層13の表面に形成された金属化合物を、高さの低い針状構造物15が支えることによって、隣接する針状構造物15間に形成されている谷153と金属化合物とに囲まれた空間131の広さが確保されやすくなる。このため、被処理水が空間131内を流れやすくなり、濾過流量が増大する。   When the coefficient of variation is 0.50 or less, the metal compound formed on the surface of the plating layer 13 is supported between the needle-like structures 15 having a low height, so that the metal compound is formed between the adjacent needle-like structures 15. The space 131 surrounded by the valley 153 and the metal compound is easily secured. For this reason, to-be-processed water becomes easy to flow through the space 131, and the filtration flow volume increases.

フィルター基材16の断面における針状構造物15の平均高さHは、0.2〜2.5μmであることが好ましく、0.4〜1.8μmであることがより好ましい。平均高さHが0.2μm以上であると、隣接する針状構造物15間に形成されている谷153と、めっき層13上に形成される金属化合物とに囲まれた十分な高さの空間131が形成される。このため、濾過の際に金属化合物が形成された後に、被処理水が空間131内を流れやすくなり、濾過流量に優れたものとなる。   The average height H of the needle-like structures 15 in the cross section of the filter substrate 16 is preferably 0.2 to 2.5 μm, and more preferably 0.4 to 1.8 μm. When the average height H is 0.2 μm or more, the height H is sufficiently high surrounded by the valleys 153 formed between the adjacent needle-like structures 15 and the metal compound formed on the plating layer 13. A space 131 is formed. For this reason, after a metal compound is formed at the time of filtration, the water to be treated easily flows in the space 131, and the filtration flow rate is excellent.

また、平均高さHが2.5μm以下であると、隣接する針状構造物15間の隙間が狭くなりすぎることが防止される。このため、10.0個/μm以下である場合と同様に、空間131が十分に確保された濾過流量に優れたフィルター3となる。 Moreover, it is prevented that the clearance gap between the adjacent acicular structures 15 becomes too narrow as average height H is 2.5 micrometers or less. For this reason, it becomes the filter 3 excellent in the filtration flow rate with which the space 131 was fully ensured similarly to the case where it is 10.0 piece / micrometer < 2 > or less.

図4に示すフィルター3を製造するには、まず、綾織されて網目状とされた線材12を用意する。
次いで、線材12の表面全面に、めっき処理を用いて、下地層14を形成する。下地層14を形成するためのめっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ニッケルまたはニッケル合金からなるめっき層13を形成する前に、ステンレスからなる線材12の表面に下地層14を形成する場合には、電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、ニッケルまたはニッケル合金からなる下地層14を形成することが好ましい。
In order to manufacture the filter 3 shown in FIG. 4, first, a wire 12 that is twilled to have a mesh shape is prepared.
Next, the base layer 14 is formed on the entire surface of the wire 12 using a plating process. A conventionally known method can be used as the plating treatment for forming the underlayer 14. For example, when the base layer 14 is formed on the surface of the wire 12 made of stainless steel before the plating layer 13 made of nickel or a nickel alloy is formed, the nickel is plated by electrolytic nickel plating or electroless nickel plating. Alternatively, it is preferable to form the underlayer 14 made of a nickel alloy.

次に、下地層14の設けられた線材12の表面全面に、電気めっき処理によって、複数の針状構造物15を析出させて、線材12をめっき層13で被覆する。めっき層13を形成するための電気めっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、下地層14およびめっき層13がニッケルまたはニッケル合金からなるものである場合、下地層14の形成後、めっき浴に添加剤を添加して、連続して電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、めっき層13を形成することが好ましい。   Next, a plurality of needle-like structures 15 are deposited on the entire surface of the wire 12 provided with the base layer 14 by electroplating, and the wire 12 is covered with the plating layer 13. As an electroplating process for forming the plating layer 13, a conventionally known method can be used. For example, when the underlayer 14 and the plating layer 13 are made of nickel or a nickel alloy, an additive is added to the plating bath after the formation of the underlayer 14 to continuously perform electrolytic nickel plating treatment or electroless nickel plating. It is preferable to form the plating layer 13 using a process.

複数の針状構造物15を析出させる電気めっき処理では、めっき浴に添加する添加剤の種類、濃度、めっき時間を変化させることにより、針状構造物15の形状および大きさを変化させることができる。添加剤としては、エチレンジアミン二塩酸塩(ethylenediamine dihydrochloride)、エチレンジアミン(EDA)などが挙げられる。   In the electroplating process for depositing a plurality of needle-like structures 15, the shape and size of the needle-like structures 15 can be changed by changing the type, concentration, and plating time of the additive added to the plating bath. it can. Examples of the additive include ethylenediamine dihydrochloride and ethylenediamine (EDA).

めっき層13を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて熱処理を行って、めっき層13の結晶化を促進してもよい。   After performing the plating process for forming the plating layer 13, heat treatment may be performed as necessary to promote crystallization of the plating layer 13.

次に、めっき層の別の例として、多面体形状の析出物の集合体を備えためっき層について説明する。図5及び図6に、多面体形状の析出物の集合体を備えためっき層のSEM写真を示す。   Next, as another example of the plating layer, a plating layer including an aggregate of polyhedral precipitates will be described. 5 and 6 show SEM photographs of the plating layer provided with the polyhedral precipitate aggregate.

図5及び図6に示すめっき層は、多面体形状の複数の析出物が下地層の表面に集合してなる集合体で形成されている。図5に示す集合体は、複数の多面体が相互に結合して体積の一部を共有している。多面体形状の複数の析出物は、それぞれ、3つ以上の平面が交わる頂点を複数有している。各析出物は、図5および図6に示すように、それぞれ異なる形状および異なる大きさを有しており、下地層の表面に密集して形成されている。その結果、多面体形状の辺に相当する部分は、不規則な方向を向いている。   The plating layer shown in FIGS. 5 and 6 is formed of an aggregate in which a plurality of polyhedral precipitates are aggregated on the surface of the underlayer. In the aggregate shown in FIG. 5, a plurality of polyhedrons are coupled to each other and share a part of the volume. Each of the plurality of polyhedral precipitates has a plurality of vertices where three or more planes intersect. As shown in FIGS. 5 and 6, each precipitate has a different shape and a different size, and is formed densely on the surface of the underlayer. As a result, the portion corresponding to the side of the polyhedron shape faces an irregular direction.

多面体形状の析出物の最大外形寸法の平均値は0.5〜10μmが好ましく、2〜8μmがより好ましい。析出物の平均最大外形寸法が上記範囲内であると、被処理水中の金属化合物が引っかかりやすいものとなる。特に、被処理水中の金属化合物の平均粒子径が0.1〜10μmである場合、めっき層に金属化合物が引っかかりやすいものとなる。したがって、被処理水中の金属化合物の平均粒子径が上記範囲である場合に、効率よく金属化合物を捕捉できる。また、析出物の平均最大外形寸法が上記範囲内であると、めっき層に金属化合物が引っかかりやすくなり、金属化合物を除去する機能の高いフィルター3となる。   The average value of the maximum outer dimensions of the polyhedral precipitate is preferably 0.5 to 10 μm, and more preferably 2 to 8 μm. When the average maximum outer dimension of the precipitate is within the above range, the metal compound in the water to be treated is easily caught. In particular, when the average particle diameter of the metal compound in the water to be treated is 0.1 to 10 μm, the metal compound is easily caught on the plating layer. Therefore, when the average particle diameter of the metal compound in the water to be treated is within the above range, the metal compound can be captured efficiently. Further, when the average maximum outer dimension of the precipitate is within the above range, the metal compound is easily caught on the plating layer, and the filter 3 having a high function of removing the metal compound is obtained.

多面体形状の析出物の平均最大外形寸法は、以下に示す測定方法により測定する。
すなわち、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて拡大したフィルターの写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、多面体形状の析出物の最も大きさの大きい部分の外形寸法を、一つの写真に対して代表的な10か所を選択して測定し、その平均値を平均最大外形寸法と定義する。
The average maximum outer dimension of the polyhedral precipitate is measured by the following measurement method.
That is, a photograph of the enlarged filter is taken using a scanning electron microscope (SEM), and image processing is performed. Specifically, the outer dimensions of the largest portion of the polyhedral precipitate are measured by selecting ten representative locations for one photograph, and the average value is taken as the average maximum outer dimension. Define.

平面視で、めっき層の被覆された貫通孔の長径は、貫通孔の内壁に接する内接円の直径と近似したときに、平均値で1〜20μmが好ましい。内接円の直径の平均値は、貫通孔の大きさおよびフィルター3の開孔率を決定するものである。フィルターでは、内接円の直径の平均値は、下地層およびめっき層を形成する前の線材間の間隔と、下地層の厚みと、めっき層の厚みのうち、いずれか一つ以上を変化させることによって、調整できる。また、フィルター基材の面積に対するめっき層の被覆された貫通孔の面積は0.04〜5.00%であることが好ましい。 In plan view, the long diameter of the through hole covered with the plating layer is preferably 1 to 20 μm on average when approximate to the diameter of the inscribed circle in contact with the inner wall of the through hole. The average value of the diameter of the inscribed circle determines the size of the through hole and the aperture ratio of the filter 3. In the filter, the average value of the diameter of the inscribed circle changes at least one of the spacing between the wires before forming the base layer and the plating layer, the thickness of the base layer, and the thickness of the plating layer. Can be adjusted. Moreover, it is preferable that the area of the through-hole with which the plating layer was coat | covered with respect to the area of a filter base material is 0.04-5.00%.

平面視で、めっき層の被覆された貫通孔の長径が1〜20μmであると、特に、被処理水中の金属化合物の平均粒子径が0.1〜10μmである場合に、貫通孔の大きさが適切なものとなる。   In plan view, when the long diameter of the through hole covered with the plating layer is 1 to 20 μm, particularly when the average particle diameter of the metal compound in the water to be treated is 0.1 to 10 μm, the size of the through hole Is appropriate.

貫通孔の内壁に接する内接円の直径の平均値は、以下に示す測定方法により測定する。
すなわち、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて拡大したフィルターの写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、平面視で、めっき層の被覆された貫通孔の内壁に接する内接円の直径を、一つの写真に対して代表的な10か所を選択して測定し、その平均値を内接円の直径の平均値と定義する。
The average value of the diameter of the inscribed circle in contact with the inner wall of the through hole is measured by the following measuring method.
That is, a photograph of the enlarged filter is taken using a scanning electron microscope (SEM), and image processing is performed. Specifically, in plan view, the diameter of the inscribed circle in contact with the inner wall of the through hole covered with the plating layer is measured by selecting 10 representative positions for one photograph, and the average value thereof. Is defined as the average value of the diameter of the inscribed circle.

次に、図5または図6に示すフィルターの製造方法について説明する。
線材の表面全面に、めっき処理を用いて、下地層を形成するまでは、先に説明した例のめっき層と同様である。
Next, a method for manufacturing the filter shown in FIG. 5 or 6 will be described.
It is the same as the plating layer in the example described above until the base layer is formed on the entire surface of the wire using plating.

次に、下地層が設けられた線材の表面全面に、めっき処理によって、複数の多面体形状を有する析出物を析出させて、線材をめっき層で被覆する。めっき層を形成するためのめっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、下地層およびめっき層がニッケルまたはニッケル合金からなるものである場合、下地層の形成後、めっき浴に添加剤を添加して、連続して電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、めっき層を形成することが好ましい。   Next, precipitates having a plurality of polyhedral shapes are deposited on the entire surface of the wire provided with the base layer by plating, and the wire is covered with the plating layer. As the plating treatment for forming the plating layer, a conventionally known method can be used. For example, when the underlayer and the plating layer are made of nickel or a nickel alloy, an additive is added to the plating bath after the formation of the underlayer, and continuous electrolytic nickel plating or electroless nickel plating is used. It is preferable to form a plating layer.

複数の多面体形状を有する析出物で形成されているめっき層を形成するためのめっき処理では、めっき浴に添加する添加剤の種類および濃度を変化させることにより、多面体形状の析出物の形状および大きさを変化させることができる。添加剤としては、2−ブチン−1,4−ジオールなどが挙げられる。   In the plating process for forming a plating layer formed of precipitates having a plurality of polyhedral shapes, the shape and size of the polyhedral precipitates are changed by changing the type and concentration of the additive added to the plating bath. It can be changed. Examples of the additive include 2-butyne-1,4-diol.

めっき層を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて熱処理を行って、めっき層の結晶化(多面体化)を促進してもよい。   After performing the plating treatment for forming the plating layer, heat treatment may be performed as necessary to promote crystallization (polyhedralization) of the plating layer.

次に、金属回収装置1を用いた金属回収方法について、図1及び図7を参照して説明する。
本実施形態の金属回収方法は、金属イオンを含む被処理水を塩基性にして金属イオンを金属化合物として析出させる析出工程と、被処理水中に析出させた金属化合物をフィルター3によって分離回収する回収工程と、から構成される。また、回収工程後に、金属化合物を加熱する加熱工程を更に実行する。加熱工程は、フィルター3に金属化合物を付着させたまま、フィルター3を加熱する工程である。更に、加熱工程後に、フィルターを洗浄する洗浄工程を行う。
Next, a metal recovery method using the metal recovery apparatus 1 will be described with reference to FIGS.
The metal recovery method of the present embodiment includes a precipitation process in which water to be treated containing metal ions is made basic to precipitate metal ions as a metal compound, and a recovery in which the metal compound precipitated in the water to be treated is separated and recovered by the filter 3. And a process. Moreover, the heating process which heats a metal compound is further performed after a collection | recovery process. The heating step is a step of heating the filter 3 with the metal compound attached to the filter 3. Further, after the heating process, a cleaning process for cleaning the filter is performed.

図1において、初期段階では、全ての遮断弁が閉じられているとする。
まず、析出工程では、ラインL1の遮断弁S1を開き、金属イオンを含む被処理水を析出槽2に流入させる。そして、pH調整装置2bを作動させて被処理水のpHを塩基性に調整する。被処理水のpHは、回収しようとする金属の種類によって変更すればよい。例えば、銅を回収する場合は、被処理水のpHを9〜11程度にすればよい。これにより、被処理水中の金属イオンは、金属の水酸化物(金属化合物)として析出する。例えば、銅の場合は、金属化合物の一種である水酸化銅(Cu(OH))となって析出する。
In FIG. 1, it is assumed that all shut-off valves are closed in the initial stage.
First, in the precipitation process, the shutoff valve S1 of the line L1 is opened, and the water to be treated containing metal ions is caused to flow into the precipitation tank 2. Then, the pH adjusting device 2b is operated to adjust the pH of the water to be treated to basic. What is necessary is just to change pH of to-be-processed water with the kind of metal which it is going to collect | recover. For example, when recovering copper, the pH of the water to be treated may be about 9-11. Thereby, the metal ion in to-be-processed water precipitates as a metal hydroxide (metal compound). For example, in the case of copper, it is deposited as copper hydroxide (Cu (OH) 2 ), which is a kind of metal compound.

次に、回収工程では、遮断弁S2及び遮断弁S5を開くとともに、加圧ポンプP1を作動させて、塩基性に調整した被処理水をろ過器4の一次側スペース4aに供給する。被処理水はフィルター3によって濾過される。濾過の際に、被処理水中の金属水酸化物(金属化合物)は、フィルター3のめっき層上の針状析出物または多面体状の析出物によって補足され、フィルター3のめっき層に付着した状態で回収される。フィルター3を通過した被処理水は、排水ラインL5を経由して処理水槽7に貯留される。   Next, in the recovery step, the shutoff valve S2 and the shutoff valve S5 are opened, and the pressurizing pump P1 is operated to supply the treated water adjusted to basicity to the primary space 4a of the filter 4. The water to be treated is filtered by the filter 3. During the filtration, the metal hydroxide (metal compound) in the water to be treated is captured by the acicular precipitates or polyhedral precipitates on the plating layer of the filter 3, and attached to the plating layer of the filter 3. Collected. The treated water that has passed through the filter 3 is stored in the treated water tank 7 via the drain line L5.

なお、析出工程及び回収工程を実施する順序は特に制限はなく、析出工程の次に回収工程を行ってもよいし、析出工程の継続中に回収工程を開始してもよいし、析出工程を休止させたまま回収工程を行ってもよい。   The order of performing the precipitation step and the recovery step is not particularly limited, and the recovery step may be performed after the precipitation step, or the recovery step may be started during the continuation of the precipitation step. You may perform a collection | recovery process, making it pause.

次に、加熱工程では、加圧ポンプP1を停止させ、遮断弁S2を閉じる。これにより、ろ過器4への被処理水の供給を停止する。遮断弁S5は開けておいてもよく、閉めてもよい。そして、フィルター加熱装置8を作動させてフィルター3を加熱する。フィルター3を加熱することで、フィルター3に付着した金属化合物が加熱される。フィルター3の加熱温度は、回収しようとする金属種によっても異なるが、下限は60℃以上であればよい。また、上限は、500℃以下であればよい。フィルター3に付着した金属化合物は金属水酸化物であり、この金属水酸化物を加熱することで、脱水反応が起きて金属酸化物が生成する。例えば、銅の場合は、水酸化銅(Cu(OH))が酸化銅(CuO)になる。水酸化銅を酸化銅に変化させるためには、加熱温度は60〜80℃の範囲で十分である。銅以外の他の金属の場合は、その金属の水酸化物を酸化物に変化させるための最適な加熱温度を採用すればよい。 Next, in the heating step, the pressure pump P1 is stopped and the shutoff valve S2 is closed. Thereby, supply of the to-be-processed water to the filter 4 is stopped. The shut-off valve S5 may be opened or closed. Then, the filter heating device 8 is operated to heat the filter 3. By heating the filter 3, the metal compound adhering to the filter 3 is heated. The heating temperature of the filter 3 varies depending on the metal species to be collected, but the lower limit may be 60 ° C. or higher. Moreover, an upper limit should just be 500 degrees C or less. The metal compound adhering to the filter 3 is a metal hydroxide, and when this metal hydroxide is heated, a dehydration reaction occurs and a metal oxide is generated. For example, in the case of copper, copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) becomes copper oxide (CuO). In order to change copper hydroxide to copper oxide, the heating temperature is sufficient in the range of 60 to 80 ° C. In the case of a metal other than copper, an optimum heating temperature for changing the metal hydroxide to an oxide may be employed.

一般に金属水酸化物は水和している状態で析出するため金属含有率が低い状態にあるが、これを金属酸化物に変化させることで、金属含有率を高くすることができる。また、金属の種類によっては、金属酸化物の状態ではフィルター3の最表面のめっき層に固着しやすい性質を持つものもあるが、金属酸化物に変化させることで、フィルターの表面から剥離しやすくなる。   In general, the metal hydroxide is precipitated in a hydrated state, so that the metal content is low. However, by changing this to a metal oxide, the metal content can be increased. Also, depending on the type of metal, some metal oxides can easily adhere to the plating layer on the outermost surface of the filter 3, but by changing to a metal oxide, it can be easily peeled off from the filter surface. Become.

次に、フィルター3の表面を洗浄する洗浄工程を行う。まず、遮断弁S5を開けておいた場合はこれを閉じる。ついで、洗浄ラインL3の加圧ポンプP2を作動させ、遮断弁S3及び遮断弁S4を開く。これにより、処理水槽7に貯留されていた濾過済みの被処理水が洗浄ラインL3を経由し、洗浄水としてろ過器4の一次側スペース4aに流入する。流入した洗浄水は、フィルター3に付着していた金属酸化物をフィルター3から剥離させる。洗浄水によって剥離された金属酸化物は、洗浄水とともに回収ラインL4を経由して回収タンク6に送られる。   Next, a cleaning process for cleaning the surface of the filter 3 is performed. First, when the shut-off valve S5 has been opened, it is closed. Subsequently, the pressurization pump P2 of the washing line L3 is operated, and the shutoff valve S3 and the shutoff valve S4 are opened. As a result, the filtered water to be treated stored in the treated water tank 7 flows into the primary space 4a of the filter 4 as the washed water through the washing line L3. The washing water that has flowed in causes the metal oxide attached to the filter 3 to peel off from the filter 3. The metal oxide peeled off by the cleaning water is sent to the recovery tank 6 through the recovery line L4 together with the cleaning water.

洗浄工程における洗浄水の使用量は、回収工程においてフィルター3を通過した被処理水の量よりも大幅に少ない。よって、回収工程から洗浄工程を経ることによって、金属水酸化物が金属酸化物に変化するとともに、洗浄工程後の洗浄水中の金属酸化物の濃度が、回収工程前の被処理水中の金属水酸化物の濃度より高くなる。   The amount of cleaning water used in the cleaning step is significantly smaller than the amount of water to be treated that has passed through the filter 3 in the recovery step. Therefore, the metal hydroxide is changed to a metal oxide through the washing process from the collecting process, and the concentration of the metal oxide in the washing water after the washing process is changed to the metal hydroxide in the treated water before the collecting process. It becomes higher than the concentration of things.

回収タンク6に回収された金属酸化物は、タンク内で沈降分別されるか、あるいは更に別の濾過装置によって固液分離される。このようにして、被処理水中の金属イオンを金属酸化物の形態で回収する。   The metal oxide recovered in the recovery tank 6 is settled and separated in the tank, or is further solid-liquid separated by another filter device. In this way, metal ions in the water to be treated are recovered in the form of metal oxide.

また、処理水槽7に貯留された被処理水は、一部が洗浄水として使用され、残部は処理水として、遮断弁S6を開けた被処理水排出ラインL6によって外部に排出させる。   The treated water stored in the treated water tank 7 is partly used as washing water, and the remaining is treated water, and is discharged to the outside through the treated water discharge line L6 with the shut-off valve S6 opened.

本実施形態の金属回収装置1によれば、被処理水中の金属イオンを金属化合物として析出させる析出槽2と、金属化合物を分離回収するフィルター3を備えたろ過器4とを備え、フィルター3に多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体が備えられているので、析出させた金属化合物をこれらの集合体によって捕捉させつつ、被処理水の濾過流量を高くすることができ、被処理水中の金属を効率よく回収でき、凝集剤等の添加装置が不要になる。
また、本実施形態の金属回収装置1によれば、金属化合物が付着したフィルター3に洗浄水を供給する洗浄機構5と、金属化合物を含む洗浄水を貯留する回収タンク6と、が更に備えられるので、金属化合物を容易に回収できる。
更に、本実施形態の金属回収装置1によれば、金属化合物が付着したフィルター3を加熱するフィルター加熱装置8が更に備えられるので、金属化合物を安定化させて回収を容易に行うことができる。特に、被処理水中の金属イオンを金属水酸化物として析出させた場合、フィルター3の加熱によって金属水酸化物を金属酸化物に変化させることができる。金属酸化物は、金属水酸化物に比べて単位質量あたりの金属含有量が高く、また、フィルター3から剥離しやすいものとなる。従って、フィルター3に付着した金属水酸化物を加熱して金属酸化物とすることで、高品位の金属化合物として回収でき、また、金属化合物の回収率及びフィルターの洗浄効率を高めることができる。
また、フィルター3を構成するフィルター基材及びめっき層が金属で構成されるので、フィルター3を加熱してもフィルターが変質することがなく、フィルター3を繰り返し使用することができる。
更に、フィルター3をステンレスやニッケル等の耐食性に優れた金属で構成することで、塩基性にした被処理水にも充分に耐えることができる。
According to the metal recovery apparatus 1 of the present embodiment, the filter 3 includes the precipitation tank 2 that precipitates metal ions in the water to be treated as a metal compound, and the filter 4 that includes the filter 3 that separates and recovers the metal compound. Since a polyhedral precipitate aggregate or a plurality of acicular precipitate aggregates is provided, the filtration rate of the water to be treated is increased while capturing the precipitated metal compound by these aggregates. The metal in the water to be treated can be efficiently recovered, and an addition device such as a flocculant is not necessary.
In addition, according to the metal recovery apparatus 1 of the present embodiment, the cleaning mechanism 5 that supplies the cleaning water to the filter 3 to which the metal compound is attached and the recovery tank 6 that stores the cleaning water containing the metal compound are further provided. Therefore, the metal compound can be easily recovered.
Furthermore, according to the metal recovery apparatus 1 of the present embodiment, since the filter heating apparatus 8 that heats the filter 3 to which the metal compound is attached is further provided, the metal compound can be stabilized and recovered easily. In particular, when metal ions in the water to be treated are precipitated as metal hydroxides, the metal hydroxides can be changed to metal oxides by heating the filter 3. The metal oxide has a higher metal content per unit mass than the metal hydroxide, and is easily peeled off from the filter 3. Therefore, by heating the metal hydroxide adhering to the filter 3 to form a metal oxide, it can be recovered as a high-quality metal compound, and the recovery rate of the metal compound and the cleaning efficiency of the filter can be increased.
Moreover, since the filter base material and the plating layer which comprise the filter 3 are comprised with a metal, even if the filter 3 is heated, a filter will not change and the filter 3 can be used repeatedly.
Furthermore, by constituting the filter 3 with a metal having excellent corrosion resistance such as stainless steel or nickel, it is possible to sufficiently withstand the basic water to be treated.

次に、本実施形態の金属回収方法によれば、被処理水中の金属イオンを金属化合物として析出させ、この被処理水をフィルター3で濾過することにより金属化合物を分離回収する際に、フィルター3として、表面に多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体が備えられたフィルター3を用いることで、析出させた金属化合物をこれらの集合体によって捕捉させつつ、被処理水の濾過流量を高くすることができ、被処理水中の金属を効率よく回収でき、凝集剤等の添加が不要になる。
また、本実施形態の金属回収方法によれば、金属化合物を回収後に、金属化合物を加熱するので、金属化合物を安定化させて回収を容易に行うことができる。特に、被処理水中の金属イオンを金属水酸化物として析出させた場合、金属水酸化物を加熱して金属酸化物に変化させることができる。金属酸化物は、金属水酸化物に比べて単位質量あたりの金属含有量が高い。従って、金属水酸化物を加熱して金属酸化物とすることで、高品位の金属化合物として回収できる。
また、本実施形態の金属回収方法によれば、フィルター3に金属水酸化物(金属化合物)を付着させたまま、フィルター3を加熱するので、金属水酸化物を、フィルター3からの剥離が容易な金属酸化物に変化させることができる。これにより、金属化合物の回収率及びフィルター3の洗浄効率を高めることができる。
Next, according to the metal recovery method of the present embodiment, when the metal compound is separated and recovered by depositing metal ions in the water to be treated as a metal compound and filtering the water to be treated through the filter 3, the filter 3. As described above, by using the filter 3 having a polyhedral precipitate aggregate or a plurality of acicular precipitate aggregates on the surface, the deposited metal compound is captured by these aggregates, and the target object is treated. The filtration flow rate of water can be increased, metals in the water to be treated can be efficiently recovered, and the addition of a flocculant and the like is not necessary.
Further, according to the metal recovery method of the present embodiment, the metal compound is heated after the metal compound is recovered, so that the metal compound can be stabilized and recovered easily. In particular, when metal ions in the water to be treated are deposited as metal hydroxides, the metal hydroxides can be heated and converted into metal oxides. The metal oxide has a higher metal content per unit mass than the metal hydroxide. Therefore, it can collect | recover as a high quality metal compound by heating a metal hydroxide to make a metal oxide.
Further, according to the metal recovery method of the present embodiment, the filter 3 is heated while the metal hydroxide (metal compound) is attached to the filter 3, so that the metal hydroxide can be easily separated from the filter 3. The metal oxide can be changed. Thereby, the recovery rate of the metal compound and the cleaning efficiency of the filter 3 can be increased.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態である金属回収装置及び金属回収方法について図8及び図9を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a metal recovery apparatus and a metal recovery method according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施形態の金属回収装置101は、フィルター加熱装置8が備えられず、その代わりに、回収タンク6内の金属化合物を含む洗浄水を加熱する水加熱装置108が備えられる点で、第1の実施形態の金属回収装置1と異なっている。その他の構成は両者に相違がない。相違のない構成については、図8において図1と同じ符号を付けて、その説明を省略する。   The metal recovery device 101 of the present embodiment is not provided with the filter heating device 8, but instead is provided with a water heating device 108 for heating the cleaning water containing the metal compound in the recovery tank 6. It is different from the metal recovery apparatus 1 of the embodiment. There is no difference between the other configurations. The same components as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals in FIG. 8 and description thereof is omitted.

本実施形態の金属回収装置101は、図8に示すように、析出槽2と、フィルター3を備えたろ過器4と、洗浄機構5と、回収タンク6と、処理水槽7と、が備えられている。また、図8に示す金属回収装置101には、回収タンク6に貯留された金属化合物を含む洗浄水を加熱する水加熱装置108が更に備えられている。   As shown in FIG. 8, the metal recovery apparatus 101 according to the present embodiment includes a precipitation tank 2, a filter 4 including a filter 3, a cleaning mechanism 5, a recovery tank 6, and a treated water tank 7. ing. Further, the metal recovery apparatus 101 shown in FIG. 8 is further provided with a water heating apparatus 108 for heating the cleaning water containing the metal compound stored in the recovery tank 6.

回収タンク6は、ろ過器4から回収ラインL4を経由して排出された洗浄水を貯留する。貯留された洗浄水には、フィルター3から剥離された金属化合物が含まれる。   The recovery tank 6 stores the wash water discharged from the filter 4 via the recovery line L4. The stored washing water contains the metal compound peeled off from the filter 3.

また、水加熱装置8は、回収タンク内に貯留された洗浄水を加熱できるものであればよく、例えば、洗浄水を直接加熱または間接加熱する電熱装置、洗浄水に高温蒸気を吹き付けて加熱する蒸気噴射装置、または、洗浄水に高温の燃焼ガス等を吹き付ける高温ガス噴射装置等を用いることができる。水加熱装置108は、洗浄水を100℃程度まで加熱可能とされている。   Further, the water heating device 8 may be any device that can heat the cleaning water stored in the recovery tank. For example, the water heating device 8 heats the cleaning water directly or indirectly, and heats the cleaning water by spraying high temperature steam. A steam injection device or a high-temperature gas injection device that blows high-temperature combustion gas or the like onto the cleaning water can be used. The water heating device 108 can heat the cleaning water to about 100 ° C.

次に、本実施形態の金属回収方法について、図8及び図9を参照して説明する。
本実施形態の金属回収方法は、金属イオンを金属化合物として析出させる析出工程と、金属化合物をフィルター3によって分離回収する回収工程と、から構成される。また、回収工程後に、洗浄工程と、金属化合物を加熱する加熱工程を更に実行する。洗浄工程及び加熱工程では、フィルター3を洗浄した洗浄水を回収タンク6に回収してから、回収タンク6内において金属化合物を含む洗浄水を加熱する。
Next, the metal recovery method of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.8 and FIG.9.
The metal recovery method according to the present embodiment includes a precipitation process in which metal ions are precipitated as a metal compound, and a recovery process in which the metal compound is separated and recovered by the filter 3. Further, after the recovery process, a cleaning process and a heating process for heating the metal compound are further performed. In the washing step and the heating step, the washing water that has washed the filter 3 is collected in the collection tank 6, and then the washing water containing the metal compound is heated in the collection tank 6.

析出工程及び回収工程は、第1の実施形態の場合と同様であるので説明を省略する。   Since the deposition step and the recovery step are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

回収工程によって被処理水中の金属水酸化物(金属化合物)を固液分離した後、フィルター3の表面を洗浄する洗浄工程を行う。まず、回収工程において遮断弁S5を開けておいた場合はこれを閉じる。次いで、洗浄ラインL3の加圧ポンプP2を作動させ、遮断弁S3及び遮断弁S4を開く。これにより、処理水槽7に貯留されていた濾過済みの被処理水が洗浄ラインL3を経由し、洗浄水としてろ過器4の一次側スペース4aに流入する。流入した洗浄水は、フィルター3に付着していた金属水酸化物をフィルター3から剥離させる。洗浄水によって剥離された金属水酸化物は、洗浄水とともに回収ラインL4を経由して回収タンク6に送られる。   After the metal hydroxide (metal compound) in the water to be treated is solid-liquid separated by the recovery process, a cleaning process for cleaning the surface of the filter 3 is performed. First, if the shut-off valve S5 has been opened in the recovery process, it is closed. Next, the pressure pump P2 of the cleaning line L3 is operated, and the shutoff valve S3 and the shutoff valve S4 are opened. As a result, the filtered water to be treated stored in the treated water tank 7 flows into the primary space 4a of the filter 4 as the washed water through the washing line L3. The washing water that has flowed in causes the metal hydroxide adhering to the filter 3 to peel off from the filter 3. The metal hydroxide peeled off by the cleaning water is sent to the recovery tank 6 through the recovery line L4 together with the cleaning water.

次に、加熱工程では、加圧ポンプP2を停止させ、遮断弁S3及びS4を閉じる。次いで、水加熱装置108を作動させて回収タンク6内の洗浄水を加熱する。洗浄水を加熱することで、洗浄水に含まれる金属水酸化物が加熱される。加熱温度は、回収しようとする金属種によっても異なるが、下限は60℃以上であればよい。また、上限は100℃以下であればよい。回収タンク6に回収された金属化合物は金属水酸化物であり、この金属水酸化物を加熱することで、脱水反応が起きて金属酸化物が生成する。例えば、銅の場合は、水酸化銅(Cu(OH))が酸化銅(CuO)になる。水酸化銅を酸化銅に変化させるためには、加熱温度は60〜80℃の範囲で十分である。銅以外の他の金属の場合は、その金属の水酸化物を酸化物に変化させるための最適な加熱温度を採用すればよい。 Next, in the heating step, the pressure pump P2 is stopped and the shutoff valves S3 and S4 are closed. Next, the water heating device 108 is operated to heat the cleaning water in the collection tank 6. By heating the washing water, the metal hydroxide contained in the washing water is heated. The heating temperature varies depending on the metal species to be collected, but the lower limit may be 60 ° C. or higher. Moreover, an upper limit should just be 100 degrees C or less. The metal compound recovered in the recovery tank 6 is a metal hydroxide, and by heating the metal hydroxide, a dehydration reaction occurs and a metal oxide is generated. For example, in the case of copper, copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) becomes copper oxide (CuO). In order to change copper hydroxide to copper oxide, the heating temperature is sufficient in the range of 60 to 80 ° C. In the case of a metal other than copper, an optimum heating temperature for changing the metal hydroxide to an oxide may be employed.

金属水酸化物は水和している状態で析出するため金属含有率が低い状態にあるが、これを金属酸化物に変化させることで、金属含有率を高くすることができる。   Since the metal hydroxide precipitates in a hydrated state, the metal content is low, but the metal content can be increased by changing this to a metal oxide.

洗浄工程における洗浄水の使用量は、回収工程においてフィルター3を通過した被処理水の量よりも大幅に少ない。よって、回収工程から加熱工程を経ることによって、金属水酸化物が金属酸化物に変化するとともに、洗浄工程後の洗浄水中の金属酸化物の濃度が、回収工程前の被処理水中の金属水酸化物の濃度より高くなる。   The amount of cleaning water used in the cleaning step is significantly smaller than the amount of water to be treated that has passed through the filter 3 in the recovery step. Therefore, through the heating process from the recovery process, the metal hydroxide changes to the metal oxide, and the concentration of the metal oxide in the cleaning water after the cleaning process is changed to metal hydroxide in the water to be treated before the recovery process. It becomes higher than the concentration of things.

回収タンク6内において加熱されて生成した金属酸化物は、タンク内で沈降分別されるか、あるいは更に別の濾過装置によって固液分離される。このようにして、被処理水中の金属イオンを金属酸化物の形態で回収する。   The metal oxide generated by heating in the recovery tank 6 is settled and separated in the tank, or is solid-liquid separated by another filter. In this way, metal ions in the water to be treated are recovered in the form of metal oxide.

処理水槽7に貯留された被処理水は、一部が洗浄水として使用され、残部は処理水として、遮断弁S6を開けた被処理水排出ラインL6によって外部に排出させる。   The treated water stored in the treated water tank 7 is partially used as washing water, and the remaining is treated water, and is discharged to the outside through the treated water discharge line L6 with the shut-off valve S6 opened.

本実施形態の金属回収装置101は、第1の実施形態と同様な効果が得られるとともに、以下の効果も得られる。
本実施形態の金属回収装置101によれば、回収タンク6に回収した洗浄水を加熱する水加熱装置108が備えられるので、金属化合物を安定化させて回収を容易に行うことができる。特に、被処理水中の金属イオンを金属水酸化物として析出させた場合、洗浄水の加熱によって金属水酸化物を金属酸化物に変化させることができる。金属酸化物は、金属水酸化物に比べて単位質量あたりの金属含有量が高いものとなる。従って、洗浄水中の金属水酸化物を加熱して金属酸化物とすることで、高品位の金属化合物として回収できる。
The metal recovery apparatus 101 of this embodiment can obtain the same effects as those of the first embodiment, and also the following effects.
According to the metal recovery apparatus 101 of the present embodiment, since the water heating apparatus 108 for heating the cleaning water recovered in the recovery tank 6 is provided, the metal compound can be stabilized and recovered easily. In particular, when metal ions in the water to be treated are deposited as metal hydroxides, the metal hydroxides can be changed to metal oxides by heating the washing water. The metal oxide has a higher metal content per unit mass than the metal hydroxide. Therefore, it can collect | recover as a high quality metal compound by heating the metal hydroxide in washing water to make a metal oxide.

また、本実施形態の金属回収方法は、第1の実施形態と同様な効果が得られるとともに、以下の効果も得られる。
本実施形態の金属回収方法によれば、回収タンク6に回収した洗浄水を加熱するので、金属化合物を安定化させて回収を容易に行うことができる。特に、被処理水中の金属イオンを金属水酸化物として析出させた場合、金属水酸化物を加熱して金属酸化物に変化させることができる。金属酸化物は、金属水酸化物に比べて単位質量あたりの金属含有量が高い。従って、金属水酸化物を加熱して金属酸化物とすることで、高品位の金属化合物として回収できる。
Further, the metal recovery method of the present embodiment can obtain the same effects as those of the first embodiment, and also the following effects.
According to the metal recovery method of the present embodiment, since the wash water recovered in the recovery tank 6 is heated, the metal compound can be stabilized and recovered easily. In particular, when metal ions in the water to be treated are deposited as metal hydroxides, the metal hydroxides can be heated and converted into metal oxides. The metal oxide has a higher metal content per unit mass than the metal hydroxide. Therefore, it can collect | recover as a high quality metal compound by heating a metal hydroxide to make a metal oxide.

上記各実施形態では、綾織りした網目状の線材12からなるフィルター基材16を備えたフィルター3を例に挙げて説明したが、フィルター3のフィルター基材は、上記の例に限定されるものではない。   In each of the above embodiments, the filter 3 including the filter base material 16 made of the twill-woven mesh-like wire 12 has been described as an example. However, the filter base material of the filter 3 is limited to the above example. is not.

例えば、フィルター基材として、複数の貫通孔の形成された板状の基材を有するフィルターを用いてもよい。   For example, a filter having a plate-like substrate having a plurality of through holes may be used as the filter substrate.

図10は、フィルター他の例を示した外観斜視図である。図11は、図10に示すフィルターを端面側から見た時の断面図である。
フィルター212の有する板状の基材211は、上記各実施形態における網目状の基材11と同じ材料で形成されている。以下、フィルター212についての説明において、上記各実施形態におけるフィルター10と同じ構成については、説明を省略する。
FIG. 10 is an external perspective view showing another example of the filter. FIG. 11 is a cross-sectional view of the filter shown in FIG. 10 when viewed from the end surface side.
The plate-like base material 211 included in the filter 212 is formed of the same material as the mesh-like base material 11 in each of the above embodiments. Hereinafter, in the description of the filter 212, the description of the same configuration as the filter 10 in each of the above embodiments is omitted.

板状のフィルター基材211には、厚み方向に貫通する複数の貫通孔213、213…が形成されている。貫通孔213、213…は、フィルター基材211の一次面211aと二次面211bとを結ぶ円筒形の孔である。貫通孔213、213…は、一次面211aに沿って千鳥配列となるように配置されている。   A plurality of through holes 213, 213... Penetrating in the thickness direction are formed in the plate-shaped filter base material 211. The through holes 213, 213,... Are cylindrical holes that connect the primary surface 211a and the secondary surface 211b of the filter base material 211. The through holes 213, 213,... Are arranged in a staggered arrangement along the primary surface 211a.

貫通孔213の平均孔径は0.1〜100μmであることが好ましい。貫通孔213、213…の平均孔径が0.1μm以上であると、フィルター212を有するろ過器において濾過流量が確保しやすくなり、効率的に被処理液の濾過を行うことができる。貫通孔213、213…の平均孔径が100μm以下であると、金属化合物を捕捉しやすくなる。
貫通孔213、213…の平均孔径とは、フィルター212を貫通する複数の貫通孔213、213…の内接円の直径の平均値を意味する。
The average pore diameter of the through holes 213 is preferably 0.1 to 100 μm. When the average pore diameter of the through holes 213, 213,... Is 0.1 μm or more, the filtration flow rate is easily secured in the filter having the filter 212, and the liquid to be treated can be efficiently filtered. When the average pore diameter of the through holes 213, 213,... Is 100 μm or less, the metal compound is easily captured.
The average hole diameter of the through holes 213, 213,... Means the average value of the diameters of the inscribed circles of the plurality of through holes 213, 213,.

フィルター212の表面全面には、複数の微細構造物205が形成されている。すなわち、微細構造物205は、フィルター212の一次面(流入面)211aと、被処理液が流出する二次面(流出面)211bと、貫通孔213の内壁面とを覆うように形成されている。微細構造物205としては、上記各実施形態における針状構造物または多面体構造物が形成されている。微細構造物205は、貫通孔213の平均孔径よりも最大外形寸法が小さいものである。   A plurality of fine structures 205 are formed on the entire surface of the filter 212. That is, the fine structure 205 is formed so as to cover the primary surface (inflow surface) 211a of the filter 212, the secondary surface (outflow surface) 211b through which the liquid to be processed flows out, and the inner wall surface of the through hole 213. Yes. As the fine structure 205, the needle-like structure or the polyhedral structure in each of the above embodiments is formed. The fine structure 205 has a maximum outer dimension smaller than the average hole diameter of the through holes 213.

図10に示すフィルター212は、上記各実施形態におけるフィルター基材に代えて、フィルター基材211を用いること以外は、上記各実施形態におけるフィルター3と同様にして製造できる。   The filter 212 shown in FIG. 10 can be manufactured in the same manner as the filter 3 in the above embodiments except that the filter base material 211 is used instead of the filter base material in the above embodiments.

図10に示すフィルター212では、フィルター基材211に、平面視円形の貫通孔213を千鳥配列となるように配置しているが、個々の貫通孔の形状やその配置は限定されない。
図12〜図14は、フィルターの他の例を示した平面模式図である。図12に示すフィルター291では、平面形状が矩形である貫通孔292を格子状に等間隔で配列している。図13に示すフィルター294では、平面形状が長方形である貫通孔295を千鳥配列となるように形成している。図14に示すフィルター297では、平面形状が六角形である貫通孔298を千鳥配列となるように形成している。
In the filter 212 shown in FIG. 10, the through holes 213 having a circular shape in plan view are arranged in the filter base material 211 in a staggered arrangement, but the shape and arrangement of the individual through holes are not limited.
12 to 14 are schematic plan views illustrating other examples of the filter. In the filter 291 shown in FIG. 12, the through holes 292 having a rectangular planar shape are arranged at regular intervals in a lattice shape. In the filter 294 shown in FIG. 13, the through holes 295 having a rectangular planar shape are formed in a staggered arrangement. In the filter 297 shown in FIG. 14, the through holes 298 having a hexagonal plan shape are formed in a staggered arrangement.

これ以外にも、基材に形成する貫通孔の平面形状は、三角形や五角形など多角形状、楕円形状、十字形状など各種形状とすることができ、特に限定されるものでは無い。
また、複数の貫通孔の配列形態に関しても、例えば、図12に示すフィルター291のように均等配列であってもよいし、図10、図13、図14に示すに示すフィルター212、294、297のように、千鳥配列であってもよいし、その他、ランダムに配列してもよく、特に限定されるものでは無い。
これらの平面形状を有する貫通孔の平均孔径とは、フィルターを貫通する複数の貫通孔の内接円の直径の平均値を意味する。
In addition to this, the planar shape of the through-hole formed in the base material can be various shapes such as a polygonal shape such as a triangle and a pentagon, an elliptical shape, and a cross shape, and is not particularly limited.
Further, regarding the arrangement form of the plurality of through holes, for example, the filters 291 shown in FIG. 12 may be equally arranged, or the filters 212, 294, and 297 shown in FIG. 10, FIG. 13, and FIG. Like this, it may be a staggered arrangement, or may be arranged at random, and is not particularly limited.
The average hole diameter of the through holes having these planar shapes means an average value of the diameters of the inscribed circles of the plurality of through holes penetrating the filter.

これらのフィルター291、294、297の表面全面には、図10に示すフィルター212と同様に、複数の微細構造物205が形成されている。微細構造物205としては、上記各実施形態における針状構造物または多面体構造物が形成されている。微細構造物205は、貫通孔213の平均孔径よりも最大外形寸法が小さいものである。   Similar to the filter 212 shown in FIG. 10, a plurality of fine structures 205 are formed on the entire surface of the filters 291, 294, and 297. As the fine structure 205, the needle-like structure or the polyhedral structure in each of the above embodiments is formed. The fine structure 205 has a maximum outer dimension smaller than the average hole diameter of the through holes 213.

図10〜図14に示すフィルター212、291、294、297は、板状のまま使用してもよいし、例えば、円筒状に形成して用いてもよい。   The filters 212, 291, 294, and 297 shown in FIGS. 10 to 14 may be used in the form of a plate, or may be formed in a cylindrical shape, for example.

また、フィルター基材として、線材を面状に配列させた濾過体と、前記線材を支持する支持部材とを有し、互いに隣接する前記線材どうしの間には隙間が形成され、前記濾過体のうち、被処理液が流入する一次面側に臨む前記線材は平坦面を成す基材を有するフィルターを用いてもよい。   Further, as a filter base material, it has a filter body in which wire rods are arranged in a planar shape, and a support member that supports the wire rod, a gap is formed between the wire rods adjacent to each other, and the filter body Among these, a filter having a base material that forms a flat surface may be used as the wire facing the primary surface into which the liquid to be treated flows.

図15は、円筒状に形成されたフィルターの他の例を示した概略図である。図16は、図15に示すフィルターを端面側から見た時の断面図である。図17は、図15に示すフィルターの内周面側を示す要部拡大断面図である。   FIG. 15 is a schematic view showing another example of a filter formed in a cylindrical shape. 16 is a cross-sectional view of the filter shown in FIG. 15 when viewed from the end surface side. 17 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the inner peripheral surface side of the filter shown in FIG.

フィルター300のフィルター基材310は、線材311を面状に配列させた濾過体312と、線材311を支持する支持部材313とから形成されている。濾過体312は、長尺の線材311をコイル状に巻回させ、中空の筒状体に成形させたものである。   The filter base material 310 of the filter 300 is formed of a filter body 312 in which the wire materials 311 are arranged in a planar shape, and a support member 313 that supports the wire material 311. The filter body 312 is formed by winding a long wire 311 into a coil shape and forming it into a hollow cylindrical body.

線材311は、延伸方向に対して直角な断面形状が三角形である。線材311は、隣接する線材同士の間に所定幅の隙間を保って離間するように、支持部材313に支持されている。これにより、円筒形の濾過体312には、内周面312aと外周面312bとの間を貫通するスリット状の隙間316が形成されている。   The wire 311 has a triangular cross section perpendicular to the extending direction. The wire 311 is supported by the support member 313 so as to be separated from each other while maintaining a gap having a predetermined width between adjacent wires. Thus, a slit-shaped gap 316 is formed in the cylindrical filter body 312 so as to penetrate between the inner peripheral surface 312a and the outer peripheral surface 312b.

支持部材313は、断面が四角形の線材である。支持部材313は、濾過体312の外周面312b側で線材311に接合されている。支持部材313は、線材311の周回方向に沿って、例えば等間隔で4か所形成されている。支持部材313は、濾過体312の中心軸に対して平行に延び、巻回された線材311を外周面312b側から支持している。支持部材313と線材311とは、例えば、焼結によって接合されている。   The support member 313 is a wire having a square cross section. The support member 313 is joined to the wire 311 on the outer peripheral surface 312 b side of the filter body 312. For example, four support members 313 are formed at equal intervals along the circumferential direction of the wire 311. The support member 313 extends in parallel to the central axis of the filter body 312 and supports the wound wire 311 from the outer peripheral surface 312b side. The support member 313 and the wire 311 are joined by, for example, sintering.

濾過体312の内周面312a側に臨む線材311は、平坦面311fを有する。すなわち、断面形状が三角形である線材311の三角形の1辺が、内周面312aに沿うように配置されている。そして、線材311の内周面312aに沿う三角形の1辺と対向する三角形の頂点で、線材311が支持部材313に接合されている。   The wire 311 facing the inner peripheral surface 312a side of the filter body 312 has a flat surface 311f. That is, one side of the triangle of the wire 311 having a triangular cross-sectional shape is arranged along the inner peripheral surface 312a. The wire 311 is joined to the support member 313 at the apex of the triangle facing one side of the triangle along the inner peripheral surface 312a of the wire 311.

図15に示すフィルター300では、濾過体312の内周面312aに向けて被処理水を流入させ、隙間316を通過させて被処理水の濾過を行い、外周面312bから濾過後の処理水を流出させる。周回違いで隣接する線材311、311同士の隙間316は、断面形状が三角形の線材311を用いることによって、被処理液が流入する内周面(一次面)312a側から、処理液が流出する外周面(二次面)312b側に向けて幅が広がるように形成されている。   In the filter 300 shown in FIG. 15, the water to be treated flows into the inner peripheral surface 312a of the filter body 312 and the water to be treated is filtered through the gap 316, and the treated water is filtered from the outer peripheral surface 312b. Spill. The gaps 316 between the wire rods 311 and 311 adjacent to each other with different circulations are formed by using the wire rod 311 having a triangular cross-sectional shape. It is formed so that the width increases toward the surface (secondary surface) 312b side.

図15に示すフィルター300において、貫通孔の平均孔径とは、線材311間の隙間316における最も狭い部分の平均距離を意味する。言い換えると、フィルター300における貫通孔の平均孔径とは、内周面312a側に臨む隣接する平坦面311f間の距離を意味する。   In the filter 300 shown in FIG. 15, the average hole diameter of the through holes means the average distance of the narrowest portion in the gap 316 between the wire rods 311. In other words, the average hole diameter of the through holes in the filter 300 means a distance between adjacent flat surfaces 311f facing the inner peripheral surface 312a.

フィルター300では、被処理液が流入する内周面312a側(言い換えると、内周面312a側に臨む線材311の平坦面311f(図17参照))に、複数の微細構造物305が形成されている。フィルター300の有する複数の微細構造物305としては、上記各実施形態における針状構造物または多面体構造物が形成されている。微細構造物305は、貫通孔の平均孔径よりも最大外形寸法が小さいものである。
微細構造物305は、フィルター300の表面全面に形成されていてもよい。
In the filter 300, a plurality of fine structures 305 are formed on the inner peripheral surface 312a side into which the liquid to be treated flows (in other words, on the flat surface 311f (see FIG. 17) of the wire 311 facing the inner peripheral surface 312a). Yes. As the plurality of fine structures 305 included in the filter 300, the needle-like structure or the polyhedron structure in each of the above embodiments is formed. The fine structure 305 has a maximum outer dimension smaller than the average hole diameter of the through holes.
The fine structure 305 may be formed on the entire surface of the filter 300.

図15に示すフィルター300は、上記各実施形態におけるフィルター3のフィルター基材16に代えて、コイル状に巻回した線材311と支持部材313とを焼結して結合したフィルター基材310を用いること以外は、上記各実施形態におけるフィルター3と同様にして製造できる。   A filter 300 shown in FIG. 15 uses a filter base material 310 in which a wire 311 wound in a coil shape and a support member 313 are sintered and bonded instead of the filter base material 16 of the filter 3 in each of the above embodiments. Except for this, it can be manufactured in the same manner as the filter 3 in each of the above embodiments.

図15に示すフィルター300では、被処理液の流入する内周面312aを構成する線材311の平坦面311fに、複数の微細構造物305が形成されている。したがって、被処理水の流入時におけるフィルター300への水圧が均一となり、フィルター300の表面に水圧が局部的に集中することはない。このため、図15に示すフィルター300では、被処理水の流入時の水圧に対するフィルター300の耐久性が高められるとともに、ケークの形成が促進される。   In the filter 300 shown in FIG. 15, a plurality of fine structures 305 are formed on the flat surface 311f of the wire 311 constituting the inner peripheral surface 312a into which the liquid to be treated flows. Therefore, the water pressure to the filter 300 at the time of inflow of the water to be treated becomes uniform, and the water pressure does not concentrate locally on the surface of the filter 300. For this reason, in the filter 300 shown in FIG. 15, the durability of the filter 300 against the water pressure at the time of inflow of the water to be treated is enhanced, and the formation of cake is promoted.

図15に示すフィルター300では、断面が三角形の線材を用いた例を示したが、線材の断面形状は三角形に限定されるものではなく、例えば台形であってもよい。
図18は、フィルターの他の例における内周面側を示す要部拡大断面図である。図18に示すフィルター370は、延伸方向に対して直角な断面形状が台形である線材371をコイル状に巻回させ、中空の筒状体にした濾過体372を備えている。線材371は、隣接する線材371同士の間に所定幅の隙間376を保って離間するように、外周面372b側で支持部材373に支持されている。
In the filter 300 illustrated in FIG. 15, an example in which a wire having a triangular cross section is used. However, the cross sectional shape of the wire is not limited to a triangle, and may be, for example, a trapezoid.
FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the inner peripheral surface side in another example of the filter. A filter 370 shown in FIG. 18 includes a filter body 372 in which a wire 371 having a trapezoidal cross-sectional shape perpendicular to the extending direction is wound in a coil shape to form a hollow cylindrical body. The wire 371 is supported by the support member 373 on the outer peripheral surface 372b side so as to be separated with a gap 376 having a predetermined width between adjacent wire members 371.

図18に示すフィルター370では、濾過体372の内周面372aが、被処理水が流入する一次面とされ、外周面372bが、濾過体372によって濾過された処理水が流出する二次面とされる。濾過体372のうち、内周面372a側に臨む線材371は平坦面371fを有する。断面形状が台形の線材371は、台形の平行な2辺のうち長い方の一辺が内周面372aに沿うように配置され、平行な2辺のうち短い方の一辺が支持部材313に接合されている。   In the filter 370 shown in FIG. 18, the inner peripheral surface 372a of the filter body 372 is a primary surface into which the water to be treated flows, and the outer peripheral surface 372b is a secondary surface from which the treated water filtered by the filter body 372 flows out. Is done. Of the filter 372, the wire 371 facing the inner peripheral surface 372a has a flat surface 371f. The wire 371 having a trapezoidal cross-sectional shape is arranged so that one of the longer parallel sides of the trapezoid is along the inner peripheral surface 372a, and the shorter one of the two parallel sides is joined to the support member 313. ing.

フィルター370では、被処理水が流入する平坦な内周面372a側と、隙間376の内表面とに、複数の微細構造物305が形成されている。微細構造物305は、濾過体372の内周面372a(一次面)側に形成されていればよく、フィルター370の表面全面に形成されていてもよい。   In the filter 370, a plurality of fine structures 305 are formed on the flat inner peripheral surface 372 a side into which the water to be treated flows and the inner surface of the gap 376. The fine structure 305 is only required to be formed on the inner peripheral surface 372a (primary surface) side of the filter body 372, and may be formed on the entire surface of the filter 370.

図15および図18に示すフィルター300、370では、線材をコイル状に巻回させて中空の筒状体にした例を示したが、複数本の線材を一面上に配列させ、平板状としてもよい。図19は、フィルターの他の例を示す外観斜視図である。
図19に示すフィルター390は、基材として、複数の線材391を面状に配列させた濾過体392と、線材391を支持する支持部材393とを備えている。濾過体392は、延伸方向に直角な断面形状が三角形である複数本の線材391を平面上に配列し、平板状に成形したものである。
In the filters 300 and 370 shown in FIG. 15 and FIG. 18, an example in which a wire is wound in a coil shape to form a hollow cylindrical body has been shown. However, a plurality of wires may be arranged on one surface to form a flat plate shape. Good. FIG. 19 is an external perspective view showing another example of the filter.
A filter 390 shown in FIG. 19 includes a filter body 392 in which a plurality of wire rods 391 are arranged in a planar shape, and a support member 393 that supports the wire rod 391 as a base material. The filter body 392 is formed by arranging a plurality of wire rods 391 having a triangular cross-sectional shape perpendicular to the extending direction on a flat surface and forming it into a flat plate shape.

線材391は、隣接する線材391、391同士の間に所定幅のスリット状の隙間396を保つように、支持部材393に固着されている。フィルター390では、図19における上側となる一面392a側に臨む線材391が平坦面391fを成している。断面形状が三角形の線材391の場合、三角形の1辺が一面392aに沿うように配置され、この一辺に対向する三角形の頂点で支持部材393に接合されている。   The wire 391 is fixed to the support member 393 so as to maintain a slit-shaped gap 396 having a predetermined width between the adjacent wires 391 and 391. In the filter 390, the wire 391 facing the one surface 392a that is the upper side in FIG. 19 forms a flat surface 391f. In the case of a wire rod 391 having a triangular cross-sectional shape, one side of the triangle is disposed along one surface 392a, and is joined to the support member 393 at the apex of the triangle facing this one side.

支持部材393は、例えば、断面が矩形や三角形の線材からなり、濾過体392の他面392b側で線材391に接合されている。支持部材393は、線材391の配列方向に沿って延在し、複数の線材391と接合している。支持部材393と線材391とは、例えば、焼結によって接合されている。   The support member 393 is made of, for example, a wire having a rectangular or triangular cross section, and is joined to the wire 391 on the other surface 392b side of the filter body 392. The support member 393 extends along the arrangement direction of the wires 391 and is joined to the plurality of wires 391. The support member 393 and the wire 391 are joined by, for example, sintering.

フィルター390では、図19における上側となる一面(一次面)392a側から被処理水を流入させ、他面(二次面)392bから濾過後の処理水を流出させる。
フィルター390では、被処理水が流入する平坦な一面392aに、複数の微細構造物305が形成されている。微細構造物305は、濾過体392の一面392a(一次面)側に形成されていればよく、フィルター390の表面全面に形成されていてもよい。
In the filter 390, the water to be treated flows from the upper surface (primary surface) 392a side in FIG. 19, and the treated water after filtration flows out from the other surface (secondary surface) 392b.
In the filter 390, a plurality of fine structures 305 are formed on a flat surface 392a into which the water to be treated flows. The fine structure 305 only needs to be formed on the one surface 392a (primary surface) side of the filter body 392, and may be formed on the entire surface of the filter 390.

図15、図18、図19に示すフィルター300、370、390では、線材を支持する支持部材によって、隣接する線材同士の間に隙間を形成する場合の例を示したが、凸部を有する線材用いて、隣接する線材同士の間を所定幅の隙間を保って離間させてもよい。
図20は、フィルターの他の例を示す外観斜視図である。
In the filters 300, 370, and 390 shown in FIG. 15, FIG. 18, and FIG. 19, the example in which a gap is formed between adjacent wires by the support member that supports the wire has been shown. It is also possible to use adjacent wires to separate them while maintaining a gap of a predetermined width.
FIG. 20 is an external perspective view showing another example of the filter.

図20に示すフィルター90は、フィルター基材として、複数本の線材91を平面上に配列し、平板状に成形した濾過体92と、この線材91を支持する支持部材93とを備えている。
線材91は、断面が矩形のものであり、矩形の一辺に、所定の間隔で、凸部95が形成されている。凸部は、隣接する線材91同士の間を所定幅の隙間を保って離間させるものである。凸部95は、例えば、濾過体92を平面視したときに、線材91の配列方向に沿って千鳥配列になるように、隣接する線材91同士で位置をずらして形成されている。
A filter 90 shown in FIG. 20 includes, as a filter base material, a filter body 92 in which a plurality of wire rods 91 are arranged on a plane and formed into a flat plate shape, and a support member 93 that supports the wire rod 91.
The wire 91 has a rectangular cross section, and convex portions 95 are formed at predetermined intervals on one side of the rectangle. The convex portion is configured to separate adjacent wire rods 91 while maintaining a gap having a predetermined width. For example, when the filter body 92 is viewed in plan, the convex portions 95 are formed by shifting the positions of the adjacent wire rods 91 so as to form a staggered arrangement along the arrangement direction of the wire rods 91.

図20に示すフィルター90の平板状の濾過体92には、線材91に形成した凸部95によって、一面92aと他面92bとの間を貫通するスリット状の隙間96が形成されている。
図20に示すフィルター90において、貫通孔の平均孔径とは、線材91間の隙間96の平均距離を意味する。
In the flat filter body 92 of the filter 90 shown in FIG. 20, a slit-like gap 96 penetrating between the one surface 92a and the other surface 92b is formed by a convex portion 95 formed on the wire 91.
In the filter 90 shown in FIG. 20, the average hole diameter of the through holes means an average distance of the gaps 96 between the wire rods 91.

支持部材93は、例えば、断面が矩形や三角形の線材(図20では矩形)である。支持部材93は、例えば線材91の配列方向に沿って延びるように形成されている。支持部材93は、濾過体92の他面92b側で複数の線材91に接合されている。支持部材93と線材91とは、例えば、焼結によって接合されている。   The support member 93 is, for example, a wire having a rectangular or triangular cross section (rectangular in FIG. 20). The support member 93 is formed, for example, so as to extend along the arrangement direction of the wires 91. The support member 93 is joined to the plurality of wires 91 on the other surface 92 b side of the filter body 92. The support member 93 and the wire 91 are joined by, for example, sintering.

図20に示すフィルター90の有するフィルター基材は、(図20における濾過体92と支持部材93)は、上記各実施形態における網目状の基材11と同じ材質で形成されている。
フィルター90では、被処理水が流入する一面(一次面)92a側、および隙間96の内表面に、複数の微細構造物305が形成されている。フィルター90の有する複数の微細構造物305としては、上記各実施形態における針状構造物または多面体構造物が形成されている。微細構造物305は、貫通孔の平均孔径よりも最大外形寸法が小さいものである。
微細構造物305は、フィルター90の表面全面に形成されていてもよい。
The filter base material of the filter 90 shown in FIG. 20 (filter body 92 and support member 93 in FIG. 20) is formed of the same material as the net-like base material 11 in each of the above embodiments.
In the filter 90, a plurality of fine structures 305 are formed on the one surface (primary surface) 92 a side into which the water to be treated flows and the inner surface of the gap 96. As the plurality of fine structures 305 included in the filter 90, the needle-like structure or the polyhedral structure in each of the above embodiments is formed. The fine structure 305 has a maximum outer dimension smaller than the average hole diameter of the through holes.
The fine structure 305 may be formed on the entire surface of the filter 90.

図20に示すフィルター90は、上記各実施形態におけるフィルター3のフィルター基材16に代えて、支持部材93と線材91とを焼結して結合したものを用いること以外は、上記各実施形態におけるフィルター10と同様にして製造できる。
図20に示すフィルター90は、板状のまま使用してもよいし、例えば、円筒状に形成して用いてもよい。
The filter 90 shown in FIG. 20 is the same as that in each of the above embodiments except that instead of the filter base 16 of the filter 3 in each of the above embodiments, a support member 93 and a wire 91 are sintered and combined. It can be manufactured in the same manner as the filter 10.
The filter 90 shown in FIG. 20 may be used in the form of a plate, or may be used in the form of a cylinder, for example.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、被処理水中の金属イオンを金属化合物として析出させる析出槽と、金属化合物を分離回収するフィルターを備えたろ過器とを備え、フィルターに多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体を持つことにより、析出させた金属化合物をこれらの集合体によって捕捉させつつ、被処理水の濾過流量を高くすることができ、被処理水中の金属を効率よく回収でき、凝集剤等の添加装置が不要になる。   According to at least one embodiment described above, a precipitation tank for depositing metal ions in water to be treated as a metal compound, and a filter equipped with a filter for separating and recovering the metal compound, the polyhedral precipitation on the filter. By having an aggregate of objects or an aggregate of a plurality of needle-like precipitates, it is possible to increase the filtration flow rate of water to be treated while capturing the precipitated metal compound by these aggregates. The metal can be efficiently recovered, and an addition device such as a flocculant becomes unnecessary.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1、101…金属回収装置、2…析出槽、3…フィルター、4…ろ過器、5…洗浄機構、6…回収タンク、8…フィルター加熱装置、13…めっき層、16…フィルター基材、108…水加熱装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ... Metal recovery apparatus, 2 ... Deposition tank, 3 ... Filter, 4 ... Filter, 5 ... Cleaning mechanism, 6 ... Recovery tank, 8 ... Filter heating apparatus, 13 ... Plating layer, 16 ... Filter base material, 108 ... water heater.

Claims (20)

金属イオンを含む被処理水を塩基性にして前記金属イオンを金属化合物として析出させる析出槽と、
前記被処理水中の前記金属化合物を分離回収するフィルターを備えたろ過器と、を備え、
前記フィルターが、フィルター基材と、前記フィルター基材の表面を被覆するめっき層とを有し、少なくとも前記フィルター基材の一次面側の前記めっき層の表面には多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体が備えられている、金属回収装置。
A deposition tank in which water to be treated containing metal ions is made basic to precipitate the metal ions as a metal compound;
A filter equipped with a filter for separating and recovering the metal compound in the treated water,
It said filter comprises a filter substrate, wherein and a plating layer covering the surface of the filter substrate, a collection of at least the the surface of the plating layer of the primary side of the filter medium precipitates polyhedral Or the metal collection | recovery apparatus provided with the aggregate | assembly of several acicular precipitates.
前記金属化合物が付着した前記フィルターに洗浄水を供給する洗浄機構と、
前記金属化合物を含む前記洗浄水を貯留する回収タンクと、が更に備えられる請求項1に記載の金属回収装置。
A cleaning mechanism for supplying cleaning water to the filter to which the metal compound is attached;
The metal recovery apparatus according to claim 1, further comprising: a recovery tank that stores the cleaning water containing the metal compound.
前記回収タンク内の前記金属化合物を含む前記洗浄水を加熱する水加熱装置が更に備えられる請求項2に記載の金属回収装置。   The metal recovery device according to claim 2, further comprising a water heating device that heats the cleaning water containing the metal compound in the recovery tank. 前記金属化合物が付着した前記フィルターを加熱するフィルター加熱装置が更に備えられる請求項1または請求項2に記載の金属回収装置。   The metal recovery apparatus according to claim 1, further comprising a filter heating device that heats the filter to which the metal compound is attached. 前記針状析出物は、基端から先端に向けて先細りの形状である請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の金属回収装置。   The metal recovery apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the needle-like precipitate has a tapered shape from a proximal end toward a distal end. 前記フィルター基材の単位面積当たりの前記針状析出物の数が1.2〜10.0個/μmであるか、または、
前記フィルター基材の断面における単位長さ当たりの前記針状析出物の数が1.0〜4.0個/μmである請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の金属回収装置。
The number of the acicular precipitates per unit area of the filter substrate is 1.2 to 10.0 / μm 2 , or
Metal recovery apparatus according to any one of the number of the needle-like precipitates per unit length in the filter substrate of section 1.0 to 4.0 pieces / [mu] m in a claims 1 to 5 .
前記フィルター基材の断面における前記針状析出物の平均高さが0.2〜2.5μmである請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の金属回収装置。   The metal recovery apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein an average height of the needle-like precipitates in a cross section of the filter base material is 0.2 to 2.5 µm. 前記多面体形状の析出物の最大外形寸法の平均値が0.5〜10μmである請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の金属回収装置。 Metal recovery apparatus according to any one of the maximum external dimension averages claims 1 to 4 Ru 0.5~10μm der of precipitates of the polyhedral shape. 前記フィルター基材の面積に対する前記めっき層の被覆された貫通孔の面積が0.04〜5.00%である請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の金属回収装置。 The metal recovery apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein an area of the through hole covered with the plating layer with respect to an area of the filter base is 0.04 to 5.00%. 前記多面体形状の析出物の集合体または前記複数の針状析出物の集合体を含む前記めっき層が、ニッケルまたはニッケル合金からなる請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の金属回収装置。 The metal recovery according to any one of claims 1 to 9 , wherein the plating layer including the polyhedral precipitate aggregate or the plurality of acicular precipitate aggregates is made of nickel or a nickel alloy. apparatus. 前記フィルター基材が、金属網である請求項1乃至請求項10の何れか一項に記載の金属回収装置。 The metal recovery apparatus according to claim 1, wherein the filter base material is a metal net. 前記めっき層の全面に、多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体が備えられている請求項11に記載の金属回収装置。The metal recovery apparatus according to claim 11, wherein a polyhedral precipitate aggregate or a plurality of acicular precipitate aggregates is provided on the entire surface of the plating layer. 前記フィルター基材に前記めっき層が被覆された状態での前記フィルターの貫通孔の長径の平均が1〜20μmである請求項11または請求項12に記載の金属回収装置。The metal recovery apparatus according to claim 11 or 12, wherein an average of the long diameters of the through holes of the filter in a state where the plating layer is coated on the filter base is 1 to 20 µm. 前記フィルター基材が、複数の貫通孔が設けられた金属板である請求項1乃至請求項10の何れか一項に記載の金属回収装置。 The metal recovery apparatus according to any one of claims 1 to 10 , wherein the filter base material is a metal plate provided with a plurality of through holes . 前記フィルター基材が、複数の線材を隙間を設けて平行に配列させた濾過体と、前記複数の線材を固定して支持する支持部材と、から構成され、
前記濾過体のうち前記被処理水が流入する一次面側に臨む前記線材に平坦面が設けられ、少なくとも前記平坦面に前記めっき層が形成されている請求項1乃至請求項10の何れか一項に記載の金属回収装置。
The filter base is composed of a filter body in which a plurality of wires are arranged in parallel with a gap, and a support member that fixes and supports the plurality of wires.
Said filter body flat surface is provided wherein the wire facing the primary side of the treated water flows out of any one of claims 1 to 10 wherein the plating layer at least on the flat surface is formed The metal recovery device according to item.
前記フィルター基材が、線材を隙間を設けて螺旋状に巻回させた濾過体と、前記線材を固定して支持する支持部材と、から構成され、
前記濾過体のうち前記被処理水が流入する一次面側に臨む前記線材に平坦面が設けられ、少なくとも前記平坦面に前記めっき層が形成されている請求項1乃至請求項10の何れか一項に記載の金属回収装置。
The filter base is composed of a filter body in which a wire is wound spirally with a gap, and a support member that fixes and supports the wire,
Said filter body flat surface is provided wherein the wire facing the primary side of the treated water flows out of any one of claims 1 to 10 wherein the plating layer at least on the flat surface is formed The metal recovery device according to item.
金属イオンを含む被処理水を塩基性にして前記金属イオンを金属化合物として析出させる析出工程と、
前記被処理水中の前記金属化合物をフィルターによって分離回収する回収工程と、を含み、
前記フィルターとして、フィルター基材と、前記フィルター基材の表面を被覆するめっき層とを有し、少なくとも前記フィルター基材の一次面側の前記めっき層の表面に多面体形状の析出物の集合体または複数の針状析出物の集合体が備えられてなるものを用いる、金属回収方法。
A deposition step of making the water to be treated containing metal ions basic and depositing the metal ions as a metal compound;
A recovery step of separating and recovering the metal compound in the treated water with a filter,
As the filter, a filter substrate, wherein and a plating layer covering the surface of the filter substrate, aggregates or precipitates polyhedral at least on the surface of the plating layer of the primary side of the filter base Metal recovery method using what is provided with the aggregate | assembly of a some acicular deposit.
前記回収工程後に、前記金属化合物を加熱する加熱工程を更に備える請求項17に記載の金属回収方法。 The metal recovery method according to claim 17 , further comprising a heating step of heating the metal compound after the recovery step. 前記加熱工程は、前記フィルターに前記金属化合物を付着させたまま、前記フィルターを加熱する工程である請求項18に記載の金属回収方法。 The metal recovery method according to claim 18 , wherein the heating step is a step of heating the filter while the metal compound is attached to the filter. 前記加熱工程は、前記フィルターに付着した前記金属化合物を洗浄水で洗浄し、洗浄後の前記金属化合物を含む前記洗浄水を加熱する工程である請求項18に記載の金属回収方法。 The metal recovery method according to claim 18 , wherein the heating step is a step of washing the metal compound adhering to the filter with washing water and heating the washing water containing the washed metal compound.
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