JP7153173B1 - 廃水中のニッケルを高効率に回収するための装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】廃水中のニッケルを高効率に回収するための装置およびその方法を提供する。【解決手段】装置は、ハウジング１、およびそれぞれ前記ハウジング内部に設けられた抽出ユニット２、電着ユニット３を含み、本発明は構造全体の設計が合理的であり、抽出チャンバー１３内の揺動浮遊アセンブリ２１、回転アセンブリ２２を使用して溶液を十分に混合し、抽出強度を最大化し、電着チャンバー１４内の混合アセンブリを使用してイオン分散を加速し、ニッケルの回収をよりよく達成し、本発明は操作が簡単で、コストが低く、幅広い普及に適している。【選択図】図１
Description
本発明は、工業廃水処理の技術分野に属し、具体的には、廃水中のニッケルを高効率に回
収するための装置およびその方法に関する。
収するための装置およびその方法に関する。
化学ニッケルメッキ廃水は排出される前に浄化処理される必要があり、金属廃水処理方法
は通常化学沈殿法、膜分離法、イオン交換法などがある。しかしながら、それらの方法は
、多かれ少なかれ多くの欠点があり、例えば化学沈殿法では、沈殿の過程で金属スラッジ
が発生し、処理が困難でコストがかかり、膜分離法は、膜汚染の問題があり、二次汚染も
起こりやすく、イオン交換樹脂は、強度が低い、酸化効果が出やすい、再生回数が多い、
ランニングコストが高いという欠点があり、このため、重金属排水処理への適用が大きく
制限されるため、ニッケルイオンの錯体破壊除去に抽出を用いることを検討した。
リン酸ジイソオクチルはニッケルの抽出除去に有効であり、しかし、実際のニッケル含有
廃水の電気めっきに使用する場合、極めて多量に必要となるが、Ｐ２０４の方が高価であ
るため、経済的な投資コストが極めて高くなる。
は通常化学沈殿法、膜分離法、イオン交換法などがある。しかしながら、それらの方法は
、多かれ少なかれ多くの欠点があり、例えば化学沈殿法では、沈殿の過程で金属スラッジ
が発生し、処理が困難でコストがかかり、膜分離法は、膜汚染の問題があり、二次汚染も
起こりやすく、イオン交換樹脂は、強度が低い、酸化効果が出やすい、再生回数が多い、
ランニングコストが高いという欠点があり、このため、重金属排水処理への適用が大きく
制限されるため、ニッケルイオンの錯体破壊除去に抽出を用いることを検討した。
リン酸ジイソオクチルはニッケルの抽出除去に有効であり、しかし、実際のニッケル含有
廃水の電気めっきに使用する場合、極めて多量に必要となるが、Ｐ２０４の方が高価であ
るため、経済的な投資コストが極めて高くなる。
廃水中のニッケルを高効率に回収するための装置は、ハウジング、およびそれぞれハウジ
ング内部に設けられた抽出ユニット、電着ユニットを含み、
ハウジングは、ハウジング本体、およびハウジング本体内部に設けられてハウジング本体
上から下へ抽出チャンバーと電着チャンバーに分割するためのバッフルを含み、ハウジン
グ本体上端にそれぞれ外部ニッケル含有廃水溝と複合抽出剤に接続された液体混合設備が
設けられ、バッフルは、漏斗状構造のバッフル本体、およびバッフル本体下端に設けられ
て抽出チャンバーと電着チャンバーを接続するための接続管を含み、抽出チャンバー頂部
に第１排出口が設けられ、電着チャンバー底部に第２排出口が設けられ、第１排出口、第
２排出口、接続管にそれぞれ電磁弁が設けられ、電着チャンバーに液体添加設備、液体測
定アセンブリが設けられ、
液体測定アセンブリは、感知リンク、感知リンクに可動に設けられた浮遊ボール、感知リ
ンク一端に設けられ電着チャンバー底部に位置する信号変換器、および信号変換器に接続
された表示メーターを含み、
抽出ユニットは、抽出チャンバー内部に設けられた揺動浮遊アセンブリ、揺動浮遊アセン
ブリの揺動浮遊端に設けられた回転アセンブリ、および回転アセンブリ上方に設けられた
液体供給アセンブリを含み、
揺動浮遊アセンブリは、抽出チャンバー内部に取り付けられた伸縮モジュール、および伸
縮モジュールの伸縮端に設けられて回転アセンブリを取り付けるための取付ベースを含み
、
取付ベースは、取付ベース本体、一端が取付ベース本体に設けられたＶ字形の切断セット
、Ｖ字形の切断セットの他端に接続された揺動浮遊リング、スチールロープを介して揺動
浮遊リングに接続された浮環、スチールロープを介して浮環に吊り下げられた揺動浮遊ボ
ールセットを含み、
液体供給アセンブリは、回転アセンブリに設けられた一時液体貯蔵チャンバー、および一
時液体貯蔵チャンバーに設けられた液体噴霧アセンブリを含み、液体噴霧アセンブリは、
一端が一時液体貯蔵チャンバーに設けられ上面に液漏れ穴が設けられた連通管、および連
通管の他端に設けられて側面に液漏れ穴が設けられた末端管を含み、一時液体貯蔵チャン
バーは液体混合設備に接続され、
電着ユニットは、第１取付ユニットを介して電着チャンバー内部に設けられた陰極セット
、および第２取付ユニットを介して電着チャンバー内部に取り付けられて陰極アセンブリ
外側に位置する陽極セットを含む。
本発明の一側面として、電着チャンバー内部に混合アセンブリが設けられ、混合アセンブ
リは電着チャンバー内部にそれぞれ設けられ陽極セット外側に位置する複数のサブ混合モ
ジュールを含み、複数のサブ混合モジュールは、電着チャンバー底部に設けられた電気駆
動ロッド、および電気駆動ロッドに可動に設けられたスクリーンプレートを含み、電気駆
動ロッドは電気駆動ロッドに設けられたスクリーンプレートを垂直に移動させ、液体分布
を加速し、メッキ液の分散能力を高め、ニッケルを陰極表面により均一に分布させる。
本発明の一側面として、第１取付ユニットは、陰極セットを取り付けるための取付部材、
および取付部材に設けられて電着チャンバーに可動に取り付けられたシールアセンブリを
含み、シールアセンブリは第１シール部材、第２シール部材を含み、
第１シール部材は、第１シール部材本体、第１シール部材本体上面に設けられた第１シー
ルリング、および第１シール部材本体外側面に設けられた第１溝を含み、
第２シール部材は、第１シール部材本体に設けられた第２シール部材本体、第２シール部
材本体上面に設けられた第２シールリング、および第２シール部材本体外側面に設けられ
た第２溝を含み、陰極セットが取付部材に取り付けられ、電着が終了した取り出され、電
着チャンバー内部空間をシールし、電着環境を維持し、電着効率を向上させ、第１シール
部材、第２シール部材を使用して電着チャンバー底部空間と接続件接触側面、上面を局所
シールして、電着環境をさらに最適化する。
本発明の一側面として、取付部材は、シールアセンブリを取り付けるための取付ロッド、
および取付ロッドに設けられた取付ベースを含み、取付ベースは、取付ロッドに取り付け
られた取付リング、および取付リングに周方向に均一に設けられた複数組の接続ロッドを
含み、取付ロッドはシールアセンブリにねじ込まれ、
陰極セットは、接続ロッドに接続された陰極ベース、および陰極ベース可動に設けられた
陰極本体を含み、陰極本体はステンレススチールを採用し、このステップによりユーザが
反応後陰極をシール部材で取り出しやすく、さらにニッケルを回収し、ステンレススチー
ル材料により、ニッケルをよりよく表面に堆積し、電着効率をさらに向上させる。
本発明の一側面として、第２取付ユニットは、駆動ロッドを介して電着チャンバー内部に
設けられ液案内貫通穴が設けられた取付本体、および取付本体外側面に開設された取付溝
を含み、陽極セットは取付溝を介して取付本体に取り付けられ、陽極セットはルテニウム
チタンメッシュを採用し、液案内貫通穴によりメッキ液がスムーズに流れ、陽極セット係
合構造によりユーザが陽極セットを交換しやすく、電着環境を最適化し、ルテニウムチタ
ンメッシュ構造により、メッキ液の流通を実現する同時に、電気メッキ電流密度を高め、
優れた導電性と耐食性を有し、電気メッキ環境に有利な条件を提供する。
本発明の一側面として、上述装置を使用してニッケルを回収する方法は、
Ｓ１、廃水予備処理
ニッケル含有廃水のｐＨを３～９に調節するステップと、
Ｓ２、抽出
予備処理後のニッケル含有廃水と複合抽出剤を体積比９～１２：１で液体混合設備を使用
して抽出チャンバー内部に導入し、揺動浮遊アセンブリを始動させ、回転アセンブリで補
助して１０～２０分間抽出した後、接続管上の電磁弁を開き、ニッケル含有廃水が抽出チ
ャンバー、電着チャンバーに満たされた後液体供給を停止し、回転アセンブリを閉じ、揺
動浮遊アセンブリで補助して１０～２０分間抽出するステップと、
Ｓ３、脱着
第１排出口上の電磁弁を開き、表示メーターの重相液の液位を読み取り、液体添加設備で
電着チャンバー内部に電着溶液と同体積の濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸を投入し、電気駆動ロ
ッドでスクリーンプレートを垂直方向に移動させるように駆動し、１５～２５分間反応し
た後濃縮液を取得し、ここで、硫酸を添加する際に、硫酸と同体積の軽質相物質が第１排
出口から排出され、軽質相物質は具体的にニッケルイオンが除去された廃水であるステッ
プと、
Ｓ４、電着
取付ロッドを回転させて陰極セットを垂直方向に移動させ、駆動ロッドで第２取付ユニッ
トを駆動し、第２取付ユニットに設けられた陽極セットを垂直方向に移動させ、陰極セッ
ト、陽極セットが同時に濃縮液に含浸されるのを保証し、電着チャンバー内で電着ユニッ
トを使用して濃縮液を電流２～３Ａ、電圧３２～３５Ｖの条件下で１０～２０分間電着処
理した後、ハウジング本体内部の液体を第２排出口から排出させるステップと、を含む。
ング内部に設けられた抽出ユニット、電着ユニットを含み、
ハウジングは、ハウジング本体、およびハウジング本体内部に設けられてハウジング本体
上から下へ抽出チャンバーと電着チャンバーに分割するためのバッフルを含み、ハウジン
グ本体上端にそれぞれ外部ニッケル含有廃水溝と複合抽出剤に接続された液体混合設備が
設けられ、バッフルは、漏斗状構造のバッフル本体、およびバッフル本体下端に設けられ
て抽出チャンバーと電着チャンバーを接続するための接続管を含み、抽出チャンバー頂部
に第１排出口が設けられ、電着チャンバー底部に第２排出口が設けられ、第１排出口、第
２排出口、接続管にそれぞれ電磁弁が設けられ、電着チャンバーに液体添加設備、液体測
定アセンブリが設けられ、
液体測定アセンブリは、感知リンク、感知リンクに可動に設けられた浮遊ボール、感知リ
ンク一端に設けられ電着チャンバー底部に位置する信号変換器、および信号変換器に接続
された表示メーターを含み、
抽出ユニットは、抽出チャンバー内部に設けられた揺動浮遊アセンブリ、揺動浮遊アセン
ブリの揺動浮遊端に設けられた回転アセンブリ、および回転アセンブリ上方に設けられた
液体供給アセンブリを含み、
揺動浮遊アセンブリは、抽出チャンバー内部に取り付けられた伸縮モジュール、および伸
縮モジュールの伸縮端に設けられて回転アセンブリを取り付けるための取付ベースを含み
、
取付ベースは、取付ベース本体、一端が取付ベース本体に設けられたＶ字形の切断セット
、Ｖ字形の切断セットの他端に接続された揺動浮遊リング、スチールロープを介して揺動
浮遊リングに接続された浮環、スチールロープを介して浮環に吊り下げられた揺動浮遊ボ
ールセットを含み、
液体供給アセンブリは、回転アセンブリに設けられた一時液体貯蔵チャンバー、および一
時液体貯蔵チャンバーに設けられた液体噴霧アセンブリを含み、液体噴霧アセンブリは、
一端が一時液体貯蔵チャンバーに設けられ上面に液漏れ穴が設けられた連通管、および連
通管の他端に設けられて側面に液漏れ穴が設けられた末端管を含み、一時液体貯蔵チャン
バーは液体混合設備に接続され、
電着ユニットは、第１取付ユニットを介して電着チャンバー内部に設けられた陰極セット
、および第２取付ユニットを介して電着チャンバー内部に取り付けられて陰極アセンブリ
外側に位置する陽極セットを含む。
本発明の一側面として、電着チャンバー内部に混合アセンブリが設けられ、混合アセンブ
リは電着チャンバー内部にそれぞれ設けられ陽極セット外側に位置する複数のサブ混合モ
ジュールを含み、複数のサブ混合モジュールは、電着チャンバー底部に設けられた電気駆
動ロッド、および電気駆動ロッドに可動に設けられたスクリーンプレートを含み、電気駆
動ロッドは電気駆動ロッドに設けられたスクリーンプレートを垂直に移動させ、液体分布
を加速し、メッキ液の分散能力を高め、ニッケルを陰極表面により均一に分布させる。
本発明の一側面として、第１取付ユニットは、陰極セットを取り付けるための取付部材、
および取付部材に設けられて電着チャンバーに可動に取り付けられたシールアセンブリを
含み、シールアセンブリは第１シール部材、第２シール部材を含み、
第１シール部材は、第１シール部材本体、第１シール部材本体上面に設けられた第１シー
ルリング、および第１シール部材本体外側面に設けられた第１溝を含み、
第２シール部材は、第１シール部材本体に設けられた第２シール部材本体、第２シール部
材本体上面に設けられた第２シールリング、および第２シール部材本体外側面に設けられ
た第２溝を含み、陰極セットが取付部材に取り付けられ、電着が終了した取り出され、電
着チャンバー内部空間をシールし、電着環境を維持し、電着効率を向上させ、第１シール
部材、第２シール部材を使用して電着チャンバー底部空間と接続件接触側面、上面を局所
シールして、電着環境をさらに最適化する。
本発明の一側面として、取付部材は、シールアセンブリを取り付けるための取付ロッド、
および取付ロッドに設けられた取付ベースを含み、取付ベースは、取付ロッドに取り付け
られた取付リング、および取付リングに周方向に均一に設けられた複数組の接続ロッドを
含み、取付ロッドはシールアセンブリにねじ込まれ、
陰極セットは、接続ロッドに接続された陰極ベース、および陰極ベース可動に設けられた
陰極本体を含み、陰極本体はステンレススチールを採用し、このステップによりユーザが
反応後陰極をシール部材で取り出しやすく、さらにニッケルを回収し、ステンレススチー
ル材料により、ニッケルをよりよく表面に堆積し、電着効率をさらに向上させる。
本発明の一側面として、第２取付ユニットは、駆動ロッドを介して電着チャンバー内部に
設けられ液案内貫通穴が設けられた取付本体、および取付本体外側面に開設された取付溝
を含み、陽極セットは取付溝を介して取付本体に取り付けられ、陽極セットはルテニウム
チタンメッシュを採用し、液案内貫通穴によりメッキ液がスムーズに流れ、陽極セット係
合構造によりユーザが陽極セットを交換しやすく、電着環境を最適化し、ルテニウムチタ
ンメッシュ構造により、メッキ液の流通を実現する同時に、電気メッキ電流密度を高め、
優れた導電性と耐食性を有し、電気メッキ環境に有利な条件を提供する。
本発明の一側面として、上述装置を使用してニッケルを回収する方法は、
Ｓ１、廃水予備処理
ニッケル含有廃水のｐＨを３～９に調節するステップと、
Ｓ２、抽出
予備処理後のニッケル含有廃水と複合抽出剤を体積比９～１２：１で液体混合設備を使用
して抽出チャンバー内部に導入し、揺動浮遊アセンブリを始動させ、回転アセンブリで補
助して１０～２０分間抽出した後、接続管上の電磁弁を開き、ニッケル含有廃水が抽出チ
ャンバー、電着チャンバーに満たされた後液体供給を停止し、回転アセンブリを閉じ、揺
動浮遊アセンブリで補助して１０～２０分間抽出するステップと、
Ｓ３、脱着
第１排出口上の電磁弁を開き、表示メーターの重相液の液位を読み取り、液体添加設備で
電着チャンバー内部に電着溶液と同体積の濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸を投入し、電気駆動ロ
ッドでスクリーンプレートを垂直方向に移動させるように駆動し、１５～２５分間反応し
た後濃縮液を取得し、ここで、硫酸を添加する際に、硫酸と同体積の軽質相物質が第１排
出口から排出され、軽質相物質は具体的にニッケルイオンが除去された廃水であるステッ
プと、
Ｓ４、電着
取付ロッドを回転させて陰極セットを垂直方向に移動させ、駆動ロッドで第２取付ユニッ
トを駆動し、第２取付ユニットに設けられた陽極セットを垂直方向に移動させ、陰極セッ
ト、陽極セットが同時に濃縮液に含浸されるのを保証し、電着チャンバー内で電着ユニッ
トを使用して濃縮液を電流２～３Ａ、電圧３２～３５Ｖの条件下で１０～２０分間電着処
理した後、ハウジング本体内部の液体を第２排出口から排出させるステップと、を含む。
従来技術と比較すると、本発明は構造全体の設計が合理的であり、利用抽出チャンバー内
の揺動浮遊アセンブリ、回転アセンブリを使用して溶液を十分に混合し、抽出強度を最大
化し、電着チャンバー内の混合アセンブリを使用してイオン分散を加速し、ニッケルの回
収をよりよく達成し、複合抽出剤としてリン酸ジイソオクチルとヒマワリ酸２-ブロムの
混合物を使用してニッケル含有廃水を抽出し、上澄みを除去後に硫酸を用いて溶液を脱着
させ、最後に濃縮溶液をルテニウムチタンメッシュ陽極とステンレス陰極を用いて特定条
件で電着し、陰極を除去洗浄した後、ブロー乾燥、計量してニッケルを回収し、本発明は
操作が簡単で、コストが低く、幅広い普及に適している。
の揺動浮遊アセンブリ、回転アセンブリを使用して溶液を十分に混合し、抽出強度を最大
化し、電着チャンバー内の混合アセンブリを使用してイオン分散を加速し、ニッケルの回
収をよりよく達成し、複合抽出剤としてリン酸ジイソオクチルとヒマワリ酸２-ブロムの
混合物を使用してニッケル含有廃水を抽出し、上澄みを除去後に硫酸を用いて溶液を脱着
させ、最後に濃縮溶液をルテニウムチタンメッシュ陽極とステンレス陰極を用いて特定条
件で電着し、陰極を除去洗浄した後、ブロー乾燥、計量してニッケルを回収し、本発明は
操作が簡単で、コストが低く、幅広い普及に適している。
［符号の説明］
１ ハウジング
１１ ハウジング本体
１２ バッフル
１３ 抽出チャンバー
１３０ 第１排出口
１４ 電着チャンバー
１４０ 第２排出口
１４１ 電気駆動ロッド
１４２ スクリーンプレート
１５ 液体測定アセンブリ
１５１ 感知リンク
１５２ 浮遊ボール
１５３ 信号変換器
２ 抽出ユニット
２１ 揺動浮遊アセンブリ
２１１ 伸縮モジュール
２１２ 取付ベース
２１２１ 取付ベース本体
２１２２ Ｖ字形の切断セット
２１２３ 揺動浮遊リング
２１２４ 浮環
２１２５ 揺動浮遊ボールセット
２２ 回転アセンブリ
２３ 液体供給アセンブリ
２３１ 一時液体貯蔵チャンバー
２３２ 液体噴霧アセンブリ
２３２１ 連通管
２３２２ 末端管
３ 電着ユニット
３１ 陰極セット
３１１ 陰極ベース
３１２ 陰極本体
３２ 陽極セット
３２０ 液案内貫通穴
３２１ 取付本体
３２２ 取付溝
４ 第１シール部材
４１ 第１シール部材本体
４２ 第１シールリング
４３ 第１溝
５ 第２シール部材
５１ 第２シール部材本体
５２ 第２シールリング
５３ 第２溝
６ 取付部材
６１ 取付ロッド
６２ 取付ベース
６２１ 取付リング
６２２ 接続ロッド
１ ハウジング
１１ ハウジング本体
１２ バッフル
１３ 抽出チャンバー
１３０ 第１排出口
１４ 電着チャンバー
１４０ 第２排出口
１４１ 電気駆動ロッド
１４２ スクリーンプレート
１５ 液体測定アセンブリ
１５１ 感知リンク
１５２ 浮遊ボール
１５３ 信号変換器
２ 抽出ユニット
２１ 揺動浮遊アセンブリ
２１１ 伸縮モジュール
２１２ 取付ベース
２１２１ 取付ベース本体
２１２２ Ｖ字形の切断セット
２１２３ 揺動浮遊リング
２１２４ 浮環
２１２５ 揺動浮遊ボールセット
２２ 回転アセンブリ
２３ 液体供給アセンブリ
２３１ 一時液体貯蔵チャンバー
２３２ 液体噴霧アセンブリ
２３２１ 連通管
２３２２ 末端管
３ 電着ユニット
３１ 陰極セット
３１１ 陰極ベース
３１２ 陰極本体
３２ 陽極セット
３２０ 液案内貫通穴
３２１ 取付本体
３２２ 取付溝
４ 第１シール部材
４１ 第１シール部材本体
４２ 第１シールリング
４３ 第１溝
５ 第２シール部材
５１ 第２シール部材本体
５２ 第２シールリング
５３ 第２溝
６ 取付部材
６１ 取付ロッド
６２ 取付ベース
６２１ 取付リング
６２２ 接続ロッド
実施例１
図１に示す廃水中のニッケルを高効率に回収するための装置は、ハウジング１、およびそ
れぞれハウジング１内部に設けられた抽出ユニット２、電着ユニット３を含み、
ハウジング１は、ハウジング本体１１、およびハウジング本体１１内部に設けられてハウ
ジング本体１１上から下へ抽出チャンバー１３と電着チャンバー１４に分割するためのバ
ッフル１２を含み、ハウジング本体１１上端にそれぞれ外部ニッケル含有廃水溝と複合抽
出剤に接続された液体混合設備が設けられ、バッフル１２は、漏斗状構造のバッフル本体
、およびバッフル本体下端に設けられて抽出チャンバー１３と電着チャンバー１４を接続
するための接続管を含み、抽出チャンバー１３頂部に第１排出口１３０が設けられ、電着
チャンバー１４底部に第２排出口１４０が設けられ、第１排出口１３０、第２排出口１４
０、接続管にそれぞれ電磁弁が設けられ、電着チャンバー１４に液体添加設備、液体測定
アセンブリ１５が設けられ、液体測定アセンブリ１５は、感知リンク１５１、感知リンク
１５１可動に設けられた浮遊ボール１５２、感知リンク１５１一端に設けられ電着チャン
バー１４底部に位置する信号変換器１５３、および信号変換器１５３に接続された表示メ
ーターを含み、浮遊ボールの密度がニッケル含有廃水の密度より大きく複合抽出剤の密度
よりも小さく、
抽出ユニット２は、抽出チャンバー１３内部に設けられた揺動浮遊アセンブリ２１、揺動
浮遊アセンブリ２１の揺動浮遊端に設けられた回転アセンブリ２２、および回転アセンブ
リ２２上方に設けられた液体供給アセンブリ２３を含み、
図２に示すように、揺動浮遊アセンブリ２１は、抽出チャンバー１３内部に取り付けられ
た伸縮モジュール２１１、および伸縮モジュール２１１の伸縮端に設けられて回転アセン
ブリ２２を取り付けるための取付ベース２１２を含み、
取付ベース２１２は、取付ベース本体２１２１、一端が取付ベース本体２１２１に設けら
れたＶ字形の切断セット２１２２、Ｖ字形の切断セット２１２２の他端に接続された揺動
浮遊リング２１２３、スチールロープを介して揺動浮遊リング２１２３に接続された浮環
２１２４、スチールロープを介して浮環２１２４に吊り下げられた揺動浮遊ボールセット
２１２５を含み、
回転アセンブリ２２は、電気ターンテーブルであり、
液体供給アセンブリ２３は、回転アセンブリ２２に設けられた一時液体貯蔵チャンバー２
３１、および一時液体貯蔵チャンバー２３１に設けられた液体噴霧アセンブリ２３２を含
み、液体噴霧アセンブリ２３２は、一端が一時液体貯蔵チャンバー２３１に設けられ上面
に液漏れ穴が設けられた連通管２３２１、および連通管２３２１の他端に設けられて側面
に液漏れ穴が設けられた末端管２３２２を含み、一時液体貯蔵チャンバー２３１端口にホ
ースが設けられ、ホース他端が液体混合設備に接続され、
図１に示すように、電着ユニット３は、第１取付ユニットを介して電着チャンバー１４内
部に設けられた陰極セット３１、および第２取付ユニットを介して電着チャンバー１４内
部に取り付けられて陰極アセンブリ３１外側に位置する陽極セット３２を含み、
図１、２に示すように、電着チャンバー１４内部に混合アセンブリが設けられ、混合アセ
ンブリは電着チャンバー１４内部にそれぞれ設けられ陽極セット３２外側に位置する複数
のサブ混合モジュールを含み、複数のサブ混合モジュールは、電着チャンバー１４底部に
設けられた電気駆動ロッド１４１、および電気駆動ロッド１４１に可動に設けられたスク
リーンプレート１４２を含み、
図３に示すように、第１取付ユニットは、陰極セット３１を取り付けるための取付部材６
、および取付部材６に設けられて電着チャンバー１４に可動に取り付けられたシールアセ
ンブリを含み、シールアセンブリは第１シール部材４、第２シール部材５を含み、
第１シール部材４は、第１シール部材本体４１、第１シール部材本体４１上面に設けられ
た第１シールリング４２、および第１シール部材本体４１外側面に設けられた第１溝４３
を含み、
第２シール部材５は、第１シール部材本体４１に設けられた第２シール部材本体５１、第
２シール部材本体５１上面に設けられた第２シールリング５２、および第２シール部材本
体５１外側面に設けられた第２溝５３を含み、
取付部材６は、シールアセンブリを取り付けるための取付ロッド６１、および取付ロッド
６１に設けられた取付ベース６２を含み、取付ベース６２は、取付ロッド６１に取り付け
られた取付リング６２１、および取付リング６２１に周方向に均一に設けられた複数組の
接続ロッド６２２を含み、取付ロッド６１はシールアセンブリにねじ込まれ、
陰極セット３１は、接続ロッド６２２に接続された陰極ベース３１１、および陰極ベース
３１１可動に設けられた陰極本体３１２を含み、陰極本体３１２はステンレススチールを
採用し、
図４に示すように、第２取付ユニットは、駆動ロッドを介して電着チャンバー１４内部に
設けられ液案内貫通穴３２０が設けられた取付本体３２１、および取付本体３２１外側面
に開設された取付溝３２２を含み、陽極セット３２は取付溝３２２を介して取付本体３２
１に取り付けられ、陽極セット３２はルテニウムチタンメッシュを採用している。
図１に示す廃水中のニッケルを高効率に回収するための装置は、ハウジング１、およびそ
れぞれハウジング１内部に設けられた抽出ユニット２、電着ユニット３を含み、
ハウジング１は、ハウジング本体１１、およびハウジング本体１１内部に設けられてハウ
ジング本体１１上から下へ抽出チャンバー１３と電着チャンバー１４に分割するためのバ
ッフル１２を含み、ハウジング本体１１上端にそれぞれ外部ニッケル含有廃水溝と複合抽
出剤に接続された液体混合設備が設けられ、バッフル１２は、漏斗状構造のバッフル本体
、およびバッフル本体下端に設けられて抽出チャンバー１３と電着チャンバー１４を接続
するための接続管を含み、抽出チャンバー１３頂部に第１排出口１３０が設けられ、電着
チャンバー１４底部に第２排出口１４０が設けられ、第１排出口１３０、第２排出口１４
０、接続管にそれぞれ電磁弁が設けられ、電着チャンバー１４に液体添加設備、液体測定
アセンブリ１５が設けられ、液体測定アセンブリ１５は、感知リンク１５１、感知リンク
１５１可動に設けられた浮遊ボール１５２、感知リンク１５１一端に設けられ電着チャン
バー１４底部に位置する信号変換器１５３、および信号変換器１５３に接続された表示メ
ーターを含み、浮遊ボールの密度がニッケル含有廃水の密度より大きく複合抽出剤の密度
よりも小さく、
抽出ユニット２は、抽出チャンバー１３内部に設けられた揺動浮遊アセンブリ２１、揺動
浮遊アセンブリ２１の揺動浮遊端に設けられた回転アセンブリ２２、および回転アセンブ
リ２２上方に設けられた液体供給アセンブリ２３を含み、
図２に示すように、揺動浮遊アセンブリ２１は、抽出チャンバー１３内部に取り付けられ
た伸縮モジュール２１１、および伸縮モジュール２１１の伸縮端に設けられて回転アセン
ブリ２２を取り付けるための取付ベース２１２を含み、
取付ベース２１２は、取付ベース本体２１２１、一端が取付ベース本体２１２１に設けら
れたＶ字形の切断セット２１２２、Ｖ字形の切断セット２１２２の他端に接続された揺動
浮遊リング２１２３、スチールロープを介して揺動浮遊リング２１２３に接続された浮環
２１２４、スチールロープを介して浮環２１２４に吊り下げられた揺動浮遊ボールセット
２１２５を含み、
回転アセンブリ２２は、電気ターンテーブルであり、
液体供給アセンブリ２３は、回転アセンブリ２２に設けられた一時液体貯蔵チャンバー２
３１、および一時液体貯蔵チャンバー２３１に設けられた液体噴霧アセンブリ２３２を含
み、液体噴霧アセンブリ２３２は、一端が一時液体貯蔵チャンバー２３１に設けられ上面
に液漏れ穴が設けられた連通管２３２１、および連通管２３２１の他端に設けられて側面
に液漏れ穴が設けられた末端管２３２２を含み、一時液体貯蔵チャンバー２３１端口にホ
ースが設けられ、ホース他端が液体混合設備に接続され、
図１に示すように、電着ユニット３は、第１取付ユニットを介して電着チャンバー１４内
部に設けられた陰極セット３１、および第２取付ユニットを介して電着チャンバー１４内
部に取り付けられて陰極アセンブリ３１外側に位置する陽極セット３２を含み、
図１、２に示すように、電着チャンバー１４内部に混合アセンブリが設けられ、混合アセ
ンブリは電着チャンバー１４内部にそれぞれ設けられ陽極セット３２外側に位置する複数
のサブ混合モジュールを含み、複数のサブ混合モジュールは、電着チャンバー１４底部に
設けられた電気駆動ロッド１４１、および電気駆動ロッド１４１に可動に設けられたスク
リーンプレート１４２を含み、
図３に示すように、第１取付ユニットは、陰極セット３１を取り付けるための取付部材６
、および取付部材６に設けられて電着チャンバー１４に可動に取り付けられたシールアセ
ンブリを含み、シールアセンブリは第１シール部材４、第２シール部材５を含み、
第１シール部材４は、第１シール部材本体４１、第１シール部材本体４１上面に設けられ
た第１シールリング４２、および第１シール部材本体４１外側面に設けられた第１溝４３
を含み、
第２シール部材５は、第１シール部材本体４１に設けられた第２シール部材本体５１、第
２シール部材本体５１上面に設けられた第２シールリング５２、および第２シール部材本
体５１外側面に設けられた第２溝５３を含み、
取付部材６は、シールアセンブリを取り付けるための取付ロッド６１、および取付ロッド
６１に設けられた取付ベース６２を含み、取付ベース６２は、取付ロッド６１に取り付け
られた取付リング６２１、および取付リング６２１に周方向に均一に設けられた複数組の
接続ロッド６２２を含み、取付ロッド６１はシールアセンブリにねじ込まれ、
陰極セット３１は、接続ロッド６２２に接続された陰極ベース３１１、および陰極ベース
３１１可動に設けられた陰極本体３１２を含み、陰極本体３１２はステンレススチールを
採用し、
図４に示すように、第２取付ユニットは、駆動ロッドを介して電着チャンバー１４内部に
設けられ液案内貫通穴３２０が設けられた取付本体３２１、および取付本体３２１外側面
に開設された取付溝３２２を含み、陽極セット３２は取付溝３２２を介して取付本体３２
１に取り付けられ、陽極セット３２はルテニウムチタンメッシュを採用している。
実施例２
本実施例では、実施例１の装置を使用して廃水中のニッケルを高効率に回収するための方
法は、
Ｓ１、廃水予備処理
ニッケル含有廃水のｐＨを３に調節するステップと、
Ｓ２、抽出
予備処理後のニッケル含有廃水と複合抽出剤を体積比９：１で液体混合設備を使用して抽
出チャンバー１３内部に導入し、揺動浮遊アセンブリ２１を始動させ、回転アセンブリ２
２で補助して１０分間抽出した後、接続管上の電磁弁を開き、ニッケル含有廃水が抽出チ
ャンバー１３、電着チャンバー１４に満たされた後液体供給を停止し、回転アセンブリ２
２を閉じ、揺動浮遊アセンブリ２１で補助して１０分間抽出するステップと、
Ｓ３、脱着
第１排出口１３０上の電磁弁を開き、表示メーターの重相液の液位を読み取り、液体添加
設備で電着チャンバー１４内部に電着溶液と同体積の濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸を投入し、
電気駆動ロッド１４１でスクリーンプレート１４２を垂直方向に移動させるように駆動し
、１５分間反応した後濃縮液を取得し、ここで、硫酸を添加する際に、硫酸と同体積の軽
質相物質が第１排出口１３０から排出され、軽質相物質は具体的にニッケルイオンが除去
された廃水であるステップと、
Ｓ４、電着
取付ロッド６１を回転させて陰極セット３１を垂直方向に移動させ、駆動ロッドで第２取
付ユニットを駆動し、第２取付ユニットに設けられた陽極セット３２を垂直方向に移動さ
せ、陰極セット３１、陽極セット３２が同時に濃縮液に含浸されるのを保証し、電着チャ
ンバー１４内で電着ユニット３を使用して濃縮液を電流２Ａ、電圧３２Ｖの条件下で１０
分間電着処理した後、ハウジング本体１１内部の液体を第２排出口１４０から排出させる
ステップと、を含む。
なお、本実施例中のモータ、電気ターンテーブル、電磁弁および陰極セット３１、陽極セ
ット３２はいずれも市販品であり、本実施例中Ｖ字形の切断セット２１２２は、厚さ３．
２ｍｍの市販されてる金属切断シートを使用し、揺動浮遊ボールセット２１２５は市販さ
れている中空球を使用する。
本実施例では、実施例１の装置を使用して廃水中のニッケルを高効率に回収するための方
法は、
Ｓ１、廃水予備処理
ニッケル含有廃水のｐＨを３に調節するステップと、
Ｓ２、抽出
予備処理後のニッケル含有廃水と複合抽出剤を体積比９：１で液体混合設備を使用して抽
出チャンバー１３内部に導入し、揺動浮遊アセンブリ２１を始動させ、回転アセンブリ２
２で補助して１０分間抽出した後、接続管上の電磁弁を開き、ニッケル含有廃水が抽出チ
ャンバー１３、電着チャンバー１４に満たされた後液体供給を停止し、回転アセンブリ２
２を閉じ、揺動浮遊アセンブリ２１で補助して１０分間抽出するステップと、
Ｓ３、脱着
第１排出口１３０上の電磁弁を開き、表示メーターの重相液の液位を読み取り、液体添加
設備で電着チャンバー１４内部に電着溶液と同体積の濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸を投入し、
電気駆動ロッド１４１でスクリーンプレート１４２を垂直方向に移動させるように駆動し
、１５分間反応した後濃縮液を取得し、ここで、硫酸を添加する際に、硫酸と同体積の軽
質相物質が第１排出口１３０から排出され、軽質相物質は具体的にニッケルイオンが除去
された廃水であるステップと、
Ｓ４、電着
取付ロッド６１を回転させて陰極セット３１を垂直方向に移動させ、駆動ロッドで第２取
付ユニットを駆動し、第２取付ユニットに設けられた陽極セット３２を垂直方向に移動さ
せ、陰極セット３１、陽極セット３２が同時に濃縮液に含浸されるのを保証し、電着チャ
ンバー１４内で電着ユニット３を使用して濃縮液を電流２Ａ、電圧３２Ｖの条件下で１０
分間電着処理した後、ハウジング本体１１内部の液体を第２排出口１４０から排出させる
ステップと、を含む。
なお、本実施例中のモータ、電気ターンテーブル、電磁弁および陰極セット３１、陽極セ
ット３２はいずれも市販品であり、本実施例中Ｖ字形の切断セット２１２２は、厚さ３．
２ｍｍの市販されてる金属切断シートを使用し、揺動浮遊ボールセット２１２５は市販さ
れている中空球を使用する。
実施例３
実施例２と異なり、廃水中のニッケルを高効率に回収するための方法は、
Ｓ１、廃水予備処理
ニッケル含有廃水のｐＨを７に調節するステップと、
Ｓ２、抽出
予備処理後のニッケル含有廃水と複合抽出剤を体積比１０：１で液体混合設備を使用して
抽出チャンバー１３内部に導入し、揺動浮遊アセンブリ２１を始動させ、回転アセンブリ
２２で補助して１５分間抽出した後、接続管上の電磁弁を開き、ニッケル含有廃水が抽出
チャンバー１３、電着チャンバー１４に満たされた後液体供給を停止し、回転アセンブリ
２２を閉じ、揺動浮遊アセンブリ２１で補助して１５分間抽出するステップと、
Ｓ３、脱着
第１排出口１３０上の電磁弁を開き、表示メーターの重相液の液位を読み取り、液体添加
設備で電着チャンバー１４内部に電着溶液と同体積の濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸を投入し、
電気駆動ロッド１４１でスクリーンプレート１４２を垂直方向に移動させるように駆動し
、２０分間反応した後濃縮液を取得し、ここで、硫酸を添加する際に、硫酸と同体積の軽
質相物質が第１排出口１３０から排出され、軽質相物質は具体的にニッケルイオンが除去
された廃水であるステップと、
Ｓ４、電着
取付ロッド６１を回転させて陰極セット３１を垂直方向に移動させ、駆動ロッドで第２取
付ユニットを駆動し、第２取付ユニットに設けられた陽極セット３２を垂直方向に移動さ
せ、陰極セット３１、陽極セット３２が同時に濃縮液に含浸されるのを保証し、電着チャ
ンバー１４内で電着ユニット３を使用して濃縮液を電流２．５Ａ、電圧３３Ｖの条件下で
１５分間電着処理した後、ハウジング本体１１内部の液体を第２排出口１４０から排出さ
せるステップと、を含む。
実施例２と異なり、廃水中のニッケルを高効率に回収するための方法は、
Ｓ１、廃水予備処理
ニッケル含有廃水のｐＨを７に調節するステップと、
Ｓ２、抽出
予備処理後のニッケル含有廃水と複合抽出剤を体積比１０：１で液体混合設備を使用して
抽出チャンバー１３内部に導入し、揺動浮遊アセンブリ２１を始動させ、回転アセンブリ
２２で補助して１５分間抽出した後、接続管上の電磁弁を開き、ニッケル含有廃水が抽出
チャンバー１３、電着チャンバー１４に満たされた後液体供給を停止し、回転アセンブリ
２２を閉じ、揺動浮遊アセンブリ２１で補助して１５分間抽出するステップと、
Ｓ３、脱着
第１排出口１３０上の電磁弁を開き、表示メーターの重相液の液位を読み取り、液体添加
設備で電着チャンバー１４内部に電着溶液と同体積の濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸を投入し、
電気駆動ロッド１４１でスクリーンプレート１４２を垂直方向に移動させるように駆動し
、２０分間反応した後濃縮液を取得し、ここで、硫酸を添加する際に、硫酸と同体積の軽
質相物質が第１排出口１３０から排出され、軽質相物質は具体的にニッケルイオンが除去
された廃水であるステップと、
Ｓ４、電着
取付ロッド６１を回転させて陰極セット３１を垂直方向に移動させ、駆動ロッドで第２取
付ユニットを駆動し、第２取付ユニットに設けられた陽極セット３２を垂直方向に移動さ
せ、陰極セット３１、陽極セット３２が同時に濃縮液に含浸されるのを保証し、電着チャ
ンバー１４内で電着ユニット３を使用して濃縮液を電流２．５Ａ、電圧３３Ｖの条件下で
１５分間電着処理した後、ハウジング本体１１内部の液体を第２排出口１４０から排出さ
せるステップと、を含む。
実施例４
実施例２と異なり、廃水中のニッケルを高効率に回収するための方法は、
Ｓ１、廃水予備処理
ニッケル含有廃水のｐＨを９に調節するステップと、
Ｓ２、抽出
予備処理後のニッケル含有廃水と複合抽出剤を体積比１２：１で液体混合設備を使用して
抽出チャンバー１３内部に導入し、揺動浮遊アセンブリ２１を始動させ、回転アセンブリ
２２で補助して２０分間抽出した後、接続管上の電磁弁を開き、ニッケル含有廃水が抽出
チャンバー１３、電着チャンバー１４に満たされた後液体供給を停止し、回転アセンブリ
２２を閉じ、揺動浮遊アセンブリ２１で補助して２０分間抽出するステップと、
Ｓ３、脱着
第１排出口１３０上の電磁弁を開き、表示メーターの重相液の液位を読み取り、液体添加
設備で電着チャンバー１４内部に電着溶液と同体積の濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸を投入し、
電気駆動ロッド１４１でスクリーンプレート１４２を垂直方向に移動させるように駆動し
、２５分間反応した後濃縮液を取得し、ここで、硫酸を添加する際に、硫酸と同体積の軽
質相物質が第１排出口１３０から排出され、軽質相物質は具体的にニッケルイオンが除去
された廃水であるステップと、
Ｓ４、電着
取付ロッド６１を回転させて陰極セット３１を垂直方向に移動させ、駆動ロッドで第２取
付ユニットを駆動し、第２取付ユニットに設けられた陽極セット３２を垂直方向に移動さ
せ、陰極セット３１、陽極セット３２が同時に濃縮液に含浸されるのを保証し、電着チャ
ンバー１４内で電着ユニット３を使用して濃縮液を電流３Ａ、電圧３５Ｖの条件下で２０
分間電着処理した後、ハウジング本体１１内部の液体を第２排出口１４０から排出させる
ステップと、を含む。
実施例２と異なり、廃水中のニッケルを高効率に回収するための方法は、
Ｓ１、廃水予備処理
ニッケル含有廃水のｐＨを９に調節するステップと、
Ｓ２、抽出
予備処理後のニッケル含有廃水と複合抽出剤を体積比１２：１で液体混合設備を使用して
抽出チャンバー１３内部に導入し、揺動浮遊アセンブリ２１を始動させ、回転アセンブリ
２２で補助して２０分間抽出した後、接続管上の電磁弁を開き、ニッケル含有廃水が抽出
チャンバー１３、電着チャンバー１４に満たされた後液体供給を停止し、回転アセンブリ
２２を閉じ、揺動浮遊アセンブリ２１で補助して２０分間抽出するステップと、
Ｓ３、脱着
第１排出口１３０上の電磁弁を開き、表示メーターの重相液の液位を読み取り、液体添加
設備で電着チャンバー１４内部に電着溶液と同体積の濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸を投入し、
電気駆動ロッド１４１でスクリーンプレート１４２を垂直方向に移動させるように駆動し
、２５分間反応した後濃縮液を取得し、ここで、硫酸を添加する際に、硫酸と同体積の軽
質相物質が第１排出口１３０から排出され、軽質相物質は具体的にニッケルイオンが除去
された廃水であるステップと、
Ｓ４、電着
取付ロッド６１を回転させて陰極セット３１を垂直方向に移動させ、駆動ロッドで第２取
付ユニットを駆動し、第２取付ユニットに設けられた陽極セット３２を垂直方向に移動さ
せ、陰極セット３１、陽極セット３２が同時に濃縮液に含浸されるのを保証し、電着チャ
ンバー１４内で電着ユニット３を使用して濃縮液を電流３Ａ、電圧３５Ｖの条件下で２０
分間電着処理した後、ハウジング本体１１内部の液体を第２排出口１４０から排出させる
ステップと、を含む。
実験例
実施例１の装置を使用してあるニッケル含有廃水を処理し、ここで、ニッケル含有廃水ｐ
Ｈ値が５．７、濃度が６．５ｇ／Ｌであり、
実験組１：体積比９：１でニッケル含有廃水と複合抽出剤を直接混合し、ここで、２-ブ
ロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占め、常温で攪拌し１０分間反応させ
、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合し２０分
間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１５分間電着し、
実験組２：ニッケル含有廃水ｐＨを３に調整し、体積比９：１でニッケル含有廃水と複合
抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占め
、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度１
ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合し２０分間反応させ後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１５分
間電着し、
実験組３：ニッケル含有廃水ｐＨを９に調整し、体積比９：１でニッケル含有廃水と複合
抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占め
、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度１
ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して２０分間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１
５分間電着し、
実験組４：ニッケル含有廃水ｐＨを９に調整し、体積比１０：１でニッケル含有廃水と複
合抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占
め、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度
１ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して反応させ２０分間後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１
５分間電着し、
実験組５：ニッケル含有廃水ｐＨを８に調整し、体積比１０：１でニッケル含有廃水と複
合抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占
め、常温で攪拌し反応させ１０分間、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度
１ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して２０分間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を
１５分間電着し、
実験組６：ニッケル含有廃水ｐＨを８に調整し、体積比１２：１でニッケル含有廃水と複
合抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占
め、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度
１ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して２０分間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を
１５分間電着し、
実験組７：ニッケル含有廃水ｐＨを８に調整し、体積比１０：１でニッケル含有廃水と複
合抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の１０％を占め
、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度１
ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して２０分間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１
５分間電着し、
実験組８：ニッケル含有廃水ｐＨを８に調整し、体積比１０：１でニッケル含有廃水と複
合抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の１２％を占め
、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度１
ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して２０分間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１
５分間電着し、
それぞれ実験組１～８の処理後の廃水を検出して計算し、陰極３１を取り出し秤量して計
算し、表１に示されるニッケルイオンの除去率および回収率を得た。
表１：実験組１～７のニッケルイオンの除去率および回収率
実施例１の装置を使用してあるニッケル含有廃水を処理し、ここで、ニッケル含有廃水ｐ
Ｈ値が５．７、濃度が６．５ｇ／Ｌであり、
実験組１：体積比９：１でニッケル含有廃水と複合抽出剤を直接混合し、ここで、２-ブ
ロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占め、常温で攪拌し１０分間反応させ
、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合し２０分
間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１５分間電着し、
実験組２：ニッケル含有廃水ｐＨを３に調整し、体積比９：１でニッケル含有廃水と複合
抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占め
、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度１
ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合し２０分間反応させ後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１５分
間電着し、
実験組３：ニッケル含有廃水ｐＨを９に調整し、体積比９：１でニッケル含有廃水と複合
抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占め
、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度１
ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して２０分間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１
５分間電着し、
実験組４：ニッケル含有廃水ｐＨを９に調整し、体積比１０：１でニッケル含有廃水と複
合抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占
め、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度
１ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して反応させ２０分間後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１
５分間電着し、
実験組５：ニッケル含有廃水ｐＨを８に調整し、体積比１０：１でニッケル含有廃水と複
合抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占
め、常温で攪拌し反応させ１０分間、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度
１ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して２０分間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を
１５分間電着し、
実験組６：ニッケル含有廃水ｐＨを８に調整し、体積比１２：１でニッケル含有廃水と複
合抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の６．５％を占
め、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度
１ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して２０分間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を
１５分間電着し、
実験組７：ニッケル含有廃水ｐＨを８に調整し、体積比１０：１でニッケル含有廃水と複
合抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の１０％を占め
、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度１
ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して２０分間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１
５分間電着し、
実験組８：ニッケル含有廃水ｐＨを８に調整し、体積比１０：１でニッケル含有廃水と複
合抽出剤を混合し、ここで、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の１２％を占め
、常温で攪拌し１０分間反応させ、抽出および成層後上澄み液を除去し、同体積の濃度１
ｍｏｌ／Ｌの硫酸と混合して２０分間反応させた後、電流２Ａ、電圧３３Ｖで濃縮液を１
５分間電着し、
それぞれ実験組１～８の処理後の廃水を検出して計算し、陰極３１を取り出し秤量して計
算し、表１に示されるニッケルイオンの除去率および回収率を得た。
表１：実験組１～７のニッケルイオンの除去率および回収率
結論：表中の実験組１、実験組２、実験組３中のニッケルイオンの除去率および回収率の
変化から分かるように、２-ブロモヒマワリ酸と複合触媒の体積比を限定しない場合、ｐ
Ｈ３～９の範囲で、複合触媒がニッケルイオンに対して比較的高い除去率を有し、ｐＨが
５．７以下に減少すると、ニッケルイオンに対する除去率が急激減少傾向があり、
実験組３、実験組４、実験組５、実験組６中のニッケルイオンの除去率および回収率変化
から分かるように、複合抽出剤投入量の減少に伴い、ニッケルイオンの除去率が比較的高
いレベルに維持され、ニッケル含有廃水と複合抽出剤の最適な体積比が１０：１である場
合、ニッケルイオン除去率が８８．３６％であり、その後複合抽出剤の投入量が連続して
減少すると、ニッケルイオンの除去率が急激減少する傾向があり、
実験組５、実験組７、実験組８中のニッケルイオンの除去率および回収率変化から分かる
ように、複合触媒中の２-ブロモヒマワリ酸の体積比が増加するにつれて、ニッケルイオ
ンの除去率が増加する傾向があり、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の約１０
％を占める場合、ニッケルイオンの除去率が最大９１．７２％に達し、ニッケルイオンの
回収率が９９．６％に達し、その後２-ブロモヒマワリ酸を継続的に増加すると、ニッケ
ルイオンの除去率が減少し始め、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の約１２％
を占める場合、ニッケルイオンの除去率が８６．５％に減少した。
以上のように、ニッケル含有廃水ｐＨが８、ニッケル含有廃水と複合抽出剤を混合体積比
が１０：１、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の１０％を占める場合、ニッケ
ルイオン回収率が最大９９．６％に達した。
変化から分かるように、２-ブロモヒマワリ酸と複合触媒の体積比を限定しない場合、ｐ
Ｈ３～９の範囲で、複合触媒がニッケルイオンに対して比較的高い除去率を有し、ｐＨが
５．７以下に減少すると、ニッケルイオンに対する除去率が急激減少傾向があり、
実験組３、実験組４、実験組５、実験組６中のニッケルイオンの除去率および回収率変化
から分かるように、複合抽出剤投入量の減少に伴い、ニッケルイオンの除去率が比較的高
いレベルに維持され、ニッケル含有廃水と複合抽出剤の最適な体積比が１０：１である場
合、ニッケルイオン除去率が８８．３６％であり、その後複合抽出剤の投入量が連続して
減少すると、ニッケルイオンの除去率が急激減少する傾向があり、
実験組５、実験組７、実験組８中のニッケルイオンの除去率および回収率変化から分かる
ように、複合触媒中の２-ブロモヒマワリ酸の体積比が増加するにつれて、ニッケルイオ
ンの除去率が増加する傾向があり、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の約１０
％を占める場合、ニッケルイオンの除去率が最大９１．７２％に達し、ニッケルイオンの
回収率が９９．６％に達し、その後２-ブロモヒマワリ酸を継続的に増加すると、ニッケ
ルイオンの除去率が減少し始め、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の約１２％
を占める場合、ニッケルイオンの除去率が８６．５％に減少した。
以上のように、ニッケル含有廃水ｐＨが８、ニッケル含有廃水と複合抽出剤を混合体積比
が１０：１、２-ブロモヒマワリ酸の体積が複合触媒総量の１０％を占める場合、ニッケ
ルイオン回収率が最大９９．６％に達した。
Claims (6)
- ハウジング（１）と、およびそれぞれ前記ハウジング（１）内部に設けられた抽出ユニッ
ト（２）と、電着ユニット（３）と、を含み、
前記ハウジング（１）は、ハウジング本体（１１）、および前記ハウジング本体（１１）
内部に設けられて前記ハウジング本体（１１）上から下へ抽出チャンバー（１３）と電着
チャンバー（１４）に分割するためのバッフル（１２）を含み、前記ハウジング本体（１
１）上端にそれぞれ外部ニッケル含有廃水溝と複合抽出剤に接続された液体混合設備が設
けられ、前記バッフル（１２）は、漏斗状構造のバッフル本体、および前記バッフル本体
下端に設けられて前記抽出チャンバー（１３）と電着チャンバー（１４）を接続するため
の接続管を含み、前記抽出チャンバー（１３）頂部に第１排出口（１３０）が設けられ、
前記電着チャンバー（１４）底部に第２排出口（１４０）が設けられ、前記第１排出口（
１３０）、第２排出口（１４０）、接続管にそれぞれ電磁弁が設けられ、前記電着チャン
バー（１４）に液体添加設備、液体測定アセンブリ（１５）が設けられ、
前記液体測定アセンブリ（１５）は、感知リンク（１５１）、前記感知リンク（１５１）
に可動に設けられた浮遊ボール（１５２）、前記感知リンク（１５１）一端に設けられ前
記電着チャンバー（１４）底部に位置する信号変換器（１５３）、および前記信号変換器
（１５３）に接続された表示メーターを含み、
前記抽出ユニット（２）は、前記抽出チャンバー（１３）内部に設けられた揺動浮遊アセ
ンブリ（２１）、前記揺動浮遊アセンブリ（２１）の揺動浮遊端に設けられた回転アセン
ブリ（２２）、および前記回転アセンブリ（２２）上方に設けられた液体供給アセンブリ
（２３）を含み、
前記揺動浮遊アセンブリ（２１）は、前記抽出チャンバー（１３）内部に取り付けられた
伸縮モジュール（２１１）、および前記伸縮モジュール（２１１）の伸縮端に設けられて
前記回転アセンブリ（２２）を取り付けるための取付ベース（２１２）を含み、
前記取付ベース（２１２）は、取付ベース本体（２１２１）、一端が前記取付ベース本体
（２１２１）に設けられたＶ字形の切断セット（２１２２）、前記Ｖ字形の切断セット（
２１２２）の他端に接続された揺動浮遊リング（２１２３）、スチールロープを介して前
記揺動浮遊リング（２１２３）に接続された浮環（２１２４）、スチールロープを介して
前記浮環（２１２４）に吊り下げられた揺動浮遊ボールセット（２１２５）を含み、
前記液体供給アセンブリ（２３）は、前記回転アセンブリ（２２）に設けられた一時液体
貯蔵チャンバー（２３１）、および前記一時液体貯蔵チャンバー（２３１）に設けられた
液体噴霧アセンブリ（２３２）を含み、前記液体噴霧アセンブリ（２３２）は、一端が前
記一時液体貯蔵チャンバー（２３１）に設けられ上面に液漏れ穴が設けられた連通管（２
３２１）、および前記連通管（２３２１）の他端に設けられて側面に液漏れ穴が設けられ
た末端管（２３２２）を含み、前記一時液体貯蔵チャンバー（２３１）は前記液体混合設
備に接続され、
前記電着ユニット（３）は、第１取付ユニットを介して前記電着チャンバー（１４）内部
に設けられた陰極セット（３１）、および第２取付ユニットを介して電着チャンバー（１
４）内部に取り付けられて前記陰極セット（３１）の外側に位置する陽極セット（３２）
を含む、
ことを特徴とする廃水中のニッケルを高効率に回収するための装置。 - 前記電着チャンバー（１４）内部に混合アセンブリが設けられ、前記混合アセンブリは前
記電着チャンバー（１４）内部にそれぞれ設けられ陽極セット（３２）外側に位置する複
数のサブ混合モジュールを含み、複数の前記サブ混合モジュールは、前記電着チャンバー
（１４）底部に設けられた電気駆動ロッド（１４１）、および前記電気駆動ロッド（１４
１）に可動に設けられたスクリーンプレート（１４２）を含む、ことを特徴とする請求項
１に記載の廃水中のニッケルを高効率に回収するための装置。 - 前記第１取付ユニットは、前記陰極セット（３１）を取り付けるための取付部材（６）、
および前記取付部材（６）に設けられて前記電着チャンバー（１４）に可動に取り付けら
れたシールアセンブリを含み、前記シールアセンブリは第１シール部材（４）、第２シー
ル部材（５）を含み、
前記第１シール部材（４）は、第１シール部材本体（４１）、前記第１シール部材本体（
４１）上面に設けられた第１シールリング（４２）、および前記第１シール部材本体（４
１）外側面に設けられた第１溝（４３）を含み、
前記第２シール部材（５）は、前記第１シール部材本体（４１）に設けられた第２シール
部材本体（５１）、前記第２シール部材本体（５１）上面に設けられた第２シールリング
（５２）、および前記第２シール部材本体（５１）外側面に設けられた第２溝（５３）を
含む、ことを特徴とする請求項１に記載の廃水中のニッケルを高効率に回収するための装
置。 - 前記取付部材（６）は、前記シールアセンブリを取り付けるための取付ロッド（６１）、
および前記取付ロッド（６１）に設けられた取付ベース（６２）を含み、前記取付ベース
（６２）は、前記取付ロッド（６１）に取り付けられた取付リング（６２１）、および前
記取付リング（６２１）に周方向に均一に設けられた複数組の接続ロッド（６２２）を含
み、前記取付ロッド（６１）は前記シールアセンブリにねじ込まれ、
前記陰極セット（３１）は、前記接続ロッド（６２２）に接続された陰極ベース（３１１
）、および前記陰極ベース（３１１）可動に設けられた陰極本体（３１２）を含み、前記
陰極本体（３１２）はステンレススチールを採用している、ことを特徴とする請求項３に
記載の廃水中のニッケルを高効率に回収するための装置。 - 前記第２取付ユニットは、駆動ロッドを介して前記電着チャンバー（１４）内部に設けら
れ液案内貫通穴（３２０）が設けられた取付本体（３２１）、および前記取付本体（３２
１）外側面に開設された取付溝（３２２）を含み、前記陽極セット（３２）は前記取付溝
（３２２）を介して取付本体（３２１）に取り付けられ、前記陽極セット（３２）はルテ
ニウムチタンメッシュを採用している、ことを特徴とする請求項１に記載の廃水中のニッ
ケルを高効率に回収するための装置。 - 請求項１から５のいずれか１項に記載の装置を使用してニッケルを回収する方法であって
、
Ｓ１、廃水予備処理
ニッケル含有廃水のｐＨを３～９に調節するステップと、
Ｓ２、抽出
予備処理後のニッケル含有廃水と複合抽出剤を体積比９～１２：１で液体混合設備を使用
して抽出チャンバー（１３）内部に導入し、揺動浮遊アセンブリ（２１）を始動させ、回
転アセンブリ（２２）で補助して１０～２０分間抽出した後、接続管上の電磁弁を開き、
ニッケル含有廃水が抽出チャンバー（１３）、電着チャンバー（１４）に満たされた後液
体供給を停止し、回転アセンブリ（２２）を閉じ、揺動浮遊アセンブリ（２１）で補助し
て１０～２０分間抽出するステップと、
Ｓ３、脱着
第１排出口（１３０）上の電磁弁を開き、表示メーターの重相液の液位を読み取り、液体
添加設備で電着チャンバー（１４）内部に電着溶液と同体積の濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸を
投入し、電気駆動ロッド（１４１）でスクリーンプレート（１４２）を垂直方向に移動さ
せるように駆動し、１５～２５分間反応した後濃縮液を取得し、ここで、硫酸を添加する
際に、硫酸と同体積の軽質相物質が第１排出口（１３０）から排出され、軽質相物質は具
体的にニッケルイオンが除去された廃水であるステップと、
Ｓ４、電着
取付ロッド（６１）を回転させて陰極セット（３１）を垂直方向に移動させ、駆動ロッド
で第２取付ユニットを駆動し、第２取付ユニットに設けられた陽極セット（３２）を垂直
方向に移動させ、陰極セット（３１）、陽極セット（３２）が同時に濃縮液に含浸される
ことを保証し、電着チャンバー（１４）内で電着ユニット（３）を使用して濃縮液を電流
２～３Ａ、電圧３２～３５Ｖの条件下で１０～２０分間電着処理した後、ハウジング本体
（１１）内部の液体を第２排出口（１４０）から排出させるステップと、を含むことを特
徴とする方法。
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