JP7167506B2 - Filtration device, filtration method - Google Patents

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Description

本発明は、ろ過装置、ろ過方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a filtering device and a filtering method.

粉体を合成する方法は種々知られているが、原料を溶媒中で反応させて合成する湿式法は、主な合成法の一つである。 Various methods for synthesizing powders are known, and a wet method in which raw materials are reacted in a solvent for synthesis is one of the main synthesis methods.

湿式法においては、最終的に粉体を得るためには、粉体と液体を分離する固液分離の工程が必要となることが多い。固液分離の工程で用いる固液分離の方法としては、例えば、沈降法、減圧ろ過、加圧ろ過、遠心分離などを挙げることができる。 In the wet method, a solid-liquid separation step for separating powder and liquid is often required to finally obtain powder. Examples of solid-liquid separation methods used in the solid-liquid separation step include sedimentation, vacuum filtration, pressure filtration, and centrifugation.

フィルタープレスは加圧ろ過機の1種であり、スラリーのろ過を行うことや、ろ過後のケーキに洗浄水を供給し、再度ろ過することでケーキの洗浄を行うことが可能であるため、ろ過装置のろ過手段として従来から工業的に広く用いられている(例えば特許文献1を参照)。 A filter press is a type of pressure filtration machine, and it is possible to filter slurry and wash the cake by supplying washing water to the cake after filtration and filtering again. Conventionally, it has been widely used industrially as a filtering means of an apparatus (see, for example, Patent Document 1).

特開2011-230958号公報JP 2011-230958 A

しかしながら、従来のフィルタープレスを備えたろ過装置によれば、フィルタープレスによりろ過を行った後に得られるケーキ内に残存する成分にバッチによりばらつきが生じる場合があった。そして、用途によっては得られるケーキや、該ケーキから得られる化学製品の性能が安定しないため問題であった。 However, according to the conventional filtration apparatus equipped with a filter press, the components remaining in the cake obtained after filtration by the filter press may vary from batch to batch. In addition, depending on the application, the obtained cake and the performance of chemical products obtained from the cake are unstable, which is a problem.

上記従来技術の問題に鑑み、本発明の一側面では、得られるケーキ内に残存する成分のばらつきを抑制できるろ過装置の提供を目的とする。 In view of the problems of the prior art, an object of one aspect of the present invention is to provide a filtering device capable of suppressing variations in components remaining in the obtained cake.

上記課題を解決するため本発明の一側面では、
フィルタープレスと、
前記フィルタープレスへのスラリーの供給配管に配置された、前記スラリー中の固体成分の濃度を測定するスラリー濃度測定手段と、
前記フィルタープレスからのろ液の排出用配管に配置された、前記ろ液中の固体成分の濃度を測定するろ液濃度測定手段と、
前記スラリー濃度測定手段により測定した前記スラリー中の固体成分の濃度に基づいて、前記フィルタープレスに充填した前記スラリー中の固体成分の量であるスラリー充填量を算出し、前記ろ液濃度測定手段により測定した前記ろ液中の固体成分の濃度に基づいて、前記スラリー充填量を補正する制御・演算手段と、を有するろ過装置を提供する。

In order to solve the above problems, in one aspect of the present invention,
filter press and
Slurry concentration measuring means for measuring the concentration of solid components in the slurry, arranged in a slurry supply pipe to the filter press;
Filtrate concentration measuring means for measuring the concentration of solid components in the filtrate, arranged in a pipe for discharging the filtrate from the filter press;
Based on the concentration of the solid component in the slurry measured by the slurry concentration measuring means, the slurry filling amount, which is the amount of the solid component in the slurry filled in the filter press, is calculated, and the filtrate concentration measuring means and a control/calculation means for correcting the slurry filling amount based on the measured concentration of solid components in the filtrate .

本発明の一側面によれば、得られるケーキ内に残存する成分のばらつきを抑制できるろ過装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a filtering device capable of suppressing variations in components remaining in the resulting cake.

本発明の実施形態に係るろ過装置の説明図。Explanatory drawing of the filtration apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明のろ過装置、及びろ過方法の一実施形態について説明する。
[ろ過装置]
本実施形態のろ過装置は、フィルタープレスと、フィルタープレスへのスラリーの供給配管に配置された、スラリー中の固体成分の濃度を測定するスラリー濃度測定手段と、を有することができる。
An embodiment of the filtering device and the filtering method of the present invention will be described below.
[Filtration device]
The filtration apparatus of this embodiment can have a filter press and slurry concentration measuring means for measuring the concentration of solid components in the slurry, which is arranged in a slurry supply pipe to the filter press.

本発明の発明者らは、従来のフィルタープレスを備えたろ過装置において、スラリーのろ過(固液分離)を行った後や、得られたケーキを洗浄水で洗浄し、再度ろ過した後に得られるケーキに残存する成分が、バッチによりばらつく原因について鋭意検討を行った。 The inventors of the present invention have found that in a filtration device equipped with a conventional filter press, the We investigated the cause of batch-to-batch variations in the components remaining in the cake.

そして、フィルタープレスを備えたろ過装置により得られるケーキに液体成分が残存する程度や、洗浄度がフィルタープレスに充填したスラリー中の固体成分(固形分)の量であるスラリー充填量(以下、「スラリー充填量」と記載する)に依存する点に着目した。 Then, the extent to which the liquid component remains in the cake obtained by the filtration device equipped with the filter press, and the slurry filling amount (hereinafter referred to as " We paid attention to the fact that it depends on the amount of slurry charged").

従来のフィルタープレスを備えたろ過装置においては、スラリー充填量を、ろ過開始前のスラリー原液槽内のスラリーのスラリー濃度、スラリー流量、及びスラリーの送液時間により管理していた。ただし、ろ過を開始する前、例えばスラリー調製直後にスラリー原液槽に貯留したスラリーのスラリー濃度を、沈降静水圧法、見かけ粘度測定、ヌッチェろ過/乾燥法等で測定し、該ろ過開始前のスラリー原液槽内のスラリー濃度を、ろ過の操作を行う間中継続して用いていた。なお、スラリー濃度とは、スラリー中の固体成分の濃度を意味する。以下、本明細書においてスラリー濃度は同様の意味を有する。 In a conventional filter press equipped with a filter press, the slurry filling amount is controlled by the slurry concentration, slurry flow rate, and slurry feeding time in the slurry undiluted tank before the start of filtration. However, before starting filtration, for example, immediately after slurry preparation, the slurry concentration of the slurry stored in the slurry undiluted solution tank is measured by a hydrostatic sedimentation method, apparent viscosity measurement, Nutsche filtration / drying method, etc., and the slurry before the start of filtration The slurry concentration in the stock solution tank was used continuously throughout the filtration operation. The slurry concentration means the concentration of solid components in the slurry. Hereinafter, the slurry concentration has the same meaning in this specification.

しかしながら、スラリー濃度はフィルタープレスのろ布の逆洗水による水がスラリー原液槽へ水が戻ること等により、スラリーの供給開始後にも変化する。このため、従来のフィルタープレスを備えたろ過装置では、フィルタープレスに供給される際のスラリーのスラリー濃度を正確に評価できなかったため、スラリー充填量を正確に管理できず、スラリー充填量にばらつきが生じていた。そして、その結果得られるケーキに残存する成分にもばらつきが生じていることを見出し、本発明を完成させた。 However, the slurry concentration changes even after the start of supplying the slurry due to the fact that the water from backwashing the filter cloth of the filter press returns to the slurry undiluted solution tank. For this reason, in a filtration device equipped with a conventional filter press, it was not possible to accurately evaluate the slurry concentration of the slurry when it was supplied to the filter press. was occurring. Then, they found that the components remaining in the cake obtained as a result also varied, and completed the present invention.

本実施形態のろ過装置を、図面を用いながら以下に説明する。 The filtering device of this embodiment will be described below with reference to the drawings.

図1は、本実施形態のろ過装置10の構成例を模式的に示した図である。図1に示す様に、本実施形態のろ過装置10は、フィルタープレス11へとスラリーを供給する供給配管12を有しており、供給配管12は一方の端部12aがフィルタープレス11に接続されており、他方の端部12bは、供給配管12にスラリーを供給するスラリー供給手段13が接続されている。そして、供給配管12上には、該配管内を流れるスラリーのスラリー濃度を測定できるスラリー濃度測定手段14が配置されている。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration example of a filtering device 10 of this embodiment. As shown in FIG. 1, the filtration device 10 of this embodiment has a supply pipe 12 that supplies slurry to a filter press 11, and one end 12a of the supply pipe 12 is connected to the filter press 11. The other end 12b is connected to a slurry supply means 13 for supplying slurry to the supply pipe 12. As shown in FIG. A slurry concentration measuring means 14 capable of measuring the slurry concentration of the slurry flowing through the supply pipe 12 is arranged on the supply pipe 12 .

フィルタープレス11の構成は特に限定されるものではなく、供給するスラリーの種類や、操作の内容等に応じて任意に選択することができる。例えば板枠形圧濾機や、凹板型圧濾機等から選択された1種類以上のフィルタープレスを用いることができる。 The configuration of the filter press 11 is not particularly limited, and can be arbitrarily selected according to the type of slurry to be supplied, details of operation, and the like. For example, one or more types of filter press selected from a plate frame type pressure filter, a concave plate type pressure filter and the like can be used.

フィルタープレス11では、スラリーを充填後、ろ過(固液分離)してケーキを得ることや、得られたケーキに対して、純水等の洗浄液を供給し、その後に再度ろ過(固液分離)することでケーキの洗浄を行うこともできる。フィルタープレス11は、必要に応じて例えば得られたケーキを乾燥させるための乾燥手段等と接続しておくこともできる。 In the filter press 11, after the slurry is filled, it is filtered (solid-liquid separation) to obtain a cake, or a washing liquid such as pure water is supplied to the obtained cake, and then filtered again (solid-liquid separation). By doing so, the cake can also be washed. The filter press 11 can optionally be connected to drying means for drying the cake obtained, for example.

供給配管12は、スラリー供給手段13から、フィルタープレス11までスラリーを供給できる配管であれば良くその構成は特に限定されず、各種配管を用いることができる。 The supply pipe 12 is not particularly limited as long as it can supply slurry from the slurry supply means 13 to the filter press 11, and various pipes can be used.

スラリー供給手段13は供給配管12に対してスラリーを供給できる手段であれば良く、その構成は特に限定されない。スラリー供給手段13を構成する装置としては、例えばスラリーを貯留したスラリー原液槽や、スラリーを生成する反応槽等が挙げられる。なお、スラリー供給手段13は複数の装置から構成することもでき、例えばスラリーを生成する反応槽と、該反応槽で生成したスラリーを貯留するスラリー原液槽とから構成し、スラリー原液槽を供給配管12と接続する様に構成することもできる。 The slurry supply means 13 is not particularly limited as long as it can supply slurry to the supply pipe 12 . Devices constituting the slurry supply means 13 include, for example, a slurry undiluted solution tank in which slurry is stored, a reaction tank in which slurry is generated, and the like. The slurry supply means 13 can also be composed of a plurality of devices, for example, it is composed of a reaction tank for generating slurry and a slurry raw liquid tank for storing the slurry generated in the reaction tank, and the slurry raw liquid tank is connected to a supply pipe. 12 can also be configured.

そして、供給配管12にはスラリー濃度測定手段14を配置しておくことができる。なお、供給配管12にスラリー濃度測定手段14を配置するとは、供給配管12上のいずれかの位置に、該供給配管12内を流れるスラリーのスラリー濃度を測定できるようにスラリー濃度測定手段を配置することを意味する。 A slurry concentration measuring means 14 can be arranged in the supply pipe 12 . It should be noted that disposing the slurry concentration measuring means 14 in the supply pipe 12 means disposing the slurry concentration measuring means at any position on the supply pipe 12 so that the slurry concentration of the slurry flowing in the supply pipe 12 can be measured. means that

スラリー濃度測定手段14は、供給配管12を流れるスラリーのスラリー濃度をインラインで測定できる手段であればよく、特に限定されるものではない。スラリー濃度測定手段としては、蛍光X線装置や、透過X線測定装置、差圧法によるスラリー濃度測定装置、濁度計、超音波測定装置等から選択された1種類以上を用いることが好ましい。 The slurry concentration measuring means 14 is not particularly limited as long as it can measure the slurry concentration of the slurry flowing through the supply pipe 12 in-line. As the slurry concentration measuring means, it is preferable to use one or more selected from a fluorescent X-ray device, a transmission X-ray measuring device, a slurry concentration measuring device using a differential pressure method, a turbidity meter, an ultrasonic measuring device, and the like.

蛍光X線装置や、透過X線測定装置は、供給配管12内を流れるスラリーに対して、X線発生器から発生したX線を照射し、供給配管12内で生じた蛍光X線、もしくは透過した透過X線を検出する装置である。蛍光X線装置、または透過X線装置をスラリー濃度測定手段として用いる場合、供給配管12内を流れるスラリーに対してX線を照射し、検出した蛍光X線または透過X線の強度と、予め作成しておいた、蛍光X線または透過X線の強度とスラリー濃度との関係を示す検量線とによりスラリー濃度を算出できる。 The fluorescent X-ray device and the transmitted X-ray measuring device irradiate the slurry flowing in the supply pipe 12 with X-rays generated from the X-ray generator, and the fluorescent X-rays generated in the supply pipe 12 or the transmitted X-rays It is a device for detecting transmitted X-rays. When a fluorescent X-ray device or a transmission X-ray device is used as a slurry concentration measuring means, the slurry flowing in the supply pipe 12 is irradiated with X-rays, the intensity of the detected fluorescent X-rays or transmitted X-rays, and the The slurry concentration can be calculated from the previously set calibration curve showing the relationship between the intensity of fluorescent X-rays or transmitted X-rays and the slurry concentration.

差圧法によるスラリー濃度測定装置は、スラリー中に発生している圧力がスラリーの自重によりその深さ方向で大きく増加すること、スラリー濃度が高くなるほどスラリー中に含まれる材料の固体成分量が多くなりスラリーの比重が高くなることを利用した測定装置である。差圧法によるスラリー濃度測定装置をスラリー濃度測定手段として用いる場合、供給配管12内を流れるスラリーの一部を採取し、高低差を有する循環配管に通じて一定流量で連続的に循環させ、その循環配管の最低位と最高位の2点間で生じる循環スラリーの差圧を計測する。そして、測定した差圧と、予め作成しておいた差圧とスラリー濃度との関係を示す検量線とによりスラリー濃度を算出できる。 Slurry concentration measurement equipment using the differential pressure method is based on the fact that the pressure generated in the slurry increases greatly in the depth direction due to the weight of the slurry, and the higher the slurry concentration, the greater the amount of solid components in the material contained in the slurry. This is a measuring device that utilizes the fact that the specific gravity of slurry increases. When a slurry concentration measuring device using a differential pressure method is used as a slurry concentration measuring means, part of the slurry flowing in the supply pipe 12 is sampled and continuously circulated at a constant flow rate through a circulation pipe having a height difference. Measure the differential pressure of the circulating slurry between the lowest and highest points of the pipe. Then, the slurry concentration can be calculated from the measured differential pressure and a previously created calibration curve showing the relationship between the differential pressure and the slurry concentration.

濁度計としては、透過散乱光方式や、表面散乱光方式、積分球方式、透過光方式、散乱光方式、粒子数計測方式等が知られているが、いずれの方式の濁度計を用いても良い。濁度計をスラリー濃度測定手段として用いる場合、濁度計により測定した供給配管12内を流れるスラリーの濁度と、予め作成しておいた濁度とスラリー濃度との関係を示す検量線とによりスラリー濃度を算出することができる。 As a turbidity meter, a transmitted scattered light method, a surface scattered light method, an integrating sphere method, a transmitted light method, a scattered light method, a particle counting method, etc. are known. can be When a turbidity meter is used as a slurry concentration measuring means, the turbidity of the slurry flowing in the supply pipe 12 measured by the turbidity meter and the calibration curve showing the relationship between the turbidity and the slurry concentration prepared in advance Slurry concentration can be calculated.

超音波測定装置は、供給配管内を通るスラリーに対して超音波を照射し、反射、もしくは透過した超音波を測定する装置である。超音波測定装置をスラリー濃度測定手段として用いる場合、供給配管12内を流れるスラリーに対し超音波を照射し、測定した反射もしくは透過した超音波の強度と、予め作成しておいた超音波の強度とスラリー濃度との関係を示す検量線とによりスラリー濃度を算出できる。 The ultrasonic measurement device is a device that applies ultrasonic waves to the slurry passing through the supply pipe and measures reflected or transmitted ultrasonic waves. When an ultrasonic measuring device is used as a slurry concentration measuring means, the slurry flowing in the supply pipe 12 is irradiated with ultrasonic waves, and the intensity of the reflected or transmitted ultrasonic waves measured and the intensity of the ultrasonic waves generated in advance. and the calibration curve showing the relationship between the slurry concentration and the slurry concentration can be calculated.

特にスラリー濃度測定手段は、濁度計、及び超音波測定装置から選択された1種類以上であることがより好ましい。これは濁度計や、超音波測定装置によれば、スラリー濃度に対して直線的な応答を示すため、容易にスラリー濃度を正確に測定することができ、かつ低コストだからである。 In particular, the slurry concentration measuring means is more preferably one or more selected from a turbidity meter and an ultrasonic measuring device. This is because a turbidity meter or an ultrasonic measuring device shows a linear response to the slurry concentration, so that the slurry concentration can be measured easily and accurately, and the cost is low.

なお、スラリー濃度の単位は特に限定さないが、該スラリー濃度を用いて算出するスラリー充填量は、例えばgや、kg等の固形分の質量で表すことが好ましい。このため、スラリー濃度はg/L、g/m、kg/L等のスラリーの単位体積当たりの固形分の質量で表されることが好ましい。 Although the unit of the slurry concentration is not particularly limited, it is preferable that the slurry filling amount calculated using the slurry concentration is represented by the mass of the solid content such as g or kg. For this reason, the slurry concentration is preferably represented by mass of solid content per unit volume of slurry, such as g/L, g/m 3 , kg/L.

また、供給配管12にスラリー濃度測定手段の全ての部材を配置しておく必要はなく、例えば検出部のみを配置し、検出部からの信号を用いて、例えば後述する制御・演算手段16等の内部に設けられた演算部等によりスラリー濃度を算出するように構成することもできる。また、スラリー濃度測定手段は1つの測定手段に限定されるものではなく、複数の同じ方式、もしくは異なる方式の測定手段を有することもできる。 In addition, it is not necessary to arrange all the members of the slurry concentration measuring means in the supply pipe 12. For example, only the detection part is arranged, and the signal from the detection part is used to control, for example, the control/calculation means 16, etc., which will be described later. It is also possible to configure the slurry concentration to be calculated by a calculation unit or the like provided inside. Moreover, the slurry concentration measuring means is not limited to one measuring means, and may have a plurality of measuring means of the same method or different methods.

スラリー濃度測定手段14によりスラリー濃度を測定するタイミングは特に限定されるものではなく、任意のタイミングで測定することができる。ただし、供給配管12内を流れるスラリー濃度をより正確に把握できるように、フィルタープレスへのスラリーの供給を開始してから、2回以上、すなわち複数回スラリー濃度を測定するように構成することが好ましい。 The timing for measuring the slurry concentration by the slurry concentration measuring means 14 is not particularly limited, and the measurement can be made at any timing. However, in order to more accurately grasp the concentration of the slurry flowing through the supply pipe 12, it is possible to measure the concentration of the slurry two or more times, that is, a plurality of times after starting the supply of the slurry to the filter press. preferable.

本実施形態のろ過装置は、上述の部材以外にも任意の部材をさらに有することもできる。 The filtering device of this embodiment can further have arbitrary members in addition to the members described above.

本実施形態のろ過装置10は、例えばフィルタープレス11に供給するスラリーの量を制御するためのバルブ15を有することもできる。係るバルブ15は例えば後述する制御・演算手段16により開度を制御するように構成することもできる。なお、図1ではバルブを1つ設けた例を示しているが、係る形態に限定されず、複数のバルブを任意の位置に設けておくこともできる。 The filter device 10 of this embodiment can also have a valve 15 for controlling the amount of slurry supplied to the filter press 11, for example. The valve 15 may be configured to control the degree of opening by, for example, control/calculation means 16, which will be described later. Although FIG. 1 shows an example in which one valve is provided, the present invention is not limited to such a form, and a plurality of valves may be provided at arbitrary positions.

また、本実施形態のろ過装置10は、制御・演算手段16を有することもできる。制御・演算手段16は、例えばスラリー濃度測定手段14により測定したスラリー濃度に基づいて、スラリーの供給量や、スラリーの供給時間を調整し、フィルタープレス11へのスラリー充填量を制御するように構成できる。制御・演算手段16は、具体的には例えばスラリー濃度測定手段14により測定したスラリー濃度と、フィルタープレス11へのスラリー流量の積算値との積により、フィルタープレス11へのスラリー充填量を算出することができる。スラリー充填量は、例えばスラリー濃度と、スラリー流量(送液速度)と、単位時間との積により、単位時間当たりのスラリー充填量を算出し、積算する等の方法で算出することもできる。また、例えばスラリー濃度と、スラリーの流速と、配管の断面積と、送液時間との積等によりスラリー充填量を算出することもできる。 The filtering device 10 of this embodiment can also have a control/calculation means 16 . The control/calculation means 16 is configured to adjust the slurry supply amount and the slurry supply time based on, for example, the slurry concentration measured by the slurry concentration measurement means 14, and to control the slurry filling amount to the filter press 11. can. Specifically, for example, the control/calculation means 16 calculates the amount of slurry charged into the filter press 11 by multiplying the slurry concentration measured by the slurry concentration measurement means 14 and the integrated value of the slurry flow rate to the filter press 11. be able to. The slurry filling amount can also be calculated by a method such as calculating the slurry filling amount per unit time by multiplying the slurry concentration, the slurry flow rate (liquid feeding speed), and the unit time, for example, and integrating the results. Further, for example, the slurry filling amount can be calculated from the product of the slurry concentration, the flow velocity of the slurry, the cross-sectional area of the pipe, and the liquid feeding time.

なお、フィルタープレス11へのスラリーの供給を開始後、供給を終了するまでに複数回スラリー濃度を測定する場合には、測定したタイミングや、演算するタイミングに応じて、スラリー濃度を新たに測定した値に更新してスラリー充填量の演算に用いることができる。また、測定したスラリー濃度の平均値を演算に用いることもできる。 In addition, when the slurry concentration is measured multiple times after the slurry supply to the filter press 11 is started and before the supply is completed, the slurry concentration is newly measured according to the timing of measurement and the timing of calculation. value and used to calculate the slurry fill amount. Also, the average value of the measured slurry concentrations can be used for calculation.

そして、制御・演算手段16は、例えば該スラリー充填量が目標値に達しているかを判断することができ、スラリー充填量が目標値に達していると判断した場合には、既述のバルブ15を閉めるように制御することもできる。制御・演算手段16は、所定のタイミングで、スラリー濃度測定手段14に対して、スラリー濃度の測定を要求するように構成することもできる。なお、制御・演算手段16は、制御手段と、演算手段とを分け、複数の部材とすることもできる。 Then, the control/calculation means 16 can determine, for example, whether the slurry filling amount has reached a target value. can also be controlled to close the The control/calculation means 16 can also be configured to request the slurry concentration measurement means 14 to measure the slurry concentration at a predetermined timing. It should be noted that the control/calculation means 16 can be divided into a control means and a calculation means, and can be provided as a plurality of members.

供給配管12に例えば図示しない流量計等も併せて設けておき、スラリー流量の積算値、または単位時間当たりのスラリー流量等のスラリーの流量も測定し、フィルタープレス11へのスラリー充填量をより正確に算出できるように構成することがより好ましい。この場合、制御・演算手段16は、流量計が算出したスラリー流量も併せて用い、スラリー充填量を算出することができる。 For example, a flow meter (not shown) is also provided in the supply pipe 12, and the integrated value of the slurry flow rate or the flow rate of the slurry such as the slurry flow rate per unit time is also measured, and the slurry filling amount to the filter press 11 is more accurately determined. It is more preferable to configure so that it can be calculated to In this case, the control/calculation means 16 can also use the slurry flow rate calculated by the flow meter to calculate the slurry filling amount.

また、本実施形態のろ過装置は、フィルタープレス11からのろ液の排出用配管17に、ろ液中の固体成分の濃度を測定するろ液濃度測定手段18をさらに有することもできる。 In addition, the filtration apparatus of the present embodiment may further include filtrate concentration measuring means 18 for measuring the concentration of solid components in the filtrate, in the filtrate discharge pipe 17 from the filter press 11 .

フィルタープレス11から排出されるろ液にも固体成分が含まれている場合がある。そこで、フィルタープレス11に接続されたろ液の排出用配管17にろ液濃度測定手段18を配置し、ろ液中の固体成分の濃度を測定し、ろ液により流出した固体成分の量を算出し、係る流出した固体成分量をスラリー充填量から差し引く補正を行うことでより正確にスラリー充填量を算出できる。そして、係る補正を行う場合、例えば既述の様に制御・演算手段16が、スラリー充填量が目標値に達しているかを判断する際には、上記補正を行った後のスラリー充填量を用いることができる。 The filtrate discharged from the filter press 11 may also contain solid components. Therefore, a filtrate concentration measuring means 18 is arranged in the filtrate discharge pipe 17 connected to the filter press 11, the concentration of the solid components in the filtrate is measured, and the amount of the solid components flowed out by the filtrate is calculated. By performing a correction by subtracting the amount of the outflowing solid component from the slurry filling amount, the slurry filling amount can be calculated more accurately. When performing such correction, for example, as described above, when the control/calculation means 16 determines whether the slurry filling amount has reached the target value, the slurry filling amount after the above correction is used. be able to.

なお、排出用配管17にろ液濃度測定手段18を配置するとは、排出用配管17上のいずれかの位置に、該排出用配管17内を流れるろ液中の固体成分の濃度を測定できるようにろ液濃度測定手段18を配置することを意味する。 In addition, disposing the filtrate concentration measuring means 18 in the discharge pipe 17 means that the concentration of solid components in the filtrate flowing through the discharge pipe 17 can be measured at any position on the discharge pipe 17. It means that the filtrate concentration measuring means 18 is arranged in the .

ろ液濃度測定手段18は、排出用配管17を流れるろ液中の固体成分の濃度をインラインで測定できる手段であればよく、特に限定されるものではない。例えば既述のスラリー濃度測定手段の場合と同様に、蛍光X線装置や、透過X線測定装置、差圧法によるスラリー濃度測定装置、濁度計、超音波測定装置等から選択された1種類以上を用いることが好ましい。これらの装置については既にスラリー濃度測定装置において説明したため、ここでは説明を省略する。 The filtrate concentration measuring means 18 is not particularly limited as long as it can measure the concentration of solid components in the filtrate flowing through the discharge pipe 17 in-line. For example, as in the case of the above-described slurry concentration measuring means, one or more selected from fluorescent X-ray equipment, transmission X-ray measuring equipment, slurry concentration measuring equipment using differential pressure method, turbidity meter, ultrasonic measuring equipment, etc. is preferably used. Since these devices have already been described in the slurry concentration measuring device, their description is omitted here.

特にろ液濃度測定手段は、濁度計、及び超音波測定装置から選択された1種類以上であることがより好ましい。これは濁度計や、超音波測定装置によれば、ろ液中の固体成分の濃度に対して直線的な応答を示すため、係る固体濃度を正確に測定することができ、かつ低コストだからである。 In particular, the filtrate concentration measuring means is more preferably one or more selected from turbidimeters and ultrasonic measuring devices. This is because a turbidity meter or an ultrasonic measuring device shows a linear response to the concentration of solid components in the filtrate, so that the solid concentration can be accurately measured and the cost is low. is.

スラリー濃度測定手段14と、ろ液濃度測定手段18とは同じ種類の測定装置であってもよく、異なる種類の測定装置であってもよい。 The slurry concentration measuring means 14 and the filtrate concentration measuring means 18 may be the same type of measuring device, or may be different types of measuring devices.

ろ液濃度測定手段18に関しても、排出用配管17にろ液濃度測定手段18の全ての部材を配置しておく必要はなく、例えば検出部のみを配置し、検出部からの信号を用いて、例えば既述の制御・演算手段16等の内部に設けられた演算部等によりろ液中の固体成分の濃度を算出するように構成することもできる。 Regarding the filtrate concentration measuring means 18, it is not necessary to arrange all the members of the filtrate concentration measuring means 18 in the discharge pipe 17. For example, it is also possible to configure such that the concentration of the solid component in the filtrate is calculated by a calculation section or the like provided inside the aforementioned control/calculation means 16 or the like.

ろ液濃度測定手段18を設ける場合、例えば制御・演算手段16は、ろ液濃度測定手段18により測定したろ液中の固体成分の濃度と、ろ液の通液量の積算値との積により、ろ液により流出した固体成分の量を算出できる。 When the filtrate concentration measuring means 18 is provided, for example, the control/calculating means 16 calculates the product of the concentration of the solid components in the filtrate measured by the filtrate concentration measuring means 18 and the integrated value of the flow rate of the filtrate. , the amount of solid components washed out by the filtrate can be calculated.

ろ液により流出した固体成分の量の算出方法は上記方法に限定されず、スラリー充填量の場合と同様に各種方法により算出できる。例えば、測定したろ液中の固体成分の濃度と、ろ液の流量(送液速度)と、単位時間との積により、単位時間当たりのろ液により流出した固体成分の量を算出し、積算する等の方法で、ろ液により流出した固体成分の量を算出することもできる。また、例えばろ液中の固体成分の濃度と、ろ液の流速と、排出用配管の断面積と、送液時間との積等によりろ液により流出した固体成分の量を算出することもできる。 The method for calculating the amount of the solid component discharged by the filtrate is not limited to the above method, and can be calculated by various methods as in the case of the slurry filling amount. For example, by multiplying the concentration of the solid component in the measured filtrate, the flow rate of the filtrate (flow rate), and the unit time, the amount of the solid component flowing out of the filtrate per unit time is calculated and integrated. It is also possible to calculate the amount of the solid component discharged by the filtrate. Further, for example, the amount of the solid component discharged by the filtrate can be calculated by multiplying the concentration of the solid component in the filtrate, the flow rate of the filtrate, the cross-sectional area of the discharge pipe, and the liquid feeding time. .

フィルタープレス11へのスラリーの供給を開始後、複数回ろ液中の固体成分の濃度を測定する場合には、測定したタイミングや、演算するタイミングに応じて、ろ液中の固体成分の濃度を新たに測定した値に更新してろ液により流出した固体成分の量の演算に用いることができる。また、測定したろ液中の固体成分の濃度の平均値を演算に用いることもできる。 After starting the supply of slurry to the filter press 11, when measuring the concentration of the solid component in the filtrate a plurality of times, the concentration of the solid component in the filtrate is determined according to the timing of measurement and the timing of calculation. It can be updated with newly measured values and used to calculate the amount of solid components washed out by the filtrate. In addition, the average value of the measured concentration of the solid components in the filtrate can also be used for the calculation.

排出用配管17には必要に応じてろ液の通液量や流量等を測定するための流量計等を設けておくこともできる。 The discharge pipe 17 may be provided with a flow meter or the like for measuring the flow rate and flow rate of the filtrate, if necessary.

そして、制御・演算手段16は、算出したろ液により流出した固体成分の量をスラリー充填量から差し引く補正を行うことで、より正確なスラリー充填量を算出できる。 Then, the control/calculation means 16 can calculate a more accurate slurry filling amount by performing a correction by subtracting the calculated amount of the solid component flowing out of the filtrate from the slurry filling amount.

なお、既述のスラリー濃度測定手段14用の制御・演算手段16とは別に、ろ液濃度測定手段用の制御・演算手段を設け、上記計算、補正を行うこともできる。 In addition to the control/calculation means 16 for the slurry concentration measurement means 14 described above, a control/calculation means for the filtrate concentration measurement means may be provided to perform the above calculations and corrections.

ろ液濃度測定手段は1つの測定手段に限定されるものではなく、複数の同じ方式、もしくは異なる方式の測定手段を有することもできる。 The filtrate concentration measuring means is not limited to one measuring means, and may have a plurality of measuring means of the same method or different methods.

ろ液濃度測定手段18によりろ液中の固体成分の濃度を測定するタイミングは特に限定されるものではなく、任意のタイミングで測定することができる。ただし、排出用配管17内を流れるろ液中の固体成分の濃度をより正確に把握できるように、フィルタープレスへのスラリーの供給を開始してから、2回以上、すなわち複数回ろ液中の固体成分の濃度を測定するように構成することが好ましい。 The timing for measuring the concentration of the solid component in the filtrate by the filtrate concentration measuring means 18 is not particularly limited, and the measurement can be made at any timing. However, in order to more accurately grasp the concentration of the solid components in the filtrate flowing through the discharge pipe 17, after starting slurry supply to the filter press, It is preferably configured to measure the concentration of solid components.

本実施形態のろ過装置に供給するスラリーの種類は特に限定されるものではなく、各種スラリーに適用することができる。ただし、得られるケーキ内に残存する成分のばらつきを抑制することが特に求められるスラリーであることが好ましい。 The type of slurry to be supplied to the filtration device of this embodiment is not particularly limited, and various slurries can be applied. However, it is preferable that the slurry is particularly required to suppress variations in the components remaining in the resulting cake.

本発明の発明者らの検討によれば、リチウムイオン二次電池用の正極材料の原料として用いる正極活物質前駆体は、例えば晶析法により製造することができ、得られた正極活物質前駆体を含むスラリーをろ過することで該正極活物質前駆体を回収することになる。そして、リチウムイオン二次電池用の正極活物質前駆体中に含まれる硫酸根や、塩素根のばらつきによっては該正極活物質前駆体から作製した正極活物質や、それを用いたリチウムイオン二次電池の性能にばらつきを生じる場合がある。このため、リチウム二次電池用正極活物質前駆体を含むスラリーを、ケーキ中に残存する成分のばらつきを抑制できる本実施形態のろ過装置や後述するろ過方法に好ましく適用することができる。 According to studies by the inventors of the present invention, a positive electrode active material precursor used as a raw material for a positive electrode material for a lithium ion secondary battery can be produced, for example, by a crystallization method, and the obtained positive electrode active material precursor The positive electrode active material precursor is recovered by filtering the slurry containing the solids. Then, depending on the variation in the sulfate group contained in the positive electrode active material precursor for the lithium ion secondary battery and the chlorine group, the positive electrode active material prepared from the positive electrode active material precursor and the lithium ion secondary using it Battery performance may vary. Therefore, the slurry containing the positive electrode active material precursor for lithium secondary batteries can be preferably applied to the filtering device of the present embodiment and the filtering method described later, which can suppress variations in the components remaining in the cake.

また、リチウム二次電池用正極活物質前駆体から正極活物質を製造した後、該正極活物質を純水中に分散したスラリーとし、ろ過することで洗浄する洗浄工程を行う場合がある。そして、洗浄工程後に回収した正極活物質内に残存する金属イオンの量にばらつきが生じると、該正極活物質を用いたリチウムイオン二次電池の性能にばらつきを生じる場合がある。このため、リチウムイオン二次電池用正極活物質を含むスラリーをケーキ中に残存する成分のばらつきを抑制できる本実施形態のろ過装置や後述するろ過方法に好ましく適用することができる。 In some cases, after producing a positive electrode active material from a positive electrode active material precursor for a lithium secondary battery, the positive electrode active material is dispersed in pure water to form a slurry, which is then filtered to wash the slurry. If the amount of metal ions remaining in the positive electrode active material recovered after the washing step varies, the performance of the lithium ion secondary battery using the positive electrode active material may vary. For this reason, the slurry containing the positive electrode active material for lithium ion secondary batteries can be preferably applied to the filtering device of the present embodiment and the filtering method described later, which can suppress variations in the components remaining in the cake.

以上に説明した本実施形態のろ過装置によれば、スラリー濃度測定手段を備えているため、フィルタープレスへのスラリー充填量をより正確に算出することができる。このため、ろ過を行った後に得られるケーキ内に残存する成分のばらつきを抑制できる。
[ろ過方法]
次に、本実施形態のろ過方法について説明する。
According to the filtration apparatus of the present embodiment described above, since the slurry concentration measuring means is provided, it is possible to more accurately calculate the amount of slurry charged into the filter press. Therefore, it is possible to suppress variations in the components remaining in the cake obtained after filtration.
[Filtration method]
Next, the filtering method of this embodiment will be described.

本実施形態のろ過方法は、フィルタープレスにスラリーを供給し、フィルタープレスによりスラリーをろ過するろ過方法であって、以下のスラリー充填量算出工程を有することができる。 The filtration method of the present embodiment is a filtration method of supplying slurry to a filter press and filtering the slurry by the filter press, and can have the following slurry filling amount calculation step.

フィルタープレスへのスラリーの供給配管に配置されたスラリー濃度測定手段により、フィルタープレスに供給するスラリー中の固体成分の濃度であるスラリー濃度を測定し、スラリー濃度に基づいて、フィルタープレスに充填したスラリー中の固体成分の量であるスラリー充填量を算出するスラリー充填量算出工程。 The slurry concentration, which is the concentration of solid components in the slurry supplied to the filter press, is measured by means of a slurry concentration measuring means arranged in the slurry supply pipe to the filter press, and the slurry filled in the filter press is measured based on the slurry concentration. a slurry filling amount calculation step of calculating a slurry filling amount, which is the amount of solid components in the slurry;

本実施形態のろ過方法は、既述のろ過装置を用いて実施することができる。このため、既に説明した事項の一部は説明を省略する。 The filtering method of this embodiment can be implemented using the filtering device described above. Therefore, some of the items already explained will be omitted.

本実施形態のろ過方法は、例えば図1に示したろ過装置10を用いて実施することができる。そして、スラリー充填量算出工程では、スラリー供給手段13から供給され、供給配管12を通ったスラリーのスラリー濃度をスラリー濃度測定手段14により測定し、測定したスラリー濃度に基づいてフィルタープレス11へのスラリー充填量を算出することができる。 The filtering method of this embodiment can be carried out using, for example, the filtering device 10 shown in FIG. Then, in the slurry filling amount calculation step, the slurry concentration of the slurry supplied from the slurry supply means 13 and passed through the supply pipe 12 is measured by the slurry concentration measurement means 14, and the slurry to the filter press 11 is supplied based on the measured slurry concentration. Fill volume can be calculated.

なお、スラリー濃度測定手段14としては、特に限定されるものではないが、既述のように蛍光X線装置や、透過X線測定装置、差圧法によるスラリー濃度測定装置、濁度計、超音波測定装置等から選択された1種類以上を用いることが好ましい。特にスラリー濃度測定手段は、濁度計、及び超音波測定装置から選択された1種類以上であることがより好ましい。 The slurry concentration measuring means 14 is not particularly limited, but as described above, a fluorescent X-ray device, a transmission X-ray measuring device, a slurry concentration measuring device using a differential pressure method, a turbidity meter, an ultrasonic It is preferable to use one or more types selected from measuring devices and the like. In particular, the slurry concentration measuring means is more preferably one or more selected from a turbidity meter and an ultrasonic measuring device.

スラリー充填量算出工程において、スラリー濃度測定手段14によりスラリー濃度を測定する回数、タイミングは特に限定されるものではなく、任意のタイミング、任意の回数実施することができる。ただし、スラリー濃度をより正確に把握し、スラリー充填量を特に正確に算出するため、例えばフィルタープレス11へのスラリーの供給を開始後、2回以上行うことが好ましい。 In the slurry filling amount calculation step, the number and timing of measuring the slurry concentration by the slurry concentration measuring means 14 are not particularly limited, and the measurement can be performed at any timing and any number of times. However, in order to more accurately grasp the slurry concentration and particularly accurately calculate the amount of slurry to be charged, it is preferable to carry out, for example, two or more times after starting slurry supply to the filter press 11 .

測定したスラリー濃度に基づいて、フィルタープレス11へのスラリー充填量を算出する具体的な手順は特に限定されないが、例えば測定したスラリー濃度と、スラリー流量の積算値との積によりスラリー充填量を算出することができる。また、スラリー充填量は、例えば測定したスラリー濃度と、スラリー流量(送液速度)と、単位時間との積により単位時間当たりのスラリー充填量を算出し、積算することで算出することもできる。スラリー充填量は、例えばスラリー濃度と、スラリーの流速と、配管の断面積と、送液時間との積等により算出することもできる。 Although the specific procedure for calculating the amount of slurry to be filled into the filter press 11 based on the measured slurry concentration is not particularly limited, for example, the amount of slurry to be filled is calculated by multiplying the measured slurry concentration by the integrated value of the slurry flow rate. can do. In addition, the slurry filling amount can be calculated by calculating the slurry filling amount per unit time by multiplying the measured slurry concentration, the slurry flow rate (liquid feeding speed), and the unit time, for example, and integrating them. The slurry filling amount can also be calculated by, for example, the product of the slurry concentration, the flow velocity of the slurry, the cross-sectional area of the pipe, and the liquid feeding time.

また、フィルタープレス11へのスラリーの供給を開始後、供給を終了するまでに複数回スラリー濃度を測定する場合には、測定したタイミングや、演算するタイミングに応じて、スラリー濃度を新たに測定した値に更新してスラリー充填量の演算に用いることができる。また、測定したスラリー濃度の平均値を演算に用いることもできる。 Further, when the slurry concentration is measured multiple times after the slurry supply to the filter press 11 is started and before the supply is completed, the slurry concentration is newly measured according to the timing of measurement and the timing of calculation. value and used to calculate the slurry fill amount. Also, the average value of the measured slurry concentrations can be used for calculation.

なお、既述のように供給配管12等に流量計を設け、スラリー流量の積算値、または単位時間当たりのスラリー流量も測定する場合には、測定したタイミングや、演算するタイミングに応じて、スラリー流量を新たに測定した値に更新し、スラリー充填量の演算に用いることもできる。 As described above, when a flow meter is provided in the supply pipe 12 or the like to measure the integrated value of the slurry flow rate or the slurry flow rate per unit time, the slurry The flow rate can also be updated with a newly measured value and used to calculate the slurry charge.

本実施形態のろ過方法は、スラリー充填量算出工程以外にも任意の工程を有することができる。例えば、予めフィルタープレスへのスラリー充填量の目標値を定めておき、スラリー充填量算出工程で算出したスラリー充填量が、目標値に達した場合に、フィルタープレス11へのスラリーの供給を停止する、スラリー供給停止工程を有することができる。スラリー供給停止工程は、例えば、図1に示したろ過装置10の場合であれば、供給配管12に設けたバルブ15を制御・演算手段16により閉めることで実施できる。 The filtration method of the present embodiment can have any process other than the slurry filling amount calculation process. For example, a target value for the slurry filling amount to the filter press is determined in advance, and when the slurry filling amount calculated in the slurry filling amount calculation step reaches the target value, the supply of the slurry to the filter press 11 is stopped. , slurry supply stop step. For example, in the case of the filtration device 10 shown in FIG. 1, the slurry supply stop step can be performed by closing the valve 15 provided in the supply pipe 12 by the control/calculation means 16 .

また、本実施形態のろ過方法は、スラリー供給停止工程を実施した後、フィルタープレス11により、フィルタープレス11に供給したスラリーをろ過(加圧ろ過)するろ過工程や、ろ過工程により得られたケーキに対して洗浄水を供給し、再圧搾することで洗浄する洗浄工程等を有することもできる。 In addition, the filtration method of the present embodiment includes a filtration step of filtering (pressure filtration) the slurry supplied to the filter press 11 by the filter press 11 after the slurry supply stop step, and a cake obtained by the filtration step. It is also possible to have a washing step or the like in which washing water is supplied to and re-squeezed to wash.

また、本実施形態のろ過方法は、フィルタープレスからのろ液の排出用配管17に配置された、ろ液中の固体成分の濃度を測定するろ液濃度測定手段18により、ろ液中の固体成分の濃度を測定し、該ろ液中の固体成分の濃度に基づいて、スラリー充填量を補正する補正工程をさらに有することもできる。 In addition, in the filtration method of the present embodiment, solids in the filtrate are measured by the filtrate concentration measuring means 18 for measuring the concentration of solid components in the filtrate, which are arranged in the pipe 17 for discharging the filtrate from the filter press. There may also be a correction step of measuring the concentration of components and correcting the slurry charge based on the concentration of solid components in the filtrate.

ろ液濃度測定手段18としては、特に限定されるものではないが、既述のように蛍光X線装置や、透過X線測定装置、差圧法によるスラリー濃度測定装置、濁度計、超音波測定装置等から選択された1種類以上を用いることが好ましい。特にろ液濃度測定手段は、濁度計、及び超音波測定装置から選択された1種類以上であることがより好ましい。 The filtrate concentration measuring means 18 is not particularly limited, but as described above, it may be a fluorescent X-ray device, a transmission X-ray measuring device, a slurry concentration measuring device using a differential pressure method, a turbidity meter, or an ultrasonic measurement. It is preferable to use one or more selected from devices and the like. In particular, the filtrate concentration measuring means is more preferably one or more selected from turbidimeters and ultrasonic measuring devices.

補正工程において、ろ液濃度測定手段18によりろ液中の固体成分の濃度を測定する回数、タイミングは特に限定されるものではなく、任意のタイミング、任意の回数実施することができる。ただし、ろ液中の固体成分の濃度をより正確に把握し、スラリー充填量を特に正確に補正、算出するため、例えばフィルタープレス11へのスラリーの供給を開始後、2回以上行うことが好ましい。 In the correction step, the number and timing of measuring the concentration of the solid component in the filtrate by the filtrate concentration measuring means 18 are not particularly limited, and the measurement can be performed at any timing and any number of times. However, in order to more accurately grasp the concentration of solid components in the filtrate and particularly accurately correct and calculate the amount of slurry to be charged, it is preferable to carry out this process twice or more after starting the supply of the slurry to the filter press 11, for example. .

測定したろ液中の固体成分の濃度に基づいて、フィルタープレス11へのスラリー充填量を補正する具体的な手順は特に限定されないが、例えばまず測定したろ液中の固体成分の濃度と、ろ液の通液量の積算値との積によりろ液により流出した固体成分の量を算出することができる。そして、算出したろ液により流出した固体成分の量をスラリー充填量から差し引くことで、補正を行うことができる。 The specific procedure for correcting the amount of slurry charged into the filter press 11 based on the measured concentration of solid components in the filtrate is not particularly limited. The amount of solid components flowing out from the filtrate can be calculated by multiplying this with the integrated value of the amount of liquid that has passed through. Then, correction can be performed by subtracting the amount of the solid component that has flowed out from the calculated filtrate from the slurry filling amount.

なお、ろ液により流出した固体成分の量は、例えば測定したろ液中の固体成分の濃度と、ろ液の流量(送液速度)と、単位時間との積により単位時間当たりのろ液により流出した固体成分の量を算出し、積算することで算出することもできる。ろ液により流出した固体成分の量は、例えばろ液中の固体成分の濃度と、ろ液の流速と、排出用配管の断面積と、送液時間との積等により算出することもできる。 In addition, the amount of the solid component discharged by the filtrate is determined by the product of the measured concentration of the solid component in the filtrate, the flow rate of the filtrate (flow rate), and the unit time. It can also be calculated by calculating the amount of the outflowing solid component and accumulating it. The amount of solid components discharged by the filtrate can also be calculated, for example, by multiplying the concentration of the solid components in the filtrate, the flow rate of the filtrate, the cross-sectional area of the discharge pipe, and the liquid feeding time.

また、フィルタープレス11へのスラリーの供給を開始後、複数回ろ液中の固体成分の濃度を測定する場合には、測定したタイミングや、演算するタイミングに応じて、ろ液中の固体成分の濃度を新たに測定した値に更新してろ液により流出した固体成分の量の演算に用いることができる。また、測定したろ液中の固体成分の濃度の平均値を演算に用いることもできる。 Further, when measuring the concentration of the solid component in the filtrate multiple times after starting the supply of the slurry to the filter press 11, the concentration of the solid component in the filtrate may vary depending on the timing of measurement and the timing of calculation. The concentration can be updated with a newly measured value and used to calculate the amount of solid components washed out by the filtrate. In addition, the average value of the measured concentration of the solid components in the filtrate can also be used for the calculation.

排出用配管17等に流量計を設け、ろ液の通液量の積算値、または単位時間当たりのろ液の流量も測定する場合には、測定したタイミングや、演算するタイミングに応じて、ろ液流量を新たに測定した値に更新し、ろ液により流出した固体成分の量の演算に用いることもできる。 When a flow meter is provided in the discharge pipe 17 or the like and the integrated value of the flow rate of the filtrate or the flow rate of the filtrate per unit time is also measured, the flow rate of the filtrate may be changed according to the timing of measurement or the timing of calculation. It is also possible to update the liquid flow rate to a newly measured value and use it to calculate the amount of solid components washed out by the filtrate.

以上に説明した本実施形態のろ過方法によれば、フィルタープレスへのスラリー充填量をより正確に算出、制御することができる。このため、固液分離や洗浄を行った後に得られるケーキ内に残存する成分のばらつきを抑制できる。 According to the filtration method of this embodiment described above, it is possible to more accurately calculate and control the amount of slurry charged into the filter press. Therefore, it is possible to suppress variations in the components remaining in the cake obtained after solid-liquid separation and washing.

以下に具体的な実施例、比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
ろ液の排出用配管17にろ液濃度測定手段18を設けていない点以外は、図1に示したろ過装置10と同じ構成の装置を用いて、以下に示す手順でスラリーのろ過を行った。
Although specific examples and comparative examples will be given below, the present invention is not limited to these examples.
[Example 1]
Slurry was filtered in the following procedure using a device having the same configuration as the filtering device 10 shown in FIG. .

フィルタープレス11としては、凹板型圧濾機を用い、スラリー濃度測定手段14としては、積分球方式の濁度計(三菱化学アナリテック社製 型式:PT-200)を用いた。なお、スラリー濃度と、濁度計により検知する濁度との相関を予め測定し、検量線を作成しておいた。 As the filter press 11, a concave plate type pressure filter was used, and as the slurry concentration measuring means 14, an integrating sphere type turbidity meter (Model: PT-200 manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) was used. Incidentally, the correlation between the slurry concentration and the turbidity detected by the turbidity meter was measured in advance to create a calibration curve.

また、スラリー供給手段13としては、リチウムイオン二次電池用の正極活物質前駆体である、固体成分としてNi、Co、Alを含む複合水酸化物を含有するアルカリ性のスラリーを入れたスラリー原液槽を用いた。なお、スラリー濃度は100g/Lとなるように調製した。 Further, as the slurry supply means 13, an alkaline slurry containing a composite hydroxide containing Ni, Co, and Al as a solid component, which is a positive electrode active material precursor for a lithium ion secondary battery, is put in a slurry undiluted solution tank. was used. The slurry concentration was adjusted to 100 g/L.

そして、スラリー供給手段13から、フィルタープレス11に対して供給配管12を通して上記スラリーを供給した。 Then, the slurry was supplied from the slurry supply means 13 to the filter press 11 through the supply pipe 12 .

この際、スラリー濃度測定手段14によりフィルタープレス11に供給するスラリーのスラリー濃度を5分おきに測定した。そして、制御・演算手段16により、測定したスラリー濃度に基づいて、以下の様にしてフィルタープレスへのスラリー充填量を算出した。(スラリー充填量算出工程)
スラリー濃度を測定後、次にスラリー濃度を測定するまでの間は、測定した該スラリー濃度を用いて、スラリー濃度×単位時間(5分)×スラリー流量により、単位時間当たりのフィルタープレスへのスラリー充填量(以下、「単位スラリー充填量」と記載する。)を算出した。なお、新たにスラリー濃度を測定した後には、上記式中のスラリー濃度を最新のスラリー濃度に更新し、同様にして単位スラリー充填量を算出した。そして、算出した単位スラリー充填量を積算することで、スラリーの供給を開始してからのフィルタープレスへのスラリー充填量を算出した。
At this time, the slurry concentration of the slurry supplied to the filter press 11 was measured by the slurry concentration measuring means 14 every 5 minutes. Based on the measured slurry concentration, the amount of slurry to be filled into the filter press was calculated by the control/calculation means 16 as follows. (Slurry filling amount calculation step)
After measuring the slurry concentration and before measuring the next slurry concentration, the measured slurry concentration is used to calculate the slurry concentration × unit time (5 minutes) × slurry flow rate to the filter press per unit time. A filling amount (hereinafter referred to as "unit slurry filling amount") was calculated. After newly measuring the slurry concentration, the slurry concentration in the above formula was updated to the latest slurry concentration, and the unit slurry filling amount was calculated in the same manner. Then, by integrating the calculated unit slurry filling amounts, the slurry filling amount to the filter press after starting the supply of the slurry was calculated.

また、スラリー流量は、供給配管12に設置した図示しない流量計により、スラリー濃度を測定するタイミングと同じタイミングで測定し、更新した。 Also, the slurry flow rate was measured by a flow meter (not shown) installed in the supply pipe 12 at the same timing as the slurry concentration was measured, and updated.

スラリー充填量が予め定めておいた目標値に達した時に、バルブ15を制御・演算手段16からの指令により閉め、フィルタープレス11へのスラリーの供給を停止した(スラリー供給停止工程)。 When the slurry filling amount reached a predetermined target value, the valve 15 was closed by a command from the control/calculation means 16 to stop the slurry supply to the filter press 11 (slurry supply stop step).

次いで、フィルタープレス11により、フィルタープレス11に供給したスラリーをろ過(固液分離)した(ろ過工程)。 Next, the slurry supplied to the filter press 11 was filtered (solid-liquid separation) by the filter press 11 (filtration step).

ろ過工程後に得られたケーキを蛍光X線装置により分析し、塩素の含有量を測定した。 The cake obtained after the filtration step was analyzed with a fluorescent X-ray device to measure the chlorine content.

同様にしてスラリーのろ過を10回行ったところ、得られたケーキ中の塩素の含有量のばらつきは5%であった。
[実施例2]
スラリー濃度測定手段として、超音波測定装置の一種である、超音波減衰式の濁度計(超音波工業製 型式:UAM-4 MKII)を用いた点以外は実施例1と同様にして、フィルタープレスへリチウムイオン二次電池用の正極活物質前駆体のスラリーを供給し、ろ過を行い、ケーキ中の塩素含有量のばらつきを評価した。
When the slurry was similarly filtered 10 times, the variation in chlorine content in the resulting cake was 5%.
[Example 2]
Filter in the same manner as in Example 1 except that an ultrasonic attenuation type turbidity meter (manufactured by Ultrasonic Industry, model: UAM-4 MKII), which is a type of ultrasonic measurement device, was used as the slurry concentration measurement means. A slurry of a positive electrode active material precursor for a lithium ion secondary battery was supplied to a press, filtered, and variations in chlorine content in the cake were evaluated.

実施例1の場合と同様にしてスラリーのろ過を10回行ったところ、得られたケーキ中の塩素の含有量のばらつきは5%であった。
[実施例3]
ろ液の排出用配管17にろ液濃度測定手段18、および図示しないろ液の流量を測定する流量計を配置したろ過装置10を用いた点と、ろ液濃度測定手段18により測定したろ液中の固体成分の濃度に基いて、スラリー充填量を補正する補正工程を実施した点以外は実施例1と同様にしてスラリーのろ過を行った。
When the slurry was filtered 10 times in the same manner as in Example 1, the variation in chlorine content in the resulting cake was 5%.
[Example 3]
The filtrate concentration measuring means 18 and the filtration device 10 having a flow meter (not shown) for measuring the flow rate of the filtrate are arranged in the filtrate discharge pipe 17, and the filtrate measured by the filtrate concentration measuring means 18 Slurry was filtered in the same manner as in Example 1, except that a correction step was performed to correct the amount of slurry charged based on the concentration of solid components therein.

ろ液濃度測定手段18としてはスラリー濃度測定手段14と同じ積分球方式の濁度計(三菱化学アナリテック社製 型式:PT-200)を用いた。そして、ろ液中の固体成分の濃度と、濁度計により検知する濁度との相関を予め測定し、検量線を作成しておいた。 As the filtrate concentration measuring means 18, an integrating sphere type turbidity meter (model: PT-200, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.), which is the same as the slurry concentration measuring means 14, was used. Then, the correlation between the concentration of the solid components in the filtrate and the turbidity detected by the turbidity meter was measured in advance to create a calibration curve.

また、ろ液濃度測定手段18、および排出用配管17に設置した流量計は、ろ液の濁度のデータから算出したろ液中の固体成分の濃度を、制御・演算手段16に送信できるように、制御・演算手段16に接続しておいた。 In addition, the filtrate concentration measuring means 18 and the flow meter installed in the discharge pipe 17 can transmit the concentration of the solid component in the filtrate calculated from the turbidity data of the filtrate to the control/calculating means 16. , it is connected to the control/calculation means 16 .

ろ液濃度測定手段18、およびろ液の流量を測定する流量計は、それぞれフィルタープレス11から排出されるろ液中の固体成分の濃度、および流量を5分おきに測定した。そして、制御・演算手段16により、測定したろ液中の固体成分の濃度、ろ液の流量に基づいて、以下の様にしてフィルタープレスへのスラリー充填量を補正した。
(補正工程)
ろ液中の固体成分の濃度、ろ液の流量を測定後、次にろ液中の固体成分の濃度、ろ液の流量を測定するまでの間は、測定した該ろ液中の固体成分の濃度、流量を用いて、ろ液中の固体成分の濃度×単位時間(5分)×ろ液の流量により、単位時間当たりにフィルタープレスからろ液により流出した固体成分の量(以下、「単位流出固体成分量」と記載する。)を算出した。なお、新たにろ液中の固体成分の濃度、流量を測定した後には、上記式中のろ液中の固体成分の濃度、流量を最新のろ液中の固体成分の濃度、流量に更新し、同様にして単位流出固体成分量を算出した。そして、算出した単位流出固体成分量を積算し、スラリー充填量算出工程で算出したスラリー充填量から差し引くことで、スラリー充填量を補正した。
The filtrate concentration measuring means 18 and the flow meter for measuring the flow rate of the filtrate measured the concentration of solid components in the filtrate discharged from the filter press 11 and the flow rate, respectively, every 5 minutes. Then, the control/calculation means 16 corrected the amount of slurry charged into the filter press as follows, based on the measured concentration of solid components in the filtrate and the flow rate of the filtrate.
(Correction process)
After measuring the concentration of the solid components in the filtrate and the flow rate of the filtrate, and before measuring the concentration of the solid components in the filtrate and the flow rate of the filtrate, Using the concentration and flow rate, the concentration of the solid component in the filtrate × unit time (5 minutes) × the flow rate of the filtrate, the amount of solid component flowing out from the filter press by the filtrate per unit time (hereinafter referred to as "unit ) was calculated. After newly measuring the concentration and flow rate of the solid components in the filtrate, update the concentration and flow rate of the solid components in the filtrate in the above formula to the latest concentration and flow rate of the solid components in the filtrate. , the unit outflow solid component amount was calculated in the same manner. Then, the calculated unit outflow solid component amount was integrated and subtracted from the slurry filling amount calculated in the slurry filling amount calculation step, thereby correcting the slurry filling amount.

そして、既述のスラリー供給停止工程は、補正後のスラリー充填量が予め定めておいた目標値に達した時に、バルブ15を制御・演算手段16からの指令により閉め、フィルタープレス11へのスラリーの供給を停止した。 In the above-described slurry supply stop step, when the corrected slurry filling amount reaches a predetermined target value, the valve 15 is closed by a command from the control/calculation means 16, and the slurry is supplied to the filter press 11. supply has been discontinued.

以上のようにしてフィルタープレスへリチウムイオン二次電池用の正極活物質前駆体のスラリーを供給し、ろ過を行い、ケーキ中の塩素含有量のばらつきを評価した。 As described above, the slurry of the positive electrode active material precursor for lithium ion secondary batteries was supplied to the filter press, filtered, and the variations in chlorine content in the cake were evaluated.

実施例1の場合と同様にしてスラリーのろ過を10回行ったところ、得られたケーキ中の塩素の含有量のばらつきは5%未満であった。
[実施例4]
スラリー濃度測定手段14、およびろ液濃度測定手段18として、超音波測定装置の一種である、超音波減衰式の濁度計(超音波工業製 型式:UAM-4 MKII)を用いた点以外は実施例3と同様にして、フィルタープレスへリチウムイオン二次電池用の正極活物質前駆体のスラリーを供給し、ろ過を行い、ケーキ中の塩素含有量のばらつきを評価した。
When the slurry was filtered ten times in the same manner as in Example 1, the variations in the chlorine content in the resulting cake were less than 5%.
[Example 4]
As the slurry concentration measuring means 14 and the filtrate concentration measuring means 18, an ultrasonic attenuation type turbidity meter (manufactured by Ultrasonic Industry, model: UAM-4 MKII), which is a kind of ultrasonic measuring device, was used. In the same manner as in Example 3, the slurry of the positive electrode active material precursor for lithium ion secondary batteries was supplied to the filter press, filtered, and the variations in chlorine content in the cake were evaluated.

実施例1の場合と同様にしてスラリーのろ過を10回行ったところ、得られたケーキ中の塩素の含有量のばらつきは5%未満であった。
[比較例1]
スラリー濃度測定手段14を有していない点以外は実施例1と同じ構造を有するろ過装置を用い、スラリーのろ過を行った。
When the slurry was filtered ten times in the same manner as in Example 1, the variations in the chlorine content in the resulting cake were less than 5%.
[Comparative Example 1]
Slurry was filtered using a filtration device having the same structure as in Example 1 except that it did not have slurry concentration measuring means 14 .

なお、スラリー供給手段13から、フィルタープレス11に対して供給配管12を通してスラリーの供給を開始後、スラリー充填量算出工程においてスラリー充填量を算出する際、スラリー濃度として、スラリーを調製した際のスラリー濃度(100g/L)を用いた。以上の点以外は、実施例1と同様の条件でのフィルタープレス11へのスラリーの供給、スラリーの供給停止、ろ過(ろ過工程)を実施した。 After the supply of slurry from the slurry supply means 13 to the filter press 11 through the supply pipe 12 is started, when calculating the slurry filling amount in the slurry filling amount calculation step, the slurry concentration is the slurry when the slurry is prepared. A concentration of 100 g/L was used. Except for the above points, the slurry supply to the filter press 11, suspension of the slurry supply, and filtration (filtration step) were carried out under the same conditions as in Example 1.

そして、ろ過工程後に得られたケーキを蛍光X線により分析し、塩素の含有量を測定した。 Then, the cake obtained after the filtration step was analyzed by fluorescent X-rays to measure the content of chlorine.

同様にしてスラリーのろ過を10回行ったところ、得られたケーキ中の塩素の含有量のばらつきは20%であった。 When the slurry was similarly filtered 10 times, the variation in chlorine content in the resulting cake was 20%.

実施例1~4の結果と比較すると、比較例1の方が、得られるケーキ中の塩素含有量のばらつきは大きくなっていることが確認できた。これは、フィルタープレスへのスラリー充填量を正確に評価できておらず、スラリーの充填量にばらつきを生じたためと考えられる。 When compared with the results of Examples 1 to 4, it was confirmed that Comparative Example 1 had greater variations in chlorine content in the resulting cake. This is probably because the amount of slurry charged into the filter press could not be accurately evaluated, resulting in variations in the amount of slurry charged.

10 ろ過装置
11 フィルタープレス
12 供給配管
14 スラリー濃度測定手段
17 排出用配管
18 ろ液濃度測定手段
10 Filtration Device 11 Filter Press 12 Supply Pipe 14 Slurry Concentration Measuring Means 17 Discharge Pipe 18 Filtrate Concentration Measuring Means

Claims (4)

フィルタープレスと、
前記フィルタープレスへのスラリーの供給配管に配置された、前記スラリー中の固体成分の濃度を測定するスラリー濃度測定手段と、
前記フィルタープレスからのろ液の排出用配管に配置された、前記ろ液中の固体成分の濃度を測定するろ液濃度測定手段と、
前記スラリー濃度測定手段により測定した前記スラリー中の固体成分の濃度に基づいて、前記フィルタープレスに充填した前記スラリー中の固体成分の量であるスラリー充填量を算出し、前記ろ液濃度測定手段により測定した前記ろ液中の固体成分の濃度に基づいて、前記スラリー充填量を補正する制御・演算手段と、を有するろ過装置。
filter press and
Slurry concentration measuring means for measuring the concentration of solid components in the slurry, arranged in a slurry supply pipe to the filter press;
Filtrate concentration measuring means for measuring the concentration of solid components in the filtrate, arranged in a pipe for discharging the filtrate from the filter press;
Based on the concentration of the solid component in the slurry measured by the slurry concentration measuring means, the slurry filling amount, which is the amount of the solid component in the slurry filled in the filter press, is calculated, and the filtrate concentration measuring means and a control/calculation means for correcting the slurry filling amount based on the measured concentration of the solid component in the filtrate.
前記スラリー濃度測定手段が、濁度計、及び超音波測定装置から選択された1種類以上である請求項1に記載のろ過装置。 2. The filtration device according to claim 1, wherein said slurry concentration measuring means is one or more selected from a turbidity meter and an ultrasonic measuring device. フィルタープレスにスラリーを供給し、前記フィルタープレスにより前記スラリーをろ過するろ過方法であって、
前記フィルタープレスへの前記スラリーの供給配管に配置されたスラリー濃度測定手段により、前記フィルタープレスに供給する前記スラリー中の固体成分の濃度であるスラリー濃度を測定し、
前記スラリー濃度に基づいて、前記フィルタープレスに充填した前記スラリー中の固体成分の量であるスラリー充填量を算出するスラリー充填量算出工程と、
前記フィルタープレスからのろ液の排出用配管に配置された、前記ろ液中の固体成分の濃度を測定するろ液濃度測定手段により、前記ろ液中の固体成分の濃度を測定し、
前記ろ液中の固体成分の濃度に基づいて、前記スラリー充填量を補正する補正工程と、を有するろ過方法。
A filtration method for supplying slurry to a filter press and filtering the slurry with the filter press,
Measure the slurry concentration, which is the concentration of solid components in the slurry supplied to the filter press, by a slurry concentration measuring means arranged in the supply pipe of the slurry to the filter press,
A slurry filling amount calculation step of calculating a slurry filling amount, which is the amount of solid components in the slurry filled in the filter press, based on the slurry concentration ;
measuring the concentration of the solid component in the filtrate by a filtrate concentration measuring means for measuring the concentration of the solid component in the filtrate, which is arranged in the pipe for discharging the filtrate from the filter press;
and a correction step of correcting the slurry filling amount based on the concentration of solid components in the filtrate.
前記スラリー濃度測定手段が、濁度計、及び超音波測定装置から選択された1種類以上である請求項に記載のろ過方法。 4. The filtration method according to claim 3 , wherein said slurry concentration measuring means is one or more selected from a turbidity meter and an ultrasonic measuring device.
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