JPH02191509A - 鉱滓を利用した凝集剤及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は各種用廃水、池・湖沼等閉鎖系水域水、河川及
び海面の汚染物である濁質濃度の低減、藻類の除去、赤
潮プランクトンの駆除と共にリン酸の除去等を可能なら
しめる凝集剤に関するものである。

［従来の技術］ 原水の除濁に関しては各種方法があるが、その１つであ
る凝集法において、一般的な凝集剤である硫酸バンドと
共に重合シリカコロイド（コロイドケイ酸、シリカゾル
、無定形ケイ酸コロイドなどと呼ばれるが以下活性ケイ
酸と略す）を濁水の凝集に用いて効果をあげている例が
浄水場で報告されている（水道協会雑誌第３８７号）。

この方法は凝集剤である硫酸バンドの単独使用より凝集
フロックが強固で大きく且つ重いので沈降速度が速くな
り、従って残留濁度がより小さくなる効果があるが、特
に原水水温が１０℃以下に低下して凝集フロックの成長
が悪い冬期や、原水濁度が３００度を越えるときに、活
性ケイ酸の凝集補助剤としての効果が高い。

ところで活性ケイ酸の製造方法はいろいろあるが、ケイ
酸ソーダ（水ガラス）の薄い溶液（ＳｉＯｚとして約１
．５％）に硫酸等の稀酸を加えて作るのが一般的である
。しかし、ケイ酸ソーダ溶液中の大部分のアルカリ度が
中和された後、１〜２時間静置すると淡い白濁を呈する
ようになり、さらに時間がたつと液全体が寒天状に固化
し、いわゆるゲル化するという問題点がある。すなわち
、ゲル化したケイ酸は凝集補助剤として効果がないばか
りか、装置や配管をつまらせて大きな支障となるので、
実際はゲル化の進行を実用上支障のない程度に遅らせる
ため、１〜２時間静置した後、溶液を５ｔ（ｈ　Ｏ，５
％程度まで稀釈してから使用している。

従って実際の活性ケイ酸製造設備では、計量器の誤差や
停止信号から閉弁までの時間遅れ等のため、使用する硫
酸の計量に若干の誤差を生じ、これがケイ酸ソーダの中
和率に大きく影響するため、硫酸を加えた後の１１）１
を測定しながら、ケイ酸ソーダまたは硫酸をさらに添加
して適正な残留アルカリ度になるように必ず補正を行っ
ている。このようにケイ酸の活性化作業は、ゲル化を防
止するために溶液のｐＨや残留アルカリ度等管理すべき
項目も多く簡単ではない。なお、作業簡略化のため複雑
な自動計装を導入した場合は、保守に高度の技術を必要
とするので小規模水処理には向かない。

また、活性ケイ酸製造設備は第２図にフローを示すとお
り、装置的にもケイ酸ソーダ貯蔵稽１　（一般にエポキ
シライニング）、濃硫酸タンク２、活性化反応相３（攪
拌機付、一般に軟質塩ビライニング）の他、ケイ酸ソー
ダ受入ポンプ４、ケイ酸ソーダ送液ポンプ５、硫酸送液
ポンプ６、活性ケイ酸注入ポンプ７及び配管と、これら
の運転操作と運転状況の表示を行なう操作・監視盤から
構成されているのが一般的であり、設備としても簡単で
はない。

このように、ケイ酸の活性化が作業的にも装置的にも簡
単でないため、我国では東京都の金回・長浜・東村山な
どの各浄水場、及び北九州市水道や愛知用水公団系の浄
水場などで５〜１０年間使用された実績があるが現在は
いずれも使用が中止されている。

一方、最近環境問題でクローズアップされている赤潮プ
ランクトンの駆除及び藻類の除去についても種々の方法
が提案されているが、酸処理粘土（含・天然酸性粘土）
による共沈凝集法は効果上、散布量を多くしなければな
らない点で、粘土粒子が魚のえらに付着することによる
窒息死等、他の生物への影響も大きく実用化されていな
い、また一般的には凝集剤である硫酸バンドの散布では
、赤潮プランクトンや藻類が凝集してできるフロックが
充分重質でないために完全に沈降せず、そのため加圧浮
上処理を行なって回収しなければならない等経済的な理
由からも実用化には至っていない。

［発明が解決しようとする課題］ 活性ケイ酸を凝集剤の硫酸バンドと共に使用すれば、強
固で犬きく且つ重いフロックを作るという活性ケイ酸の
＠集補助剤としての働きにより、濁質濃度の低減、赤潮
プランクトンの駆除、藻類の除去が促進される効果は著
しい。

しかしながら前記のように従来活性ケイ酸は、ケイ酸ソ
ーダに硫酸等の希酸を加えて活性化させることにより製
造し、硫酸バンド等の凝集剤とは別々に原水へ添加して
処理を行なりていた。しかし、このケイ酸の活性化は作
業的にも設備的にも簡単でないため活性ケイ酸は一部の
浄水場でかつて使用されていたにすぎない。

本発明は、これらの課題を解決するために重合化度の高
い活性ケイ酸を含んだ凝集剤を提供するものである１本
凝集剤の製造過程でケイ酸が活性化されるため、別途ケ
イ酸ソーダから活性ケイ酸を製造して添加する必要もな
く、設備も作業も大幅に簡略化され、安価な凝集剤が提
供できるものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕発明者らは、前
記の課題を解決させるために研究を重ねた結果、高炉滓
に注目し、これを原料として濃度調整した硫酸、塩酸ま
たはこれらの混酸に浸漬させることにより重合度の高い
活性ケイ酸を含んだ凝集剤を容易に且つ低コストで製造
することに成功し、さらに本発明の凝集剤が優れた凝集
性能ならびに液中のリン酸の除去性能を持つことを見出
したものである。

即ち本発明の凝集剤は、鉱滓を硫酸、塩酸またはそれら
の混酸のいずれかに溶解して得られる、アルミニウムイ
オン等の多価金属イオン、カルシウムイオン等のアルカ
リ土類金属イオン、および活性ケイ酸を含有することを
特徴とする液状の凝集剤である。

本発明の凝集剤の製造は、例えばまず高炉滓を稀硫酸、
稀塩酸またはそれらの混酸中に浸漬させ、高炉滓から酸
溶液中へアルミニウムイオン等の多価金属イオン及びカ
ルシウムイオン、マグネシウムイオン等のアルカリ土類
金属イオンと共に溶解性シリカ（分子分散状ケイ酸、ケ
イ酸モノマーとも呼ばれる）を溶出させ９Ｈの上昇後、
酸溶液を高炉滓から分離することにより得られる。

高炉滓と酸溶液との好ましい混合比率は、徐冷スラグの
場合はスラグの粒度によるが、実用的な粒径である５〜
２５ｍｍの場合１００重量部当り酸溶液は４３重量部以
上２１０重量部以下、急冷スラグの場合はスラグ１００
重量部当り酸溶液は６３重量部以上３００重量部以下、
徐冷スラグと急冷スラグを混合して用いる場合はそれら
の混合割合によっても異なるがスラグ１００重量部当り
２７重量部以上１０３重量部以下を目安にするとよい。

上記の割合で、高炉滓を酸溶液に浸漬すると高炉滓自身
から溶出するＣ、Ｏ等によって中和反応が進み酸溶液の
ｐ）Ｉは次第に上昇する。

一方、溶解性シソ力は酸性サイドから次第にＤＨが上昇
してくるにしたがって溶解度が減少してくるので、過剰
になった溶解性シリカは、上記の多価金属イオンやアル
カリ土類金属イオンの存在下で重合反応が進み次第に活
性ケイ酸になる。

急冷スラグは、粒径も１〜５ｍｍの粗粒状で比表面積も
大きく、鉱物の組織がほとんどガラス買のためアルカリ
成分の溶出性も良く、徐冷法と比べてｐＨの上昇速度が
非常に早い。

また、溶解度の関係から硫酸より塩酸を用いた方が上記
の溶出イオンの濃度は高くなる。但し急冷スラグは硫酸
塩の刺激作用による水硬性を発現するため微粉砕せず１
〜５ｍｍの粒度で使うとよい。

言い換えると、本発明において用いる高炉滓の作用は、
凝集主剤として効果のあるアルミニウムイオン等の多価
金属イオンを溶出させると同時にカルシウムイオン、マ
グネシウムイオン等のアルカリ土類金属イオンを補給す
ることにより酸溶液との中和反応を進め溶解性シリカを
凝集補助剤として効果のある活性ケイ酸に変えることで
ある。

また、本発明の他の凝集剤は鉱滓並びに、粘土鉱物、緑
泥石、雲母等の含水珪酸塩鉱物、及びボーキサイト、安
上頁岩、明暮石、霞石等のアルミナ鉱石のうち、少なく
とも一種以上を硫酸、塩酸又はそれらの混酸のいずれか
に溶解して得られる、アルミニウムイオン等の多価金属
イオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン
、および活性ケイ酸を含有することを特徴とする液状の
凝集剤である。

この本発明の凝集剤を製造するには、アルミニウムイオ
ン等の多価金属イオン及び溶解性シリカを補給できる、
以下に示す粘土鉱物、緑泥石、雲母等の含水珪酸塩鉱物
及びボーキサイト、容土頁岩、明馨石、霞石等のアルミ
ナ鉱石のうち、少なくとも一種以上を高炉滓に混合して
使ってもよい。

これらの鉱物は高炉滓と比べて塩基度（一般にＣａＯと
５ｉｎ２の重量比）が高くないため、溶解に伴なうｐ）
Ｉの上昇も少ない、そこで、これらの鉱物から溶出する
溶解性シリカを重合させ、活性ケイ酸の量を増すために
はこれらの鉱物に高炉滓を混合して用いる必要がある。

本凝集剤中のケイ酸の重合率（総ケイ酸に対する活性ケ
イ酸の重量割合）を高くするには、酸溶液の濃度を高く
して、高炉滓から溶解性シリカを短時間に多く溶出させ
た後、同じく高炉滓から溶出する石灰（Ｃａｂ）による
中和反応が進んでｐＨが上昇した後酸溶液を高炉滓から
分離すればよい。

凝集剤としての必要要件を有効な成分組成で特定すると
、活性ケイ酸の含有量としては５０ｍｇ／１以上であり
、凝集主剤としてのアルミニウムイオンとの含有バラン
スとしては、活性ケイ酸がアルミニウムイオンの０．３
倍以上となる。

また、ケイ酸の重合化度は’ＩＯ’４以上となる。

このためには酸溶液の濃度は０．０６規定以上好ましく
は０．１規定以上にする必要がある。

しかし、浸漬時間を長くしてｐＨを上昇させすぎると酸
溶液中のアルミニウムイオン及び活性ケイ酸の濃度が逆
に減少してくるため、本凝集剤のｐＨは４．３以下好ま
しくは３，８以下にある間に溶出を終了し高炉滓より酸
溶液を分離する必要がある。

このように本＠集剤中の活性ケイ酸濃度は酸溶液の濃度
に主に依存するため、ゲル化は簡単に防止できる。即ち
、高炉滓を浸漬させる酸溶液濃度を一定濃度以下にする
ことにより、ゲル化するに要する時間を実用上問題にな
らない程度まで大きくすることがで診る。

本凝集剤の場合は、高炉滓を酸溶液に浸漬処理して製造
する過程で同時に活性ケイ酸ができるため、従来技術の
ように別途ケイ酸ソーダから活性ケイ酸を製造（フロー
を第１図に示す。）して添加する必要もなく、製造設備
フローは第１図に示すとおり簡略化される。

第１図中１１は濃硫酸タンク、１２は溶解重合槽、１３
は硫酸送液ポンプ、１４は凝集剤注入ポンプ、１５は鉱
滓を示す。

前記したように、張込む酸溶液濃度を事前に一定濃度以
下に調整しておくだけで、ゲル化も防止できるため従来
技術のようにケイ酸ソーダの中和率や残留アルカリ度等
の項目について管理する必要もなく作業も簡略化される
。

本凝集剤は、成分的にも凝集主剤として働くアルミニウ
ムイオン等の多価金属イオン、フロック形成補助剤とし
ての活性ケイ酸を含むために、アルミニウムイオン等の
凝集主剤だけから成る従来の凝集剤（例えば硫酸バンド
）に比べて凝集能力が高い。

また、製鉄所の副産物である高炉滓を原料に用いるため
、安価な凝集剤を提供できるものである。

本発明において用いる高炉滓は、鉄鉱石中の不要成分で
あるシリカ（Ｓｉ（ｈ）やアルミナ（Ａｕｔｏｓ）が、
フラックス（石灰；　Ｃａｎ　、　マグネシア；　Ｍｇ
Ｏ等）と反応して得られる副産物である。一般に生成さ
れた直後の高炉滓は１５００℃以上の高温の溶融状態に
あるためまず冷却処理されるが、冷却方法によって次の
２　ｆｆｌ類の高炉滓となる。

自然放冷散水により徐冷処理された高炉滓（以下徐冷ス
ラグと呼ぶ）は、塊状となりスラグの主成分であるＣａ
Ｏ、５ｉ０２などの酸化物は単体としては存在せず互い
に結合してケイ酸塩をはじめとする硬質緻密な結晶質と
なる。

加圧水を噴射するなどして急冷処理された高炉滓（以下
急冷スラグと呼ぶ）は、徐冷スラグのように結晶を形成
する時間的余裕がなく、組織はガラス買となっているた
め、強い潜在水硬性をもっている。

これら２種類の高炉滓は、いずれも本発明の凝集剤の原
料として用いることができる。

高炉滓の組成は、装入原料や操業方法などによって異な
るが、代表的な組成例を表１に示表２　凝集剤１の性状 す。

表１　高炉滓の組成例 （単位：ｗｔ％） ［実　施　例］ 以下実施例によって、本発明によって生じた特有の技術
的効果を詳しく記載するが、本発明はその要旨を越えな
い限り、以下の実施例に限定されるものではない。

実施例１ ５〜２５ｍｍに篩分けした徐冷スラグ１００重量部を２
．４規定の希硫酸６７重量部の中に２０時間浸漬してｐ
Ｈ１，１４の溶出液を製造して凝集剤１を得た。実施例
凝集剤１の性状を表２に示す。Ｐ−５ｊ０２は活性ケイ
酸を示す。

本凝集剤の場合はケイ酸の重合が進み約９７％が活性ケ
イ酸となっていた。

次に凝集剤１の使用例を示す。

■　過去に淡水赤潮が発生したことのある貯水池（大阪
府Ｔダム）で採取した表層水と赤潮プランクトンを適量
混合しながら、人工的に淡水赤潮を調整し検水（原水）
とした。プランクトンの濃度は２５３０セル／ｍＪ２で
主な種と構成割合は過鞭毛藻網（Ｐｃｒｉｄｉｎｉｕｍ
　ｂｉｐｅｓ）が約５８％、珪藻網（Ｍｅｌｏｓｌｒａ
　ｓｐｐ、）が約２２％、珪藻網（＾５ｔｅｒｉｏｎｅ
ｌｌａ　ｆｏｒｍｏｓａ）が約１６％、その他のプラン
クトン約４％であった。

この原水に凝集剤１を対原水量比で１７５０００ｃ２ｏ
ｏｐｐｍ）の割合で添加し、　１５０回転で２分間急速
攪拌し、さらに４０回転で８分間緩速攪拌したあと６０
分間静置し、その上澄液を採取して水質を分析し処理結
果とした。表３に原水の水質と処理結果を示す。本発明
による凝集剤は、淡水赤潮（植物プランクトン）を含む
富栄養水に対し、クロロフィルの除去率９３％、全窒素
（Ｔ−Ｎ）及び全リン（Ｔ−Ｐ）の除去率はそれぞれ５
０％、７４％と顕著な効果を示すとともに、処理液中の
有害物質も全く問題のないレベルであった。

尚、以下の実施例において攪拌回転数、攪拌時間および
静置時間は木実施例と基本的に同じとした。

■　大阪府Ｓ池で採取した表層水を濾過した濾液に、別
途プランクトンネットを用いて濃縮・採取した植物プラ
ンクトンを適量混合しながらアオコ水を調整し検水（原
水）とした。

プランクトンの濃度は、１８７０セル／ｍｆＬで、主な
種と構成割合は藍藻網（０ｓｃｉｌｌａｔｏｒｉａｓｐ
ｐ、）が約６５％、珪藻網（Ｍｅｌｏｓｉｒａ　ｓｐｐ
、）が約１１％、輪生網（Ｒｏｔａｔｏｒｉａ　）が約
１０％であった。

この原水と凝集剤１を対原水量比で１７２０００の割合
で添加し攪拌処理した。表４に原水の水質と処理結果を
示す。

本発明による凝集剤は、植物プランクトンを含む池水に
対し、クロロフィルの除去率９７％、Ｔ−Ｎ及びＴ−Ｐ
の除去率はそれぞれ７１％、９３％と顕著な効果を示し
た。

表４　池水（植物プランクトン）の処理結果■　大阪府
０ダム周辺の河川で、河川水と河床の微細土粒子を採取
し、微細土粒子を振盪し１時間静置後の浮遊物質をＳＳ
として約２０００　ｍｇ／ｆｌとなるように濃度設定し
濁水供試液（原水）とした。

この原水に凝集剤１を対原水量比で１７１２５０の割合
で添加し攪拌処理をした０表５に原水の水質と処理結果
を示す。

本発明による凝集剤は、濁質の低減に対し特に顕著な効
果を示すと同時に、処理液中の有害物質も全く問題のな
いレベルであった。

表５　河川水（高濁度）の処理結果 してｐＨ３，１８の溶出液を製造して実施例凝集剤２を
得た。この実施例凝集剤の性状を表６に示す。

表６　凝集剤２の性状 衷ＪＣ生ユ 粒径２５〜４０ｍｍの徐冷スラグ１００重量部を０．２
４規定の希塩酸１２５重量部の中に１時間浸漬次に凝集
剤２の使用例を示す。

製紙工業廃水はリグニン、セルロース、ソーダ灰、クレ
ーなどを含有し、ｓｓ、　ｃｏｏ成分が高いのが特徴で
ある。ライナー工程からのバルブ廃水を原水とし、原水
ＩＪＺに対し実施例凝集剤２を１８．１　ｍｕ　（対原
水量比で１１５５）添加し攪拌処理した。ここで凝集剤
２の添加率をＡＣ＋添加濃度で示すと約９　ｐｐｍに相
当する。また比較例として硫酸バンドの添加処理も同時
に行なった。原水の水質及び処理結果を表７に示す。

表７　製紙工業排水の処理結果 表８　凝集剤３の性状 粒径１〜５Ｉｌｌｌ１１の急冷スラグ１００重量部を、
０．５規定の希硫酸３００重量部の中に約２分浸漬して
９１１２　、９６の溶出液を製造して実施例凝集剤３を
得た。凝集剤３の性状を表８に示す。本凝集剤のケイ酸
は約７５％が活性ケイ酸となっていた。

次に凝集剤３の使用例を示す。

実施例１の■で調整した濁水供試液を河川水で約１０倍
に希釈し、ＳＳとして約２００ｍｇ／ＩＬの原水に調整
した。

この原水に凝集剤３を対原水量比で１７１１００の割合
で添加し攪拌処理をした。表９に原水の水質と処理結果
を示す。

表９　河川水（低濁度）の処理結果 粒径１〜５ｍｍの急冷スラグ１００重量部を０．５規定
の希塩酸３００重量部の中に約３分浸漬してｐＨ２，８
３の溶出液を製造して実施例凝集剤４を得た。本凝集剤
のケイ酸は約７１％が活性ケイ酸となっていた。

表１０　凝集剤４の性状 次に凝集剤４の使用例を示す。

某食品工場から排出されるフィルター逆洗水１βに対し
凝集剤４を２．９ｍｆ１（対原水量比１／３４０　）添
加し攪拌処理した。原水の水質及び処理結果を表１１に
示す。

本発明による凝集剤は、水道法による水質基準を満たす
レベルまで濁度等が低減でき、残留する有害イオン等も
基準値以下であるという顕著な効果を示した。

表　１１　某食品工場フィルター逆洗水処理結果里講Ｕ
生互 ５〜２５ｍｍに篩分けした徐冷スラグ１０重量部当り、
含水ケイ酸塩鉱物として２〜１０ｍｍに篩分けしたカオ
リナイト（Ｋａｏｌｉｎｉｔｅ　　：表１２に組成を示
ｂ、）を９０重量部混合して充填した容器の下部よりＯ
，Ｏａ規定の希硫酸を一定流量で連続注入し、上部より
ｐ）１１．８８の溶出液を連続的に抜ぎ取り実施例凝集
剤５を得た。石層部と常時接触している溶出液量は８３
重量部であり、接触（滞留）時間は約２時間であった。

凝集剤５の性状を表１３に示す。

表１２　カオリナイトの組成情） 表１３　凝集剤５の性状 次に凝集剤５の使用例を示す。

Ｈ＠外堀の表層水を採取し検水（原水）とした。この外
堀には生活排水が流入しているため、富栄養化が進んで
緑藻類が繁殖している状況であった。

この原水に凝集剤５を対原水量比で１１５ｏの割合で添
加し実３１例１と同様に攪拌処理した。

表１４に原水の水質と処理結果を示す。

表１４ 塩水（富栄養水）の処理結果 を連続的に抜き取り実施例凝集剤６を得た。石層部と常
時接触している溶出液量は５３重量部であり、接触（滞
留）時間は約２０時間であった０本凝集剤はケイ酸の約
７９％が重合して活性ケイ酸になっていた。凝集剤６の
性状を表１６に示す。

表１５　クリストバライトの組成情） ここでＴ−ＣＯＤ＋全Ｃ０Ｄ Ｓ−ＣＯＤ　＋溶解性Ｃ０Ｄ ＢＯＤ　：生物化学的酸素要求量 釆Ｊし１互 ５〜２５ｍｍに篩分けした徐冷スラグ９０重量部当り含
水ケイ酸塩鉱物として２〜１０ｍｍに篩分けしたクリス
トバライト（（：ｒｉｓｔｏｂａｌｉｔｅ；表１５に組
成を示す。）を１０重量部混合して充填した容器の下部
より約１．７規定の希硫酸を一定流量で連続注入し、上
部よりｐ）１１．０の溶出液量１６　凝集剤６の性状 次に凝集剤６の使用例を示す。

実施例５と同じＨ域外堀の表層水を採取し検水（原水）
とした。

この原水に凝集剤６を対原水量比で１７４００の割合で
添加し攪拌処理した。表１７に原水の水質と処理結果を
示す。

表１７　塩水（富栄養水）の処理結果 ％ずつ混合した混酸４７重量部の中に３時間浸漬し、ｐ
＋＋　０．１８の溶出液を製造して凝集剤７を得た。凝
集剤７の性状を表１８に示す。

表１８　　凝集剤７の性状 ５〜２０ｍｍに篩分けした徐冷スラグ１００重量部を、
１規定の希硫酸と希塩酸を容量比５゜次に凝集剤７の使
用例を示す。

陶芸用粘土を水道水に溶かして、５時間静置させた上澄
み液を抜き取り、人工濁水とした。

人工濁水の性状は、ｐＨ７，７、濁度６１４であった。

この人工濁水に凝集剤７を対原水量比で１１５００の割
合で添加し攪拌処理した。１０分静置後の処理水の残留
１蜀度は３８であった。

火ＪＬ剋」。

５〜２０１ＩＩ１１１に篩分けした徐冷スラグ１００重
量部を濃度０．０６〜１．０規定以上の希硫酸５０重量
部の中に１時間〜７時間浸漬して種々の組成の凝集剤を
得た。

ここで得られた凝集剤を実施例７で調整した人工濁水に
添加して、攪拌処理した後の凝集効果を第３図に示した
。

この結果より、凝集効果が得られる凝集剤としての必要
要件は、活性ケイ酸の含有量としては、５０　ｍｇ／１
以上であり、凝集主剤としてのアルミニウムイオンとの
含有バランスとしては、活性ケイ酸がアルミニウムイオ
ンの０．３倍以上となる。

このときケイ酸の重合化度は７０％以上であった。

なお含水ケイ酸鉱物として実施例５ではカオリナイト、
実施例６ではクリストバライトを使用したが粘土鉱物（
にａｏｌｉｎｉｔｅ）　：ＡｌｚＯ３・２ＳｉＯ，−Ｓ
ｉ２０ 緑泥石（Ｐｅｎｎｉｎｉｔｅ）　：１１Ｍｇ０・Ａｉｈ
０３・７Ｓｉ０２・８Ｈ２０又は雲母（Ｍｕｓｃｏｖｉ
ｔｅ）　＋に２０・３Ａ１２０３・６ＳｉＯ２−２８２
０を使用してもよい。

又アルミナ鉱石としては次のものを使用すればよい。

ボーキサイト（Ｂａｕｘｉｔｅ）　：１ＱｘＯｓ・Ｈｘ
Ｏ・ｋ１２０ｓ・Ｓｉ２０ 明暴石（Ａｌｕｎｌｔｅ）　：に２（１３Ａ４２０３・
４ｓＯａ・６Ｈ２０なお、高炉滓を屋外に３ケ月程度山
積みし大気にざらすくエージング）ことにより、高炉滓
中の硫化カルシウム（Ｇａ５）が水と大気中の酸素の作
用で硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）や炭酸カルシウム（
Ｃａｎｏｅ）　　として安定化され、硫化水素臭や黄色
水の発生を防止できる。

本実施例では主に高炉滓についてその効果を記したが、
表１８に示すように転炉滓や電気炉滓も石灰（Ｃａｂ）
　とシリカ（Ｓｉ０２）の２成分を生成分としており、
高炉滓と組成が似ている。従って実施例を示すまでもな
く高炉滓と同様の作用、効果が得られることは自明であ
る。

表１８各種鉱滓の組成例　　　　（Ｗ戊）が、これは凝
集主剤として働くアルミニウムイオンがより多く溶出す
る点で凝集効果はあり、従って実施例を示すまでもな〈
実施例と同様の作用、効果が得られることは自明である
。

表１９　各種含水ケイ酸塩鉱物及びアルミナ鉱石の組成
例また、含水ケイ酸塩鉱物としてカオリナイト（Ｋａｏ
ｌｉｎｉｔｅ）　　とクリストバライト（Ｃｒｉｓｔｏ
−ｂａｌｔｔａ）の例を高炉滓に混合した場合の実施例
として挙げたが、表１９に示すようにアルミナ鉱石、ボ
ーキサイトを除いてアルミナ（ＡＲ２０３）とシリカ（
Ｓｉ（ｈ）の２成分を主成分としており、石灰（ＣａＯ
）が少ない点は含水ケイ酸塩鉱物に似ている。これら２
成分のうち、アルミナ（八Ｊ２２０３）成分の方がシリ
カ（ＳｉＯｚ）成分より多い［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の凝集剤は優れた凝集能力
があり、かつ安価に製造でざる。成分的にも凝集主剤と
して働くアルミニウムイオン等の多価金属イオンフロッ
ク形成補助剤としての活性ケイ酸、アルカリ度調整剤と
してのカルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン、
及びｐ）Ｉ調整剤としての硫酸等の水素イオンを含むた
めに、アルミニウムイオン等の凝集主剤だけから成る従
来の凝集剤（例えば硫酸バンド）に比べて凝集能力が高
い、処理水中の有害物質も全く問題のないレベルである
。

フロック形成補助剤としての活性ケイ酸を、従来の活性
ケイ酸製造設備で別途製造し、凝集剤と共に添加する場
合と比較して、本発明凝集側の場合は、高炉滓を酸に浸
漬処理して凝集剤を製造する過程で同時にケイ酸が活性
化されるため、ケイ酸の活性化が作業的にも装置的にも
簡略化でとる。

また、本発明によれば現在の利用分野のほとんどが建設
材料（道路・土木・セメント用材料、粗管・細骨材、そ
の他）である高炉滓を原料として凝集剤を提供するもの
であり、高炉滓に新たな利用分野を開拓するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の凝集剤の製造設備例のフロー図、第２
図は従来の活性ケイ酸の製造設備フロー図、第３図は実
施例７における凝集効果を示す図である。 １・・・ケイ酸ソーダ貯蔵槽 ２・・・濃硫酸タンク　　　３・・・活性化反応槽４・
・・ケイ酸ソーダ受入ポンプ ５・・・ケイ酸ソーダ送液ポンプ ６・・・硫酸送液ポンプ ７・・・活性ケイ酸注入ポンプ １１・・・濃硫酸タンク　　１２・・・凝集重合槽１３
・・・硫酸送液ポンプ １４・・・凝集剤注入ポンプ １５・・・鉱滓。 他４名 第１図 第３図 ３、活性化反応槽 ４：ケイ酸ソーダ受入ポンプ ５：ケイ酸ソーダ送液ポンプ （）・吹酸送液ポンプ ７：活性ケイ酸１１人ポンプ ＩＩ：濃殻酸タンク ２：凝集重合槽 １５、鉱滓 ＡＱ’Ｊ度１ｍｇ／　ｎ　ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鉱滓を硫酸、塩酸またはそれらの混酸のいずれかに
   溶解して得られる、アルミニウムイオン等の多価金属イ
   オン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン、
   および活性ケイ酸を次に示す範囲で含有することを特徴
   とする液状の凝集剤。 ａ、活性ケイ酸の含有量；５０ｍｇ／ｌ以上ｂ、ケイ酸
   の重合化度；７０％以上 ｃ、アルミニウムイオンとの含有バランス 活性ケイ酸／アルミニウムイオン；０．３以上２　鉱滓
   並びに、粘度鉱物、緑泥石、雲母等の含水ケイ酸塩鉱物
   、及びボーキサイト、礬土頁岩、明礬石、霞石等のアル
   ミナ鉱石のう ち、少なくとも一種以上を硫酸、塩酸又はそれらの混酸
   のいずれかに溶解して得られる請求項１記載の鉱滓を利
   用した凝集剤。 ３　硫酸、塩酸またはそれらの混酸の濃度が０．０６規
   定以上である酸溶液と鉱滓とを、鉱滓１００重量部当た
   り酸溶液を２７重量部以上、３００重量部以下の比率で
   混合してできる溶解液のｐＨが、４．３以下で溶解を中
   止することを特徴とする請求項第１項および第２項の凝
   集剤製造方法。