JPH04367783A - シリカの除去方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】飲料水や冷却水のみならず、あら
ゆる目的の用水に含まれ、問題となるシリカの除去に関
する。

【０００２】

【従来の技術】シリカは日本で地下水はもちろん水道水
、河川水中にも例外なく多く含まれており、水を使用す
るあらゆる場面で問題を引き起こす元凶となっている。 しかし、シリカの除去は非常に困難な技術とされている
。既存のシリカ除去方法として、イオン交換法、逆浸透
膜法、凝沈処理、電気的な処理などが用いられていたが
、確実性、実用性、経済性などの面で十分でないのが現
状であった。最も一般的な方法は凝沈処理がある。 これはシリカが微粒子状の性質としてその表面に負の電
荷をもっているのを利用し、これに陽性の電荷を持つ凝
集剤（たとえば硫酸バンド）を添加し、凝集効果によっ
て粒子の大きさを増大せしめて、沈降分離する方法が行
われてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら古くから
最も多く行われている硫酸バンドを用いて、沈降分離す
る方法でｐＨや薬剤の量の制御が難しいこと、コロイド
状のシリカの除去が極めて困難であるであること、更に
ランニングコストが高いことなどの問題があった。また
イオン交換法、逆浸透膜法、電気的な処理法はいずれも
多大な設備投資を要し、、工業スケールでは現実的方法
ではないという問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に発明者は確実性、実用性、経済性などの面で用水中の
シリカを除去するのに優れた方法を見出した。すなわち
、本発明は難溶性の水酸化物を生成する金属イオンをシ
リカが存在する用水に加え、ｐＨを制御して、生成した
該水酸化物に用水中のシリカを吸着させながら、シリカ
を除去することを特徴とする方法である。具体的な一例
としては用水にマグネシウムイオン０．０１（ｇ／リッ
トル）以上を加え、アルカリを加えｐＨを１１から１２
に制御することにより、水酸化マグネシウムを生成させ
、生成した水酸化マグネシウムに用水中のシリカを吸着
させ、除去する方法である。ここで用いるアルカリとし
ては水酸化ナトリウムや水酸化カルシウム等が好ましい
。

【０００５】また、シリカが除去された用水を用いて、
海水と硝石灰スラリーから生成した水酸化マグネシウム
スラリーを洗浄し、洗浄された高純度の水酸化マグネシ
ウムスラリーを生成することができる。さらにその水酸
化マグネシウムスラリーを原料に焼成された高純度のマ
グネシアクリンカーをも生成できる。加える金属イオン
としては中性の状態ではイオンであり、ｐＨを制御する
事により難溶性の水酸化物を生成するものであればよく
、これにはマグネシウムイオンなどのアルカリ土類金属
イオンやアルミニウムイオンなどの第　ＩＩＩ属の金属
イオン、セリウムなどの希土類、鉄、亜鉛などが挙げら
れる。これらは１種用いてもよいし、２種以上組み合せ
用いてもよい。

【０００６】本発明では難溶性の水酸化物を生成する際
に溶液中のシリカを該水酸化物に吸着させた後、高分子
凝集剤を用いて、該水酸化物を凝集沈澱させ、シリカを
除去するものであり、一旦生成してしまった水酸化物に
金属イオンを加えても本発明は達成できない。本発明の
方法は、一旦生成してしまった水酸化物に金属イオンを
加える方法に比べて、水酸化物単位重量当りの吸着能力
が約２０〜３０倍大きくなる特徴がある。

【０００７】マグネシウムイオンやアルミニウムイオン
など金属イオンは塩類を溶解した溶液や水酸化物を酸溶
解した溶液が使われ、さらにマグネシウムイオン源とし
ては海水でも本発明で期待する効果を発揮する。添加す
るイオンの量は０．０１（ｇ／リットル）以上で十分で
あり、更に０．１（ｇ／リットル）から１．０（ｇ／リ
ットル）が好ましい。すなわち、０．０１（ｇ／リット
ル）以下ではシリカ除去の効果がなく、１．０（ｇ／リ
ットル）を越えるとｐＨ制御のために添加したアルカリ
源が多量に必要となるばかりでなく、アルカリ源からの
イオンが混入して実用上問題となる。

【０００８】本発明により得られたシリカを除去された
用水を利用する一例をして、前記のごとく水酸化マグネ
シウムの洗浄水として用いると、純度の高い水酸化マグ
ネシウムが得られる。更にそれを原料に製造したマグネ
シアクリンカーは高純度なものが得られる。用水として
は水道水、河川水やその他淡水いずれでも良い。

【０００９】

【実施例】本発明において、ＳｉＯ２　、Ｍｇイオンな
どすべての化学成分はアルゴンプラズマ発光分光分析装
置（ＩＣＡＰ）を用いて測定した。以下実施例にて詳細
に説明する。

【００１０】

【実施例１】ＳｉＯ２　を３０（ｐｐｍ）含む溶液にマ
グネシウムイオン濃度が０．１（ｇ／リットル）になる
ように添加した。これにｐＨ＝１１．５になるように水
酸化カルシウム溶液を添加し、生成した水酸化マグネシ
ウムを高分子凝集剤を用いて、ただちに固液分離した。 その時の溶液のＳｉＯ２　濃度と凝集沈降した水酸化マ
グネシウムのＳｉＯ２　／ＭｇＯを測定した。

【００１１】その結果を表１に示した。

【００１２】

【実施例２】ＳｉＯ２　を３０（ｐｐｍ）含む溶液にア
ルミニウムイオン濃度が０．１（ｇ／リットル）になる
ように添加した。これにｐＨ＝８．５になるように水酸
化カルシウム溶液を添加し、生成した水酸化アルミニウ
ムを高分子凝集剤を用いて、ただちに固液分離した。そ
の時の溶液のＳｉＯ２　濃度を測定した。

【００１３】その結果を表２に示した。

【００１４】

【実施例３】ＳｉＯ２　を３０（ｐｐｍ）含む溶液にマ
グネシウムイオン濃度が０．１（ｇ／リットル）になる
ように添加した。これに図１に示したｐＨ範囲になるよ
うに水酸化カルシウム溶液を添加し、生成した水酸化マ
グネシウムを高分子凝集剤を用いて、ただちに固液分離
した。その時の溶液のＳｉＯ２　濃度を測定した。

【００１５】その結果を図１に示した。

【００１６】

【実施例４】ＳｉＯ２　を３０（ｐｐｍ）含む溶液にマ
グネシウムイオン濃度が図２に示した範囲になるように
マグネシウムイオンを添加した。これにｐＨ＝１１．５
になるように水酸化カルシウム溶液を添加し、生成した
水酸化マグネシウムを高分子凝集剤を用いて、ただちに
固液分離した。その時の溶液のＳｉＯ２　濃度を測定し
た。

【００１７】その結果を図２に示した。

【００１８】

【比較例１】また、予め反応生成した水酸化マグネシウ
ムスラリー（３００ｇ／リットル）をマグネシウムイオ
ン濃度が０．１（ｇ／リットル）になるようにＳｉＯ２
　を３０（ｐｐｍ）含む溶液に添加し、これにｐＨ＝１
１．５になるように水酸化カルシウム溶液を添加し、生
成した水酸化マグネシウムを高分子凝集剤を用いて、た
だちに固液分離した。その時の溶液のＳｉＯ２　濃度と
凝集沈降した水酸化マグネシウムのＳｉＯ２　／ＭｇＯ
を測定した。その結果を実施例１と共に表１に示した。

【００１９】

【比較例２】ＳｉＯ２　を３０（ｐｐｍ）含む溶液に硫
酸バンドを５０（ｐｐｍ）添加した。これにｐＨ＝８．
５になるように水酸化カルシウム溶液を添加し、生成し
た水酸化アルミニウムを高分子凝集剤を用いて、ただち
に固液分離した。その時の溶液のＳｉＯ２　濃度を測定
した。その結果を実施例１と共に表１に示した。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】本発明は用水中に含まれるシリカを効率
的に除去する方法として有効である。また、シリカの除
去された用水を洗浄水に用いて、高純度の水酸化マグネ
シウムおよび高純度のマグネシアクリンカーを得ること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例３のＳｉＯ２　を３０（ｐｐｍ）含む溶
液にマグネシウムイオンを加えてｐＨを１０から１２ま
で変化させた時のシリカ除去の効果を示した図である。

【図２】実施例４のＳｉＯ２　を３０（ｐｐｍ）含む溶
液に種々の濃度のマグネシウムイオンを加えてｐＨ＝１
１．５で吸着除去した時のシリカ除去の効果を示した図
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　難溶性の水酸化物を生成する金属イオ
   ンをシリカが存在する用水に加え、ｐＨを制御して、生
   成した該水酸化物に用水中のシリカを吸着させながらシ
   リカを除去することを特徴とするシリカの除去方法。
2. 【請求項２】　　金属イオンがマグネシウムイオン、ア
   ルムニウムイオンであることを特徴とする請求項１のシ
   リカの除去方法。
3. 【請求項３】　　マグネシウムイオンを０．０１（ｇ／
   リットル）以上含む用水のｐＨを１１から１２に制御す
   ることを特徴とする請求項１のシリカの除去方法。