JPH06307994A - 高濃度液希釈装置及びそれを用いた高濃度液自動サンプリング装置 - Google Patents

高濃度液希釈装置及びそれを用いた高濃度液自動サンプリング装置

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JPH06307994A
JPH06307994A JP5081134A JP8113493A JPH06307994A JP H06307994 A JPH06307994 A JP H06307994A JP 5081134 A JP5081134 A JP 5081134A JP 8113493 A JP8113493 A JP 8113493A JP H06307994 A JPH06307994 A JP H06307994A
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liquid
diluting
concentration liquid
cleaning
dilution
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JP5081134A
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Tetsuya Fujita
哲也 藤田
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属イオン濃度が高く、結晶が析出しやすい
液を希釈する為の装置とそれを用いたサンプリング装置
を提案する。 【構成】 1個の密閉容器中に計量する機構と、これか
ら送液された液と希釈液とを1個の密閉容器中で希釈し
これを圧縮気体により遠隔の測定装置まで送液する構成
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属精錬の湿式プロセス
における成分分析のために使用されるサンプリング装置
に関し、特に金属イオン濃度が高くて数分放置すると冷
却されて結晶化してスラリー状の液になりサンプリング
採取が不可能になるような高濃度液のサンプリング・希
釈及び分析装置への連続供給を行なうサンプリング装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】金属精錬の湿式プロセスはほとんどが反
応工程であり、反応状態の把握や品質管理のためにプロ
セス液の成分分析が古くから行なわれている。通常、成
分分析は精密さを要求されるために分析装置として原子
吸光分析装置やICP装置等の高級分析装置が使用され
る。これら高級分析装置の使用にあたっては、分析精度
の確保や装置の管理という点から温湿調整された環境の
よい計器室等に設置し、また供給する液は低濃度にする
必要がある。
【0003】この成分分析のためのサンプリング手段と
して作業者が現場に出向きタンク上の開口から杓等を用
いて高濃度液を採取し、計器室に持ち帰り手希釈した後
分析装置に供給していた。すなわち高濃度液を分析する
ためには、タンクの上に上がり高濃度液を採取しなけれ
ばならず作業上危険を伴う。またかなり離れた現場と計
器室を行き来しかつ分析装置に供給する前に手希釈を必
要とするので作業者の作業量が増え分析回数を一定以上
高めることが困難であり、また昼夜連続操業なので複数
の人員により手希釈するため希釈誤差が生じる。かつ分
析結果を得るまで時間遅れを生じ操業へのフィードバッ
クには時間がかかるといった問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、金属イオン
濃度が高くて結晶が析出しやすい湿式プロセスの工程の
液を結晶を析出させることなくサンプリングし、この液
を正確に希釈し、これをかなり離れた個所に正確に送液
することが可能な希釈装置、及び前記の希釈装置から送
液されてきた液を受け入れて、これを分析装置へ送液す
る装置と、これらの装置を無人で遠隔操作することが可
能な制御装置から構成されるサンプリング装置を提案す
ることを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の高濃度液希釈装
置は、1個の密閉容器中に溶液を採取し、これを圧縮気
体にて送液する計量機構と、1個の密閉容器中で撹拌子
とスターラーにて該計量機構から送液された溶液を混合
し、これを圧縮気体にて送液し、また密閉容器と撹拌子
と送液管内を洗浄する機構とからなる希釈機構とを具備
する点に特徴がある。
【0006】また本発明の高濃度液自動サンプリング装
置は、前記の高濃度液希釈装置と、レベル計とスプレイ
ノズルとを内蔵した密閉構造のサンプル用容器と、該サ
ンプル用容器内部および管路とを洗浄する機構と、分析
装置へ送液する機構と、これらを遠隔操作する為の制御
装置とを具備する点に特徴がある。
【0007】
【作用】図1は、本発明の高濃度液自動サンプリング装
置を用いた場合の全体の配管系統図を示したものであ
る。図1の中央部に一点鎖線で囲った内部が本発明の高
濃度液希釈装置を示したものであり、また図1の高濃度
液タンクと分析装置(および分析前処理装置)とを除い
た部分が本発明の高濃度液自動サンプリング装置であ
る。図1において縦の点線より左側に示した装置は現場
に(高濃度液タンクに近い場所)設置されており、縦の
点線より右側に示した装置は計器室に設置されている。
また、配管(実線)における矢印は各種溶液の流れる方
向を示すものである。
【0008】図1において高濃度液希釈装置は、高濃度
液タンク循環ラインに接続された管路13と、希釈液タ
ンクに接続された管路12と、バルブ1、バルブ2を介
して各タンクと高濃度液希釈装置とのヘッド圧で送液さ
れて来る高濃度液及び希釈液を計量する計量器32と、
計量時流路切替えをするバルブ4、バルブ5と、計量時
開放される管路20と、計量後に開放される管路21
と、計量された液を希釈する底部が液を排出し易い様に
若干傾斜し、管路との接続部以外は密閉構造で、撹拌子
(図示せず)を内蔵した希釈容器33と、撹拌希釈に使
用するスターラー34とバルブ8を介し、液受入時に大
気開放をする管路23と、バルブ9を介して、供給装置
に希釈された液を供給するための管路14と、バルブ6
を介し、供給時に開放される管路22と、洗浄時開放す
るバルブ7と、バルブ10を介し、洗浄液を排出する管
路25と、サンプル液送液時に使用される管路14を、
リンスする時に開放するバルブ11から成る。
【0009】次に、分析装置にサンプル液を供給する装
置としては、希釈容器33から送られてくるサンプル液
を貯蔵する洗浄用のスプレイノズル31とサンプル液量
を検知するレベル計28とを内蔵するサンプリング容器
35と、バルブ16,バルブ17を介し、分析装置へサ
ンプル液を供給する管路19と、バルブ15を介し、サ
ンプル容器35の洗浄を行なう管路26と、バルブ1
6、バルブ18を介し、洗浄液を排出する管路27とか
ら構成されている。
【0010】又、本発明の高濃度液自動サンプリング装
置には各バルブおよび、スターラーの動作を制御する機
能を有する、工程管理コンピュータおよびその信号によ
り作動するシーケンサーからなる制御装置29,30を
具備している。
【0011】図2は計量器32の構造を詳細に示した図
であり、図中の点線および矢印は液および気体の流れる
方向を模式的に示したものである。図2に示した如く計
量器32は、液又は気体の流入部以外は密閉した構造の
タンク部46と、高濃度液、希釈液又は液体を押し出す
為に用いる気体をタンク部46に導入又は排出するため
の流体用開孔部41、流体用開孔部42、流体用開孔部
44、流体用開孔部45と、これらの開孔部を通過する
流体の流れを制御するダイヤフラム36、ダイヤフラム
37、ダイヤフラム38、ダイヤフラム39と、これら
のダイヤフラムの動作用流体を導入又は排出させる流体
用開孔部40、流体用開孔部43から構成されている。
【0012】このように構成された装置において、動作
を開始させるとサンプリング・希釈・洗浄・搬送動作が
始動する。まずサンプリング動作では、バルブ2、バル
ブ4を開くと矢印aの方向に高濃度液を計量器32に流
入させる。計量器32のタンク部46が高濃度液で充分
置換した後、バルブ2、バルブ4を閉じて、ほぼタンク
部46の体積に等しい一定量の計量が終了する。次いで
バルブ5を開き管路21より圧縮空気にて希釈容器33
へと高濃度液を挿入する。高濃度液の計量挿入が終了す
ると、次に希釈液の計量が高濃度液と同様に、バルブ
1、バルブ4を開き、計量が行なわれる。このように計
量は、1個の計量器32のみにて計量されるため、高濃
度液と希釈液の計量誤差が無くなり、また高濃度液を送
った後にほぼ同じ管路で希釈液を送るので自動的に洗浄
も行なわれるといった効果もある。計量が終了すると、
バルブ1、バルブ4を閉じバルブ5が開き、管路21よ
り圧縮空気にて希釈容器33へ挿入される。次に希釈動
作では、希釈容器33に挿入された高濃度液と、希釈液
の撹拌希釈が、スターラー34により希釈容器33の内
の撹拌子を回転させることによって行なわれる。
【0013】以上のサンプリング、希釈動作が終了する
と希釈容器33内のサンプル液を分析装置に供給するた
めの供給装置に搬送する搬送動作が始動する。搬送動作
では、まずバルブ6、バルブ9を短時間開き、リンス液
(サンプル液)を約300cc抜出す。抜出したリンス
液は、バルブ11を開き、圧縮空気にて送液し管路14
をリンスする。この時のリンス液は、供給装置のバルブ
16、バルブ18を開き排水処理工程へ送られる様にな
っている。このリンス液の送液終了後、サンプル液の送
液が開始される。サンプル液の送液は、バルブ6、バル
ブ9が開き管路22より圧縮空気がかけられ、管路14
を通り供給装置のサンプリング容器35へと送液され
る。サンプリング容器35にサンプル液が送液される
と、希釈容器33内の洗浄が開始される。希釈容器内の
洗浄は、バルブ7を開き洗浄液を受入、スターラー34
の撹拌力によって洗浄される。洗浄後の液は、バルブ1
0を開き管路25を通り排水処理工程へと送液する。一
方サンプル液が送液された供給装置は、レベル計28が
働き、分析装置へとバルブ16、バルブ17が開き、サ
ンプル液をサンプリング容器と分析装置とのヘッド圧に
より送液することにより供給する。分析装置への供給が
終了すると、サンプリング容器35の洗浄が開始され
る。サンプリング容器35の洗浄は、バルブ15を開
き、管路26より洗浄液を受入、スプレイノズル31に
より洗浄液を散布させむらなく自動洗浄される。この時
の洗浄液は、分析装置の洗浄液として、バルブ16、バ
ルブ17を開き、分析装置へと供給される。供給装置の
洗浄が終了すると、サンプリング液送液時に使用され
た、管路14の洗浄が開始される。管路14の洗浄はバ
ルブ7が開かれ洗浄液を受入、バルブ6、バルブ9が開
かれ、管路22より圧縮空気にて送液される。この時、
供給装置はバルブ16、バルブ18を開き、洗浄液を排
水処理工程へと送り出す。
【0014】以上の一連の動作は工程管理コンピュータ
およびその信号により作動するシーケンサーからなる制
御装置29,制御装置30で全て自動的に制御されてお
り希望に応じた頻度で繰り返して連続運転することがで
きる。また、分析装置との連絡もされるようになってい
る。したがって、分析装置によって、希釈装置・供給装
置の監視ができるようになっており各装置への動作指
示、異常検知が計器室で、できるようになっている。
【0015】計量器32は液を空気圧送するので、密閉
構造で送液後に液が極力残らない構造のものを選定すれ
ば良い。図2に示した構造の計量器は送液後の残液量の
少ないシンプルな構造であり、かつ流体用開孔部が小径
なので細いパイプを接続するのに適したものである。
【0016】希釈装置としてはプロペラを用いた機械撹
拌方式も考えられるが、液を空気圧送するのでシール等
を確実にしなければならず、プロペラ部等に液が残らな
い構造、材質を選定しなければならない欠点がある。希
釈容器33は、密閉構造であり、かつ、その底面が15
°程度傾斜した構造で撹拌子を内蔵させてスターラーで
これを回転させるので、液の空気圧送に適しており、送
液後の残液が少ない利点がある。
【0017】希釈容器33からサンプリング容器35ま
では通常数拾メートルの距離があり、ヘッド圧も掛けら
れない場合が多く、ポンプで送液することも考えられる
が、ポンプの場合は送液後の残液が比較的多い欠点があ
る。
【0018】液を長距離空気圧送する場合は、長い管路
のどこかで液が残る惧れがある。長さ50m、内径2〜
4mmのテフロンチューブで400ccの液を送液した
試験結果を表1に示す。
【0019】 表1 チューブ 空気圧 送液量(cc) 内径(mm) kg/cm2 1回目 2回目 3回目 2 2.0 (圧送できず) 2 4.5 (圧送できず) 2 5.0 (圧送できず) 3 1.5 380 380 380 3 2.0 400 395 397 3 4.5 400 398 400 4 0.7 380 382 382 4 1.0 390 385 385 4 1.5 395 395 395
【0020】表1より、内径3mmのチューブで空気圧
2.0〜4.5kg/cm2 の場合、および内径4mm
のチューブで空気圧1.5kg/cm2 の場合がほぼ正
確に送液できることが判る。
【0021】高濃度液タンク循環ラインおよび希釈液タ
ンクから計量器32までとサンプリング容器35から分
析装置までとはヘッド圧により送液するのであるが、こ
の場合の管は内径2〜3mmのテフロンチューブが、液
を連続して送れるので適している。
【0022】
【実施例】ニッケル230g/l、塩素330g/l、
pH=0.8、温度70℃の高濃度液に対して塩酸3.
5容量%の希釈液を等量サンプリングして希釈し、これ
を50m離れた供給装置および分析装置に送液する試験
を7日間実施した。
【0023】計量器32は図2の構造のものを用い、タ
ンク部46の寸法は9.5cmφ×70cmで容積が1
リットルである。希釈容器33は10cmφ×26cm
で容積が2リットルであり、5cmの長さの撹拌子を内
蔵させ、スターラー34により100rpmの回転数で
回転させて希釈させた。サンプリング容器35は12c
mφ×19cmで容積が2リットルである。
【0024】希釈容器33からサンプリング容器35ま
では内径3mmのテフロンチューブを用い、圧力2.0
kg/cm2 で空気圧送した。高濃度液タンク循環ライ
ンおよび希釈液タンクから計量器32までとサンプリン
グ容器35から分析装置までとは内径2mmのテフロン
チューブにて送液した。
【0025】この高濃度液自動サンプリング装置を用
い、5回のサンプリングを実施した時の希釈率の値の標
準偏差は0.7%であり精度良く希釈が実施できた。
【0026】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明は、現場に設置
された自動でサンプリング・希釈・洗浄・搬送が可能で
ある希釈装置と、分析装置への自動供給が可能である、
供給装置を使用することによって、作業者の介在を必要
とせず高濃度液のサンプリング・希釈及び分析装置への
供給を行なうことができ、作業者の作業量の軽減及びリ
アルタイムな成分分析が可能で精度の良い希釈、操業へ
の迅速なフィードバックにきわめて有効な手段である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本装置の全体の配管系統を示した図である。
【図2】本発明の高濃度液希釈装置の計量器32の構造
を示す図である。
【符号の説明】
1 バルブ 2 バルブ 3 バルブ 4 バルブ 5 バルブ 6 バルブ 7 バルブ 8 バルブ 9 バルブ 10 バルブ 11 バルブ 12 管路 13 管路 14 管路 15 バルブ 16 バルブ 17 バルブ 18 バルブ 19 管路 20 管路 21 管路 22 管路 23 管路 24 管路 25 管路 26 管路 27 管路 28 レベル計 29 制御装置 30 制御装置 31 スプレイノズル 32 計量器 33 希釈容器 34 スターラー 35 サンプリング容器 36 ダイヤフラム 37 ダイヤフラム 38 ダイヤフラム 39 ダイヤフラム 40 流体用開孔部 41 流体用開孔部 42 流体用開孔部 43 流体用開孔部 44 流体用開孔部 45 流体用開孔部 46 タンク部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1個の密閉容器中に溶液を採取し、これ
    を圧縮気体にて送液する計量機構と、1個の密閉容器中
    で撹拌子とスターラーにて該計量機構から送液された溶
    液を混合し、これを圧縮気体にて送液し、また密閉容器
    と撹拌子と送液管内を洗浄する機構とからなる希釈機構
    とを具備することを特徴とする高濃度液希釈装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の高濃度液希釈装置と、レ
    ベル計とスプレイノズルとを内蔵した密閉構造のサンプ
    ル用容器と、該サンプル用容器内部および管路とを洗浄
    する機構と、分析装置へ送液する機構と、これらを遠隔
    操作する為の制御装置とを具備することを特徴とする高
    濃度液自動サンプリング装置。
JP5081134A 1993-03-17 1993-03-17 高濃度液希釈装置及びそれを用いた高濃度液自動サンプリング装置 Pending JPH06307994A (ja)

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