JPH07126007A - シリカ系凝集液原料の溶解方法、シリカ系凝集液の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】第１にシリカ系凝集液原料の溶解の際に、不溶
解残渣が析出せず溶解当量分の凝集液が得られ、液相系
に悪影響を与えることがないシリカ系凝集液原料の溶解
方法、シリカ系凝集液の製造方法及び装置を提供するこ
と。第２にコンパクトな装置でかつ粉塵の流出の問題も
なく効果的にシリカ系凝集液原料中の極微小な鉄あるい
は鉄酸化物を除去できるシリカ系凝集液の製造装置を提
供すること。 【構成】本発明の溶解方法は第１に、希硫酸の希釈水溶
液を作成した後、シリカ系凝集液原料スラリーを投入す
る点、第２に、高濃度のシリカ系凝集液を得る点を特徴
とする。本発明の製造方法はこの溶解方法を用いてシリ
カ溶液を製造する方法である。本発明の製造装置は、ス
ラリー作製槽に磁石を用いる点に特徴がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水中に含有される溶解物
質、エマルジョン物質、拡散剤、油分、浮遊物質等の吸
着、凝集、排除に用いるシリカ系凝集液を製造するため
の原料となるシリカ系凝集液原料の溶解方法、シリカ系
凝集液の製造方法及び装置に関し、詳しくはシリカ系凝
集液原料の溶解の際に、不溶解残渣が析出せず、溶解当
量分の凝集液が得られ、液相系に悪影響を与えることが
ないシリカ系凝集液原料の溶解方法、シリカ系凝集液の
製造方法並びに装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】従来、汚水や各種廃水中の溶解物質（イ
オン類）や有機、無機の微粒子、浮遊物質等の抽出や凝
集、除去には主としてＡｌ系凝集液、Ｆｅ系凝集液、高
分子系凝集液が用いられている。

【０００３】かかる従来のＡｌ系、Ｆｅ系凝集液は、有
機化学物質や油分、油エマルジョン、界面活性剤等を吸
着したり、凝集する機能は極めて弱いため、実際に使用
するに際しては、大量のＡｌ系、Ｆｅ系凝集液を用い、
大量の水酸化アルミニウムや水酸化鉄の沈澱を生成させ
て（更にアルカリも添加し）、それらの沈澱物に物理的
に油分等を引っかけ、更に高分子凝集剤を投与してフロ
ック形状を大きくし、加圧浮上、又は沈降によりフロッ
クを水と分離する方法が採られている。

【０００４】かかる複雑な処理を行っても満足な結果を
得ることは難しく、更に投与した凝集剤に起因する大量
のスラッジが発生し、その処理コストも併せて負担せね
ばならない問題がある。

【０００５】かかる問題を解決するため、特願平１−２
９６３７１号明細書において、シリカ系凝集液が提案さ
れている。かかるシリカ系凝集液はそれらの有機化学物
質、油分、油エマルジョン、界面活性剤等を効果的に吸
着、凝集し、発生するスラッジも極度に少なくなるとい
う利益が得られる。

【０００６】しかし、特願平１−２９６３７１号の技術
では、シリカ系凝集液原料の具体的溶解方法、シリカ系
凝集液の具体的な製造方法及び装置は明らかでない。

【０００７】そこで、本発明者は先に、モノマーシリカ
の含有割合が多く安定性が高いシリカ系凝集液が得られ
るシリカ系凝集液原料の溶解方法、輸送コストが低くて
経済効率が高くかつ原料を数倍量溶解できるシリカ系凝
集液原料の溶解方法、実際の装置に適用できるシリカ系
凝集液の製造方法、コンパクトなシリカ系凝集液の製造
装置を特願平５−４５８８５号明細書（以下、先提案技
術という）において提案した。

【０００８】本発明者は更に研究を継続したところ、先
提案技術においても未だ解決すべき課題が残されている
ことがわかった。

【０００９】即ち、先提案の技術ではシリカ系凝集液原
料を硫酸に溶解する際に溶解当量分を溶解して所定濃度
のシリカ系凝集液を製造しようとしている。シリカ系凝
集液原料にはＣａ成分が含まれているため、硫酸に原料
を直接溶解すると硫酸カルシウムの塊（ママコ）、即ち
不溶解残渣が析出し、溶解不十分となって溶解当量分の
凝集液が得られないという問題があった。またこの不溶
解残渣がポンプ詰りを引き起こしたり、溶解槽や貯槽に
堆積してレベルセンサーの誤動作を招きシリカ系凝集液
の溶解量が変動する等液相系に悪影響を与えるという問
題があった。

【００１０】更にシリカ系凝集液原料中には極微小な鉄
あるいは鉄酸化物粒子が含まれている。かかる鉄あるい
は鉄酸化物粒子は硫酸カルシウムのママコの核となって
硫酸カルシウムの結晶を晶析する問題がある。またかか
る鉄あるいは鉄酸化物粒子はシリカ系凝集液の安定性を
阻害する要因となる。即ち、硫酸液中では鉄はイオン化
してモノマーシリカとインターアクションを起こし、そ
してインターアクションによって水素イオンが発生する
ためｐＨが低下する。ｐＨ３．０〜３．２の範囲でモノ
マーシリカは安定しているが水素イオンの発生でこの範
囲を越えるために不安定となり重合ゲル化が起こるので
ある。

【００１１】そこで、シリカ系凝集液原料の鉄あるいは
鉄酸化物の除去が望まれるが、シリカ系凝集液原料は２
００メッシュを中心とする微小粉体であり、ドライ状態
で磁選処理しようとすると装置が大がかりとなったり、
粉塵流出等の問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、先提案技術の目的を達成するのみならず、シリカ系
凝集液原料の溶解の際に、不溶解残渣が析出せず溶解当
量分の凝集液が得られ、液相系に悪影響を与えることが
ないシリカ系凝集液原料の溶解方法、シリカ系凝集液の
製造方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１３】更に本発明の第２の目的は、コンパクトな
装置でかつ粉塵の流出の問題もなく効果的にシリカ系凝
集液原料中の極微小な鉄あるいは鉄酸化物を除去できる
シリカ系凝集液の製造装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったもので
ある。

【００１５】即ち、本発明に係るシリカ系凝集液原料の
溶解方法は、水を張ったスラリー作製槽に特定のＣａ塩
基度を有するシリカ系凝集液原料を所定量投入後攪拌分
散させて原料スラリーを作成し、かつ一定量の水を張っ
た溶解槽に硫酸を注入して所定濃度の希硫酸を作成した
後、該溶解槽内に前記原料スラリーを前記希硫酸で溶解
できる溶解平衡量を投入することを特徴とする。

【００１６】又本発明に係るシリカ系凝集液原料の溶解
方法は、モノマーシリカの含有割合が高く、かつ高濃度
シリカ系凝集液が得られるシリカ系凝集液原料の溶解方
法において、請求項１記載の方法によってシリカ系凝集
液を得、次いで硫酸を前記希硫酸と同じ当量分だけ添加
し、再度前記原料スラリーを該希硫酸で溶解できる溶解
平衡量を投入し、必要によりこの操作を繰り返すことを
特徴とする。

【００１７】更に本発明に係るシリカ系凝集液の製造方
法は、水を張ったスラリー作製槽に特定のＣａ塩基度を
有するシリカ系凝集液原料を所定量投入後攪拌分散させ
て原料スラリーを作成し、かつ一定量の水を張った溶解
槽に硫酸を注入して所定濃度の希硫酸を作成した後、該
溶解槽内に前記原料スラリーを前記希硫酸で溶解できる
溶解平衡量を投入し、次いで溶解平衡に達するまで保持
した後、次に必要により該溶解槽内のｐＨが２．５を越
えているかいないかを判断し、該ｐＨが２．５未満であ
る場合にはｐＨが２．５を越えるまで数分間保持し、一
方ｐＨが２．５以上である場合には次に濾過するか否か
を判断し、濾過しない場合にはそのままシリカ系凝集液
とし、また濾過する場合には濾液をシリカ系凝集液とす
ることを特徴とする。

【００１８】更に又本発明に係るシリカ系凝集液の製造
装置は、原料スラリー作製槽と該スラリー作製槽に一定
量の水を供給する水供給手段と該スラリー作製槽に特定
のＣａ塩基度を有するシリカ系凝集液原料を供給する原
料供給手段とスラリー作製槽内の液を撹拌する撹拌機と
によってを少なくとも構成される原料スラリー作製部
と、溶解槽と該溶解槽に一定量の水を供給する水供給手
段と該溶解槽内の液を撹拌する撹拌機と水が張られた溶
解槽に硫酸を注入するための硫酸注入手段と該溶解槽に
前記原料スラリーを供給する手段とによって少なくとも
構成される原料スラリー溶解部とを有することを特徴と
する。

【００１９】本発明の好ましい態様としては、原料スラ
リー作製槽内の液中にシリカ系凝集液原料中に含まれる
鉄成分を磁選するための磁石を配してなることである。

【００２０】以下、本発明について詳細に説明する。

【００２１】（シリカ系凝集液原料の溶解方法）シリカ
系凝集液原料の溶解方法の第１は、希硫酸の希釈水溶液
を作成した後、シリカ系凝集液原料スラリーを投入する
点に特徴があり、この逆にシリカ系凝集液原料スラリー
に硫酸を添加した場合には、シリカ系凝集液原料がゾル
・ゲル状となってしまい、モノマーシリカの割合が少な
くなってしまう。

【００２２】またシリカ系凝集液原料の溶解方法の第２
は、高濃度のシリカ系凝集液を得る方法であり、この高
濃度のシリカ系凝集液を得る方法を具体的に説明する
と、例えば、溶解槽に水を供給し、該溶解槽内の液を撹
拌しながら、ｃｏｎｃ硫酸を注入して１Ｎ濃度の希硫酸
１リットルを作成した後、該溶解槽内にＣａ塩基度１．
１５を有するシリカ系凝集液原料スラリーを前記１Ｎ濃
度の希硫酸で溶解できる溶解平衡量４２．５ｇを投入し
てシリカ系凝集液を得、次いで硫酸を前記希硫酸と同じ
当量分（Ｈ₂ ＳＯ₄ ＝４９ｇ）だけ添加し、更に前記シ
リカ系凝集液原料スラリーを該希硫酸で溶解できる溶解
平衡量４２．５ｇを投入して、いわゆる２Ｎの高濃度シ
リカ系凝集液を得ることができる。尚、３Ｎ、４Ｎ、５
Ｎについても同様にこの操作を繰り返すことにより得ら
れる。

【００２３】これに対し、溶解槽に水を供給し、該溶解
槽内の液を撹拌しながら、ｃｏｎｃ硫酸を注入して２Ｎ
濃度の希硫酸１リットルを作成した後、該溶解槽内にＣ
ａ塩基度１．１５を有するシリカ系凝集液原料スラリー
を前記２Ｎ濃度の希硫酸で溶解できる溶解平衡量８５ｇ
を投入してシリカ系凝集液を得ると、やはり見掛け上は
いわゆる２Ｎの高濃度シリカ系凝集液を得ることができ
るように考えられるが、このようにして得られたシリカ
系凝集液は、シリカ系凝集液原料スラリーの添加によっ
て部分的にｐＨの上昇するところではシリカの重合化が
起こり、またｐＨの低いところでは無水シリカが生成さ
れたりして、必要とされるモノマーシリカが少なくなっ
てしまうという問題があり、凝集液効能やモノマーシリ
カの安定性に欠ける面がある。

【００２４】（シリカ系凝集液の製造方法）次に、本発
明に係るシリカ系凝集液の製造方法の一例を図面に基い
て説明する。

【００２５】図１は原料スラリーを作製するためのシス
テムフロー図である。図２はシリカ系凝集液の製造シス
テムフロー図である。

【００２６】始めに図１に示すシステムフロー図に従っ
て原料スラリーを作製する。スイッチを入れてシステム
をスタートさせる。スラリー作製槽に水を張る。次いで
攪拌機を運転し、シリカ系凝集液原料フィーダーの運転
を開始する。原料を所定量投入後フィーダーを停止し、
５分間保持する。次いでスラリーポンプを運転し、原料
スラリーを希硫酸溶解槽に添加する。この過程でスラリ
ー作製槽の壁面に付着した原料を洗い出すためフラッシ
ングを所定時間行う。スラリーを所定量供給したらスラ
リーポンプを停止する。次いで攪拌機を停止する。

【００２７】次に図２に示すシリカ系凝集液の製造シス
テムフロー図に従ってシリカ系凝集液を製造する。スイ
ッチを入れてシステムをスタートさせ、始めに溶解槽に
一定量の水を供給する。この水は通常水道水が用いられ
るが、格別限定されない。但し、鉄イオン、アルミニウ
ムイオン等の金属イオンを数ｐｐｍ以上を含む水はモノ
マーシリカとインターアクションを起こし好ましくな
い。次に、水の量が一定になったら、溶解槽内の水を撹
拌する。次に硫酸を注入して所定濃度の希硫酸を作成す
る。希硫酸濃度はモノマーシリカのゲル化を防止する意
味で２Ｎ以下が好ましく、より好ましくは１Ｎ以下であ
る。本例では１Ｎ希硫酸とする。

【００２８】注入する硫酸は濃硫酸が用いられ、受け入
れ設備等を考慮すると、６４％濃度で受け入れることが
好ましい。なお既設に９８％濃硫酸設備（消防法完備）
がある場合にはそれを利用することもできる。

【００２９】次に、数分間保持（撹拌下で放置）する。
均一な１Ｎ希硫酸を得るためである。保持時間は３分程
度あればよい。

【００３０】次に、溶解槽内に前述のシリカ系凝集液原
料スラリーを投入する。本発明において、シリカ系凝集
液原料の「溶解平衡量」というのは、与えた硫酸量で溶
解できるシリカ系凝集液原料の量を意味する。本例では
１Ｎ希硫酸１リットルで溶解できるＣａ塩基度１．１５
のシリカ系凝集液原料の量は４２．５ｇである。

【００３１】次に、溶解平衡に達するまで保持する。保
持時間は５分程度でよいが、より確実に溶解平衡に達す
るまでには１５分間が好ましい。

【００３２】次に、必要により溶解槽内のｐＨが２．５
を越えているかいないか、好ましくはｐＨが３．０〜
３．２の範囲にあるか否かを判断する。希硫酸と原料の
反応が進行すれば溶解槽内のｐＨが上昇してくる。そし
てｐＨが２．５未満である場合にはいまだ反応が溶解平
衡まで進行していないのでｐＨが２．５を越えるまで数
分間保持する。この保持によって反応が進行し、ｐＨが
上昇する。反応を継続させればｐＨが３．０〜３．２に
収れんするため、その反応時間とｐＨの収れん関係をつ
かめばあえてかかるｐＨ判断は必要ない。設備面で低コ
スト化を図る上ではかかるｐＨ判断をしない方法をとる
ことが好ましい。

【００３３】一方、ｐＨが２．５以上である場合好まし
くはｐＨが３．０〜３．２の範囲にはいった場合には反
応が進行し溶解平衡に達したと判断できるので、次に濾
過するか否かを判断する。

【００３４】そして、濾過しない場合にはスラッジを含
めたまま凝集液タンクに受け入れる。これによって本発
明のシリカ系凝集液を得ることができる。

【００３５】また濾過する場合には濾過機で濾液とスラ
ッジに分離し、濾液を凝集液タンクに受け入れる。これ
によって本発明のシリカ系凝集液を得ることができる。

【００３６】尚、濾過する場合の溶解槽内での最終ｐＨ
はｐＨ≒３．０となるようシリカ系凝集液原料の量を増
して調節することも好ましい。

【００３７】更にスラッジはＣａＳＯ₄ ・２Ｈ₂ Ｏ（石
膏）であり、これを例えばスラッジピットに受け入れ
る。

【００３８】凝集液タンク内の本発明のシリカ系凝集液
が使用されて減少し、レベルセンサーで検出されたとき
には、スタートに戻って再度上記の方法を繰り返す。

【００３９】上記図１、図２に示すシステムは自動化さ
れていることが好ましく、具体的連動関係は以下の装置
例で明らかにする。

【００４０】本発明のシリカ系凝集液の製造方法に用い
られるシリカ系凝集液原料は、シリカの複合結晶鉱物・
非結晶鉱物であり、例えば天然クリストバル石、高炉ス
ラグ等が用いられる。具体的には、酸化処理等の改質処
理されたシリカ系凝集液原料、即ちシリカの複合結晶鉱
物・非結晶鉱物の未酸化硫黄成分が除去されたシリカ系
凝集液原料が好ましいが、特願平１−２９６３７１号に
記載されたシリカ系凝集液原料を用いることもできる。

【００４１】（シリカ系凝集液の製造装置）次に、本発
明に係るシリカ系凝集液の製造装置の一例を図３に基い
て説明する。

【００４２】図３において、１は硫酸注入手段であり、
例えば６４％硫酸として受け入れる硫酸タンク１０１
と、硫酸ポンプ１０２と、ピペット状の硫酸定量容器１
０３と、硫酸注入バルブ１０４とで構成されている。硫
酸ポンプ１０２には耐食性のポンプが用いられる。ピペ
ット状の硫酸定量容器１０３は、硫酸ポンプ１０２から
送られた硫酸を硫酸定量容器１０３の細管部に設けられ
たオーバーフロー管１０５からオーバーフローさせて定
量可能に構成されている。

【００４３】２は溶解槽であり、樹脂製又は耐食性金属
で形成される。２０１は溶解槽２内の液を撹拌するため
の撹拌機であり、３は水道水注入手段を構成する水道水
注入バルブである。

【００４４】溶解槽２内には、ハイレベルセンサー２０
２とローレベルセンサー２０３が設けられている。ハイ
レベルセンサー２０２は硫酸ポンプ１０２、硫酸注入バ
ルブ１０４、撹拌機２０１と各々連動しており、ローレ
ベルセンサー２０３は硫酸注入バルブ１０４、撹拌機２
０１、水道水注入バルブ３と各々連動している。

【００４５】２０４は溶解槽２内に必要により設けられ
るｐＨメーターであり、ｐＨが２．５を越えているかい
ないかを判断する指標とする。ただし前述のように硫酸
と原料の反応時間によってｐＨ値は収れんするので、タ
イマーによってシーケンスを組むこともできる。

【００４６】４は原料スラリー作製部であり、原料スラ
リー作製槽４０１と該スラリー作製槽４０１に一定量の
水を供給する水供給手段４０２と該スラリー作製槽４０
１に特定のＣａ塩基度を有するシリカ系凝集液原料を供
給する原料供給手段４０３とスラリー作製槽内の液を撹
拌する撹拌機４０４とによってを少なくとも構成され
る。原料スラリー作製槽４０１には液面近傍に半径方向
に向かってバッフルプレート４０５が１又は２以上設け
られ、該バッフルプレート４０５には６００〜１０００
ガウス程度の磁石４０６が設けられている。磁石の固定
手段はビス止めあるいは接着等のいずれでもよい。磁石
を固定する際に磁着した鉄成分を除去しやすくするため
にビニル袋入りマグネットを使用することも好ましい。

【００４７】スラリー作製槽４０１に一定量の水を供給
する水供給手段４０２としてはレベルセンサーＬＳ１、
２と連動して開閉するコントロールバルブが用いられ
る。

【００４８】スラリー作製槽４０１に特定のＣａ塩基度
を有するシリカ系凝集液原料を供給する原料供給手段４
０３としてはホッパー４０３Ａと自動供給する場合に設
けられる原料供給フィーダー４０３Ｂとによって構成さ
れる。ホッパー４０３Ａ内にはシリカ系凝集液原料をホ
ッパー内で酸化するためのエアー供給手段を有していて
もよい。

【００４９】原料をスラリー作製槽４０１に落とす位置
はバッフルプレート４０５の前後が好ましい。液の巻き
込みが強いため原料をすぐに液中に巻き込むために原料
のママコが生成しないためである。又原料を落とす（フ
ィーダーで切り出す）際には、全量を一度に切り出すよ
りも少しずつ切り出した方が塊（ママコ）の生成が少な
くなり、溶解当量分の凝集液を作製することがより確実
となるので好ましい。

【００５０】スラリー作製槽４０１の形状は液流の減速
域を作らないように考慮すべきであり、断面円形が好ま
しい。

【００５１】４０７は原料スラリーを溶解槽２に供給す
るためのスラリーポンプである。４０８はスラリーポン
プ４０７を運転し、原料スラリーを希硫酸溶解槽に添加
する過程でスラリー作製槽４０１の壁面に付着した原料
を洗い出すためのフラッシングノズルである。

【００５２】５はシリカ系凝集液を受け入れるための凝
集液タンクである。溶解槽２内で得られた溶液はｐＨが
２．５以上、好ましくは２．５＜ｐＨ＜３．２であり、
濾過しない場合には、送液ポンプ５０１によって直接凝
集液タンク５に送られる。５０２は撹拌機、５０３はバ
ルブである。一方、溶解槽２内で得られた溶液は、ｐＨ
が２．５以上、好ましくは２．５＜ｐＨ＜３．２であり
かつ溶液を濾過する場合には、送液ポンプ５０１によっ
て濾過機６に送られる。濾過機６では濾液とスラッジに
分離され、濾液は凝集液タンク５に送られる。またスラ
ッジはスラッジピット６０１に貯留される。

【００５３】凝集液タンク５内のシリカ系凝集液は処理
水ポンプ７によって各種排水処理に供される。処理水ポ
ンプ７はローレベルセンサー（ＬＳ３）５０４の検知で
停止する。

【００５４】なお前述の溶解槽２内で得られた溶液がｐ
Ｈが２．５以上、好ましくは２．５＜ｐＨ＜３．２であ
り、濾過しない場合には、送液ポンプ５０１によってラ
イン５０５を介して直接各種排水処理に供することもで
きる。

【００５５】次に、本発明の溶解方法並びにシリカ系凝
集液の製造方法、装置に好ましく採用される主なシーケ
ンスを説明するが、必ずしも限定されない。

【００５６】硫酸注入手段１に６４％硫酸が受け入れら
れ、硫酸定量容器１０３に所定量計量しておく。また水
道水注入バルブ３を開いて溶解槽２内に水を所定量満た
しておく。この状態で撹拌機２１０を起動する。次いで
硫酸注入バルブ１０４を開いて所定量を注入する。時間
差５分間を設けて、原料スラリー作製シーケンスを作動
させ、スラリーポンプ４０７を作動させ、所定量のスラ
リーを供給したら停止する。

【００５７】時間差１５分間を設けて、バルブ５０３を
開いて、送液ポンプ５０１を起動する。この送液ポンプ
５０１の運転は濾過機６と連動させる（但し、濾過を必
要とする場合）。従って、送液ポンプ５０１の起動と同
時に濾過機６も起動する。

【００５８】ローレベルセンサー（ＬＳ２）２０３の検
知によって送液ポンプ５０１を停止し、バルブ５０３を
閉じ、濾過機６の運転を停止する。

【００５９】濾液は凝集液タンク５に受け入れられ、こ
の時撹拌機５０２は連続運転している。

【００６０】処理水ポンプ７が作動し、凝集液タンク５
内の液面が低下し、ローレベルセンサー５０４が検知し
たら、処理水ポンプ７が停止すると共に水道水注入バル
ブ３が開いて、水道水を溶解槽２に供給する。水道水注
入バルブ３はハイレベルセンサー（ＬＳ１）２０２の検
知によって閉じる。

【００６１】またローレベルセンサー２０３の検知によ
って水道水注入バルブ３を開いて、水道水を溶解槽２に
供給するようにすることもできる。

【００６２】

【実施例】

実施例１ 始めにシリカ系凝集液原料を２００ｍｌの水に添加・攪
拌して原料スラリーを得た。

【００６３】次いで１リットルビーカーに１．２５Ｎ硫
酸８００ｍｌを入れ、マグネットスターラーで攪拌しな
がら、先に作った原料スラリーを全量注入して溶解して
シリカ系凝集液を作製した。

【００６４】スラリーの溶解は１〜２分間で完了する
が、更に５分間攪拌を続けた後、シリカ系凝集液のｐＨ
を測定した。

【００６５】またシリカ系凝集液中の不溶解残渣の有無
を目視によって観察した。

【００６６】更にこのシリカ系凝集液の粘度を指標とし
て測定して、重合ゲル化状態を調べた。又静置してゾル
ゲル化進行状態を調べた。粘度の測定は濾過液について
粘度計により行った。

【００６７】測定結果を表１に示す。

【００６８】また比較として原料を予めスラリー化せず
に粉末のまま直接希硫酸に溶解してシリカ系凝集液を
得、同様に測定した。

【００６９】なおＮｏ．７は希硫酸に原料全量を一度に
添加した場合、Ｎｏ．８は希硫酸に原料全量を１０ｇづ
つに分けて添加した場合、Ｎｏ．９は希硫酸に原料全量
を５ｇづつに分けて添加した場合を示している。

【００７０】

【表１】 表１から明らかなように、本発明では不溶解残渣がない
のに対し、比較の場合は不溶解残渣が認められた。

【００７１】また本発明ではシリカ系凝集液原料の量と
ｐＨの間に顕著な相関が認められ、安定した溶解が行わ
れたことがわかる。

【００７２】更にシリカの重合、ゲル化については本発
明と比較において差異は認められなかった。

【００７３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、先提案技術と同様の効果を発揮できるのみな
らず、以下の特有の効果を発揮する。

【００７４】請求項１〜４に記載の発明によれば、シリ
カ系凝集液原料の溶解の際に、硫酸カルシウムのママコ
のような不溶解残渣が析出せず、溶解当量分の凝集液が
得られ、液相系に悪影響を与えることがないシリカ系凝
集液原料の溶解方法、シリカ系凝集液の製造方法及び装
置を提供することができる。

【００７５】請求項５記載の発明によれば、コンパクト
な装置でかつ粉塵の流出の問題もなく効果的にシリカ系
凝集液原料中の極微小な鉄あるいは鉄酸化物を除去でき
るシリカ系凝集液の製造装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】原料スラリーを作製するためのシステムフロー
図

【図２】シリカ系凝集液の製造システムフロー図

【図３】シリカ系凝集液の製造装置の一例を示す説明図

【符号の説明】

１：硫酸注入手段 １０１：硫酸タンク １０２：硫酸ポンプ １０３：硫酸定量容器 １０４：硫酸注入バルブ １０５：オーバーフロー管 ２：溶解槽 ２０１：撹拌機 ２０２：ハイレベルセンサー ２０３：ローレベルセンサー ２０４：ｐＨメーター ３：水道水注入バルブ ４：原料スラリー作製部 ４０１：原料スラリー作製槽 ４０２：水供給手段 ４０３：原料供給手段 ４０３Ａ：ホッパー ４０３Ｂ：原料供給フィーダー ４０４：撹拌機 ４０５：バッフルプレート ４０６：磁石 ４０７：スラリーポンプ ４０８：フラッシングノズル ５：凝集液タンク ５０１：送液ポンプ ５０２：撹拌機 ５０３：バルブ ５０４：ローレベルセンサー ５０５：ライン ６：濾過機 ６０１：スラッジピット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水を張ったスラリー作製槽に特定のＣａ塩
   基度を有するシリカ系凝集液原料を所定量投入後攪拌分
   散させて原料スラリーを作成し、かつ一定量の水を張っ
   た溶解槽に硫酸を注入して所定濃度の希硫酸を作成した
   後、該溶解槽内に前記原料スラリーを前記希硫酸で溶解
   できる溶解平衡量を投入することを特徴とするシリカ系
   凝集液原料の溶解方法。
2. 【請求項２】モノマーシリカの含有割合が高く、かつ高
   濃度シリカ系凝集液が得られるシリカ系凝集液原料の溶
   解方法において、請求項１記載の方法によってシリカ系
   凝集液を得、次いで硫酸を前記希硫酸と同じ当量分だけ
   添加し、再度前記原料スラリーを該希硫酸で溶解できる
   溶解平衡量を投入し、必要によりこの操作を繰り返すこ
   とを特徴とするシリカ系凝集液原料の溶解方法。
3. 【請求項３】水を張ったスラリー作製槽に特定のＣａ塩
   基度を有するシリカ系凝集液原料を所定量投入後攪拌分
   散させて原料スラリーを作成し、かつ一定量の水を張っ
   た溶解槽に硫酸を注入して所定濃度の希硫酸を作成した
   後、該溶解槽内に前記原料スラリーを前記希硫酸で溶解
   できる溶解平衡量を投入し、次いで溶解平衡に達するま
   で保持した後、次に必要により該溶解槽内のｐＨが２．
   ５を越えているかいないかを判断し、該ｐＨが２．５未
   満である場合にはｐＨが２．５を越えるまで数分間保持
   し、一方ｐＨが２．５以上である場合には次に濾過する
   か否かを判断し、濾過しない場合にはそのままシリカ系
   凝集液とし、また濾過する場合には濾液をシリカ系凝集
   液とすることを特徴とするシリカ系凝集液の製造方法。
4. 【請求項４】原料スラリー作製槽と該スラリー作製槽に
   一定量の水を供給する水供給手段と該スラリー作製槽に
   特定のＣａ塩基度を有するシリカ系凝集液原料を供給す
   る原料供給手段とスラリー作製槽内の液を撹拌する撹拌
   機とによってを少なくとも構成される原料スラリー作製
   部と、溶解槽と該溶解槽に一定量の水を供給する水供給
   手段と該溶解槽内の液を撹拌する撹拌機と水が張られた
   溶解槽に硫酸を注入するための硫酸注入手段と該溶解槽
   に前記原料スラリーを供給する手段とによって少なくと
   も構成される原料スラリー溶解部とを有することを特徴
   とするシリカ系凝集液の製造装置。
5. 【請求項５】原料スラリー作製槽内の液中にシリカ系凝
   集液原料中に含まれる鉄成分を磁選するための磁石を配
   してなることを特徴とする請求項５記載のシリカ系凝集
   液の製造装置。