JPS5849415A - 金属水酸化物水スラリ−ろ過脱水性向上剤 - 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】 一本発明は水不溶性金属水酸化物（以下水難溶性金属水
酸化物も含む）の水スラリーの濾過脱水性向上剤に関し
、詳しくは水不溶性金属水酸化物粒子の水スラリーから
効率よくかつ経済的に水分を除去するために使用される
成極のアニオン性界面活性剤からなる濾過脱水性向上剤
に関するものである。

一般に湿潤した水不溶性金属水酸化物粒子はその金属の
種類、生成条件、粒子の大きさ、形状、表面状態及び濾
過条件等により異なるが、瀘過脱水された後も相当多量
の水分を含有している。特に金属塩溶液をアルカリ性に
して沈殿させて得た金属水酸化物では組成式の一定しな
い多量の水を含んだ水酸化物が得られることが多い。こ
のようなものの脱水には真空（減圧）濾過脱水法がしば
しば採用されているがそれでもかなりの水分が残る。例
えば水酸化アルミニウム水スラリーを真空濾過脱水法に
より脱水した場合には、一般に８〜１６重量％程度の水
分ヲ含む水酸化アルミニウムケークが得られる。

瀘過脱水された後の湿潤金属水酸化物はそのまま水酸化
物として製品化されるほか、さらに焼成されて金属酸化
物として製品化される場合が多い。ところがこの湿潤金
属水酸化物中に含まれる水分は、水酸化物としての製品
の場合には貯蔵中の水分の不均一化等による一部製品の
商品価値の低下あるいは輸送コストの増加等の不利益を
生じ、また焼成による金属酸化物としての製品の場合に
は、湿潤金属水酸化物中の含有水分の蒸発熱のために焼
成工程に必要な燃料費の増大という不利益等が生じる。

ことに昨今の燃料価格の高騰により著しくその製造コス
トが上昇しているため、エネルギーコストの低減化は重
要な課題となっている。

従って金属水酸化物の水゛スシリーの濾過脱水工程にお
いて効率良くかつ経済的に金属水酸化物中の水分含有量
を現状以下に低下せしめる方策が必要とされ、例えば濾
過装置やフィルターの種類等の物理的条件を改良するこ
と等が試みられているが、何らかの添加剤を加えること
によっ′χさらに脱水効率を高めることが望ましいこと
は言うまでもない。

本発明者等はかかる現状において鋭意研究を重ねた結果
、水不溶性又は水難溶性金属水酸化物の水スラリーを濾
過脱水するに際して、下記の一般式（１）で表わされる
アニオン性界面活性剤を添加使用すれば、極めて効率良
くかつ経済的にその水分含有量を低減することができる
ことを見出し本発明を完成するに至った。

１ （ＲＯ）ｎ　　Ｐ　−（ＯＭ　）ｍ　　　　　　　　　
（１）（式中Ｒは炭素数８〜２４、好ましくは１２〜１
８のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｍはに、Ｎａ
、アルカノールアミンを表わし、ｎは１〜２の整数、ｍ
はｎ十ｍが３である整数を表わす） 一般式（１）で表わされる界面活性剤は、Ｉ＜ｆ−ｏＨ
（ｎは上記に同じ） で表わされるアルコールを出発物質とし六通常の方法に
よりリン酸エステル化反応を行ない、必要ならば中和を
して得られる。出発物質たるアルコールは、炭素数オ〜
２４のものが使用できるが、炭素数ｔ〜１′８のものが
好ましく、特に炭素数ミ〜１６のものの効果が大きい。

アルコールは直鎖、分岐鎖のいずれも使用でき、またそ
の由来が天然のものでも合成のものでもよ゛、い。

一般式（ｒ）で表わされる界面活性剤の製造法は特に限
定されるものでな、＜、従来公知の種々の方法によって
製造されたものでよい。

本発明の濾過脱水性向上剤が使用される水不溶性又水難
溶性金属水酸化物の例としては、水酸化マグネシウム、
水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリ
ウム等の［−Ａ族金属水酸化物類；水酸化アルミニウム
、水酸化ガリウム、水酸化インジウム等の■−Ａ族金属
水酸化物類；水酸化ゲルマニウム、水酸化スズ、水酸化
鉛等の■−Ａ族金輌水酸化物類；水酸化鉄、水酸化コバ
ルト、水酸化ニッケル等の■族金属水酸化物類；水酸化
亜鉛等のｌ［−Ｂ族金属水−酸化物類；水酸化チタン等
の■−Ｂ族金属水酸化物類等が挙げられる。これらの金
属水酸化物はその粒子直径が０１〜１０００μｍ程度の
粒子、もしくはそれらが凝結した多孔質状の粒子であっ
ても良い。

本発明の濾過脱水性向上剤は、金属水酸化物の水スラリ
ーの濾過脱水工程において、最終的に瀘過脱水する工程
の以前の水スラリー中に所定濃度添加するか、洗浄水中
に添加して使用され得る。例えば、金属水酸化物の製造
工程液によりスラリー化されたものをそのまま濾過脱水
ケークを製造する場合には２、その工程液中に濾過脱水
性向上剤を添加しておけばよく、あるいは一旦工程液を
脱水した湿潤ケークを蒸留水等で洗浄した後、再び瀘過
脱水を行う場合には、その洗浄水中に濾過脱水性向上剤
を添加することができる。一般的に金属水酸化物製造工
程液は高いイオン強度を持ち、アルカリ水溶液であった
り塩濃度が高かったりする場合が多いため、精製水等を
用いる洗浄水中に濾過脱水性向上剤を添加するのが有利
である。

本発明の濾過脱水性向上剤の金属水酸化物水スラリーに
対する添加量は、金属水酸化物の種類、粒度分布、粒子
表面の状態あるいは濾過脱水条件等に応じて変わり得る
が、乾燥金属水酸化物の単位重量当たり、約１０　ｐｐ
ｍ〜約１１０００ｐｐ程度で含水量低減率は最高約６０
％にも達する（実施例参照）。効果上及び経済上約４０
ｐｐｍ〜約５００１）ｐｍ程度が、好ましい添加量であ
る。

本発明者らの研究の結果によれば、初め添加量を増すに
従って脱水促進効果も向上するが、ある一定濃度におい
て飽和状達に達し、これ以上に添加量を増せばわずかな
がら今度は逆に脱水促進効果は低下するという現象が見
られる。これは、飽和濃度以下においてはろ過膜水性向
上剤分子の大部分が金属水酸化物の粒子表面に単分子吸
着することにより表面が疎水化されて脱水が容易になる
が、飽和濃度以上においては余分な分子が濾液中に溶出
され、さらに高濃度領域においては２分子吸着が部分的
に進行し再び競泳・化されるため脱水促進効果が低下す
るものと考えられる。従って、適量即ち飽和吸着量より
やや少い量の濾過脱水性向上剤を使用すれば濾液中に濾
過脱水性向上剤がほとんど溶出されることがなく、起泡
性も抑えることができるため、クローズドシステム化さ
れた生産工程における濾液の循環使用に際しても長期使
用による濾過脱水性向上剤の工程液中への蓄積が少ない
という利点がある。

金属水酸化物水スラリーの濾過脱水にあたっては、濾液
側から吸引して減圧（真空）として脱水を促進する方式
や、逆に上から加圧して脱水を促進する方式等があるが
、本発明の濾過脱水性向上剤はいずれの方式においても
使用され得る。金属水酸化物の粒子が微粒子である場合
には、ポリアクリルアマイド又はその部分加水分解物等
の通常の高分子凝集剤等を併用することもできる。

次に例を挙げて説明するが本発明はこれらの例に限定さ
れるものではない。

実施例 水酸化ナトリウムの１モル水溶液１００　ｍｌと水酸化
アルミニウム粉体６０ｇとを混合し、６０秒間所定回転
数で攪拌した後、直径７ｃＷ１の濾紙（東洋瀘紙製ＮＱ
、２）を置いたプフナーロート上に注ぐ。３０秒間静置
した後、減圧度５００１１８ｇで１分間吸引瀘過及、び
通気を行う。続いて濾過後のケ〜りに対して所定量の濾
過脱水性向上剤を含む洗浄水（蒸留水）１００＋／なさ
らに注いで減圧度５００ｕＨｇにて３分間吸引濾過及び
通気を行う。以上の濾過脱水操作により得られた湿潤水
酸化アルミニウムケーク５０ｙ秤量し、１１０′Ｃにて
乾燥して゛その恒量（乾燥ケーク重量）を測定する。濾
過脱水後の水酸化アルミニウムの含水率を次式により算
出する。

表１には、９０°Ｃの洗浄水中に各種の脱水性向上二剤
を水酸化アルミニウム粉体に対して１５０１）ｐｍ　（
重量基準）添加し、同時に脱水性向上剤を添加しないブ
ランク試験を行なった結夏を示した０ 表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　下記の一般式（１）で表わされるアニオン性界面
   活性剤からなる水不溶性又は水難溶性金属水酸化物水ス
   ラリーの濾過脱水性向上剤。 １ （ＲＯ）ｎ　−−Ｐ　　（ＯＭ　）ｍ （式中Ｒは炭素数８〜２４＝モミ零零のアルナル基又は
   アルケニル基であり、Ｍはに、　Ｎａ。 アルカノールアミンを表わし、ｎは１〜２の整数、ｍは
   ｎ−１−ｍが３である整数な表わす）