JPS61274711A - 固形物の懸濁液から水を除去するための脱水方法および装置 - 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】 発明の分野 本発明は、粒子を吸着するための電解濾過装置を用いて
脱イオン液体またはコロイド懸濁液から脱水または粒子
全分離するための装置および方法に関する。

天然に存在する粒子は、はとんどすべて固有の電荷を有
している。この電荷は、電気泳動などにおけるように分
離を行うのに利用することができる。電気泳動とは、電
界内で導電性液体またはコロイド懸濁液中を帯電粒子が
移動することである。粒子の電荷は、分離すべき溶液の
ｐＨ１導電率、温度または組成を変えることによって変
更することができる。電解浸透とは、印加された電界の
関数として移動する液体の移動である。粒子または分子
の移動速度は、一般に、印加される電界量（電圧）に比
例する。移動速度に影響を及ぼすもう１つの要素は、粒
子または分子の大きさである。

帯電粒子は、電解セルの陽極（アノード）と陰極（カソ
ード）の間に置かれると、それらの電荷の極性に応じて
一方の電極に向って泳動しようとする。例えば、ｐＨ７
の水中に分散したカオリンクレーの粒子は、負に帯電す
るので、陽極に向って泳動する。それらの粒子の近傍の
液体は陰極に向って移動しようとする。塩化ナトリウム
のような塩は、イオン化され、それらのイオンは反対極
性の電極に向って移動する。

従って、カオリンクレーの分散液は、該クレー懸濁液全
電解セル内に入れて直流電流を印加することによって脱
水し脱イオンすることができる。その場合、クレー粒子
は、陽極の表面に、かつ、クレー粒子同志堆積し、水ま
たは液体の分子を押しのけて液体または水性懸濁液の固
形物含有率より高い固形物含有率を有する、より濃厚な
ケーキ層またはスラリーヲ陽極上に形成する。次いで、
その陽極をセルから取出し、クレー粒子の濃厚層即ちケ
ーキＮを陽極から除去することによって回収する。水は
、陰極側に集まシ、そこから除去される。

電解セルの性能に影響するパラメータとしては、電極の
表面積、反応体内の汚染物、セル内で生じる反応の性質
などがある。電極および電解セルのその他の要素の安定
性を向上するとともに、電解セルの作動速度および効率
ならびに得られる生成物の品質を向上することが望まし
い０ 従って、本発明の目的は、電解濾過における処理速度を
高める電解濾過装置および方法を提供することである。

本発明の他の目的は、電解濾過における脱水効率および
脱水速度を増大する電解濾過装置および方法を提供する
ことである。

本発明の更に他の目的は、電解流過におけるカオリンク
レー生成物を改良する電解炉過装置および方法全提供す
ることである。

発明の概要 本発明は、電解流過により迅速かつ効率的に脱水または
粒子の分離を行うために、カオリンクレー懸濁液のよう
な固形粒子の懸濁液を、まず最初に脱イオンすることを
特徴とする方法および装置に関する。

固形粒子の懸濁液は、電解透析、透析、濾過、透析濾過
、または回転ドラム式連続吸引フィルタによる洗浄など
によって脱塩することができる。本発明によれば、まず
最初に電解濾過すべき溶液の導電率を低下させることに
よって、電解ν過装置および方法の処理速度を増大させ
る。

実施例の説明 本発明は、固形粒子の懸濁液から迅速かつ効率的に脱水
する、または懸濁液中の粒子をキャリア液から分離する
ための方法および装置であるＯ 従来技術においては、固形粒子の懸濁液は、ｍ１図に示
されるような電解セル即ち電解濾過器１０に入れて、直
流電流にかけることによって脱水される。

電解濾過器１０に直流電流が通電されると、懸濁液１２
中の帯電分子は陽極１４または陰極１６のどちらかに向
って移動する。

カオリンクレーの脱水を行うための装置において、陽極
１４は、周囲の酸Ｈ＋イオン１９およびその他の腐蝕性
反応生成物から金属を遮蔽する防護合金で被覆された金
属板１８と、硬い、イオン選択性膜で形成された殻体２
０とから成っている。この殻体２０は、主として、陽極
液２１を保持する役割を果すものであって、陽イオン交
換樹脂で形成されておシ、セル１０の電極１４．１６に
おいて加水分解によって生じるＯＨ−分子２２のような
陰イオンが殻体即ち膜２０を透過することができないよ
うになされている。

陰極１６も、懸濁液１２のキャリア液は通すが、比較的
大きいクレー粒子２８は通さない液体透過材２６で覆わ
れた金属またはグラファイト板２４で構成されている。

クレー粒子２８は、負の電荷を有しているので陽極１４
に向って移動し、陽極の殻体２０の表面に堆積して厚い
スラリーまたはケーキ３０を形成する。ケーキ３０は、
掻取シまたはその他の周知の方法で除去される。

クレー懸濁液中に存在する他の分子もイオン化されて、
陽極１４または陰極１６に向って移動する。クレーは、
両性酸特性を有するアルミナの水不溶性水和珪酸塩であ
る。天然クレーの場合は、アルミナの珪酸塩の他に、１
０％までの金属、特にナトリウムおよびカリウムのよう
なアルカリ、および主として塩として存在するマグネシ
ウム、カルシウムおよびバリウムのようなアルカリ土類
を含有していることがある。

電解濾過中、金属イオン３２および水分子６４は陰極１
６に向って移動し、可溶性陽イオン３６は陽極１４に向
って移動する。これらの分子の移動方向は第１図に矢印
で示されている。余剰の水またはキャリア液は、陰極側
でボート６８を通して除去される。

陽極液２１は、通常、溶液中に可溶水酸化物を形成する
ことができるアルカリ（周期律表ＩＡ族）またはアルカ
リ土類（周期律表のＩＩＡ族）金属から成っている。そ
のような金属の一例は、通常、ＮａＯＨまたはＮａ、Ｃ
Ｏｓとして添加されるナトリウムである。そのような化
合物は、解離してＮａ　　とＯＨ−またはＣＯ３−のよ
うな陽イオン４０と陰イオン４２を生じる。陽極液は、
その高い導電率と、電極素子との適合性に関して慎重に
選択される。

カオリンクレー懸濁液を脱水するだめのこのような従来
方法の１つの問題点は、水酸化物の形の金属汚染物が、
その可溶性が低いばかりでなく、クレーの分散特性にも
影春してクレー粒子の収率および移動性を低下させるこ
とである。

コロイド懸濁液を脱水するための電解濾過法の処理能力
は、他のすべての条件が同じである場合、ゼータ電位に
比例し、供給物即ち電解戸過すべき溶液の導電率（単位
モーまたはシーメンス）に反比例することが判明した。

本発明によれば、懸濁液の導電率は、電解ν過を行うに
先立ってイオン汚染物を除去するために該懸濁液を脱塩
することによって低下せしめられる。従って、動作電流
密度全回じレベルに維持すれば、処理することができる
クレーの量は増大する。なぜなら、所与の動作電流密度
から得られる電界強度は供給物の導電率に反比例するか
らである。固形粒子が陽極に向って移動する速度を決定
し、従って装置の処理能力を決定するのは、電流密度で
はなく、電界強度である。

本発明の方法は、また、その効率會も向上させる。なぜ
なら、固形粒子の単位処理量当シの消費電力は、電流だ
けに比例するからである。

処理量を増大させると艷う利点の他に、電解濾過に先立
ってカオリンクレーを脱イオンまたは脱塩することによ
るもう１つの利点は、金属イオンおよび水酸化物による
電解質の汚染が少いことである。従って、本発明の装置
の効率は、増大され、電極の腐蝕または吸蔵速度は低下
される。

本発明の電解濾過方法は、カオリンクレー懸濁液を用意
し、該クレーをスラリーを脱イオンし、該クレースラリ
ーを電解濾過することから成る。脱イオン操作は、幾つ
かの周知の方法のうちの任意の方法によって行うことが
できる。

例えば、電解透析、透析、濾過、透析濾過、または回転
ドラム式連続吸引フィルタによる洗浄操作を用いてカオ
リンクレーから金属を除去するＯ 電解透析は、駆動力として直流電流エネルギーを使用し
て溶液を脱塩または脱イオンする方法である。この方法
の最重要部分は、陽イオンまたは陰イオンの透過を許す
が反対電荷のイオンの通過全阻止するイオン交換膜であ
る。陽イオンを透過膜せる膜は陽イオン膜と称され、陰
イオンを透過させる膜は陰イオン膜と称される。

電解透析法の概略図は第２図に示されている。

電解透析法によシ脱塩するためには、正電極即ち陽極６
４の置かれた一端から負電極即ち陰極６６の置かれた他
端まで陽イオン膜６０と陰イオン膜６２とを、交互にそ
れらの間に膜間スペーサまたは膜間画室を置いて積重ね
形態に配置する。各セル対は、１つの濃縮セル６８と１
つの稀釈セルフ０とから成ってお９．２つの電極の間に
配置されたこれらの数個のセル対は、電解透析積重体５
０と称される。

ＤＣ電圧が印加されると、陽イオン７２が陰極６６に向
って移動し、陰イオン７４は陽極６４に向って移動する
。陰極６６に向って移動する陽イオン７２は、陽イオン
透過膜６０を透過するが、陰イオン透過膜６２によって
阻止される。

反対に・陽極６４に向って移動する陰イオン７４は、陰
イオン透過膜６２を透過するが陽イオン透過膜６０によ
って阻止される。かくして、膜間画室は、イオン取得画
室即ち濃縮セル６８またはイオン喪失画室即ち稀釈セル
フ０となる。

塩または鉱物を含有し次溶液７６は、イオン喪失画室７
０内へ供給されると、脱イオン生成物７８として積重体
から流出する。一方、イオン取得画室７０へ供給された
塩または鉱物含有溶液８０は、移送されてきたイオンを
取得し、濃縮流出液８２として積重体から流出する。稀
釈画室７０から流出するイオン７２．７４は若干の水を
帯同していくので、脱イオン生成物７８を僅かに濃縮さ
せ、イオン取得溶液８２を稀釈する。このようにして除
去される水は、円滑透水と称される。電気透析のこの現
象は、稀釈をもたらす透析またはイオン交換操作に比べ
て特定の利点を提供する。

両端の電極６６．６４の画室は、それぞれ膜６０．６２
によって他の濃縮セル即ち画室から分離されている。従
って、電極６４．６６において生成された付随的反応生
成物は、プロセス流即ち脱イオン生成物７８およびイオ
ン取得溶液８２とは隔離された状態に保持される。

電解透析積重体５０内の各イオン取得画室即ち脱イオン
画室６８は、共通のマニホールド８４から並列流れとし
て溶液全供給され、−！だ、別の共通のマニホールド８
６からも並列流れとして溶液を供給される。塩または鉱
物含有溶液７６が脱イオン画室７０を通る間に該溶液か
ら除去される塩または鉱物の割合（％）は、絶対塩濃度
、電流密度、溶液の温度および流速によって相当に異る
。高い塩除去率が要求される場合は、電解透析積重体５
０を複数群の画室６８．７０によって構成し、同一群の
画室６８．７０に対しては並列に溶液全供給するが、各
群へは順次に直列に溶液を供給するように構成すること
ができる。

上記の方法を用いれば、カオリンクレー懸濁液全電解透
析積重体内へ供給し、直流電流全印加することによって
金属イオンを除去することができる。即ち、直流電流の
作用を受けて金属イオンがカオリンクレー懸濁液からピ
ックアップ（吸収）溶液内へ移行する。次いで、このよ
うにして脱イオンされた（イオンを除去）されたカオリ
ンクレー懸濁液をキャリア液を除去するための電解ν過
装置へ直接送給することができる。

カオリンクレー懸濁液の脱イオンまたは脱塩操作は、第
６図に示されるように透析によって行うこともできる。

透析とは、比較的濃度の高い溶液９０から濃度の低い溶
液９２へ液体透過膜９４全通して分子９８を移行させる
工程である。濃度勾配が駆動力として作用する。液体透
過膜９４は、分子量によって篩別する膜であるから、大
きいクレー粒子のような望ましい粒子９６が保持される
が、膜９４の篩別値よシ小さい分子量の分子９８は、分
子９８の濃度の低い溶液９２内へ自由に移行する。

カオリンクレー懸濁液の脱イオンまたは脱塩は、また、
回転ドラム型連続吸引フィルタを用いて行うこともでき
る。第４Ａ、４Ｂ図に示されるように、回転ドラム型吸
引フィルタ１００は、水平に配置され、その軸線の周ｐ
に回転する円筒体即ちドラム１０２から成っている。ド
ラム１０４は、スラリータンク１０５に取付けられた水
平軸１０４上に支持され、回転するにつれてタンク１０
５内に漸次異る深さに浸漬する。ドラム１０２の周面１
０６は、複数の浅い画室１０Ｂから成っている。各画室
１０８は、真空ポンプに接続してお９、真空ポンプは半
径方向内方へ延長し、軸１０４に沿って軸方向に延長し
て自動弁１１０の静止部分に接続している。画室１０８
は、ドラムの周面１０６全体を覆う一体のＦ材１ｏ７、
例えば綿の炉布に対する多数の支持点を提供する。ドラ
ムが回転して各画室１０Ｂがタンク１０５のスラリー内
に進入すると、自動弁１１０が画室１０８ｉ真空吸引導
管に接続し、ｐ液が吸引され、分離器兼受取器へ抽出さ
れる。フィルタケーキ１１４はドラムの周面１ｏ６に堆
積する。この操作は、当該画室１０８がスラリー内に浸
漬している間続けられる。すべてのろ液を吸引すること
ができるように真空吸引導管への接続は画室ｉｏｅがタ
ンクから出た後も僅かな間維持されている。ｗｉ室１０
８は、タンクｉｎｓから出てゆっくシ上昇し、洗浄水の
スプレー１１６によって洗浄される。この時点で再び自
動弁１１０によって真空吸引作用がかけられ、洗浄水１
１６は、すべての水溶性鉱物および塩と共に吸引され、
別個の導管を通して別個の分離器兼受取器およびポンプ
へ抽出される。次いで、フィルタケーキ１１４は、吐出
ナイフ１１８に接近する。このとき、圧力導管１２０に
より矢印で示されるように正圧空気力が及ぼされて炉布
１０７ヲ半径方向外方へ膨出させ、ケーキ１１４を沖布
から剥離し易いようにゆるめる。

かくして、ケーキ１１４はナイフ１１８によって比較的
容易に掻取られる。

スラリー導管１２２は、濾過速度より僅かに速い速度で
タンク１０５ヘスラリ−全供給し、スラリーの液面は、
オーバーフロー管１２４との協同により一定に保たれる
ようになされている。タンク内での固形物の沈＃全防止
するためにタンク１０５内のスラリーは攪拌される。液
面の高さは、スラリー内の固形分含有率に応じて選定さ
れる。濃度の薄いスラリーの場合には、液面は高くされ
、濃度の濃いスラリーの場合には液面を低くして、ドラ
ムの周面に堆積するケーキの厚さが同じになるようにす
ることができる。稀薄スラリーの場合にフィルタケーキ
の厚さを増大させる別の方法は、ドラム１０２の回転速
度を遅くして、炉液が吸引される時間を長くするととも
に、ケーキが生じ、堆積する時間を長くすることである
。

回転ドラム型真空フィルタの炉布１０７は、ワイヤ巻線
によって覆われ、所定位置に保持されている。ナイフ１
１８が、炉布に対してではなく、ワイヤ巻線に対して摺
擦するようにした場合、ワイヤ巻線は、炉布１０７の摩
耗を防止する役割をも果す。ドラム型真空フィルタの支
持部材は、通常、木材または鋳鉄で形成されるが、支持
部材が比較的少数である場合それらの支持部材は非腐蝕
性材料で形成される。炉材は、綿の帆布、綿のあや織物
、または織成鉄製布またはその他の金網でろってよい。

回転ドラム型連続吸引フィルタの変型例として、スラリ
ータンクを小さくし、低くすることができる。その場合
、乾燥および洗浄時間が長くなり、排出口のところでフ
ィルタケーキが自由に落下する。即ち、ケーキは主とし
て重力によって落下し、反転排出と称される。

更に別の例では、沖過表面全ドラムの内側に配置し、吸
引導管を外側に配置することができる。

ドラムは、水平に配置し、水平軸線の周シに回転させる
。ドラムの一端は閉鎖しておくが、他端は供給溶液を導
入し、フィルタケーキな排出するために開放しておく。

スラリーは、ドラムの円筒形内部と端壁の一部によって
画定される空間内へ導入する。ｐ液は真空吸引導管によ
って回転弁へ搬送する。フィルタケーキは洗浄水によっ
て洗い落し、使用ずみ洗浄水は別途に吸引搬出する。ド
ラムの沖過表面は、パネルに嵌めｆｃＦ布によって構成
し、各パネルは１つまたは複数のトラフによって下から
支持し、該トラフに真空吸引パイプを接続する。ｐ液は
空気と共にこの吸引パイプを通して受取器およびポンプ
へ抽出する。スラリーは、ドラム内に保持され、一定の
液面高さに維持される。スラリー供給導管は、ドラムの
開口端から挿入する。フィルタケーキは、真空吸引作用
と、比較的重い粒子の重力沈降とによって形成される。

ドラムの回転によシケーキがスラリーから引出されたと
きドラム内からケーキを貫通して洗浄水のスプレーを噴
射する。洗浄水は、吸引弁の弁口を洗浄水受取導管に接
続することによって別途に収集する。ケーキがドラムの
頂点を通シ過ぎたところで吸引作用を遮断し、１つのパ
ネルの炉布に沿って空気流を吹きつけてケーキをスクリ
ュウコンベヤまたはベルトコンベヤ上へ落下させる。

鉱物または塩を除去した後、クレースラリーを上述した
如く処理するために電気漣過装置へ供給する。

カオリンクレー懸濁液は、また、透析濾過を用いて脱イ
オンすることもできる。透析濾過は、腹式分離法でアシ
、水などの透析濾過流体が膜透過性質に添加される。透
析濾過は、（１）膜不透物質即ち保留物の純度を高める
ために、ま゛たは（２）膜透過性物質の回収率を高める
ために、工業規模の超濾過工程に適用することができる
。

超濾過においては、懸濁液中の保留物が濃縮され、膜を
自由に透過する固形粒子は、実質的に濃度を変えられる
ことなく透過液流内へ送られる。透過液の流量は、膜透
過性物質 物）の濃度が増大するほど減少する。従って、超濾過に
よシ採算面でみて達成可能な透過性固形物の回収率は、
膜不透過物の流れの濃度によって制限される。

透析濾過においては、膜不透過物の濃度は、膜透過物を
抽出しながら膜不透過物側へ水を添加することによって
減少され、それによって膜不透過物と膜透過物との分離
度を高める。水の添加量を透過物の抽出量と等量にした
場合、その操作は、慣用のフィルタケーキの洗い落し操
作と類似したものとなる。

第５Ａ、５Ｂ、５０図に示されるように、透析濾過は、
バッチ式と連続処理モードの両独様で用いることができ
る。第５Ａ図は、定量バッチ式透析沖過工程を示す。こ
の工程では一定容量１３４を維持するために供給液タン
ク１６２に透析透過用水１３０が添加てれる。第５Ｂ図
は、順次棒釈バッチ式透析沖過工程を示す。この工程で
は、供給液タンク１６６の内容物（供給液）は、最初に
水１３８で稀釈され、次いで元の容量１４０にまで再濃
縮される。この稀釈・濃縮順次操作は、所要の分離度を
得るために数回繰返される。

第５Ｃ図は連続式透析濾過工程を示す。この工程では、
透析透過用水１４２は、透過液１４４が抽出されるのと
同じ流量で各処理段に導入される。

供給液１４６は、導入されるのと同じ流量で管１４８ヲ
通して抽出される。処理段の数が多ければ多いほど、系
の処理効率は、定量バッチ方式の効率に近くなる。

定量バッチ式および順次稀釈バッチ式のいずれの透析濾
過モードにおいても、膜不透過固形粒子（単に「不透過
物」とも称する）の濃度は、最初の状態と終ｐの状態と
の間で変ｐがないが、透過液流の濃度は、透過性固形粒
子の回収率が増大するとともに漸次減少する。透析濾過
を行うのに最適な不透過物の濃度は、全体的の目的に鑑
みて定められ、膜の所要表面積または水の使用量（透過
液中の固形分の稀釈用）全最少限にするように設計する
ことができる。

カオリンクレー懸濁液を脱イオンするための工程におい
ては、カオリンクレー粒子は膜を透過せずに保持され、
イオンおよびその他の汚染小粒子は換金透過する。

超濾過および透析濾過の両方を用いる場合に考慮すべき
事項は、（ａ）所望の処理効率Ｎｉ達成するのに必要な
膜面積・時間所要量を最少限にすること、または（ｂ）
使用すべき透析濾過用水の量を最少限にし、それによっ
て超濾過および透析濾過操作を組合せた透過液の固形分
濃度全最大限にすることである。カオリンクレー懸濁液
の脱イオン化操作におけるように不透過物として捕捉さ
れる固形物が重要である場合は、膜の面積・時間を最適
にすべきである。透過液中の固形物を稀釈することの結
果として、その後の透過液流の回収操作に要する費用が
増大する場合は透析濾過用水全最少限にすることを考慮
すべきである。

バッチ式透析濾過において透析濾過にかける保留物の量
ヲ少くすると、透析済過に要する膜面積・時間も減少す
る。しかしながら、保留物の固形分濃度が増大すると、
透過液の流量が減少し、保留物の量を最少限にすること
によって得られる利得の一部分全相殺してしまう。従っ
て、透析濾過のための最適濃度は、漸次減少していく被
処理保留物の量に見合うように処理速度を減少させるこ
とによって定められる。膜面積・時間所要量を最少限に
するためには順次稀釈バッチ式よｐ定量バッチ式透析濾
過の方が好ましい。なぜなら、定量バッチ式は、その全
バッチ工程を通じて最適の透析濾過条件で実施すること
ができるからである。順次稀釈バッチ式透析濾過におい
ては、最初にバッチ供給液を稀釈し、その後は元の保留
固形分濃度に達するまで供給液を順次に再濃縮すること
によって透過液中の固形分含有量が減少される。

第５Ｃ図に例示される連続式透析濾過は、単一処理段か
ら成るものであっても、あるいは多段から成るものであ
ってもよい。また、この連続式透析濾過は、廃棄流れの
割合を透過液流れよｐ少くするように調節することによ
って単−股肉で濃縮と透析濾過の両方を実施するのに用
いることができる。バッチ式透析濾過は、定量式で、ｌ
）、順次稀釈・再濃縮式であれ、透析濾過用水をバッチ
供給液タンクに添加することによって好便に実施するこ
とができる。夕／り内の定容量は、フロート弁を用いる
ことによって、あるいは、液面制御器によって維持する
ことができる。

単段装置の場合の、あるいは多段装置の第１段目におけ
る連続透析濾過においては、透析済適用の水は、装置の
頂部に設けた中間供給タンクを介して導入することがで
きる。多段装置の場合、第１段目以降の段に対しては、
透析濾過用水は再循環回路（ループ）へポンプ送シしな
ければならない。

透析濾過操作を制御するために、各段の透過液導管およ
び透析渕適用水導管に流量計を設直しなければならない
。透過液の流量は通常は制御されな込（大気圧に対して
無制限の膜透過）、ので、透析涙適用水の流量を透過液
の流量に等しく彦るように調節しなければならない。こ
れは、水の流量制御弁を定期的に調節することによって
手動で、あるいは流量比制御器によって自動的に行うこ
とができる。通常、水と透過液の流量比は１：１とする
が、単一の段で濃縮と透析の両方を行う必要がおる場合
は、流量比を１よシ小さくしてもよい。

透析濾過操作においては、コロイド状の懸濁固形物のな
い高品質の（好ましくは脱イオンされた）水を用いるべ
きである。

以下に本発明を実施した実験例を説明する。

見 ３０重量％のカオリンクレーを含む１６５Ｌｂ（７４Ｋ
ｆ）の懸濁液を準備し、それをイオボールシリーズＬフ
ィルタで透析濾過した。その透析濾過によってカオリン
クレーの導電率全約１２００マイクロモーズから７Ａ６
のｐＨにおいて４６０マイクロモーズにまで低下させた
。透析濾過されたカオリンクレーの懸濁液を慣用のミリ
リーフで電解濾過した。使用した陽極側の膜は袋であシ
、陰極側の膜はダイネル布であシ、電極間隙は１１ｎ（
２，５４ｃｍ）とし、涙液／陽極液を抽出するための真
空圧は１３　ｉｎ　（３８１ｔｉｎ　）　Ｈ？とした。

１３６ａｍｐ／　ｆ　ｔ２（５ａｍｐ　）　ノミ流密度
で７分間濾過操作を行った。使用した電解質は、はぼ７
のｐＨ値全全維持るように３０，０００マイクロモーズ
のＮａ２　ｓｏ、　ＮａＯＨ緩衝剤であった。この実験
の結果を、透析濾過を施されなかったカオリンクレー３
０重量％含有懸濁液の対照サンプルと比較した。６回の
試験全実施した。透析濾過されたクレー供給物は、２９
２重量％の固形物含有率、ｐＨ値Ｚ１６、および４６０
マイクロモーズの導電率を有していた。一方、透析濾過
されなかつ次対照供給物の固形物含有率は２８．９重Ｍ
％であり、ｐＨ値は６．６２、導電率は１３７０マイク
ロモーズであった。これらの両供給物の処理に要したエ
ネルギー所要量は表１に各試験ごとに示されている。フ
ィルタケーキ、懸濁液浴、ろ液（ＡおよびＢ）および電
解質の特性は表２に示されている。これらの結果から分
るように、電気濾過全行う前にクレー全透析濾過してお
けば、はぼ２倍の作動電圧ではるかに高い処理速度（ｇ
ｒａｍ／ａｍｐ−ｍｉｎ）が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はキャリア液内に懸濁した負の粒子とイオン化塩
の懸濁液を収容した従来の電解炉過装置の概略断面図、
第２図は懸濁液を脱イオンするのに電解透析が使用され
る本発明の一実施例の概略図、第３図は懸濁液を脱イオ
ンするのに透析を使用する本発明の他の実施例を示す説
明図、第４Ａ図は懸濁液を脱イオンするのに回転ドラム
型連続吸引フィルタを使用する本発明の他の実施例の一
部切除された概略側面図、第４Ｂ図は第４Ａ図の装置の
断面図、第５Ａ図は懸濁液を脱イオンするために定量バ
ッチ式透析沖過を用いる本発明の実施例の概略説明図、
第５Ｂ図は懸濁液を脱イオンするのに順次バッチ式透析
濾過を使用する本発明の別の実施例の概略説明図、第５
Ｃ図は懸濁液を脱イオンするのに連続式透析濾過全使用
する本発明の別の実施例の概略説明図でおる。 ５０：電解透析積重体 ６０：陽イオン透過膜 ６２：陰イオン透過膜 ６４：正電極 ６６：負電極 ９４；液体透過膜 １００：回転ドラム型連続吸引フィルタ特許出願人　　
　トルーオリバー　インコーポレイテッド手続補正書（
自発） 昭和６１年　６月２Ｚ日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 特願昭６１−−１１２４２５号 ２　発明の名称 固形物の懸濁液から水を除去する ための脱水方法および装置 ３　補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 名称　　トルーオリバー　インコーポレイテッド４代理
人 住所　〒１００東京都千代田区丸の内２丁目４番１号丸
ノ内ビルヂング　７５２区 ５補正の対象 願書、委任状及び図面（内容に変更なし）６　補正の内
容 別紙の通り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電界の作用下で固形物の懸濁液から水を除去するた
   めの脱水方法であつて、 （ａ）前記懸濁液の導電率を減少するために懸濁液を脱
   イオンする工程と、 （ｂ）該脱イオンされた懸濁液を電解セル内で電界に露
   呈させる工程と、 （ｃ）スラリーまたは固形物ケーキを電極表面上に形成
   させることによつて前記懸濁液を濃縮する工程と、 （ｄ）前記濃縮された固形物を前記電極表面から取出す
   工程とから成る脱水方法。 ２）懸濁液を脱イオンする前記工程（ａ）は、電解透析
   によつて行われることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の脱水方法。 ３）懸濁液を脱イオンする前記工程（ａ）は、透析によ
   つて行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の脱水方法。 ４）懸濁液を脱イオンする前記工程（ａ）は、ろ過によ
   つて行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の脱水方法。 ５）懸濁液を脱イオンする前記工程（ａ）は、透析ろ過
   によつて行われることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の脱水方法。 ６）懸濁液を脱イオンする前記工程（ａ）は、回転多孔
   ドラム上に固形物ケーキを形成させ、該固形物ケーキに
   該ドラムを通して真空吸引作用を及ぼして該固形物ケー
   キから液体を除去し、該固形物ケーキを洗浄して鉱物を
   除去することによつて行われることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項記載の脱水方法。 ７）電界の作用下で固形物の懸濁液から水を除去するた
   めの脱水装置であつて、 （ａ）固形物の懸濁液から鉱物を除去するための手段と
   、 （ｂ）前記懸濁液のキャリア液を除去し、固形物を濃縮
   するための電解透析手段とから成り、該電解透析手段は
   、電解セルと、直流電流源と、前記濃縮された固形物を
   収集するための手段と、前記キャリア液を収集するため
   の手段とから成ることを特徴とする脱水装置。 ８）鉱物を除去するための前記手段は電解透析手段であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の脱水装
   置。 ９）鉱物を除去するため前記手段は透析手段であること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の脱水装置。 １０）鉱物を除去するための前記手段はろ過手段である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の脱水装置
   。 １１）前記ろ過手段は回転ドラム型連続吸引フィルタで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の脱
   水装置。 １２）鉱物を除去するための前記手段は透析ろ過手段で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の脱水
   装置。 １３）前記濃縮された固形物を前記電解セルの電極の表
   面に堆積させるようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第７項記載の脱水装置。 １４）前記電解ろ過手段は、電解セルと、前記キャリア
   液を前記電解セルの陰極のところで除去するための真空
   吸引手段とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   ７項記載の脱水装置。