JPS6311041B2 - - Google Patents
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- JPS6311041B2 JPS6311041B2 JP54163654A JP16365479A JPS6311041B2 JP S6311041 B2 JPS6311041 B2 JP S6311041B2 JP 54163654 A JP54163654 A JP 54163654A JP 16365479 A JP16365479 A JP 16365479A JP S6311041 B2 JPS6311041 B2 JP S6311041B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、大量の水、特に海水からこれを担体
に沈着させて微量元素を濃縮する方法および装置
に関する。
に沈着させて微量元素を濃縮する方法および装置
に関する。
水中に溶解している微量元素を濃縮することは
除毒の目的にとつて有用であり、しかも大量の水
から元素物質、例えば海水からウランを回収する
のに特に重要である。
除毒の目的にとつて有用であり、しかも大量の水
から元素物質、例えば海水からウランを回収する
のに特に重要である。
海水は一連の経済的に重要な元素物質、例えば
ウラン、銅、亜鉛、銀、等のような金属類を溶解
した形で含んでいる。これら元素物質が大抵極め
て僅かな濃度でしか存在しないにも拘らず、大洋
の水量が膨大であることを考えるとこれらの元素
物質は大きな貯蔵潜勢力を持つてと云得る。例え
ばウランは、海水中に平均して僅かに3.3ppbの濃
度でしか含まれていない。しかも世界の海のウラ
ン貯蔵量は現在推量されている地球上の天然に得
られる産出量のほぼ103ほどの大きさである。
ウラン、銅、亜鉛、銀、等のような金属類を溶解
した形で含んでいる。これら元素物質が大抵極め
て僅かな濃度でしか存在しないにも拘らず、大洋
の水量が膨大であることを考えるとこれらの元素
物質は大きな貯蔵潜勢力を持つてと云得る。例え
ばウランは、海水中に平均して僅かに3.3ppbの濃
度でしか含まれていない。しかも世界の海のウラ
ン貯蔵量は現在推量されている地球上の天然に得
られる産出量のほぼ103ほどの大きさである。
元素物質を回収するにあたつて基本となること
は、海水をこの海水内に溶解している元素物質に
対して例えば特別な吸着剤或いはイオン交換剤の
ような濃縮能力を備えた固形物と連続的に貫流さ
せて接触させることである。溶解している大半の
元素物質並びに炭酸醋塩の形で存在するウランも
―ほんの僅かな場所的な濃度の相違はあるが―海
水全体にわたつて比較的均一に分散しており、し
たがつて適当と思われるどこでも回収することが
可能である。しかし、濃度が極めて僅かであると
云うことは技術的な回収方法にとつて著しい障害
となる。経済的に意味のある量の元素物質を回収
するには極めて多量の海水を吸着剤と接触させな
ければならない。たとえばウラン回収の場合、日
に１トン当りのウランを回収するには約109m3の
海水が必要である。
は、海水をこの海水内に溶解している元素物質に
対して例えば特別な吸着剤或いはイオン交換剤の
ような濃縮能力を備えた固形物と連続的に貫流さ
せて接触させることである。溶解している大半の
元素物質並びに炭酸醋塩の形で存在するウランも
―ほんの僅かな場所的な濃度の相違はあるが―海
水全体にわたつて比較的均一に分散しており、し
たがつて適当と思われるどこでも回収することが
可能である。しかし、濃度が極めて僅かであると
云うことは技術的な回収方法にとつて著しい障害
となる。経済的に意味のある量の元素物質を回収
するには極めて多量の海水を吸着剤と接触させな
ければならない。たとえばウラン回収の場合、日
に１トン当りのウランを回収するには約109m3の
海水が必要である。
濃縮能力を持つ固形物質を大量の海水と接触さ
せるための一連の方法が提案されている。
せるための一連の方法が提案されている。
Harwell在のAtomic Researchによつて1968
年に提案された方法〔Davies，R.Vほか著
Nature（Lenden）203巻（1964年）1110頁〕によ
れば、吸着作用を行う固形物床（例えば果粒推積
物）がは天然の湾を分断する堰止めダム内に投入
され、これにより閘門を越えて湾内に流入して来
る潮流が必ず堰止めダム内の固形物床を通過し、
湾の他の部分を越えて再び、海内に流去するよう
にして固形物と海水との接触が行われる。これに
必要な自然の特性、例えば十分に大きな潮差或い
は湾の適当な形、大きさおよび幾何学的特性は地
球のほんの僅かな場所にしかない。たとえこれら
の条件が充足されたとしても、固形物床の流れ抵
抗は、相応して固形床断面を大きくしてしか均衡
することのできない程大きい。また１日約１トン
の回収に必要な設備能力のためには、約50ｍの築
堤幅と20Kmの築堤長と巨大な設備寸法が必要であ
る。しかも、精選に関する問題を解決しにくく
し、かつ総じて負担し得ない程の費用を要する。
年に提案された方法〔Davies，R.Vほか著
Nature（Lenden）203巻（1964年）1110頁〕によ
れば、吸着作用を行う固形物床（例えば果粒推積
物）がは天然の湾を分断する堰止めダム内に投入
され、これにより閘門を越えて湾内に流入して来
る潮流が必ず堰止めダム内の固形物床を通過し、
湾の他の部分を越えて再び、海内に流去するよう
にして固形物と海水との接触が行われる。これに
必要な自然の特性、例えば十分に大きな潮差或い
は湾の適当な形、大きさおよび幾何学的特性は地
球のほんの僅かな場所にしかない。たとえこれら
の条件が充足されたとしても、固形物床の流れ抵
抗は、相応して固形床断面を大きくしてしか均衡
することのできない程大きい。また１日約１トン
の回収に必要な設備能力のためには、約50ｍの築
堤幅と20Kmの築堤長と巨大な設備寸法が必要であ
る。しかも、精選に関する問題を解決しにくく
し、かつ総じて負担し得ない程の費用を要する。
更に、原子力発電所の冷却水流からのウランの
回収も注目されている。しかし、このような方法
で得ることのできるウランの量は極めて僅かであ
る。その上、上に述べた潮流方法における類似の
欠点がある。
回収も注目されている。しかし、このような方法
で得ることのできるウランの量は極めて僅かであ
る。その上、上に述べた潮流方法における類似の
欠点がある。
他のやり方では、海水流は0.1〜10mmの間隔の
吸着剤を積層した板をこの板の面に対して平行に
流過する（日本国公開特許公報51−67217号およ
びC.BettianおよびF.Pantetti著Proceedings
IAEA―AG／33、ウイーン、1976年参照）。この
場合、海水の十分な元素物質の劣化を達するため
には、多数の相前後して接続した板で適当な長さ
から200ｍ以下までの全長の板組織を形成する必
要がある。この配設の本質的な欠点は―固形物床
におけると同様に―流れ抵抗が極めて大きいこと
である。このことはもちろん、板を連続的な吸着
剤交換を改良するため無端のベルトで置換えるや
り方（米国特許第3763049号参照）の場合も云え
ることである。其上、高い水圧が生じるので固定
上の問題並びに板或いはベルトが振動し、損傷さ
れたり、或いは互いに接触し合つて、これが吸着
剤の損耗を招いたりする危険が生じる。
吸着剤を積層した板をこの板の面に対して平行に
流過する（日本国公開特許公報51−67217号およ
びC.BettianおよびF.Pantetti著Proceedings
IAEA―AG／33、ウイーン、1976年参照）。この
場合、海水の十分な元素物質の劣化を達するため
には、多数の相前後して接続した板で適当な長さ
から200ｍ以下までの全長の板組織を形成する必
要がある。この配設の本質的な欠点は―固形物床
におけると同様に―流れ抵抗が極めて大きいこと
である。このことはもちろん、板を連続的な吸着
剤交換を改良するため無端のベルトで置換えるや
り方（米国特許第3763049号参照）の場合も云え
ることである。其上、高い水圧が生じるので固定
上の問題並びに板或いはベルトが振動し、損傷さ
れたり、或いは互いに接触し合つて、これが吸着
剤の損耗を招いたりする危険が生じる。
また、流動床一方法も掲げることができる。こ
の方法にあつては長い吸着床は下から海水が流過
し、吸着か粒が渦流浮揚状態におかれる。このか
粒を流動床内で安定させるには、粒子をその沈降
速度および海水の流動速度を正確に調整して浮遊
状態に保持しなければならない。更に粒子をこの
粒子の吸引位置の方向で新しい物質を投入するこ
とにより海水の流動方向に対して横方向で流過さ
せ、交換することが可能である。しかし、吸着床
内において海水の必要な上昇流を達するには著し
いポンプの出力をもつて作業を行わなければなら
ない。自然の海水流を垂直方向で上方へと整向さ
れた流れ方向に転向して利用する場合、流れの調
整および床安定性の点でまた流動する水の著しい
動圧に抗しての必須の固定の点で大きな難点が生
じる。粒子が相互に摩擦し合つて摩耗することに
よつてその表面積が減少し、かつその沈降速度が
低下するので吸着剤の１部分が洗い流されてしま
うと云う欠点がある。
の方法にあつては長い吸着床は下から海水が流過
し、吸着か粒が渦流浮揚状態におかれる。このか
粒を流動床内で安定させるには、粒子をその沈降
速度および海水の流動速度を正確に調整して浮遊
状態に保持しなければならない。更に粒子をこの
粒子の吸引位置の方向で新しい物質を投入するこ
とにより海水の流動方向に対して横方向で流過さ
せ、交換することが可能である。しかし、吸着床
内において海水の必要な上昇流を達するには著し
いポンプの出力をもつて作業を行わなければなら
ない。自然の海水流を垂直方向で上方へと整向さ
れた流れ方向に転向して利用する場合、流れの調
整および床安定性の点でまた流動する水の著しい
動圧に抗しての必須の固定の点で大きな難点が生
じる。粒子が相互に摩擦し合つて摩耗することに
よつてその表面積が減少し、かつその沈降速度が
低下するので吸着剤の１部分が洗い流されてしま
うと云う欠点がある。
本発明の課題は、自然の水、特に海水から元素
物質を回収するための方法を造ることであり、こ
の方法にあつては極めて多量の水をできる限り僅
かな技術的な出費と連続的な作業様式とにより濃
縮能力のある固形物と接触させることを意図した
ものであり、この場合従来の方法の持つ欠点が避
けられる共に一方において水の有効表面への支障
のない流入が保証され、かつ他方では動圧と流れ
抵抗とが僅かな値いに留められる。
物質を回収するための方法を造ることであり、こ
の方法にあつては極めて多量の水をできる限り僅
かな技術的な出費と連続的な作業様式とにより濃
縮能力のある固形物と接触させることを意図した
ものであり、この場合従来の方法の持つ欠点が避
けられる共に一方において水の有効表面への支障
のない流入が保証され、かつ他方では動圧と流れ
抵抗とが僅かな値いに留められる。
上記の課題を解決するための本発明による微量
元素を濃縮するための方法の特徴とするところは
以下に述べる点である。即ち、水と異なる密度を
持つ濃縮能力を有する担体を水層中に、特に自然
の海水流内に入れ、（その密度が異なることによ
り）自動的な横方向流過後再び捕集し、賦活して
濃縮された微量元素を単離するため二次加工部に
送り、再び流れ内に入れることを特徴とする。
元素を濃縮するための方法の特徴とするところは
以下に述べる点である。即ち、水と異なる密度を
持つ濃縮能力を有する担体を水層中に、特に自然
の海水流内に入れ、（その密度が異なることによ
り）自動的な横方向流過後再び捕集し、賦活して
濃縮された微量元素を単離するため二次加工部に
送り、再び流れ内に入れることを特徴とする。
この方法にあつては担体としては沈降可能な担
体が該当するがこの担体は、自由な落下で、特に
表面層の下方で海水流中に入れられ、或る程度の
落下時間後側方での「分流」状態で再び集められ
る。
体が該当するがこの担体は、自由な落下で、特に
表面層の下方で海水流中に入れられ、或る程度の
落下時間後側方での「分流」状態で再び集められ
る。
従来は、適当な時間内での浮遊を可能にする水
よりも小さな濃度を持つ担体が所定の深さで水層
中に或いは海流中に入れられ、上昇した後再び集
められる。この目的のためにはやなに似た装置が
使用される。
よりも小さな濃度を持つ担体が所定の深さで水層
中に或いは海流中に入れられ、上昇した後再び集
められる。この目的のためにはやなに似た装置が
使用される。
「担体」と称される濃縮体での濃縮は任意の方
法で行われる。この場合、特に吸着は物理的な或
はは化学的な力で、或いは沈着は特に錯塩形成お
よびイオン交換のような結合によつて行われると
云うことができる。この場合、濃縮活動を行う中
心は―場合によつては自体大体濃縮能力のある物
質から成る―担体表面に或いはこの担体内に、特
に水が接近し得る表面上（或いは表面内）に拘留
された薄い層として附着されており、したがつて
物体の落下時或いは浮遊時における水の濃縮作用
を行う中心への流入が可能となる。
法で行われる。この場合、特に吸着は物理的な或
はは化学的な力で、或いは沈着は特に錯塩形成お
よびイオン交換のような結合によつて行われると
云うことができる。この場合、濃縮活動を行う中
心は―場合によつては自体大体濃縮能力のある物
質から成る―担体表面に或いはこの担体内に、特
に水が接近し得る表面上（或いは表面内）に拘留
された薄い層として附着されており、したがつて
物体の落下時或いは浮遊時における水の濃縮作用
を行う中心への流入が可能となる。
したがつて担体はできる限り大きな表面積を持
つていなければならず、またこの表面に対し周囲
に存在する水が妨げられることなく近接すること
ができるのでなければならない。
つていなければならず、またこの表面に対し周囲
に存在する水が妨げられることなく近接すること
ができるのでなければならない。
しかし他方、濃縮作用を行う物質が機械的な道
程において摩耗により失われてしまわないように
しなければならない。したがつて担体は、濃縮作
用を行う中心が設けられている１つの表面或いは
多数の表面が如何なる物質、例えば隣接する担体
とても接触して摩擦を起さぬように、構成されな
ければならない。
程において摩耗により失われてしまわないように
しなければならない。したがつて担体は、濃縮作
用を行う中心が設けられている１つの表面或いは
多数の表面が如何なる物質、例えば隣接する担体
とても接触して摩擦を起さぬように、構成されな
ければならない。
水層の適当な条件下（即ち、周囲の水層からの
微量元素の沈積に対比される時間内）での自動的
な横方向貫流を可能にする粒子の適当な上昇或い
は沈降を達するための水と異なた密度を持つ担体
の形状および大きさは任意なものであつてよく、
この場合大きさはほぼ１〜10cmであるのが有利で
ある。しかしもちろん、より大きな或いはより小
さな担体でも使用することができる。優れた担体
を選択するための基準としては特に、濃縮作用を
行う表面の容量に対する大きな比率、担体の容易
な「過能力」もしくは「保留能力」および濃縮
作用を行う表面近傍の液力学的な境界層の担体の
寸法に依存したできる限り薄い層厚みが掲げられ
る。
微量元素の沈積に対比される時間内）での自動的
な横方向貫流を可能にする粒子の適当な上昇或い
は沈降を達するための水と異なた密度を持つ担体
の形状および大きさは任意なものであつてよく、
この場合大きさはほぼ１〜10cmであるのが有利で
ある。しかしもちろん、より大きな或いはより小
さな担体でも使用することができる。優れた担体
を選択するための基準としては特に、濃縮作用を
行う表面の容量に対する大きな比率、担体の容易
な「過能力」もしくは「保留能力」および濃縮
作用を行う表面近傍の液力学的な境界層の担体の
寸法に依存したできる限り薄い層厚みが掲げられ
る。
この方法を実施するための特に適している担体
の形状はリングである。濃縮作用を行う物質が機
械的な摩耗に対して強度を有している場合は、こ
のリングは例えば円環面として形成されていても
よい。場合によつてはむしろ円筒形のリングであ
るのが適当である場合があり、これはその内方の
ジヤケツト面上でのみ濃縮作用を行う物質を覆う
に過ぎず、従つて活性層の隣接する担体との機械
的な接触による摩耗が排除される。リング形状で
あることの利点は、担体の表面の近傍において淀
む液力学的な限界層の厚みを担体がより大きい場
合でも小さく維持できるからである。この限界層
が濃縮されるべき微量元素での担体の迅速な負荷
に共にかかわり合いを持つので、限界層はできる
だけ薄くなければならない。限界層の厚みを特徴
ずける寸法は円筒形のリングの場合ジヤケツトの
高さもしくはリング厚みによつて、円環面の場合
は形成される環の直径によつて与えられる。これ
に対して表面に浮遊する担体のやな状物による保
留能力或いは一般に水平な篩或いは板を通しての
沈降する担体の保留能力および船の甲板における
引続いて行われる化学的な工程の間のこれら担体
の過能力にとつては（比較的大きな）リング直
径が基準となる。このリング直径は、その都度の
保留装置（やな状部材或いは篩およびフイルタ）
の開口（目）の寸法を極端に小さくする必要がな
い程度に選択される。この構成はやな状部材或い
は篩およびフイルタの流れ抵抗を僅かな状態に留
めるのに役立つ。
の形状はリングである。濃縮作用を行う物質が機
械的な摩耗に対して強度を有している場合は、こ
のリングは例えば円環面として形成されていても
よい。場合によつてはむしろ円筒形のリングであ
るのが適当である場合があり、これはその内方の
ジヤケツト面上でのみ濃縮作用を行う物質を覆う
に過ぎず、従つて活性層の隣接する担体との機械
的な接触による摩耗が排除される。リング形状で
あることの利点は、担体の表面の近傍において淀
む液力学的な限界層の厚みを担体がより大きい場
合でも小さく維持できるからである。この限界層
が濃縮されるべき微量元素での担体の迅速な負荷
に共にかかわり合いを持つので、限界層はできる
だけ薄くなければならない。限界層の厚みを特徴
ずける寸法は円筒形のリングの場合ジヤケツトの
高さもしくはリング厚みによつて、円環面の場合
は形成される環の直径によつて与えられる。これ
に対して表面に浮遊する担体のやな状物による保
留能力或いは一般に水平な篩或いは板を通しての
沈降する担体の保留能力および船の甲板における
引続いて行われる化学的な工程の間のこれら担体
の過能力にとつては（比較的大きな）リング直
径が基準となる。このリング直径は、その都度の
保留装置（やな状部材或いは篩およびフイルタ）
の開口（目）の寸法を極端に小さくする必要がな
い程度に選択される。この構成はやな状部材或い
は篩およびフイルタの流れ抵抗を僅かな状態に留
めるのに役立つ。
このようなリングの微量元素濃縮に特に好都合
な状態は、その（極一）軸が実際に運動方向に指
向して留まつている時にある。この状態を達する
ためには、リングの重心がその軸線上に、しかも
対称中心部から或る程度間隔を持つた位置に存在
しなければならない。他の改良点は、このリンク
或いは担持体が自動的に「錐揉運動」を行うよう
に強制することによつて達せられる。
な状態は、その（極一）軸が実際に運動方向に指
向して留まつている時にある。この状態を達する
ためには、リングの重心がその軸線上に、しかも
対称中心部から或る程度間隔を持つた位置に存在
しなければならない。他の改良点は、このリンク
或いは担持体が自動的に「錐揉運動」を行うよう
に強制することによつて達せられる。
担体に関する若干の実施例を第６〜１３図に略
示した。第６図に示した簡単な環状の担体は、第
８図或いは第１０図に示す例のように運動方向で
のリング軸を安定させるため附加的なリング或い
は円錐形の断面形状を有していてもよい。リング
の内部の充填面、特にネツト（第６図）、場合に
よつては放射状の補強桁（第９図）を備えた同心
リング（第７図）或いは両側に反応を起すように
積層されたシートを有するロゼツタ状部は、濃縮
作用を行う表面積を増大させ、かつ平行に、しか
し軸には平行でなく経過している（第１１図）組
込まれた撚れ―案内面は担体が上昇して来る際自
動的に渦流運動が発生するように強制する。リン
グ形と異つた形状を第１２図に示した。穿孔され
た中空球は海綿状の或いはまり状の反応性の或い
は反応性に積層された物質の被い物を形成してい
る。他の実施形にあつては、上記物体は板（最も
簡単な様式では２枚或いは３枚の相互に垂直に指
向する板によるが）を本体横桁が形成されるよう
に互に差込むことによつて構成される。この本体
横桁の凹状に入込んでいる面は附加的なあぶみ状
部によつて隣接粒子との接触から保護されている
（第１３図）。（これらの担体は本願出願人によつ
て同時に提出された西ドイツ特許出願第
P2914203.8―41号に詳しく記載されている。） 本発明により使用される水よりも密度の小さい
担体は一定の深さで劣化される水層中に入れら
れ、その揚力により水表面に接近し、そこで集め
られかつ溶離されるか或いはその表面において濃
縮された微量元素を回収するため他の適当なやり
方で処理される。同様な方法で沈降可能な担体が
所望の落下時間に依存する深さで捕集され、例え
ば海の表面に設けられた化学工場に送られる。
示した。第６図に示した簡単な環状の担体は、第
８図或いは第１０図に示す例のように運動方向で
のリング軸を安定させるため附加的なリング或い
は円錐形の断面形状を有していてもよい。リング
の内部の充填面、特にネツト（第６図）、場合に
よつては放射状の補強桁（第９図）を備えた同心
リング（第７図）或いは両側に反応を起すように
積層されたシートを有するロゼツタ状部は、濃縮
作用を行う表面積を増大させ、かつ平行に、しか
し軸には平行でなく経過している（第１１図）組
込まれた撚れ―案内面は担体が上昇して来る際自
動的に渦流運動が発生するように強制する。リン
グ形と異つた形状を第１２図に示した。穿孔され
た中空球は海綿状の或いはまり状の反応性の或い
は反応性に積層された物質の被い物を形成してい
る。他の実施形にあつては、上記物体は板（最も
簡単な様式では２枚或いは３枚の相互に垂直に指
向する板によるが）を本体横桁が形成されるよう
に互に差込むことによつて構成される。この本体
横桁の凹状に入込んでいる面は附加的なあぶみ状
部によつて隣接粒子との接触から保護されている
（第１３図）。（これらの担体は本願出願人によつ
て同時に提出された西ドイツ特許出願第
P2914203.8―41号に詳しく記載されている。） 本発明により使用される水よりも密度の小さい
担体は一定の深さで劣化される水層中に入れら
れ、その揚力により水表面に接近し、そこで集め
られかつ溶離されるか或いはその表面において濃
縮された微量元素を回収するため他の適当なやり
方で処理される。同様な方法で沈降可能な担体が
所望の落下時間に依存する深さで捕集され、例え
ば海の表面に設けられた化学工場に送られる。
担体出口と捕集部との間に存在する水層は、
（担体における微量物質の濃縮に応じて）連続的
な劣化の作用を受け、したがつて絶えず更新され
る。このことは一方では出口と捕集部との間の連
続的な相対運動によつて、他方ではこれらの水層
との相対運動によつて達せられる。このような相
対運動は、担体出口と捕集部とを船から水の中を
引くことによつてか、或いは装置を自然な水流中
に設けることによつて達せられる。
（担体における微量物質の濃縮に応じて）連続的
な劣化の作用を受け、したがつて絶えず更新され
る。このことは一方では出口と捕集部との間の連
続的な相対運動によつて、他方ではこれらの水層
との相対運動によつて達せられる。このような相
対運動は、担体出口と捕集部とを船から水の中を
引くことによつてか、或いは装置を自然な水流中
に設けることによつて達せられる。
海岸領域近傍の海流は部分的に１ｍ／秒以上の
流動速度を持つている。更に広がるにつれ海流の
流動速度は0.5ｍ／秒となり、この地点に設備を
構成するのが有利である。しかし、いかなる任意
の流動速度への適合も出口と捕集部との距離を変
えることにより、および場合によつては担体―流
出周期を変えることによつて可能である。
流動速度を持つている。更に広がるにつれ海流の
流動速度は0.5ｍ／秒となり、この地点に設備を
構成するのが有利である。しかし、いかなる任意
の流動速度への適合も出口と捕集部との距離を変
えることにより、および場合によつては担体―流
出周期を変えることによつて可能である。
以下に添付図面に図示した実施例につき詳説す
る。
る。
第１図および第２図により、担体１は出口２か
ら自由落下状態で海流３中に入れられる。出口２
は、一般に少くとも50ｍの深さまでの中央部にお
いて一定な流れ形状に対して風または他の原因に
よる表面撥乱が及ばないような水表面下の深さ
（例えば５ｍの深さ）に存在している。
ら自由落下状態で海流３中に入れられる。出口２
は、一般に少くとも50ｍの深さまでの中央部にお
いて一定な流れ形状に対して風または他の原因に
よる表面撥乱が及ばないような水表面下の深さ
（例えば５ｍの深さ）に存在している。
担体１はその落下道程において流れによつてほ
んろうされ、区間４を通過した後捕捉兼捕集装置
５に達し、ここから送り区間６内に導かれる。連
通管の原理に従い液圧式で最良な状態で働らく送
り装置（符号７で略示したので、その位置或いは
作動態様は確認できないが）は“負荷された”担
体の化学装置８への移送を行う。この化学装置で
は二次処理が行われる。沈降された重金属が除去
された担体は導管９を経て出口２に戻る。
んろうされ、区間４を通過した後捕捉兼捕集装置
５に達し、ここから送り区間６内に導かれる。連
通管の原理に従い液圧式で最良な状態で働らく送
り装置（符号７で略示したので、その位置或いは
作動態様は確認できないが）は“負荷された”担
体の化学装置８への移送を行う。この化学装置で
は二次処理が行われる。沈降された重金属が除去
された担体は導管９を経て出口２に戻る。
出口２から自由落下状態で流れ３内に入れられ
る担体１は、これに遷延もしくは拡がりを引起さ
せる不規則な作用を受けることはなく、著しい損
失もなく捕集装置５に集められる。
る担体１は、これに遷延もしくは拡がりを引起さ
せる不規則な作用を受けることはなく、著しい損
失もなく捕集装置５に集められる。
上述の記載において、重要な装置部分（担体出
口および担体捕捉部、捕集装置および送り区間並
びに化学装置）は実際は或る方向（流れ方向）に
横置きに示されている。これは実地にあつては出
口および捕捉部にとつて一般的に優れているが、
しかし送り区間は例えば流れの縁部に存在してい
てもよい。（同様に、化学装置部分を設備の下方
範囲に設けることも可能である。） このような装置の或るものの可能な寸法は或る
装置例に関する以下の概算式で得られる。
口および担体捕捉部、捕集装置および送り区間並
びに化学装置）は実際は或る方向（流れ方向）に
横置きに示されている。これは実地にあつては出
口および捕捉部にとつて一般的に優れているが、
しかし送り区間は例えば流れの縁部に存在してい
てもよい。（同様に、化学装置部分を設備の下方
範囲に設けることも可能である。） このような装置の或るものの可能な寸法は或る
装置例に関する以下の概算式で得られる。
溶量流Ｑは次式で与えられる、即ち
Ｑ＝Muaor／ηaor〔Ｕ〕M〓＝6.8・108m3／ｄ
式中、
M〓uaor＝濃縮されるウラン量／時間
（670Kg／ｄ）
ηaor＝濃縮度（30％）
および
〔Ｕ〕M〓＝海水中のウラン濃度（3.3ppb）
を表わす。
流入断面Ｆは次式で得られる、即ち
Ｆ＝Ｑ／Ｓ＝15700m2
Ｓ（海水の流動速度）＝0.5ｍ／ｓ
装置の高さもしくは深さＨ（第５図）は、物体
の例えば0.08ｍ／秒の沈降速度Ssiokと例えば10分
の必然的な濃縮時間から次式 Ｈ＝taor・Ssiok＝50ｍ から得られる。
の例えば0.08ｍ／秒の沈降速度Ssiokと例えば10分
の必然的な濃縮時間から次式 Ｈ＝taor・Ssiok＝50ｍ から得られる。
装置の幅Ｂと長さＬは次式
Ｂ＝Ｆ／Ｈ＝314ｍ
Ｌ＝ｓ・taor＝300ｍ
から得られる。
流動区間Ｌの端部の送り装置は担体を水表面に
送る。この装置は液圧による場合作業が最も良好
であり、連通した管の原理にしたがつて働らくと
考えられる。なぜなら、このような装置は構造部
品が極めて少く、したがつて経費が少くて済みか
つ動力消費も僅かで済むからである。
送る。この装置は液圧による場合作業が最も良好
であり、連通した管の原理にしたがつて働らくと
考えられる。なぜなら、このような装置は構造部
品が極めて少く、したがつて経費が少くて済みか
つ動力消費も僅かで済むからである。
この実施例の場合約50000m3／時間の担体が送
られる。担体が送り装置内にあつて詰つてしまわ
ないようにするため、約２倍の水量、即ち100000
m3／時間が必要である。
られる。担体が送り装置内にあつて詰つてしまわ
ないようにするため、約２倍の水量、即ち100000
m3／時間が必要である。
動力消費量は次式
Lto＝V〓・△Ｐ
△Ｐ＝λρ／２・W2・Ｌ／ｄ
に従つて計算される。
送りがそれぞれ1.4ｍの直径を有する10本の管
によつて行われると仮定してV〓＝2.8m3／秒の送
り速度の際Ltr＝80kωの理論電力消費量が得られ
る。ηp＝0.7のポンプ作業率とηH
によつて行われると仮定してV〓＝2.8m3／秒の送
り速度の際Ltr＝80kωの理論電力消費量が得られ
る。ηp＝0.7のポンプ作業率とηH
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水、特に海水から微量元素を担体を使用して
濃縮するための方法において、水と異なる密度を
持つ濃縮能力を有する担体を水層中に、特に自然
の海水流内に入れ、自動的な横方向流過後再び捕
集し、濃縮された微量元素を単離するため賦活し
て二次加工部に送り、再び流れ内に入れることを
特徴とする、水、特に海水から微量元素を担体で
濃縮するための方法。 ２ 水より大きな密度を有する沈降可能な担体を
水層、特に自然の海水流中を自由落下の状態で通
過させ、適当な深さで集め、そこから二次加工部
へと送る、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 水より小さい密度を有する担体を水層中に入
れ、浮遊させた後再び捕集する、特許請求の範囲
第１項に記載の方法。 ４ 担体が横方向で貫流する水層を垂直方向で測
定して約100ｍ以下の深さに設定する、特許請求
の範囲第２項或いは第３項に記載の方法。 ５ 水が自由に接近することができ、できる限り
大きな、しかも隣接する担体との接触に対して保
護されていてかつ濃縮能力を有する中央部を有す
る機械的な諸現象に対して安定な担体を使用す
る、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６ 担体として球状リブを使用する、特許請求の
範囲第１項に記載の方法。 ７ 担体として、特に格子状被覆部を有する繊維
体或いは海綿体を使用する、特許請求の範囲第５
項に記載の方法。 ８ その保護された表面が薄い濃縮能力のある層
で覆われている不活性材料から成る担体を使用す
る、特許請求の範囲第５項に記載の方法。 ９ 高い孔隙率を有する材料から成る担体を使用
する、特許請求の範囲第３項に記載の方法。 １０ 環状の担体を使用する、特許請求の範囲第
９項に記載の方法。 １１ 担体として反応性表面を備え、この反応性
表面に対して周囲の液体が自由に接近できしかも
隣接担体との機械的な接近による摩耗から保護さ
れている幾何学的な形状を有する担体を使用す
る、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １２ 水、特に海水から微量元素を担体を使用し
て濃縮するための装置において、水表面の下方の
一定の深さにおいて担体出口１４を有する担体―
流出導管と捕集装置１１，１２が設けられている
ことを特徴とする、水、特に海水から担体を使用
して微量元素を濃縮するための装置。 １３ 捕集装置が表面で運動する担体を集める円
錐形に狭まつた表面やなで形成されている、特許
請求の範囲第１２項に記載の装置。 １４ 水準面下に存在する担体出口２、送り区間
６に通じている捕集装置を有する担体道程の終端
部に設けられる担体捕捉部５および連通管の原理
により液力で働きかつ担体を二次加工部８を経て
出口２へと戻す送り装置７とが設けられている、
特許請求の範囲第１２項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2854679A DE2854679C2 (de) | 1978-12-18 | 1978-12-18 | Verfahren zur Gewinnung von Schwermetallverbindungen, insbesondere von Uran aus natürlichen Wässern, insbesondere aus dem Meer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5581707A JPS5581707A (en) | 1980-06-20 |
| JPS6311041B2 true JPS6311041B2 (ja) | 1988-03-11 |
Family
ID=6057563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16365479A Granted JPS5581707A (en) | 1978-12-18 | 1979-12-18 | Method for enriching microelement by using carrier from water particularly* seawater* its device and reactive carrier employed for said method |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4416860A (ja) |
| JP (1) | JPS5581707A (ja) |
| DE (1) | DE2854679C2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6227091A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-05 | Japan Tobacco Inc | 液中特定成分の吸着分離方法及び同装置 |
| US4845341A (en) * | 1988-04-12 | 1989-07-04 | Robertshaw Controls Company | Heating system, control device therefor and methods of making the same |
| US5236589A (en) * | 1991-10-21 | 1993-08-17 | Environmental Technologies & Remediations, Inc. | Oil recovery method and apparatus |
| US5573663A (en) * | 1994-01-10 | 1996-11-12 | Junius; John H. | Fluid filter using floating media |
| US5945005A (en) * | 1994-01-10 | 1999-08-31 | Junius; John H. | Fluid filter using floating media |
| JP3612554B2 (ja) * | 2000-06-07 | 2005-01-19 | 国立大学法人広島大学 | 海水中の特定成分の回収装置 |
| KR101544353B1 (ko) * | 2015-01-28 | 2015-08-17 | 한국지질자원연구원 | 수중 거치식 리튬 회수 장치 및 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3155454A (en) * | 1962-11-21 | 1964-11-03 | Grace W R & Co | Recovery of trace element cations |
| US3976570A (en) * | 1973-10-05 | 1976-08-24 | Mccray Arthur W | Method and apparatus for removing contaminants from the surface of a body of water |
| DE2550751C2 (de) * | 1975-11-12 | 1981-10-15 | Uranerzbergbau- GmbH, 5300 Bonn | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gelösten, suspendierten oder chemisch gebundenen Stoffen aus einer Flüssigkeit |
| US4134831A (en) * | 1977-02-07 | 1979-01-16 | Battelle Memorial Institute | Method for lake restoration |
| DE2711587C2 (de) * | 1977-03-17 | 1986-08-07 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Verwendung eines aus Huminsäuren an einem Trägermaterial bestehenden Adsorbermaterials zur Gewinnung von Schwermetallen aus Meerwasser |
-
1978
- 1978-12-18 DE DE2854679A patent/DE2854679C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-12-18 JP JP16365479A patent/JPS5581707A/ja active Granted
-
1981
- 1981-05-12 US US06/262,829 patent/US4416860A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5581707A (en) | 1980-06-20 |
| DE2854679C2 (de) | 1984-07-05 |
| US4416860A (en) | 1983-11-22 |
| DE2854679A1 (de) | 1980-06-19 |
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