JPS6328416A - 粉体の脱液処理方法 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、水、油、有機溶剤あるいは溶液等の液体中に
分散された微細粉体を、上記液体から分離して効果的に
脱液することにより、次工程である乾燥工程にかかる負
荷を軽減する粉体の脱液処理方法に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 比較的粒子の細かい粉末、例えばセラミックス原料であ
る無機質粉体や研磨用の研磨材である砥粒の微粉末等が
、水、油あるいは有機溶剤等に比較的高濃度で分散され
たスラリーや、また母液中に析出した塩類あるいは有機
物の結晶を含んだ液体等から、上記微粉末や微結晶を分
離して乾燥した微粉末や微結晶粉末を得るためには、後
述するような方法により上記液体と上記微細粉体とを分
離した後、更に、この分だされた微細粉体に含有されて
いる液体を絞り取り、しかる後適当な方法で乾燥させる
方法が採られている。ここにおいて、上記液体と粉体と
を最初に分離するためには、従来、沈殿、濾別、圧搾、
遠心分列等の方法が多く採られており、これらの方法に
よりスラリー状の混合流体から液体と粉体とを分離、除
去していくものである。しかし、これ等の粉液分離方法
は極めて連続処理が難しく、バッチ処理となるために効
率が悪く、しかも分離性能があまり良くないため液体の
残留が多くなってしまう。そのために、後工程である乾
燥工程に掛る負担が多くなり、場合によってはその前に
蒸発工程を設けて一度乾燥させたり、又は複数段の乾燥
装置を設置して順次乾燥させる必要があり、設備が膨大
になってしまいコスト的にも極めて不利であった。しか
も乾燥に要する多大な熱エネルギーのために、上記微細
粉体が変質、変色したりあるいは二次）凝集という好ま
しくない現象を起こす事が多く、また、特に圧搾等の手
段においては、結晶が破壊されたり、粒子径の分布が変
ったりするという現象も起こり易かった。

（発明の目的） 本発明は、上述のような従来技術の持つ問題点に濫み鋭
意研究を行ない完成するに至ったものであり、本発明の
目的とする所は、比較的粒径の細かい微粉末、例えばセ
ラミックス原料である無機質粉体や研磨用の研磨材であ
る砥粒の微粉末等が、水、油、あるいは有機溶剤等のイ
夜体中に比較的高濃度で分散されたスラリーや、母液中
に晶析した塩類の微結晶あるいは有機物の微結晶を含ん
だ液体等（以下、車に“原ン夜パと略記する）から、効
率的にしかも連続的に上記微粉末や微結晶を分離し、液
体含有率の低い微粉末や微結晶を得る方法、即ち効果的
な脱液処理方法を提供する事にあり、更に究極的には、
次工程である乾燥工程に対する負荷を軽減する方法を提
供するものである。

（発明の概要） 本発明は粉体の脱液処理方法に関し、両端がフランジで
シールされたフェノール系樹脂とポリビニールアセター
ル系樹脂との混合樹脂から成り、網目状連続気孔を有す
る硬質多孔質体の円筒形濾材の内部空間を、減圧状態に
すると共に、上記円筒形濾材を所定の周速度で回動し、
上記円筒形濾材上に不溶性の微細粉体を含有した流動性
の粉液混合流体を連続的に散布し、上記混合流体中の液
体分のみを上記円筒形濾材の内部空間に吸引して系外へ
排液すると共に、上記濾材表面上に堆積した堆積層を掻
き取り除去する事により、上記＠細粉体と液体とを分類
するようにしたものである。

（発明の実施例） 本発明方法により達成する微細粉体の°“脱液状態′°
とは、この微細粉体が流動性を持たず、しかもペースト
状を呈することなく、粉体としての取扱いが可能な状態
、例えば湿った砂の如き外観を呈する状態を言い、その
ｌ夜体含有率は、粉体及び液体の性質により異なり一概
には限定できないが、一般的には１００＊ｔｔ以下の状
態を指すものである。

液体中に分散する＠細粉体を当該原液から分列して液体
含有量の少い粉体、即ち上記゛脱液状態”の粉体を得る
ためには、上述のような方法、即ち沈殿による分離、濾
紙７濾布等を用いた濾別分離、圧搾による分離又は遠心
分離による方法等が行なわれているが、本発明による粉
体の脱液処理方法は、これ等従来の方法とは異なるもの
であり、基本的には濾材を用いた濾別分離に類するもの
であるが、特有の構造の装置及び特有の濾材を用いる事
をその骨子とする。

すなわち、本発明方法においては、例えば本出願人によ
り出願されている特開昭５９−２９０１３号公報及び特
願昭６０−９０４３０号に記載されたような装置を使用
するものであり、特に特願昭６０−９０４３０号に記載
されたフェノール系樹脂とポリビニルアセタール系樹脂
の混合系の網目状連続気孔を有する硬質多孔質体の円筒
形濾材を使用する事をその肝要とするものである。

前述の原液は微粉末あるいは微結晶を比較的高濃度、例
えば１〜２０′４程度の濃度で含んだ液体を言い、その
粘度はその＠液の種類、微粉末の粒度等により異なるも
のであるが、少なくともある程度の流動性を有するもの
を言う。

また、本発明方法に使用する装置は、円筒形濾材の両端
を回転軸と連結されたフランジによりシールされ、この
フランジを挿通する吸引手段により上記濾材内部を減圧
状態に保ちつつ、その濾材を回転させながら上記濾材の
表面に原液を散布して、圧力差により液体部分を濾材内
部に吸引し、上記原液中の微粉末あるいは微結晶を上記
濾材上に層状に堆積させ、上記濾材の側面部に沿って設
けた掻き取り装置により上記堆積層を連続的に掻き取る
ような構造をなすものであるが、本装置を使用する事に
より上記原液は、効果的にしかも連続的に液体部分と粉
体部分に分離され、この分離された粉体部分に残存する
液体は極めて少なく、具体的には１００ｗｔ零以下とな
り、粉体の状態はざらさらした状態、例えば湿った砂状
の状態にまで脱液されるものである。ここにおいて、使
用される円筒形濾材は適度な平均気孔径を有すると共に
高い気孔率を有し、しかもその気孔の形状は網目状連続
気孔構造をなす事が必要である。

次に、本発明の粉体の脱液処理方法を実現する装置につ
いて、以下に図面を参照しながら詳細に説明する。第１
図は本発明方法を実現するための装置の一例の外観図を
示し、第２図及び第３図はその濾材作動部分の断面図を
示す。第１図及び第２図においても、第３図に示すよう
に原液は原液散布用ノズル１を介して円筒形濾材（以下
、車に゛°濾材”という）２の表面に連続的に供給され
て散布されるものである。この濾材２は、例えばモータ
やその減速機構から成る駆動装置３により図示矢印で示
す方向に緩やかに回動されると共に、その両端部を挟着
するフランジ７により当該濾材２内部がシールされてお
り、上記フランジ７のうち一方のフランジ内を挿通する
減圧手段６により、その内部が減圧状態に保たれるよう
になっている、ここにおいて、第３図に示すように上記
減圧手段６の先端が、上記濾材２内部において吸引され
た液体中に浸漬されるように屈曲されており、上記減圧
手段６は単に上記濾材２内を減圧するだけでなく、上記
濾材２内の液体を吸引して外部に排液するようになって
いる。また、このような濾材２はその下半分が原液量［
ａ内に収納されるようになっており、上記濾材２に供給
される余分な原液が当該原液受槽８内に回収されると共
に、上記濾材２の表面からその内部に液体だけが吸引さ
れるようになっている。

そこで、上記濾材２上に連続的に供給散布された原液は
、液体部分のみが濾材の外部と内部との差圧により内部
に吸引され、粉体部分は上記濾材上にケーキ状の層とし
て形成され、掻き取り装置４によって連続的に掻き取ら
れる。即ち、ノズル１より供給散布された原液は、散布
された位置Ａより上記掻き取り装置４が上記濾材２に接
する位ｉ２Ｂに至るまでに、液体部分と粉体部分とが効
果的に分離されて脱液され、半乾燥状態になる事が必要
である。その為には、濾材２が網目状連続気孔構造より
なる多孔質体である事が必要であり、更にその気孔率が
少なくとも６帖以上である事が必要である。この条件を
満足しないと原液の液体部分と粉体部分の分離が不完全
であり、ここで言う“脱液状態”にする事が出来ない。

また濾材２の回動条件としては、濾材２の表面の周速度
を４０ＩＩｌ１分以下の条件に保つ事が必要となる。濾
材２を回動するにあたって、その表面の周速度を４０■
／分以下に設定する事は、良好な液体分列状態を維持す
るために重要なポイントであり、上記周速度以上の場合
は液体含有率が高すぎて良好な分ＮＩ状態を保つ事が出
来ない。即ち、液体はＡ位置よりＢ位置に至る間に吸引
されて除去されている事が必要であるが、その間に吸引
し切れなかった場合はケーキ状の層を形成せず、掻き取
り装置板上へ流れおちてしまう事となる。

上記濾材２上へのケーキ状の層５の形成は比較的短時間
に行なわれるものであり、粉体部分は一般のデプスタイ
プの濾過に見られる如く、単に濾材の孔に捕捉されるの
ではなく層５を形成する。即ち濾材の孔径よりもかなり
小さい粒子部分も、その層５中に形成された微細粒子間
に捕を足され、液体とともに流出される粉体は極めて少
ない。即ち、上記槽５により濾材自体の性能よりもはる
かに高い濾過精度が得られる事になる。

すなわち、本発明方法は減圧による吸引効果に強く影響
されるものであり、通気１通液圧損の低いしかも適度な
目開き（平均孔径）をもった濾材を選定する事が必要で
ある。ここにおいて、本発明方法に使用されるフェノー
ル系樹脂と、ポリビールアセタール系樹脂混合系の樹脂
を素材とする濾材２は、本出願人により出願されている
特開昭６０−１２３８号公報に記載されたような方法に
よって得られるものであり、耐水性、対薬品性において
良好であり、しかも網目状の三次元連続機構を有する構
造体である。上ａＦ＝ｒｍ材２は、本発明方法達成のた
めには不可欠であり、適度な機械的強度を持ち、例えば
セラミック多孔質体の如く十分な硬度を有し、適度な重
量を有するが、割れ易いという欠点を有するものではな
い。即ちその適度な可撓性と靭袖の故に取扱いが容易で
、それ自体の損傷も少なく本発明方法達成の為に極めて
好適な濾材である。

以下、実施例に従い本発明方法による具体的な脱液実施
例について説明する。

本実施例においては、上述のような濾材２として、フェ
ノール系樹脂とポリビニールアセタール系樹脂混合系の
樹脂よりなり、網目状連続気孔構造を有し、その平均気
孔径ｌＯμｍ、気孔率７１ｔのもので、外径３０４ｍｍ
、内径２４０ｍｍ、長す３００ｍｍの濾材を用いた。そ
して、このような濾材２を取付けた装置を用い、炭化珪
素の微粉末で、ＪＩＳ　Ｒ−６００１番に記載された１
０００番の粒度を有する砥粒を５ｗｔ％ｒの濃度になる
ように水中に分散させた液を原液として用いた。

さらに、濾材の回転数を２０ｒ、ｐ、ｍ　　（濾面周速
度１０ｍ／＋ｉｎ　）に設定し、上記装置を稼動させた
ところ、次のような結果を得た。

固形分含水率　　　　　　　　　１５＊ｔ９６流出液中
の夾雑物濃度　　　：　　２０Ｐ、Ｐ、Ｍ流出液中の夾
雑物最大粒径　・　０．８μｍ流出液の流３ｔ：　　１
５ｊ２／ｌｌｌ１ｎそして、更に同一条件下でその後４
時間連続運転を続けたが、上記の結果はほとんど変らず
ほぼ一定の流量即ち処理ユか得られ、またケーキ層（固
形分）の状態もほとんど変化する事がなく、非常に良好
な微細粉体の脱液処理が可能となった。

（発明の効果） 以上のように本発明方法によれば、原液中の微細粉体は
効果的に液体部分より分離され、液体含有量の少ない状
態にまで脱液処理される。

よって、本発明方法により脱液された微細粉体は、所謂
粉体として取扱いが可能な状態、例えばスコップ等によ
り処理が可能で、又ベルトコンベア等の搬送手段により
搬送可能な状、聾にまで乾燥させることができる。そし
て、更に完全な乾燥状態が必要な場合にも、比較的低エ
ネルギーでの乾燥が可能となり、従来、例え：ま蒸発−
流動乾燥という多段処理を必要としたものが上述したよ
うな流動乾燥だけて済むようになり、乾燥に要する膨大
なエネルギーを大幅に低減できるようになる。さらに、
乾燥工程によって上記粉体に与えられる膨大な熱エネル
ギーによる変質、変色あるいは二次凝集と言った好まし
くない現象を惹起する事もない。

また、吸引された液体も非常に清澄な状態にまで分離さ
れるため、高価な油や有８！！格剤を使用する場合はそ
の回収再利用が可能であり、又排液として処理する場合
にも排液処理設備に対する負荷を軽減せしめるものであ
り、排、液処理に費やすコストも低減できる。

すなわち、本発明方法は微細粉体の品位１品質向上に大
いに役立つと共に、その精製に費やすコストを大幅に低
減させるものであり、産業界に極めて大きく貢献し得る
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実現する袋室の概略構造を示す外
観図、第２図及び第３図はそれぞれ第１図の濾材部分の
構造を示す断面図である。 ｌ・・・原液散布用ノズル、２・・・円筒形濾材、３・
・・駆動装置、４・・・掻き取り装置、５・・・ケーキ
層、６・・・減圧手段、７・・・フランジ、８・・・原
液受槽、Ａ・・・原液散布位ｌ、Ｂ・・・ケーキ掻き取
り位置。 出願人代理人　　安　形　雄　三 ＄　Ｉ　薗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端がフランジでシールされたフェノール系樹脂とポリ
   ビニールアセタール系樹脂との混合樹脂から成り、網目
   状連続気孔を有する硬質多孔質体の円筒形濾材の内部空
   間を、減圧状態にすると共に、前記円筒形濾材を所定の
   周速度で回動し、前記円筒形濾材上に不溶性の微細粉体
   を含有した流動性の粉液混合流体を連続的に散布し、前
   記混合流体中の液体分のみを前記円筒形濾材の内部空間
   に吸引して系外へ排液すると共に、前記濾材表面上に堆
   積した堆積層を掻き取り除去する事により、前記微細粉
   体と液体とを分離するようにしたことを特徴とする粉体
   の脱液処理方法。