JPH03164426A - 水酸化アルミニウムスラッジから硫酸アルミニウム水溶液を連続的に製造するための反応温度制御用装置 - 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】 〔産業Ｊ二の利用分野〕 本発明は、アルミニウム関係企業のアルマイト処理工程
の排水中から分離Ｉ７てくる水酸化ア／ｌ／　ミニウム
を主成分とするアルξニウムスラッジから硫酸アルミニ
ウム水溶液を連続的に合或するための反応｝ａ度制御用
装置に関する。

〔従来の技術〕

アルマイ１・処理工程においては、その前処理として、
アルミニウム素地表面についたキズ等を沼としてアルミ
ニウム表面を滑らかにするためにカセイソーダ液でアル
ミニウムをエッチングすることが行なわれ、また不良ア
ルミニウム製品を再加工（再着色）するに廃し、カセイ
ソーダ液でアルミウニムＨの酸化皮膜を除去することが
行なわれる。さらに、硫酸液中でアルミニウムの陽極酸
化処理及び電解着色処理が行なわれるが、これらの処理
時にＡｐイオンが前記液中に溶出し、このイオンが隣接
する水洗槽内へ持ち出される。この水洗水は排水処理工
程へ送られ、中和処理される時に水酸化アルミウニムの
白色沈澱物が生じる。

これらの廃液（スラリー）は、通常アクリルアミド系等
の高分子凝集剤を添加して固形度の高いフロックを作り
脱水してアルミニウムスラッジ（以下、単にスラッジと
称する）とし、次の処理（廃棄あるいは回収）に付され
る。このスラッジは、通常、水分８３〜８７％、Ａ，Ｑ
（ＯＨ）ｚ８〜１２％、不純物（Ｓｉ０２、有機物等）
６〜３％の組戊からなる。

また、アルミニウム表面処理工程においては、アルミニ
ウム表面の塗膜及び治具表面に付着した塗膜を剥離する
工程において硫酸水溶液が用いられるが、このような塗
膜除去工程からは老化廃液である廃硫酸が生じる。この
廃硫酸の組威は、通常、ＦｒｅｅＨ２　Ｓ　０４　７　
５　〜９　０％、ＡＮｚ（Ｓ０４）ｚ２〜０．５％であ
る。

上記のようなアルミニウム表面処理工程からＩ卜するス
ラッジ及び廃硫酸は、公害防止及び省資？１″！ｌ．の
姑地から、一般に硫酸アルミニウム水溶液の含成に利用
されている。

しかしながら、硫酸アルミニウムの合成反応は反応速度
が速く、反応速度のコンＩ−ロールが困難であり、また
、最経製品の硫酸アルミニウムのｐＨが用途に応じて規
定されることがら合或液の最終ｐＨをこれに合致させる
必要があり、このｐＨ調整が困難であることから、硫酸
アルミニウム水溶液を連続合成法で製造すること困難と
考えられていた。

そこで、従来のスラッジを用いた硫酸アルミニウム水溶
液の合或は、専らいわゆるバッチ方式により行なわれて
おり、一般に、合成器に一定瓜の廃硫酸を張り込み、こ
れに一定量のスラッジを供給しながら加熱することによ
り行なわれていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来法では、合成当初は高濃度廃硫酸のＨ，Ｓｏ，
が主戊分であるので、耐腐蝕性の優れた材質から或る合
成器が必要であり、例えばグラスライニング等の合成器
が使用されている。

しかし、この材質は高価で修理、点検等維持管理が難し
い上に、こわれ易いたいう問題があると共に、バッチ方
式のため合成器が大きく，駆動電力が大きいと共に、設
備が大規模で設置面積も広いため、設備費が高くなり、
合成器の増設等能力アップが簡単にできない。さらに、
バッチ方式のため、運転操作が繁雑で作業性が悪く、ま
たジャケット方式による加熱のためスケーリングにより
熱効率が下がり、ランニングコストも高くなるという問
題がある。

一方、アルミニウム表面処理工程における廃物としては
、前記したスラッジや廃硫酸の他に電解液の硫酸回収工
程で生じる硫酸アルミニウム（以下、硫バンと略称する
）を含有する希薄硫酸水溶液も問題である。このような
硫バン含有硫酸水溶液は、従来はそれ程生じなかったた
め廃水処理で充分対処できていたが、近年、イオン交換
樹脂分離法、拡散透析膜分離法等電解液処理法の発達に
より、電解液処理が盛んに行なわれ、硫バン含有硫酸水
溶液も大量に発生している。例えば、イオン交換樹脂分
離法では、陽極酸化処理、交流着色処理等の電解槽内の
硫酸含有電解液の一部をイオン交換処理し、回収された
硫酸は電解槽に戻されるが、一部の硫酸及び硫バンを含
有する処理水が生じる。また拡散透析膜分離法でも同様
に電解槽内の電解液の一部を拡散透析膜で処理して回収
された硫酸は電解槽に戻されるが、一部の硫酸及び硫バ
ンを含有する処理水が生じる。これらの硫バンを含有す
る希薄硫酸水溶液は、通常Ｈ２Ｓ０４３〜６％、ＡＮ２
　　（ＳＯ４）３　７〜９％の組成を有し、近年のアル
ミニウム表面処理品質の向上に対応して、電解処理設備
の設置割合の増大に伴ない大量に発生しており、その処
理に困窮しているのが現状である。前記したバッチ方式
の硫酸アルミニウム水溶液合成法に利用することも考え
られ、また本出願人も一部利用しているが、上記硫バン
含有硫酸水溶液は希薄なため、大量に利用することは反
応速度が遅くなり、またバッチ方式のため工業化に適さ
ないという問題がある。

従って、本発明の目的は、前記したような問題点を解消
し、アルミニウム表面処理工程で生成しその処理に困窮
しているスラッジ、廃硫酸及び硫バン含有硫酸水溶液を
有効に利用することにより、硫酸アルミニウム水溶液を
連続的に合成できる装置、特にその反応温度制御用装置
を・提供することにある。

本発明の他の目的は、生産性、作業性、安全性等に優れ
、比較的安価な設備費でしかも高収率で硫酸アルミニウ
ム水溶液を連続的に合成できる装置、特にその反応温度
制御用装置を提供することにある。

本発明のさらに主たる目的は、エネルギー効率よくしか
も低いランニングコストで硫酸アルミニウム水溶液を連
続的に合或するための反応温度制御用装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、前記目的を達成するためには、アルミニウ
ム表面処理工程で生成する水酸化アルミニウムを主成分
とするアルミニウムスラッジと、前記表面処理工程にお
ける塗膜除去工程で生じる廃硫酸と、前記表面処理工程
における硫酸回収工程で生成する硫酸アルミニウムを含
有する硫酸水溶液とを複数の第１槽〜第ｎ槽から成る反
応槽へ供給し、これらを第１槽から第ｎ槽（最終槽）ま
で順次流しながら温度８０℃〜反応液の沸点の条件で反
応させると共に、前記硫酸アルミニウムを含有する硫酸
水溶液の一部を第２檜から最終槽までの少なくともいず
れかの槽に供給し、最終槽の反応液のｐＨをＬ．Ｓ〜２
．５に調整することにより、アルミニウム表面処理工程
で生成する副産物から硫酸アルミニウム水溶液を連続的
に製造できることを見い出した。

上記方法においては反応液のｐＨ調整が一つの重要な因
子になると共に、反応液の温度制御も重要な因子になる
。本発明はこの反応温度制御用装置を提供するものであ
る。

すなわち、本発明によれば、アルミニウム表面処理工程
で生成する水酸化アルミニウムを主成分とするアルミニ
ウムスラッジと、前記表面処理工程における塗膜除去工
程で生じる廃硫酸と、前記表面処理工程における硫酸回
収工程で生成する硫酸アルミニウムを含有する硫酸水溶
液をそれぞれ連続反応させるための第１槽〜第ｎ槽から
成る反応槽と、 該反応槽から得られる反応液の沸点に近い最終硫酸アル
ミニウム水溶液と、前記硫酸アルミニウムを含有する硫
酸水溶液とを熱交換するための第１熱交換器と、 前記第１ＷＪ内に配設した第１スチーム管と、該第１漕
内に配設した第１温度指示調節記録計と、 該第１温度指示調節記録計と連動して前記第１スチーム
青内の蒸気流量を調節する第１温度コントロールバルブ
と、 前記第２冷〜第ｎ檜の少なく占も］槽内に配設した第０
スチーム萱（ｎ−２以上）及び第ｎ温度ｆｉｉ示記録計
（ｎ−２以一Ｌ）占、該第１１温度指示記ｊ．Ａ計と連
動して前記第ｎスチーム管内の蒸気流鑓を手動又は自動
にて調節する第ｎ　７ＡＡ．度コンｌ・ロールバルブ（
ｎ−２以」二），！：を備えたことを特徴とするアルミ
ニウム表面処理Ｌ程で生戊ずる副産物から硫酸アルミニ
ウム水溶液を連続的に製造するための反応温度制御用装
置が提供される。

〔発明の作用〕

前記したように、硫酸アルミニウムの合戊反応は８０℃
〜反応液の沸点（約１００℃）、奸よ（７くは９０℃〜
約１．　０　０℃の反応温度に制御しながら行なう必要
がある。

このため、本発明によれば、硫酸アルミニウムを含有す
る硫酸水溶液が、まず第１熱交換器において合或後の沸
点近い温度の最終硫酸アルミニウム水溶液と熱交換され
て加温され、次いで必要に応じて第２熱交換器において
スチームＩト熱交換された後にアルミニウムスラッジ及
びさらに廃硫酸と混合され、第１反応槽内の反応ａ合物
の温度を高めるのに供される。

また、第１，反応槽内には第１スチーム管及び第１温度
指示調節記録３１゛が配没され、この第１スチーム管に
配設された第１温度コントロールバルブが前記第１温度
指示調節記録計と連動して前記第１スチーム管内の蒸気
流量を調節ｌ７、これによって第１反応冷肉の混ａ物の
ｌａ度を調節する。また、第２槽〜第ｎｌｆｉの少なく
とも１槽内に第ｎスチーム管（ｎ−２以上）及び第ｎ温
度指示記録計（ｎ−２以上）を配設し、この第ｎスチー
ム青に配没された第ｎ　ＱＨ度コントロールバルブ（ｎ
−２以上）が前記第ｎ　？ｍ度指示記録計と連動して前
記第ｎスチーム管内の蒸気流量を手動又は自動にて調節
し、これによって反応途中のａ合物の温度を調節する。

このように１７で、硫酸アルミニウムの合成反応の反応
温度をエネルギー効率よく連続的に調節できる。

反応終了後に得られる硫酸アルミニウム合或液は濾過、
濃縮して最終製品の硫酸アルミニウムとなるが、最終製
品の性状は硫酸アルミニウム含成液の最終ｐＨに左右さ
れ、その用途に応じて一定の範囲に規制される。本発明
では反応液のｐＨ，２Ｊ整に前記ｌ２た疏バンを含有す
る希薄硫酸水溶液を利用するものである。

占ころで、硫酸アルミニウムの合或反応は下式（１）で
、計算上の反応式はｆ式（２）で表わされる。

２Ａ！Ｊ　　（ＯＨ）３　＋３Ｈ２　Ｓ０４−−Ａｆｆ
　２　　（　Ｓ　０４　）　３→−６Ｈ，０　　　（１
）Ａｇｏ３＋３Ｈ２　ｓｏ４ ＝Ａｉ）　２　　（Ｓ０４）　ｚ　＋３Ｈ２　０　　　
（２）上記反応における反応速度定数及びｐｕの影響に
ついて、下記第１表に示す組或のスラッジ、廃硫酸及び
硫バンを含有する希薄硫酸水溶液を用いて検村した。

郎 〕 表 応とみなぜるため、バッチテスＬにより速度定数を求め
た。実験結果より９０〜１００℃における速度定数は０
，１２〜０．６７　１ｆｌ／ＡＭ２０３・ｍｏｌ−ｓｅ
ｃであった。上記三者の混合割含を変えて種々の実験を
試みた結果、前記速度定数の適正範囲は少なくとも０．
０１１／ＡＮ２０３　・ｍｏｌ−ｓｅｃ以上であればよ
いことが判明した。なお、工業的製造を考慮すると、２
．０！Ｉ／ＡＮ　２０ｓ　　・ｍＯＩ−ＳｅＣまでであ
ればよい。

また、ｐＨ値が高い、すなわちＦｒｃｅＨ　２　Ｓ　０
４の量が少ないと反応速度が遅くなり、工業的製造には
適さない。従って、合或液の最終ｐＨ値が規制されるこ
とを考慮すると、反応槽の第１槽の反応液のｐＨ値を下
げて反応速度を上げ、その後の各槽の反応液のｐＨ値を
順次上昇させながら、終局的に所定の合或液の最終ｐＨ
値になるように制御することが、連続反応の場合には最
適である。本発明者の実験の結果、スラッジ、廃硫酸、
硫バンを含む希薄硫酸水溶液を、処理量に応じた一定容
量、一定温度（８０℃〜反応液の沸点、好ましくは９０
℃〜沸点）の多段（３〜６段）反応槽に、一定重量比率
で連続供給することにより、最終反応槽より反応完結し
たｐＨ値（１．６〜２．５好ましくは　１．８〜２．０
）の硫酸アルミニウム合成液が連続的に得られることを
見い出した。なお、各層の反応液のｐＨを一定に保持す
るように硫バンを含む希薄硫酸水溶液を供１給するが、
反応速度を上げて高収率で硫酸アルミニウム水溶液を得
るためには、第１層の反応槽のｐＨは０．１〜１．０に
制御することが望ましい。但し、工業的には０．１〜２
．０の範囲で制御すればよい。

〔実　施　例〕

以下、添附図面に示す実施例を説明しつつ、本発明につ
いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の多段槽式並流反応による硫酸アルミ
ニウム水溶液の連続合成に適する装置の一実施例を示す
フローシ一トであり、図中、１は水酸化アルミニウムを
主成分とするスラッジを搬送するためのベルトコンベヤ
でアリ、２は混合槽、３は第１層乃至第ｎ層よりなる反
応層、４は硫バンを含む希薄硫酸タンク、５は廃硫酸タ
ンクである。

第１図に示す反応槽は、ｎｍ５の場合を示し、５槽から
成り、第１槽Ｒ，と第２槽Ｒ２との間は水面が溢流する
ように上方に突設された堰状の隔壁８ａにより分画され
ており、また第２槽Ｒ２と第３槽Ｒ２、第３槽Ｒ３と第
４槽Ｒ４、第４槽Ｒ４と第５槽Ｒｓとの間は底面部に連
通口を有するように上部から懸垂された隔壁８ｂにより
分画されており、各槽には電動機Ｍにより回転駆動され
る撹拌機９が配設されている。

スラッジはベルトコンベア１により混合槽２に供給され
、一方、希薄硫酸タンク４内の常温の硫バンを含む希薄
硫酸水溶液は、ポンブ１０により供給ライン１１を経て
送られ、第１熱交換器６において約１００℃の生成した
硫酸アルミニウム合或液と熱交換されて約６５〜７０℃
に加温され、次いで第２熱交換器７において沸点のスチ
ームと熱交換されて約９５〜１００℃の高温状態にされ
た後、第１供給管１２により混合槽２に、またその一部
は第２供給管１３により最終槽の前のＭ　４　１６　Ｒ
　ａに供給される。混合槽２内のスラッジと硫バン含有
硫酸水溶液の混合物は約７０〜８０℃の高温状態にあり
、撹拌機９により撹拌混合された後第１反応槽Ｒ，に送
られる。一方、廃硫酸タンク５内の廃硫酸はボンブ１４
により廃硫酸受槽ｌ５に送られ、該受槽１５内に配設さ
れたスクリーン１６により浮遊物質を除去した後、ボン
ブ１７により第１反応１ｆＪ　Ｒ　１に送られる。

反応槽３においては、第１槽Ｒ１内のスラッジ、廃硫酸
及び硫バン含有硫酸水溶液の混合物からなる反応液は、
撹拌器９により撹拌下に第１槽Ｒ，から最柊の第５槽Ｒ
５まで流されながら前記反応式（１）に従って反応し、
第５槽Ｒ５から約１００℃の硫酸アルミニウム合成液が
得られ、これはポンプ１８により生成液ライン１９から
第１熱交換器６を経て濾過精製設備（図示せず）に送ら
れる。

次に制御系統について説明する。まず、反応液のｐＨの
制御について説明すると、第１槽Ｒ１及び第２槽Ｒ２内
の反応液のｐＨは約０．８に設定する。スラッジの供給
量が変動して理論供給量よりはるかに少ない場合には、
相対的に廃硫酸の供給量が多くなり、ｐＨが設定値即ち
ｐＨ０．８より酸性側に移行する（例えばｐＨ０．２な
ど）ことになるので、ｐＨ調節が必要である。このｐＨ
調節は第２槽Ｒ２内に配設された第１ｐＨ指示調節記録
計（ＰＨ　Ｉ　ＣＲ）２０により行なわれ、該第１ｐＨ
指示調節記録計のｐＨ値がｐＨ０．８以下（強酸性側）
の場合には、硫バンａ有希薄硫酸水溶液の第１供給管ｌ
２に配設された上記記録Ｅｉ−　２　［’）と連動する
第１フンＩ・ロールバルブ２１を閉じ、逆にＩ）Ｈ０．
８以上になる占第１コン１・ロールバルブ２１を開け、
硫バンを含む希薄硫酸水溶液の供給量によって初期反応
液のｐＨを０．８に自動的に調節する。

通常の第１槽のｐｉＬ凋節は上記のとおりであるが、操
業再開時等においてあるいは他の要因により第１槽のｐ
Ｈ値が設定鎮より大きく変動した場含、例えばスラッジ
の供給量が設定値の範囲を逸脱１，て多くなったときに
は、当然に第１樽Ｒ，のｐ　１１値が設定値の範囲から
逸脱することになるが、このｐ　Ｈ　ｒｉＭ＄−　訛定
値内に戻すに当り、前記ｌ７た硫バン含有福薄硫酸水溶
液に代えて、これよりｐＨ値が低い（強酸性側）廃硫酸
を使用してもよい。すなわち、第１．　ｐ　Ｈ指示調節
記録計２０のｐＨ値がｐＨ０．８以下の場合には、廃硫
酸受槽１５のボンブ１７をオフにして廃硫酸の供給を止
め、逆にｐＨＯ。８以上になるとボンブｌ７をオンに１
７で、しかもその容量を大きく　（バルブを開くことに
より）して廃硫酸を第１槽Ｒ１に供給してｐＨを０．８
に自動的に：Ｂ節する。，Ｈ値の低い廃硫酸供給量を加
減ずることにより、ｐＨ値が設定値内に戻る峙間が硫バ
ン含有希薄硫酸水溶液を使用１〜た場合に比べて早くな
るので、特にｐＨ値が大きく変動した場合のｐＨｇ節に
有利である。さらに、硫バン含有希薄硫酸水溶液と廃硫
酸の両方を併用してｐＨ調節を行なうことができるとい
うことも、当業者には容易に理解できるであろつＯ なお、第１ｐＨ指示調節記録計２０は第〕槽Ｒ，内に配
設し、第Ｉ　Ｖｉ　Ｒ　ｔの流出側のｐＨを検出するよ
うにしてもよい。反応の進行に伴ない反応液のｐＨは弱
酸性側に」二昇するが、第５槽（最終槽）Ｒｓ内の硫酸
アルミニウム合或液のｐＨが所定の値（１．６〜２．５
好ましくは１，８〜２．０）以下の強酸性側にある場合
には、第５　Ｗａ　Ｒ　ｓ内に配設された第２ｐＨ指示
調節記録計（ＰＨ　Ｉ　ＣＲ）２２の検出器がこれを検
知して、硫バンａ有希薄硫酸水溶液の第２（Ｂ給管１３
に配設された第２コントロールバルブ２３を閉じ、逆に
所定値以上になった場合には第２コントロールバルブ２
３を自動的に開ける。

なお、各槽に硫バン含有福薄硫酸水溶液の供給管を接続
し、各槽にｐＨ指示調節記録計を配設し、各槽の反応液
のｐＨ．をそれぞれ前記と同様の仕様により微調節する
ことも可能である。いずれにしても、反応液のｐＨは硫
バンを衾む希薄硫酸水溶液あるいはそれと共にさらに廃
硫酸の供給量の調節により行なわれ、しかも反応液のｐ
Ｈ値は０．８以上であり、第１槽の反応率が約９０％で
あって第２槽のｐＨ値は上記値以下になることはないの
で、第１槽の材質はＳＯＳ３１６ＪＩＬ，第２Ｗｊ以降
の反応槽の材質はＳＵＳ３１６Ｌ程度のステンレス鋼で
充分である。

次に反応液の温度制御について説明すると、まず混合槽
２内のスラツジと硫バン含有希薄硫酸水溶液の混合物の
温度は、約９５〜１００℃の硫バン含有希薄硫酸水溶液
の供給により７０〜８０℃に高められるが、希薄硫酸タ
ンク４内の常温の硫バン含有希薄硫酸水溶液は前記した
ように第１、熱交換器６で約６５〜７０℃に加温した後
（温度指示記録計（ＴＲ）２４で検出）第２熱交換器７
で約９５〜１００℃に高められる。この温度は硫バン含
有希薄硫酸水溶液の供給ラインの第２熱交換器７の後に
設けた温度指示調節記録計（ＴＲＣ）２５により検知し
、設定温度以下の場合にはスチーム供給管２６に設けた
上記記録計２５ε連動ずるスチームコントールバルブ２
７を開け、逆に設定温度以上の場合にはしぼり、第２熱
交換器７に入るスチーム量を調節することにより自動的
に設定温度に制御される。各反応漕へはスチーム供給管
が接続されており、第１槽Ｒ，内の反応液には第１スチ
ーム管２８がコイル状、平板状等任意の形態で浸漬され
た後廃水溝３２に導かれ、熱交換できるようにされてお
り、一方、第２〜第４槽にはスチームが導入できるよう
に第２スチーム管２つ、第３スチーム管３０、第４スチ
ーム管３１がそれぞれ接続されている。

第１槽Ｒ，内の反応液の温度は、該槽にその検出器が配
設された第１温度指示調節記録計（ＴＲＣ）３３及び第
１スチーム管２８に配設された上記記録計３３と連動す
る第１温度コントロールバルブ３４により調節され、第
１槽Ｒ，内の反応液の温度が設定値以上の場合には第１
温度コントロールバルブ３４をしぼり、設定値以下の場
合には開けて設定温度に自動的に制御される。第３槽Ｒ
．及び第５槽Ｒｓにはそれぞれ第３及び第５温度指示記
録計（ＴＲ）３５及び３６が配設されており、これらの
温度指示記録計３５及び３６の検出温度に応じて第２〜
第４温度コントロールバルブ３７〜３つを開閉して手動
により調節するが、゛反応液の温度調節は、各槽に温度
指示調節記録計を配設し、各スチーム管のそれぞれの温
度コントロールバルブと連動させて自動調節することも
可能である。

なお、各槽へスチームを導入して温度を上げる方式の場
合、反応液が希薄になり後の精製工程で余分なエネルギ
ーが必要となるため、第１槽の反応液の温度上昇は図示
するようなスチーム管と反応液との熱交換方式により行
なうことが好ましい。

その他、第１図中符号４０はボンプ１７の電動機の空運
転防止のための廃硫酸受槽１５の液面指示調節計（Ｌ　
Ｃ）であり、ボンプ１４と連動して廃硫酸受槽１５内の
廃硫酸の液面が一定レベル以下になったときに自動的に
ポンブｌ４を作動させ、一定レベル以上になったときに
作動を停止させる。符号４１は反応槽３の液面を制御す
るための警報器付液面指示調節計（ＬＩＣＡ）を示し、
反応液の液面が設定値以下に下がるとコントロールバル
ブ４２を自動的にしぼり、設定値以上に上がると開ける
。符号４３は硫バンを含む希薄硫酸水溶液の供給量を示
す流ｉ積算指示計（Ｆ　Ｉ　Ｑ）である。

前記した第１図に示す装置を用い、以下の条件で硫酸ア
ルミニウム水溶液の連続合成を行なった。

合戊条件 スラッジ：供給量　　１４２９ｋｇ／時間組成　ＡＩ　
　（ＯＨ）　３　　９．５ｖｔ％不純物　　　　　３．
７〃 Ｈ２　０　　　　　　Ｂ８．８　〃 廃硫酸　：供給量　　７２．６１　／時間組成　Ｆｒｅ
ｅ−Ｈ２　８０４　　　　９０．（ｌｖｔ％Ａｌｔ　　
（５０４　）　ｓ　　　Ｏ．６　〃比重　１．８０４　
　（　２　５℃） 硫バン含有硫酸水溶液：供給Ｑ３１１２Ｎ　／時間組成
　Ｆｒｅｅ−Ｈ２　ＳＯａ　　　　５．３ｖｔ％ｋｌｘ
　（８０　４　）　３　　　８．９　”Ｈ２０　　　　
　　　残部 比重　１１３４（１２℃） 反応温度：９９〜１００℃ 第１槽ｐＨ：約０．８ 第５槽ｐＨ：約２．０ その結果、約９８％の反応率で硫酸アルミニウム水溶液
が連続的に合威できた。得られた硫酸アルミニウム水溶
液を、使用合或液量３００ｍｌ、濾過温度２０℃、濾過
方法一真空方法（助剤なし〉、濾過面積９５ｃ一、使用
濾紙一東洋濾紙＃２、濾過圧力（真空度）１２０Ｔｏｒ
ｒの条件で濾過テス｝を行なったが、濾過性に問題はな
かった。

第２図は本発明の硫酸アルミニウム水溶液連続合成装置
の他の実施例を示し、第１図に示す装置の変更個所のみ
を示し、第２図に示されていない設１ｉｉ（例えば、廃
硫酸タンク、熱交換器等）、計装（Ｎえば９Ｈ指示調節
記録計等）及び供給ライン（例えば硫バン含有硫酸水溶
液供給ライン等）は第１図に示すものと同じである。

第１図に示す装置では混合槽２が設けられているが、こ
れは、既存の設備をそのまま利用した場合にはベルトコ
ンベアの下に反応槽を設置できないために設けられたも
のであり、混合槽を設けることは必ずＩ，も必便てなく
、第２図に示すように前記原２４の三物質を直接、反応
｛Ω３の第１．　１６　Ｒ　，に投入することができる
。第２図では、スラツジはボンブで給送されてスラッジ
供給’ｉ，４４により（ＩＩ：給冫゛ｆれるが、第１図
に示すようにベル１・コンベアで供給してよいことはも
ちろんである。第２図に示す反応ＷＩ３では、各１．ｆ
ｌ　Ｒ，〜Ｒ５は堰状の隔壁８ａ及び上部から懸屯され
た隔壁８ｂにより交互に分画され、反応液のシ−３−１
・バスが防ＩＬされるように］二夫されている。この反
応液のシ９　−　ｈバスをさらに有効に防［Ｌずるため
に、第３図に示すように槽内にじゃま撮５３を設けても
よい。

また、第１　ｔ．ｆｉ　Ｒ　，内の反応液のｌｌｉ度制
御は、前１；己第１図に示す装’Ｒと同様に第１温度指
示調節記録計３３により第１スチーム青２Ｂに設けた第
１温度コントロールバルブ３４の，凋節により自動的に
行なわれるが、第２〜第４槽Ｒ２〜Ｒ４内の反応液の温
度制御も、上記と同様にそれぞｔ１３，冶に配詭された
第２〜第４　’ｔａｒ度指示調節記録計（ＴＲＣ）４５
−４７及び第２〜第４スチーム管２９−・−３１に設け
た第２〜第４温度コント口ールバルブ４　８　＝　５　
０により自動的に行なわれる。さらに、各槽の温度制御
は、それぞれ各搏内の反応液とこれに浸漬されたコイル
状もしくは平板状の第２〜第４スチーム管との熱交換方
式により行なわれる。

第２図に示す装置においては、合或液排出用のポンプ１
８の吐出側から第１樽Ｒ　，に戻る合成液循環ライン５
２が設けられている。これにより、合ｒｌ５．液のｐＨ
を示す第２ｐＨ指示調節記緑ｉｆ　（ＰＨ　Ｉ　ＣＲ）
　２２　（第１図参照）が異常値（適正範囲外）を示ｌ
７た時に手動バルブ５１を開き、硫酸アルミニウム水溶
液を第ＩＶｊＲ　，に戻ずこたができる。この循環ライ
ンは第１図に示す装置にも設けてよいことはもちろんで
ある。

〔発明の効果〕

以Ｕ−．の説明から明らかなように、本発明の反応温度
制御方式によれば、反応ｉ合とは別個の熱交換方式によ
るｊｔｏ　Ｌ！ｓのため、スケーソングによる坊功・Ｊ
．Ｋの低下がほとんどなく、また自動的にｒ３Ａ　．２
制御ができる。従って、連続運転の効果と相俟一ノで、
エネルギー効率がよくまた駆動消費１４力らＩｐなく、
ランニングコストが低いというｉｌｌ点かｊリられる。

その他、本発明に係る硫酸アルミニウム水溶液の製ス：
′！．方法によれば以下のような効果、利点がｊりられ
る。

ａ）硫酸アルミニウム水溶液のａ或を多段槽式並流反応
による連続反応により行なうため、従来のバノチ式に比
べて製逍能力が大幅に向上し、従−２で設備も小さなも
のでよく、設置面積が狭く屋内設置も可能である。

ｂ）また反応系のｐ　Ｈ調節に硫バンをａむ希薄硫酸水
溶液を用いるため、ｐＨ．ｇ節が容易となり、また−ｆ
ｆｉｌｌのＦｒｅｅ　−　Ｉ１２　Ｓ　０４　ａ度が低
く各槽の反応液のｐＨを０，８〜２．５に保持すること
により、反応槽の杓質としてステンレス鋼が使ＩＩ１で
きる。従って、反応噴の溶接修理、点検がｉｙＪ能で維
持管理が容易で設備費も安ｂｔｂになると共に、連続運
転により、バルブ、ボンブ、撹拌機等の切換運転もなく
、反応液のｐＨを連続制御でき、自動化が容易で作業性
、安全性の而でも効果がある。

Ｃ）さらに、反応速度定数の実験データを基に小規模の
改良で能力アップが可能である。

本発明の他の利点、効果は前記ｌ７た説明から明らかで
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の硫酸アルミニウム水溶液の連続音或に
適する装置の一実施例を示すフローシ一ト、第２図は他
の実施例を示す部分フローシ一ト、第３図は本発明によ
る反応搏の他の例を示す部分断面図である。 ２は混合槽、３は反応槽、４は硫バンをきむ希薄硫酸タ
ンク、５は廃硫酸タンク、６は第１熱交換器、７は第２
熱交換器、８ａ，８ｂは隔壁、１２は第１供給管、１３
は第２供給管、２ｏは第１ｐＨ指示調節記録÷１、２１
は第１コントロールバルプ、２２は第２ｐａ指示調節記
録計、２３は第２コントロールバルプ、２６はスチーム
供給管、２８は第１スチーム管、３３は第１温度指示調
節記録計、３４は第１温度コントロールバルブ、５３は
じゃま板。 出廟人 士 田 工 業 株 式 会 社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム表面処理工程で生成する水酸化アル
   ミニウムを主成分とするアルミニウムスラッジと、前記
   表面処理工程における塗膜除去工程で生じる廃硫酸と、
   前記表面処理工程における硫酸回収工程で生成する硫酸
   アルミニウムを含有する硫酸水溶液をそれぞれ連続反応
   させるための第１槽〜第ｎ槽から成る反応槽と、該反応
   槽から得られる反応液の沸点に近い最終硫酸アルミニウ
   ム水溶液と前記硫酸アルミニウムを含有する硫酸水溶液
   とを熱交換するための第１熱交換器と、 前記第１槽内に配設した第１スチーム管と、該第１槽内
   に配設した第１温度指示調節記録計と、 該第１温度指示調節記録計と連動して前記第１スチーム
   管内の蒸気流量を調節する第１温度コントロールバルブ
   と、 前記第２槽〜第ｎ槽の少なくとも１槽内に配設した第ｎ
   スチーム管（ｎ＝２以上）及び第ｎ温度指示記録計（ｎ
   ＝２以上）と、 該第ｎ温度指示記録計と連動して前記第ｎスチーム管内
   の蒸気流量を手動又は自動にて調節する第ｎ温度コント
   ロールバルブ（ｎ＝２以上）とを備えたことを特徴とす
   るアルミニウム表面処理工程で生成する副産物から硫酸
   アルミニウム水溶液を連続的に製造するための反応温度
   制御用装置。
2. （２）硫酸アルミニウム含有硫酸水溶液の供給ラインに
   おいて前記第１熱交換器の後にさらにスチームと熱交換
   するための第２熱交換器を設けたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の装置。
3. （３）前記硫酸アルミニウム含有硫酸水溶液の供給ライ
   ンの前記第２熱交換器の後に温度指示調節記録計を設け
   、該記録計と連動して第２熱交換器へのスチーム供給量
   を調節するスチームコントロールバルブを第２熱交換器
   へのスチーム供給管に設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載の装置。