JPH0542319B2

JPH0542319B2 -

Info

Publication number: JPH0542319B2
Application number: JP1040092A
Authority: JP
Inventors: Jun Nasu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1993-06-28
Also published as: KR950000469B1; CA1336021C; AU620498B2; AU4998090A; BR9000731A; US4956157A; KR900012841A; JPH02221107A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］この発明は海水中に含まれる金属イオン等を有
効に利用するための方法に係り、特にそのような
金属イオンを多く含有する塩類を海水中から分離
する方法に関する。［従来の技術及び発明が解決しようとする問題
点］海水中にはNa、Clの他種々の金属やハロゲン
元素が含有されていることが知られているが、現
在鉱物資源として回収されているものはNa、Cl、
Mg、Brの４元素にすぎない。一方、古くから海水の水分を蒸発させることに
よつて塩分を取り出し利用することが行われてい
るが、このようにして得られた塩は更に精製する
ことが必要であり、蒸発法は水の相変化を利用す
るため多大のエネルギーを必要とする。また、蒸
発法のほか海水の淡水化として逆浸透法が実用的
に使用されているが、逆浸透法は高圧ポンプ、逆
浸透モジユール等の大規模かつ高価な装置を必要
とし、しかもこれら海水淡水化においては淡水の
生産を目的とし海水中の有効成分についての積極
的利用は図られていない。この発明は海水中の有効成分を沈澱生成物とし
て極めて容易に取り出すと共に、硬度成分を取り
除いた淡水化その他の用途に利用できる水を得る
ことができる海水中の塩分離方法を提供すること
を目的とする。［問題点を解決するための手段］このような目的を達成するため、本発明の海水
中の塩分離方法は、海水を硫酸イオンを含有する
強酸により低PHに調整した後、強アルカリ剤を加
え高PHにし、その際生成する沈澱物と残余の海水
とを分離する第１の分離工程と、前記残余の海水
を濃縮後冷却し、その際生成する沈澱物と溶液と
を分離する第２の分離工程とから成るものであ
る。第１の分離工程で用いられる硫酸イオンを含有
する強酸としては、数％の希硫酸を用いることが
できるが、動物骨の高温焼成物である活性化した
燐酸カルシウムを溶解せしめた水溶液に３〜５％
の濃硫酸を加えて沈澱物を除去した水溶液（以下
Ｐ−Ｓ酸と略す）を用いることができる。このＰ
−Ｓ酸は、PH0.2程度の強酸性を示すが硫酸のよ
うな劇物とは異なり肌に触れても異常がなく扱い
やすい安全性の高い酸として利用できる。希硫酸
あるいはＰ−Ｓ酸を海水に対し数％加え、２〜３
時間放置することにより海水をPH２以下の低PHに
調整することができる。この時、沈澱物は殆ど生
じないが若干の沈澱物はもとの海水中の懸濁物質
と共に濾過等の手段により除去する。次に、強アルカリ剤は、一度低PHに調整した海
水を中和し、更に高PHにするためのもので、これ
により高PH下で溶解度の低下するアルカリ土金属
類、その他金属の硫酸塩等の塩類を沈澱せしめ
る。このような強アルカリ剤としては、水酸化ナ
トリウムをそのまま、あるいは酸化カルシウムの
水溶液に水酸化ナトリウムを加えたもの（以下、
Ca−Na水溶液と略す）などが用いられる。強アルカリ剤の量は上記目的を達成することの
できる量以上であればよく、通常水酸化ナトリウ
ム（固体）の場合海水に対し３％、Ca−Naの水
溶液の場合約５％加え、10時間以上放置する。こ
れによつて海水はPH13以上の塩基性を呈し、沈澱
物(a)が生成する。得られた沈澱物(a)はその乾燥前
の泥状のものを元素分析した結果（表１）によれ
ば、Ca、Ｋ、Mg他有効量のAl、Ｂ、Fe、Zn等
を含有し、特に海水中のこれら元素と比較して
Mg、Al、Ｂ、Fe、Zn等が有意に増加しており、
このような金属の資源として利用できる他、多量
の金属イオンを含有するアルカリ剤として多用途
に使用できる可能性がある。一方、沈澱物除去後の残余の海水は、陰イオン
として、主としてCl^-を含み本発明者が既に提案
している海水を利用した燃焼助剤（特開昭63−
225695号）の原料として利用することができる。次に、第２の分離工程では、まず、残余の海水
を加熱して水分を蒸発させることにより適当に濃
縮する。この濃縮したものを冷却すると沈澱物(b)
が析出するので、この沈澱物(b)と溶液(c)とを濾過
等によつて分離する。ここで濃縮の度合は濃縮前
の海水の２割以下、好ましくは１割〜1.5割程度
まで濃縮する。１割〜1.5割まで濃縮することに
より残余の溶液(c)はPH14を越える極めて塩基性の
強い溶液となる。このようにして得られる沈澱物(b)は、主として
Na、Ｋ及びSiを含有し、これを利用してSiを取
り出すことも可能であり、又、Siを含む塩として
利用することも可能である。例えば、この塩(b)の
水溶液はSiイオンの抗菌作用を利用した食品添加
剤として有効であり、飲食用のイオン水としても
食品の味をよくし保存性を高める等利用性が高
い。一方、塩基性溶液(c)は、主としてNa、Ｋを含
み、更に若干量のCa、Si、Liを含有する。溶液
(c)は極めて塩基性の強い溶液であるので、水酸化
ナトリウム水溶液の代用として洗浄液、中和剤、
その他の用途に有効に使用することができる。例
えば、船のエンジンの周囲に生じる海水と重油等
の混合汚水を処理し、海水と油を分離する分離剤
として、また製紙工場等から排出される酸性廃液
の処理液としても優れた効果を発揮する。更に、
従来トルエン、ラツカー・シンナー等を溶剤とし
て用いざるを得なかつたエポキシ系塗料、アクリ
ル系塗料の溶剤としても適用することができる。又、この溶液(c)を加熱して水分を蒸発させるこ
とにより潮解性のない砂状の白い固体である残渣
物(d)が得らる。この残渣物(d)は主としてＫ、Na、
Caの塩、酸化物及び水酸化物であり、水に溶か
した際、極めて強い塩基性を示すことからNa−
CaO等超強塩基といわれる化合物をも含有すると
推定される。この溶液(c)及び残渣物である固体に
ついては既に本出願人が出願済である（特願昭63
−106801号）。尚、溶液(c)は極めて強い塩基性を有するので、
これを加熱下で水分を除去する場合、耐腐食性の
ある容器が必要となる。水分の除去は減圧で比較
的低温で行うことも可能である。［発明の効果］以上の説明から明らかなように本発明によれば
海水のPHを段階的に変化させるという極めて簡単
な方法により海水中の有効な成分を固体として取
り出すことができ、しかもその際ある程度成分を
分離した状態で取り出すことができる。又、この
ようにして取り出した海水中の成分はそのままあ
るいは適当な処理を施すことによつて多方面に利
用することができる。［実施例］１Ｐ−Ｓ酸の調製真水１に動物骨の焼成物からなるリン酸カ
ルシウムを主成分とする粉末50ｇを溶解し、PH
13以上の使用液(1)を得た。水溶液(1)に対し５％
の濃硫酸を加え、PH0.2のＰ−Ｓ酸を製造した。２ Ca−Na水溶液の調製海水１に石灰石の焼成物である酸化カルシ
ウムを主成分とする粉末30ｇを溶解し、PH13以
上の水溶液(2)を得た。一方、水１に上記粉末
30ｇを溶解し、PH13以上の水溶液(3)を得た。水
溶液(2)と水溶液(3)との１対１の混合液に対し５
％のNaOH（固体）を溶解し、Ca−Na水溶液
を製造した。３海水中の塩分離第１の分離工程海水500に対し、上記のＰ−Ｓ酸10を加
え、３時間放置した後、不純物を濾過により除
去した。これにより海水はPH1.6となつた。次
いで、低PH化した海水500に上記のCa−Na
水溶液を25を加え10時間放置した。この時、
生成した沈澱物(a)を濾別後、天日乾燥した。約
20Kgの固型物を得た。沈澱物除去後の海水はPH
9.1であつた。沈澱物(a)について、乾燥前の泥
状のものについて元素分析した結果を表１に示
す。また、沈澱物(a)除去後の海水についてイオ
ン分析した結果を表２に示す。尚、海水そのま
まの元素分析の結果を比較のために示した。以上の結果からも明らかのように、Mg、
Al、Cu、Fe、Zn等の元素が有意に海水から沈
澱物(a)へ移行していることが認められる。第２の分離工程第１の分離工程で残こつた海水10を加熱し
て水分を除去し、1.5の濃縮溶液とした。こ
の濃縮溶液を急冷させることによつて沈澱物(b)
が析出した。この沈澱物(b)はさらさらした結晶
性の塩で濾過によつて容易に溶液から分離する
ことができた。沈澱物(b)は200ｇであつた、溶
液(c)はPH14以上の極めて強い塩基性を示した。
乾燥後の沈澱物(b)を元素分析した結果を表３
に、残りの溶液(c)を元素分析した結果を表４に
それぞれ示す。以上の結果からも明らかのように、沈澱物(b)
はアルカリ金属、アルカリ土類金属の他、ケイ
素を比較的多く含む塩である。又、溶液(c)はア
ルカリ金属、アルカリ土類金属の他は殆ど有意
量の陽イオンは含まなかつた。［利用例］本発明の塩分離方法によつて沈澱物を除去した
後の海水を用いて燃焼助剤（特開昭63−225695
号）を製造した。すなわち、上記海水を酸化カル
シウムを主成分とする強アルカリ剤で高PHにした
後、油と上記強アルカリ剤と水との混合物を溶解
せしめ、不溶物を除き燃焼助剤とした。このようにして得られた燃焼助剤は、ガソリン
等を用いた内燃機関の燃焼系に噴霧状態で添加す
ることによりガソリン等の燃焼を設け、燃費、カ
ロリー共に上昇させ、しかも不完全燃焼による有
害ガスの発生を最小限にした。更に、燃焼系へ供給する際、供給系での目づま
り等のトラブルが海水をそのまま使用する場合に
比べ激減した。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１海水を硫酸イオンを含有する強酸により低PH
に調整した後、強アルカリ剤を加え高PHにし、そ
の際生成する沈澱物と残余の海水とを分離する第
１の分離行程と、前記残余の海水を濃縮後冷却
し、その際生成する沈澱物と溶液とを分離する第
２の分離行程とから成ることを特徴とする海水中
の塩分離方法。２前記強酸が動物骨を高温焼成して成る活性化
した燐酸カルシウムを溶解せしめた水溶液に硫酸
を加え、沈澱物を除去して成る強酸である請求項
第１項記載の海水中の塩分離方法。