JPH0624973B2 - 天然産出塩の塩分離方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は岩塩、原塩等の天然産出塩に含まれる各種元
素を有効に利用するための方法に係り、特にこのような
天然産出塩を用途に応じた組成の塩に分離する方法に関
する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする問題点］ 岩塩は天然に産する塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）の結晶
状固体で、約９９％がＮａＣｌであるが、その他マグネ
シウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、けい素（Ｓｉ）
等の元素や不純物を含んでいる。一方、原塩は太陽熱等
を利用して海水中の水分を蒸発させて固形塩としたもの
で、成分的には岩塩より不純物が大いが精塩後食料用或
いはソーダ工業等の工業用に用いられている。また岩塩
は主にソーダ工業に用いられてきたが、日本では産出量
が極めて少ないことから、現在では殆ど利用されていな
い。

ところで、本発明者はかねてより海水中の塩の利用につ
いて研究を重ね、海水中の有効成分を沈澱生成物として
容易に取り出す海水中の塩分離方法を開発するととも
に、更にこれら分離された海水中の塩を利用した燃料改
質剤、飲食品製造用イオン水を提案しており、優れた効
果を得ている（特開平２−２２１１０７号、特願平１−
８４５３４号、特願平１−１１３２４６号等）。

しかしながら、このような海水を原料とする海水利用事
業は海水を長距離運搬しなければならない内陸やまた海
水を容易に得ることのできない地域では、困難である。

本発明は運搬の容易な岩塩、原塩等の固形塩の利用を図
り、ＮａＣｌのみならずその有効成分を取り出す天然産
出塩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本発明の天然産出塩の塩分離
方法は、天然産出塩を溶解した水溶液に硫酸イオンを含
有する強酸を加え低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水溶液
とを分離する第１の分離工程と、前記残余の水溶液を濃
縮後冷却し、その際生成する沈澱物と水溶液とを分離す
る第２の分離工程とから成るものである。

岩塩は天然に産出するもの、原塩はいわゆる天日塩がそ
のまま用いられ、それを数重量％程度水に溶解し水溶液
（以下、塩水という）とする。この際、土、砂等の不溶
物があれば予め除去しておく。尚、岩塩又は原塩を溶解
させる水は真水のみならず海水を用いてもよい。尚、１
回の分離工程でより多くの塩を分離するためには、海水
に飽和状態になるまで天然塩を溶解させたものを原料と
して分離を行なえばよい。これにより歩留りよく塩を回
収することができる。

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、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、ｐ
Ｈ０．２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酸を塩水に対
し数％加え、２〜３時間放置することにより上記水溶液
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濾過等の手
段により除去する。また、強酸として、海水の塩の分離
工程で最初に得られる沈澱物とカルシウム化合物を混
合、焼成して成る焼成体と硫酸とを混練した半固形状の
強酸（Ｄ−Ｓ酸）を用いてもよい。このＤ−Ｓについて
本出願人が既に特願平２−２３２８５９号において提案
しているが、Ｐ−Ｓ酸と同様に硫酸に比べ穏やかで扱い
やすく、しかも半固形状であるので運搬が容易であり、
本願の方法には特に好適である。

次に、強アルカリ剤は、一度低ｐＨに調整した塩水を中
和し、更に高ｐＨにするためのもので、これにより高ｐ
Ｈ下で溶解度の低下するアルカリ土類金属類、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
合塩水に対し３重量％、Ｃａ−Ｎａの水溶液の場合約５
重量％加え、１０時間以上放置する。これによって塩水
はｐＨ１３以上の塩基性を呈し、若干の沈澱物（ａ）が
生成する。得られた沈澱物（ａ）はその乾燥後、高温で
焼成することによりセラミック状となる。このセラミッ
ク状組成物は、自動車等のエアフィルタ用に或いは水の
処理剤や脱臭剤等として利用できる。海水の塩分離によ
って同様にして得られるセラミック状組成物についての
これら利用法は本発明者によって既に提案されており
（特願平１−２９７９８１号、特願平１−２９９０８６
号、特願平１−３０６８２２号）、本発明によって得ら
れるセラミック状組成物もこれらに開示される方法と全
く同様に利用することができる。

次に、第２の分離工程では、まず沈澱物（ａ）を除去し
た残余の塩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）と液体（ｃ）
とを濾過等によって分離する。ここで濃縮の度合は濃縮
前の塩水の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
余の水溶液（ｃ）はｐＨ１４を越える極めて塩基性の強
い水溶液となる。この水溶液（ｃ）を加熱して水分を蒸
発させることにより砂状の白い固体（ｄ）が得られる。

沈澱物（ｂ）はＮａＣｌの主成分としているが、もとの
岩塩或いは原塩に比べ、けい素（Ｓｉ）量が有意に増加
しており、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、固定（ｄ）はもとの岩塩或いは原塩に比べ、Ｎａ
を始めとしてＳｉ、Ａｌ等の陽イオンが有意に増加して
いるのに対し、Ｃｌイオンが著しく減少している。この
固体（ｄ）の水溶液である溶液（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、ラッカー・シンナー等を溶剤として用いざるを得な
かったエポキシ系塗料、アクリル系塗料の溶剤としても
適用することができる。

［実施例］ １．Ｄ−Ｓ酸の調製 海水に、リン酸カルシウムを溶解させた水に５％の濃硫
酸を加えて成るｐＨ０．２のＰ−Ｓ酸を加え低ｐＨ化し
た後、これに水酸化ナトリウム３％を加え２４時間放置
した。この時、生成した沈澱物を濾別後乾燥した。この
沈澱物と動物骨の焼成物から成るリン酸カルシウムを主
成分とするカルシウム化合物とを１：１の混合比で混合
した後、約１０００℃以上で焼成し焼成体を得た。この
焼成体１ｇと硫酸５ｇとをよく混合しＤ−Ｓ酸を製造し
た。

２．塩水溶液の調整 真水１ｔに岩塩（実施例１）、原塩（実施例２）をそれ
ぞれ５０Ｋｇ（５％）加え、攪拌し溶解せしめ、不溶物
を除去し塩水を得た。

３．塩水溶液の分離 実施例１ 岩塩の塩水に対し、Ｄ−Ｓ酸１．５ｋｇを加え２４時間
放置した。これにより塩水溶液はｐＨ１．７となった。
次いで、低ｐＨ化した塩水溶液に水酸化ナトリウム３０
ｋｇを加え１０時間放置した。この時、ｐＨは１３．５
であった。生成した沈澱物（ａ）を濾別後、天日乾燥し
た。約２．４７５ｋｇの固型物（ａ）を得た（第１の分
離工程）。

上記第１の分離工程で残こった塩水溶液を加熱して水分
を除去し、約１６０の濃縮溶液とした。

この濃縮溶液を急冷させることによって沈澱物（ｂ）が
析出した。この沈澱物（ｂ）はさらさらした結晶性の塩
で濾過によって容易に溶液から分離することができた。
沈澱物（ｂ）は４８．９５５ｋｇであった。溶液（ｃ）
を更に加熱し水分を除去し２７．５９５ｋｇの固形物
（ｄ）を得た。

実施例２ 同様にして原塩の塩水を処理し、１．６７ｋｇの沈澱物
（ａ）、４２．２７ｋｇの沈澱物（ｂ）および２８．６
４ｋｇの固形物（ｄ）を得た。

実施例１および実施例２についてそれぞれ沈澱物（ｂ）
及び固形物（ｄ）の各元素分析の結果を表１及び表２に
示す。

表１、２中、ＮａおよびＣｌは重量％を、その他の元素
はｍｇ／を表わす。

［利用例］ 利用例１ 本発明の塩分離方法によって固形物（ｄ）を用いて燃料
改質剤（特願平１−８４５３３号）を製造した。すなわ
ち上記固形物（ｄ）を、ガソリン等燃料と相溶性の有機
溶剤に溶解せしめ燃料改質剤とした。

このようにして得られた燃料改質剤は、ガソリン、軽油
等の燃焼に直接添加することによりこれら燃料の燃焼を
助け、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。

利用例２ 沈澱物（ｂ）５ｇを水１に溶かすことにより飲食品用
イオン水を得た。このイオン水を用いて小麦粉を混練し
て製造した麺は味も良く、又、約８℃以下で２週間腐敗
しなかった。

［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天然産出
塩を溶解した水溶液の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天然産出塩中を有効な成分を用
途に応じた組成として取り出すことができる。又は、固
形塩を用いるので海水を利用する場合のような運搬上の
困難性がない。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】天然産出塩を溶解した水溶液に硫酸イオン
   を含有する強酸を加え低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水
   溶液とを分離する第１の分離工程と、前記残余の水溶液
   を濃縮後冷却し、その際生成する沈澱物と水溶液とを分
   離する第２の分離工程とから成ることを特徴とする天然
   産出塩の塩分離方法。
2. 【請求項２】前記強酸が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１記載の天然産出塩の塩分離方法。
3. 【請求項３】前記天然産出塩が岩塩である請求項１記載
   の天然産出塩の塩分離方法。
4. 【請求項４】前記天然産出塩が原塩である請求項１記載
   の天然産出塩の塩分離方法。