JPH08276191A

JPH08276191A - 水溶液中のシリカ回収方法および該方法に用いるシード

Info

Publication number: JPH08276191A
Application number: JP789296A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kubota; 康宏窪田; Akira Ueda; 晃上田; Yukimitsu Sugawara; 幸光菅原; Takafumi Furukawa; 孝文古川
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1996-10-22

Abstract

(57)【要約】【課題】シリカ含有水溶液中のシリカを回収する際
に、シリカの回収効率を向上させながら、添加する添加
物の消費量を減少させるとともに、シリカ回収後の上澄
液における清澄性も向上させる。【解決手段】シリカ含有水溶液中にシリカ吸着性シー
ドを添加し、水溶液中のシリカをシードに吸着させた
後、シードを含む水溶液を固液分離し、固形分をシリカ
含有物として回収するシリカ回収法において、シードと
して陽イオン担持シリカコロイド、シリカゲル及びこれ
らの混合物からなる群から選択されるシードを用いると
ともに、該シードを添加した水溶液のｐＨを、水溶液の
シリカの過飽和分の少なくとも６０％を該シードに吸着
させるように調整する。また、必要に応じて、反応の生
成物の上澄液に凝集剤を添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地熱熱水を始めと
するシリカ（珪酸）含有水溶液中のシリカを吸着、回収
し、前記水溶液の流路におけるシリカスケールの生成を
防止する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地熱発電は、地中の高温地熱流体を噴出
させ、分離された水蒸気を用いて発電を行うものである
が、この場合、水蒸気とともにシリカを数百ppmの濃度
で含む地熱熱水が噴出する。噴出した地熱熱水は、地下
還元井を経て地中に還流されるが、地熱流体の温度が２
５０℃〜３５０℃であるのに対し、還流される地熱熱水
の温度が９７℃〜９８℃と低温であるため、地熱熱水に
おけるシリカの溶解度は相対的に低下する。しかも、水
蒸気との分離に伴いシリカが濃縮されることから、地熱
熱水に含まれるシリカの一部は過飽和状態となる。

【０００３】この過飽和シリカはシリカスケールとして
地熱発電所内の熱水経路や前記地下還元井の内壁等に析
出、付着しやすいため、熱交換器の熱効率低下や前記熱
水経路の閉塞、あるいは前記地下還元井の容量減少等の
原因となっている。しかも、このシリカスケールは前記
内壁等に強固に付着して除去が困難であるため、シリカ
スケールの付着が進行した場合には、前記熱水経路ある
いは地下還元井の使用を中断し、シリカスケールを除去
しなければならない。このように、地熱熱水中における
シリカの存在は、地熱熱水の利用上大きな障害となって
いる。

【０００４】そこで、地熱熱水中に含有されるシリカを
除去し、前記熱水経路あるいは地下還元井に対するシリ
カスケールの付着を防止する目的で、従来より例えば特
開昭第６３−１４９６号公報に開示された方法が知られ
ている。これは、地熱熱水の一部を滞留してシリカコロ
イドを生成させた後、滞留した地熱熱水と残りの地熱熱
水とを接触させることにより前記シリカコロイドに地熱
熱水中のシリカを吸着させ、成長したシリカコロイドを
限外濾過により回収するものである。

【０００５】また、地熱熱水にアルミニウムや鉄等の多
価陽イオンを添加してシリカを凝集させ、この凝集シリ
カを核としてシリカコロイドを生成させた後、このシリ
カコロイドを浮上分離等により回収する方法もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法のうち、特開昭第６３−１４９６号公報に開示
の方法では、得られたシリカコロイドの粒径が小さいた
め、濾過膜の細孔径に近似の大きさのコロイドにより濾
過膜が閉塞する恐れがあった。また、多価陽イオンを添
加する方法では、使用する全ての地熱熱水に多価陽イオ
ンを添加する必要があるため、多量の多価陽イオンが必
要となりコストが増大するという問題があった。しか
も、上記方法では、いずれの場合も、シリカ回収後の上
澄液に白色の懸濁物質が浮遊し、その清澄性が低いとい
う点も問題となっていた。

【０００７】従って、本発明の主たる目的は、地熱熱水
を始めとするシリカ含有水溶液中のシリカを回収する際
におけるシリカの回収効率の向上と、シリカの回収に際
してシリカ含有水溶液に添加する添加物の消費量の減少
である。本発明の他の目的は、シリカ回収後の上澄液に
おける清澄性の向上である。更に、本発明は、シリカ回
収に際して用いて好適なシードを提供することも目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、シリカを含有
する水溶液中にシリカ吸着性を有するシードを添加し、
前記水溶液中のシリカを前記シードに吸着させた後、前
記シードを含む水溶液を固液分離し、得られた固形分を
シリカ含有物として回収する水溶液中のシリカ回収方法
を提供する。ここで、予め調製した陽イオン担持シリカ
コロイド、シリカゲルおよびこれらの混合物からなる群
から選択されるシードを用いるとともに、該シードを添
加した水溶液のｐＨを、水溶液のシリカの過飽和分の少
なくとも６０％を該シードに吸着させるように調整す
る。なお、本明細書にあっては、過飽和分に対する除去
割合（％）は、９０℃での非晶質シリカの溶解度３２０
ｍｇ／ｌに基づいて算定したものを意味する。

【０００９】上記陽イオン担持シリカコロイドは、シリ
カを含有する地熱熱水等の前記水溶液の一部を加熱濃縮
して得られたシリカコロイドに、多価陽イオンを接触さ
せることにより調製する。この場合、担持される多価陽
イオンは、アルミニウム、マグネシウムまたはカルシウ
ムイオンのいずれかから選択することが望ましい。一
方、シリカゲルは、一般の市販の粒状物で構わないが、
４５μｍ以下の粒径を有するものが好ましい。

【００１０】本発明では、このようなシードを添加して
得た水溶液のｐＨを所定の範囲に調整して、地熱熱水等
の水溶液中のシリカの過飽和部分の少なくとも６０％を
該シードに吸着させるものであるが、このようなシリカ
除去割合は、前記水溶液のｐＨの範囲を、陽イオン担持
シリカコロイドからなるシードのみを用いる場合は７〜
１０に、シリカゲルからなるシードを含めて用いる場合
は７〜８に調整することにより、達成することができ
る。また、この場合のシード添加量は、前記水溶液１リ
ットルに対するシリカの添加量が１ｇ以上となる量が好
ましい。

【００１１】また、上記の方法で上澄液における清澄性
を向上させるために、前記水溶液のｐＨの範囲の調整後
に、反応物の上澄液に凝集剤を必要に応じて添加する。
この種の凝集剤としては、例えばポリ塩化アルミニウム
もしくは有機高分子系凝集剤が好適に用いられる。この
ような凝集剤の添加より、上澄液中を浮遊する懸濁物質
が速やかに凝集沈降し、上澄液の清澄性が向上する。ま
た、懸濁物質の凝集沈降に伴い、上澄液中の溶存シリカ
濃度も低下する。

【００１２】更に、固液分離により得られた固形分の一
部を再生シードとして再度前記水溶液中に添加してもよ
い。これによって、使用するシードの消費量が減少す
る。また、前記水溶液中における経時的なシリカの重合
を防止し、それに伴うシリカ回収率の低下を防止する目
的で、シードの添加に先立ち、採水直後の前記水溶液を
一旦アルカリ性とした後、前記シードの添加に際して中
性に戻してもよい。

【００１３】このように、本発明においては、予め調製
した陽イオン担持シリカコロイド、好ましくは粒径４５
μｍ以下のシリカゲル、およびこれらの混合物からなる
群から選択されるシードを用いるとともに、該シードを
添加した水溶液のｐＨを、水溶液のシリカの過飽和部分
の少なくとも６０％を該シードに吸着させるように、好
ましくは陽イオン担持シリカコロイドシードのみの場合
には７〜１０の範囲に、シリカゲルシードを含む場合は
７〜８に調整するようにし、水溶液中のシリカの回収効
率を向上させたものである。ここで、前記シードを多価
陽イオン担持シードとする場合は、その調製に多価陽イ
オンが必要となるが、本発明では、多価陽イオンを前記
水溶液中へ添加するのではなく、前記水溶液に添加する
前のシードにのみ添加するものであるので、多価陽イオ
ンの消費量は少なくて済む。

【００１４】また、固液分離により得られた固形分の一
部を再生シードとして再度前記水溶液中に添加すること
によっても、シードの消費量が減少する。更に、前記水
溶液を、前記シードの添加に先立ち一旦アルカリ性とし
た後、前記シードの添加に際して中性に戻すことによ
り、前記水溶液中におけるシリカの重合と、それに伴う
シリカ回収率の低下が防止される。

【００１５】更にまた、本発明は、シリカを含有する水
溶液からのシリカ回収に際して、シリカを含有する水溶
液中に添加して、水溶液中のシリカを吸着させるシード
において、シリカ含有水溶液の一部を加熱濃縮してシリ
カをゲル化させてシリカコロイドを生成し、該シリカコ
ロイドに多価陽イオンを担持させて生成されるシードを
提供する。ここで、多価陽イオンはアルミニウム、マグ
ネシウムまたはカルシウムのいずれかから選択される物
質のイオンであることが望ましい。このようなシードと
すると、シリカ含有水溶液自体をシードの原水として有
効利用できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
種々の実施形態について更に詳しく説明する。本発明に
係る水溶液中のシリカ回収方法の第一の実施形態を図１
のフローチャートに示す。本実施形態では、まず、地中
より噴出したシリカを多量に含有する地熱熱水（シリカ
を含有する水溶液）１の一部を、図中符号Ａで示す経路
を経て濃縮槽２-１内に流入させる。

【００１７】濃縮槽２-１内に流入した地熱熱水は、含
有するシリカがコロイド状となるまで加熱濃縮され、シ
リカコロイドが形成される。また、その濃縮の過程で、
多価陽イオン（図中符号Ｔ）が例えば塩化物等の状態で
添加され、その結果、濃縮槽２-１内にて、シリカコロ
イドを含有し、かつ多価陽イオンを担持する多価陽イオ
ン担持シード（以下、「担持シード」と略称する。）Ｓ
₁が調製される。そして、この担持シードＳ₁は、ついで
シード貯槽２-２に移送される。

【００１８】ここで、濃縮槽２-１内に多価陽イオンＴ
を添加し、担持シードＳ₁とする理由は、多価陽イオン
Ｔの担持により、シリカコロイドのみをシードとした場
合に比べ、シードのシリカ吸着能力が向上するためであ
る。なお、多価陽イオンＴは、アルミニウムイオン、マ
グネシウムイオンまたはカルシウムイオンのいずれかか
ら選択されることが望ましい。

【００１９】一方、地熱熱水１の大部分は図中符号Ｂで
示す経路を経て反応槽３に流入され、かつそのｐＨは、
ｐＨ調整装置４から適宜供給されるｐＨ調整剤により、
ｐＨ＝７〜１０、より望ましくは７〜９の範囲内に維持
される。ここで、地熱熱水１のｐＨを上記範囲内とする
理由は、この範囲内では地熱熱水１中のシリカの重合速
度が速く、シードに対するシリカの吸着が相対的に容易
となり、かつ地熱熱水１のｐＨが中性に近いため、ｐＨ
の調整も容易となるためである。多価陽イオンの種類と
調整ｐＨの関連について言及すると、アルミニウムイオ
ンを用いた場合は、上記のｐＨ範囲でシリカ吸着能力は
殆ど変わらないが、カルシウムイオンの場合は上記の範
囲ではｐＨが９より大きくなると、シリカ除去効果が高
まる。しかし、カルシウムイオンはアルミニウムイオン
もしくはマグネシウムイオンと比較すると、シリカ除去
効果は低い。一方、マグネシウムイオンは、ｐＨが８よ
り大きくなるとアルミニウムイオンよりもシリカ除去効
果は大きくなるが、最大値は９から１０付近で、それ以
上では効果が弱まる。

【００２０】地熱熱水１のｐＨ調整後、担持シードＳ₁
を反応槽３に流入させ、反応槽３内にて、担持シードＳ
₁と反応させる。また、反応槽３への担持シードＳ₁の添
加量については、本発明者らの研究によれば、１リット
ルの地熱熱水１に対し、少なくともシリカに換算して１
ｇ相当の担持シードＳ₁が添加されていれば、実用上問
題ない程度のシリカ回収効果が期待できるという結果が
得られている。

【００２１】反応後の混合液は反応槽３から固液分離装
置５に流入され、固液分離装置５にて、シリカを主成分
とするスラッジ６（固相）とシリカ含有率の低い低シリ
カ熱水７（液相）とに分離される。ここで、スラッジ６
と低シリカ熱水７との分離に際しては、自然沈降等容易
かつ確実な方法が適用可能である。

【００２２】こうして分離されたスラッジ６の一部は、
多価陽イオンＴが担持された再生シードＳ₂として、図
中符号Ｃで示す経路を経て反応槽３内に還流され、再度
地熱熱水１と反応させられる。その結果、再生シードＳ
₂に地熱熱水１中のシリカが吸着され、更に、固液分離
装置５にて、スラッジ６と低シリカ熱水７とに分離され
る。このスラッジ６の一部は再度再生シードＳ₂として
反応槽３に還流、使用される。そして、上記工程を繰り
返すことにより、地熱熱水１中のシリカが、高い回収効
率で連続的に回収される。

【００２３】更に、本発明に係る方法では、固液分離に
より得られたスラッジ６の一部を再生シードＳ₂として
再度反応槽２に添加することにより、シードの消費量を
減少させている。地熱熱水１に対する担持シードＳ₁ま
たは再生シードＳ₂の添加量がシリカに換算して熱水１
リットル当り最低１ｇと少量で済むことも、シード消費
量の減少に貢献している。

【００２４】加えて、本実施形態の場合には、シードＳ
₁として地熱熱水１の一部を加熱濃縮して得られたシリ
カコロイドを用いることにより、地熱熱水１自身をシー
ドＳ₁として有効に利用できる。また、多価陽イオンＴ
をシードＳ₁とする熱水にのみ添加すればよいため、多
価陽イオンＴの消費量が少くて済むという効果もある。

【００２５】一方、上記工程において再生シードＳ₂と
して使用されないスラッジ６は脱水槽８にて脱水され、
高シリカ産物９として、建設材料等その他に有効利用さ
れる。また、低シリカ熱水７は、脱水槽８から排出され
た水分とともに、図示しない地下還元井あるいは熱交換
器等に送られる。

【００２６】図２は、本発明に係る水溶液中のシリカ回
収方法の第二の実施形態を示すフローチャートである。
この実施形態では、シードＳ₁としては粒径４５μｍ以
下のシリカゲルを用い、シード貯槽等を設けず、反応槽
３内にこのシードＳ₁を直接添加して地熱熱水１と反応
させている点のみが第一の実施形態と異なる。ここで、
粒径４５μｍ以下のシリカゲルをシードとして使用する
理由は、このような粒径とすると、シードＳ₁のシリカ
吸着能力が大きく向上し、４５μｍより大径のシードを
反応させた場合に比べ、反応後の上澄液中のシリカ濃度
がかなり低下するからである。これは、シード粒径の縮
小に伴う比表面積の増大等が原因となっていると考えら
れる。

【００２７】また、反応槽３へのシードＳ₁の添加量
は、第一の実施形態の場合と同様であるが、反応槽３内
における地熱熱水１のｐＨは、シード添加後に７から８
の範囲に調整するのが好ましく、例えばｐＨが９と高く
なると、粒径を上記範囲とした効果が現れず、またシリ
カが溶解して反応後のシリカ濃度が高くなってしまう。

【００２８】図３は、本発明に係る水溶液中のシリカ回
収方法の第三の実施形態を示すフローチャートである。
本実施形態は、固液分離装置５にてシリカを主成分とす
るスラッジ６と上澄液とに分離した後に、上澄液に所定
量の凝集剤Ｇを添加し、上澄液中を浮遊する懸濁物質を
凝集沈降させる点のみが第一の実施形態と異なる。

【００２８】ここで用いる凝集剤Ｇとしては、ポリ塩化
アルミニウムもしくはポリアクリルアミド系、変性ポリ
アクリルアミド系凝集剤等の有機高分子系凝集剤が好ま
しく、これらを単独でもしくは併用して使用する。凝集
剤の添加量は、上澄液の懸濁度、要求される清澄性の度
合等に応じて、適宜、選択する。このように凝集剤Ｇを
添加すると、懸濁物質が凝集沈降して上澄液の清澄性が
向上するばかりではなく、上澄液中の溶存シリカ濃度も
低下する。この清澄性が向上した上澄液は、シリカ含有
率の低い低シリカ熱水７として、脱水槽８から排出され
た水分とともに、図示しない地下還元井あるいは熱交換
器等に送られる。

【００２９】図４は、本発明に係る水溶液中のシリカ回
収方法の第四の実施形態を示すフローチャートである。
この実施形態では、第二の実施形態における場合と同様
に、シード貯槽等を設けず、所定粒径のシリカゲルから
なるシードＳ₁を反応槽３内に直接添加して地熱熱水１
と反応させるとともに、第三の実施形態における場合と
同様に、固液分離装置５にて分離した上澄液に所定量の
凝集剤Ｇを添加して上澄液中を浮遊する懸濁物質を凝集
沈降させている。反応槽３へのシードＳ₁の添加量、反
応槽３内における地熱熱水１のｐＨ範囲は、第二の実施
形態の場合と同様であるが、シリカゲルの粒径に依存し
て必要な凝集剤の量は異なる。すなわち、シリカ回収効
率を高めるべく、シリカゲルの粒径をより小さくする
と、一般に上澄液の濁度が増し、必要な凝集剤の添加量
は増大する。一方、シリカゲルの粒径を大径のものとす
ると、逆に上澄液の濁度は低下し、必要な凝集剤の添加
量は減少する。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の方法を実施例によって更に詳
細に説明する。実施例１４０リットルの地熱熱水を容器にとり、これを加熱器で
沸騰加熱させて、８４０ミリリットルになるまで蒸発濃
縮する一方、アルミニウムおよびカルシウムの塩化物試
薬を金属イオン濃度として１０００ｐｐｍになるように
蒸留水にそれぞれ溶かしたものを、上記濃縮の過程で添
加し、各金属イオンを担持させたシードをそれぞれ調製
した。ここで、塩化物試薬を溶かした蒸留水の添加量
は、金属イオン担持シードとして熱水に添加したときに
金属イオン濃度が５０ｐｐｍになるように算定されたも
のとした。また、比較のために、上記の蒸発濃縮により
製造したシリカコロイドのみからなる熱水シードを用意
した。

【００３１】上記のようにして調製した金属イオン担持
シードを、熱水９６０ミリリットルに対して金属イオン
担持シード４０ミリリットルの割合で地熱熱水に添加し
た。このときのシリカ量は、調整後の熱水シードで２
５．１ｇシリカ／リットル（原地熱熱水のシリカ濃度５
２８ｐｐｍの４７．６倍）であるので、添加後の溶液中
に１．００６ｇシリカ／リットルとなる。また、シリカ
コロイドのみからなるシードについても同様に地熱熱水
に添加し、両者のシリカ除去効果を比較した。その結果
を次の表１に示す。

【表１】

【００３２】この表１から、金属イオン担持シードは、
シリカコロイドのみをシードとした場合に比べ、反応後
の上澄液中のシリカ濃度が、１０〜１００ｐｐｍ程度低
下することが分かる。また、表１から、担持シードのシ
リカ吸着能力は、実験を行ったｐＨ７の場合は、アルミ
ニウムイオンを金属イオンとして用いた方が、カルシウ
ムイオンを用いるよりも高くなることが分かる。

【００３３】実施例２シードとして粒径４５μｍ以下のシリカゲルと４５μｍ
より大径のシードを用意し、それぞれ図２の場合のよう
に、地熱熱水と直接反応させ、シリカ除去効果を比較し
た。その結果を表２に示す。なお、表２では、ｐＨは無
調整（約７．２）としている。

【表２】

【００３４】この表から明かなように、粒径４５μｍ以
下のシリカゲルシードを用いた場合は、４５μｍより大
径のシリカゲルシードを反応させた場合に比べ、反応後
の上澄液中のシリカ濃度が約７０ｐｐｍ程度低下した。
この原因としては、シード粒径の縮小に伴う比表面積の
増大等が考えられる。

【００３５】さらに、シードの粒径の影響について、更
に５、１０、３０、５０μｍの４種類の粒径のシリカゲ
ルシード（和光製薬製「Wakogel LC」）を用いて、地熱
熱水のシリカ回収バッチ試験を行った。試験の手順は前
述したものと同様であるが、シード添加量、反応時間は
表３のように変更した。結果を同じく表３に示す。

【表３】

【００３６】これから明らかなように、粒径が５および
１０μｍの場合は、シリカ除去効果が大きく、５１８〜
５２２ｐｐｍの初期シリカ濃度を３７９〜４００ｐｐｍ
まで低減させたが、粒径が３０および５０μｍの場合
は、４３０ｐｐｍ程度までしか低減しなかった。一方、
濁度については、粒径が５および１０μｍの場合は、清
澄性は悪いが、粒径が３０および５０μｍの場合は透明
であった。なお、上記の実験ではｐＨを無調整とした
が、ｐＨを９とした場合についてもｐＨ以外は上記と同
じ条件とした実験を行った。その結果、反応後のシリカ
濃度は４５０ｐｐｍ程度であり、十分な結果は得られな
かった。これは、ｐＨが９と大きくなるとシリカが溶解
してくるためであると考えられる。また、ｐＨ９でのシ
リカゲルシードの粒径の差によるシリカ濃度への影響は
ほとんど認められなかった。

【００３７】実施例３図３もしくは図４に示す実施形態を例証すべく、上澄液
に対する凝集剤の添加の影響を調べた。担持シードを用
いた一例から比較的濁っていて浮遊物が認められる上澄
液を用意した。凝集剤としてはポリ塩化アルミニウム
（以下「ＰＡＣ」と略称する。）と市販のポリアクリル
アミド系凝集剤（三井サイテック社「Ａ１３０」、以下
「Ａ１３０」と略称する。）とを併用し、上記上澄液１
ｍｌあたり総量にして０．５〜５ｍｇを添加した。その
結果を次の表４に示す。

【表４】

【００３８】表４から明らかなように、凝集剤を添加す
ると、懸濁物質が凝集沈降して上澄液の清澄性が向上す
るばかりではなく、上澄液中の溶存シリカ濃度も低下し
ている。

【００３９】実施例４地熱熱水を採水し、直後にアルカリ性とし、かつそのｐ
Ｈを、シードの添加に際して中性に戻してから反応させ
た。結果を表５に示す。

【表５】

【００４０】この場合、採水直後に何等処理を行わない
地熱熱水に比べ、地熱熱水中のシリカ回収効率は若干な
がら向上している。これは、地熱熱水を採水直後にアル
カリ性とすることにより、採水から反応までの期間にお
けるシリカの重合と、それに伴うシリカ回収率の低下が
防止されたためと考えられる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の水溶液中の
シリカ回収方法によれば、予め調製した陽イオン担持シ
リカコロイド及びシリカゲルからなる群から選択される
シードを用いるとともに、該シードを添加した水溶液の
ｐＨを、水溶液のシリカの過飽和部分の少なくとも６０
％を該シードに吸着させるように、調整するようにした
ので、水溶液中のシリカの回収効率を十分に向上させる
ことができる。また、シリカの回収に際して使用される
多価陽イオン等の添加物の消費量も少なくて済む。

【００４２】また、シードを多価陽イオン担持シードと
する場合は、その調製に多価陽イオンが必要となるが、
本発明では、多価陽イオンを前記水溶液中へ添加するの
ではなく、地熱熱水水溶液に添加する前のシードにのみ
添加するものであるので、多価陽イオンの消費量は少な
くて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態を示すフローチャート
である。

【図２】本発明の第二の実施形態を示すフローチャート
である。

【図３】本発明の第三の実施形態を示すフローチャート
である。

【図４】本発明の第四の実施形態を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１地熱熱水２-１濃縮槽２-２シード貯槽３反応槽４ｐＨ調整装置５固液分離装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０３Ｇ 4/00 ５５１Ｆ０３Ｇ 4/00 ５５１Ｅ２１Ｂ 43/00 (72)発明者古川孝文埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地三菱マテリアル株式会社総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリカを含有する水溶液中にシリカ吸着
性シードを添加して反応させて、前記水溶液中のシリカ
を該シードに吸着させ、ついで、得られた前記シードを
含む水溶液を固液分離し、固形分をシリカ含有物として
回収する水溶液中のシリカ回収方法において、前記シー
ドとして陽イオン担持シリカコロイド、シリカゲル及び
これらの混合物からなる群から選択されるシードを用い
るとともに、該シードを添加した水溶液のｐＨを、水溶
液のシリカの過飽和分の少なくとも６０％を該シードに
吸着させるように調整することを特徴とするシリカ回収
方法。
【請求項２】前記陽イオン担持シリカコロイドは、前
記シリカ含有水溶液の一部を加熱濃縮してシリカをゲル
化させてシリカコロイドを生成し、該シリカコロイドに
多価陽イオンを担持させて生成したものであることを特
徴とする請求項１記載のシリカ回収方法。
【請求項３】前記多価陽イオンがアルミニウム、マグ
ネシウムまたはカルシウムのいずれかから選択される物
質のイオンである請求項２記載のシリカ回収方法。
【請求項４】陽イオン担持シリカコロイドのみを前記
シードとして用いる場合、前記水溶液のｐＨの範囲を７
〜１０に調整して反応させることを特徴とする請求項１
ないし３の何れか１項に記載の水溶液中のシリカ回収方
法。
【請求項５】シリカゲルのみをシードとして用いる場
合、該シリカゲルを４５μｍ以下の粒径を有するものと
し、前記水溶液のｐＨ範囲を７〜８に調整することを特
徴とする請求項１記載のシリカ回収方法。
【請求項６】前記反応の生成物の上澄液に凝集剤を添
加することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項
に記載のシリカ回収方法。
【請求項７】固液分離により得られた固形分の一部を
再生シードとして再度前記水溶液中に添加することを特
徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載のシリカ
回収方法。
【請求項８】前記シードが添加される前記水溶液を、
採水直後にアルカリ性として前記水溶液中におけるシリ
カの重合を停止させた後、前記シードの添加に際して中
性に戻すことを特徴とする請求項１ないし７の何れか１
項に記載のシリカ回収方法。
【請求項９】前記シードを、前記水溶液１リットルに
対するシリカの添加量が１ｇ以上となるよう前記水溶液
に添加することを特徴とする請求項１ないし８の何れか
１項に記載のシリカ回収方法。
【請求項１０】前記凝集剤として、ポリ塩化アルミニ
ウム、有機高分子系凝集剤から選択される物質を用いる
ことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項１１】シリカを含有する水溶液からのシリカ
回収に際して、シリカを含有する水溶液中に添加して、
水溶液中のシリカを吸着させるシードにおいて、前記シ
リカ含有水溶液の一部を加熱濃縮してシリカをゲル化さ
せてシリカコロイドを生成し、該シリカコロイドに多価
陽イオンを担持させて生成されるシード。
【請求項１２】前記多価陽イオンがアルミニウム、マ
グネシウムまたはカルシウムのいずれかから選択される
物質のイオンである請求項１１記載のシード。