JPS62270416A - 水酸化アルミニウムスラツジから硫酸アルミニウム水溶液を連続的に合成する方法およびそのための装置 - 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】 １発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、アルミニウム関係企業のアルマイト処理工程
の排水中から分離し【く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から硫酸アルミニウム水溶
液を連続的に合成する方法及びそのための装置に関する
。

従来の技術 アルマイト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落としてアルミニ
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
ニウムをエツ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）するに際し、カセイソ
ーダ液でアルミニウム材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Ｍ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。この水洗水は廃水処理工程へ
送られ、中和処理される時に水酸化アルミニウムの白色
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　Ｘ　、　
ＡＡ（ＯＨ）３８〜１２％、不純物（５ｉＯｚ　、有機
物等）６〜３％の組成からなる。

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
廃硫酸の組成は、通常、Ｆｒｅｅ　Ｈ２ＳＯ４７５〜９
０　Ｘ　、　Ａｔ２（ＳＯａ）３２〜０．５％である。

上記のようなアルミニウム表面処理工程から生ずるスラ
ッジ及び廃硫酸は、公害防止及び省資源の見地から、一
般に硫酸アルミニウム水溶液の合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、反応速度のコントロールが困難であり、また、
最終製品の硫酸アルミニウムのｐＨが用途に応じて規定
されることから合成液の最終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は困難と
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
液の合成は、専らいわゆるバッチ方式により行なわれて
おり、一般に１合成器に一定量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問題点 前記従来法では、合成当初は高濃度廃硫酸の１−ｈａ　
８０４が主成分であるので、耐腐蝕性の優れた材質から
成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反面こわれ易いという問題
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、硫パンと略称する
）を含有する希薄硫酸水溶液も問題である。このような
硫パン含有硫酸水溶液は、従来はそれ稚虫じなかったた
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、硫パン含有硫酸水
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、一部の硫酸及び硫パンを含
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、一部の硫酸及び硫パ
ンを含有する処理水が生じる。これらの硫パンを含有す
る希薄硫酸水溶液は、通常）１２Ｓ０．３〜６％、Ａｔ
ｇ（８０ａ）ｓ　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、電解液処理設備
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、上記硫パン
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、廃硫酸及び硫パ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方法及びそれに用いる装置を提供す
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方法及びそのための装置
を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、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
的に合成できる方法及びそのための装置を提供すること
にある。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、前記目的を達成するため、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、これらケ第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槽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な１．６〜２
．５に調整する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
続的に製造する方法が提供される。

上記方法においては反応液のｐＨ調整が一つの重要な因
子となるが、本発明によれば、このｐＨ調整が適正に行
なえるように設計された硫酸アルミニウム水溶液の連続
製造装置が提供され、この装置は、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、 前記硫酸アルミニウムを含有する硫酸水溶液を前記第１
槽に供給するための第１供給管と、前記硫酸アルミニウ
ムを含有する硫酸水溶液を第２槽以降の少なくともいず
れかの槽に供給するための第ｎ供給管（ｎ＝２以上）と
、前記第１槽もしくは第２槽内に配設した第１ｐＨ指示
調節記録計と、 該第１　ｐＨ指示調節記録計と連動して前記第１供給管
内の流量を調節する第１コントロールバルブと、 前記第２槽以降の少なくともいずれかの槽内に配設した
第ｎ　ｐＨ指示調節記録計（ｎ＝２以上）と、 該第ｎ　ｐＨ指示調節記録計と連動して前記第ｎ供給管
内の流量を調節する第ｎ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ものである。

さらに、前記方法においては反応液の温度制御も重要な
因子となり、このため、本発明によれば、 前記した第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（ともＩ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
制御用装置が提供される。

発明の作用 反応終了後に得られる硫酸アルミニウム合成液は濾過、
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合成液の最終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調整に前記した硫パンを含有する希薄
硫酸水溶液を利用するものである。

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

２Ａｔ（ＯＨ）　３＋　３Ｈ２８０４→ＡＬ２（ＳＯａ
）３＋６Ｈ２０（１）ＡＡｓＯｓ　＋　３Ｈ２８０４→
、ｋＬａ　（ＳＯａ）　ａ　＋　３Ｈ２０（２）上記反
応における反応速度定数及びｐＨの影響について、下記
第１表に示す組成のスラッジ、廃硫酸及び硫パンを含有
する希薄硫酸水溶液を用いて検討した。

第　　１　　表 上記三物質の反応は、実験によ−り均一２次反応とみな
せるため、バッチテスト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〜
０．６７１　ｔ／Ｉｄ−ａｏｓ　・ｍａｔ　・ｓｅｃで
あった。上記三者の混合割合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０．０１
　ｔ／Ａ１．２０３−　ｍｏｌ　−ｓｅｃ以上あればよ
いことが判明した。なお、工業的製造を考慮すると、ｌ
　、Ｏｔ　／　Ａ７ｚ０３−　ｍｏｌ　−ｓｅｅまでで
あればよい。

また、ｐＨ値が高い、すなわちＦｒｅｅ　ＨｇＳＯ４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、合成液の最終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ｐ）１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、終局的に所定の合成液の最終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、硫パンを含
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．ｏ）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、各種の反応液のｐＨな一定に保持するように硫パ
ンな含む希薄硫酸水溶液を供給するが、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槽の反応槽のｐＨは帆１〜１．０に制御することが望
ましい。

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な示す
フローシートであり、図中、Ｉ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ア
であり、２は混合槽、３は第１槽乃至第ｎ槽よりなる反
応（１ｑ） 槽、４は硫パ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、ｎ　＝　５の場合を示し、５槽
から成り、第１４ＷＲｘと第２槽Ｒ２どの間は水面が溢
流するように上方に突設された埋伏の隔壁８ａにより分
画されており、また第２槽几２と第３槽１ｔ３、第３槽
Ｒ３と第４槽Ｒ４、第４槽Ｒ４と第５槽Ｒ５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８
ｂにより分画されており、各種には電動機Ｍにより回転
駆動される攪拌機９が配設されている。

スラッジはベルトコンベアｊにより混合槽２に供給され
、一方、希薄硫酸タンク４内の常温の硫パンな含む希薄
硫酸水溶液は、ポンプ１０により供給ラインＩＩ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成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第４槽曳に供給さ
れる。混合槽２内のスラッジと硫パン含有硫酸水溶液の
混合物は約７０〜８０℃の高温状態にあり、攪拌機９に
より攪拌混合された後第１反応槽＆に送られる。一方、
廃硫酸タンク５内の廃硫酸はポンプ１４により廃硫酸受
槽１５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、ポンプ１７により第
１反応槽Ｒ１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
及び硫パン含有硫酸水溶液の混合物からなる反応液は、
攪拌器９による攪拌下に第１槽Ｒ１から最終の第５槽も
まで流されながら前記反応式（１）に従って反応し、第
５槽氏から約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【濾過精製設備（図示せず）に送られる
。

次に制御系統九ついて説明する。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　Ｋ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、ｐ
Ｈ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Ｉ煽内に配設された第１　
ｐＨ指示調節記録針（ＰＲＩＣ几）２０により行なわれ
、該第１　ｐＨ指示調節記録計のｐＨ値がｐＨ０，８以
下（強酸性側）の場合には、硫パン含有希薄硫酸水溶液
の第１供給管１２に配設された上記記録計２０と連動す
る第１コントロールバルブ２１を閉じ、逆にｐＨ０，８
以上になると第１コントロールバルブ２１を開け、硫パ
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な０．８に自動的に調節する。

なお、第１　ｐＨ指示調節記録計２０は第１槽Ｒ１内に
配設し、第１槽Ｒ１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
に上昇するが、第５槽（最終槽）Ｒ６内の硫酸アルミニ
ウム合成液の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槽几５内に配設された第２　ｐＨ指示調節記録計（Ｐ
ＨＩＣＲ，）　２２の検出器がこれを検知して、硫パン
含有希薄硫酸水溶液の第２供給管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２３を自動的に開け
る。なお、６槽に硫パン含有希薄硫酸水溶液の供給管を
接続し、６槽にｐＨ指示調節記録計を配設し、６槽の反
応液のｐＨな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
硫パンを含む希薄硫酸水溶液の供給量の調節により行な
われ、しかも反応液のｐＨ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ＳＯ８３１
６ＪＩＬ、第２槽以降の反応槽の材質はＳＯ８３１６Ｌ
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内のスラッジと硫パン含有希薄硫酸水溶液の混合物の
温度は、約９５〜１００℃の硫パ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内の常温の硫パ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。

この温度は硫パ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２５と連動するスチー
ムコントロールバルブ２７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
応槽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がフィル状、平板状
等任意の形態で浸漬さく２４） れた後排水溝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槽忙はスチームが導入できるよ
うに第２スチーム管２９、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Ｒ１内
の反応液の温度は、核種にその検出器が配設された第ｊ
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Ｒ１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Ｒ３及び第５槽
Ｒ５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３７〜３９を開閉して手動により調節す
るが、反応液の温度調節は、６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
パルブト連動させて自動詞節することも可能である。な
お、６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種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
うことが好ましく′−０ その他、第１図中符号４０はポンプ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（ＬＣ
）であり、ポンプ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
ンプ１４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
ための書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は硫ノくンを含む希薄硫酸水溶液の供給量を示
す流量積算指示計（ＦＩＱ）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。

合成条件 スラッジ：供給量　　１４２９陸匈間 組成　Ａ／＝（ＯＨ）　３　９−５　ｗｔに不純物　　
３．７〃 Ｈ２Ｏ８６−８〃 廃硫酸　：供給量　　７２・ｂｔ７時間組成　Ｆｒｅｅ
−Ｈ２８０４９０−Ｏｗｔ　ＸＡｔａ（８０ａ）３０．
６　ｐ 比重　＋４０４（２５℃） 硫パン含有硫酸水溶液：供給量３１＋２ｔ／時間組成　
Ｆｒｅｅ−Ｈ２ＳＯ，５，３ｗｔ％Ａｔ２（Ｓｏｔ　）
　３　　　　Ｆ３　、９　　ｔｔＨ２０残部 比重　　１．１３４　（１２℃） 反応温度；９９〜１００℃ 第１ＭｐＨ：約０．８ 第５槽ｐＨ：約２．０ その結果、約９＆％の反応率で硫酸アルミニウム水溶液
が連続的に合成できた。得られた硫酸アルミニウム水溶
液を、使用合成液量３００−１濾過温度２０℃、濾過方
法−真空方法（助剤なし）、濾過面積９５ｃｒ１１使用
濾紙−東洋濾紙＃２、濾過圧力（真空度）　１２０Ｔｏ
ｒｒの条件で濾過テストを行なったが、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箇所のみ
を示し、第２図に示されていない設備（例えば、廃硫酸
タンク、熱交換器等）、計装（例えがｐＨ指示調節記録
計等）及び供給ライン（例えば硫パ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、混合槽を設げることは必ずしも必要でなく、
第２図に示すように前記原料の三物質を直接、反応槽３
の第１４１１Ｒ１に投入することができる。第２図では
、スラッジはポンプで給送されてスラッジ供給管４４に
より供給されるが、第１図に示すようにベルトコンベア
で供給してよいことはもちろんである。第２図に示す反
応槽３では、各槽Ｒ１−几５は埋伏の隔壁８ａ及び上部
から懸垂された隔壁８ｂＫより交互に分画され、反応液
のショートバスが防止されるように工夫されている。

この反応液のショートバスをさらに有効に防止するため
に、第３図に示すように槽内にじやま板５３を設けても
よい。

また、第１槽Ｒ１内の反応液の温度制御は、前記第１図
に示す装置と同様に第１温度指示調節記録計３３により
第１スチーム管２Ｂに設けた第１温度コントロールバル
ブ３４の調節により自動的に行なわれるが、第２〜第４
槽迅〜Ｒ４内の反応液の温度制御も、上記と同様にそれ
ぞれ塔槽に配設された第２〜第４温度指示調節記録計（
ＴＲＣ）４５〜４７及び第２〜第４スチーム管２９〜３
１に設けた第２〜第４温度コントロールバルブ４８〜５
０により自動的に行なわれる。

さらに、塔槽の温度制御は、それぞれ各槽内の反応液と
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、合成液排出用のポンプ１
８の吐出側から第１槽Ｒ１に戻る合成液循環ライン５２
が設けられている。これにより、合成液のｐＨを示す第
２　ｐＨ指示調節記録計（ＰＨＩＣＲ）　２２　（第１
図参照）が異常値（適正範囲外）を示した時に手動バル
ブ５１を開き、硫酸アルミニウム水溶液を第１槽Ｒ１＜
戻すことができる。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 以上の説明からも明らかなように、本発明によれば以下
のような効果、利点が得られる。

ａ）硫酸アルミニウム水溶液の合成を多段槽式並流反応
による連続反応により行なうため、従来のバッチ弐圧比
べて製造能力が大巾に向上し、従って設備も小さなもの
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ｐＨ調節に硫パンを含む希薄硫酸水溶
液を用いるため、ｐＨ調節が容易となり、また一槽目の
Ｆｒｅｅ　−Ｈ２ＳＯ４濃度が低く各種の反応液のｐＨ
を０．８〜２．５に保持することにより、反応槽の材質
としてステンレス鋼が使用できる。従って、反応槽の溶
接修理、点検が可能で維持管理が容易で設備費も安価に
なると共に、連続運転により、バルブ、ポンプ、攪拌機
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、安全性の面でも効果がある。

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。

ｄ）また、本発明の反応温度制御方式によれば、反応槽
とは別個の熱交換方式によるカロ熱のだ戦スケーリング
による熱効率の低下が殆んどなく、また自動的に温度制
御ができる。従って、連続運転の効果と相俟って、エネ
ルギー効率がよくまた駆動消費電力も少なく、ランニン
グコスト（３・ｌ） が低いという利点が得られる。

本発明の他の利点、効果は前記し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合成に
適する装置の一実施例を示すフローシート、第２図は他
の実施例を示す部分フローシート、第３図は本発明によ
る反応槽の他の例を示す部分断面図である。 ２・・・混合槽、３・・・反応槽、４・・・硫パンを含
む希薄硫酸タンク、５・・・廃硫酸タンク、６・・・第
１熱交換器、７・・・第２熱交換器、８ａ、８ｂ・・・
隔壁、Ｉ２・・・第１供給管、１３・・・第２供給管、
２゜・・・第１　ｐＨ指示調節記録計、２１・・・第１
コントロールバルブ、２２・・・第２　ｐＨ指示調節記
録計、２３・・・第２コントロールバルブ、２６・・・
スチーム供給管、２８・・・第１スチーム管、３３・・
・第１温度指示調節記録計、３４・・・第１温度コント
ロールバルブ、５３・・・じゃま板。 手続補正書（自発） 昭和６死４月　３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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槽から最終槽までの
   少なくともいずれかの槽に供給し、最終槽の反応液のｐ
   Ｈを１．６〜２．５に調整する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方法。 ２、最終槽の反応液のｐＨが適正範囲外となつたときに
   最終槽から出る硫酸アルミニウム水溶液の一部を反応槽
   に還流させることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。 ３、最終槽から出る硫酸アルミニウム水溶液の一部を第
   １槽に還流させることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項に記載の方法。 ４、第１槽もしくは第２槽内の反応液のｐＨを０．１〜
   １．０に調整することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第３項のいずれかに記載の方法。 ６、反応液のｐＨの調整を第１槽に供給される前記硫酸
   アルミニウムを含有する硫酸水溶液の供給量の制御によ
   り行なうことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載
   の方法。 ６、反応槽内の反応液の温度制御を、反応液に水蒸気を
   供給することにより行なうことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の方法。 ７、反応槽内の反応液の温度制御を、反応液中に浸漬し
   たスチーム管と反応液との熱交換により行なうことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに
   記載の方法。 ８、第１槽に高温の硫酸アルミニウム含有硫酸水溶液を
   供給することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ７項のいずれかに記載の方法。 ９、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、前記硫酸
   アルミニウムを含有する硫酸水溶液を前記第１槽に供給
   するための第１供給管と、前記硫酸アルミニウムを含有
   する硫酸水溶液を第２槽以降の少なくともいずれかの槽
   に供給するための第ｎ供給管（ｎ＝２以上）と、 前記第１槽もしくは第２槽内に配設した第１ｐＨ指示調
   節記録計と、 該第１ｐＨ指示調節記録計と連動して前記第１供給管内
   の流量を調節する第１コントロールバルブと、 前記第２槽以降の少なくともいずれかの槽内に配設した
   第ｎｐＨ指示調節記録計（ｎ＝２以上）と、 該第ｎｐＨ指示調節記録計と連動して前記第ｎ供給管内
   の流量を調節する第ｎ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
   に製造するための装置。 １０、前記第ｎ供給管が最終槽の前の槽に硫酸アルミニ
   ウム含有硫酸水溶液を供給するための供給管であり、前
   記第ｎｐＨ指示調節記録計が最終槽に配設されており、
   該ｐＨ指示調節記録計と連動する第ｎコントロールバル
   ブが上記供給管に配設されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第９項に記載の装置。 １１、前記反応槽が、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及び／又は水面が溢流するように
   上方に突設された堰状の隔壁により第１槽から第ｎ槽の
   各槽に分画されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第９項又は第１０項に記載の装置。 １２、第１槽から第ｎ槽の少なくともいずれかの槽内に
   反応液のショートバスを防止するためのじゃま板を配設
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の
   装置。 １３、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。 １４、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１３項に記載の装置。 １５、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１４項に記載の装置。