化学的凝集法と磁気シード法を前処理とした汚濁物質の高勾配磁気分離処理

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高勾配磁気分離法を用いて非磁性物質を除去する場合、必要に応じて各種化学的凝集法を併用するとともに、強磁性粒子を添加する磁気シード法により磁性沈殿を生成させ、これを分離する方法がとられる。本研究では、磁性沈殿の磁性線上への捕集、堆積に及ぼす操作因子の影響、磁気シード法の機構、添加強磁性体の回収方法とその条件について実験的な検討を加え、以下の成果を得た。1.磁性沈殿生成時に少量の鉄塩を添加すると、非磁性物質の強磁性体への付着効率が改善されるとともに飽和捕集量が増加する傾向がみられた。このような磁性沈殿の堆積断面積は、堆積部の先端までの長さを長軸とする楕円の面積によりかなり近似し得ることが明らかとなった。2.被処理液中の非磁性物質濃度に対する強磁性体濃度の比(α)が大きい方が磁性沈殿の飽和堆積断面積(Ss)が大きくなり、αとSs/So(So;磁性線断面積の1/2)の間には両対数上でほぼ直線の関係がみられた。また堆積断面積増加量は、通水速度の増加とともに両対数上でほぼ直線的に減少することが明らかになった。3.磁気シード法において非磁性粒子と強磁性粒子が結合する機構については、非磁性粒子除去率と粒子ζ電位とのpH依存性より、粒子間の界面化学的作用が大きく関与していることが明らかとなった。凝集剤を添加した場合は、その量により架橋作用あるいは形成された網目状構造への粒子捕捉が考えられた。4.添加強磁性体の回収については、凝集剤無添加で得た磁性沈殿ではpHを11以上に、凝集剤を添加して得た磁性沈殿ではpHを4以下とし、印加磁場を3KOe,700〜1500m/hrの高流速で高勾配磁気分離装置に通水することにより、回収率80〜100%、純度上昇率80%程度で強磁性体を回収しうることが判明した。