(57)【要約】【課題】濾過手段における原料の滞溜貯蔵という問題を無くし、有効な濾過作業を可能とした挙動性豊かなスラリー液の分級濾過方法及びその装置の提供。【解決手段】原料を二以上の管路を介して移送する原料移送機構１、二以上の分割した状態で供給される原料を、外筒部材４と同心状に配設される円筒状濾過部材５とで形成される円管状通路６に供給する濾過筒体機構３、前記円管状通路６に沿って回転する前記円筒状濾過部材５の外表面及び前記外筒部材４の内表面と摺接する内外二重のスクレーパ機構１１，１８とより、前記円筒状濾過部材５より所望の粒度以下の粒度を含んだ被濾過流体を得ることを特徴とするスラリー液の分級濾過装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貴金属を含有するスラリー液を原料とし、二以上に分流して移送する原料移送工程、前記工程で分流、供給される原料を外筒部材及び前記外筒部材と同心状に配設される円筒状濾過部材で濾過する濾過処理工程、前記濾過処理工程中で働く円筒状濾過部材の外表面及び外筒部材の内表面を摺動する内外二重のスクレーパ処理工程、並びに分級処理された被濾過流体を円筒状濾過部材より得られるようにして成ることを特徴とするスラリー液の分級濾過方法。
【請求項２】
原料を二以上の管路を介して移送する原料移送機構、二以上の分割した状態で供給される原料を、外筒部材と同心状に配設される円筒状濾過部材とで形成される円管状通路に供給する濾過筒体機構、前記円管状通路に沿って回転する前記円筒状濾過部材の外表面及び前記外筒部材の内表面と摺接する内外二重のスクレーパ機構とより、前記円筒状濾過部材より所望の粒度以下の粒度を含んだ被濾過流体を得ることを特徴とするスラリー液の分級濾過装置。
【請求項３】
内外二重のスクレーパ機構の内側スクレーパ機構は、円筒状濾過部材に対して直角以下の鋭角状に働くスクレーパ片を備え、円筒状濾過部の軸方向を中心とし、正又は逆いずれかの方向に回転させることができるようにして成ることを特徴とする請求項２記載のスラリー液の分級濾過装置。
【請求項４】
濾過筒体機構は、コイル状の濾過孔を備え、断面三角形状コイルを枠筒体の外周に捲装し、鋭角側を枠筒体に係合し、底面を外側に臨ませ、濾過面を平滑面として隣り合う断面三角形コイルとの間に前記濾過孔を形成して成ることを特徴とする請求項２記載のスラリー液の分級濾過装置。
【請求項５】
コイル状の濾過孔の濾過幅は、５〜３０ミクロンの大きさであることを特徴とする請求項４記載のスラリー液の分級濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム、その他の貴金属を鉱物原料のスラリー液中より有効に純度の高い高品質な濾過液を抽出するためのスラリー液の分級濾過方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自然界に存在するリチウムなどの貴金属はきわめて少なく、リチウム金属などの鉱山中より他の岩石などを取り出し、土中に含有するリチウムなどの貴金属を抽出することが行われている。
【０００３】
また、リチウム含有液から高濃度リチウム溶液を製造し、さらにその高濃度リチウム溶液からリチウムを炭酸リチウムとして回収するための製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
さらに、原料が液体でなく粉体を用いた分級濾過装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６８４６１号公報
【特許文献２】特開２０１０−６４０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
いずれの特許文献も、高精度の粘稠性のある挙動性豊かなスラリー液に対しての分級濾過構成が不十分で効率の良い分級濾過が不可能である。
【０００７】
要するに、粘性、稠粘性が高いスラリー液を原料を効率良く分級濾過できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、叙上の点に着目して成されたもので、濾過手段における原料の滞溜，停溜という問題を無くし、有効な分級濾過作業を可能とした挙動性豊かなスラリー液の分級濾過方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【００１０】
（１）貴金属を含有するスラリー液を原料とし、二以上に分流して移送する原料移送工程、前記工程で分流、供給される原料を外筒部材及び前記外筒部材と同心状に配設される円筒状濾過部材で濾過する濾過処理工程、前記濾過処理工程中で働く円筒状濾過部材の外表面及び外筒部材の内表面を摺動する内外二重のスクレーパ処理工程、並びに分級処理された被濾過流体を円筒状濾過部材より得られるようにして成ることを特徴とするスラリー液の分級濾過方法。
【００１１】
（２）原料を二以上の管路を介して移送する原料移送機構、二以上の分割した状態で供給される原料を、外筒部材と同心状に配設される円筒状濾過部材とで形成される円管状通路に供給する濾過筒体機構、前記円管状通路に沿って回転する前記円筒状濾過部材の外表面及び前記外筒部材の内表面と摺接する内外二重のスクレーパ機構とより、前記円筒状濾過部材より所望の粒度以下の粒度を含んだ被濾過流体を得ることを特徴とするスラリー液の分級濾過装置。
【００１２】
（３）内外二重のスクレーパ機構の内側スクレーパ機構は、円筒状濾過部材に対して直角以下の鋭角状に働くスクレーパ片を備え、円筒状濾過部の軸方向を中心とし、正又は逆いずれかの方向に回転させることができるようにして成ることを特徴とする前記（２）記載のスラリー液の分級濾過装置。
【００１３】
（４）濾過筒体機構は、コイル状の濾過孔を備え、断面三角形状コイルを枠筒体の外周に捲装し、鋭角側を枠筒体に係合し、底面を外側に臨ませ、濾過面を平滑面として隣り合う断面三角形コイルとの間に前記濾過孔を形成して成ることを特徴とする前記（２）記載のスラリー液の分級濾過装置。
【００１４】
（５）コイル状の濾過孔の濾過幅は、５〜３０ミクロンの大きさであることを特徴とする前記（４）記載のスラリー液の分級濾過装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、挙動性豊かなスラリー液の原料は分別して供給しているので、粘稠性であっても多量の濾過を可能とし、スクレーパ機構のため濾過過程に濾過原料の流通過程における不必要な停溜，滞溜を無くし、粘稠性のある原料の濾過効率を高めることができる。そして、被濾過液体中のうち、濾過された粒度以下の固体を含有し、この粒度以上の固形分と分級して精度よく濾過できる。
【００１６】
粘稠度の高いスラリー原液は、濾過処理過程でスクレーパ機構が内外二重であるので、常時、原料を滞溜させることなく能率よく処理でき、また、目詰まりした場合にもスクレーパ機構の回転方向を逆方向に変更できるので濾過処理を停滞させることがないなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るスラリー液の分級濾過装置の一実施例を示す概略断面図で、○印箇所を拡大して示す。
【図２】図１に示すスラリー液の分級濾過装置の原料を、２つの管路として示す原料移送機構の断面平面図
【図３】図１に示すスラリー液の分級濾過装置の原料を４つの管路として示す他の原料移送機構の断面平面図
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００１９】
以下に本発明の一実施例を図面と共に説明する。
【００２０】
１は、リチウムなどの高貴金属を含有する高粘稠性の挙動性豊かなスラリー原液を供給する原料移送機構であって、二以上に分割した分割管２を備え、濾過筒体機構３に対して互いに相対向位置に開口させて接続させている。
【００２１】
図２は、分割管２が濾過筒体機構３に対して２箇所の相対向位置を備えて構成され、図３は、４箇所に相対向させて構成した場合を示している。
【００２２】
前記濾過筒体機構３は、外筒部材４とこの外筒部材４と同心的に配設される円筒状濾過部材５とを備え、前記外筒部材４と、この円筒状濾過部材５との間に円管状通路６を形成しており、挙動性豊かな原料スラリー液はこの円管状通路６を流通し、円筒状濾過部材５で濾過された被濾過流体が円筒状濾過部材５内を通って排出口７より排出される。
【００２３】
ここで円筒状濾過部材５は、円筒状の枠部材８の外周に捲装されるコイル状のワイヤ９の隣り合う同士のスリット状の間隔を、濾過孔Ｐの大きさに応じて濾過固形物の大きさを規正している。
【００２４】
従って、濾過孔Ｐを備えた濾過面は平滑となり円管状通路６内を摺動するブレードであるスクレーパ片１０は原料スラリー液を無理なく円滑に、濾過孔Ｐに適合した大きさの粒子分を含んだ液体を濾過させることができる。
【００２５】
前記スクレーパ片１０を備えた内側のスクレーパ機構１１は、前記円管状通路６内に臨まれる支持杆１２に、前記スクレーパ片１０を止ビス１３により固着し、２個又は４個の支持杆１２を支持する円板１４に設けた回転軸１５を、円筒状濾過部材５の中心軸上に突出させ、電動モータ１６と連動する歯車機構１７と連結して常時円筒状濾過部材５の外周を正方向又は逆方向に回転させることができる。
【００２６】
また、この内側のスクレーパ機構１１のブレードのスクレーパ片１０は、円筒状濾過部材５の周面に対して直角以下の７０度，４０度などの鋭角αに固着して、段階的に働く濾過作用は一種の裏ごし効果を図ることができる。
【００２７】
さらに、符号１８は、他の外側のスクレーパ機構であって、外筒部材４の内周面と摺擦するブレードのスクレーパ片１９を備えており、例えば図示のとおり、前記支持杆１２の反対側にビス２０を用いて確固に固着できる。
【００２８】
従って、上記の二種類の内外二重のスクレーパ機構１１、及び１８の働きにより、挙動性のある原料が流通する円管状通路６の円筒状濾過部材５の外周と外筒部材４の内周面を常時摺擦して原料の停溜，滞溜を伴うことを完全に防止して有効な濾過作用を行わせることができる。
【００２９】
なお、内外二重のスクレーパ機構１１及び１８を逆向きの反対方向に回転させれば、スクレーパ片１０は円筒状濾過部材５の外表面に目詰して付着している粗大固形物を剥取して取り除くことができるので、爾後の正回転方向の濾過作用を円滑に行わせることが可能となる。この場合、スクレーパ片１０は、逆方向の回転の場合は鈍角となり、目詰まりの剥取作用を有効に行わせることができる。
【００３０】
また、前記濾過孔Ｐの大きさは、原料スラリー液中の処理粒子の大きさに応じて規定されるが、リチウムの場合は電池原料として用いる場合を考慮してミクロン単位の大きさの５〜３０ミクロンの大きさが好ましい。
【００３１】
さらに、円筒状濾過部材５はスリット状でなく、パンチングメタルなどに代えて高精度の微小孔を有するものとして実施できる。
【００３２】
なお、符号２１は、円管状通路６内で濾過されない大きさの粒子を含有する濾過が排除された分級処理後の原料の排出口、２２は、前記円板１４に穿った小孔で、原料移送中の気体分を排気し、蓋構成の当板２３に設けた排気筒２４より有効に脱気できる。２５は、前記支持杆１２の下端に固着した環体で、この環体２５と円板１４の外周には外筒部材４との間に介在させた樹脂性潤滑リングとかベアリング２６を配設することができる。２７は外筒部材４の他方を支持できる当接体であり、中央には軸杆２８が設けられ、前記円筒状濾過部材５を支持する受当板２９を介して当接体２７にそれぞれの係合部３０，３０と係止させて保形できる。３１は、滑車３２を備えた架台であり、移動を可能としている。
【００３３】
叙上の構成に基づいて作用を説明する。
【００３４】
挙動性のあるスラリー原液中の固形分の大きさを精度よく濾過するために予め濾過孔Ｐの大きさに適合した大きさを備える円筒状濾過部材５を用意してスラリー原液を原料移送機構１に供給して分割された２本ないし４本の分割管２に分流して濾過筒体機構３に導入させる。
【００３５】
濾過筒体機構３内に供給されたスラリー原液は、円管状通路６内に入り、内外二重のスクレーパ機構１１及び１８によって、円管状通路６内を回転しつつ濾過処理されるが、円筒状濾過部材５に対しては、内側のスクレーパ機構１１のブレードに相当するスクレーパ片１０によって濾過面が鋭角に摺擦され、濾過孔Ｐの大きさに適合した粒子分を含んだ原料が流通して濾過され、排出口７より取り出され、濾過孔Ｐの大きさより大きい粒子分は排除されて排出口２１より取り出される。
【００３６】
そして、スクレーパ片１０が複数設けられている場合には、濾過面に対する摺接角度を７０度，４０度と段階的に異にしているので、裏ごし濾過作用を段階的に無理なく行わせることができる。
【００３７】
また、外筒部材４の内周と、摺擦する外側のスクレーパ機構１８のスクレーパ片１９によって、吸着滞溜状態の挙動性豊かなスラリー原液は剥取され、濾過作用を効率よく行わせることができる。
【００３８】
また、目詰まりの場合はスクレーパ機構１１の反転逆方向への回転を行わせて、簡単に剥取排除して清掃した後、再び正方向に回転させて濾過作用を行わせることができる。
【００３９】
従って、粘稠性のあるスラリー原液が円管状通路６内に滞溜することなく濾過作用を行わせることができる。
【００４０】
そして、円筒状濾過部材５は、軸杆２８を外して当接体２７を緩めて、受当板２９より外すことにより、濾過孔Ｐの大きさを異にする他の部材を組み込むことにより濾過孔Ｐの異なるものに変更できる。
【符号の説明】
【００４１】
１  原料移送機構
２  分割管
３  濾過筒体機構
４  外筒部材
５  円筒状濾過部材
６  円管状通路
７  排出口
８  枠部材
９  ワイヤ
１０  スクレーパ片
１１  内側のスクレーパ機構
１２  支持杆
１３  止ビス
１４  円板
１５  回転軸
１６  電動モータ
１７  歯車機構
１８  外側のスクレーパ機構
１９  スクレーパ片
２０  ビス
２１  排出口
２２  小孔
２３  当板
２４  排気筒
２５  環体
２６  ベアリング
２７  当接体
２８  軸杆
２９  受当板
３０  係合部
３１  架台
３２  滑車
Ｐ    濾過孔
α    鋭角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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