析晶反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种将氟、磷等析晶对象物质作为难溶性盐处理的析晶反应装置的技 术。
【背景技术】
[0002] 以往以来，作为将氟化钙、磷酸钙等难溶性盐回收再利用的方法，使用析晶法。作 为析晶法，例如在将含氟原水中的氟作为氟化钙回收的情况下，存在如下方法等：通过使含 氟原水流入反应槽，并注入钙剂，从而使它们反应而使氟化钙在反应槽内的晶种表面上析 出。
[0003] 以往以来，在析晶法中，使用如下搅拌式析晶反应装置（例如专利文献2)等：利用 上升流向反应槽内供给含氟原水等含有析晶对象物质的原水，在一边使反应槽内的难溶性 盐的结晶流动一边进行处理的流动床式析晶反应装置（例如专利文献1)、反应槽内设置搅 拌机，一边利用搅拌机的搅拌使反应槽内的难溶性盐的结晶流动一边进行处理。另外，一般 采用如下方法：在反应槽内的难溶性盐的结晶成长到一定程度时、反复进行自反应槽内将 难溶性盐的结晶的一部分抽出的抽出工序和再次补充晶种的补充工序而连续获得难溶性 盐的结晶。
[0004] 现有抟术f献
[0005] 专利f献
[0006] 专利文献1 :日本特开2003-225680号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2008-73589号公报
[0008] 专利文献3 :日本特开2002-292202号公报
[0009] 专利文献4 :日本特开2009-226232号公报
[0010] 专利文献5 :日本特开2010-207755号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的问题
[0012] 然而，在析晶反应装置中，为了以较高的回收率回收难溶性盐，保持反应槽内的难 溶性盐结晶等的表面积较高、即保持反应槽内的难溶性盐结晶的粒子的粒径细小是很重要 的。作为保持反应槽内的难溶性盐结晶的粒子（粒径分布）细小的方法，考虑有向槽内大 量供给具有细小的粒径分布的晶种的方法，但导致处理成本与晶种的补充量所增加的量相 对应地上升。
[0013] 于是，本发明的目的在于提供一种能够不增加晶种的补充量地以较高的回收率回 收难溶性盐的析晶反应装置。
[0014] 用于解决问题的方案
[0015] (1)本发明为一种析晶反应装置，其特征在于，该析晶反应装置包括：析晶反应 槽，其包括析晶反应部，该析晶反应部包括具有搅拌翼的搅拌部件，该析晶反应部向含有析 晶对象物质的原水添加钙剂而生成难溶性盐的结晶；以及通水部件，其用于向上述析晶反 应部内通入上述原水，在上述析晶反应槽内，配置有与上述析晶反应槽的外周壁相对的内 周壁并设有在内外周壁之间形成上升流而进行上述结晶和处理水间的固液分离的固液分 离部，上述通水部件间歇地向上述析晶反应部通入上述原水。
[0016] (2)根据上述（1)所述的析晶反应装置，优选的是，上述通水部件进行间歇通水时 的上述原水的通水时间为上述固液分离部的滞留时间的1/2倍以上且5倍以下，上述通水 部件进行间歇通水时的上述原水的通水停止时间为上述固液分离部的滞留时间的1/5倍 以上且1倍以下。
[0017] (3)根据上述（1)所述的析晶反应装置，优选的是，上述通水部件进行间歇通水时 的上述原水的通水时间为上述固液分离部的滞留时间的1倍以上且24倍以下，上述通水部 件进行间歇通水时的上述原水的通水停止时间为上述固液分离部的滞留时间的1/4倍以 上且1/2倍以下。
[0018] (4)根据上述⑴~（3)中任一项所述的析晶反应装置，优选的是，在设有上述固 液分离部的上述析晶反应槽的外周壁形成有用于排出上述处理水的排出口，上述内周壁的 上端位于与上述排出口相同高度的位置，或在上述处理水的一部分能够自上述排出口排出 的范围内位于低于上述排出口的位置，上述固液分离部内的处理水的一部分越过上述内周 壁被向上述析晶反应部送回。
[0019] 发明的效果
[0020] 采用本发明，能够不增加晶种的补充量地以较高的回收率回收难溶性盐。
【附图说明】
[0021] 图1是表示本发明的实施方式的析晶反应装置的一例的示意图。
[0022] 图2是表示参考例的析晶反应装置的结构的一例的示意图。
[0023] 图3是表示实施例1的析晶反应部内的结晶的粒径分布的图。
[0024] 图4是表示实施例2的析晶反应部内的结晶的粒径分布的图。
[0025] 图5是表示实施例3的析晶反应部内的结晶的粒径分布的图。
[0026] 图6是表示实施例4的析晶反应部内的结晶的粒径分布的图。
[0027] 图7是表示比较例1的析晶反应部内的结晶的粒径分布的图。
[0028] 图8是表示比较例2的析晶反应部内的结晶的粒径分布的图。
[0029] 图9是表示比较例3的析晶反应部内的结晶的粒径分布的图。
【具体实施方式】
[0030] 以下说明本发明的实施方式。本实施方式为用于实施本发明的一例，本发明并不 限定于本实施方式。
[0031] 图1是表示本发明的实施方式的析晶反应装置的一例的示意图。如图1所示，析 晶反应装置1包括析晶反应槽10、晶种储仓12、作为用于向析晶反应槽10添加|丐剂的添加 部件的一例的钙剂添加线14、作为用于使原水向析晶反应槽10流入的流入部件的一例的 原水通水线16和阀18、晶种添加线20、处理水排出线22以及难溶性盐排出线24。
[0032] 析晶反应槽10连接有来自原水贮槽（未图示）的原水通水线16、来自钙剂贮槽 (未图示）的钙剂添加线14。另外，晶种储仓12与析晶反应槽10之间连接有晶种添加线 20。另外，析晶反应槽10的处理水排出口 21连接有处理水排出线22,析晶反应槽10的难 溶性盐排出口连接有难溶性盐排出线24。
[0033] 在析晶反应槽10内设有用于生成难溶性盐的结晶的析晶反应部28和用于进行难 溶性盐结晶与处理水之间的固液分离的固液分离部30。在析晶反应槽10内设有与析晶反 应槽10的外周壁相对的内周壁26,将该外周壁与内周壁26之间设为固液分离部30。本实 施方式的内周壁26设于析晶反应槽10的外周壁的规定区间内，但内周壁26也可以设于外 周壁整周。
[0034] 析晶反应部28与固液分离部30由内周壁26划分，在内周壁26的下部形成有连 通析晶反应部28与固液分离部30的连通口 32。另外，上述的处理水排出口 21设于析晶反 应槽10的形成有固液分离部30的外周壁，该处理水排出口 21连接有处理水排出线22。
[0035] 析晶反应槽10的析晶反应部28包括导流管36、作为用于搅拌析晶反应部28内的 流体的搅拌部件的一例的搅拌装置34。搅拌装置34包括搅拌翼38,搅拌翼38配置在导流 管36内，并利用经由搅拌轴传递的、马达所产生的旋转力旋转。
[0036] 说明本实施方式的析晶反应装置1的动作。
[0037] 首先，开放原水通水线16的阀18,经由原水通水线16向析晶反应槽10的析晶反 应部28内通入含有氣、憐等析晶对象物质的原水（以下存在简称为"原水"的情况。）。另 外，经由钙剂添加线14,向析晶反应部28添加钙剂。另外，优选的是，利用马达将晶种储仓 12中的晶种经由晶种添加线20向析晶反应部28内添加。
[0038] 然后，在析晶反应槽10的析晶反应部28中，原水所含有的氣、憐等析晶对象物质 与钙剂反应而生成氟化钙、磷酸钙（难溶性钙盐），并在晶种表面析出，从而生成难溶性盐 (难溶性钙盐）的结晶。
[0039] 将在析晶反应部28内生成的氟化钙、磷酸钙等难溶性钙盐的结晶例如定期地自 难溶性盐排出线24抽出，并向系统外部排出。难溶性钙盐的结晶的抽出方法没有特殊限 定，可以是使用管栗等浆料用栗将难溶性钙盐的结晶自析晶反应槽10抽出的方法，也可以 是如图1所示，在难溶性盐排出线24安装阀24a，仅利用重力将难溶性钙盐的结晶自析晶反 应槽10抽出的方法。
[0040] 另一方面，析晶反应部28内的析晶反应后的处理水自连通口 32向固液分离部30 流入。此时，难溶性盐的结晶的一部分与处理水一起流入到固液分离部30内，但在固液分 离部30,析晶反应后的处理水形成上升流并通过固液分离部30,而使处理水中所含有的难 溶性盐结晶与处理水固液分离。固液分离后的处理水经由处理水排出线22而作为本实施 方式的最终处理水被向系统外部排出。
[0041] 在此，若继续向析晶反应部28通入原水，则析晶反应部28内的难溶性钙盐的结晶 (也包含无法在晶种表面析出的难溶性钙盐结晶等）、自晶种储仓12补充的晶种等的一部 分与析晶反应后的处理水一起流入到固液分离部30,并在该状态下留置在固液分离部30 内。这些结晶、晶种中特别是粒径细小的结晶、晶种容易向固液分离部30流入。因而，若继 续向析晶反应槽10通入原水，则难以在析晶反应部28内保持粒径细小的结晶、晶种，因此， 无法将存在于析晶反应部28内的结晶、晶种的每单位重量的表面积保持为较大，而导致难 溶性钙盐的结晶的回收率下降。
[0042] 于是，在本实施方式中，通过间歇性地向析晶反应部28内通入原水、即反复进行 通水和通水停止，从而提高难溶性钙盐的结晶的回收率。首先，在本实施方式中，向析晶反 应部28通入原水，获得难溶性钙盐的结晶。此时，所获得的难溶性钙盐的结晶（也包含晶 种）的一部分、特别是粒径细小的难溶性钙盐的结晶如上所述地流入到固液分离部30内， 并留置在固液分离部30内。但是，在本实施方式中，进行停止向析晶反应槽10通入原水、 使滞留在固液分离部30内的粒径细小的难溶性盐的结晶等自然沉降而使至少该结晶等的 一部分向析晶反应部28返回的操作。为了使堆积在固液分离部30的结晶等容易返回到析 晶反应部28内，优选使固液分离部30的底部朝向析晶反应部28向下倾斜。
[0043] 通常，间歇地进行通水这样的操作被认为难以在确保难溶性盐结晶的回收率的同 时使装置稳定地运转，但采用本实施方式的装置结构，并且一边使该装置运行一边间歇地 通入