JP4122938B2

JP4122938B2 - Silica-containing geothermal water treatment method and silica-containing granule

Info

Publication number: JP4122938B2
Application number: JP2002334681A
Authority: JP
Inventors: 晃上田; 耕一加藤; 秀夫荒井
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2022-11-19
Also published as: JP2004167342A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地熱発電等に用いられる地熱水を処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地熱発電等において用いられる地熱水中には、高濃度のシリカが含まれる場合が多く、このシリカが配管や還元井の内壁にシリカスケールとして付着する問題が起きることがある。
従来、地熱水中のシリカを除去する方法としては、地熱水に無機系凝集剤や有機系凝集剤を添加し、凝集物を沈降分離などにより分離する方法がある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【特許文献１】
特開平１１−３０１４６０号公報
【特許文献２】
特開平１１−３４２６１３号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の処理方法は、処理コストがかさむため、実用化が難しいのが現状である。
無機系凝集剤を用いた場合には、凝集剤由来の金属成分が凝集物に多く含まれるようになるため、凝集物をシリカ原料として資源化し工業的に利用するのは難しく、コスト面で不利であった。また有機系凝集剤を用いた場合には、シリカ除去効率が低く、十分なシリカ除去は難しいという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、シリカ含有地熱水処理において、シリカを効率よく除去することができ、かつ低コスト化が可能となる処理方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のシリカ含有地熱水処理方法は、シリカ含有地熱水に、下記式（１）に示す含窒素カチオン化合物を添加し、該地熱水中のシリカを凝集させる凝集工程と、得られた凝集物を粒状化する粒状化工程と、得られた粒状体を加熱する加熱工程を含み、加熱工程において、加熱温度を３００℃以下とすることにより、前記粒状体の表面電位を正とすることを特徴とする。なお、式（１）において、ｍは０を含む自然数であり、ｎは０を含まない自然数である。
【０００５】
【化２】

【０００６】
本発明の処理方法では、セメント用混和材、化粧料等として工業的に利用可能なシリカ含有粒状体を得ることができる。従って、コスト面で有利である。
また、上記含窒素カチオン化合物からなる凝集剤を用いるので、シリカを効率よく凝集させ、シリカ除去率を高めることができる。
さらには、加熱工程において、加熱温度を３００℃以下とするので、粒状体の表面電位を正にすることができる。
従って、セメント用混和材、化粧料等に用いた場合に優れた特性を有する粒状体を得ることができる。
【０００７】
粒状化工程においては、噴霧乾燥法を用いることによって、凝集物を効率よく粒状化することができる。
【０００８】
本発明のシリカ含有粒状体は、上記処理方法によって得られたものであることを特徴とする。
本発明のセメント用混和材は、上記シリカ含有粒状体を含むことを特徴とする。
本発明の化粧料は、上記シリカ含有粒状体を含むことを特徴とする。
本発明の塗料は、上記シリカ含有粒状体を含むことを特徴とする。
本発明の記録シート用表面処理剤は、上記シリカ含有粒状体を含むことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のシリカ含有地熱水処理方法の一実施形態を説明する。
（１）凝集工程
図１に示すように、シリカ含有地熱水（例えばシリカを過飽和状態で含有する地熱水）を、被処理水として、経路１１を通して蒸気分離１に導入する。
なお、一般に、水溶液中のシリカは、通常、その一部が負電荷を帯びた形態（Ｈ３ＳｉＯ４⁻等）となる。
蒸気分離槽１では、被処理水の温度が高温（例えば１００℃を越える温度）である場合、この被処理水の一部が蒸発し、外部に放出される。
【００１０】
蒸気分離槽１を経た被処理水を、経路１２を通して滞留槽２に導入する。滞留槽２においては、被処理水中のシリカの重合反応が進行する。
滞留槽２としては、被処理水の滞留時間が１０分以上（好ましくは１５分以上）となる容量のものを用いると、シリカの重合反応を十分に進めることができるため好ましい。
【００１１】
滞留槽２を経た被処理水を、経路１３を通して反応分離槽３に導入するとともに、凝集剤供給部４を用いて、凝集剤を反応分離槽３に添加する。
凝集剤としては、下記式（１）に示す含窒素カチオン化合物を使用する。
【００１２】
【化３】

【００１３】
式（１）に示す含窒素カチオン化合物は、親水部Ａと疎水部Ｂとを有する。親水部Ａと疎水部Ｂの存在比（親水部Ａ：疎水部Ｂ）は、９７：３〜８０：２０（好ましくは９５：５〜９０：１０）（質量比）とすることができる。
また、疎水部Ｂを含まず、親水部Ａのみからなる含窒素カチオン化合物を使用することもできる。
上記含窒素カチオン化合物の分子量は、５００〜３００００００、好ましくは１５００００〜２００００００であることが望ましい。なお、分子量とは、光散乱法によって求めた重量平均分子量を指す。
凝集剤の添加量は、被処理水に対して５０ｍｇ／ｋｇ以上（好ましくは１００ｍｇ／ｋｇ以上）とするのが好ましい。
【００１４】
凝集剤の添加によって、被処理水中のシリカの一部は、荷電中和されるとともに架橋されるため、凝集し、フロック化する。
凝集物は、反応分離槽３底部に沈降し、経路１４を通して導出される。
この凝集物は、正電荷を有する凝集剤を含むため、通常、正電荷を帯びた状態となる。凝集物の表面電位は、例えば＋３〜＋２５ｍＶとなる。
【００１５】
凝集物の一部は、循環経路１５を通して反応分離槽３に循環するのが好ましい。これによって、循環された凝集物が、シリカの結晶成長の際の核（シード）となり、反応分離槽３においてシリカの結晶成長が促されるため、凝集効率を高めることができる。
凝集物が分離された処理水は、反応分離槽３の上部に接続された経路１６から系外に導出される。
【００１６】
（２）粒状化工程
経路１４を通して回収された凝集物は、噴霧乾燥造粒装置５（スプレードライヤー）を用いて、噴霧乾燥法（スプレードライ法）によって粒状化する。
この方法では、通常、一次粒子の平均粒径は０．４μｍ程度となり、二次粒子（一次粒子の集合体）の平均粒径は１０μｍ以下となる。すなわち、この方法によって、平均粒径（例えばモード径）が１０μｍ以下のシリカ含有粒状体（以下、単に粒状体という）が得られる。
粒状体の平均粒径が上記範囲を越えると、セメント用混和材として使用した場合に、その充填密度が低くなり、セメントモルタル等の機械特性に悪影響が及ぶおそれがある。
【００１７】
噴霧乾燥造粒装置５の吸気温度条件は９０〜１８０℃とするのが好ましい。排気温度条件は４５〜７５℃とするのが好ましい。
吸気または排気の温度条件が上記範囲未満であると、粒状体の粒径が大きくなったり、乾燥が不十分になることがある。吸気または排気の温度条件が上記範囲を越えると、粒状体の粒径が大きくなりやすい。
噴霧乾燥造粒装置５で得られた粒状体は、経路１７を通して回収される。
なお、本発明では、噴霧乾燥法に限らず、他の造粒法によって凝集物を粒状化することもできる。
【００１８】
（３）加熱工程
粒状化工程で得られた粒状体は、加熱炉（図示略）を用いて加熱され、焼成される。
加熱温度は、３００℃以下とされる。加熱温度は２５０℃未満とするのが好ましい。
粒状体は、上記温度条件（３００℃以下、好ましくは２５０℃未満）での加熱によって、正電荷を帯びた状態となる。この粒状体の表面電位（ゼータ電位）は、例えば＋３〜２５ｍＶとなる。
加熱温度が上記範囲を越えると、粒状体の表面電位が正になりにくい。これは、正電荷を有する凝集剤が熱分解されるためであると考えられる。
上記温度条件での加熱によって、粒状体のシリカ含有率を高めることができる。このシリカ含有率は、例えば７５ｗｔ％以上となる。
加熱工程では、粒状体はその表面凹凸が小さくなり、表面が比較的平滑な状態となる。
上記加熱温度は、１２０℃以上とするのが好ましい。加熱時間は、１０分以上とすることができる。
【００１９】
上記工程で得られる粒状体の一例における微量成分（シリカ以外の成分）の含有率を以下に示す。
ＴｉＯ２：０．０１ｗｔ％以下、Ａｌ２Ｏ３：１．０ｗｔ％以下、Ｆｅ２Ｏ３：０．１ｗｔ％以下、ＦｅＯ：０．０１ｗｔ％以下、ＭｎＯ：０．０１ｗｔ％以下、ＭｇＯ：０．０２ｗｔ％以下、ＣａＯ：０．１ｗｔ％以下、Ｎａ２Ｏ：１．９ｗｔ％以下、Ｋ２Ｏ：０．４ｗｔ％以下、Ｐ２Ｏ５：０．０１ｗｔ％以下、Ｃｌ：０．９ｗｔ％以下、ＳＯ３：０．５ｗｔ％以下、Ｔ−Ｓ：０．２ｗｔ％以下、ＣＯ２：０．０１ｗｔ％以下、Ｔ−Ｃ：６．７ｗｔ％以下、Ｈ２Ｏ^＋：９ｗｔ％以下、Ｈ２Ｏ⁻：４ｗｔ％以下。
【００２０】
加熱工程を経た粒状体は、セメント用混和剤（シリカヒューム）として利用可能である。この粒状体をセメント用混和材として使用することによって、セメントモルタル等の機械特性を向上させることができる。
例えば、この粒状体をシリカヒュームセメントに適用すると、セメントモルタルの圧縮強度を高くする（例えば１００Ｎ／ｍｍ^２以上とする）ことができる。
【００２１】
上記粒状体は、化粧品などに使用される化粧料に配合することもできる。
上記粒状体を含む化粧料では、化粧品としての優れた特性を得ることができる。
例えば、吸湿性が高い粒状体が得られるため、肌表面の保湿効果に優れた化粧品を得ることができる。
【００２２】
上記粒状体は、塗料に配合することもできる。
上記粒状体を含む塗料は、正電荷を有するため、顔料等の定着性や耐水性等の点で優れている。
【００２３】
上記粒状体は、紙などの記録シートの表面処理剤に配合することもできる。
上記粒状体を含む表面処理剤を記録シート表面に塗布し、この表面処理剤からなる表面層を形成することによって、インク等の定着性や耐水性などの点で優れた記録シートを得ることができる。
【００２４】
上記処理方法では、次に示す効果を得ることができる。
（１）上記含窒素カチオン化合物によりシリカを凝集させる凝集工程と、凝集物を粒状化する粒状化工程と、粒状体を加熱する加熱工程を含むので、セメント用混和材、化粧料等として工業的に利用可能なシリカ含有粒状体を得ることができる。従って、コスト面で有利である。
（２）上記含窒素カチオン化合物からなる凝集剤を用いるので、シリカを効率よく凝集させ、シリカ除去率を高めることができる。
（３）加熱工程において、加熱温度を３００℃以下とするので、粒状体の表面電位を正にすることができる。
従って、セメント用混和材、化粧料等に用いた場合に優れた特性を有する粒状体を得ることができる。
【００２５】
【実施例】
以下、具体例を示し、本発明の効果を明確化する。
（試験例１〜６）
図１に示す処理装置を用いて、次のようにしてシリカ含有地熱水（被処理水）の処理を行った。被処理水の全シリカ濃度は６９０〜７４０ｍｇ／ｋｇであった。
反応分離槽３において、上記式（１）に示す含窒素カチオン化合物からなる凝集剤を被処理水に添加し、凝集物を分離した。
凝集剤としては、疎水部Ｂを含まないものを用いた。凝集剤の添加量は、被処理水に対して１００ｍｇ／ｋｇとした。
次いで、凝集物を、噴霧乾燥造粒装置５を用いて粒状化し、粒状体を得た。噴霧乾燥造粒装置５の吸気温度は１２０℃とした。排気温度は７０℃とした。
次いで、粒状体を加熱炉（図示略）を用いて加熱し焼成した。粒状体のゼータ電位を測定した結果を図２に示す。
図２において、横軸は加熱工程における加熱温度を示し、縦軸は粒状体のゼータ電位を示す。
【００２６】
（試験例７〜１２）
凝集剤の添加量を７５ｍｇ／ｋｇとすること以外は試験例１と同様にして地熱水を処理した。粒状体のゼータ電位を測定した結果を図２に示す。
【００２７】
図２より、粒状体の表面電荷は、加熱工程での加熱温度に応じて変化することがわかる。
【００２８】
上記試験例のうち、加熱温度を３００℃以下とした試験例で得られた粒状体を、セメント用混和材として用いてセメントモルタルを製造した。
このセメントモルタルの成分は以下の通りである。
ポルトランドセメントとセメント用混和材（粒状体）との合量１；砂１．４；水と減水材の合量０．３（数字は質量比）。
各セメントモルタルの圧縮強度を測定したところ、１００Ｎ／ｍｍ^２以上であることが確認された。
【００２９】
【発明の効果】
本発明のシリカ含有地熱水処理方法にあっては、次に示す効果を得ることができる。
（１）上記含窒素カチオン化合物によりシリカを凝集させる凝集工程と、凝集物を粒状化する粒状化工程と、粒状体を加熱する加熱工程を含むので、セメント用混和材、化粧料等として工業的に利用可能なシリカ含有粒状体を得ることができる。従って、コスト面で有利である。
（２）上記含窒素カチオン化合物からなる凝集剤を用いるので、地熱水中のシリカを効率よく凝集させ、シリカ除去率を高めることができる。
（３）加熱工程において、加熱温度を３００℃以下とするので、粒状体の表面電位を正にすることができる。
従って、セメント用混和材、化粧料等に用いた場合に優れた特性を有する粒状体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシリカ含有地熱水処理方法の一実施形態を実施するために用いられる処理装置を示す概略構成図である。
【図２】試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
３・・・反応分離槽、４・・・凝集剤供給部、５・・・噴霧乾燥造粒装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for treating geothermal water used for geothermal power generation and the like.
[0002]
[Prior art]
Geothermal water used in geothermal power generation and the like often contains high-concentration silica, and there is a problem that this silica adheres as a silica scale to the inner wall of a pipe or a reduction well.
Conventionally, as a method for removing silica in geothermal water, there is a method in which an inorganic flocculant or an organic flocculant is added to geothermal water, and the aggregate is separated by sedimentation separation (for example, Patent Document 1 and Patent). Reference 2).
[Patent Document 1]
JP 11-301460 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-342613
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional processing method is difficult to put into practical use because of its high processing cost.
When an inorganic flocculant is used, the metal component derived from the flocculant is contained in the agglomerate in a large amount. Therefore, it is difficult to recycle the agglomerate as a silica raw material for industrial use, which is disadvantageous in cost. Met. Further, when an organic flocculant is used, there is a problem that the silica removal efficiency is low, and sufficient silica removal is difficult.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a treatment method capable of efficiently removing silica in a silica-containing geothermal water treatment and reducing the cost. .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The silica-containing geothermal water treatment method of the present invention comprises adding a nitrogen-containing cation compound represented by the following formula (1) to silica-containing geothermal water and aggregating the silica in the geothermal water, and the obtained agglomeration: Including a granulating step for granulating an object and a heating step for heating the obtained granular body, and in the heating step, by setting the heating temperature to 300 ° C. or less, the surface potential of the granular body is made positive. Features. In Equation (1), m is a natural number including 0, and n is a natural number not including 0.
[0005]
[Chemical 2]

[0006]
In the processing method of this invention, the silica containing granule which can be utilized industrially as a cement admixture, cosmetics, etc. can be obtained. Therefore, it is advantageous in terms of cost.
Moreover, since the flocculant which consists of the said nitrogen-containing cation compound is used, a silica can be aggregated efficiently and a silica removal rate can be improved.
Furthermore, since the heating temperature is set to 300 ° C. or lower in the heating step, the surface potential of the granular material can be made positive.
Therefore, a granular material having excellent characteristics when used in an admixture for cement, cosmetics, and the like can be obtained.
[0007]
In the granulation step, the aggregate can be efficiently granulated by using a spray drying method.
[0008]
The silica-containing granular material of the present invention is obtained by the above treatment method.
The cement admixture of the present invention is characterized by containing the silica-containing granular material.
The cosmetic of the present invention is characterized by including the silica-containing granular material.
The coating material of this invention is characterized by including the said silica containing granule.
The surface treatment agent for recording sheets of the present invention is characterized by containing the silica-containing granular material.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the silica-containing geothermal water treatment method of the present invention will be described.
(1) Aggregation step As shown in FIG. 1, silica-containing geothermal water (for example, geothermal water containing silica in a supersaturated state) is introduced into the steam separation 1 through the path 11 as treated water.
In general, silica in an aqueous solution usually has a negatively charged form (H 3 SiO 4 ^— or the like).
In the steam separation tank 1, when the temperature of the water to be treated is high (for example, a temperature exceeding 100 ° C.), a part of the water to be treated is evaporated and discharged to the outside.
[0010]
The water to be treated that has passed through the steam separation tank 1 is introduced into the retention tank 2 through the path 12. In the retention tank 2, the polymerization reaction of silica in the water to be treated proceeds.
As the retention tank 2, it is preferable to use a tank having a capacity in which the retention time of the water to be treated is 10 minutes or more (preferably 15 minutes or more), since the polymerization reaction of silica can be sufficiently advanced.
[0011]
The water to be treated that has passed through the residence tank 2 is introduced into the reaction separation tank 3 through the path 13, and the flocculant is added to the reaction separation tank 3 using the flocculant supply unit 4.
As the flocculant, a nitrogen-containing cation compound represented by the following formula (1) is used.
[0012]
[Chemical 3]

[0013]
The nitrogen-containing cation compound represented by the formula (1) has a hydrophilic part A and a hydrophobic part B. The abundance ratio of the hydrophilic part A and the hydrophobic part B (hydrophilic part A: hydrophobic part B) can be 97: 3 to 80:20 (preferably 95: 5 to 90:10) (mass ratio).
Moreover, the nitrogen-containing cation compound which does not contain the hydrophobic part B but consists only of the hydrophilic part A can also be used.
The molecular weight of the nitrogen-containing cation compound is 500 to 3000000, preferably 150,000 to 2000000. The molecular weight refers to a weight average molecular weight determined by a light scattering method.
The addition amount of the flocculant is preferably 50 mg / kg or more (preferably 100 mg / kg or more) with respect to the water to be treated.
[0014]
By adding the flocculant, a part of the silica in the water to be treated is charged neutralized and cross-linked, and thus aggregates and flocs.
Aggregates settle to the bottom of the reaction separation tank 3 and are led out through the path 14.
Since this agglomerate contains an aggregating agent having a positive charge, the agglomerate is usually in a positively charged state. The surface potential of the aggregate is, for example, +3 to +25 mV.
[0015]
A part of the aggregate is preferably circulated to the reaction separation tank 3 through the circulation path 15. As a result, the circulated agglomerates become nuclei (seeds) in the crystal growth of silica, and the crystal growth of silica is promoted in the reaction separation tank 3, so that the agglomeration efficiency can be increased.
The treated water from which the aggregates have been separated is led out of the system from the path 16 connected to the upper part of the reaction separation tank 3.
[0016]
(2) The aggregate collected through the granulation process path 14 is granulated by a spray drying method (spray drying method) using the spray drying granulator 5 (spray dryer).
In this method, the average particle size of primary particles is usually about 0.4 μm, and the average particle size of secondary particles (aggregates of primary particles) is 10 μm or less. That is, by this method, a silica-containing granular material (hereinafter simply referred to as a granular material) having an average particle diameter (for example, a mode diameter) of 10 μm or less is obtained.
When the average particle diameter of the granular material exceeds the above range, when used as an admixture for cement, the packing density is lowered, and mechanical properties such as cement mortar may be adversely affected.
[0017]
The intake air temperature condition of the spray drying granulator 5 is preferably 90 to 180 ° C. The exhaust temperature condition is preferably 45 to 75 ° C.
When the temperature condition of the intake or exhaust is less than the above range, the particle size of the granular material may increase or drying may be insufficient. If the intake or exhaust temperature condition exceeds the above range, the particle size of the granular material tends to increase.
Granules obtained by the spray drying granulator 5 are collected through the path 17.
In the present invention, the aggregate can be granulated not only by the spray drying method but also by other granulation methods.
[0018]
(3) Heating process The granule obtained in the granulating process is heated and fired using a heating furnace (not shown).
The heating temperature is 300 ° C. or less. The heating temperature is preferably less than 250 ° C.
The granular material becomes positively charged by heating under the above temperature condition (300 ° C. or less, preferably less than 250 ° C.). The surface potential (zeta potential) of this granular material is, for example, +3 to 25 mV.
When the heating temperature exceeds the above range, the surface potential of the granular material is hardly positive. This is considered to be because the flocculant having a positive charge is thermally decomposed.
By heating under the above temperature conditions, the silica content of the granular material can be increased. The silica content is, for example, 75 wt% or more.
In the heating step, the granular material has small surface irregularities and a relatively smooth surface.
The heating temperature is preferably 120 ° C. or higher. The heating time can be 10 minutes or more.
[0019]
The content of trace components (components other than silica) in an example of the granular material obtained in the above step is shown below.
TiO2: 0.01 wt% or less, Al2O3: 1.0 wt% or less, Fe2O3: 0.1 wt% or less, FeO: 0.01 wt% or less, MnO: 0.01 wt% or less, MgO: 0.02 wt% or less, CaO: 0.1 wt% or less, Na2O: 1.9 wt% or less, K2O: 0.4 wt% or less, P2O5: 0.01 wt% or less, Cl: 0.9 wt% or less, SO3: 0.5 wt% or less, TS: 0.2 wt% or less, CO2: 0.01 wt% or less, T-C: 6.7wt% or ^less, H2O +: 9wt% or ^less, H2 O -: less 4 wt%.
[0020]
The granular material which passed through the heating process can be used as an admixture for cement (silica fume). By using this granular material as an admixture for cement, mechanical properties such as cement mortar can be improved.
For example, when this granular material is applied to silica fume cement, the compressive strength of cement mortar can be increased (for example, 100 N / mm ² or more).
[0021]
The granular material can also be blended in cosmetics used for cosmetics and the like.
In the cosmetics containing the said granular material, the outstanding characteristic as cosmetics can be acquired.
For example, since a granular material having high hygroscopicity is obtained, a cosmetic product having an excellent moisturizing effect on the skin surface can be obtained.
[0022]
The granular material can also be blended in a paint.
Since the coating material containing the granular material has a positive charge, it is excellent in terms of fixing properties such as pigments and water resistance.
[0023]
The granular material can also be blended in a surface treatment agent for recording sheets such as paper.
By applying a surface treatment agent containing the granular material to the surface of the recording sheet and forming a surface layer made of this surface treatment agent, it is possible to obtain an excellent recording sheet in terms of fixing properties such as ink and water resistance. it can.
[0024]
With the above processing method, the following effects can be obtained.
(1) Since it includes an agglomeration step for aggregating silica with the nitrogen-containing cation compound, a granulation step for granulating the aggregate, and a heating step for heating the granule, it is industrially used as an admixture for cement, cosmetics, etc. Can be used to obtain a silica-containing granular material. Therefore, it is advantageous in terms of cost.
(2) Since the flocculant made of the nitrogen-containing cation compound is used, silica can be efficiently aggregated and the silica removal rate can be increased.
(3) In the heating step, since the heating temperature is 300 ° C. or less, the surface potential of the granular material can be made positive.
Therefore, a granular material having excellent characteristics when used in an admixture for cement, cosmetics, and the like can be obtained.
[0025]
【Example】
Hereinafter, a specific example is shown and the effect of this invention is clarified.
(Test Examples 1-6)
Using the treatment apparatus shown in FIG. 1, the silica-containing geothermal water (treated water) was treated as follows. The total silica concentration of the water to be treated was 690 to 740 mg / kg.
In the reaction separation tank 3, a flocculant composed of a nitrogen-containing cation compound represented by the above formula (1) was added to the water to be treated to separate the agglomerates.
As the flocculant, one not containing the hydrophobic part B was used. The addition amount of the flocculant was 100 mg / kg with respect to the water to be treated.
Subsequently, the aggregate was granulated using the spray-drying granulator 5, and the granule was obtained. The intake air temperature of the spray drying granulator 5 was 120 ° C. The exhaust temperature was 70 ° C.
Next, the granular material was heated and fired using a heating furnace (not shown). The result of measuring the zeta potential of the granular material is shown in FIG.
In FIG. 2, the horizontal axis represents the heating temperature in the heating step, and the vertical axis represents the zeta potential of the granular material.
[0026]
(Test Examples 7 to 12)
The geothermal water was treated in the same manner as in Test Example 1 except that the amount of the flocculant added was 75 mg / kg. The result of measuring the zeta potential of the granular material is shown in FIG.
[0027]
From FIG. 2, it can be seen that the surface charge of the granular material changes according to the heating temperature in the heating step.
[0028]
Among the above test examples, a cement mortar was manufactured using the granular material obtained in the test example with a heating temperature of 300 ° C. or less as an admixture for cement.
The components of this cement mortar are as follows.
Total amount of Portland cement and cement admixture (granular material) 1; sand 1.4; total amount of water and water reducing material 0.3 (numbers are mass ratio).
When the compressive strength of each cement mortar was measured, it was confirmed that it was 100 N / mm ² or more.
[0029]
【The invention's effect】
In the silica-containing geothermal water treatment method of the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Since it includes an agglomeration step for aggregating silica with the nitrogen-containing cation compound, a granulation step for granulating the aggregate, and a heating step for heating the granule, it is industrially used as an admixture for cement, cosmetics, etc. Can be used to obtain a silica-containing granular material. Therefore, it is advantageous in terms of cost.
(2) Since the flocculant composed of the nitrogen-containing cation compound is used, silica in geothermal water can be efficiently aggregated and the silica removal rate can be increased.
(3) In the heating step, since the heating temperature is 300 ° C. or less, the surface potential of the granular material can be made positive.
Therefore, a granular material having excellent characteristics when used in an admixture for cement, cosmetics, and the like can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a treatment apparatus used for carrying out an embodiment of a silica-containing geothermal water treatment method of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing test results.
[Explanation of symbols]
3 ... reaction separation tank, 4 ... flocculant supply unit, 5 ... spray drying granulator

Claims

A nitrogen-containing cation compound represented by the following formula (1) is added to silica-containing geothermal water to agglomerate silica in the geothermal water, and a granulation step to granulate the obtained aggregate is obtained. A heating step of heating the granular material,
In the heating step, the silica-containing geothermal water treatment method is characterized in that, by setting the heating temperature to 300 ° C. or less, the surface potential of the granular material is made positive .

2. The silica-containing geothermal water treatment method according to claim 1, wherein in the granulation step, the aggregate is granulated using a spray drying method.

A silica-containing granule obtained by the silica-containing geothermal water treatment method according to claim 1 or 2.

A cement admixture comprising silica-containing granules obtained by the silica-containing geothermal water treatment method according to claim 1 or 2.

A cosmetic comprising a silica-containing granule obtained by the silica-containing geothermal water treatment method according to claim 1 or 2.

A paint comprising a silica-containing granule obtained by the silica-containing geothermal water treatment method according to claim 1 or 2.

A surface-treating agent for recording sheets, comprising a silica-containing granule obtained by the silica-containing geothermal water treatment method according to claim 1 or 2.