製塩苦汁へのCO<sub>2</sub>ファインバブル導入により得られたCaおよびMg炭酸塩の生成領域の制御

MATSUMOTO Masakazu; WADA Yoshinari; TAKASHIMA Yukikazu; KIMURA Taichi; KAMEI Shinnosuke; MASAOKA Koji; MASAOKA Koji; HIAKI Toshihiko

文献

J-GLOBAL ID：202002241291062477 整理番号：20A0415545

製塩苦汁へのCO₂ファインバブル導入により得られたCaおよびMg炭酸塩の生成領域の制御

Controlling Production Regions of Ca and Mg Carbonates Obtained by CO₂ Fine Bubble Injection into Concentrated Brine

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資料名：
巻： 74 号： 1 ページ： 36-43 発行年： 2020年02月01日
JST資料番号： F0235A ISSN： 0369-4550 CODEN： NKAGBU 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：英語 (EN)

製塩を核とした海水資源の有効利用プロセスを構築するために,製塩苦汁からのCaおよびMgの回収および高品位化法を検討した.塩の溶解度の観点から,製塩苦汁中の溶存CaおよびMgとCO₂の反応晶析によるCaおよびMg炭酸塩の合成は,効果的な分離/回収法とみなせる.本研究では,製塩苦汁へのCO₂ファインバブルの導入によって得られるCaおよびMg炭酸塩の生成領域を水溶液pHおよび温度(T_S)で整理した.CO₂ファインバブルの気-液界面では,表面電位特性およびCO₂物質移動の促進に起因する局所的な高濃度場が創成できる.さらに,製塩苦汁のpHおよびT_Sを高めると,気-液界面での局所的なCa²⁺,Mg²⁺,およびCO₃^2-濃度とバルク水溶液中のCaおよびMg炭酸塩の溶解度が変化するため,気-液界面近傍での局所過飽和に変化が生じ,析出するCaおよびMg炭酸塩の制御が可能となる.本稿では,pHが5.3-8.3,T_Sが278-333Kの製塩苦汁に,平均気泡径が40μmのCO₂ファインバブルを60min連続供給し,CaおよびMg炭酸塩を反応晶析させた.その結果,pHが5.3-6.8では,T_Sが278-298KでCaMg(CO₃)₂が,T_Sが333K以上でアラゴナイト型CaCO₃が高選択的に結晶化した.また,pHが7.8以上では,T_Sが298KでCaMg(CO₃)₂およびアラゴナイト型CaCO₃と同時に副生成物としてMg(OH)₂が得られた.(著者抄録)

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晶析 , 炭素とその化合物

引用文献 (34件)：

1)K. Masaoka, N. Yoshikawa, M. Hasegawa, R. Misumi, K. Nishi and M. Kaminoyama, Effect of Feed Location on Particle Size Distribution in Production of Crystals in a Classified Bed Crystallizer, J. Chem. Eng. Jpn., 49, 42-47(2016)
2)T. Fujita, Current and Challenges of Salt Production Technology, Bull. Soc. Sea Water Sci. Jpn., 63, 15-20(2009)
3)M. Matsumoto, Y. Wada and K. Onoe, Recovery and Upgrading of Calcium for Utilization of Seawater Resources -Synthesis of Hydroxyapatite from Brine Solution-, Bull. Soc. Sea Water Sci. Jpn., 68, 323-329(2014)
4)M. Matsumoto, Y. Wada and K. Onoe, Recovery and Upgrading of Magnesium for Utilization of Seawater Resources -Reactive Crystallization of Magnesium Carbonate by CO₂ Minute-bubble Injection into Ca²⁺ Removed Brine-, Bull. Soc. Sea Water Sci. Jpn., 69, 262-269(2015)
5)M. Matsumoto, T. Fukunaga and K. Onoe, Polymorph control of calcium carbonate by reactive crystallization using microbubble technique, Chem. Eng. Res. Des. 88, 1624-1630(2010)

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製塩苦汁へのCO2ファインバブル導入により得られたCaおよびMg炭酸塩の生成領域の制御

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