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JP2002220220A - Method for producing alkali-free water glass solution - Google Patents

Method for producing alkali-free water glass solution

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JP2002220220A
JP2002220220A JP2001014780A JP2001014780A JP2002220220A JP 2002220220 A JP2002220220 A JP 2002220220A JP 2001014780 A JP2001014780 A JP 2001014780A JP 2001014780 A JP2001014780 A JP 2001014780A JP 2002220220 A JP2002220220 A JP 2002220220A
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JP
Japan
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water glass
exchange membrane
solution
electrodialysis
membrane
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JP2001014780A
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Yutaka Oketa
裕 桶田
Mitsugi Yamamoto
貢 山本
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 イオン交換膜電気透析法により水ガラス溶液
を脱アルカリして、地盤改良材として好適に使用できる
脱アルカリ水ガラス溶液を製造するに際し、電気透析中
にイオン交換膜の表面にスケールが付着することがなく
長時間安定して電気透析を行うことができる方法を提供
する。 【解決手段】 陽極と陰極との間に陽イオン交換膜と陰
イオン交換膜とを交互に配置して、陽極側及び陰極側が
それぞれ陰イオン交換膜及び陽イオン交換膜で仕切られ
た脱塩室、並びに陽極側及び陰極側がそれぞれ陽イオン
交換膜及び陰イオン交換膜で仕切られた濃縮室を交互に
形成した電気透析装置を用い、前記脱塩室に水ガラス溶
液を供給して電気透析を行ない、脱アルカリ水ガラス溶
液を製造する方法において、使用する水ガラス溶液およ
び濃縮液中に含まれるナトリウム、カリウム、リチウ
ム、鉄、アルミ、及びチタン以外の金属イオンを10p
pm以下にして電気透析を行なう。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dealkalized water glass solution which can be suitably used as a soil improvement material by de-alkaliizing a water glass solution by an ion exchange membrane electrodialysis method. Provided is a method capable of performing electrodialysis stably for a long time without causing scale to adhere to the surface of the product. SOLUTION: A cation exchange membrane and an anion exchange membrane are alternately arranged between an anode and a cathode, and a desalination chamber in which an anode side and a cathode side are separated by an anion exchange membrane and a cation exchange membrane, respectively. And an electrodialysis apparatus in which a concentration chamber partitioned on the anode side and the cathode side by a cation exchange membrane and an anion exchange membrane, respectively, is alternately formed, and a water glass solution is supplied to the desalting chamber to perform electrodialysis. In a method for producing a dealkalized water glass solution, a metal ion other than sodium, potassium, lithium, iron, aluminum, and titanium contained in the water glass solution and the concentrate used is 10 p.
Perform electrodialysis at pm or less.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤注入用剤とし
て有用な脱アルカリ水ガラス溶液の製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a method for producing a dealkalized water glass solution useful as a soil injection agent.

【0002】[0002]

【従来の技術】土木工事において、掘削等により崩壊の
おそれのある地盤、湧水などにより掘削が困難な地盤な
どに対して、外部より地盤改良材を注入して地盤を改良
する薬液注入工法が汎用されている。
2. Description of the Related Art In civil engineering work, a chemical solution injection method for improving a ground by injecting a ground improvement material from the outside into a ground which may be collapsed due to excavation or a ground which is difficult to excavate due to spring water or the like is used. It is widely used.

【0003】現在使用される地盤改良材は種々のものが
知られているが水ガラスを主剤とする地盤注入剤が安価
であり、ゲルタイムの調節も容易であることから主流を
占めている。
[0003] Various types of soil improvement materials currently used are known, but a ground injection material mainly composed of water glass is inexpensive and the gel time can be easily adjusted.

【0004】最近では注入による固化物の強度が高くそ
の耐久性に優れること、注入液が一液でありゲルタイム
の調節も容易で取り扱いに便利なことから、水ガラスを
主成分とするシリカゾル系地盤改良注入材が多く用いら
れている。
Recently, a silica sol-based ground containing water glass as a main component has been developed because the solidified product obtained by injection has a high strength and is excellent in durability, and the injection solution is a single solution, the gel time is easily adjusted, and the handling is easy. Improved injection materials are often used.

【0005】しかし、このシリカゾル系地盤改良注入材
にはアルカリ金属塩が多く含まれており、該非アルカリ
系地盤改良注入材を用いて得られる固結体の強度が低下
したり、長期間のうちに固結体からアルカリあるいは塩
が遊離ないし逸脱して固結体が収縮してその耐久性が低
下するといった問題がある。
[0005] However, the silica sol-based ground improvement injection material contains a large amount of alkali metal salts, and the strength of the solidified body obtained by using the non-alkali-based ground improvement injection material decreases, In addition, there is a problem that the alkali or salt is released or deviates from the compacted body, and the compacted body shrinks to reduce its durability.

【0006】このような欠点を改良するために水ガラス
をイオン交換樹脂法によりアルカリ分を除去する方法が
採用されている(特開平11−279552号公報)。
In order to improve such disadvantages, a method of removing alkali from water glass by an ion exchange resin method has been adopted (JP-A-11-279552).

【0007】しかしながらイオン交換樹脂法による脱ア
ルカリ処理は樹脂の再生を必要とするため長期間の脱ア
ルカリ処理は不可能であり、さらに再生廃液が排出され
ることやSiO2濃度の高い水ガラスは樹脂近傍でゲル
化するため、使用する条件に制約が生じてしまう。
However dealkalization treatment by ion exchange resin method is prolonged dealkalization requires a regeneration of the resin is impossible, even higher water glass with or SiO 2 concentrations that play effluent is discharged Since gelation occurs near the resin, the conditions used are restricted.

【0008】そこで、最近ではイオン交換膜法電気透析
装置により水ガラスを脱アルカリする方法が採用されて
いる(特開平11−61124号公報)。該方法では、
電解透析槽と、この槽内部の対向する両端面にそれぞれ
配置された一対の陽極および陰極と、これら陽陰電極間
の最も陽極側には陰イオン交換膜が、最も陰極側には陽
イオン交換膜がそれぞれ位置して、交互に、かつ複数の
区画を形成するように配置された陽および陰イオン交換
膜とからなり、これら複数の区画のうち、陽極および陰
極の位置する区画に水を填充するとともに、その他の区
画にそれぞれ原料としての水ガラスおよび濃縮液として
の水を交互に填充し、かつ陽陰電極間に電流を通電する
ことにより、水ガラス溶液中のNa+イオンが陽イオン
交換膜を介して隣接する一方の側の区画に填充された水
中に該膜を通して透過放出され、かつOH-イオンが陰
イオン交換膜を介して隣接する他方の側の区画に填充さ
れた水中に該膜を通して放出され、これにより前記水ガ
ラス溶液が脱アルカリ処理されて脱アルカリ水ガラス溶
液を得ている。
Therefore, recently, a method has been adopted in which water glass is dealkalized by an ion exchange membrane method electrodialysis apparatus (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-61124). In the method,
An electrolytic dialysis tank, a pair of anodes and cathodes respectively disposed on opposite end faces inside the tank, an anion exchange membrane on the most anode side between these positive and negative electrodes, and a cation exchange membrane on the most cathode side. The membrane comprises positive and anion exchange membranes, each of which is arranged alternately and so as to form a plurality of compartments, of which the compartments where the anode and the cathode are located are filled with water. At the same time, the other compartments are alternately filled with water as a raw material and water as a concentrate, and a current is passed between the positive and negative electrodes, whereby Na + ions in the water glass solution undergo cation exchange. The OH - ions are permeated and released through the membrane into the water filled in one adjacent compartment through the membrane, and the OH - ions are introduced into the water filled in the other adjacent compartment through the anion exchange membrane. Through the membrane Then, the water glass solution is subjected to a dealkalization treatment to obtain a dealkalized water glass solution.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記方法を
実施したところ、透析時間の経過と共にイオン交換膜面
にスケールが付着し、電気透析を続けることが出来なく
なることが分かった。
However, when the above method was carried out, it was found that as the dialysis time passed, scale adhered to the surface of the ion exchange membrane, and electrodialysis could not be continued.

【0010】そこで、本発明は、イオン交換膜電気透析
法により脱アルカリ水ガラス溶液を製造する方法におい
て、イオン交換膜面にスケールが付着することを抑制
し、長時間安定して電気透析を続けることが可能な方法
を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a method for producing a de-alkali water glass solution by an ion exchange membrane electrodialysis method, in which the scale is prevented from adhering to the surface of the ion exchange membrane and electrodialysis is stably continued for a long time. The aim is to provide a method that is possible.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために付着したスケールの分析を行なうとと
もに該スケールを付着させない方法について検討を行な
った。その結果上記スケールの主成分はカルシウムやマ
グネシウムを含む珪酸塩であり、使用する水ガラス溶液
および濃縮液中に含まれるナトリウム、カリウム、リチ
ウム、鉄、アルミ、及びチタン以外の金属イオンの濃度
を2ppm以下にして供給した場合にはスケールの発生
が抑制されるという知見を得るに至った。そして、該知
見に基づき更に検討を行なったところ、スケールの発生
は電気透析において、水ガラス溶液および濃縮液中に含
まれるナトリウム、カリウム、リチウム、鉄、アルミ、
及びチタン以外の金属イオンの量に大きく影響を受ける
こと、さらにこれらナトリウム等以外の金属イオンの量
をそれぞれ10ppm以下にした場合には、スケールの
付着が有効に抑制され、安定して連続運転を行なうこと
ができることを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors analyzed the attached scale and studied a method for preventing the attached scale. As a result, the main component of the scale is a silicate containing calcium and magnesium, and the concentration of metal ions other than sodium, potassium, lithium, iron, aluminum, and titanium contained in the water glass solution and the concentrate used is 2 ppm. When supplied in the following manner, it has been found that the generation of scale is suppressed. Further, based on the findings, further investigations revealed that the scale was generated in electrodialysis by sodium, potassium, lithium, iron, aluminum contained in the water glass solution and the concentrated solution.
In addition, when the amount of metal ions other than sodium and the like is greatly reduced to 10 ppm or less, the adhesion of scale is effectively suppressed, and stable continuous operation is performed. The inventors have found that the present invention can be performed, and have completed the present invention.

【0012】即ち、本発明は、陽極と陰極との間に陽イ
オン交換膜と陰イオン交換膜とを交互に配置して、陽極
側及び陰極側がそれぞれ陰イオン交換膜及び陽イオン交
換膜で仕切られた脱塩室、並びに陽極側及び陰極側がそ
れぞれ陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜で仕切られた
濃縮室を交互に形成した電気透析装置を用い、前記脱塩
室に水ガラス溶液を供給し、前記濃縮室に電解質の水溶
液からなる濃縮液を供給して電気透析を行ない、脱アル
カリ水ガラス溶液を製造する方法において、使用する水
ガラス溶液および濃縮液中に含まれるナトリウム、カリ
ウム、リチウム、鉄、アルミ、及びチタン以外の金属の
イオン濃度を10ppm以下とすることを特徴とする脱
アルカリ水ガラス溶液の製造方法である。
That is, according to the present invention, a cation exchange membrane and an anion exchange membrane are alternately arranged between an anode and a cathode, and the anode side and the cathode side are separated by an anion exchange membrane and a cation exchange membrane, respectively. Using an electrodialysis apparatus in which a concentrated desalting chamber, and an enrichment chamber in which an anode side and a cathode side are separated by a cation exchange membrane and an anion exchange membrane, respectively, are alternately formed, a water glass solution is supplied to the desalination chamber. In a method for producing a dealkalized water glass solution by supplying a concentrated solution composed of an aqueous solution of an electrolyte to the concentrating chamber and producing a dealkalized water glass solution, sodium, potassium, lithium contained in the water glass solution and the concentrated solution used, A method for producing a dealkalized water glass solution, characterized in that the ion concentration of metals other than iron, aluminum and titanium is 10 ppm or less.

【0013】ナトリウム、カリウム、リチウム、鉄、ア
ルミ、及びチタン以外の金属イオンの中でもカルシウム
イオンとマグネシウムイオンは珪酸塩を形成した時の溶
解性が低いためスケールになり易いため、本発明の製造
方法においてはカルシウムイオンとマグネシウムイオン
の合計濃度が10ppm以下、特に2ppm以下である
水ガラス溶液および濃縮液を使用するのが好ましい。
[0013] Among the metal ions other than sodium, potassium, lithium, iron, aluminum and titanium, calcium ions and magnesium ions are liable to be scaled due to their low solubility when silicate is formed. It is preferable to use a water glass solution and a concentrated solution having a total concentration of calcium ions and magnesium ions of 10 ppm or less, particularly 2 ppm or less.

【0014】本発明の製造方法によれば、長時間連続し
て安定に電気透析を続けることが出来、脱アルカリ水ガ
ラス溶液を効率よく製造することが可能となる。
According to the production method of the present invention, electrodialysis can be continued continuously for a long time and stably, and it is possible to efficiently produce a dealkalized water glass solution.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の製造方法は、使用する水
ガラス溶液および濃縮液中に含まれるナトリウム、カリ
ウム、リチウム、鉄、アルミ、及びチタン以外の各金属
イオンの濃度を10ppm以下にすること以外は、従来
の電気透析による水ガラス水溶液の脱塩方法と特に変わ
る点はない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the production method of the present invention, the concentration of each metal ion other than sodium, potassium, lithium, iron, aluminum and titanium contained in a water glass solution and a concentrated solution to be used is reduced to 10 ppm or less. Other than this, there is no particular difference from the conventional method of desalting a water glass aqueous solution by electrodialysis.

【0016】即ち、電気透析装置としては、例えば特開
平11−61124号公報に開示されているような、陽
極および陰極の間に陽イオン交換膜(以下、CE膜とも
いう。)と陰イオン交換膜(以下、AE膜ともいう。)
を交互に位置して、陽極側が陰イオン交換膜(AE膜)
で仕切られ陰極側が陽イオン交換膜(CE膜)で仕切ら
れた脱塩室と、陽極側が陽イオン交換膜(CE膜)で仕
切られ陰極側が陰イオン交換膜(AE膜)で仕切られた
濃縮室とを交互に形成した電気透析装置が何ら制限なく
使用できる。
That is, as an electrodialysis apparatus, for example, a cation exchange membrane (hereinafter also referred to as a CE membrane) and an anion exchange between an anode and a cathode as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-61124. Film (hereinafter also referred to as AE film)
Are alternately positioned, and the anode side is an anion exchange membrane (AE membrane)
And a concentrator separated by a cation exchange membrane (CE membrane) on the cathode side and by a cation exchange membrane (CE membrane) on the anode side and by an anion exchange membrane (AE membrane) on the cathode side. An electrodialyzer with alternating chambers can be used without any restrictions.

【0017】また、上記のような装置を構成するのに必
要な部材である電極及び各イオン交換膜についても従来
の電気透析装置で使用されているものが特に制限はなく
使用される。
As for the electrodes and the respective ion exchange membranes required for constituting the above-mentioned apparatus, those used in the conventional electrodialysis apparatus are not particularly limited and used.

【0018】即ち、本発明で使用する陽極及び陰極とし
ては、水電解や食塩電解などの電気化学工業で採用され
ている電極が制限なく用いられる。例えば、陽極材料と
してはニッケル、鉄、鉛、チタン、白金、黒鉛などが、
また、陰極材料としてはニッケル、鉄、ステンレススチ
ール、白金、チタンなどが好適に用いられる。
That is, as the anode and the cathode used in the present invention, electrodes used in the electrochemical industry such as water electrolysis and salt electrolysis are used without limitation. For example, as the anode material, nickel, iron, lead, titanium, platinum, graphite, etc.,
As the cathode material, nickel, iron, stainless steel, platinum, titanium and the like are preferably used.

【0019】本発明で使用する陰イオン交換膜(AE
膜)は、陰イオン交換基が結合した樹脂からなる陰イオ
ン選択透過性を有する膜であれば特に制限さず公知の陰
イオン交換膜が使用できる。陰イオン交換基としては、
水溶液中で正の電荷となり得る官能基が特に制限なく採
用できる。具体的には、1〜3級アミノ基、ピリジル
基、4級アンモニウム塩基、4級ピリジニウム塩基、さ
らにこれらのイオン交換基が混在したものなどが挙げら
れる。AE膜としては、重合型、縮合型、均質型、不均
質型等の区別無く使用することができ、さらに、補強の
ために使用する補強材の有無や、イオン交換基が結合す
る樹脂の材質(通常、炭化水素系樹脂またはフッ素系樹
脂が使用されている)も特に制限されない。なお、本発
明の製造方法においては、水ガラス溶液、水酸化ナトリ
ウム溶液等のアルカリ性溶液を使用するため、耐アルカ
リ性のAE膜を使用することが望ましい。
The anion exchange membrane (AE) used in the present invention
The membrane is not particularly limited as long as it is a membrane having selective anion permeability made of a resin to which an anion exchange group is bonded, and a known anion exchange membrane can be used. As the anion exchange group,
Functional groups that can be positively charged in an aqueous solution can be employed without particular limitation. Specific examples include primary to tertiary amino groups, pyridyl groups, quaternary ammonium bases, quaternary pyridinium bases, and mixtures of these ion exchange groups. The AE membrane can be used regardless of whether it is a polymerization type, a condensation type, a homogeneous type, a heterogeneous type, etc. Further, the presence or absence of a reinforcing material used for reinforcement and the material of the resin to which the ion exchange group is bonded (Usually, a hydrocarbon resin or a fluorine resin is used) is not particularly limited. In the production method of the present invention, since an alkaline solution such as a water glass solution and a sodium hydroxide solution is used, it is desirable to use an alkali-resistant AE film.

【0020】本発明で使用する陽イオン交換膜(CE
膜)は、陽イオン交換基が結合した樹脂からなる陽イオ
ン選択透過性を有する膜であれば特に制限されず公知の
陽イオン交換膜が使用できる。陽イオン交換基として
は、水溶液中で負の電荷となり得る官能基が特に制限な
く採用できる。具体的には、スルホン酸基、カルボン酸
基、ホスホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル
基、さらにこれらのイオン交換基が混在したものなどが
挙げられる。CE膜としては、重合型、縮合型、均質
型、不均質型等の区別無く使用することができ、さら
に、補強のために使用する補強材の有無や、イオン交換
基が結合する樹脂の材質(通常、炭化水素系樹脂または
フッ素系樹脂が使用されている)も特に制限されない。
なお、本発明の製造方法においては、水ガラス溶液、水
酸化ナトリウム溶液等のアルカリ性溶液を使用するた
め、耐アルカリ性のCE膜を使用することが望ましい。
The cation exchange membrane (CE) used in the present invention
The membrane is not particularly limited as long as it is a membrane having cation selective permeability composed of a resin to which cation exchange groups are bonded, and a known cation exchange membrane can be used. As the cation exchange group, a functional group that can be negatively charged in an aqueous solution can be employed without particular limitation. Specific examples include a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, a phosphonic acid group, a sulfate group, a phosphate group, and a mixture of these ion exchange groups. As the CE membrane, it can be used regardless of whether it is a polymerization type, a condensation type, a homogeneous type, a heterogeneous type, etc. Further, the presence or absence of a reinforcing material used for reinforcement, and the material of the resin to which the ion exchange group is bonded (Usually, a hydrocarbon resin or a fluorine resin is used) is not particularly limited.
In the production method of the present invention, since an alkaline solution such as a water glass solution and a sodium hydroxide solution is used, it is preferable to use an alkali-resistant CE film.

【0021】本発明で使用する電気透析装置において
は、互いに対向するように配置された陽極と陰極の間
に、AE膜とCE膜とを交互に配置して、陽極側及び陰
極側がそれぞれAE膜及びCE膜で仕切られた(すなわ
ち陽極側の隔膜がAE膜であり陰極側の隔膜がCE膜で
ある)脱塩室と、該脱塩室と隣り合うように、陽極側及
び陰極側がそれぞれCE膜及びAE膜で仕切られた(す
なわち陽極側の隔膜がCE膜であり陰極側の隔膜がAE
膜である)濃縮室とが形成されている。以下、本発明で
使用する電気透析装置の構成について、図1に示す電気
透析装置1を用いて、具体的に説明する。図1に示す電
気透析装置1においては、互いに対向するように配置さ
れた陽極2と陰極3との間に、陽極側から順にCE膜5
とAE膜4とが交互に且つ最も陰極側がCE膜5となる
ように配列されて、陽極室6、陰極室7、脱塩室8、及
び濃縮室9が構成されている。
In the electrodialysis apparatus used in the present invention, an AE membrane and a CE membrane are alternately arranged between an anode and a cathode which are arranged so as to face each other, so that the AE membrane and the anode side are respectively AE membranes. And a CE membrane (that is, the AE membrane is on the anode side and the CE membrane is on the cathode side), and the anode and cathode sides are adjacent to the desalination chamber, respectively. (Ie, the membrane on the anode side is a CE membrane, and the membrane on the cathode side is an AE membrane).
And a concentration chamber (which is a membrane). Hereinafter, the configuration of the electrodialysis apparatus used in the present invention will be specifically described using the electrodialysis apparatus 1 shown in FIG. In the electrodialysis apparatus 1 shown in FIG. 1, a CE membrane 5 is arranged between an anode 2 and a cathode 3 which are arranged so as to face each other in order from the anode side.
And the AE membrane 4 are alternately arranged so that the most cathode side becomes the CE membrane 5, thereby forming an anode chamber 6, a cathode chamber 7, a desalination chamber 8, and a concentration chamber 9.

【0022】なお、ここで、脱塩室とは、電気透析時に
おいて該室に塩の水溶液を供給した場合に塩に由来する
アニオンが陽極側のAE膜を透過して拡散すると共に、
塩に由来するカチオンが陰極側のCE膜を透過して拡散
し、結果として該室内の塩濃度が低下する室を意味す
る。また、濃縮室とは、同様にして電気透析を行なった
ときにAE膜及びCE膜からそれぞれ隣接する脱塩室に
供給された塩由来のアニオン及びカチオンが各膜を透過
して流入し、結果として該室内の塩濃度が増大する室を
意味する。したがって、本発明の製造方法においては、
脱塩室に原料水ガラス水溶液を供給し、濃縮室に水酸化
ナトリウム水溶液等の電解質水溶液からなる濃縮液を供
給して電気透析を行なうことにより、脱塩室に供給され
た水ガラス水溶液中に存在するNa+イオンがCE膜を
透過して該CE膜を介して隣接する濃縮室に拡散すると
ともに、同じく水ガラス溶液中に存在するOH-イオン
がAE膜を透過して該AE膜を介して隣接する濃縮室に
拡散し、結果として水ガラス溶液中のアルカリ濃度が低
下した水ガラス水溶液を得ることができる。また、この
とき、濃縮室では、両隣の脱塩室から拡散してきたNa
+イオンOH-イオンが閉じ込められ、濃度の上昇した水
酸化ナトリウム水溶液が得られる。
Here, the desalting chamber means that when an aqueous solution of a salt is supplied to the chamber during electrodialysis, anions derived from the salt permeate and diffuse through the AE membrane on the anode side,
This means a room in which cations derived from salts diffuse through the CE membrane on the cathode side, and as a result, the salt concentration in the room is reduced. Further, in the concentration chamber, the salt-derived anions and cations supplied from the AE membrane and the CE membrane to the adjacent desalination chambers respectively when the electrodialysis was performed in the same manner permeate through each membrane and flow in. Means a room where the salt concentration in the room increases. Therefore, in the production method of the present invention,
A raw water glass aqueous solution is supplied to the desalting chamber, and a concentrated solution comprising an aqueous electrolyte solution such as an aqueous sodium hydroxide solution is supplied to the concentrating chamber to perform electrodialysis. The existing Na + ions permeate through the CE membrane and diffuse through the CE membrane to the adjacent concentration chamber, and the OH ions also present in the water glass solution permeate through the AE membrane and pass through the AE membrane. And diffused into the adjacent concentrating chamber, and as a result, a water glass aqueous solution having a reduced alkali concentration in the water glass solution can be obtained. At this time, in the concentration chamber, Na diffused from the desalination chambers on both sides is used.
The + ions OH - ions are confined, and an aqueous sodium hydroxide solution having an increased concentration is obtained.

【0023】図1には、脱塩室および濃縮室がそれぞれ
複数形成されたものを示したが、各室の数はそれぞれ1
であってもよい。但し、工業的な規模での実施をする場
合には、製造効率の観点から、電気透析装置における膜
の配列は、陽極−CE膜−(AE膜−CE膜)n−陰極
(但し、nはAE膜とCE膜の配列の繰り返し数であ
る。)で示したときにnが5〜200とするのが好適で
ある。特に、各室を形成するための切欠部を中央に有す
る室枠を介して前記した好適なnの範囲となるように各
膜を配列し、両端より締め付ける、いわゆるフィルター
プレス型の構造とするのが好適である。
FIG. 1 shows a case in which a plurality of desalting chambers and a plurality of concentrating chambers are respectively formed.
It may be. However, in the case of performing on an industrial scale, from the viewpoint of production efficiency, the arrangement of the membranes in the electrodialyzer is anode-CE membrane- (AE membrane-CE membrane) n -cathode (where n is It is preferable that n is 5 to 200 when the number of repetitions of the arrangement of the AE film and the CE film. In particular, a so-called filter press type structure is provided in which the respective membranes are arranged so as to be in the preferable range of n described above through a chamber frame having a cutout portion at the center for forming each chamber and tightened from both ends. Is preferred.

【0024】なお、各室内には、流路を確保するための
スペーサーや液を均等配流するための配流板が設けられ
ており、これらスぺーサーや配流板の形状については、
特に限定されないが、スケール発生防止効果があり、仮
にスケールが発生した場合においても容易にこれを除去
出来る構造のもの、例えばトンネル型構造のものを使用
するのが好適である。
Each chamber is provided with a spacer for securing a flow path and a distribution plate for evenly distributing the liquid. The shape of the spacer and the distribution plate is as follows.
Although not particularly limited, it is preferable to use a structure having an effect of preventing scale generation and capable of easily removing scale even if it occurs, for example, a tunnel type structure.

【0025】本発明の製造方法においては、前記の脱塩
室に原料として水ガラス溶液を供給して電気透析を行な
うが、その際に、使用する水ガラス溶液および濃縮液中
に含まれるナトリウム、カリウム、リチウム、鉄、アル
ミ、及びチタン以外の金属イオン濃度を10ppm以下
に保つ必要がある。ナトリウム、カリウム、リチウム、
鉄、アルミ、及びチタン以外の金属イオン濃度が10p
pmより高い場合には、運転時間の経過とともにスケー
ルの析出が起こってこれがイオン交換膜面に付着し、比
較的短時間で原料供給が困難となったり膜抵抗が上昇し
たりして長期に安定した操業ができない。スケール発生
防止効果の観点から、水ガラス溶液および濃縮液中に含
まれるナトリウム、カリウム、リチウム、鉄、アルミ、
及びチタン以外の各金属イオン濃度は2ppm以下とす
るか、又は合計濃度を10ppm以下とするの好適であ
る。また、特にスケール発生の原因となり易いカルシウ
ムイオンとマグネシウムイオンとの合計濃度は10pp
m以下、より好ましくは2ppm以下とするのが好適で
ある。
In the production method of the present invention, electrodialysis is performed by supplying a water glass solution as a raw material to the above-mentioned desalting chamber. At this time, sodium contained in the water glass solution used and the concentrated solution are used. It is necessary to keep the concentration of metal ions other than potassium, lithium, iron, aluminum and titanium at 10 ppm or less. Sodium, potassium, lithium,
Concentration of metal ions other than iron, aluminum and titanium is 10p
When the pressure is higher than pm, scale deposition occurs with the elapse of operation time and this adheres to the ion-exchange membrane surface, making it difficult to supply raw materials or increasing membrane resistance in a relatively short period of time, resulting in long-term stability. Operation is not possible. From the viewpoint of scale generation prevention effect, sodium, potassium, lithium, iron, aluminum, contained in the water glass solution and the concentrated solution,
Preferably, the concentration of each metal ion other than titanium and titanium is 2 ppm or less, or the total concentration is 10 ppm or less. Further, the total concentration of calcium ions and magnesium ions, which is particularly likely to cause scale generation, is 10 pp.
m or less, more preferably 2 ppm or less.

【0026】本発明の製造方法で使用する水ガラス溶液
は、二酸化珪素とアルカリとを融解して得られた珪酸ア
ルカリ塩の水溶液であって、ナトリウム以外の各金属イ
オン濃度が10ppm以下であるものであれば特に限定
されないが、調製の容易さから高シリカ(SiO2)濃
度の水ガラスをアルカリ金属イオン以外の金属イオンを
除去した水で希釈し、シリカ(SiO2)濃度が3〜8w
t%、特に5〜7wt%に調製したものを使用するのが好
適である。高シリカ(SiO2)濃度の水ガラスとして
は、工業的に入手できることからJIS規格3号水ガラ
ス(シリカ濃度28〜30wt%)を用いるのが好適であ
る。該JIS規格3号水ガラス中に含まれるナトリウ
ム、カリウム、リチウム、鉄、アルミ、及びチタン以外
の金属イオン濃度は製品によってまちまちであるが、通
常その濃度は50ppm以下であるので、アルカリ金属イ
オンを含まない水で5倍以上に希釈することにより所期
の濃度の水ガラス水溶液を得ることができる。なお、市
販されているJIS規格3号水ガラスについては成分分
析が行われて、その組成が明らかとなっているのでいる
ので、ナトリウム、カリウム、リチウム、鉄、アルミ、
及びチタン以外の金属イオン濃度の少ないものを入手し
使用するのが好適である。
The water glass solution used in the production method of the present invention is an aqueous solution of an alkali silicate obtained by melting silicon dioxide and an alkali, wherein the concentration of each metal ion other than sodium is 10 ppm or less. The water glass having a high silica (SiO 2 ) concentration is diluted with water from which metal ions other than alkali metal ions have been removed so that the silica (SiO 2 ) concentration is 3 to 8 watts.
It is preferable to use those adjusted to t%, especially 5 to 7 wt%. As the water glass having a high silica (SiO 2 ) concentration, JIS standard No. 3 water glass (silica concentration: 28 to 30% by weight) is preferably used because it is industrially available. The concentration of metal ions other than sodium, potassium, lithium, iron, aluminum, and titanium contained in the JIS No. 3 water glass varies depending on the product, but the concentration is usually 50 ppm or less. By diluting 5 times or more with water not containing, a water glass aqueous solution having a desired concentration can be obtained. In addition, since the composition of the commercially available JIS standard No. 3 water glass has been analyzed and its composition has been clarified, sodium, potassium, lithium, iron, aluminum,
It is preferable to obtain and use those having a low concentration of metal ions other than titanium.

【0027】上記の希釈に用いる水の調製方法は特に限
定されないが、一般的にイオン交換樹脂法、逆浸透膜
法、蒸留法、電気透析法等の公知の脱イオン法を用いて
水道水からアルカリ金属イオン以外の金属イオンを除去
することにより容易に調整することができる。たとえ
ば、ナトリウム型イオン交換樹脂を充填した樹脂塔に水
道水等の原水を供給して、原水中に含まれるカルシウム
やマグネシウム等の金属イオンをナトリウムイオンに置
換すればよい。このとき、連続運転を行なった場合に
は、経時的にイオン交換樹脂のイオン交換能が低下する
ので、適宜再生処理を行なうのが好適である。再生処理
は、樹脂塔とは別個に設けた塩水槽からイオン交換樹脂
に塩水(食塩水等)を導入して樹脂の再生を行えばよ
い。
The method for preparing the water used for the above-mentioned dilution is not particularly limited. In general, tap water is prepared by a known deionization method such as an ion exchange resin method, a reverse osmosis membrane method, a distillation method, and an electrodialysis method. It can be easily adjusted by removing metal ions other than alkali metal ions. For example, raw water such as tap water may be supplied to a resin tower filled with a sodium-type ion exchange resin, and metal ions such as calcium and magnesium contained in the raw water may be replaced with sodium ions. At this time, if the continuous operation is performed, the ion exchange capacity of the ion exchange resin decreases with time, so it is preferable to appropriately perform a regeneration treatment. The regeneration treatment may be performed by introducing salt water (such as saline) into the ion exchange resin from a salt water tank provided separately from the resin tower to regenerate the resin.

【0028】本発明の製造方法で使用する濃縮液は、電
解質の水溶液であってナトリウム、カリウム、リチウ
ム、鉄、アルミ、及びチタン以外の金属イオン濃度が1
0ppm以下であるものであれば特に限定されないが、
製造時に副生する濃厚水酸化アルカリ水溶液からなる廃
液が有効利用でき、生産効率が高まるという観点から上
記濃厚水酸化アルカリ水溶液をナトリウム、カリウム、
リチウム、鉄、アルミ、及びチタン以外の金属イオンを
除去した水で希釈して調製したものを使用するのが好適
である。希釈水としては前記したのと同じ希釈水を使用
すればよい。
The concentrated liquid used in the production method of the present invention is an aqueous solution of an electrolyte having a metal ion concentration other than sodium, potassium, lithium, iron, aluminum and titanium of 1%.
It is not particularly limited as long as it is 0 ppm or less,
A waste liquid consisting of a concentrated aqueous alkali hydroxide solution by-produced during production can be effectively used, and the concentrated aqueous alkali hydroxide solution is sodium, potassium, from the viewpoint of increasing production efficiency.
It is preferable to use those prepared by diluting with water from which metal ions other than lithium, iron, aluminum and titanium have been removed. As the dilution water, the same dilution water as described above may be used.

【0029】以下に、上記のような系で脱アルカリ水ガ
ラス溶液を連続的に製造する場合を例に、電気透析条件
等を含めてその手順を詳しく説明する。
Hereinafter, the procedure including electrodialysis conditions and the like will be described in detail by taking as an example a case where a dealkalized water glass solution is continuously produced by the above system.

【0030】図1に示す電気透析装置1には、前記した
ように、陽極2と陰極3の間に、陰イオン交換膜4と陽
イオン交換膜5とが交互に配列されて、陽極室6、陰極
室7、脱塩室8、及び濃縮室9が構成されている。ま
た、各室枠には液供給口および液排出口が設けられ、各
液供給口、液排出口は必要に応じて枝管を経由して主管
に接続されている。更に、室枠内には、室枠の厚みを均
一に維持すると共に、供給された液の流れを均一にする
ための配流作用を有するスペーサーを設けるのが一般的
である。
In the electrodialysis apparatus 1 shown in FIG. 1, as described above, the anion exchange membranes 4 and the cation exchange membranes 5 are alternately arranged between the anode 2 and the cathode 3, and the anode compartment 6 , A cathode chamber 7, a desalting chamber 8, and a concentrating chamber 9. Each chamber frame is provided with a liquid supply port and a liquid discharge port, and each liquid supply port and the liquid discharge port are connected to a main pipe via a branch pipe as necessary. Further, it is general to provide a spacer having a flow distribution function for keeping the thickness of the chamber frame uniform and making the flow of the supplied liquid uniform within the chamber frame.

【0031】上記脱塩室8には、原料液である水ガラス
水溶液を供給するための原料液供給路10が接続されて
おり、原料液が連続的或いは断続的に原料液タンク18
から供給できるようになっている。また、該原料液タン
ク18には、原料液調製タンク24において、濃厚水ガ
ラスタンク23から供給された濃厚水ガラスをアルカリ
金属イオン以外の金属イオンを除去した水である軟水2
2を貯留した軟水タンク22から供給される軟水で希釈
・混合して調製された原料液が連続的或いは断続的に供
給されると共に、電気透析槽から抜き出された生成液の
一部が連続的又は断続的に循環供給できるようになって
いる。また、軟水タンク22に貯留される軟水は、原水
(例えば水道水)20をイオン交換樹脂塔21で処理す
ることによって調製できるようになっている。また、濃
縮室9には濃縮液供給路11を通して濃縮液である水酸
化ナトリウム水溶液が濃縮液タンク19から連続的に或
いは断続的に供給できるようになっている。なお、濃縮
液タンク19には塩濃度が増大した濃縮液の一部が電気
透析槽から連続的或いは断続的に循環供給されると共に
軟水タンク22から連続的或いは断続的に供給され、適
度な濃度に調製できるようになっている。また、脱塩室
8には「脱アルカリされた原料液」である生成液の一部
を連続的又は断続的に抜き出すための生成液抜出し路1
2が接続されている。さらに、濃縮室には塩濃度が増大
した濃縮液の一部を連続的又は断続的に抜き出すための
濃縮液抜出し路13が接続されている。また、陽極室2
及び陰極室3にはそれぞれ陽極液供給路14および陰極
液供給路15、並びに陽極液抜出し路16及び陰極液抜
出し路17が接続されており、電解開始時に陽極液及び
陰極液としての電解液が供給できるようになっていると
共に、運転時においては水又はアルカリ水溶液を連続的
又は断続的に供給し、アルカリ金属濃度が増大した液を
抜き出せるようになっている。
A source liquid supply passage 10 for supplying an aqueous solution of water glass as a source liquid is connected to the desalting chamber 8 so that the source liquid is continuously or intermittently supplied to the source liquid tank 18.
It can be supplied from. In the raw material liquid tank 18, the concentrated water glass supplied from the concentrated water glass tank 23 in the raw material liquid preparation tank 24 is mixed with soft water 2, which is water from which metal ions other than alkali metal ions have been removed.
The raw material liquid prepared by diluting and mixing with the soft water supplied from the soft water tank 22 storing the liquid 2 is supplied continuously or intermittently, and a part of the product liquid extracted from the electrodialysis tank is continuously supplied. It can be supplied periodically or intermittently. The soft water stored in the soft water tank 22 can be prepared by treating raw water (for example, tap water) 20 in an ion exchange resin tower 21. Further, an aqueous solution of sodium hydroxide, which is a concentrated solution, can be supplied to the concentration chamber 9 continuously or intermittently from a concentrated solution tank 19 through a concentrated solution supply passage 11. A part of the concentrated solution having the increased salt concentration is continuously or intermittently supplied from the electrodialysis tank to the concentrated liquid tank 19 and continuously or intermittently supplied from the soft water tank 22 to the appropriate concentration. Can be prepared. Further, a product liquid extraction passage 1 for continuously or intermittently extracting a part of the product liquid which is the “dealkalized raw material liquid” is provided in the desalting chamber 8.
2 are connected. Further, a concentrated liquid extraction passage 13 for continuously or intermittently extracting a part of the concentrated liquid having an increased salt concentration is connected to the concentration chamber. In addition, anode room 2
The anolyte supply path 14 and the catholyte supply path 15, and the anolyte extraction path 16 and the catholyte extraction path 17 are connected to the cathode chamber 3 and the cathode chamber 3, respectively. In addition to being able to supply, at the time of operation, water or an aqueous alkali solution is supplied continuously or intermittently so that a liquid having an increased alkali metal concentration can be extracted.

【0032】電気透析を行なうに際しては、先ず陽極室
6、陰極室7、脱塩室水素8、及び濃縮室9にそれぞれ
陽極液、陰極液、原料液、及び濃縮液を供給する。次い
で、陽極と陰極の間に電圧を印加し、電気透析を開始す
る。このときの電流密度は、特に制限を受けないが、一
般には0〜10A/dm2、特に0〜5A/dm2が好適
である。電気透析中においては、前記した各流路を利用
して、原料液や濃縮液を連続的又は断続的に供給すると
共に脱塩された原料液や塩濃度が増大した濃縮液を連続
的又は断続的に抜き出せばよい。このとき、各イオン交
換膜の電気抵抗の上昇を防止するために、各室内の溶液
を撹拌しながら電気透析を行うことが好適である。上記
撹拌の手段としては、各液を循環させるのが好適であ
り、そのためには各室の外部に液の種類ごとにタンクを
設けて、各々の室と外部タンクとの間でポンプ等を用い
て液を循環させるのが好適である。このような方式を採
用することにり、生成物の脱アルカリ水ガラスの脱塩状
態を制御することも容易になる。
When performing electrodialysis, first, an anolyte, a catholyte, a raw material solution, and a concentrate are supplied to the anode chamber 6, the cathode chamber 7, the deionization chamber hydrogen 8, and the concentration chamber 9, respectively. Next, a voltage is applied between the anode and the cathode to start electrodialysis. The current density at this time is not particularly limited, but is generally 0 to 10 A / dm 2 , particularly preferably 0 to 5 A / dm 2 . During the electrodialysis, the raw material liquid and the concentrated liquid are supplied continuously or intermittently using the above-mentioned respective flow paths, and the desalted raw material liquid and the concentrated liquid having an increased salt concentration are continuously or intermittently supplied. You just have to pull it out. At this time, it is preferable to perform electrodialysis while stirring the solution in each chamber in order to prevent an increase in the electric resistance of each ion exchange membrane. As the means for stirring, it is preferable to circulate each liquid.For that purpose, a tank is provided for each type of liquid outside each chamber, and a pump or the like is used between each chamber and the external tank. It is preferred that the liquid is circulated. By adopting such a method, it is easy to control the desalting state of the product alkali-free water glass.

【0033】なお、上には連続的又は断続的に電気透析
を行う態様を示したが、電気透析はバッチで行うことも
可能である。
Although the mode of performing electrodialysis continuously or intermittently has been described above, electrodialysis can be performed in batches.

【0034】[0034]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例に限られるものではな
い。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0035】実施例1 図1に示したのと同様な基本構成を有し、かつ表1に示
す仕様のトクヤマ社製の電気透析装置(TS2-10型)を用
い、JIS規格3号水ガラス溶液をイオン交換水で希釈
してSiO2含有量を6wt%に調整した水ガラス溶液
を脱塩室に供給し、水酸化ナトリウムをイオン交換水で
希釈して0.5(mol/L)に調整した水酸化ナトリ
ウム溶液を濃縮室に供給して脱塩処理を行なった。但
し、上記電気透析条件は、表2に示す開始条件でバッチ
処理により、表3に示す条件になるまで行なった。ま
た、透析前後の生成液(脱アルカリ液)および濃縮液組
成を表4に示す。表4に示されるように、脱アルカリ液
および濃縮液中に含まれるカルシウムおよびマグネシウ
ム濃度は、1.0ppmおよび0.8ppmであり、合
計で1.8ppmであった。また、カルシウム、マグネ
シウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、鉄、アル
ミ、及びチタン以外の金属イオンは検知されず、0pp
mであった。また、運転中の平均電流密度は2.0A/
dm2、脱アルカリに要する時間は40分であった。さ
らに、運転後に透析槽を解体点検したが、イオン交換膜
面にスケールは全く観察されなかった。
Example 1 A water glass having the same basic structure as shown in FIG. 1 and having the specifications shown in Table 1 and manufactured by Tokuyama Corporation (TS2-10) was used. The solution was diluted with ion-exchanged water to supply a water glass solution having a SiO 2 content adjusted to 6 wt% to a desalting chamber, and sodium hydroxide was diluted with ion-exchanged water to 0.5 (mol / L). The adjusted sodium hydroxide solution was supplied to a concentration chamber to perform a desalting treatment. However, the above electrodialysis conditions were performed until the conditions shown in Table 3 were obtained by batch processing under the starting conditions shown in Table 2. Table 4 shows the composition of the product solution (de-alkali solution) and the concentrate before and after dialysis. As shown in Table 4, the concentrations of calcium and magnesium contained in the dealkalized solution and the concentrated solution were 1.0 ppm and 0.8 ppm, and the total was 1.8 ppm. In addition, metal ions other than calcium, magnesium, sodium, potassium, lithium, iron, aluminum, and titanium were not detected, and 0 pp
m. The average current density during operation was 2.0 A /
dm 2 , and the time required for dealkalization was 40 minutes. Further, after the operation, the dialysis tank was disassembled and inspected, but no scale was observed on the surface of the ion exchange membrane.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】[0038]

【表3】 [Table 3]

【0039】[0039]

【表4】 [Table 4]

【0040】実施例2 実施例1において、脱塩液および濃縮液を調整する際に
イオン交換水の代わりに水道水とイオン交換水との混合
液を使用する他は、実施例1と同様にして電気透析を行
なった。但し、上記電気透析条件は、表2に示す開始条
件でバッチ処理により、表3に示す条件になるまで行な
った。また、透析前後の脱アルカリ液および濃縮液組成
を表5に示す。ここで、脱アルカリ液および濃縮液中に
含まれるカルシウムおよびマグネシウム濃度は、6pp
mおよび2ppmであった。また、亜鉛は0.1pp
m、銅は0.02ppm含まれていた。カルシウム、マ
グネシウム、亜鉛、銅、ナトリウム、カリウム、リチウ
ム、鉄、アルミ、チタン以外の金属イオンは検知され
ず、0ppmであった。また、運転中の平均電流密度は
1.95A/dm2、脱アルカリに要する時間は42分
であった。さらに、運転後に透析槽を解体点検したが、
イオン交換膜面にスケールは全く観察されなかった。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated, except that a mixed solution of tap water and ion-exchanged water was used instead of ion-exchanged water when preparing the desalted solution and the concentrated solution. Electrodialysis. However, the above electrodialysis conditions were performed until the conditions shown in Table 3 were obtained by batch processing under the starting conditions shown in Table 2. Table 5 shows the composition of the dealkalized solution and the concentrated solution before and after dialysis. Here, the calcium and magnesium concentrations contained in the dealkalized solution and the concentrated solution were 6 pp
m and 2 ppm. Also, zinc is 0.1pp
m and copper were contained at 0.02 ppm. Metal ions other than calcium, magnesium, zinc, copper, sodium, potassium, lithium, iron, aluminum and titanium were not detected and were 0 ppm. The average current density during operation was 1.95 A / dm 2 , and the time required for dealkalization was 42 minutes. After the operation, the dialysis tank was dismantled and inspected.
No scale was observed on the ion exchange membrane surface.

【0041】[0041]

【表5】 [Table 5]

【0042】比較例1 実施例1において、脱塩液および濃縮液を調整する際に
イオン交換水の代わりに水道水を使用する他は、実施例
1と同様にして電気透析を行なった。但し、上記電気透
析条件は、表2に示す開始条件でバッチ処理により、表
3に示す条件になるまで行なった。また、透析前後の脱
アルカリ液および濃縮液組成を表6に示す。ここで、脱
アルカリ液および濃縮液中に含まれるカルシウムおよび
マグネシウム濃度は、それぞれ20ppmおよび5pp
mであった。また、亜鉛は0.2ppm、銅は0.05
ppm含まれていた。カルシウム、マグネシウム、亜
鉛、銅、ナトリウム、カリウム、リチウム、鉄、アル
ミ、チタン以外の金属イオンは検知されず、0ppmで
あった。また、運転中の平均電流密度は1.5A/dm
2、脱アルカリに要する時間は50分であった。さら
に、運転後に透析槽を解体点検した結果、カルシウムお
よびマグネシウムを主成分とするスケールがイオン交換
膜面に付着していた。
Comparative Example 1 In Example 1, when preparing the desalted solution and the concentrated solution,
Except for using tap water instead of ion exchange water,
Electrodialysis was performed in the same manner as in Example 1. However, the above
The analysis conditions were as follows:
The process was performed until the conditions shown in FIG. In addition, before and after dialysis
Table 6 shows the composition of the alkaline solution and the concentrated solution. Where
Calcium contained in alkaline solution and concentrate
The magnesium concentration was 20 ppm and 5 pp, respectively.
m. In addition, zinc is 0.2 ppm and copper is 0.05
ppm was contained. Calcium, magnesium, sub
Lead, copper, sodium, potassium, lithium, iron, al
No metal ions other than titanium and titanium are detected.
there were. The average current density during operation is 1.5 A / dm.
TwoThe time required for dealkalization was 50 minutes. Further
In addition, as a result of dismantling inspection of the dialysis tank after operation, calcium
And magnesium-based scale ion exchange
It adhered to the film surface.

【0043】[0043]

【表6】 [Table 6]

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、イオン交換
膜電気透析法により水ガラス溶液を脱アルカリして、地
盤改良材として好適に使用できる脱アルカリ水ガラス溶
液を製造するに際し、電気透析中にイオン交換膜の表面
にカルシウムおよびマグネシウムを主成分とするスケー
ルが発生するのを有効に抑制することができる。このた
め、安定して長時間連続して電気透析を行う事が可能に
なる。
According to the production method of the present invention, the water glass solution is dealkalized by an ion exchange membrane electrodialysis method to produce a dealkalized water glass solution which can be suitably used as a ground improvement material. Generation of scale containing calcium and magnesium as main components on the surface of the ion exchange membrane can be effectively suppressed. For this reason, it is possible to stably perform electrodialysis continuously for a long time.

【0045】したがって、例えば、現場で脱アルカリ水
ガラスを製造し、それをそのまま地盤改良材としてその
使用する工法において、特に、長期間の工期を有する場
合に本発明の製造方法を適用するメリットは大きい。
Therefore, for example, in a method of producing dealkalized water glass on site and using it as a ground improvement material, the advantage of applying the production method of the present invention particularly when the method has a long term of construction is as follows. large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本図は、本発明の製造方法で使用できる代表
的な電気透析装置の模式図である。
FIG. 1 is a schematic view of a typical electrodialysis apparatus that can be used in the production method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・電気透析装置 2・・・陽極 3・・・陰極 4・・・陰イオン交換膜 5・・・陽イオン交換膜 6・・・陽極室 7・・・陰極室 8・・・脱塩室 9・・・濃縮室 10・・原料液供給路 11・・濃縮液供給路 12・・生成液抜出し路 13・・濃縮液抜出し路 14・・陽極液供給路 15・・陰極液供給路 16・・陽極液抜出し路 17・・陰極液抜出し路 18・・原料液タンク 19・・濃縮液タンク 20・・原水 21・・イオン交換樹脂塔 22・・軟水タンク 23・・濃厚水ガラスタンク 24・・原料液調製タンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrodialysis apparatus 2 ... Anode 3 ... Cathode 4 ... Anion exchange membrane 5 ... Cation exchange membrane 6 ... Anode chamber 7 ... Cathode chamber 8 ... Desorption Salt room 9 ・ ・ ・ Concentration room 10 ・ ・ Material liquid supply path 11 ・ ・ Concentrate supply path 12 ・ ・ Production liquid discharge path 13 ・ ・ Concentrate discharge path 14 ・ ・ Anolyte supply path 15 ・ ・ Cathode supply path 16. Anolyte extraction path 17. Catholyte extraction path 18. Raw material liquid tank 19. Concentrate liquid tank 20. Raw water 21. Ion exchange resin tower 22. Soft water tank 23. Rich water glass tank 24. ..Material liquid preparation tank

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // E02D 3/12 101 E02D 3/12 101 C04B 111:10 C04B 111:10 C09K 103:00 C09K 103:00 Fターム(参考) 2D040 AA01 AA04 AB01 CA02 4D006 GA17 HA47 JA41A JA42A JA43A JA44A MA03 MA13 MA14 MB12 MC73 MC74 MC75 MC77 MC78 PB70 PC80 4G012 PB06 PC01 4G072 AA28 BB14 CC01 GG03 HH21 MM14 PP13 UU30 4H026 CA03 CC02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // E02D 3/12 101 E02D 3/12 101 C04B 111: 10 C04B 111: 10 C09K 103: 00 C09K 103: 00 F term (reference) 2D040 AA01 AA04 AB01 CA02 4D006 GA17 HA47 JA41A JA42A JA43A JA44A MA03 MA13 MA14 MB12 MC73 MC74 MC75 MC77 MC78 PB70 PC80 4G012 PB06 PC01 4G072 AA28 BB14 CC01 GG03 HH21 MM14 PP13 U30 CC

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極と陰極との間に陽イオン交換膜と陰
イオン交換膜とを交互に配置して、陽極側及び陰極側が
それぞれ陰イオン交換膜及び陽イオン交換膜で仕切られ
た脱塩室、並びに陽極側及び陰極側がそれぞれ陽イオン
交換膜及び陰イオン交換膜で仕切られた濃縮室を交互に
形成した電気透析装置を用い、前記脱塩室に水ガラス溶
液を供給し、前記濃縮室に電解質の水溶液からなる濃縮
液を供給して電気透析を行ない脱アルカリ水ガラス溶液
を製造する方法において、使用する水ガラス溶液および
濃縮液中に含まれるナトリウム、カリウム、リチウム、
鉄、アルミ、及びチタン以外の金属のイオン濃度を10
ppm以下とすることを特徴とする脱アルカリ水ガラス
溶液の製造方法。
1. A desalination wherein a cation exchange membrane and an anion exchange membrane are alternately arranged between an anode and a cathode, and the anode side and the cathode side are separated by an anion exchange membrane and a cation exchange membrane, respectively. A water glass solution is supplied to the desalting chamber by using an electrodialysis apparatus in which a chamber, and an enrichment chamber in which an anode side and a cathode side are separated by a cation exchange membrane and an anion exchange membrane, respectively, are alternately formed. In a method for producing a dealkalized water glass solution by supplying a concentrated solution comprising an aqueous solution of an electrolyte to perform electrodialysis, sodium, potassium, lithium contained in the water glass solution and the concentrated solution used,
Increase the ion concentration of metals other than iron, aluminum, and titanium to 10
A method for producing a dealkalized water glass solution, characterized in that the concentration is not more than ppm.
【請求項2】 カルシウムイオンとマグネシウムイオン
との合計濃度が10ppm以下である水ガラス溶液およ
び濃縮液を使用することを特徴とする請求項1に記載の
製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein a water glass solution and a concentrated solution having a total concentration of calcium ions and magnesium ions of 10 ppm or less are used.
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