JP2002001358A - 化学研磨廃液の過酸化水素分解方法 - Google Patents

化学研磨廃液の過酸化水素分解方法

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JP2002001358A
JP2002001358A JP2000183958A JP2000183958A JP2002001358A JP 2002001358 A JP2002001358 A JP 2002001358A JP 2000183958 A JP2000183958 A JP 2000183958A JP 2000183958 A JP2000183958 A JP 2000183958A JP 2002001358 A JP2002001358 A JP 2002001358A
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hydrogen peroxide
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chemical polishing
metal
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JP2000183958A
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Kenichi Takahashi
健一 高橋
Kenichi Moriyama
賢一 森山
Naoki Kogure
直毅 木暮
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 過酸化水素を含有する化学研磨液
について、操作性・環境面に優れた過酸化水素分解法を
提供する。 【解決手段】 過酸化水素を含有する化学研磨廃
液に金属バナジウム又はバナジウム化合物を添加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、過酸化水素含有化
学研磨液の廃水処理において、操作性、環境面に優れて
いる過酸化水素分解法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】過酸化水素と硫酸を主成分とする化学研
磨液は、鉄または銅を溶解するのに好適に用いられる
が、長時間使用していると溶解された金属又は不純物が
蓄積して研磨液としての機能が損なわれるため、定期的
に液更新される。廃液は、通常、中和処理(凝集沈殿処
理)にて溶解していた金属を沈降させ分離除去される。
しかし、中和処理の際に、廃液中に過酸化水素が微量で
も含まれていると過酸化水素の分解により酸素ガスが発
生し、沈降すべき金属が浮遊して十分な金属分離が出来
ないという問題が生じる。従って、中和処理工程に入る
前に完全に化学研磨廃液中の過酸化水素を分解する必要
がある。
【0003】過酸化水素の分解法としては、還元剤によ
る方法が一般的であるが、使用する還元剤は過酸化水素
と等モルで反応させるので、使用量がかなり多くなりコ
スト高となる。又、還元剤を添加する際、一度に添加す
るとかなりの発熱し、危険なため、残留過酸化水素濃度
と温度を確認しながらの添加になるため操作が煩雑で且
つ時間がかかる。更に、硫酸の反応によって生じる臭気
の問題もある。その他に、活性炭法、酵素分解法、触媒
による接触分解法等が知られている。
【0004】しかしながら、化学研磨廃液は、強酸で且
つ金属が数十g/L溶解しているため、酸性溶液中での
活性炭の過酸化水素吸着効果は不十分であり、又、酵素
の活性も酸性溶液中では失活して過酸化水素を分解でき
ない。更に、化学研磨液にはある程度の金属が溶解して
も過酸化水素の分解を抑制し、研磨機能を維持するため
キレート剤等の安定剤が添加されているので、一般的に
知られている白金、パラジウム等の金属及び鉄、マンガ
ン、銅、銀等の酸化物を触媒とした接触分解法では、十
分効果が出ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術における上記したような課題を解決し、化学研磨廃
液から過酸化水素を分解する効果的な方法を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、金属バナジウム又はバナジウム化合物を添
加することにより、過酸化水素を含有する化学研磨廃液
から過酸化水素を完全に分解除去可能であることを見出
し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、過酸化水
素を含有する化学研磨廃液に金属バナジウム又はバナジ
ウム化合物を添加することを特徴とする化学研磨廃液の
過酸化水素分解方法に関するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明におけるバナジウム化合物
は、酸化バナジウム(II)(III)(IV)(V)、フッ
化バナジウム(III)(IV)(V)、塩化バナジウム(I
I)(III)(IV)、臭化バナジウム(II)(III)、ヨ
ウ化バナジウム、硫化バナジウム(II)(III)
(V)、硫酸バナジウム、炭化バナジウム、窒化バナジ
ウム、酢酸バナジウム、一珪化二バナジウム、二珪化バ
ナジウム、二フッ化酸化バナジウム、三フッ化酸化バナ
ジウム、塩化酸化バナジウム、二塩化酸化バナジウム、
三塩化酸化バナジウム、塩化二酸化バナジウム、臭化酸
化バナジウム、二臭化酸化バナジウム、三臭化酸化バナ
ジウム、酸化硫酸バナジウム、硫酸バナジウムカリウ
ム、メタバナジン酸アンモニウム、オルトバナジン酸カ
リウム、ピロバナジン酸カリウム、メタバナジン酸カリ
ウム、オルトバナジン酸カルシウム、ピロバナジン酸カ
ルシウム、メタバナジン酸カルシウム、オルトバナジン
酸ストロンチウム、ピロバナジン酸ストロンチウム、メ
タバナジン酸ストロンチウム、オルトバナジン酸ナトリ
ウム、ピロバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸ナト
リウム、バナジン酸水素ナトリウムが挙げられる。好ま
しくは、酸化バナジウム(V)、酸化硫酸バナジウム、
メタバナジン酸アンモニウム、オルトバナジン酸カリウ
ム、オルトバナジン酸ナトリウムである。
【0008】金属バナジウム又はバナジウム化合物の添
加量は、廃液量に対し10〜10,000ppm、好ま
しくは100〜5,000ppmである。添加量が10
ppm未満の場合、過酸化水素分解効果が不十分であ
り、10,000ppmを越える場合は、経済的に不適
当である。
【0009】金属バナジウム又はバナジウム化合物の添
加方法は、粉体のまま添加しても水溶液にして添加して
もどちらでもよい。添加後、添加物が廃液中に均一に混
ざり合うように好ましくは15〜30分程攪拌する。処
理温度は特に限定されないが、好ましくは20〜60℃
である。
【0010】
【実施例】実施例1 化学研磨液(商品名CPL−200:三菱ガス化学
(株)製)原液10Lを純水で5倍希釈した液で、42
アロイ材のICリードフレーム(70mm×200m
m)2000枚をエッチング処理した後の廃液(過酸化
水素濃度1.5重量%、溶解鉄濃度15g/L、pH
2)を1Lビーカーに取り出し、金属バナジウム10p
pm添加し、15分間常温で攪拌した。
【0011】実施例2 金属バナジウムの代わりに酸化バナジウム(V)100
ppm添加する以外は、実施例1と同様に行った。
【0012】実施例3 金属バナジウムの代わりに酸化硫酸バナジウム1,00
0ppm添加する以外は、実施例1と同様に行った。
【0013】実施例4 金属バナジウムの代わりにオルトバナジン酸カリウム
2,000ppm添加する以外は、実施例1と同様に行
った。
【0014】実施例5 金属バナジウムの代わりにオルトバナジン酸ナトリウム
5,000ppm添加する以外は、実施例1と同様に行
った。
【0015】実施例6 金属バナジウムの代わりにメタバナジン酸アンモニウム
10,000ppm添加する以外は、実施例1と同様に
行った。
【0016】実施例7 化学研磨液(商品名CPE−750:三菱ガス化学
(株)製)原液100Lを純水で6倍希釈した液で、銅
張積層板(340mm×510mm)を2000枚エッ
チング処理した後の廃液(過酸化水素濃度1.20重量
%、溶解銅濃度30g/L、pH1未満)を1Lビーカ
ーに取り出し、金属バナジウム100ppm添加し、3
0分間40℃で攪拌した。
【0017】実施例8 金属バナジウムを添加する代わりに酸化バナジウム
(V)500ppm添加する以外は、実施例7と同様に
行った。
【0018】実施例9 金属バナジウムの代わりに酸化硫酸バナジウム1,00
0ppm添加する以外は、実施例7と同様に行った。
【0019】実施例10 金属バナジウムの代わりにフッ化バナジウム(V)5,
000ppm添加する以外は、実施例7と同様に行っ
た。
【0020】比較例1 金属バナジウムの代わりに酸化銅500ppm添加する
以外は、実施例1と同様に行った。
【0021】比較例2 金属バナジウムの代わりに二酸化マンガン500ppm
添加する以外は、実施例1と同様に行った。
【0022】比較例3 金属バナジウムの代わりに酸化コバルト1,000pp
m添加する以外は、実施例1と同様に行った。
【0023】比較例4 金属バナジウムの代わりに酸化ニッケル1,000pp
m添加する以外は、実施例1と同様に行った。
【0024】比較例5 金属バナジウムの代わりに酸化クロム1,000ppm
添加する以外は、実施例1と同様に行った。
【0025】比較例6 金属バナジウムの代わりに酸化鉄1,000ppm添加
する以外は、実施例7と同様に行った。
【0026】比較例7 金属バナジウムの代わりに酸化銀1,000ppm添加
する以外は、実施例7と同様に行った。
【0027】比較例8 金属バナジウムの代わりに硫酸パラジウム1,000p
pm添加する以外は、実施例7と同様に行った。
【0028】比較例9 金属バナジウムの代わりにモリブデン酸ナトリウム2,
000ppm添加する以外は、実施例7と同様に行っ
た。
【0029】比較例10 金属バナジウムの代わりにタングステン酸ナトリウム
2,000ppm添加する以外は、実施例7と同様に行
った。上記の各添加剤添加後の過酸化水素濃度測定結果
を表1に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】本発明により、金属が溶解していても安
定化している過酸化水素含有化学研磨廃液から過酸化水
素を分解除去できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D038 AA08 AB26 4G069 AA02 BA26A BA26B BB02A BB02B BB04A BB04B BB06A BB06B BB08B BB10A BB10B BC02A BC02B BC03A BC03B BC54A BC54B BD15B BE17A BE17B CA05 CA10 CA11 DA02 DA08 EA01Y

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 過酸化水素を含有する化学研磨廃液に金
    属バナジウム又はバナジウム化合物を添加することを特
    徴とする化学研磨廃液の過酸化水素分解方法。
  2. 【請求項2】 化学研磨廃液が鉄または銅イオンを含有
    する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 バナジウム化合物が、酸化バナジウム
    (V)、酸化硫酸バナジウム、オルトバナジン酸カリウ
    ム、オルトバナジン酸ナトリウムおよびメタバナジン酸
    アンモニウムからなる群から選ばれる1種である請求項
    1記載の方法。
  4. 【請求項4】 金属バナジウム又はバナジウム化合物の
    添加量が廃液量に対し、10〜10,000ppmであ
    る請求項1記載の方法。
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