JP2003212548A - 鉄含有溶液の精製方法 - Google Patents

鉄含有溶液の精製方法

Info

Publication number
JP2003212548A
JP2003212548A JP2002010187A JP2002010187A JP2003212548A JP 2003212548 A JP2003212548 A JP 2003212548A JP 2002010187 A JP2002010187 A JP 2002010187A JP 2002010187 A JP2002010187 A JP 2002010187A JP 2003212548 A JP2003212548 A JP 2003212548A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
iron
solution
phosphorus
iron oxide
containing solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002010187A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukiko Nakamura
由紀子 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP2002010187A priority Critical patent/JP2003212548A/ja
Publication of JP2003212548A publication Critical patent/JP2003212548A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高性能ソフトフェライト用原料酸化鉄の製造
に適したP等の不純物含有量の低い鉄含有溶液を、含水
酸化鉄等の沈殿物の発生しない手段で実現する鉄含有溶
液の精製方法を提供する。 【解決手段】 鉄を含有する溶液のpHを−2以上、0.
5 以下に調整した後、該溶液を陰イオン吸着キレート樹
脂と接触させてリンを除去する。前記鉄含有溶液中の鉄
濃度は5〜25質量%であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、鉄含有溶液の精製
方法に関し、詳しくは、鋼板等の鋼材の塩酸酸洗廃液や
塩化第二鉄エッチング廃液からCu、Ni等を回収する過程
で得られる塩化第一鉄溶液から、P含有量の少ない塩化
鉄溶液を製造する鉄含有溶液の精製方法に関する。 【0002】 【従来の技術】鋼板の酸洗廃液やエッチング廃液の再生
過程で発生する塩化第一鉄溶液は、通常SiO2、アルミニ
ウム、リン、クロム等の不純物を含有しており、この廃
液を焙焼して酸化鉄を製造した場合、これらの不純物が
酸化鉄中に残存する。このような酸化鉄をフェライト原
料用として使用すると、残留不純物が磁気特性を低下さ
せる原因となる。そこで、低磁気損失、高透磁率、高飽
和磁束密度などの優れた磁気特性を要求される高性能ソ
フトフェライト材料に使用する酸化鉄は、SiO2、リンの
ように結晶粒を不均一化あるいは粗大化させるような微
量不純物を特に低減しなければならない。 【0003】SiO2やリンの含有量の低い酸化鉄を製造す
る方法として、特開平3−5324号公報では鉄、鉄化合物
を廃酸中に添加し、pH調整(pH=2〜5)を行った
後、酸素あるいは酸素含有気体を吹き込んで含水酸化鉄
沈澱を生成させ、その含水酸化鉄の吸着効果を利用して
廃酸中のSiO2、リン等の不純物を除去している。また、
特開平5−310430号公報では、酸素含有気体を吹き込む
と同時にアルカリを添加し、酸素含有気体の吹き込みに
伴うSiO2の再溶出の問題を解決することで、廃酸中のSi
O2、リン等の不純物を効率良く除去することを提案して
いる。 【0004】しかしながら、これらの従来技術では、p
H調整および酸素含有気体の吹き込みによって溶液中の
鉄分の 0.5〜15%を含水酸化鉄等の沈殿物として、不純
物と共沈・分離する必要があるため、鉄分のロスが多
く、また、分離に長時間および大規模な設備を必要とし
た。さらに、分離後の含水酸化鉄は廃棄物として処理が
必要なため、処理コスト削減および資源の有効利用の観
点から沈殿物の低減が求められていた。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】以上のように、廃酸中
の不純物除去に関して、従来技術である特開平3−5324
号公報や特開平5−310430号公報の開示技術に対して、
鉄分の有効活用と廃棄物量低減の観点から改良が求めら
れていた。そこで、本発明は、廃酸中の不純物除去技術
における上述の問題点を解決し、リン等の不純物含有量
の低い鉄含有溶液を、含水酸化鉄等の沈殿物の発生しな
い手段で実現する鉄含有溶液の精製方法を提供すること
を目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明は、フェライト用
高純度酸化鉄として要求される不純物レベルであるP≦
10ppm(酸化鉄換算の含有量)を、廃棄物の少ない方法
で実現する手段を種々検討した。この結果、SiO2は通常
の鋼材の酸洗廃酸を用いれば、廃酸の加熱・濃縮を行う
だけで濾別可能な凝集体となり、大規模な沈澱・分離設
備を用いなくても 90ppm以下まで低減可能であるが、一
方、リンはSiO2のような加熱・濃縮処理では除去するこ
とができず、他の方法を用いる必要があることが判っ
た。なお、本発明では、ppm は質量ppm を意味する。 【0007】従来技術である沈澱・濾過法の場合、溶液
のpHを2〜5に調整することで、リンは不溶性のリン
酸鉄となり沈澱・濾別できたが、このpH域では同時に
含水酸化鉄の沈殿物が大量に発生する。そこで、本発明
では、リンの除去に際して、沈殿物として分離するので
はなく、溶液に溶けた状態で分離することに着目して鋭
意検討した結果、溶液を特定のpH域に調整し、陰イオ
ン吸着キレート樹脂に接触させることで、沈殿物を生じ
ることなくリンを低減できることを見出し、本発明をな
すに至った。 【0008】すなわち、本発明は、鉄を含有する溶液の
pHを−2以上、0.5 以下に調整した後、該溶液を陰イ
オン吸着キレート樹脂と接触させてリンを除去すること
を特徴とする鉄含有溶液の精製方法である。本発明で
は、前記鉄含有溶液中の鉄濃度が5〜25質量%であるこ
とが好ましい。 【0009】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。まず、本発明の精製対象となる鉄を含有す
る溶液は、塩化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄等の溶液であるが、
特にフェライト用酸化鉄の工業的規模での製造に適用す
る場合は、鋼材の冷延廃酸やエッチング廃酸の再生過程
で得られる塩化第一鉄溶液などが有利である。 【0010】本発明の精製方法では、鉄を含有する溶液
のpHを−2〜 0.5の範囲に調整する必要がある。pH
が 0.5を超えるとリンと鉄分から不溶化物(リン酸鉄)
が生成して陰イオン吸着キレート樹脂への吸着効率が低
下し、さらにpHが 1.5を超えると、含水酸化鉄の沈殿
物が生じるため、鉄のロスが多くなる。一方、pHが−
2未満では、陰イオン吸着キレート樹脂の耐久性が低下
し、樹脂中に担持する金属成分が溶離して精製溶液を汚
染するなど、好ましくない。 【0011】リン除去には、pHを調整した鉄含有溶液
と陰イオン吸着キレート樹脂を接触させる方法を用い
る。陰イオン吸着キレート樹脂は、イオン交換樹脂のイ
オン交換基の代わりに、金属イオンとキレートを作る、
イミノニ酢酸やポリアミンなどを導入した樹脂であり、
キレート形成することによって特定の金属イオンを捕捉
するものである。陰イオン吸着キレート樹脂はイオン交
換樹脂と異なり、特定の金属イオンに対する選択性が大
きいことが特徴で、陰イオン吸着キレート樹脂であれば
銘柄によらず多少のリン除去効果が得られるが、特に、
ユニチカ(株)製陰イオン吸着キレート樹脂であるユニ
セレックUR−3700Sなどが好適である。また、酸性域
での繰返し使用による耐久性の観点からは、樹脂母体と
してポリフェノール系樹脂やスチレン系樹脂を用いたも
のが好ましい。一部の陰イオン交換樹脂でもリン除去効
果は見られるが、塩化鉄溶液に用いた場合、Cl- などの
他の陰イオンが高濃度で存在するためにリン除去効率が
低下する。Cl- の影響を受けず、リンのみを選択的に除
去できる陰イオン吸着キレート樹脂が最適である。 【0012】被処理溶液と陰イオン吸着キレート樹脂を
接触させる方法としては、溶液に陰イオン吸着キレート
樹脂を添加して攪拌するバッチ法と、陰イオン吸着キレ
ート樹脂を塔に充填して溶液を通す連続法がある。後者
の方が操作性に優れ、処理液中のリン濃度を低くできる
ため、好ましい。本発明の方法で精製される鉄含有溶液
は、フェライト用高純度酸化鉄の製造に適用する場合、
周知のルスナー式噴霧焙焼設備が利用できることから、
塩化第一鉄溶液が有利である。溶液中の鉄濃度は5〜25
質量%が好ましい。鉄濃度が25質量%を超えると、塩化
鉄の結晶が発生しやすくなり、後工程でトラブルの原因
となる。5質量%未満でもリン除去効果は得られるが、
酸化鉄製造時の生産効率が低くなるため、実用的でな
い。 【0013】フェライト用高純度酸化鉄の原料として用
いるためには、P≦ 10ppmとともに、SiO2≦ 90ppmとす
る必要があるが、周知のルスナー式噴霧焙焼法で一般に
利用されている廃酸の加熱・濃縮工程を経て、珪藻土フ
ィルタなどの脱硅設備を通過するだけで、SiO2≦ 90ppm
を得ることができる。従って、本発明の方法を既存のル
スナー式設備と組み合わせることで、SiO2≦ 90ppm、P
≦ 10ppmのフェライト原料用高純度酸化鉄を製造するこ
とができる。また、本発明の方法は、pH調整・凝集沈
降法、結晶化精製法、溶媒抽出法などの周知の酸溶液精
製法と組み合わせることで、超高純度酸化鉄の製造に利
用することもできる。また、酸化鉄の製造方法として
も、上記のルスナー式噴霧焙焼法に限定されるものでは
なく、流動床焙焼法、湿式合成法、水熱合成法など周知
の酸化鉄製造方法を用いることができる。 【0014】本発明によるリン低減機構については現在
詳しく調査中であるが、強酸性溶液中でリンが陰イオン
PO4 3- の形態で存在するため、陰イオン吸着キレート樹
脂に選択的に吸着し、分離されるものと考えられる。た
だし、鉄濃度の高い酸溶液中では、pH> 0.5でリンと
鉄から不溶化物(リン酸鉄)が生成して陰イオン吸着キ
レート樹脂によるリン吸着効果が低下し、酸化鉄を製造
した時のP≦ 10ppmが得られなくなるため、溶液のpH
を 0.5以下に調整することがきわめて重要である。 【0015】以上の方法を用いれば、酸化鉄換算でP≦
10ppmの高純度酸化鉄の製造に使用可能な高純度鉄含有
溶液を、沈澱物を生じることなく、製造することができ
る。 【0016】 【実施例】製鉄所の鋼材酸洗工場より得られる通常の鋼
材の酸洗廃酸を用いて精製処理を実施した。酸洗廃酸の
鉄および不純物濃度は、表1の被処理液に示すように、
溶液分析値でtotal Fe=16質量%、SiO2=102ppm、P=
27ppm、pH=−0.9 であった。これを、ルスナー式噴
霧焙焼設備の加熱・濃縮設備でtotal Fe=24質量%まで
濃縮し、珪藻土フィルタを通じてSiO2を除去した。脱硅
後の濃縮廃酸の溶液分析値は、表1の比較例1に示すよ
うに、total Fe=24質量%、P= 39ppm、pH=−1で
あり、酸化鉄換算でSiO2≦ 90ppmを満足するものであっ
た。なお、溶液の分析方法は、total Feは滴定法、P、
SiO2はICP(誘導結合プラズマ分光分析法)を用い
た。 【0017】脱硅後の濃縮廃酸を用いて、アンモニア水
または塩酸と純水を用いてpHおよび鉄濃度を調整した
塩化鉄溶液を作製し、溶液 100mlに対して陰イオン吸着
キレート樹脂を3g 添加して、常温で24時間振とうし
た。振とう後の溶液を樹脂と分離し、溶液の鉄濃度およ
び不純物濃度を分析した。表1の実施例1〜4に示すよ
うに、本発明のpH範囲の溶液を用いた場合、キレート
樹脂との接触により酸化鉄換算でP≦ 10ppmまで低減で
きることが確認された。また、加熱・濃縮・脱硅処理を
施す前の廃酸を用いて同様の方法で溶液を精製した結
果、実施例5に示すように、処理後の液と同様にP除去
効果が得られた。 【0018】本発明を外れる比較例として、キレート樹
脂と接触しない場合(比較例1)、キレート樹脂の代わ
りに陰イオン交換樹脂(住友化学社製A113 )を用いた
場合(比較例2)、溶液のpHが 0.5より高い場合(比
較例3)について、その他の条件は実施例と同様にして
溶液を処理し、成分分析した。比較例1〜3に示すよう
に、いずれの方法でもP≦ 10ppmを得ることはできなか
った。 【0019】 【表1】【0020】 【発明の効果】本発明によれば、鉄含有溶液中のリン除
去を行う際に、含水酸化鉄のような沈殿物を生成するこ
となく、リンを除去することができる。この方法を鋼材
の酸洗廃酸等の塩化第一鉄溶液に適用することで、フェ
ライト用高純度酸化鉄の製造過程で、鉄分の有効利用と
廃棄物の減量、設備の小型化を図ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 鉄を含有する溶液のpHを−2以上、0.
    5 以下に調整した後、該溶液を陰イオン吸着キレート樹
    脂と接触させてリンを除去することを特徴とする鉄含有
    溶液の精製方法。
JP2002010187A 2002-01-18 2002-01-18 鉄含有溶液の精製方法 Pending JP2003212548A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002010187A JP2003212548A (ja) 2002-01-18 2002-01-18 鉄含有溶液の精製方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002010187A JP2003212548A (ja) 2002-01-18 2002-01-18 鉄含有溶液の精製方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003212548A true JP2003212548A (ja) 2003-07-30

Family

ID=27647993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002010187A Pending JP2003212548A (ja) 2002-01-18 2002-01-18 鉄含有溶液の精製方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003212548A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008031018A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Jfe Chemical Corp フェライト用酸化鉄の製造方法
JP2008100126A (ja) * 2006-10-17 2008-05-01 Tsurumi Soda Co Ltd 塩化第一鉄液の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008031018A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Jfe Chemical Corp フェライト用酸化鉄の製造方法
JP2008100126A (ja) * 2006-10-17 2008-05-01 Tsurumi Soda Co Ltd 塩化第一鉄液の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5636142B2 (ja) 高純度パラタングステン酸アンモニウムの製造方法
JP2002256354A (ja) バナジウムの分離回収方法
JPH01153532A (ja) 第一鉄イオン含有酸溶液の精製方法
CN111498917A (zh) 红土镍矿的处理方法
JP2003212548A (ja) 鉄含有溶液の精製方法
JP3942235B2 (ja) ホウ素含有水の処理方法
JPH0582330B2 (ja)
JP3188573B2 (ja) 塩化鉄溶液の精製方法
JP2994405B2 (ja) 水酸化アルカリの精製法
JP4279022B2 (ja) 高純度酸化鉄粉の製造方法
KR0119001B1 (ko) 소프트 페라이트 산화철 제조용 염화철 용액의 제조방법
JPH03277731A (ja) ロジウムの精製方法
JPS61286220A (ja) 吸着剤によるガリウム成分の回収方法
JP4505952B2 (ja) 高純度塩化第二鉄水溶液の製造法
CN105521711B (zh) 一种可再生有机胺脱硫剂中重金属离子的脱除方法
JPH0340924A (ja) 硫酸系酸洗廃酸からの高純度硫酸第1鉄溶液の製造方法
JP4505951B2 (ja) 高純度塩化第二鉄水溶液の製造方法
KR0136191B1 (ko) 열분해법으로 제조된 산화철의 정제방법
KR100328064B1 (ko) 산세폐액의 정제방법
JPS63315521A (ja) 塩酸酸洗廃液の精製方法
JP3417616B2 (ja) 三元系焙焼液の製造方法
JP2590494B2 (ja) 希土類元素の沈殿回収方法
JPS6349294A (ja) 酸洗廃液中の珪素の除去方法
JP3417615B2 (ja) 三元系焙焼液の製造方法
JPH0871544A (ja) アンチモン含有水の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041112

A977 Report on retrieval

Effective date: 20070518

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20070522

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071002