JP2006212580A - Method for treating acid waste liquid containing iron and chromium - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for treating an acid waste liquid containing iron and chromium which can sufficiently be used as an iron source and a stainless raw material separately by separating a metal hydroxide including iron and chromium to be precipitated by neutralization treatment of the acid waste liquid containing iron and chromium by each type. <P>SOLUTION: The acid waste liquid containing at least a trivalent chromium ion and a divalent iron ion generated when a chromium stainless steel sheet is subjected to an acid wash is continuously supplied to a first reactor, a pH is adjusted in a range of 4.5 to 6.5 by an alkaline agent, and a particle mainly having chromium hydroxide is deposited, separated from a liquid part and recovered. The liquid part is introduced into a second reactor, the divalant iron ion is oxidized by biological or chemical oxidation means, and a particle having mainly iron hydroxide (III) is precipitated, separated and recovered. Further, a waste liquid containing a hexavalant chromium ion is subjected to reduction treatment by slurry educed in the first reactor and a chromium concentration in the particle is increased to be recovered. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、2価鉄イオンとクロムイオンを含む酸性廃液を処理して、酸性廃液中のクロム分と鉄分とを分離・回収する方法に関する。   The present invention relates to a method for separating and recovering a chromium content and an iron content in an acidic waste liquid by treating an acidic waste liquid containing divalent iron ions and chromium ions.

クロム系ステンレス鋼板の圧延を施す際に、鋼板の表面に生成したスケールを酸洗処理にて除去している。また、各種金属製品の表面処理あるいは皮膜工場で6価クロムイオンからなるクロム酸塩が使用されている。   When rolling a chromium-based stainless steel plate, the scale generated on the surface of the steel plate is removed by pickling treatment. Further, chromate composed of hexavalent chromium ions is used in the surface treatment of various metal products or coating factories.

クロム系ステンレス鋼板の酸洗処理では、硫酸を含む酸性の液を用いるため、クロム系ステンレス鋼板中の鉄・クロムなどの金属を溶解した酸性の廃液が発生する。   In the pickling treatment of the chromium-based stainless steel sheet, an acidic liquid containing sulfuric acid is used, so that an acidic waste liquid in which metals such as iron and chromium in the chromium-based stainless steel sheet are dissolved is generated.

また、電子部品製造業、機械部品製造業、自動車用鋼板製造業、ステンレス鋼製造業、皮膜工場などにおいて、6価クロムイオンを含有するクロム酸塩が表面処理に使用されるため、6価クロムイオンを含む廃液が発生する。この廃液は、6価クロムイオンを亜硫酸ソーダや硫酸第一鉄などの還元剤で還元処理した後に、アルカリ液を加えてpH6〜9で中和処理してから、凝集剤を添加してシックナーなどの沈殿池を利用して金属水酸化物を沈殿させてスラリーとし、このスラリーを脱水してスラッジケーキに加工する。よって、スラッジ中には鉄以外にクロムなどの金属を含んだケーキとなり、鉄源としては成分的にリサイクルし難いものとなる。また、これら金属水酸化物は粒子が小さく沈降速度が遅く、スラリーを脱水処理した際に生成するスラッジケーキの含水量も高く、使用する際スラッジケーキの乾燥が必要になる。しかもそのスラッジは、多量に水を含んだ状態で搬送するため輸送費用が増加する等の問題がある。   In addition, chromate containing hexavalent chromium ions is used for surface treatment in electronic parts manufacturing, machine parts manufacturing, automotive steel sheet manufacturing, stainless steel manufacturing, film factories, etc. Waste liquid containing ions is generated. This waste liquid is obtained by reducing hexavalent chromium ions with a reducing agent such as sodium sulfite or ferrous sulfate, adding an alkaline solution and neutralizing at pH 6 to 9, and then adding a flocculant to thickener or the like. The metal hydroxide is precipitated into a slurry by using the settling basin, and the slurry is dehydrated and processed into a sludge cake. Therefore, the sludge becomes a cake containing a metal such as chromium in addition to iron, and it is difficult to recycle components as an iron source. In addition, these metal hydroxides have small particles and a low sedimentation rate, and the water content of the sludge cake produced when the slurry is dehydrated is high, so that the sludge cake needs to be dried before use. Moreover, since the sludge is transported in a state containing a large amount of water, there is a problem that transportation costs increase.

これに対し、特許文献1に示される方法があり、これは、クロム濃度が高い硫酸酸洗廃液に金属鉄粉を添加して、溶液中のフリー硫酸を中和してpH2〜4にする第1工程と、この第1工程で得る溶液に更に金属粉を添加してpHを4〜6に調整して水酸化クロムを生成させる第2工程と、この生成した水酸化クロムを溶液から沈降分離させる第3工程と、第3工程で流出した溶液を濾過する第4工程と、続いて第4工程から流出した溶液から酸化鉄を得る工程からなる処理を行うものである。特許文献1は、クロムをほとんど完全に除去して、不純物のない高純度酸化鉄粉原料を得ることを目的としている。
特開平3−146422号公報
On the other hand, there is a method disclosed in Patent Document 1, which adds metal iron powder to a sulfuric acid pickling waste liquid having a high chromium concentration to neutralize free sulfuric acid in the solution to pH 2-4. One step, a second step of adding chromium to the solution obtained in the first step to adjust the pH to 4-6 to produce chromium hydroxide, and separating the produced chromium hydroxide from the solution by precipitation The third step is a process, the fourth step is to filter the solution that has flowed out in the third step, and the step is to subsequently obtain iron oxide from the solution that has flowed out from the fourth step. Patent Document 1 aims to obtain a high-purity iron oxide powder raw material free from impurities by almost completely removing chromium.
JP-A-3-146422

しかしながら、特許文献1では、金属粉として鉄粉で中和する場合、その中和反応速度は遅く、第1工程と第2工程では中和に必要な理論当量より多くの鉄粉を投入する必要があり、第3工程で分離した水酸化クロム中には、未反応の鉄粉が混じってしまい、分離された水酸化クロムの純度を低下させてしまう。よって、特許文献1では、第3工程から回収された水酸化クロムを含む固形物は、クロム原料として十分に使用できるほどクロム濃度を高く安定的に維持することはできない。   However, in Patent Document 1, when neutralizing with iron powder as metal powder, the neutralization reaction rate is slow, and it is necessary to input more iron powder than the theoretical equivalent required for neutralization in the first step and the second step. In the chromium hydroxide separated in the third step, unreacted iron powder is mixed and the purity of the separated chromium hydroxide is lowered. Therefore, in patent document 1, the solid substance containing the chromium hydroxide collect | recovered from the 3rd process cannot maintain chromium concentration stably so that it can fully be used as a chromium raw material.

そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鉄とクロムを含む酸性廃液の中和処理によって析出する鉄とクロムを主に含有する金属水酸化物を種類毎に分離し、水酸化クロムについては、ステンレス製造時のクロム成分調整時に使用できるクロム濃度、もしくは、クロム酸製造時に経済的に十分使用できるクロム濃度とし、鉄化合物については、クロムをほとんど含まず、鉄源として十分使用できるスラッジにして有効利用を図ることができる鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and separates metal hydroxides mainly containing iron and chromium, which are precipitated by neutralization treatment of an acidic waste liquid containing iron and chromium, for each type, For chromium, the chromium concentration that can be used when adjusting the chromium component at the time of stainless steel production, or the chromium concentration that can be used economically enough at the time of chromic acid production, and for iron compounds, it contains almost no chromium and can be used sufficiently as an iron source It aims at providing the processing method of the acidic waste liquid containing iron and chromium which can aim at effective utilization as sludge.

また、本発明は、電子部品製造業、機械部品製造業、自動車鋼板製造業、ステンレス鋼板製造業、あるいは、皮膜工場から排出される6価クロムイオン含有廃液を水酸化クロム主体の粒子を含むスラリーと混合し、6価クロムイオンを還元した後に、クロムを析出させ、水酸化クロム主体の粒子中のクロム濃度を更に上昇させることを目的とする。   The present invention also provides a slurry containing particles mainly composed of chromium hydroxide in a waste liquid containing hexavalent chromium ions discharged from an electronic component manufacturing industry, a machine parts manufacturing industry, an automobile steel plate manufacturing industry, a stainless steel plate manufacturing industry, or a coating factory. And reducing the hexavalent chromium ions, and then precipitating chromium to further increase the chromium concentration in the particles mainly composed of chromium hydroxide.

本発明者は、上記課題を解決するために、クロム系ステンレス鋼板を硫酸で酸洗処理した際に発生する少なくとも3価クロムイオンと2価鉄イオンとを含んだpH3以下の酸性廃液(以下、単に「酸性廃液」ともいう)と電子部品製造業、機械部品製造業、自動車鋼板製造業、ステンレス鋼板製造業、あるいは、皮膜工場から排出される6価クロムイオンを含んだ廃液を対象に、鋭意検討した結果、次のことが判明した。   In order to solve the above problems, the inventor of the present invention has an acidic waste liquid (hereinafter referred to as “pH 3” or less) containing at least trivalent chromium ions and divalent iron ions generated when the chromium-based stainless steel plate is pickled with sulfuric acid. It is also called “acid waste liquid”) and electronic component manufacturing industry, machine component manufacturing industry, automobile steel sheet manufacturing industry, stainless steel sheet manufacturing industry, or waste liquid containing hexavalent chromium ions discharged from coating factories. As a result of the examination, the following was found.

酸性廃液に水酸化マグネシウム、苛性ソーダ、炭酸カルシウム、生石灰、消石灰などの中和剤を使用して、pH4.5〜6.5に調整することで、主に水酸化クロムを析出させることができる。好ましくはpH5〜6に調整することで、酸性廃液中の3価クロムイオンのほとんど全量が水酸化クロムとして析出する。その際、2価鉄イオンは一部が析出するが、大部分は溶解したままである。鉄粉などの金属粉と比較して、これらの中和剤は反応速度が大きく、ほぼ理論当量の投入量で中和でき、未反応の中和剤が水酸化クロムと混在しているような状況にはなりにくい。このように析出した水酸化クロムはコロイド状であり、脱水しにくく、脱水後のケーキは、60〜80%の含水率のケーキとなる。   By using a neutralizing agent such as magnesium hydroxide, caustic soda, calcium carbonate, quicklime, and slaked lime in the acidic waste liquid, it is possible to mainly precipitate chromium hydroxide by adjusting the pH to 4.5 to 6.5. Preferably, by adjusting the pH to 5 to 6, almost all of the trivalent chromium ions in the acidic waste liquid are precipitated as chromium hydroxide. At that time, a part of the divalent iron ions precipitates, but most remains dissolved. Compared to metal powders such as iron powder, these neutralizers have a high reaction rate, can be neutralized with an input of almost the theoretical equivalent, and unreacted neutralizers are mixed with chromium hydroxide. It's hard to get into the situation. The precipitated chromium hydroxide is colloidal and difficult to dehydrate, and the cake after dehydration becomes a cake having a moisture content of 60 to 80%.

前記ケーキを、ステンレスなどの用途に使われるクロム原料としてリサイクルする場合、乾燥などの前処理を省略または簡略化し、かつ、湿潤状態でのCr含有率をより向上させるために、前述の通りにして析出させた水酸化クロム主体の粒子に、更に3価クロムイオンを接触させて前記水酸化クロム主体の粒子表面に析出させて、粒子径を大きくすることにより、脱水性と濾過性を改善できることを見出した。これにより、脱水後の水分は、20〜50%へと大きく改善でき、よりリサイクルに適したものとすることができる。また、濾過性が向上したことにより、固液分離の手法として、通常用いられる沈澱方式や遠心分離方式以外に、濾過による濾過速度が向上して濾過法を適用できることが判明した。   When recycling the cake as a chromium raw material used for applications such as stainless steel, the pretreatment such as drying is omitted or simplified, and the Cr content in a wet state is further improved as described above. It is possible to improve dehydration and filterability by increasing the particle size by further bringing trivalent chromium ions into contact with the precipitated particles of chromium hydroxide and precipitating them on the surface of the particles of chromium hydroxide. I found it. Thereby, the water | moisture content after spin-drying | dehydration can be improved greatly to 20 to 50%, and can be made more suitable for recycling. Further, it has been found that, due to the improved filterability, the filtration method can be applied as a solid-liquid separation method by improving the filtration rate by filtration other than the commonly used precipitation method and centrifugal separation method.

さらに、前述の通りにして析出させた水酸化クロム主体の粒子中には、2価鉄イオンを含む化合物を含有していることを発見し、電子部品製造業、機械部品製造業、自動車鋼板製造業、ステンレス鋼板製造業、あるいは、皮膜工場で発生する6価クロムイオン含有廃液を投入することで、粒子中の2価鉄イオンからなる化合物が6価クロムイオンを3価クロムイオンに還元し、3価クロムイオンをその粒子表面で水酸化クロムにして結合させることにより、粒子中のクロム濃度をさらに上昇させることができることを見出した。   Furthermore, it was discovered that the chromium hydroxide-based particles deposited as described above contain a compound containing divalent iron ions, and the electronic parts manufacturing industry, machine parts manufacturing industry, automobile steel plate manufacturing , A stainless steel plate manufacturing industry, or by introducing waste liquid containing hexavalent chromium ions generated in the film factory, the compound consisting of divalent iron ions in the particles reduces hexavalent chromium ions to trivalent chromium ions, It has been found that the chromium concentration in the particles can be further increased by binding trivalent chromium ions to chromium hydroxide on the particle surface.

さらに、前述の通りにして析出した水酸化クロム主体の粒子を液体部から分離し、その液体部中に溶解している2価鉄イオンを生物学的酸化手段又は化学的酸化手段を用いることによって、2価鉄イオンを3価鉄イオンに酸化し、水酸化鉄(III)を析出させ、分離することによって、鉄分を液体中より分離できることを見出した。   Further, the chromium hydroxide-based particles precipitated as described above are separated from the liquid part, and the divalent iron ions dissolved in the liquid part are used by using biological oxidation means or chemical oxidation means. It was found that iron can be separated from the liquid by oxidizing divalent iron ions to trivalent iron ions, precipitating and separating iron (III) hydroxide.

本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである
(1)第1の反応槽に、2価鉄イオンと3価クロムイオンを含む酸性廃液を投入した後又は投入すると共に、アルカリ剤を添加して前記酸性廃液をpH4.5からpH6.5の範囲に調整し、水酸化クロム主体の粒子を析出させた後、固液分離操作により濃縮して、前記水酸化クロム主体の粒子を含有するスラリー又はケーキとすることを特徴とする鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。
The present invention has been made on the basis of the above knowledge, and the summary thereof is as follows. (1) After charging an acidic waste liquid containing divalent iron ions and trivalent chromium ions into the first reaction tank. Or, while adding, adjusting the acidic waste liquid in the range of pH 4.5 to pH 6.5 by adding an alkaline agent, precipitated chromium hydroxide-based particles, and then concentrated by solid-liquid separation operation, A method for treating an acidic waste liquid containing iron and chromium, characterized in that the slurry or cake contains particles mainly composed of chromium hydroxide.

(2)前記水酸化クロム主体の粒子に、更に3価クロムイオンを接触させて粒子径を増大化し、その後、固液分離操作することを特徴とする前記(1)記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   (2) Including the iron and chromium as described in (1) above, wherein trivalent chromium ions are further brought into contact with the particles mainly composed of chromium hydroxide to increase the particle size, and then solid-liquid separation operation is performed. Treatment method of acidic waste liquid.

(3)前記第1の反応槽内の溶存酸素濃度を0〜2mg/Lにすることを特徴とする前記(1)または(2)記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   (3) The method for treating an acidic waste liquid containing iron and chromium according to (1) or (2), wherein the dissolved oxygen concentration in the first reaction tank is 0 to 2 mg / L.

(4)前記固液分離操作は、分離膜を用いた濾過であることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか1つに記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   (4) The method for treating an acidic waste liquid containing iron and chromium according to any one of (1) to (3), wherein the solid-liquid separation operation is filtration using a separation membrane.

(5)前記分離膜の孔径が1〜100μmであることを特徴とする前記(4)記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   (5) The method for treating an acidic waste liquid containing iron and chromium according to (4), wherein the separation membrane has a pore size of 1 to 100 μm.

(6)前記酸性廃液は、製鉄工程のクロム系ステンレス鋼板の酸洗処理時に発生する酸性廃液であることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれか1つに記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   (6) The iron and chromium according to any one of (1) to (5), wherein the acidic waste liquid is an acidic waste liquid generated during pickling treatment of a chromium-based stainless steel plate in an iron making process. Method for treating acidic waste liquid containing

(7)前記固液分離操作によって生じる前記2価鉄イオンを含む液体部を、第2の反応槽内に投入し、化学的酸化手段により、前記2価鉄イオンを3価鉄イオンに酸化して水酸化鉄(III)主体の粒子を析出させた後、固液分離操作により濃縮して、前記水酸化鉄(III)主体の粒子を含有するスラリー又はケーキとすることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれか1つに記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   (7) The liquid part containing the divalent iron ions generated by the solid-liquid separation operation is put into a second reaction tank, and the divalent iron ions are oxidized into trivalent iron ions by a chemical oxidation means. The iron hydroxide (III) -based particles are precipitated and then concentrated by solid-liquid separation operation to obtain a slurry or cake containing the iron (III) hydroxide-based particles ( The processing method of the acidic waste liquid containing iron and chromium as described in any one of 1)-(6).

(8)前記固液分離操作によって生じる前記2価鉄イオンを含む液体部を、第2の反応槽内に投入し、アルカリ剤を添加して第2の反応槽内のpHを3から5に制御し、生物学的酸化手段により、前記2価鉄イオンを3価鉄イオンに酸化して水酸化鉄(III)主体の粒子を析出させた後、固液分離操作により濃縮して前記水酸化鉄(III)主体の粒子を含有するスラリー又はケーキとすることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれか1つに記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   (8) The liquid part containing the divalent iron ions generated by the solid-liquid separation operation is put into a second reaction tank, and an alkaline agent is added to change the pH in the second reaction tank from 3 to 5. Controlled and oxidized by oxidation of the divalent iron ions to trivalent iron ions by biological oxidation means to precipitate particles mainly composed of iron (III) hydroxide, and then concentrated by solid-liquid separation operation. The method for treating an acidic waste liquid containing iron and chromium according to any one of (1) to (6), wherein the slurry is a slurry or cake containing iron (III) -based particles.

(9)第3の反応槽内に、前記水酸化クロム主体の粒子を含有するスラリー又はケーキと、6価クロムイオンを含む廃液とを投入して混合し、前記スラリー又はケーキ内に残存する2価鉄イオンを含む化合物で6価クロムイオンを3価クロムイオンに還元して、前記水酸化クロム主体の粒子表面に前記3価クロムイオンを析出させ、水酸化クロム主体の粒子中のクロム濃度を上昇させることを特徴とする前記(1)〜(8)のいずれか1つに記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   (9) The slurry or cake containing the chromium hydroxide-based particles and the waste liquid containing hexavalent chromium ions are added to and mixed in the third reaction tank, and the 2 remaining in the slurry or cake. A hexavalent chromium ion is reduced to a trivalent chromium ion with a compound containing a valent iron ion, and the trivalent chromium ion is precipitated on the surface of the chromium hydroxide-based particle, thereby reducing the chromium concentration in the chromium hydroxide-based particle. The method for treating an acidic waste liquid containing iron and chromium according to any one of (1) to (8), wherein the treatment is performed.

(10)前記第1の反応槽内に添加する前記アルカリ剤が、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、および水酸化マグネシウムからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする前記(1)〜(9)のいずれか1つに記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   (10) The alkali agent added to the first reaction tank is at least one selected from the group consisting of magnesium oxide, magnesium carbonate, and magnesium hydroxide. The processing method of the acidic waste liquid containing iron and chromium as described in any one of 9).

本発明の2価鉄イオンとクロムイオンを含む酸性廃液の処理によれば、水酸化クロム主体の脱水ケーキと水酸化鉄(III)主体の脱水ケーキに分離することができ、それぞれ、ステンレス原料や製鉄業における鉄源として有効利用することができる。さらに、水酸化クロム主体の粒子を大径化した緻密な粒子にすることにより、それを含むスラリーの濾過性や脱水性を改善できる。   According to the treatment of the acidic waste liquid containing divalent iron ions and chromium ions of the present invention, it can be separated into a chromium hydroxide-based dehydrated cake and an iron (III) hydroxide-based dehydrated cake, It can be effectively used as an iron source in the steel industry. Furthermore, by making the particles mainly composed of chromium hydroxide into dense particles having a large diameter, the filterability and dewaterability of the slurry containing the particles can be improved.

以下、本発明を更に詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本発明に係る鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法は、2価鉄イオンと3価クロムイオンを含む酸性廃液をその処理対象とする。   The processing method of the acidic waste liquid containing iron and chromium according to the present invention is an acidic waste liquid containing divalent iron ions and trivalent chromium ions.

前記酸性廃液は、望ましくは、製鉄工程のクロム系ステンレス鋼板の酸洗処理時に発生する酸性廃液を用いる。一般的な酸性廃液は、pHが4以下、好ましくは3以下で、Fe、Cr、Ni等の金属を総量で0.1〜10質量%含み、これらの金属のほとんどは金属イオンとして存在している。   The acidic waste liquid is preferably an acidic waste liquid generated during pickling treatment of a chromium-based stainless steel plate in an iron making process. A general acidic waste liquid has a pH of 4 or less, preferably 3 or less, contains 0.1 to 10% by mass of a metal such as Fe, Cr, Ni, etc., and most of these metals exist as metal ions. Yes.

図1に、2価鉄イオン、3価クロムイオンをそれぞれ23,000mg/L、3,000mg/Lを含む溶液のpHと排水中元素の残存比率の関係を示す。図1より、3価クロムイオンはpH4以上において析出し、2価鉄イオンは、3価クロムイオンがpH4〜5で析出すると同時に一部析出し、pH7以上でほぼ全量析出する。   FIG. 1 shows the relationship between the pH of a solution containing 23,000 mg / L and 3,000 mg / L of divalent iron ions and trivalent chromium ions, respectively, and the residual ratio of elements in the waste water. As shown in FIG. 1, trivalent chromium ions are precipitated at pH 4 or higher, and divalent iron ions are partially deposited at the same time as trivalent chromium ions are precipitated at pH 4 to 5, and are almost entirely precipitated at pH 7 or higher.

本発明において、2価鉄イオンと3価クロムイオンを分離するためには、まず、2価鉄イオン、3価クロムイオンを含んだpH4以下の酸性廃液を第1の反応槽に投入した後または投入すると共に、アルカリ剤を添加して前記酸性廃液をpHを4.5〜6.5に調整することで、水酸化クロム主体の粒子を析出させた後、固液分離操作により濃縮して、前記水酸化クロム主体の粒子を含有するケーキ又はスラリーとして固体部を回収することにより行われる。   In the present invention, in order to separate divalent iron ions and trivalent chromium ions, first, an acidic waste liquid containing divalent iron ions and trivalent chromium ions having a pH of 4 or less is charged into the first reaction tank or In addition to adding the alkaline agent and adjusting the pH of the acidic waste liquid to 4.5 to 6.5, the chromium hydroxide-based particles are precipitated, and then concentrated by a solid-liquid separation operation. The solid part is recovered as a cake or slurry containing the chromium hydroxide-based particles.

第1の反応層において析出させた前記水酸化クロム主体の粒子は、前記粒子の全量に対して、水酸化クロム(III)を好ましくは20〜40質量%含有する。   The chromium hydroxide-based particles precipitated in the first reaction layer preferably contain 20 to 40% by mass of chromium (III) hydroxide with respect to the total amount of the particles.

また、2価鉄イオンが残留する分離した液体部は、第2の反応槽内に投入し、化学的酸化手段などを用いて、前記2価鉄イオンを3価鉄イオンに酸化して水酸化鉄(III)主体の粒子として析出させた後、固液分離操作により前記水酸化鉄(III)主体の粒子を含有するスラリーまたはケーキとするのが望ましい。前記化学的酸化手段として、具体的には、分離した前記液体部のpHを7〜10に調整しながら、前記液体部に空気もしくは酸素をエアレーションすることで、前記液体部に残存する2価鉄イオンを3価鉄イオンに自然酸化し、水酸化鉄(III)として析出させる手段が好ましく用いられる。これにより、鉄とクロムとに分離することができる。ここで、エアレーションは化学的酸化手段の1つである。前記水酸化鉄(III)主体の粒子は、前記粒子の全量に対して、水酸化鉄(III)を好ましくは75〜100質量%含有する。 2価鉄イオンを酸化して水酸化鉄(III)を析出するには、前記化学的酸化手段の代わりに、鉄酸化細菌などを用いる生物学的酸化手段を利用することができるが、その場合の反応槽内のpHは鉄酸化細菌などの細菌の育成に適した3〜5に調整すると良い。鉄酸化細菌としては、チオバチラス・フェロオキシダンス(Thiobacillusferrooxidans)等が使用できる。具体的には、上記と同様にして固液分離操作によって生じた2価鉄イオンを含む液体部を、第2の反応槽内に投入し、アルカリ剤を添加して第2の反応槽内のpHを3から5に制御し、生物学的酸化手段により、2価鉄イオンを3価鉄イオンに酸化して水酸化鉄(III)主体の粒子を析出させた後、固液分離操作により濃縮して前記水酸化鉄(III)主体の粒子を含有するスラリー又はケーキとする手段が好ましく用いられる。   The separated liquid portion in which the divalent iron ions remain is put into the second reaction tank, and the divalent iron ions are oxidized to trivalent iron ions by using a chemical oxidation means or the like to be hydroxylated. After precipitation as iron (III) -based particles, a slurry or cake containing the iron (III) -based particles is preferably obtained by solid-liquid separation. As the chemical oxidation means, specifically, divalent iron remaining in the liquid part by aeration of air or oxygen to the liquid part while adjusting the pH of the separated liquid part to 7 to 10 A means for spontaneously oxidizing the ions into trivalent iron ions and precipitating them as iron (III) hydroxide is preferably used. Thereby, it can isolate | separate into iron and chromium. Here, aeration is one of chemical oxidation means. The iron (III) hydroxide-based particles preferably contain 75 to 100% by mass of iron (III) hydroxide with respect to the total amount of the particles. In order to oxidize divalent iron ions and precipitate iron (III) hydroxide, biological oxidation means using iron-oxidizing bacteria or the like can be used instead of the chemical oxidation means. The pH in the reaction tank is preferably adjusted to 3 to 5 suitable for growing bacteria such as iron-oxidizing bacteria. As an iron-oxidizing bacterium, Thiobacillus ferrooxidans can be used. Specifically, the liquid part containing divalent iron ions generated by the solid-liquid separation operation in the same manner as described above is put into the second reaction tank, and an alkali agent is added to the second reaction tank. The pH is controlled from 3 to 5, and bivalent iron ions are oxidized to trivalent iron ions by biological oxidation means to precipitate iron hydroxide (III) -based particles, and then concentrated by solid-liquid separation. Thus, a means for forming a slurry or cake containing the iron (III) hydroxide-based particles is preferably used.

図1において図示していないが、3価鉄イオンはpH3以上で析出し、3価クロムイオンと析出する範囲が近いために、3価鉄イオンと3価クロムイオンとは分離しにくい。そこで、水酸化クロム主体の粒子中のクロム品位を高くするためには、2価鉄イオンを酸化させないように、または、酸化し生成した3価鉄イオンを還元するのが望ましい。   Although not shown in FIG. 1, trivalent iron ions are precipitated at a pH of 3 or higher, and the range in which the trivalent chromium ions are precipitated is close to the trivalent iron ions, so that the trivalent iron ions and the trivalent chromium ions are difficult to separate. Therefore, in order to increase the quality of chromium in particles mainly composed of chromium hydroxide, it is desirable not to oxidize divalent iron ions or to reduce trivalent iron ions generated by oxidation.

2価鉄イオンを酸化させないためには、第1の反応槽内の溶存酸素濃度を0〜2mg/Lにすることが望ましい。溶存酸素濃度を低下させる手段としては、亜硫酸塩などの脱酸剤を添加したり、窒素ガスやアルゴンガスなどの酸素を含まない気体を通気したり、反応槽上部に蓋を設置し、空気と反応槽内の液体部との接触を断ちながら、機械攪拌を行なうなどの手段がある。   In order not to oxidize divalent iron ions, it is desirable that the dissolved oxygen concentration in the first reaction tank is 0 to 2 mg / L. As a means for reducing the dissolved oxygen concentration, a deoxidizer such as sulfite is added, a gas containing no oxygen such as nitrogen gas or argon gas is vented, a lid is installed at the top of the reaction tank, and air and There are means such as mechanical stirring while cutting off the contact with the liquid part in the reaction tank.

酸化し生成した3価鉄イオンを還元するためには、酸性廃液中に還元剤を投入し、還元することができる。還元剤としては、鉄粉、チオ硫酸ソーダ、塩酸ヒドロキシルアミン、亜鉛末を使用することができる。水酸化クロム主体の粒子を含むスラリーまたはケーキを脱水後、ステンレス原料として活用するために、ステンレス製品中のクロム元素に対する鉄元素の質量比(Fe/Cr)が約8倍以下とするのが望ましいことから、還元処理後の水酸化鉄(III)主体の粒子における3価鉄イオン濃度は、クロム濃度に対し8質量倍以内に制御する方がよい。好ましくは、より低倍率に制御すれば、ステンレス原料としてより利用しやすくなる。   In order to reduce the oxidized trivalent iron ions, a reducing agent can be introduced into the acidic waste liquid and reduced. As the reducing agent, iron powder, sodium thiosulfate, hydroxylamine hydrochloride, and zinc powder can be used. In order to utilize the slurry or cake containing particles mainly composed of chromium hydroxide as a stainless steel raw material, the mass ratio of iron element to chromium element in the stainless steel product (Fe / Cr) is preferably about 8 times or less. Therefore, it is better to control the trivalent iron ion concentration in the iron (III) hydroxide-based particles after the reduction treatment within 8 mass times the chromium concentration. Preferably, if it is controlled at a lower magnification, it can be used more easily as a stainless material.

第1の反応槽に投入する中和剤(アルカリ剤とも言う)としては、水酸化ナトリウム(苛性ソーダ)、水酸化カルシウム(消石灰)、酸化カルシウム(生石灰)、炭酸カルシウム(石灰石)、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムなどの水溶液又はスラリーが使用できる。これらの中和剤は、一種単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。しかしながら、第1の反応槽内で析出する水酸化クロム主体の粒子中のクロム品位を高くするためには、中和剤としては、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムが好ましい。それは、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムは、それらを含むアルカリ水溶液又はスラリーのpHは11〜13と非常に高く、第1の反応槽内に投入されたアルカリ剤周辺のごく狭い領域はpHが上昇し、2価の鉄イオンが水酸化鉄(II)として析出する。一度、析出した水酸化鉄(II)は第1の反応槽内のpHが4.5〜6.5の状態になっても溶解速度が小さく溶解しにくい。一方、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムを含むアルカリ水溶液又はスラリーは、pH9〜11程度と、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムを含むアルカリ水溶液又はスラリーよりpHが低いため、第1の反応槽内に投入した際、アルカリ剤周辺のごく狭い領域でpHが上昇するものの、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムを含むアルカリ水溶液又はスラリーと比べて、その影響度合いは低いため、水酸化鉄(II)の析出量は少なくなる。また、クロム系ステンレス酸洗用に使用される酸として、硫酸、弗酸が使用されるが、アルカリ剤が水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウムであると弗化カルシウムやセッコウが析出し、水酸化クロム主体の粒子中のクロム品位を高くすることはできない。よって、第1の反応槽で使用するアルカリ剤は、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムが適当である。   As a neutralizing agent (also called an alkali agent) to be charged into the first reaction tank, sodium hydroxide (caustic soda), calcium hydroxide (slaked lime), calcium oxide (quick lime), calcium carbonate (limestone), magnesium hydroxide, An aqueous solution or slurry of magnesium oxide, magnesium carbonate or the like can be used. These neutralizing agents may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them. However, as the neutralizing agent, magnesium hydroxide, magnesium oxide, and magnesium carbonate are preferable in order to increase the chromium quality in the chromium hydroxide-based particles precipitated in the first reaction tank. As for sodium hydroxide, calcium hydroxide, calcium oxide, the pH of the alkaline aqueous solution or slurry containing them is as extremely high as 11 to 13, and the very small area around the alkaline agent charged into the first reaction tank is The pH rises and divalent iron ions are precipitated as iron (II) hydroxide. Once precipitated, the iron (II) hydroxide has a low dissolution rate and is difficult to dissolve even when the pH in the first reaction tank is in the range of 4.5 to 6.5. On the other hand, since the alkaline aqueous solution or slurry containing magnesium hydroxide, magnesium oxide, magnesium carbonate, calcium carbonate has a pH of about 9 to 11 and lower than the alkaline aqueous solution or slurry containing sodium hydroxide, calcium hydroxide, calcium oxide, When thrown into the first reaction tank, the pH rises in a very narrow region around the alkaline agent, but the degree of influence is low compared to an alkaline aqueous solution or slurry containing sodium hydroxide, calcium hydroxide, calcium oxide. Therefore, the precipitation amount of iron (II) hydroxide is reduced. In addition, sulfuric acid and hydrofluoric acid are used as the acid used for the chrome-based stainless steel pickling. However, if the alkaline agent is calcium hydroxide, calcium oxide or calcium carbonate, calcium fluoride or gypsum precipitates, The chromium quality in the chromium oxide-based particles cannot be increased. Therefore, magnesium hydroxide, magnesium oxide, and magnesium carbonate are suitable for the alkaline agent used in the first reaction tank.

本発明において、第1の反応槽内で析出した水酸化クロム主体の粒子に、さらに3価のクロムイオンを接触させて粒子径を増大させるのが望ましい。具体的には、第1の反応槽内で析出した水酸化クロム主体の粒子を、固液分離操作で液体部のみを第2の反応槽に抜き出した後、水酸化クロム主体の粒子を含む固体部を第1の反応槽内に残したまま、第1の反応槽内に2価鉄イオンと3価クロムイオンを含有した酸性廃液を連続して投入し、第1の反応槽内pHを4.5〜6.5、好ましくは、pH5.0〜6.0に調整することで、先に析出した水酸化クロム主体の粒子の表面に、さらに3価クロムイオンを接触させて水酸化クロムを析出させることで、前記水酸化クロム主体の粒子の粒子径を大きくすることができる。このように前記水酸化クロム主体の粒子の粒子径を増大させることで、脱水性や濾過性を改善することができる。また、3価クロムイオンを接触させる手段としては、2価鉄イオンと3価クロムイオンを含有した酸性廃液を連続して投入する代わりに又は追加して、3価クロムイオンを含む水溶液や、液中で溶解して3価クロムイオンを生じるクロム(III)化合物を投入してもよい。   In the present invention, it is desirable to further increase the particle size by bringing trivalent chromium ions into contact with the chromium hydroxide-based particles precipitated in the first reaction vessel. Specifically, the chromium hydroxide-based particles precipitated in the first reaction tank are solid-liquid separation operations, and only the liquid portion is extracted into the second reaction tank, and then the solid containing the chromium hydroxide-based particles. The acidic waste liquid containing divalent iron ions and trivalent chromium ions was continuously charged into the first reaction tank while leaving the part in the first reaction tank, and the pH in the first reaction tank was adjusted to 4 By adjusting the pH to 5.0 to 6.0, preferably to pH 5.0 to 6.0, the surface of the chromium hydroxide-based particles deposited in advance is further brought into contact with trivalent chromium ions, so that chromium hydroxide is added. By precipitating, the particle diameter of the chromium hydroxide-based particles can be increased. Thus, dehydrating property and filterability can be improved by increasing the particle size of the chromium hydroxide-based particles. Moreover, as means for bringing the trivalent chromium ions into contact, instead of or continuously adding an acidic waste liquid containing divalent iron ions and trivalent chromium ions, an aqueous solution containing trivalent chromium ions or liquid A chromium (III) compound that dissolves in the solution to produce trivalent chromium ions may be added.

また、第1の反応槽で析出した水酸化クロム主体の粒子中には、前述したように、2価鉄イオンを含むが、前記2価鉄イオンは化合物(主に水酸化鉄(II))として含まれ、その2価鉄イオンで6価クロムイオンを還元できる能力を有している。そこで、第1の反応槽で析出した水酸化クロム主体の粒子を含むスラリー又はケーキを第3の反応槽内に移し、6価クロムイオンを含有した廃液を投入して混合することで、6価クロムイオンを3価クロムイオンに還元し、これにより生じた3価クロムイオンを含む水酸化クロムは、第1の反応槽から移した水酸化クロム主体の粒子表面で析出し、前記水酸化クロム主体の粒子中のクロム濃度を上昇させることができる。6価クロムイオンの処理能力は、第1の反応槽で析出した水酸化クロム主体の粒子中に含まれる2価の鉄量の3倍モル以下である。   The chromium hydroxide-based particles precipitated in the first reaction vessel contain divalent iron ions as described above, and the divalent iron ions are compounds (mainly iron (II) hydroxide). And having the ability to reduce hexavalent chromium ions with the divalent iron ions. Therefore, the slurry or cake containing the particles mainly composed of chromium hydroxide precipitated in the first reaction tank is transferred into the third reaction tank, and the waste liquid containing hexavalent chromium ions is added and mixed to obtain hexavalent. Chromium ions are reduced to trivalent chromium ions, and the resulting chromium hydroxide containing the trivalent chromium ions is deposited on the surface of the chromium hydroxide-based particles transferred from the first reaction tank. The chromium concentration in the particles can be increased. The processing capacity of hexavalent chromium ions is not more than 3 times the amount of divalent iron contained in the particles mainly composed of chromium hydroxide deposited in the first reaction tank.

第3の反応槽においてクロム濃度を上昇させた前記水酸化クロム主体の粒子は、前記粒子の全量に対して、水酸化クロム(III)を好ましくは30〜55質量%含有する。   The chromium hydroxide-based particles whose chromium concentration is increased in the third reaction tank preferably contain 30 to 55% by mass of chromium (III) hydroxide with respect to the total amount of the particles.

前記6価クロムイオンを含有した廃液としては、特に制限されないが、電子部品製造業、機械部品製造業、自動車用鋼板製造業、ステンレス鋼製造業、皮膜工場などにおいて鋼板の表面処理工程から排出される廃液などが挙げられる。前記廃液は、6価クロムイオンを総量で好ましくは1〜30g/L含有する。   The waste liquid containing hexavalent chromium ions is not particularly limited, but is discharged from the steel sheet surface treatment process in the electronic component manufacturing industry, the machine parts manufacturing industry, the automotive steel sheet manufacturing industry, the stainless steel manufacturing industry, the coating factory, and the like. Waste liquid. The waste liquid preferably contains 1 to 30 g / L of hexavalent chromium ions in a total amount.

続いて、本発明を具体化した実施の形態について図2を用いて説明する。 図2には、本発明の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法に係る処理装置の一例を示す。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, an example of the processing apparatus which concerns on the processing method of the acidic waste liquid containing iron and chromium of this invention is shown.

図2に示すように、本発明の一実施の形態に係る鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法に適用される廃水処理装置10は、クロム系ステンレス鋼板を硫酸で酸洗処理した後の廃液の一例である酸性廃液11を一旦貯蔵する酸性廃液タンク12と、酸性廃液タンク12からポンプ13を介して酸性廃液11を受け入れてクロム成分を分離する第1の反応槽14と、苛性ソーダ、炭酸カルシウム、生石灰、消石灰、水酸化マグネシウム等の中和剤の水溶液又はスラリーを入れたアルカリ剤タンク27と、アルカリ剤を第1の反応槽14に添加するためのポンプ28と、第1の反応槽14内に循環流をおこす攪拌機16と、第1の反応槽14内のpHを測定するpH計24と、溶存酸素濃度を測定する溶存酸素濃度計25と、第1の反応槽14からスラリーを引抜きぬき、第3の反応槽43に送るためのポンプ40と、第1の反応槽14内のスラリーから液体部を濾過する分離膜を有する濾過体17と、その液体部を吸引し、第2の反応槽30へ送水する吸引ポンプ18と、濾過体17表面に形成されたケーキ層をある一定厚さで削り取るスクレーパー19と、スクレーパー19を固定する支持台20と、支持台20を上下に稼動させる駆動装置21と連結器22とを有し、第1の反応槽14の上部には空気との接触を防ぐため、蓋26を設置している。   As shown in FIG. 2, the waste water treatment apparatus 10 applied to the method for treating an acidic waste liquid containing iron and chromium according to an embodiment of the present invention is a waste liquid after pickling treatment of a chromium-based stainless steel plate with sulfuric acid. An acidic waste liquid tank 12 that temporarily stores the acidic waste liquid 11, a first reaction tank 14 that receives the acidic waste liquid 11 from the acidic waste liquid tank 12 via the pump 13 and separates the chromium component, caustic soda, calcium carbonate , An alkaline agent tank 27 containing an aqueous solution or slurry of a neutralizing agent such as quicklime, slaked lime, magnesium hydroxide, a pump 28 for adding the alkaline agent to the first reaction tank 14, and the first reaction tank 14. A stirrer 16 that causes a circulating flow therein, a pH meter 24 that measures the pH in the first reaction tank 14, a dissolved oxygen concentration meter 25 that measures the dissolved oxygen concentration, and the first reaction tank 14. The pump 40 for pulling out the rally and sending it to the third reaction tank 43, the filter body 17 having a separation membrane for filtering the liquid part from the slurry in the first reaction tank 14, and the liquid part are sucked. A suction pump 18 for feeding water to the second reaction tank 30, a scraper 19 for scraping off the cake layer formed on the surface of the filter body 17 with a certain thickness, a support base 20 for fixing the scraper 19, and a support base 20 up and down In order to prevent contact with air, a lid 26 is installed on the upper part of the first reaction tank 14.

固液分離操作として用いられる濾過体17は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル、ポリビニールアルコール、ステンレス等の素材からなる分離膜(ろ過布とも言う)を用いるのが望ましい。また、前記分離膜の孔径は、望ましくは1〜100μmである。孔径が1μmより小さくなると、水酸化クロム主体の細かい粒子が詰まって濾過速度が著しく低下する恐れがある。一方、孔径が100μmより大きくなると、濾過膜の孔をそのまま通過する粒子が増加し、水酸化クロム主体の粒子の回収効率が低下する恐れがある。 スクレーパー19により、濾過体17表面に堆積したケーキ層表面を削り取ることで、ケーキ厚みを一定にし、循環流により、その削り取ったケーキを濾過体17間の空間より排出することにより、高い濾過速度を得ることができる。また、時間が経過するにつれて、濾過体17表面に形成されたケーキ層は緻密になり、濾過性能が低下するため、一定時間ごとに、濾過体17内部に洗浄水又は圧力空気を逆洗用ポンプ23にて圧入し、濾過体17表面に堆積したケーキを剥離する。   As the filter body 17 used as the solid-liquid separation operation, it is desirable to use a separation membrane (also referred to as a filter cloth) made of a material such as polypropylene, polyester, polyvinylidene chloride, polyacryl, polyvinyl alcohol, and stainless steel. The pore size of the separation membrane is desirably 1 to 100 μm. When the pore diameter is smaller than 1 μm, fine particles mainly composed of chromium hydroxide may be clogged and the filtration rate may be remarkably reduced. On the other hand, when the pore diameter is larger than 100 μm, the number of particles that pass through the pores of the filtration membrane increases, and the recovery efficiency of the chromium hydroxide-based particles may be reduced. By scraping off the cake layer surface deposited on the surface of the filter body 17 by the scraper 19, the cake thickness is made constant, and the scraped cake is discharged from the space between the filter bodies 17 by a circulating flow, thereby increasing the filtration speed. Obtainable. Further, as the time passes, the cake layer formed on the surface of the filter body 17 becomes dense and the filtration performance decreases. Therefore, the washing water or the pressure air is pumped back into the filter body 17 every predetermined time. 23, the cake deposited on the surface of the filter body 17 is peeled off.

第2の反応槽30には、第2の反応槽30内を攪拌し、かつ、酸素を送るための散気管31と、第2の反応槽30内のpHを測定するpH計33と、苛性ソーダ、炭酸カルシウム、消石灰、水酸化マグネシウム等の中和剤を入れたアルカリ剤タンク34と、アルカリ剤を第2の反応槽30に添加するためのポンプ35と、第2の反応槽30から排出された水酸化鉄(III)主体のスラリーから液体部を分離する固液分離装置32と、液体部を除去したスラリーを第2の反応槽30に戻すポンプ36とを有している。   The second reaction tank 30 includes an aeration pipe 31 for stirring the second reaction tank 30 and sending oxygen, a pH meter 33 for measuring the pH in the second reaction tank 30, and caustic soda. , An alkaline agent tank 34 containing a neutralizing agent such as calcium carbonate, slaked lime, magnesium hydroxide, a pump 35 for adding the alkaline agent to the second reaction tank 30, and the second reaction tank 30. And a solid-liquid separator 32 that separates the liquid part from the slurry mainly composed of iron (III) hydroxide, and a pump 36 that returns the slurry from which the liquid part has been removed to the second reaction tank 30.

第3の反応槽43には、6価クロムイオン廃液41を第3の反応槽43に送水するポンプ42と、第1の反応槽14から引抜いた水酸化クロムスラリーと6価クロムイオン廃液41とを混合する攪拌機44と、第3の反応槽43内の酸化還元電位を測定するORP計45と、6価クロムイオン廃液を処理した後のスラリーを脱水機におくるためのポンプ46とを有している。   In the third reaction tank 43, a pump 42 for feeding the hexavalent chromium ion waste liquid 41 to the third reaction tank 43, a chromium hydroxide slurry drawn from the first reaction tank 14, and a hexavalent chromium ion waste liquid 41 A mixer 44, an ORP meter 45 for measuring the oxidation-reduction potential in the third reaction tank 43, and a pump 46 for placing the slurry after treating the hexavalent chromium ion waste liquid in the dehydrator. ing.

次に、図2に基づいて、本発明である鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法の一実施形態について説明する。   Next, based on FIG. 2, one Embodiment of the processing method of the acidic waste liquid containing iron and chromium which is this invention is described.

クロム系ステンレス鋼板を硫酸で酸洗処理した後の酸性廃液と、鋼板上に残存した酸を水で洗い流した際に発生するリンス廃液(前記硫酸で酸洗処理した後の酸性廃液がおおよそ100〜1000倍に希釈された廃液)との混合液11とを酸性廃液タンク12に貯蔵し、連結したポンプ13を作動して、酸性廃液11を第1の反応槽14内に6〜3000m/hで連続して投入を行うことが好ましい。6m/h以下の場合は、対象水量が小さく、本発明を実施する投資額に対してメリットが小さく経済的でない恐れがある。一方、3000m/h以上の場合は、固液分離装置が大きくなりすぎ固液分離装置の安定的な操業の維持が難しくなる恐れがある。一般的な酸性廃液11は、pHが3以下で、Fe、Cr、Ni等の金属を総量で0.1〜10質量%溶解しており、これらの金属のほとんどは金属イオンとして存在している。 Acid waste liquid after pickling the chromium-based stainless steel sheet with sulfuric acid, and rinse waste liquid generated when the acid remaining on the steel sheet is washed away with water (the acid waste liquid after pickling with sulfuric acid is approximately 100 to The mixed liquid 11 with the waste liquid diluted 1000 times is stored in the acidic waste liquid tank 12, and the pump 13 connected thereto is operated to bring the acidic waste liquid 11 into the first reaction tank 14 at 6 to 3000 m 3 / h. It is preferable to perform the charging continuously. In the case of 6 m 3 / h or less, the target water amount is small, and there is a possibility that the merit is small and not economical for the investment amount for carrying out the present invention. On the other hand, in the case of 3000 m < 3 > / h or more, there is a possibility that the solid-liquid separator becomes too large to maintain stable operation of the solid-liquid separator. The general acidic waste liquid 11 has a pH of 3 or less and dissolves metals such as Fe, Cr, and Ni in a total amount of 0.1 to 10% by mass, and most of these metals exist as metal ions. .

第1の反応槽14内には、酸性廃液11を連続して投入し、第1の反応槽14内で攪拌される。アルカリ剤タンク27に連通したポンプ28を作動して、苛性ソーダ、炭酸カルシウム、生石灰、消石灰、水酸化マグネシウムのいずれかからなるアルカリ剤の水溶液又はスラリーを添加して、第1の反応槽14内のpHを4.5以上6.5以下の範囲に調整する。より好ましくは、pH5以上6以下に調整する。ここで、pH4.5以下になると、酸性廃液中の3価クロムイオンの析出が悪くなる恐れがある。一方、pH6.5以上になると、2価鉄イオンが析出しやすくなり、水酸化クロム主体の粒子中のクロム品位が落ちる恐れがある。   The acidic waste liquid 11 is continuously charged into the first reaction tank 14 and stirred in the first reaction tank 14. The pump 28 connected to the alkaline agent tank 27 is operated to add an aqueous solution or slurry of an alkaline agent composed of any one of caustic soda, calcium carbonate, quicklime, slaked lime, and magnesium hydroxide. The pH is adjusted to 4.5 or more and 6.5 or less. More preferably, the pH is adjusted to 5 or more and 6 or less. Here, when the pH is 4.5 or less, the precipitation of trivalent chromium ions in the acidic waste liquid may be deteriorated. On the other hand, when the pH is 6.5 or more, divalent iron ions are likely to precipitate, and the chromium quality in the chromium hydroxide-based particles may be deteriorated.

第1の反応槽14内で析出した直後の水酸化クロム主体の粒子径は小さいが、これらの粒子が分離膜を有する濾過体17で固液分離され、固体部のみ第1の反応槽14内に滞留している。第1の反応槽14内は攪拌機16で攪拌状態にあり、これらの粒子は浮遊状態である。その中に、酸性廃液の連続的な供給により、水酸化クロム主体の粒子表面に、廃液中に含まれる3価クロムイオンが接触して、粒子の表面にさらに水酸化クロムを析出させることや、水酸化クロム主体の粒子同士を結合させることができ、粒子径を大きくすることができる。水酸化クロム主体の粒子を所望の粒子径とするには、酸性廃液の供給量、クロム濃度、第1の反応槽容量にもよるが、数日から1ケ月かかる。   Although the particle diameter of chromium hydroxide mainly after precipitation in the first reaction tank 14 is small, these particles are solid-liquid separated by the filter body 17 having a separation membrane, and only the solid part is in the first reaction tank 14. Stays in. The inside of the first reaction tank 14 is in a stirring state by a stirrer 16, and these particles are in a floating state. Among them, by continuous supply of acidic waste liquid, trivalent chromium ions contained in the waste liquid come into contact with the particle surface mainly composed of chromium hydroxide to further precipitate chromium hydroxide on the particle surface, Chromium hydroxide-based particles can be bonded to each other, and the particle diameter can be increased. Depending on the supply amount of the acidic waste liquid, the chromium concentration, and the first reaction tank capacity, it takes several days to one month to make the particles mainly composed of chromium hydroxide.

攪拌機によって生じる循環流の流速は、0.05〜10m/秒がよい。0.05m/秒以下だと、第1の反応槽14下部に水酸化クロム主体の粒子が沈積する恐れがあり、10m/秒以上では、攪拌に電力がかかりすぎる恐れがあり経済的でない。   The flow rate of the circulating flow generated by the stirrer is preferably 0.05 to 10 m / sec. If it is 0.05 m / sec or less, there is a risk that particles mainly composed of chromium hydroxide will be deposited in the lower part of the first reaction tank 14.

炉過体17上で析出した水酸化クロム主体の粒子は、堆積してケーキ状となり、スクレーパー19により、所定頻度で所定のケーキ厚になるように掻き落とされ、酸性廃液を含んだスラリー又はケーキとして第1の反応槽14の下部からポンプ40等により回収される。   The particles mainly composed of chromium hydroxide deposited on the furnace cover 17 are accumulated to form a cake, which is scraped off by the scraper 19 to a predetermined cake thickness at a predetermined frequency, and contains slurry or cake containing acidic waste liquid. Is recovered from the lower part of the first reaction tank 14 by a pump 40 or the like.

次に、第2の反応槽30内には、第1の反応槽14で処理された酸性廃液を連続して供給するとともに、第2回目の中和処理として、アルカリ剤タンク34に連通したポンプ35を作動して、苛性ソーダ、生石灰、消石灰、水酸化マグネシウムのいずれかからなるアルカリ剤の水溶液又はスラリーを添加して、望ましくはpHを6以上10以下の範囲に調整する。第2の反応槽30下部に設置している散気管より、空気もしくは酸素を吹き込み、第2の反応槽30内を攪拌するとともに、酸性廃液中の2価鉄イオンを3価鉄イオンに酸化し、水酸化鉄(III)を析出する。あるいは、第2の反応槽30内に、予め、低pH領域で2価鉄イオンを酸化できる能力を有する鉄酸化細菌をいれ、第1の反応槽14で処理された酸性廃液を連続して供給するとともに、第2の反応槽30内のpHを3〜5に調整し、酸性廃液中の2価鉄イオンを酸化して、水酸化鉄(III)を析出することもできる。   Next, the acid waste liquid treated in the first reaction tank 14 is continuously supplied into the second reaction tank 30 and a pump communicated with the alkaline agent tank 34 as the second neutralization treatment. 35 is operated to add an aqueous solution or slurry of an alkaline agent composed of any one of caustic soda, quicklime, slaked lime, and magnesium hydroxide, and the pH is desirably adjusted to a range of 6 to 10. Air or oxygen is blown from the air diffuser installed at the lower part of the second reaction tank 30 to stir the second reaction tank 30 and oxidize divalent iron ions in the acidic waste liquid to trivalent iron ions. To precipitate iron (III) hydroxide. Alternatively, an iron-oxidizing bacterium having an ability to oxidize divalent iron ions in a low pH region is placed in the second reaction tank 30 in advance, and the acidic waste liquid treated in the first reaction tank 14 is continuously supplied. In addition, the pH in the second reaction tank 30 can be adjusted to 3 to 5, and the divalent iron ions in the acidic waste liquid can be oxidized to precipitate iron (III) hydroxide.

第2の反応槽30から排出された水酸化鉄(III)を含むスラリーは固液分離装置32(遠心分離機、シックナー等)で液体部と固形部に分離され、液体部は廃棄される。望ましくは、固形部を再度、第2の反応槽30に戻す。第2の反応槽14内で酸化し、生じた3価鉄イオンは、第2の反応槽30に戻された固形部表面で析出し、水酸化鉄(III)主体の粒子は大きくなる。大きくなった水酸化鉄(III)主体の粒子を含むスラリーは、固液分離装置32で分離し、間欠的に、脱水機(フィルタープレス脱水機、真空脱水機、遠心分離機など)によって脱水処理される。   The slurry containing iron (III) hydroxide discharged from the second reaction tank 30 is separated into a liquid part and a solid part by a solid-liquid separator 32 (centrifuge, thickener, etc.), and the liquid part is discarded. Desirably, the solid part is returned to the second reaction tank 30 again. The trivalent iron ions that are oxidized in the second reaction tank 14 are deposited on the surface of the solid part returned to the second reaction tank 30, and the iron (III) hydroxide-based particles become larger. Slurries containing the larger particles of iron (III) hydroxide are separated by the solid-liquid separator 32 and intermittently dehydrated by a dehydrator (filter press dehydrator, vacuum dehydrator, centrifuge, etc.). Is done.

次に、第1の反応槽14から引抜かれた水酸化クロム主体の粒子を含むスラリーを、第3の反応槽43に投入し、その後、普通鋼鈑の表面処理工程から排出される1〜30g/Lの6価クロムイオンを含有する廃液41をポンプ42によって、第3の反応槽43に投入し、攪拌機44によって攪拌する。水酸化クロム主体の粒子を含むスラリー中には、2価鉄イオンからなる化合物(主に水酸化鉄(II))が存在し、6価クロムイオンと酸化・還元反応を起こし、3価鉄イオンと3価クロムイオンになり、両イオンとも水酸化物として析出する。その結果、水酸化クロム主体の粒子を含むスラリー中のクロム濃度は上昇する。   Next, the slurry containing particles mainly composed of chromium hydroxide extracted from the first reaction tank 14 is charged into the third reaction tank 43, and then 1-30 g discharged from the surface treatment process of the ordinary steel sheet. The waste liquid 41 containing / L hexavalent chromium ions is charged into the third reaction tank 43 by the pump 42 and stirred by the stirrer 44. In a slurry containing chromium hydroxide-based particles, a compound composed of divalent iron ions (mainly iron (II) hydroxide) is present, causing an oxidation / reduction reaction with hexavalent chromium ions, and trivalent iron ions. And trivalent chromium ions, both of which precipitate as hydroxides. As a result, the chromium concentration in the slurry containing particles mainly composed of chromium hydroxide increases.

ポンプ40によって引抜いたスラリー中の液体部には2価鉄イオンを含んでいる。添加した6価クロムイオン含有廃液は、まず、スラリー中の液体部に含まれる2価鉄イオンによって還元処理され、水酸化鉄(III)と水酸化クロムが3モル倍(鉄/クロム)で析出する。第1の反応槽から回収した水酸化クロム主体の粒子中のクロム濃度をより上昇させるために、スラリーを、水洗や遠心分離機による濃縮などの操作によって、2価鉄イオンを含むスラリー中の液体部を分離してもよく、これにより水酸化クロム主体の粒子は6価クロムイオンを還元処理することができる。 第3の反応槽43内には、酸化還元電位計を設置することにより、酸化還元電位で、水酸化クロム主体の粒子による6価クロムイオン還元能力の有無を判断することができる。第3の反応槽43内のpH条件によって、酸化還元電位は異なるが、pH4では約600mV以下(標準電極)、pH5では約500mV以下(標準電極)、pH6では約400mV以下(標準電極)であれば、6価クロムイオン還元能力を有していると判断できる。また、第3の反応槽43中の液体部における2価鉄イオン濃度を測定することで、6価クロムイオン還元能力を有しているか判断できる。これは、水酸化クロム主体の粒子から、少量の2価鉄イオンが溶出することにより起こる現象である。このように6価クロムイオンの処理に使われた水酸化クロム主体のスラリーは、スラリー中のクロム濃度を上昇することができ、ポンプ46によって引抜かれ、脱水処理され、クロム原料として使用することができる。   The liquid part in the slurry extracted by the pump 40 contains divalent iron ions. The added hexavalent chromium ion-containing waste liquid is first reduced by divalent iron ions contained in the liquid part of the slurry, and iron (III) hydroxide and chromium hydroxide are precipitated in a molar ratio of 3 (iron / chromium). To do. In order to further increase the chromium concentration in the chromium hydroxide-based particles recovered from the first reaction tank, the slurry is liquid in a slurry containing divalent iron ions by an operation such as washing with water or concentrating with a centrifuge. The particles may be separated from each other, whereby the chromium hydroxide-based particles can reduce hexavalent chromium ions. By installing an oxidation-reduction potentiometer in the third reaction tank 43, it is possible to determine the presence or absence of hexavalent chromium ion reduction ability by the particles mainly composed of chromium hydroxide based on the oxidation-reduction potential. Although the oxidation-reduction potential varies depending on the pH conditions in the third reaction tank 43, it may be about 600 mV or less (standard electrode) at pH 4, about 500 mV or less (standard electrode) at pH 5, or about 400 mV or less (standard electrode) at pH 6. In other words, it can be determined that it has a hexavalent chromium ion reducing ability. Further, by measuring the divalent iron ion concentration in the liquid part in the third reaction tank 43, it can be determined whether or not the hexavalent chromium ion reducing ability is possessed. This is a phenomenon that occurs when a small amount of divalent iron ions are eluted from chromium hydroxide-based particles. Thus, the chromium hydroxide-based slurry used for the treatment of hexavalent chromium ions can raise the chromium concentration in the slurry, and is drawn out by the pump 46, dehydrated, and used as a chromium raw material. it can.

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

本実施例は、実廃水と相関関係を取りながら、室内実験で行った実施例であり、この実験結果は、スラッジリサイクル上、望ましい結果であり、実廃水と何ら相違ないものと考える。   This example is an example conducted in a laboratory experiment while correlating with actual wastewater, and this experimental result is a desirable result for sludge recycling and is considered to be no different from actual wastewater.

クロム系ステンレスの硫酸酸洗後の酸性廃液(pH1.4)として、表1に示す2価鉄イオン、3価クロムイオンを含む溶液を使用し、図2の処理装置を用いて、この酸性廃液の処理を行った。第1の反応槽、第2の反応槽、第3の反応槽の容量はそれぞれ、3L、3L、0.5Lである。   As an acidic waste liquid (pH 1.4) after sulfuric acid pickling of chromium-based stainless steel, a solution containing divalent iron ions and trivalent chromium ions shown in Table 1 is used, and this acidic waste liquid is treated using the treatment apparatus of FIG. Was processed. The capacities of the first reaction tank, the second reaction tank, and the third reaction tank are 3L, 3L, and 0.5L, respectively.

Figure 2006212580
Figure 2006212580

酸性廃液を第1の反応槽14に20mL/分で連続的に供給するとともに、水酸化マグネシウムスラリーを第1の反応槽14内に添加して、第1の反応槽14内の酸性廃液のpHを5.2で制御し、さらに、攪拌機16で第1の反応槽14内に循環流を起こし、第1の反応槽下部における流速は20cm/秒とした。これにより、第1の反応槽14内に投入された酸性廃液中の3価のクロムイオンは水酸化クロム(III)として析出すると同時に、酸性廃液中の2価鉄イオンの一部が析出する。析出した粒子は濾過体17で液体部と分離され、第1の反応槽14内に残留する。   While supplying acidic waste liquid continuously to the 1st reaction tank 14 at 20 mL / min, magnesium hydroxide slurry is added in the 1st reaction tank 14, and pH of the acidic waste liquid in the 1st reaction tank 14 is added. 5.2 was controlled, and a circulating flow was caused in the first reaction tank 14 by the stirrer 16, and the flow rate in the lower part of the first reaction tank was 20 cm / second. Thereby, the trivalent chromium ions in the acidic waste liquid charged into the first reaction tank 14 are precipitated as chromium (III) hydroxide, and at the same time, a part of the divalent iron ions in the acidic waste liquid is precipitated. The precipitated particles are separated from the liquid part by the filter body 17 and remain in the first reaction tank 14.

酸性廃液を第1の反応槽14に連続的に供給することにより、粒子表面上に新たに水酸化クロム(III)と一部の水酸化鉄(II)が析出し、粒子径は緻密化し、また、分子間力等によって粒子同士が凝集状態にある凝集態粒子群を析出物で一体化することで、粒子径を大きくした。第1の反応槽14で余剰となった液部分は、濾過体17で固液分離し、濾過液はポンプ18で吸引した。また、濾過体表面に堆積したケーキ層の厚みを制御するため、スクレーパー19を30秒に1回上下に動かすことによって、ケーキ厚みを約10mmに制御した。   By continuously supplying the acidic waste liquid to the first reaction tank 14, chromium (III) hydroxide and a part of iron hydroxide (II) are newly deposited on the particle surface, the particle diameter is densified, Moreover, the particle diameter was enlarged by integrating the aggregated particle group in which particles are in an aggregated state by intermolecular force or the like with a precipitate. The excess liquid in the first reaction tank 14 was solid-liquid separated by the filter body 17, and the filtrate was sucked by the pump 18. Moreover, in order to control the thickness of the cake layer deposited on the filter body surface, the cake thickness was controlled to about 10 mm by moving the scraper 19 up and down once every 30 seconds.

濾過液は、第2の反応槽30に投入し、苛性ソーダによって第2の反応槽内のpHを7.5に維持した。第2の反応槽30下部よりエアレーション(0.5NL/分)を行い、第2の反応槽30内を攪拌するとともに、2価鉄イオンを酸化させるための酸素供給を行ない、2価鉄イオンを全量酸化した。第2の反応槽内のスラリーは、固液分離装置32(シックナー)で固液分離を行い、回収した固形分は、再度、第2の反応槽30へ戻して、析出する水酸化鉄(III)の粒子径を増大化した。間欠的に、固液分離装置32で回収したスラリーの一部を0.5MPaの加圧力を有するフィルタープレス脱水機で脱水して、脱水ケーキとした。   The filtrate was put into the second reaction tank 30, and the pH in the second reaction tank was maintained at 7.5 with caustic soda. Aeration (0.5 NL / min) is performed from the bottom of the second reaction tank 30, the inside of the second reaction tank 30 is agitated, and oxygen is supplied to oxidize divalent iron ions. The whole amount was oxidized. The slurry in the second reaction tank is subjected to solid-liquid separation by a solid-liquid separator 32 (thickener), and the recovered solid content is returned again to the second reaction tank 30 to precipitate iron hydroxide (III ) Particle diameter was increased. Intermittently, a part of the slurry recovered by the solid-liquid separator 32 was dehydrated with a filter press dehydrator having a pressure of 0.5 MPa to obtain a dehydrated cake.

第1の反応槽から水酸化クロム主体の粒子を含むスラリーを、1日1回75ml引抜き、第3の反応槽に投入した。この中に6価クロムイオン廃液(6価クロムイオン濃度:10,000mg/L)を1日1回270ml投入し、攪拌した。その際、第3の反応槽内のpHは4.0で、酸化還元電位(標準電極)は580mVであり、2価鉄イオンも10mg/Lあり、6価クロムイオンは検出できなかった。第3の反応槽から間欠に引き抜き0.5MPaの加圧力を有するフィルタープレス脱水機で脱水して、脱水ケーキとした。   From the first reaction tank, 75 ml of the slurry containing particles mainly composed of chromium hydroxide was drawn out once a day and charged into the third reaction tank. Into this, 270 ml of hexavalent chromium ion waste liquid (hexavalent chromium ion concentration: 10,000 mg / L) was added once a day and stirred. At that time, the pH in the third reaction tank was 4.0, the oxidation-reduction potential (standard electrode) was 580 mV, the divalent iron ion was 10 mg / L, and hexavalent chromium ion could not be detected. It pulled out from the 3rd reaction tank intermittently, and it spin-dry | dehydrated with the filter press dehydrator which has a pressurization force of 0.5 Mpa, and was set as the dewatering cake.

この際の第1の反応槽14からの濾過水質(処理水水質)、第2の反応槽30からのスラリーを固液分離した後の処理水水質を表2に、第1の反応槽14内、第2の反応槽30内および第3の反応槽43内における固形物の成分の割合(Fe元素換算、Cr元素換算としての質量%)を表3に示す。また、第1の反応槽の定常状態における大径化した粒子の平均粒子径を同じく表3に示す。なお、表3において、表記成分の合計が100%にならないのは、大径化した粒子は主に水酸化鉄(III)、水酸化鉄(II)、水酸化クロム(III)からなるためである。   At this time, the filtered water quality (treated water quality) from the first reaction tank 14 and the treated water quality after solid-liquid separation of the slurry from the second reaction tank 30 are shown in Table 2, and the inside of the first reaction tank 14 Table 3 shows the ratio of the solid components in the second reaction tank 30 and the third reaction tank 43 (in terms of Fe element, mass% in terms of Cr element). Table 3 also shows the average particle size of the enlarged particles in the steady state of the first reaction vessel. In Table 3, the total of the indicated components does not become 100% because the enlarged particles are mainly composed of iron hydroxide (III), iron hydroxide (II), and chromium hydroxide (III). is there.

第1の反応槽からの濾過液中には、3価クロムイオンはほとんど検出されず、酸性廃液中の7割程度の2価鉄イオンが含まれており、第1の反応槽14内では3価のクロムイオンがほぼ全量析出し、2価鉄イオンは3割程度しか析出していないといえる。また、第1の反応槽中の平均粒子径は、10.5μmであり、増大化している。酸性廃液中の鉄濃度に対するクロム濃度の重量比は、0.14であるが、第1、3の反応槽中の固形物成分から鉄濃度に対するクロム濃度の重量比は、それぞれ0.45、0.74であり、明らかに、クロム成分が上昇していることがわかる。   In the filtrate from the first reaction tank, almost no trivalent chromium ions are detected, and about 70% of the divalent iron ions in the acidic waste liquid are contained. It can be said that almost all the valent chromium ions are precipitated, and only about 30% of the divalent iron ions are precipitated. Moreover, the average particle diameter in a 1st reaction tank is 10.5 micrometers, and is increasing. The weight ratio of the chromium concentration to the iron concentration in the acidic waste liquid is 0.14, but the weight ratio of the chromium concentration to the iron concentration from the solid components in the first and third reaction tanks is 0.45 and 0, respectively. .74, clearly showing that the chromium component is rising.

なお、従来技術(特許文献1)に示すように、金属鉄粉でpH調整をした場合、つまり、第1の反応槽14に水酸化マグネシウムの代わりに金属鉄粉(試薬)を添加して、第1の反応槽14内の酸性廃液のpHを5.2で制御し、水酸化クロムを析出させ、余剰となった液部分を濾過体17で固液分離した場合、第1の反応槽14内における固形物の成分は金属鉄粉のアルカリ剤としての反応性が悪いため、Fe:68%、Cr:7%と鉄分を多く含むケーキとなった。   In addition, as shown in the prior art (Patent Document 1), when the pH is adjusted with metallic iron powder, that is, the metallic iron powder (reagent) is added to the first reaction tank 14 instead of magnesium hydroxide, When the pH of the acidic waste liquid in the first reaction tank 14 is controlled to 5.2, chromium hydroxide is precipitated, and the excess liquid part is solid-liquid separated by the filter 17, the first reaction tank 14 Since the component of the solid substance in the inside had poor reactivity as an alkaline agent of metallic iron powder, it became a cake containing much iron with Fe: 68% and Cr: 7%.

Figure 2006212580
Figure 2006212580

2価鉄イオン、3価クロムイオンを含む溶液のpHと排水中元素の残存比率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between pH of the solution containing a bivalent iron ion and a trivalent chromium ion, and the residual ratio of the element in waste_water | drain. 鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法に供する装置の1例の概略図である。It is the schematic of one example of the apparatus used for the processing method of the acidic waste liquid containing iron and chromium.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法に適用される廃水処理装置
11・・・酸性廃液
12・・・酸性廃液タンク
13・・・ポンプ
14・・・第1の反応槽
15・・・整流壁
16・・・攪拌機
17・・・濾過体
18・・・吸引ポンプ
19・・・スクレーパー
20・・・支持台
21・・・駆動装置
22・・・連結器
23・・・逆洗用ポンプ
24・・・pH計
25・・・DO計
26・・・蓋
27・・・アルカリ剤タンク
28・・・ポンプ
30・・・第2の反応槽
31・・・散気管
32・・・固液分離装置
33・・・pH計
34・・・アルカリ剤タンク
35・・・ポンプ
36・・・ポンプ
40・・・ポンプ
41・・・6価クロムイオン含有廃液
42・・・ポンプ
43・・・第3の反応槽
44・・・攪拌機
45・・・酸化還元電位計
46・・・ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Waste water treatment apparatus 11 applied to the processing method of acidic waste liquid containing iron and chromium ... Acid waste liquid 12 ... Acid waste liquid tank 13 ... Pump 14 ... First reaction tank 15 ..Rectifying wall 16 ... Stirrer 17 ... Filter 18 ... Suction pump 19 ... Scraper 20 ... Support 21 ... Drive device 22 ... Connector 23 ... Backwash Pump 24 ... pH meter 25 ... DO meter 26 ... Lid 27 ... Alkaline agent tank 28 ... Pump 30 ... Second reaction tank 31 ... Diffuser 32 ... Solid-liquid separator 33 ... pH meter 34 ... Alkaline agent tank 35 ... Pump 36 ... Pump 40 ... Pump 41 ... Hexavalent chromium ion-containing waste liquid 42 ... Pump 43 ...・ Third reaction tank 44... Stirrer 45... Redox potential meter 46. Pump

Claims (10)

第1の反応槽に、2価鉄イオンと3価クロムイオンを含む酸性廃液を投入した後又は投入すると共に、アルカリ剤を添加して前記酸性廃液をpH4.5からpH6.5の範囲に調整し、水酸化クロム主体の粒子を析出させた後、固液分離操作により濃縮して、前記水酸化クロム主体の粒子を含有するスラリー又はケーキとすることを特徴とする鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   After the acidic waste liquid containing divalent iron ions and trivalent chromium ions is charged into the first reaction tank or while being charged, an alkaline agent is added to adjust the acidic waste liquid to a range of pH 4.5 to pH 6.5. And depositing chromium hydroxide-based particles, and then concentrating them by solid-liquid separation operation to form a slurry or cake containing the chromium hydroxide-based particles. Processing method. 前記水酸化クロム主体の粒子に、更に3価クロムイオンを接触させて粒子径を増大化し、その後、固液分離操作することを特徴とする請求項1記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   The treatment of an acidic waste liquid containing iron and chromium according to claim 1, wherein trivalent chromium ions are further brought into contact with the particles mainly composed of chromium hydroxide to increase the particle size, and thereafter solid-liquid separation operation is performed. Method. 前記第1の反応槽内の溶存酸素濃度を0〜2mg/Lにすることを特徴とする請求項1または2記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   The method for treating an acidic waste liquid containing iron and chromium according to claim 1 or 2, wherein the dissolved oxygen concentration in the first reaction tank is 0 to 2 mg / L. 前記固液分離操作は、分離膜を用いた濾過であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   The said solid-liquid separation operation is filtration using a separation membrane, The processing method of the acidic waste liquid containing iron and chromium of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記分離膜の孔径が1〜100μmであることを特徴とする請求項4記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   The method for treating an acidic waste liquid containing iron and chromium according to claim 4, wherein the separation membrane has a pore size of 1 to 100 µm. 前記酸性廃液は、製鉄工程のクロム系ステンレス鋼板の酸洗処理時に発生する酸性廃液であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   The treatment of an acidic waste liquid containing iron and chromium according to any one of claims 1 to 5, wherein the acidic waste liquid is an acidic waste liquid generated during pickling treatment of a chromium-based stainless steel plate in an iron making process. Method. 前記固液分離操作によって生じる前記2価鉄イオンを含む液体部を、第2の反応槽内に投入し、化学的酸化手段により、前記2価鉄イオンを3価鉄イオンに酸化して水酸化鉄(III)主体の粒子を析出させた後、固液分離操作により濃縮して前記水酸化鉄(III)主体の粒子を含有するスラリー又はケーキとすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   The liquid part containing the divalent iron ions generated by the solid-liquid separation operation is put into a second reaction tank, and the divalent iron ions are oxidized to trivalent iron ions by a chemical oxidation means to be hydroxylated. The iron (III) -based particles are precipitated, and then concentrated by solid-liquid separation to form a slurry or cake containing the iron (III) -based particles. The processing method of the acidic waste liquid containing iron and chromium as described in any one of Claims. 前記固液分離操作によって生じる前記2価鉄イオンを含む液体部を、第2の反応槽内に投入し、アルカリ剤を添加して第2の反応槽内のpHを3から5に制御し、生物学的酸化手段により、前記2価鉄イオンを3価鉄イオンに酸化して水酸化鉄(III)主体の粒子を析出させた後、固液分離操作により濃縮して前記水酸化鉄(III)主体の粒子を含有するスラリー又はケーキとすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   The liquid part containing the divalent iron ions generated by the solid-liquid separation operation is put into a second reaction tank, an alkaline agent is added to control the pH in the second reaction tank from 3 to 5, The bivalent iron ions are oxidized into trivalent iron ions by biological oxidation means to precipitate particles mainly composed of iron (III) hydroxide, and then concentrated by solid-liquid separation operation. The method for treating an acidic waste liquid containing iron and chromium according to any one of claims 1 to 6, wherein the slurry is a slurry or cake containing main particles. 第3の反応槽内に、前記水酸化クロム主体の粒子を含有するスラリー又はケーキと、6価クロムイオンを含む廃液とを投入して混合し、前記スラリー又はケーキ内に残存する2価鉄イオンを含む化合物で6価クロムイオンを3価クロムイオンに還元して、前記水酸化クロム主体の粒子表面に前記3価クロムイオンを析出させ、水酸化クロム主体の粒子中のクロム濃度を上昇させることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   A slurry or cake containing the chromium hydroxide-based particles and a waste liquid containing hexavalent chromium ions are added to and mixed in a third reaction tank, and divalent iron ions remaining in the slurry or cake are mixed. Reducing the hexavalent chromium ion to the trivalent chromium ion with a compound containing, depositing the trivalent chromium ion on the surface of the chromium hydroxide-based particle, and increasing the chromium concentration in the chromium hydroxide-based particle The processing method of the acidic waste liquid containing iron and chromium of any one of Claims 1-8 characterized by these. 前記第1の反応槽内に添加する前記アルカリ剤が、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、および水酸化マグネシウムからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法。   The alkali agent added to the first reaction tank is at least one selected from the group consisting of magnesium oxide, magnesium carbonate, and magnesium hydroxide. The processing method of the acidic waste liquid containing iron and chromium as described in a term.
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