JP2009173980A - 鋼帯の酸洗設備、焼鈍・酸洗設備および酸洗槽での、酸液の回収・再生・供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】酸洗槽１からの酸液の回収・再生と、酸洗槽１への酸液の供給と、を司る循環系６０を有する、鋼帯Ｓの酸洗設備、焼鈍・酸洗設備および酸洗槽であって、しかも、前記した循環系６０が、回収した酸液の流れる方向に直列に、ろ過器４とイオン交換樹脂５とをそなえたものである、前記した、鋼帯Ｓの酸洗設備、焼鈍・酸洗設備および酸洗槽での、酸液の回収・再生・供給方法において、前記した、ろ過器４に目詰まりが起こるのを防止する。
【解決手段】ろ過器４に弗酸タンク９から弗酸を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼帯の酸洗設備、焼鈍・酸洗設備および酸洗槽での、酸液の回収・再生・供給方法に関する。

例えば、図４に示すような、ステンレス鋼帯の焼鈍・酸洗設備は、鋼帯Ｓの搬送方向にみて焼鈍炉の下流側に酸洗設備を備えている。

この酸洗設備は、鋼帯表層の酸化物（スケール）を除去することを目的として、通常２〜３槽のタンクが直列に設置されている。また、図５に示すように、酸洗槽１の下部に設置された循環タンク２を介して酸液を循環させ、酸液の回収と供給を行いながら鋼帯Ｓの酸洗を行っている。酸液も製造条件に応じて各種のものが用いられているが、最近では前段部分で硫酸が用いられることが多い。

ここで、ステンレス鋼帯の硫酸酸洗のメカニズムについて以下に説明する。
鋼帯母材 Fe ＋ H2 SO4 → FeSO4 （溶解）＋ H2 ↑
Cr ＋ H2 SO4 → CrSO4 （溶解）＋ H2 ↑
酸化スケール Fe3 04 → Fe3 04 ↓（沈殿）
Cr2 03 → Cr2 03 ↓（沈殿）
上記したとおり、硫酸中では酸化物（スケール）は不溶性のため沈殿し、硫酸酸洗槽１の底や、硫酸酸洗槽１からの硫酸の回収・再生と、同硫酸酸洗槽１への酸液の供給と、を司る硫酸の循環系の途中に設置された、後出の図６中に示す、硫酸循環タンク２や回収酸タンク３の底などに堆積する。

また、鋼帯母材成分の金属塩（硫酸鉄（FeSO4 )、硫酸クロム（CrSO4 )）もある程度までは硫酸中に溶解しているが、溶解限度を超えると析出し、酸化物（スケール）と同様に酸洗槽１の底や回収酸タンク３の底に堆積するようになる。

これら酸化物（スケール）と金属塩の堆積物を併せ、一般に、硫酸スラッジと呼ぶ。

ステンレス鋼帯の硫酸酸洗に伴って、硫酸スラッジの堆積レベルが鋼帯Ｓの通過する領域にまで達すると、鋼帯Ｓがスラッジと接触して鋼帯Ｓの表面にスリ疵などが発生する。そのため、従来は、定期的にステンレス鋼帯の焼鈍・酸洗の操業を一時停止し、清掃、すなわち、硫酸スラッジの除去作業を行っていた（以下、定期清掃）。

硫酸スラッジの発生量は、ステンレス鋼帯の焼鈍・酸洗量に比例して多くなる。従って、ステンレス鋼帯の焼鈍・酸洗における生産性の向上を図ろうとすると、必然的に定期清掃の頻度が増すことになる。

このため、ステンレス鋼帯の焼鈍・酸洗における生産性を向上させようとしても、定期清掃の間、ステンレス鋼帯の焼鈍・酸洗の操業を停止せざるを得ないことが障害となって、十分に生産性を向上できなかった。

また、ステンレス鋼帯に限らず、炭素鋼帯も含め、鋼帯の酸洗に際しては、製造コストの面から、酸液を効果的に回収・再生し、再度供給できるようにすることが求められる。

従来から、ステンレス鋼帯の硫酸酸洗における硫酸の回収方法としては、イオン交換膜を利用して、硫酸を選択的に拡散透析させて回収する方法が知られている。

その他、硝弗酸酸洗における硝弗酸の回収・再生方法として、金属イオンを含有する回収した硝弗酸を、まずｐＨ調整し、しかるのち、イオン交換樹脂を通して、回収・再生する方法なども知られている。

ところが、イオン交換膜を利用して、硫酸を選択的に拡散透析させて回収する方法では、処理能力が小さい問題があり、金属イオンを含有する回収した硝弗酸を、ｐＨ調整し、しかるのち、イオン交換樹脂を通して、回収・再生する方法では、短時間のうちにイオン交換樹脂が機能しなくなる問題があった。

このため、発明者らは、先に、特許文献１にて、硫酸酸洗槽からの酸液の回収・再生と、同酸洗槽への酸液の供給と、を司る循環系を有する、鋼帯の酸洗設備、焼鈍・酸洗設備および酸洗槽において、前記した循環系が、回収した酸液の流れる方向に直列に、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できる、ろ布方式のろ過器と、イオン交換樹脂とをそなえるようにすることを提案した。

図６に、特許文献１に従う酸洗設備を模式的に示す。図中、番号３は回収酸タンク、４はろ布方式のろ過器、５はイオン交換樹脂、６は供給酸タンクであり、これらで硫酸の循環系６０を構成している。なお、７は廃酸タンク、また、８は硝弗酸酸洗槽、図中の線は配管である。

回収酸タンク３、ろ布方式のろ過器４、イオン交換樹脂５、供給酸タンク６を含む硫酸の循環系６０に、図示しないポンプにて硫酸を循環させるようにしている。

この特許文献１の特徴は、従来の砂ろ過器、中空糸膜のような清澄ろ過装置や沈降槽あるいはフィルタプレスなどのろ過器に替えて、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できる、ろ布方式のろ過器４をそなえるようにしたことで、まず硫酸酸洗の際に発生する大量かつ微細なスケールを酸液から除去し、その上で、イオン交換樹脂５による酸液の再生ができるようにしたところにある。
特開２００５−１０５３６４号公報

しかしながら、特許文献１の方法を、実際にステンレス鋼帯の焼鈍・酸洗の操業に供していくうちに、ろ過器４が目詰まりを起こす場合があることがわかってきた。

このため、通常、ろ過器４からイオン交換樹脂５の方向に回収した酸液を流し、再生を行うのとは逆に、イオン交換樹脂５にて再生したのちの酸液をイオン交換樹脂５からろ過器４の方向に向かって流す、いわゆる逆洗を行って、目詰まりの原因となっている金属やその酸化物あるいは塩などを溶解して除去する、という方法で対応していた。

しかしながら、回収した酸液の中には、さまざまな微量元素が存在し、これらが原因となって起こる目詰まりを、逆洗によってもなお防止できない場合があることが、問題として新たに浮かび上がってきたのである。

本発明は、従来技術のかような問題を解決するべくなされたものであり、酸洗槽からの酸液の回収・再生と、同酸洗槽への酸液の供給と、を司る循環系を有する、鋼帯の酸洗設備、焼鈍・酸洗設備および酸洗槽であって、しかも、前記した循環系が、回収した酸液の流れる方向に直列に、ろ過器とイオン交換樹脂とをそなえたものである、前記した、鋼帯の酸洗設備、焼鈍・酸洗設備および酸洗槽での、酸液の回収・再生・供給方法において、前記した、ろ過器に目詰まりが起こるのを防止することを目的とする。

すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）硫酸酸洗槽と硝弗酸酸洗槽を被処理ステンレス鋼帯の搬送方向に直列に並べ、
前記硫酸酸洗槽は、前記硫酸酸洗槽からの酸液の回収・再生・供給を司る硫酸の循環系を有し、
該循環系は、回収した酸液の流れる方向に直列に、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できるろ過器と、イオン交換樹脂とをそなえたステンレス鋼帯の酸洗設備において、
前記ろ過器に弗酸を供給するようにした
ことを特徴とするステンレス鋼帯の酸洗設備。
（２）（１）のステンレス鋼帯の酸洗設備であって、
前記硫酸酸洗槽に加え、前記硝弗酸酸洗槽も、前記硝弗酸酸洗槽からの酸液の回収・再生・供給を司る硝弗酸の循環系を有する
ことを特徴とするステンレス鋼帯の酸洗設備。
（３）酸洗槽を被処理鋼帯の搬送方向に直列に並べ、
前記酸洗槽は、前記酸洗槽からの酸液の回収・再生・供給を司る酸液の循環系を有し、
該循環系は、回収した酸液の流れる方向に直列に、ろ過器とイオン交換樹脂とをそなえた鋼帯の酸洗設備において、
前記ろ過器に弗酸を供給するようにした
ことを特徴とする鋼帯の酸洗設備。
（４）（１）〜（３）のいずれかの酸洗設備の搬送方向上流側に、さらに焼鈍炉を備えた
ことを特徴とする鋼帯の焼鈍・酸洗設備。
（５）硫酸酸洗槽から回収した硫酸を、ろ過器に導いて、前記回収した硫酸中に含まれる、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去したのち、
イオン交換樹脂に導いて、前記回収した硫酸中の硫酸イオンをイオン交換樹脂に吸着させ、
ついで、硫酸イオンが吸着したイオン交換樹脂に、水を供給して、前記イオン交換樹脂に吸着した硫酸イオンを、水に溶解させて、前記回収した硫酸を再生し、
さらに、再生した硫酸を、新しい硫酸と一緒に前記硫酸酸洗槽に供給する、
硫酸酸洗槽での、硫酸の回収・再生・供給方法において、
前記ろ過器に弗酸を供給するようにした
ことを特徴とする硫酸酸洗槽での、硫酸の回収・再生・供給方法。
（６）硫酸酸洗槽から回収した硫酸を、ろ過器に導いて、前記回収した硫酸中に含まれる、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去したのち、
イオン交換樹脂に導いて、前記回収した硫酸中の硫酸イオンをイオン交換樹脂に吸着させ、
ついで、硫酸イオンが吸着したイオン交換樹脂に、水を供給して、前記イオン交換樹脂に吸着した硫酸イオンを、水に溶解させて、前記回収した硫酸を再生し、
さらに、再生した硫酸を、新しい硫酸と一緒に前記硫酸酸洗槽に供給するようにするとともに、
硝弗酸酸洗槽から回収した硝弗酸を、ろ過したのち、
イオン交換樹脂に導いて、前記回収した硝弗酸中の金属イオンをイオン交換樹脂に吸着させることにより、前記回収した硝弗酸を再生し、
さらに、再生した硝弗酸を、新しい硝弗酸と一緒に前記硝弗酸酸洗槽に供給する、
硫酸酸洗槽および硝弗酸酸洗槽での、酸液の回収・再生・供給方法において、
前記ろ過器に弗酸を供給するようにした
ことを特徴とする硫酸酸洗槽での、硫酸の回収・再生・供給方法。
（７）酸洗槽から回収した酸液を、ろ過器に導いて、前記回収した酸液中に含まれる、一つの粒内で粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去したのち、
イオン交換樹脂に導いて、前記回収した酸液中の酸イオンをイオン交換樹脂に吸着させ、
ついで、酸イオンが吸着したイオン交換樹脂に、水を供給して、前記イオン交換樹脂に吸着した酸イオンを、水に溶解させて、前記回収した酸液を再生し、
さらに、再生した酸液を、新しい酸液と一緒に酸洗槽に供給する、
酸洗槽での、酸液の回収・再生・供給方法において、
前記ろ過器に弗酸を供給するようにした
ことを特徴とする酸洗槽での、酸液の回収・再生・供給方法。

本発明によれば、酸洗槽からの酸液の回収・再生と、同酸洗槽への酸液の供給と、を司る循環系を有する、鋼帯の酸洗設備、焼鈍・酸洗設備および酸洗槽であって、しかも、前記した循環系が、回収した酸液の流れる方向に直列に、ろ過器とイオン交換樹脂とをそなえたものである、前記した、鋼帯の酸洗設備、焼鈍・酸洗設備および酸洗槽での、酸液の回収・再生・供給方法において、前記した、ろ過器に目詰まりが起こるのを防止することができる。

発明者らは、ろ過器に目詰まりが起こるのは、回収した酸液中のさまざまな微量元素の中でも、特に、Ｓｉが、主な原因となっていることに気付き、そこで、これを弗酸にて溶解し、除去することに想到し、本発明をなすに至ったものである。以下、本発明を具体的に説明する。

本発明では、ろ過器に弗酸を供給するようにしたことを特徴とする。なお、本発明にいう弗酸は弗化水素酸水溶液を意味する。なお、本件明細書の説明中に登場する硫酸、塩酸、硝弗酸は、それぞれ、硫酸水溶液、塩酸水溶液、硝酸と弗化水素酸の水溶液を混合したものをそれぞれ意味する。さらに、本発明にいうろ過器は、特許文献１に登場するような、ろ布方式のものでもよいし、その他のものであってもよい。

（第一の実施の形態）
図１に本発明の実施の形態の一例を示す。

図６に示した特許文献１の硫酸酸洗設備に対し、弗酸の循環系９０と、付帯していくつかのバルブを追加して設置している。

９は弗酸タンクであり、硫酸の循環系６０の途中、回収酸タンク３とろ過器４の間、および、ろ過器４とイオン交換樹脂５の間に、それぞれ接続するかたちで、弗酸タンク９に通ずる配管を、バルブ９１，９２を介して接続している。

弗酸の循環系９０は、ろ過器４とその前後の硫酸の循環系６０の配管も含むかたちで構成されている。

硫酸の循環系６０の途中、ろ過器４の前後にも、バルブ９３，９４を介挿するかたちで設置している。

図１では、硫酸の循環系６０での硫酸の循環を一時停止し、その間に、図示しない機構による圧縮空気などの力で、循環系から硫酸を抜き（液抜きするという）、しかるのち、バルブ９１，９２を開き、バルブ９３，９４を閉じて、弗酸タンク９を含む循環系９０に、図示しないポンプにて弗酸を循環させ、ろ布方式のろ過器４に弗酸を供給するようにしている。

硫酸の循環を一時停止するといっても、特許文献１の技術では、ろ過器４のろ布の交換に８時間程度かかっていたのに比し、わずか１時間程度しかかからない。

なお、硫酸の循環を一時停止させなくても済む方法もある。ろ過器４を並列に複数設置し、ある一定の時間、一つのろ過器４に弗酸を供給する間、別のろ過器４は、硫酸の循環に供するようにし、それが終わると、またある一定の時間、先程弗酸を供給していたろ過器４を、硫酸の循環に供するとともに、先程硫酸の循環に供していたろ過器４に弗酸を供給するようにすればよい。以降は、以上の一連の流れの繰り返しである。

ステンレス鋼帯の焼鈍・酸洗を行う操業中は、バルブ９１，９２を閉じ、バルブ９３，９４を開いて、硫酸の循環系６０に硫酸を通すようにする。

弗酸は、循環させているうちに、Ｓｉなどの微量元素の濃度が上がって飽和したり、あるいは、Ｓｉ以外のＳＳ分（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｓｏｌｉｄｓ）の溶解に費やされたりすることで、Ｓｉなどの微量元素をもはや溶解し除去できなくなるため、その場合は、バルブ９４を開き、廃酸タンク７に回収したのち、廃棄する。次にろ過器４に弗酸を供給するときは、弗酸タンク９に新しい弗酸を供給することでこれを行う。

ろ過器４に弗酸を供給する際の流量は、後述するように、ろ過器４における、例えば高分子製の、ろ布（フィルター）のメッシュの大きさの好適範囲が、０．１〜０．９μｍである条件と、ろ布を構成するフィルターの表面積が１ｍ^２という条件のもとでは、０．１〜１０ｍ^３／ｈとするのが好ましい。ろ布を構成するフィルターの表面積が変わればそれに比例して変わる。

０．１ｍ^３／ｈを下回ると、Ｓｉなどの微量元素を除去する能力が十分でなく、除去に時間がかかりすぎるため、０．１ｍ^３／ｈ以上とするのが好ましい。

一方、弗酸の流量は、大きくするほど、Ｓｉなどの微量元素を除去するのに要する時間が短くてすむため、上限は特に規定する必要はないが、弗酸タンク９や図１，２などに図示しないポンプの仕様が過大とならない現実性からみて、１０ｍ^３／ｈ以下とするのが好ましい。

なお、本実施の形態にいうろ過器は、特許文献１に登場するような、ろ布方式のものでもよいが、それに限るものではなく、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できるものであれば、その他のものであってもよい。

（第二の実施の形態）
図２に本発明の別の実施の形態を示す。

弗酸タンク９から回収酸タンク３に通ずるようにバルブ９２を介して配管を接続するとともに、硫酸の循環系６０の途中、ろ過器４とバルブ９４の間に接続するかたちで、回収酸タンク３に通ずる配管を接続している。

弗酸の循環系９０は、ろ過器４とその前後の硫酸の循環系６０の配管も含むかたちで構成されている。

図２では、ステンレス鋼帯の酸洗を行う操業を一時停止し、液抜きしたのち、バルブ９２を開き、バルブ９４を閉じて、回収酸タンク３とろ過器４を含む弗酸の循環系９０に、図示しないポンプにて弗酸を循環させ、ろ過器４に弗酸を供給するようにしている。

弗酸は、循環させているうちに、Ｓｉなどの微量元素の濃度が上がって飽和したり、あるいは、Ｓｉ以外のＳＳ分（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｓｏｌｉｄｓ）の溶解に費やされたりすることで、Ｓｉなどの微量元素をもはや溶解し除去できなくなるため、その場合は、バルブ９４を開き、廃酸タンク７に回収したのち、廃棄する。次にろ過器４に弗酸を供給するときは、弗酸タンク９に新しい弗酸を供給することでこれを行う。

ろ過器４に弗酸を供給する際の流量は、ろ過器４における、例えば高分子製の、ろ布（フィルター）のメッシュの大きさの好適範囲が、０．１〜０．９μｍである条件と、ろ布を構成するフィルターの表面積が１ｍ^２という条件のもとでは、０．１〜１０ｍ^３／ｈとするのが好ましく、ろ布を構成するフィルターの表面積が変わればそれに比例して変わる。この点は、好ましい理由も含め、先述の第一の実施の形態の場合と同じである。

また、本実施の形態にいうろ過器は、特許文献１に登場するような、ろ布方式のものでもよいが、それに限るものではなく、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できるものであれば、その他のものであってもよい点も、先述の第一の実施の形態の場合と同じである。

（その他の好ましい実施の形態）
以上が本発明の構成上の特徴部分についての好ましい実施の形態に関する説明であるが、それ以外の部分についての好ましい実施の形態に関して、以下に説明する。

以上説明した二つの実施の形態で使用する、ろ過器４における、例えば高分子製の、ろ布（フィルター）のメッシュの大きさは、０．１〜０．９μｍとするのが好ましい。

ちなみに、このメッシュの大きさは、最大の面積のメッシュと同面積の円の直径で表した値である。メッシュの大きさが０．９μｍを超えると、本発明で目標とする一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上のスケールを完全に除去することができず、一方０．１μｍ未満では、回収した酸液の流量が最大２ｍ^３／ｈにも及ぶステンレス鋼帯の硫酸酸洗では、ろ過能力の点で問題が生じるからである。

また、図１，図２では、イオン交換樹脂５の上流に設置するろ過器４の台数が１台の場合についてだけ示したが、台数は複数であってもよい。その場合には、全てのろ過器が、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できるものである必要はなく、少なくとも１台が、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できるものであれば、残りは一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できないものや、従来の砂ろ過器等を用いてもよい。

上記のようにして一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の微細スケールが除去された硫酸は、イオン交換樹脂５に導かれる。

このイオン交換樹脂５は、図３（ａ）に示すような構造になっている。ここで、図３（ｂ）に示すように、Ｈ+ やSO42- のような遊離酸はイオン交換樹脂５に吸着される一方、FeSO4 等の結合酸はイオン交換樹脂５を透過して、廃酸として硫酸の循環系６０の外に排出される。

一方、遊離酸が吸着されたイオン交換樹脂５に水を供給すると、イオン交換樹脂５に吸着された硫酸イオンを水に溶解させて回収することができる。

とはいえ、Ｈ+ やSO42- のような遊離酸をイオン交換樹脂５に吸着する動作と、イオン交換樹脂５に吸着された硫酸イオンを水に溶解させて回収する動作は、同時に行えるわけではないため、前者をある一定の時間実施したあと後者をある一定の時間実施する、という動作を繰り返し行うことになる。

すると、後者を実施している時間の間、前者が実施できなくなって操業を停止せざるを得ないため、次のようにするのが好ましい。

すなわち、イオン交換樹脂５を２つ以上並列して備えておき、１つのイオン交換樹脂で前者を実施している時間の間、他のイオン交換樹脂で後者を実施しておき、その時間の経過後、他のイオン交換樹脂で前者を実施する、という動作を繰り返すようにするのが好ましい。

ところで、かようなイオン交換樹脂５としては、アニオン交換樹脂が有利に適合する。
アニオン交換樹脂の例としては、
１）アリル基を３個ないし４個含む第四アンモニウム塩を重合または共重合させたもの、
２）芳香族モノアミンまたはジアミンとホルマリンを強塩基性で縮合させたもの、
３）脂肪族モノアミン、グアニジン、ポリエチレンポリアミンなどとホルマリンおよびフェノール類を縮合させたもの、
４）フェノール樹脂にマンニッヒ反応により第三アミノ基を導入したもの、
５）スチレン（−ジビニルベンゼン）共重合体をクロルメチル化したのち、第三アミンと反応させたもの、
６）スチレン共重合体またはフェノール樹脂などをニトロ化還元したもの、
７）シアン基をもつ重合体を還元したもの
などが好適である。

かくして、回収された硫酸は、供給酸タンク６に送られ、ここで必要に応じて新規の硫酸と混合されて、硫酸酸洗槽１に供給される。

以上、硫酸酸洗槽１における硫酸の回収・再生・供給方法について説明したが、本発明では、硝弗酸酸洗槽から回収した硝弗酸の再生・供給も、併せて行うことができる。この硝弗酸の回収・再生・供給も、前出の図６と同様な循環系をそなえるようにした上で行うことができる。

但し、硝弗酸による酸洗に際しては、微細なスケールはほとんど除去されているので、ろ過器としては、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できるろ過器を用いる必要性は小さく、砂ろ過器のような一般的なろ過器でも十分である。勿論、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できるろ過器を用いても別段支障はない。

さらに、本発明は、ステンレス鋼帯の酸洗だけでなく、普通鋼帯とも呼ばれる炭素鋼帯の酸洗にも適用することができる。炭素鋼帯の酸洗は、多くの場合、塩酸を用い、炭素鋼帯の酸洗設備は、多くの場合、焼鈍炉を伴わないが、酸液の循環系は、図６に示したものと同じである。ろ過器は一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できるものとし、イオン交換樹脂は、ステンレス鋼帯の酸洗の場合と同じく、アニオン交換樹脂とすればよい。

上記のようにして、酸液を回収・再生・供給することにより、酸液中の金属濃度を金属塩析出濃度以下に維持することができるので、酸洗槽で生成するスラッジを低減できる。その結果、酸洗槽でのスラッジの析出量、堆積量も減少するので、従来に比べ定期清掃の頻度を大幅に減らすことができる。

図１に示すように、ステンレス鋼帯の焼鈍・酸洗設備（能力５万ｔｏｎ／月）のうちの硫酸酸洗槽１について、硫酸の循環系６０の途中に、弗酸の循環系９０を設置して、硫酸を３０日間（１ヶ月）循環使用した。そして、ろ布方式のろ過器４に、弗酸を供給した。

このろ布方式のろ過器４は、メッシュの大きさが０．２μｍ×０．２μｍ（円形換算直径０．１μｍ）であり、１本あたりの表面積が１ｍ^２のフィルターを４本そなえ、合計で表面積が４ｍ^２のものを用いている。

弗酸タンク９には２ｍ^３の弗酸を満たして、ろ布方式のろ過器４に、弗酸を供給した。

その他の条件は以下のとおりである。
・硫酸酸洗槽１における硫酸濃度：２５ｍａｓｓ％、温度：７５℃
・回収した酸液の流量：２ｍ^３／ｈ（酸洗槽１槽あたり）
・イオン交換樹脂：アニオン交換樹脂
・ろ布方式のろ過器への弗酸の供給：フィルター１本ずつ、操業への供用と弗酸の供給を切り替えて実施
・ろ布方式のろ過器のフィルター１本への弗酸の供給流量と時間：流量は１ｍ^３／ｈ、弗酸を供給した時間は２時間とした。

本発明の硫酸酸洗設備を用いることにより、ろ布方式のろ過器４の目詰まりは解消し、ステンレス鋼帯の搬送速度：５０ｍ／ｍｉｎ、硫酸酸洗槽１槽あたりの回収した酸液の流量：２ｍ^３／ｈという高速通板、大流量回収の条件下においても、何ら支障なくステンレス鋼帯の硫酸酸洗を行うことができた。

本発明の実施の形態の一例について説明するための線図 本発明の別の実施の形態について説明するための線図 イオン交換樹脂による硫酸の回収要領を示した図である。 ステンレス鋼帯の焼鈍・酸洗設備を示した図である。 従来の硫酸酸洗設備における硫酸の循環系を示した図である。 本発明に従う硫酸の循環系を備える硫酸酸洗設備の模式図である。

符号の説明

１ 硫酸酸洗槽（酸洗槽）
２ 硫酸循環タンク（循環タンク）
３ 回収酸タンク
４ ろ過器
５ イオン交換樹脂
６ 供給酸タンク
７ 廃酸タンク
８ 硝弗酸酸洗槽
９ 弗酸タンク
６０ 硫酸の循環系
９０ 弗酸の循環系
９１，９２，９３，９４ バルブ
Ｓ 鋼帯

Claims (7)

1. 硫酸酸洗槽と硝弗酸酸洗槽を被処理ステンレス鋼帯の搬送方向に直列に並べ、
   前記硫酸酸洗槽は、前記硫酸酸洗槽からの酸液の回収・再生・供給を司る硫酸の循環系を有し、
   該循環系は、回収した酸液の流れる方向に直列に、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去できるろ過器と、イオン交換樹脂とをそなえたステンレス鋼帯の酸洗設備において、
   前記ろ過器に弗酸を供給するようにした
   ことを特徴とするステンレス鋼帯の酸洗設備。
2. 請求項１のステンレス鋼帯の酸洗設備であって、
   前記硫酸酸洗槽に加え、前記硝弗酸酸洗槽も、前記硝弗酸酸洗槽からの酸液の回収・再生・供給を司る硝弗酸の循環系を有する
   ことを特徴とするステンレス鋼帯の酸洗設備。
3. 酸洗槽を被処理鋼帯の搬送方向に直列に並べ、
   前記酸洗槽は、前記酸洗槽からの酸液の回収・再生・供給を司る酸液の循環系を有し、
   該循環系は、回収した酸液の流れる方向に直列に、ろ過器とイオン交換樹脂とをそなえた鋼帯の酸洗設備において、
   前記ろ過器に弗酸を供給するようにした
   ことを特徴とする鋼帯の酸洗設備。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかの酸洗設備の搬送方向上流側に、さらに焼鈍炉を備えた
   ことを特徴とする鋼帯の焼鈍・酸洗設備。
5. 硫酸酸洗槽から回収した硫酸を、ろ過器に導いて、前記回収した硫酸中に含まれる、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去したのち、
   イオン交換樹脂に導いて、前記回収した硫酸中の硫酸イオンをイオン交換樹脂に吸着させ、
   ついで、硫酸イオンが吸着したイオン交換樹脂に、水を供給して、前記イオン交換樹脂に吸着した硫酸イオンを、水に溶解させて、前記回収した硫酸を再生し、
   さらに、再生した硫酸を、新しい硫酸と一緒に前記硫酸酸洗槽に供給する、
   硫酸酸洗槽での、硫酸の回収・再生・供給方法において、
   前記ろ過器に弗酸を供給するようにした
   ことを特徴とする硫酸酸洗槽での、硫酸の回収・再生・供給方法。
6. 硫酸酸洗槽から回収した硫酸を、ろ過器に導いて、前記回収した硫酸中に含まれる、一つの粒内での粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去したのち、
   イオン交換樹脂に導いて、前記回収した硫酸中の硫酸イオンをイオン交換樹脂に吸着させ、
   ついで、硫酸イオンが吸着したイオン交換樹脂に、水を供給して、前記イオン交換樹脂に吸着した硫酸イオンを、水に溶解させて、前記回収した硫酸を再生し、
   さらに、再生した硫酸を、新しい硫酸と一緒に前記硫酸酸洗槽に供給するようにするとともに、
   硝弗酸酸洗槽から回収した硝弗酸を、ろ過したのち、
   イオン交換樹脂に導いて、前記回収した硝弗酸中の金属イオンをイオン交換樹脂に吸着させることにより、前記回収した硝弗酸を再生し、
   さらに、再生した硝弗酸を、新しい硝弗酸と一緒に前記硝弗酸酸洗槽に供給する、
   硫酸酸洗槽および硝弗酸酸洗槽での、酸液の回収・再生・供給方法において、
   前記ろ過器に弗酸を供給するようにした
   ことを特徴とする硫酸酸洗槽での、硫酸の回収・再生・供給方法。
7. 酸洗槽から回収した酸液を、ろ過器に導いて、前記回収した酸液中に含まれる、一つの粒内で粒径の最大値が１．０μｍ以上の固形粒子を除去したのち、
   イオン交換樹脂に導いて、前記回収した酸液中の酸イオンをイオン交換樹脂に吸着させ、
   ついで、酸イオンが吸着したイオン交換樹脂に、水を供給して、前記イオン交換樹脂に吸着した酸イオンを、水に溶解させて、前記回収した酸液を再生し、
   さらに、再生した酸液を、新しい酸液と一緒に酸洗槽に供給する、
   酸洗槽での、酸液の回収・再生・供給方法において、
   前記ろ過器に弗酸を供給するようにした
   ことを特徴とする酸洗槽での、酸液の回収・再生・供給方法。

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