JP2010100875A - Methods for oxidizing hypophosphoric acid ion and phosphorous acid ion, method for cleaning electroless nickel plating waste liquid, and method for recycling phosphate - Google Patents

Methods for oxidizing hypophosphoric acid ion and phosphorous acid ion, method for cleaning electroless nickel plating waste liquid, and method for recycling phosphate Download PDF

Info

Publication number
JP2010100875A
JP2010100875A JP2008271351A JP2008271351A JP2010100875A JP 2010100875 A JP2010100875 A JP 2010100875A JP 2008271351 A JP2008271351 A JP 2008271351A JP 2008271351 A JP2008271351 A JP 2008271351A JP 2010100875 A JP2010100875 A JP 2010100875A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ions
waste liquid
nickel
phosphate
nickel plating
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.)
Granted
Application number
JP2008271351A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5416384B2 (en
Inventor
Toshikazu Iida
利和 飯田
Hideko Miyata
秀子 宮田
Toshiki Matsui
敏樹 松井
Nanao Horiishi
七生 堀石
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.)
Kubota Kasui Corp
Toda Kogyo Corp
Original Assignee
Toda Kogyo Corp
Fujikasui Engineering Co Ltd
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 Toda Kogyo Corp, Fujikasui Engineering Co Ltd filed Critical Toda Kogyo Corp
Priority to JP2008271351A priority Critical patent/JP5416384B2/en
Publication of JP2010100875A publication Critical patent/JP2010100875A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5416384B2 publication Critical patent/JP5416384B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for cleaning an electroless nickel plating waste liquid and a method for recovering nickel and a phosphate and recycling them using simple apparatus by a low-cost and effective process by eliminating a problem in the conventional oxidation method for cleaning the electroless nickel plating waste liquid. <P>SOLUTION: The method for cleaning an electroless nickel plating waste liquid comprises: a first step where nickel ions are separated from an electroless nickel plating waste liquid; a second step where hypophosphoric acid ions in a separate liquid obtained in the first step are oxidized into phosphorous acid ions by an oxidation catalyst; a third step where the phosphorous acid ions obtained in the second step are oxidized into orthophosphoric acid ions by an oxidation catalyst; and a fourth step where the orthophosphoric acid ions obtained in the third step are converted into a phosphate, which is subjected to filtering/separating, thus is cleaned into a waste liquid having a phosphorous concentration of ≤16 mg//l, and the phosphoric acid is recovered as a phosphate. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、無電解ニッケルメッキ廃液を浄化する方法に関し、更に詳しくは無電解ニッケルメッキ廃液中に残存するニッケルイオンを分離して資源回収し、分離液は、次亜リン酸イオンを亜リン酸イオンに、亜リン酸イオンを正リン酸イオンに酸化触媒を用いて酸化した後、アルカリ土類金属化合物を用いて正リン酸イオンをリン酸塩として沈殿させてろ過分離することにより、リン濃度が16mg/l以下の廃液に浄化し、沈殿はリン資源として回収する方法に関する。   The present invention relates to a method for purifying electroless nickel plating waste liquor, and more specifically, separates nickel ions remaining in electroless nickel plating waste liquor and recovers resources, and the separation liquor is used to remove hypophosphite ions from phosphorous acid. Phosphorus ion by oxidizing phosphorous acid ion into positive phosphate ion using an oxidation catalyst, and then precipitating the normal phosphate ion as phosphate using alkaline earth metal compound and separating by filtration. The present invention relates to a method of purifying waste liquid of 16 mg / l or less and recovering the precipitate as phosphorus resources.

次亜リン酸および亜リン酸イオンは無電解ニッケルメッキ廃液中に多量に含まれていることは周知のとおりであるが、リン化合物は湖沼、閉鎖水域など環境の富栄養化の一因となるのでメッキ工程からのリンの流出は年々厳しく規制(排水基準を定める省令(昭和46年6月21日総理府令第35号)にてリン濃度16mg/l(正リン酸イオン換算49.1mg/l)が定められている)されてきており、高性能な浄化法の開発が待望されている。   As is well known, hypophosphorous acid and phosphite ions are contained in large amounts in electroless nickel plating wastewater, but phosphorus compounds contribute to environmental eutrophication such as lakes and closed waters. Therefore, the outflow of phosphorus from the plating process is strictly regulated year by year (in accordance with the ministerial ordinance for establishing drainage standards (Prime Ministerial Ordinance No. 35 on June 21, 1971)) ) Has been established, and the development of a high-performance purification method is awaited.

一方、リンは貴重な資源であるから、リン含有廃液の有効な活用法が求められ、次亜リン酸および亜リン酸イオンを酸化して正リン酸イオンとすることにより資源化する方法も検討されてきた。   On the other hand, since phosphorus is a precious resource, effective utilization of phosphorus-containing waste liquid is required, and a method of recycling resources by oxidizing hypophosphorous acid and phosphite ions into normal phosphate ions is also considered. It has been.

例えば、特許文献1には次亜リン酸イオンを含むメッキ廃液に銅塩を加えて加熱することにより、亜リン酸イオンに酸化する方法が記載されている。また、特許文献2には次亜リン酸イオンを含有する水溶液に、ホウ素−ニッケル化合物を接触させて、亜リン酸イオンに酸化する方法が記載されている。また、特許文献3には次亜リン酸イオンを含有する水溶液に、金属パラジウムを接触させて亜リン酸イオンに酸化する方法が記載されている。また、特許文献4にはホスフォン酸及び/またはホスフィン酸を含む廃液をタングステン酸イオン及び/またはモリブデン酸イオンの存在下で、過酸化水素水と反応させリン酸を生成させる方法が記載されている。また、特許文献5には亜リン酸及び/または次亜リン酸を含有するめっき廃液に過酸化水素を添加した後、紫外線を照射して亜リン酸及び/または次亜リン酸を正リン酸に転化する方法が記載されている。また、特許文献6にはニッケルイオン、コバルトイオン及び銅イオンから選ばれる少なくとも1種の金属イオンの存在下で、耐圧密閉容器中で水熱反応処理し、次亜リン酸イオンおよび亜リン酸イオンを正リン酸イオンに酸化させる方法が記載されている。また、特許文献7には無電解ニッケルメッキ廃液をキレート樹脂と接触させてニッケル錯体からニッケルを吸着分離し、吸着分離したニッケルは酸により溶離回収し、ニッケル分離後の廃液はオゾン存在下にて高圧水銀灯による紫外線照射により、有機酸を水と炭酸ガスに分解し、次亜リン酸および亜リン酸を酸化した後、沈殿剤を加えてリン酸塩として回収する方法が記載されている。また、特許文献8には、元素周期律表第8族の金属及びその化合物よりなる群より選択された触媒を用いて、高濃度めっき廃液中の金属塩及び次亜リン酸ナトリウムを分解し、次に次亜塩素酸ナトリウム系の酸化剤を用いて、高濃度廃液の有機酸及び亜リン酸ナトリウムを酸化分解する方法が記載されている。また、特許文献9には、無電解ニッケルめっき老化液とニッケル粉末との接触により無電解めっき反応させ、該老化液中のニッケルイオンをニッケル金属として分離回収し、その分離母液に石膏又は鉱酸と消石灰を作用させて亜リン酸分を亜リン酸カルシウムとして分離回収する方法が記載されている。   For example, Patent Document 1 describes a method in which a copper salt is added to a plating waste solution containing hypophosphite ions and heated to oxidize them to phosphite ions. Patent Document 2 describes a method in which a boron-nickel compound is brought into contact with an aqueous solution containing hypophosphite ions and oxidized to phosphite ions. Patent Document 3 describes a method in which metal palladium is brought into contact with an aqueous solution containing hypophosphite ions to oxidize them to phosphite ions. Patent Document 4 describes a method for producing phosphoric acid by reacting a waste liquid containing phosphonic acid and / or phosphinic acid with hydrogen peroxide in the presence of tungstate ion and / or molybdate ion. . Patent Document 5 discloses that after adding hydrogen peroxide to a plating waste solution containing phosphorous acid and / or hypophosphorous acid, ultraviolet light is irradiated to convert phosphorous acid and / or hypophosphorous acid into normal phosphoric acid. Is described. Patent Document 6 discloses a hydrothermal reaction treatment in a pressure-resistant sealed container in the presence of at least one metal ion selected from nickel ions, cobalt ions, and copper ions, and hypophosphite ions and phosphite ions. A method is described in which is oxidized to normal phosphate ions. In Patent Document 7, an electroless nickel plating waste solution is brought into contact with a chelate resin to adsorb and separate nickel from the nickel complex. The adsorbed and separated nickel is eluted and recovered with an acid, and the waste solution after nickel separation is in the presence of ozone. A method is described in which an organic acid is decomposed into water and carbon dioxide gas by ultraviolet irradiation with a high-pressure mercury lamp, hypophosphorous acid and phosphorous acid are oxidized, and then a precipitant is added and recovered as a phosphate. Patent Document 8 discloses that a metal salt and sodium hypophosphite in a high-concentration plating waste liquid are decomposed using a catalyst selected from the group consisting of metals of Group 8 of the Periodic Table of Elements and compounds thereof. Next, a method of oxidizing and decomposing organic acid and sodium phosphite in a high concentration waste liquid using a sodium hypochlorite-based oxidizing agent is described. Patent Document 9 discloses that an electroless plating reaction is caused by contact between an electroless nickel plating aging solution and nickel powder, nickel ions in the aging solution are separated and recovered as nickel metal, and gypsum or mineral acid is separated into the separated mother liquor. And slaked lime are used to separate and recover the phosphite as calcium phosphite.

特開昭58−119389号公報JP 58-119389 A 特開平6−263414号公報JP-A-6-263414 特開平6−279009号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-279209 特開平1−310793号公報JP-A-1-310793 特開平4−338284号公報JP-A-4-338284 特開平10−85769号公報JP-A-10-85769 特開平11−226596号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-226596 特開昭61−120688号公報JP 61-120688 A 特開平9−176861号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-176861

しかしながら、前述した従来の方法では、高濃度の次亜リン酸又は亜リン酸イオンを含有する廃液を酸化処理して正リン酸イオンを短時間かつ低コストで効率的に生成させることは難しかった。また、従来の方法では、使用する薬品や電力のコスト負担が大きく、さらに、特殊な反応器を必要とするなどの課題があり満足できる方法とは言い難いものであった。   However, in the conventional method described above, it has been difficult to efficiently generate normal phosphate ions in a short time and at low cost by oxidizing a waste liquid containing high concentration hypophosphorous acid or phosphite ions. . In addition, the conventional method has a large cost burden on chemicals and electric power to be used, and has a problem that a special reactor is required, so that it is difficult to say that the method is satisfactory.

即ち、銅塩を酸化剤として用いた前記特許文献1(特開昭58−119389号公報)、ホウ素−ニッケル化合物触媒を用いた前記特許文献2(特開平6−263414号公報)、金属パラジウム触媒を用いた前記特許文献3(特開平6−279009号公報)においては、次亜リン酸イオンを亜リン酸イオンには酸化できるが、正リン酸イオンへの酸化が困難である。   That is, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 58-119389) using a copper salt as an oxidizing agent, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-263414) using a boron-nickel compound catalyst, and a metal palladium catalyst. In the above-mentioned Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-279209) using phosphite, hypophosphite ions can be oxidized to phosphite ions, but oxidation to regular phosphate ions is difficult.

前記特許文献4(特開平1−310793号公報)においては、酸化剤の過酸化水素と触媒であるタングステン酸イオン及び/又はモリブデン酸イオンを多量に添加する必要があり、処理コストが高くなるばかりでなく、亜リン酸及び/又は次亜リン酸イオンからの正リン酸イオンへの酸化が十分でない。   In Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 1-310793), it is necessary to add a large amount of hydrogen peroxide as an oxidizing agent and tungstate and / or molybdate ions as a catalyst, which only increases the processing cost. Rather, oxidation from phosphorous acid and / or hypophosphite ions to positive phosphate ions is not sufficient.

前記特許文献5(特開平4−338284号公報)においては、酸化剤である過酸化水素だけでなく、紫外線照射を行うため、装置および処理コストが高くなるばかりでなく、亜リン酸及び/又は次亜リン酸イオンからの正リン酸イオンへの酸化が十分でない。   In the above-mentioned patent document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-338284), not only hydrogen peroxide as an oxidizing agent but also ultraviolet irradiation is performed, not only the apparatus and the processing cost are increased, but also phosphorous acid and / or Oxidation from hypophosphite ions to positive phosphate ions is not sufficient.

前記特許文献6(特開平10−85769号公報)においては、次亜リン酸および亜リン酸イオンを正リン酸イオンに酸化できるが、ニッケルなどの金属イオンの存在下で、耐熱密閉容器中で高温にて水熱反応させるため、装置のイニシャルコストが高く、さらに反応時間も長くかかり経済的でない。   In Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-85769), hypophosphorous acid and phosphite ions can be oxidized into normal phosphate ions, but in a heat-resistant sealed container in the presence of metal ions such as nickel. Since the hydrothermal reaction is performed at a high temperature, the initial cost of the apparatus is high, and the reaction time is long, which is not economical.

前記特許文献7(特開平11−226596号公報)においては、ニッケル分離後の次亜リン酸および亜リン酸イオンおよび有機酸を含む廃液を、オゾン存在下にて高圧水銀灯による紫外線照射により処理するため、装置のインシャルコストや紫外線電力などのランニングコストが高くなり経済的でない。   In Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-226596), the waste liquid containing hypophosphorous acid, phosphite ions and organic acid after nickel separation is treated by ultraviolet irradiation with a high-pressure mercury lamp in the presence of ozone. For this reason, the running cost such as the initial cost of the apparatus and the ultraviolet power becomes high, which is not economical.

前記特許文献8(特開昭61−120688号公報)においては、周期律表第8族の金属及びその化合物よりなる群より選択された触媒と次亜塩素酸ナトリウム系の酸化剤を用いるが、薬剤コストが高くなる上に、亜リン酸および正リン酸イオンへの酸化が十分でなく、処理時間も長い。   In Patent Document 8 (Japanese Patent Laid-Open No. 61-120688), a catalyst selected from the group consisting of metals of Group 8 of the periodic table and compounds thereof and a sodium hypochlorite-based oxidizing agent are used. In addition to high drug costs, oxidation to phosphorous acid and positive phosphate ions is not sufficient, and processing time is long.

前記特許文献9(特開平9−176861号公報)においては、無電解ニッケルめっき老化液とニッケル粉末との接触により無電解めっき反応させて、ニッケルイオンをニッケル金属として分離回収し、次亜リン酸イオンを亜リン酸イオンに酸化させることができるが、亜リン酸イオンへの酸化が十分でなく、さらに正リン酸への酸化は困難である。   In Patent Document 9 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-176661), electroless plating reaction is caused by contact with an electroless nickel plating aging solution and nickel powder to separate and recover nickel ions as nickel metal, and hypophosphorous acid. Ions can be oxidized to phosphite ions, but oxidation to phosphite ions is not sufficient, and oxidation to normal phosphate is difficult.

本発明者らは、還元剤として次亜リン酸塩を使用した無電解ニッケルメッキ廃液の処理について種々実験した結果、次亜リン酸および亜リン酸イオンを含有する廃液にホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子を共存させることで、正リン酸イオンを効果的かつ効率的に酸化できることを発見して本発明を完成するに到った。   As a result of various experiments on the treatment of electroless nickel plating waste liquid using hypophosphite as a reducing agent, the present inventors are composed of boron and nickel in the waste liquid containing hypophosphorous acid and phosphite ions. The present invention has been completed by discovering that the coexistence of colloidal particles of an amorphous compound can effectively oxidize normal phosphate ions.

本発明は、従来法の次亜リン酸および亜リン酸イオンの酸化などの問題点を解決し、簡便な装置を用い低コストで、効果的な方法により、無電解ニッケルメッキ廃液を浄化し、再資源化する方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the problems such as oxidation of hypophosphorous acid and phosphite ions of the conventional method, purifies the electroless nickel plating waste liquid by a low-cost and effective method using a simple apparatus, The purpose is to provide a method for recycling.

前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成できる。   The technical problem can be achieved by the present invention as follows.

即ち、本発明は、次亜リン酸イオンを含む水溶液を、水溶液のpH値が7.0〜11.0であって温度が15〜80℃の条件下において、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子と接触させて次亜リン酸イオンを亜リン酸イオンに酸化する次亜リン酸イオンの酸化方法である(本発明1)。   That is, the present invention provides an aqueous solution containing hypophosphite ions in an amorphous state composed of boron and nickel under the conditions that the pH value of the aqueous solution is 7.0 to 11.0 and the temperature is 15 to 80 ° C. This is a method for oxidizing hypophosphite ions in which hypophosphite ions are oxidized to phosphite ions by contacting with colloidal particles of the compound (Invention 1).

また、本発明は、亜リン酸イオンを含む水溶液を、水溶液のpH値が2.0〜5.0であって温度が80〜100℃の条件下において、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子と接触させて亜リン酸イオンを正リン酸イオンに酸化する亜リン酸イオンの酸化方法である(本発明2)。   Further, the present invention provides an aqueous solution containing phosphite ions, an amorphous compound comprising boron and nickel under the conditions that the pH value of the aqueous solution is 2.0 to 5.0 and the temperature is 80 to 100 ° C. This is a method for oxidizing phosphite ions, wherein the phosphite ions are oxidized into normal phosphate ions by contacting with the colloidal particles (present invention 2).

また、本発明は、無電解ニッケルメッキ廃液からニッケルイオンを分離する第一工程と、第一工程で得られた分離液中の次亜リン酸イオンを酸化触媒により亜リン酸イオンに酸化する第二工程と、第二工程で得られた亜リン酸イオンを酸化触媒により正リン酸イオンに酸化する第三工程および、第三工程で得られた正リン酸イオンをリン酸塩に転換してろ過分離することにより、リン濃度が16mg/l以下の排水に浄化し、リン酸をリン酸塩として回収する第四工程とからなることを特徴とする無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法である(本発明3)。   The present invention also provides a first step of separating nickel ions from the electroless nickel plating waste liquid, and a step of oxidizing hypophosphite ions in the separated liquid obtained in the first step to phosphite ions using an oxidation catalyst. The second step, the third step of oxidizing the phosphite ion obtained in the second step to the normal phosphate ion by the oxidation catalyst, and the conversion of the normal phosphate ion obtained in the third step to phosphate It is a purification method of electroless nickel plating waste liquid characterized by comprising a fourth step of purifying the wastewater having a phosphorous concentration of 16 mg / l or less by filtration separation and recovering phosphoric acid as a phosphate ( Invention 3).

また、本発明は、第一工程におけるニッケルイオンの分離方法が、選択性重金属キレート樹脂を用いてニッケルイオンを吸着分離し、吸着したニッケルイオンを溶離する本発明3に記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法である(本発明4)。   Further, according to the present invention, there is provided an electroless nickel plating waste solution according to the present invention in which the nickel ion separation method in the first step uses a selective heavy metal chelate resin to adsorb and separate nickel ions and elute the adsorbed nickel ions. (Invention 4).

また、本発明は、第二工程における次亜リン酸イオンの酸化方法が、水溶液のpH値が7.0〜11.0、温度が15〜80℃において酸化触媒と接触させる方法である本発明3又は4に記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法である(本発明5)。   Further, the present invention is a method in which the hypophosphite ion oxidation method in the second step is a method in which the aqueous solution is brought into contact with an oxidation catalyst at a pH value of 7.0 to 11.0 and a temperature of 15 to 80 ° C. 3. A method for purifying an electroless nickel plating waste liquid according to 3 or 4 (Invention 5).

また、本発明は、第三工程における亜リン酸イオンの酸化方法が、水溶液のpH値が2.0〜5.0、温度が80〜100℃において酸化触媒と接触させる方法である本発明3〜5に記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法である(本発明6)。   In addition, the present invention is a method in which the oxidation method of phosphite ions in the third step is a method in which the aqueous solution is brought into contact with an oxidation catalyst at a pH value of 2.0 to 5.0 and a temperature of 80 to 100 ° C. (5) A method for purifying an electroless nickel plating waste liquid according to (5) to (5).

また、本発明は、第四工程におけるリン酸塩に転換する方法が、アルカリ土類金属化合物を用いてリン酸塩を沈殿させ、固液分離したリン酸塩を再資源化する方法である本発明3〜6に記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法である(本発明7)。   In the present invention, the method of converting to phosphate in the fourth step is a method in which phosphate is precipitated using an alkaline earth metal compound and the solid-liquid separated phosphate is recycled. It is the purification method of the electroless nickel plating waste liquid of the invention 3-6 (this invention 7).

また、本発明は、第二工程および第三工程において用いる酸化触媒を担体に担持させて用いる本発明3〜7に記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法である(本発明8)。   Moreover, this invention is the purification method of the electroless nickel plating waste liquid of this invention 3-7 used by making the support | carrier carry | support the oxidation catalyst used in a 2nd process and a 3rd process (this invention 8).

また、本発明は、酸化触媒が、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子である本発明3〜8に記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法である(本発明9)。   Moreover, this invention is the purification method of the electroless nickel plating waste liquid of this invention 3-8 whose oxidation catalyst is a colloidal particle of the amorphous compound which consists of boron and nickel (this invention 9).

また、本発明は、第二工程および第三工程で用いるホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子の添加量は、Ni換算で0.04〜1.0mol/lである本発明3〜9に記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法である(本発明10)。   In the present invention, the addition amount of colloidal particles of amorphous compound composed of boron and nickel used in the second and third steps is 0.04 to 1.0 mol / l in terms of Ni. 9 is a method for purifying an electroless nickel plating waste liquid according to 9 (Invention 10).

また、本発明は、本発明3〜10のいずれかに記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法によって回収されたリン酸塩を再資源として利用する方法である(本発明11)。   Moreover, this invention is a method of using the phosphate collect | recovered by the purification method of the electroless nickel plating waste liquid in any one of this invention 3-10 as a recycled resource (this invention 11).

本発明の方法によれば、従来、困難であった無電解ニッケルメッキ廃液の次亜リン酸イオンおよび亜リン酸イオンを正リン酸イオンに酸化することが容易にできるので、無電解ニッケルメッキ工程からのリン含有廃液を高度に浄化することができる。また、本発明方法は、環境汚染の元であったメッキ廃液からニッケルおよびリンを回収して再資源化することに貢献する。   According to the method of the present invention, it is possible to easily oxidize hypophosphite ions and phosphite ions of the electroless nickel plating waste liquid, which has heretofore been difficult, into normal phosphate ions. The phosphorus-containing waste liquid from can be highly purified. In addition, the method of the present invention contributes to the recovery of nickel and phosphorus from plating waste liquid that was a source of environmental pollution.

本発明の構成をより詳しく説明すれば次の通りである。   The configuration of the present invention will be described in more detail as follows.

まず、本発明に係る次亜リン酸イオン及び亜リン酸イオンの酸化触媒について述べる。   First, the oxidation catalyst for hypophosphite ions and phosphite ions according to the present invention will be described.

本発明で用いる酸化触媒は、ニッケルイオンを含有する水溶液にジメチルアミンボラン、NaBH等の還元剤を作用させて得られるコロイド粒子を沈殿させ、十分に水洗した後、ろ過して得られるホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子である。
該ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物はアモルファス状であるので、X線回折測定では回折ピークは現れないが、金属ニッケルのブロードなピーク(潜晶質)は検出されてもよい。また、高い結晶性の水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、塩基性炭酸ニッケルなどのニッケル化合物のピークが現れると、触媒活性は著しく低下してしまう。
該ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物を酸溶解させ、原子吸光分光分析あるいはICP発光分光分析等を用いて元素定量した場合のニッケルに対するホウ素のモル比(B/Ni)は、0.4〜0.6となるのが好ましい。
The oxidation catalyst used in the present invention is prepared by precipitating colloidal particles obtained by allowing a reducing agent such as dimethylamine borane or NaBH 4 to act on an aqueous solution containing nickel ions, sufficiently washed with water, and filtered to obtain boron. A colloidal particle of an amorphous compound composed of nickel.
Since the amorphous compound composed of boron and nickel is amorphous, a diffraction peak does not appear in X-ray diffraction measurement, but a broad peak (latent crystal) of metallic nickel may be detected. Further, when a peak of a nickel compound such as highly crystalline nickel hydroxide, nickel carbonate, or basic nickel carbonate appears, the catalytic activity is significantly reduced.
The molar ratio of boron to nickel (B / Ni) when the amorphous compound composed of boron and nickel is acid-dissolved and elemental determination is performed using atomic absorption spectrometry or ICP emission spectroscopy is 0.4 to It is preferable to be 0.6.

該ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子は、水分を含有したペースト状で使用するのが望ましい。乾燥してしまうと、コロイド粒子表面が酸化されて、水酸化物あるいは炭酸化物の状態となり、触媒活性が失活する。   The amorphous compound colloidal particles comprising boron and nickel are preferably used in the form of a paste containing moisture. When dried, the surface of the colloidal particles is oxidized to form a hydroxide or carbonate, and the catalytic activity is deactivated.

ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子を製造するにあたり、ニッケルイオンを含有する水溶液に使用するニッケル原料は、硫酸ニッケル、塩化ニッケルなどの可溶性塩を用いることができる。   In producing colloidal particles of an amorphous compound composed of boron and nickel, a soluble salt such as nickel sulfate or nickel chloride can be used as the nickel raw material used in the aqueous solution containing nickel ions.

ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子を製造するにあたり、ニッケルイオン水溶液と還元剤を混合接触させて得られるコロイド水溶液のNi濃度が0.25〜1.0mol/lとなるようにニッケルイオン水溶液の濃度を調整することが好ましい。0.25mol/l未満の場合、アモルファス状のコロイド粒子が得られにくく、1.0mol/lを超える場合は、コロイド粒子の二次凝集により、触媒活性が低くなる。より好ましいNi濃度は0.30〜1.0mol/lである。   In producing colloidal particles of an amorphous compound composed of boron and nickel, nickel is prepared so that the Ni concentration of the colloidal aqueous solution obtained by mixing and contacting the nickel ion aqueous solution and the reducing agent is 0.25 to 1.0 mol / l. It is preferable to adjust the concentration of the ionic aqueous solution. When the amount is less than 0.25 mol / l, amorphous colloidal particles are hardly obtained. When the amount exceeds 1.0 mol / l, the catalytic activity is lowered due to secondary aggregation of the colloidal particles. A more preferable Ni concentration is 0.30 to 1.0 mol / l.

ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子を製造するにあたり、ニッケルイオンを含有する水溶液への還元剤の添加量は、ニッケル1モルに対して0.5〜2.5モルが好ましい。0.5モル未満の場合は、ニッケルイオンが十分に還元されない。2.5モルを超える場合には、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物が得られない。還元剤の添加は、粉末及び水溶液の状態で行うことが可能である。   In producing colloidal particles of an amorphous compound composed of boron and nickel, the amount of the reducing agent added to the aqueous solution containing nickel ions is preferably 0.5 to 2.5 mol with respect to 1 mol of nickel. When the amount is less than 0.5 mol, nickel ions are not sufficiently reduced. When the amount exceeds 2.5 mol, an amorphous compound composed of boron and nickel cannot be obtained. The reducing agent can be added in the form of powder and aqueous solution.

次に、本発明3〜10に係る無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法について述べる。   Next, the purification method of the electroless nickel plating waste liquid according to the present invention 3 to 10 will be described.

本発明3〜10に係る無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法において、対象とする無電解ニッケルメッキ廃液は、次亜リン酸ナトリウム等の次亜リン酸塩を還元剤として使用した無電解ニッケルメッキ液の廃液である。すなわち、無電解ニッケルメッキが進行すると、建浴した無電解ニッケルメッキ液中の還元剤である次亜リン酸塩が酸化されて亜リン酸塩となり、次第にこの亜リン酸イオンが増大すると、メッキ機能が減退するので、ニッケルイオンが相当量含有しているにもかかわらず、廃棄する廃液である。   In the electroless nickel plating waste liquid purification method according to the present invention 3 to 10, the target electroless nickel plating waste liquid is an electroless nickel plating liquid using a hypophosphite such as sodium hypophosphite as a reducing agent. Waste liquid. That is, as electroless nickel plating proceeds, hypophosphite, which is a reducing agent in the electroless nickel plating solution that has been built, is oxidized to phosphite, and when this phosphite ion gradually increases, plating occurs. Since the function is deteriorated, it is a waste liquid to be discarded despite containing a considerable amount of nickel ions.

本発明に係る無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法において、第一工程は無電解ニッケルメッキ廃液からニッケルイオンを分離する工程であり、選択性重金属キレート樹脂を用いてニッケルイオンを吸着分離し、吸着したニッケルイオンを溶離するものである。   In the method of purifying electroless nickel plating waste liquid according to the present invention, the first step is a step of separating nickel ions from the electroless nickel plating waste liquid, and the nickel ions are adsorbed and separated using a selective heavy metal chelate resin. It elutes nickel ions.

本発明3〜10の第一工程におけるニッケルイオン吸着用樹脂は、金属選択性機能を有するキレート樹脂、例えばスチレン−ジビニルベンゼン共重合体等にイミノジ酢酸型、イミノプロピオン酸型等の官能基を導入した樹脂等を用いることができる。   In the first step of the present inventions 3 to 10, the nickel ion adsorption resin introduces a functional group such as an iminodiacetic acid type or an iminopropionic acid type into a chelate resin having a metal selectivity function, such as a styrene-divinylbenzene copolymer. Resin etc. which can be used can be used.

前記キレート樹脂をカラム装置に充填して無電解ニッケルメッキ廃液を通液することによってニッケルイオンを吸着分離させることができる。キレート樹脂を充填したカラム装置への通液条件としては、ニッケル濃度1g/l以下、pHが3.0〜6.0、SV(空間通液速度)は30h−1以下が好ましい。 Nickel ions can be adsorbed and separated by filling the chelate resin into a column apparatus and passing the electroless nickel plating waste liquid. The conditions for passing through the column apparatus filled with the chelate resin are preferably a nickel concentration of 1 g / l or less, a pH of 3.0 to 6.0, and an SV (space flow rate) of 30 h −1 or less.

本発明3〜10に係る第一工程において、ニッケルイオンをキレート樹脂に吸着させた後、次いで、該キレート樹脂を酸溶液と接触させてニッケルイオンを溶離して再資源化する。再資源化方法としては溶離したニッケルイオンにシュウ酸を添加してシュウ酸ニッケルを生成させ、固液分離・回収する工程を追加させるのが好ましい。
前記ニッケルイオンを吸着したキレート樹脂を酸溶液と接触させてニッケルイオンを溶離させる処理方法、及びシュウ酸を添加してシュウ酸ニッケルを生成させる処理方法は、公知の方法を用いることができる。
In the first step according to the present inventions 3 to 10, after nickel ions are adsorbed to the chelate resin, the chelate resin is then brought into contact with an acid solution to elute the nickel ions to be recycled. As a recycling method, it is preferable to add a step of adding oxalic acid to the eluted nickel ions to generate nickel oxalate, followed by solid-liquid separation and recovery.
A known method can be used as the treatment method in which the chelate resin having adsorbed nickel ions is brought into contact with an acid solution to elute the nickel ions and the treatment method in which oxalic acid is added to produce nickel oxalate.

本発明に係る無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法において、第二工程は第一工程で得られた分離液中の次亜リン酸イオンを酸化触媒により亜リン酸イオンに酸化する工程である。   In the method for purifying electroless nickel plating waste liquid according to the present invention, the second step is a step of oxidizing hypophosphite ions in the separated liquid obtained in the first step into phosphite ions using an oxidation catalyst.

本発明3〜10の第二工程において、前記分離液中の次亜リン酸イオン濃度は10〜40g/lが好ましく、より好ましくは10〜35g/l、さらに好ましくは10〜30g/lである。必要により、所望の濃度となるように希釈又は濃縮すればよい。   In the second step of the present invention 3 to 10, the hypophosphite ion concentration in the separation liquid is preferably 10 to 40 g / l, more preferably 10 to 35 g / l, and still more preferably 10 to 30 g / l. . What is necessary is just to dilute or concentrate so that it may become a desired density | concentration as needed.

本発明3〜10の第二工程における次亜リン酸イオンを亜リン酸イオンに酸化するには、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物を用いて次亜リン酸イオンを含む水溶液のpH値を7.0〜11.0に調整し、水溶液温度を15〜80℃とした後に、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子を添加して攪拌混合すればよい。水溶液のpH値が7.0未満又は11.0を超える場合は、次亜リン酸イオンの酸化反応の進行が困難となる。好ましいpH値の範囲は7.0〜10.0である。
水溶液温度は15℃以上の温度であれば次亜リン酸イオンの酸化反応が生起する。80℃を超える温度で酸化反応を行う必要はなく、好ましい温度範囲は20〜50℃である。
In order to oxidize hypophosphite ions in the second step of the present invention 3 to 10 to phosphite ions, the pH value of an aqueous solution containing hypophosphite ions using an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide Is adjusted to 7.0 to 11.0, and the aqueous solution temperature is set to 15 to 80 ° C. Then, colloidal particles of an amorphous compound composed of boron and nickel may be added and mixed by stirring. When the pH value of the aqueous solution is less than 7.0 or exceeds 11.0, it is difficult to proceed with the oxidation reaction of hypophosphite ions. A preferable pH value range is 7.0 to 10.0.
If the aqueous solution temperature is 15 ° C. or higher, an oxidation reaction of hypophosphite ions occurs. It is not necessary to perform the oxidation reaction at a temperature exceeding 80 ° C., and a preferable temperature range is 20 to 50 ° C.

なお、本発明1に係る次亜リン酸イオンの酸化方法の条件は、前記本発明に係る無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法における第二工程の処理条件と同様である。   The conditions of the hypophosphite ion oxidation method according to the present invention 1 are the same as the treatment conditions of the second step in the electroless nickel plating waste liquid purification method according to the present invention.

本発明に係る無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法において、第三工程は第二工程で得られた亜リン酸イオンを酸化触媒により正リン酸イオンに酸化する工程である。   In the method for purifying electroless nickel plating waste liquid according to the present invention, the third step is a step of oxidizing the phosphite ions obtained in the second step into normal phosphate ions by an oxidation catalyst.

本発明3〜10の第三工程において、前記水溶液中の亜リン酸イオン濃度は20〜120g/lが好ましく、より好ましくは30〜100g/l、さらに好ましくは30〜80g/lである。必要により、所望の濃度となるように希釈又は濃縮すればよい。   In the third step of the present invention 3 to 10, the phosphite ion concentration in the aqueous solution is preferably 20 to 120 g / l, more preferably 30 to 100 g / l, and further preferably 30 to 80 g / l. What is necessary is just to dilute or concentrate so that it may become a desired density | concentration as needed.

本発明3〜10の第三工程において亜リン酸イオンを正リン酸イオンに酸化するには、硫酸などの鉱酸を用いて亜リン酸イオンを含む水溶液のpH値を2.0〜5.0に調整し、水溶液温度を80〜100℃に加熱しながら、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子を添加して攪拌混合すればよい。水溶液のpH値が2.0未満ではホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子が溶解し触媒活性を失い、またpH値が5.0を超える場合では亜リン酸イオンの酸化反応の進行が困難となる。好ましい水溶液のpH値の範囲は2.5〜4.5である。また、加熱温度が80℃未満では酸化速度が遅く、100℃を超える温度で酸化反応を行うことは、特別な酸化装置が必要となるので好ましくない。好ましい加熱温度の範囲は90〜100℃である。   In order to oxidize phosphite ions to normal phosphate ions in the third step of the present invention 3 to 10, the pH value of an aqueous solution containing phosphite ions using mineral acid such as sulfuric acid is set to 2.0 to 5. The colloidal particles of an amorphous compound composed of boron and nickel may be added and stirred and mixed while adjusting the temperature to 0 and heating the aqueous solution temperature to 80 to 100 ° C. When the pH value of the aqueous solution is less than 2.0, the colloidal particles of the amorphous compound composed of boron and nickel dissolve and lose catalytic activity. When the pH value exceeds 5.0, the oxidation reaction of phosphite ions proceeds It becomes difficult. A preferable pH value range of the aqueous solution is 2.5 to 4.5. Further, if the heating temperature is less than 80 ° C., the oxidation rate is slow, and it is not preferable to perform the oxidation reaction at a temperature exceeding 100 ° C. because a special oxidizer is required. A preferable heating temperature range is 90 to 100 ° C.

なお、本発明2に係る亜リン酸イオンの酸化方法の条件は、前記本発明に係る無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法における第三工程の処理条件と同様である。   The conditions for the phosphite ion oxidation method according to the second aspect of the present invention are the same as the treatment conditions for the third step in the electroless nickel plating waste liquid purification method according to the present invention.

本発明3〜10の第二工程および第三工程で用いる酸化触媒は、前記の発明1、2のホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子を用いる。   The oxidation catalyst used in the second step and the third step of the present inventions 3 to 10 uses colloidal particles of an amorphous compound composed of boron and nickel of the aforementioned inventions 1 and 2.

第二工程および第三工程で用いるホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子の添加量は、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子がNi換算で0.04〜1.0mol/lとなるように添加すればよい。ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子の存在量が0.04mol/l未満では酸化反応が生起し難い。1.0mol/lを超える場合では触媒活性が低下する。より好ましい添加量の範囲は0.08〜0.80mol/lである。   The amount of colloidal particles of amorphous compound composed of boron and nickel used in the second step and the third step is 0.04 to 1.0 mol / in colloidal particle of amorphous compound composed of boron and nickel. What is necessary is just to add so that it may become l. When the amount of the colloidal particles of the amorphous compound composed of boron and nickel is less than 0.04 mol / l, the oxidation reaction hardly occurs. In the case of exceeding 1.0 mol / l, the catalytic activity decreases. A more preferable range of the addition amount is 0.08 to 0.80 mol / l.

第三工程で正リン酸イオンの生成が完了した水溶液から、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子をろ過分離して回収することにより、再使用することができる。   The colloidal particles of the amorphous compound composed of boron and nickel can be reused by filtration separation and recovery from the aqueous solution in which the production of normal phosphate ions is completed in the third step.

また、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子を活性炭、アルミナ、珪藻土またはフェライトなどの担体に担持させて使用すると、再生使用する際にろ過分離が容易となるので便利である。   In addition, it is convenient to use colloidal particles of an amorphous compound composed of boron and nickel supported on a support such as activated carbon, alumina, diatomaceous earth, or ferrite because filtration and separation can be facilitated during recycling.

本発明に係る無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法において、第四工程は第三工程で得られた正リン酸イオンをリン酸塩に転換してろ過分離する工程であり、アルカリ土類金属化合物を用いてリン酸塩を沈殿させ、固液分離しリン酸塩を回収して再資源化するものである。   In the purification method of electroless nickel plating waste liquid according to the present invention, the fourth step is a step of converting the normal phosphate ion obtained in the third step into a phosphate and filtering and separating the alkaline earth metal compound. It is used for precipitation of phosphate, solid-liquid separation and recovery of phosphate for recycling.

本発明3〜10の第四工程において用いるアルカリ土類金属化合物には、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物が用いられる。アルカリ土類金属化合物の使用方法としては、正リン酸イオンを含有する水溶液中に添加して攪拌混合した後、固液分離すればよい。
第四工程で用いるアルカリ土類金属化合物の添加量は、リンに対して1〜2モル当量が好ましい。
As the alkaline earth metal compound used in the fourth steps of the present inventions 3 to 10, alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide and magnesium hydroxide are used. As a method of using the alkaline earth metal compound, it may be added to an aqueous solution containing normal phosphate ions, mixed with stirring, and then solid-liquid separated.
The addition amount of the alkaline earth metal compound used in the fourth step is preferably 1 to 2 molar equivalents relative to phosphorus.

第四工程を経た廃液は、溶液中のリン酸イオンをP換算で16mg/l以下にすることができる。   The waste liquid that has undergone the fourth step can make phosphate ions in the solution 16 mg / l or less in terms of P.

得られたリン酸塩沈殿物は、公知の方法で固液分離した後、浄化された廃液と同時にリン酸塩が資源として回収できる。   After the obtained phosphate precipitate is solid-liquid separated by a known method, the phosphate can be recovered as a resource simultaneously with the purified waste liquid.

<作用>
本発明において重要な点は、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状(非晶質)化合物のコロイド粒子を、次亜リン酸イオン及び亜リン酸イオンを含む水溶液に特定の条件下で接触させることにより、それぞれ亜リン酸イオン、リン酸イオンに効率的に酸化できるという事実である。
<Action>
The important point in the present invention is that the amorphous (amorphous) compound colloidal particles composed of boron and nickel are brought into contact with an aqueous solution containing hypophosphite ions and phosphite ions under specific conditions. These are the fact that they can be efficiently oxidized to phosphite ions and phosphate ions, respectively.

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, it cannot be overemphasized that the scope of the present invention is not limited to these Examples.

溶液中の次亜リン酸イオン、亜リン酸イオン及びリン酸イオン濃度は、「イオンクロマトグラフィーICA−2000(東亜ディーケーケー(株))」で分析した。   The concentrations of hypophosphite ion, phosphite ion and phosphate ion in the solution were analyzed by “Ion Chromatography ICA-2000 (Toago DKK Co., Ltd.)”.

酸化触媒のニッケル及びホウ素の含有量は、該酸化触媒粉末を塩酸で溶解し、「プラズマ発光分光分析装置
iCAP6500(サーモエレクトロン(株))」にて測定して求めた。
酸化触媒の結晶相の同定は、「X線回折装置RINT2500(理学電機(株)製)」(管球:Cu)を使用して行った。
The contents of nickel and boron in the oxidation catalyst were determined by dissolving the oxidation catalyst powder with hydrochloric acid and measuring with “Plasma emission spectroscopic analyzer iCAP6500 (Thermo Electron Co., Ltd.)”.
Identification of the crystal phase of the oxidation catalyst was performed using an “X-ray diffractometer RINT2500 (manufactured by Rigaku Corporation)” (tube: Cu).

実施試験には、容積300mlまたは1000mlの四つ口フラスコを用い、還流冷却器を付設して蒸発水蒸気を復水し、水溶液の攪拌はマグネチックスターラーで、また、加熱は温度制御装置を備えたウォ−タバスを用いた。   In the practical test, a four-necked flask with a volume of 300 ml or 1000 ml was used, a reflux condenser was attached to condense the evaporated water vapor, the aqueous solution was stirred with a magnetic stirrer, and the heating was equipped with a temperature control device. A water bath was used.

ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子をあらかじめ下記の要領で調製して実施試験に供した。水はイオン交換水を用いた。   Colloidal particles of an amorphous compound composed of boron and nickel were prepared in advance as described below and subjected to an implementation test. Water used was ion exchange water.

<ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子1の調製>
試薬特級の塩化ニッケル6水和物0.076molを含む水溶液200mlに、水素化ホウ素ナトリウム0.14molを含む水溶液50mlを撹拌しながら添加してコロイド状の溶液を調製した。このときの還元剤とニッケル塩のモル比(還元剤/Ni)は、1.8であった。生成したコロイド溶液を静置させて沈殿させ、遠心分離機を用いて、回転数2000rpmで5分間遠心分離した後、上澄みを棄て、イオン交換水を加えて洗浄したものを再度遠心分離してペースト状のコロイド粒子を得た。
このコロイド粒子を未乾燥な状態でX線回折測定した結果、図1に示すような金属ニッケルに相当するブロードなピークが確認された。また、ICPによる元素定量した結果、B/Niのモル比は0.50であった。以上の結果から、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状(非晶質)化合物のコロイド粒子であることが確認された。
<Preparation of Amorphous Compound Colloidal Particles 1 Consisting of Boron and Nickel>
A colloidal solution was prepared by adding 50 ml of an aqueous solution containing 0.14 mol of sodium borohydride to 200 ml of an aqueous solution containing 0.076 mol of reagent-grade nickel chloride hexahydrate while stirring. At this time, the molar ratio of the reducing agent to the nickel salt (reducing agent / Ni) was 1.8. The produced colloidal solution is allowed to settle, and centrifuged using a centrifuge at a rotational speed of 2000 rpm for 5 minutes. Then, the supernatant is discarded, and ion-exchanged water is added to the washed product, which is centrifuged again and pasted. Shaped colloidal particles were obtained.
As a result of X-ray diffraction measurement of the colloidal particles in an undried state, a broad peak corresponding to metallic nickel as shown in FIG. 1 was confirmed. As a result of element quantification by ICP, the molar ratio of B / Ni was 0.50. From the above results, it was confirmed to be colloidal particles of an amorphous (amorphous) compound composed of boron and nickel.

<ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子2〜7の調製>
原料のニッケル塩の種類と濃度、還元剤の種類と濃度、および得られたコロイド粒子の乾燥有無(ペースト、粉末)の条件を変えた以外は、前記アモルファス状のニッケル化合物からなるコロイド粒子1と同一条件で、コロイド粒子の調製を行った。
<Preparation of colloidal particles 2 to 7 of amorphous compound composed of boron and nickel>
Colloidal particles 1 composed of the amorphous nickel compound, except that the raw material nickel salt type and concentration, the reducing agent type and concentration, and the resulting colloidal particles were dried or not (paste, powder) were changed. Colloidal particles were prepared under the same conditions.

このときの調製条件と得られたコロイド粒子の性状を表1示す。また、コロイド粒子6のX線回折測定結果を図2に示す。コロイド粒子6には、金属ニッケルに相当するブロードなピークと、塩基性炭酸ニッケルのピークが確認された。   Table 1 shows the preparation conditions at this time and the properties of the obtained colloidal particles. Moreover, the X-ray-diffraction measurement result of the colloidal particle 6 is shown in FIG. The colloidal particles 6 were confirmed to have broad peaks corresponding to metallic nickel and basic nickel carbonate peaks.

Figure 2010100875
Figure 2010100875

<次亜リン酸イオン含有水溶液の調整>
試薬特級の次亜リン酸ナトリウム一水和物をイオン交換水に溶解して、3%PO水溶液を調製した。
<Preparation of aqueous solution containing hypophosphite ions>
A reagent-grade sodium hypophosphite monohydrate was dissolved in ion-exchanged water to prepare a 3% PO 2 aqueous solution.

<実施例1>
3%PO水溶液を200mlビーカーに100ml秤取し、この水溶液に水酸化ナトリウムを加えてpHを7.0に調整した後、四つ口フラスコに投入した。液温25℃でマグネチックスターラーで撹拌しながら、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子1をニッケル換算で1g(0.17mol/l相当)添加した。添加直後から気泡を発生して反応が進んだ。
この気泡を水上置換法で採取して、ガスクロマトグラフで分析した結果、発生しているガスは水素ガスであった。時間の経過とともにガス発生は減少し60分経過したとき、ガスの発生は停止した。
<Example 1>
100 ml of a 3% PO 2 aqueous solution was weighed into a 200 ml beaker, and sodium hydroxide was added to this aqueous solution to adjust the pH to 7.0, and then the solution was put into a four-necked flask. While stirring with a magnetic stirrer at a liquid temperature of 25 ° C., 1 g (corresponding to 0.17 mol / l) of colloidal particles 1 of an amorphous compound composed of boron and nickel was added in terms of nickel. Bubbles were generated immediately after the addition and the reaction proceeded.
The bubbles were collected by the water displacement method and analyzed by gas chromatography. As a result, the generated gas was hydrogen gas. Gas generation decreased with the passage of time, and gas generation stopped when 60 minutes passed.

一方、経過時間毎にサンプリングしてPOをイオンクロマトグラフで分析した。その結果を表2に示した。表2から時間の経過とともにPOが減少し60分後には酸化反応が終了したことを示していた。これは水素ガスの発生が停止した時と一致していたことから、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子1は次亜リン酸の存在下で水を分解する触媒作用があることが判明した。
酸化反応が終了した水溶液は遠心分離装置でホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子1と亜リン酸水溶液に分離して回収した。
On the other hand, PO 2 was analyzed by ion chromatography by sampling every elapsed time. The results are shown in Table 2. Table 2 shows that PO 2 decreased with the passage of time and the oxidation reaction was completed after 60 minutes. Since this coincided with the time when the generation of hydrogen gas was stopped, the colloidal particles 1 of an amorphous compound composed of boron and nickel have a catalytic action to decompose water in the presence of hypophosphorous acid. found.
The aqueous solution after completion of the oxidation reaction was separated and recovered into an amorphous compound colloidal particle 1 composed of boron and nickel and an aqueous phosphorous acid solution using a centrifugal separator.

Figure 2010100875
Figure 2010100875

<実施例2>
実施例1で回収したホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子1を酸化触媒として添加した以外は、実施例1と同様にして、次亜リン酸イオン水溶液の酸化反応を行った。実施例1の結果と同様に酸化反応は60分で終了した。これにより、上記添加物の触媒作用が確認できた。
<Example 2>
An oxidation reaction of a hypophosphite ion aqueous solution was carried out in the same manner as in Example 1, except that the amorphous compound colloidal particles 1 composed of boron and nickel collected in Example 1 were added as an oxidation catalyst. Similar to the result of Example 1, the oxidation reaction was completed in 60 minutes. Thereby, the catalytic action of the additive was confirmed.

<実施例3、4、比較例1、2>
ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子の種類を変えた以外は、実施例1と同一条件で、次亜リン酸イオン水溶液の酸化反応を行った。それらの結果を表3に示す。
<Examples 3 and 4, Comparative Examples 1 and 2>
An oxidation reaction of a hypophosphite ion aqueous solution was performed under the same conditions as in Example 1 except that the type of colloidal particles of the amorphous compound composed of boron and nickel was changed. The results are shown in Table 3.

Figure 2010100875
Figure 2010100875

<実施例5〜9、比較例3、4>
pH値を変えた以外は実施例1と同一条件で次亜リン酸イオン含有水溶液の酸化反応を行った。酸化反応の結果を表4に示した。表4から速やかに反応するpHの範囲は7.0から10であることを確認した。
<Examples 5 to 9, Comparative Examples 3 and 4>
An oxidation reaction of the hypophosphite ion-containing aqueous solution was performed under the same conditions as in Example 1 except that the pH value was changed. The results of the oxidation reaction are shown in Table 4. From Table 4, it was confirmed that the pH range for rapid reaction was 7.0 to 10.

Figure 2010100875
Figure 2010100875

<実施例10〜12>
ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子1の添加量を変えた以外は実施例1と同一条件で次亜リン酸イオン含有水溶液の酸化反応を行った。酸化反応の結果を表5に示した。表5から、実施例11が示すように酸化反応はホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子1の添加量がNi換算で0.4mol/lで十分な酸化反応を生起していることを示している。また実施例10によれば0.04mol/lでも十分反応は進行していた。0.80mol/l以上添加するのは経済的でないことを示していた。
<Examples 10 to 12>
An oxidation reaction of the hypophosphite ion-containing aqueous solution was performed under the same conditions as in Example 1 except that the addition amount of the colloidal particles 1 of the amorphous compound composed of boron and nickel was changed. The results of the oxidation reaction are shown in Table 5. From Table 5, as shown in Example 11, the oxidation reaction has occurred sufficiently when the added amount of the colloidal particles 1 of the amorphous compound composed of boron and nickel is 0.4 mol / l in terms of Ni. Is shown. Further, according to Example 10, the reaction sufficiently proceeded even at 0.04 mol / l. It has been shown that adding 0.80 mol / l or more is not economical.

Figure 2010100875
Figure 2010100875

<亜リン酸イオン含有水溶液の調製>
試薬特級の亜リン酸二ナトリウム五水和物をイオン交換水に溶解して、3%PO水溶液を調製した。
<Preparation of aqueous solution containing phosphite ions>
A 3% PO 3 aqueous solution was prepared by dissolving reagent-grade disodium phosphite pentahydrate in ion-exchanged water.

<実施例13>
3%PO水溶液を200mlのビーカーに100ml秤取し、この水溶液に硫酸を加えてpHを4.5に調整した後、四つ口フラスコに投入した。このフラスコをウオーターバスに設置し、マグネチックスターラーで攪拌しながら、水溶液温度を90℃に加熱した。発生する水蒸気は還流冷却器を用いて復水した。加熱温度が90℃に到達したとき、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子2を、Ni換算で1.0g(0.17mol/l相当)添加した。添加直後から気泡を発生して反応が進んだ。
この気泡を水上置換法で採取してガスクロマトグラフで分析した結果、発生しているガスは水素ガスであった。時間の経過とともにガス発生は減少し、360分経過したとき、ガスの発生は停止した。
一方、経過時間毎にサンプリングして亜リン酸イオン量をイオンクロマトグラフで分析した。その結果を表6に示した。表6から時間の経過とともに亜リン酸イオンが減少し、360分後には酸化反応が終了したことを示していた。これは水素ガスの発生が停止したときと一致していたことから、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子2は亜リン酸イオンの存在下で水を分解する触媒作用があることが判明した。
酸化反応が終了した水溶液は遠心分離装置でホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子2と正リン酸イオン水溶液に分離して回収した。
<Example 13>
100 ml of a 3% PO 3 aqueous solution was weighed in a 200 ml beaker, sulfuric acid was added to the aqueous solution to adjust the pH to 4.5, and then the solution was put into a four-necked flask. The flask was placed in a water bath, and the aqueous solution temperature was heated to 90 ° C. while stirring with a magnetic stirrer. The generated water vapor was condensed using a reflux condenser. When the heating temperature reached 90 ° C., 1.0 g (corresponding to 0.17 mol / l) of colloidal particles 2 of an amorphous compound composed of boron and nickel was added in terms of Ni. Bubbles were generated immediately after the addition and the reaction proceeded.
The bubbles were collected by the water displacement method and analyzed by gas chromatography. As a result, the generated gas was hydrogen gas. Gas generation decreased with the passage of time, and gas generation stopped when 360 minutes passed.
On the other hand, the amount of phosphite ions was sampled at each elapsed time and analyzed by ion chromatography. The results are shown in Table 6. Table 6 shows that phosphite ions decreased with the passage of time, and that the oxidation reaction was completed after 360 minutes. Since this coincided with when the generation of hydrogen gas stopped, the colloidal particles 2 of the amorphous compound composed of boron and nickel have a catalytic action of decomposing water in the presence of phosphite ions. found.
The aqueous solution after completion of the oxidation reaction was recovered by separating it into a colloidal particle 2 of amorphous compound composed of boron and nickel and a normal phosphate ion aqueous solution by a centrifugal separator.

Figure 2010100875
Figure 2010100875

<実施例14>
実施例13で回収したホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子2を添加した以外は、実施例13と同一条件で、亜リン酸イオン水溶液の酸化反応を行った。実施例13の結果と同様に酸化反応は360分で終了した。上記添加物の触媒作用が確認できた。
<Example 14>
The phosphite ion aqueous solution was oxidized under the same conditions as in Example 13, except that the amorphous compound colloidal particles 2 composed of boron and nickel collected in Example 13 were added. Similar to the result of Example 13, the oxidation reaction was completed in 360 minutes. The catalytic action of the additive was confirmed.

<実施例15、16、比較例5、6>
ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子の種類を変えた以外は、実施例13と同一条件で、亜リン酸イオン水溶液の酸化反応を行った。その結果を表7に示す。
<Examples 15 and 16, Comparative Examples 5 and 6>
The phosphite ion aqueous solution was oxidized under the same conditions as in Example 13 except that the type of colloidal particles of the amorphous compound composed of boron and nickel was changed. The results are shown in Table 7.

Figure 2010100875
Figure 2010100875

<実施例17>
実施例13で回収した正リン酸イオン水溶液を300mlのビーカーに採取し、この水溶液中のリンPOに対して塩化カルシウムを1当量添加した後、水酸化カルシウム水溶液でpH値を10.0に調整して30分間攪拌して白色沈殿を得た。次に、この白色沈殿を分析用ろ紙(5C)を用いて、ヌッチェで吸引ろ過した。ろ液は透明で、リン濃度は5mg/lであった。白色沈殿を乾燥して化学分析した結果はリン酸カルシウムであった。このことから、正リン酸イオン水溶液を固体のリン酸塩として回収し、排水をリン濃度が10mg/l以下に浄化できることを確認した。
<Example 17>
The aqueous solution of normal phosphate ions recovered in Example 13 was collected in a 300 ml beaker, 1 equivalent of calcium chloride was added to phosphorus PO 4 in this aqueous solution, and the pH value was adjusted to 10.0 with an aqueous calcium hydroxide solution. The mixture was adjusted and stirred for 30 minutes to obtain a white precipitate. Next, this white precipitate was subjected to suction filtration with Nutsche using an analytical filter paper (5C). The filtrate was clear and the phosphorus concentration was 5 mg / l. The result of chemical analysis after drying the white precipitate was calcium phosphate. From this, it was confirmed that the normal phosphate ion aqueous solution was recovered as a solid phosphate, and the wastewater could be purified to a phosphorus concentration of 10 mg / l or less.

<実施例18〜20>
水溶液のpH値を変えた以外は実施例13と同一条件で亜リン酸イオン含有水溶液の酸化反応を行った。酸化反応の結果を表8に示した。表8が示すようにpH値2.5、4.0では速やかに反応が進行するがpH値が5.0になると酸化反応に時間を要するようになる。従ってpH値を5.0を超えて大きくすることは反応時間が長くなるので好ましくないことを示していた。
<Examples 18 to 20>
The phosphite ion-containing aqueous solution was oxidized under the same conditions as in Example 13 except that the pH value of the aqueous solution was changed. The results of the oxidation reaction are shown in Table 8. As Table 8 shows, the reaction proceeds rapidly at pH values of 2.5 and 4.0, but when the pH value reaches 5.0, the oxidation reaction takes time. Therefore, it was shown that increasing the pH value beyond 5.0 is not preferable because the reaction time becomes longer.

Figure 2010100875
Figure 2010100875

<実施例21〜23>
ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子2の添加量を変えた以外は実施例13と同一条件で亜リン酸イオン含有水溶液の酸化反応を行った。酸化反応の結果を表9に示した。表9から実施例22が示すように酸化反応はホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子2の添加量がNi換算で0.4mol/lで十分な酸化反応を生起していることを示している。また実施例21によれば0.04mol/lでも十分反応は進行していた。0.80mol/l添加した場合であっても、実施例22と同程度の反応時間であるので、0.80mol/lを超えて添加することは経済的でないことを示していた。
<Examples 21 to 23>
The phosphite ion-containing aqueous solution was oxidized under the same conditions as in Example 13 except that the addition amount of the colloidal particles 2 of the amorphous compound composed of boron and nickel was changed. The results of the oxidation reaction are shown in Table 9. As shown in Example 9 from Table 9, the oxidation reaction was confirmed to occur sufficiently when the added amount of the colloidal particles 2 of the amorphous compound composed of boron and nickel was 0.4 mol / l in terms of Ni. Show. Further, according to Example 21, the reaction was sufficiently advanced even at 0.04 mol / l. Even when 0.80 mol / l was added, the reaction time was about the same as in Example 22, indicating that adding over 0.80 mol / l was not economical.

Figure 2010100875
Figure 2010100875

<比較例7>
ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子1の添加量をNi換算で0.06g(0.01mol/l相当)とした以外は実施例1と同一条件で次亜リン酸イオン含有水溶液の酸化反応を行った。60分後の溶液をサンプリングしてリン濃度を分析した。その結果、次亜リン酸イオン濃度は21300mg/lであった。
これは原液濃度の約70%であり酸化反応が遅いことを示していた。
<Comparative Example 7>
The aqueous solution containing hypophosphite ions under the same conditions as in Example 1 except that the amount of colloidal particles 1 of amorphous compound composed of boron and nickel was 0.06 g (equivalent to 0.01 mol / l) in terms of Ni. An oxidation reaction was performed. The solution after 60 minutes was sampled and analyzed for phosphorus concentration. As a result, the hypophosphite ion concentration was 21300 mg / l.
This was about 70% of the stock solution concentration, indicating that the oxidation reaction was slow.

<比較例8>
加熱温度を50℃とした以外は実施例13と同一条件で亜リン酸イオン含有水溶液の酸化反応を行った。加熱温度が50℃に到達したとき、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子2を添加したが発泡現象は起きなかった。120分経過したころから僅かに発泡が生じた。240分経過後の液をサンプリングしてリンを分析した。その結果、亜リン酸イオンが未だ29000mg/l残存していた。この値は原液濃度(30000mg/l)と大差ないので、50℃の加熱温度では酸化反応が進行しないことを示していた。
<Comparative Example 8>
The phosphite ion-containing aqueous solution was oxidized under the same conditions as in Example 13 except that the heating temperature was 50 ° C. When the heating temperature reached 50 ° C., colloidal particles 2 of amorphous compound composed of boron and nickel were added, but no foaming phenomenon occurred. Foaming occurred slightly after 120 minutes. The liquid after 240 minutes was sampled to analyze phosphorus. As a result, 29000 mg / l of phosphite ion still remained. Since this value is not much different from the stock solution concentration (30000 mg / l), it was shown that the oxidation reaction does not proceed at a heating temperature of 50 ° C.

<比較例9>
pH値を7.0とした以外は実施例13と同一条件で亜リン酸イオン含有水溶液の酸化反応を行った。360分経過後の溶液をサンプリングしてリン濃度を分析した。その結果、亜リン酸イオンが原液濃度の約75%の22000mg/lであった。pH値が7.0では酸化反応の進行が非常に遅いことを示していた。
<Comparative Example 9>
An oxidation reaction of the aqueous solution containing phosphite ions was performed under the same conditions as in Example 13 except that the pH value was 7.0. The solution after 360 minutes was sampled and analyzed for phosphorus concentration. As a result, the phosphite ion was 22000 mg / l, which is about 75% of the stock solution concentration. A pH value of 7.0 indicated that the oxidation reaction proceeded very slowly.

<比較例10>
ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子2の添加量をNi換算で0.06g(0.01mol/l相当)とした以外は実施例13と同一条件で亜リン酸イオン含有水溶液の酸化反応を行った。360分後の溶液をサンプリングしてリン濃度を分析した。その結果、亜リン酸イオン濃度は25500mg/lであった。これは原液濃度の85%であり、酸化反応が進んでいないことを示していた。
<Comparative Example 10>
Oxidation of an aqueous solution containing phosphite ions under the same conditions as in Example 13 except that the amount of colloidal particles 2 of amorphous compound composed of boron and nickel was 0.06 g (equivalent to 0.01 mol / l) in terms of Ni. Reaction was performed. The solution after 360 minutes was sampled and analyzed for phosphorus concentration. As a result, the phosphite ion concentration was 25500 mg / l. This was 85% of the concentration of the stock solution, indicating that the oxidation reaction was not progressing.

<実施例24> 無電解ニッケルメッキ廃液を用いた実施例
廃液組成は下記である。
PO : 24800mg/l
PO : 42200mg/l
Ni : 1770mg/l
乳酸 : 9400mg/l
りんご酸 : 8900mg/l
<Example 24> An example waste liquid composition using an electroless nickel plating waste liquid is as follows.
PO 2 : 24800 mg / l
PO 3 : 42200 mg / l
Ni: 1770 mg / l
Lactic acid: 9400 mg / l
Malic acid: 8900mg / l

第一工程:
キレート樹脂の再生工程(A)
選択性重金属キレート樹脂(銘柄:レバチット TP207、バイエル社製(基体:ポリスチレン、交換基:イミノジ酢酸))1lをカラムに充填し(直径7.5cm 高さ 25cm)、濃度が10重量%の硫酸を用いて、通水速度を5l/hrとして2lを通水してH型に再生した。次いで、純水7lを用いて押出し水洗して、通過排液が中性になったことを確認した。次に、濃度が4重量%の水酸化ナトリウムを用いて、通水速度を5l/hrとして、1lを通水してH型樹脂の50%をNa型に置換した。次いで、純水5lを用いて押出し水洗した後、再生した両樹脂を撹拌混合してHNa混床型とし、選択性重金属キレート樹脂塔を作成した。
First step:
Chelating resin regeneration process (A)
1 l of selective heavy metal chelate resin (brand: Lebatit TP207, manufactured by Bayer (base: polystyrene, exchange group: iminodiacetic acid)) is packed in a column (diameter: 7.5 cm, height: 25 cm), and 10% by weight of sulfuric acid is added. The water flow rate was 5 l / hr, and the water was regenerated to H type by passing 2 l. Next, the extruded water was washed with 7 l of pure water, and it was confirmed that the passing liquid was neutral. Next, using sodium hydroxide having a concentration of 4% by weight, the water flow rate was 5 l / hr, and 1 l was passed through to replace 50% of the H-type resin with Na-type. Next, after extruding and washing with 5 l of pure water, both regenerated resins were stirred and mixed to form an HNa mixed bed type, and a selective heavy metal chelate resin tower was prepared.

無電解ニッケルメッキ廃液調整工程(B)
前記組成の廃液を5l採取し、純水を用いて3倍に希釈し、5重量%水酸化ナトリウム溶液を用いてpH値を5.5に調整し、無電解ニッケルメッキ廃液の希釈水溶液を15l準備した。
Electroless nickel plating waste liquid adjustment process (B)
Collect 5 liters of the waste liquid having the above composition, dilute 3 times with pure water, adjust the pH value to 5.5 with 5 wt% sodium hydroxide solution, and add 15 liters of diluted aqueous solution of electroless nickel plating waste liquid. Got ready.

ニッケルイオン吸着工程(C)
工程(A)で作成した選択性重金属キレート樹脂塔を用いて、工程(B)で準備した無電解ニッケルメッキ廃液の希釈廃液を5l/hrの割合で通水し、選択性重金属キレート樹脂を通過後のニッケル濃度を1mg/l以下に維持した。被処理液(無電解ニッケルメッキ廃液の希釈水溶液)を全量通水した後、更に、純水7lを用いて通水し、被処理液の押出しと樹脂の洗浄を行った。通水後の被処理液と押出し液を合わせてニッケル処理水とした。
Nickel ion adsorption process (C)
Using the selective heavy metal chelate resin tower created in step (A), the diluted waste solution of the electroless nickel plating waste solution prepared in step (B) is passed at a rate of 5 l / hr and passes through the selective heavy metal chelate resin. The subsequent nickel concentration was kept below 1 mg / l. The entire amount of the liquid to be treated (diluted aqueous solution of electroless nickel plating waste liquid) was passed through, and then 7 l of pure water was passed through to extrude the liquid to be treated and wash the resin. The treated liquid after passing water and the extrusion liquid were combined to form nickel-treated water.

第二工程: 第一工程のニッケル処理水を用いたPOをPOに酸化する工程。
第一工程で得られたニッケル処理水1lに水酸化ナトリウムを添加してpHを7.0に調整し、温度25℃、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子3の添加量をNi換算で10g添加し、酸化反応を行った。
Second step: A step of oxidizing PO 2 to PO 3 using nickel-treated water in the first step.
Sodium hydroxide is added to 1 liter of nickel-treated water obtained in the first step to adjust the pH to 7.0, the temperature is 25 ° C., and the amount of colloidal particles 3 of amorphous compound composed of boron and nickel is changed to Ni. 10 g in terms of conversion was added to carry out an oxidation reaction.

結果を表10に示す。   The results are shown in Table 10.

Figure 2010100875
Figure 2010100875

第三工程: 第二工程の処理後の液を用いて、引き続きPOをPOに酸化する工程。
第二工程を経た処理後の液1lを、硫酸を用いてpHを4.5に調整し、温度90℃で酸化反応を行った。
酸化反応が終了した水溶液は静置し、上澄みを除いた後、遠心分離装置でホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子3と正リン酸イオン水溶液に分離して回収した。
Third step: A step of continuously oxidizing PO 3 to PO 4 using the liquid after the treatment in the second step.
The pH of the liquid 1l after the treatment through the second step was adjusted to 4.5 using sulfuric acid, and an oxidation reaction was performed at a temperature of 90 ° C.
The aqueous solution after completion of the oxidation reaction was allowed to stand, and after removing the supernatant, it was separated into a colloidal particle 3 of amorphous compound composed of boron and nickel and an aqueous solution of normal phosphate ions using a centrifugal separator.

結果を表11に示す。   The results are shown in Table 11.

Figure 2010100875
Figure 2010100875

第四工程:廃液浄化と回収工程
第三工程で回収した正リン酸イオン水溶液を300mlのビーカーに150ml分取し、この水溶液中のPOに対して塩化カルシウムを1当量添加した後、水酸化カルシウム水溶液を用いてpH値を10.0に調整して30分間攪拌して白色沈殿を得た。次に、この白色沈殿を分析用ろ紙(5C)を用いて、ヌッチェで吸引ろ過した。ろ液は透明で、リン濃度は8mg/lであった。白色沈殿を乾燥して化学分析した結果はリン酸カルシウムであった。このことから、無電解ニッケルメッキ廃液をリン濃度16mg/l以下に浄化できること、および正リン酸イオン水溶液を固体のリン酸塩として回収できることが確認できた。
Fourth step: Waste liquid purification and recovery step 150 ml of the orthophosphate ion aqueous solution recovered in the third step is taken into a 300 ml beaker, and 1 equivalent of calcium chloride is added to PO 4 in this aqueous solution, followed by hydroxylation. The pH value was adjusted to 10.0 using an aqueous calcium solution and stirred for 30 minutes to obtain a white precipitate. Next, this white precipitate was subjected to suction filtration with Nutsche using an analytical filter paper (5C). The filtrate was clear and the phosphorus concentration was 8 mg / l. The result of chemical analysis after drying the white precipitate was calcium phosphate. From this, it was confirmed that the electroless nickel plating waste liquid can be purified to a phosphorus concentration of 16 mg / l or less, and that the normal phosphate ion aqueous solution can be recovered as a solid phosphate.

<比較例11>
実施例24に基づいて、第3工程を省略し、第2工程の処理後の液に塩化カルシウムを添加した以外は実施例24の条件で実施した。得られた水溶液を固液分離して分析した。その結果、生成沈殿物は亜リン酸カルシウムであり、水溶液の亜リン酸(PO)イオン残存濃度は、120mg/l(P換算47mg/l)であった。このことから、無電解ニッケルメッキ廃液を、リン濃度16mg/l以下に浄化することはできなかった。また、亜リン酸水溶液を固体の正リン酸塩として回収することもできなかった。
<Comparative Example 11>
Based on Example 24, it carried out on the conditions of Example 24 except that the third step was omitted and calcium chloride was added to the solution after the treatment in the second step. The obtained aqueous solution was analyzed by solid-liquid separation. As a result, the produced precipitate was calcium phosphite, and the residual concentration of phosphorous acid (PO 3 ) ions in the aqueous solution was 120 mg / l (47 mg / l in terms of P). Therefore, the electroless nickel plating waste liquid could not be purified to a phosphorus concentration of 16 mg / l or less. In addition, the phosphorous acid aqueous solution could not be recovered as a solid normal phosphate.

<比較例12>
実施例24に基づいて、第3工程のホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子3に代えて、ニッケル粉(平均粒子径3μm、結晶性)を用いて亜リン酸イオンを酸化した以外は実施例24の条件で実施した。得られた水溶液を分析した結果、亜リン酸イオン濃度はニッケル粉を投入する以前の濃度と変化していなかった。このことから、通常のニッケル粉は亜リン酸イオンを正リン酸イオンに酸化する能力がないことを示していた。
<Comparative Example 12>
Based on Example 24, in place of the amorphous compound colloidal particles 3 composed of boron and nickel in the third step, nickel powder (average particle size 3 μm, crystallinity) was used to oxidize phosphite ions. Was carried out under the conditions of Example 24. As a result of analyzing the obtained aqueous solution, the phosphite ion concentration did not change from the concentration before the nickel powder was introduced. This indicates that ordinary nickel powder has no ability to oxidize phosphite ions to normal phosphate ions.

ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子1のX線回折パターンである。It is an X-ray-diffraction pattern of the colloidal particle 1 of the amorphous compound which consists of boron and nickel. ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子6のX線回折パターンである。It is an X-ray-diffraction pattern of the colloidal particle 6 of the amorphous compound which consists of boron and nickel.

Claims (11)

次亜リン酸イオンを含む水溶液を、水溶液のpH値が7.0〜11.0であって温度が15〜80℃の条件下において、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子と接触させて次亜リン酸イオンを亜リン酸イオンに酸化する次亜リン酸イオンの酸化方法。 Contacting an aqueous solution containing hypophosphite ions with colloidal particles of an amorphous compound composed of boron and nickel under the conditions that the pH value of the aqueous solution is 7.0 to 11.0 and the temperature is 15 to 80 ° C. A method of oxidizing hypophosphite ions, wherein hypophosphite ions are oxidized to phosphite ions. 亜リン酸イオンを含む水溶液を、水溶液のpH値が2.0〜5.0であって温度が80〜100℃の条件下において、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子と接触させて亜リン酸イオンを正リン酸イオンに酸化する亜リン酸イオンの酸化方法。 An aqueous solution containing phosphite ions is brought into contact with colloidal particles of an amorphous compound composed of boron and nickel under conditions where the aqueous solution has a pH value of 2.0 to 5.0 and a temperature of 80 to 100 ° C. A method of oxidizing phosphite ions, which oxidizes phosphite ions to regular phosphate ions. 無電解ニッケルメッキ廃液からニッケルイオンを分離する第一工程と、第一工程で得られた分離液中の次亜リン酸イオンを酸化触媒により亜リン酸イオンに酸化する第二工程と、第二工程で得られた亜リン酸イオンを酸化触媒により正リン酸イオンに酸化する第三工程および、第三工程で得られた正リン酸イオンをリン酸塩に転換してろ過分離することにより、リン濃度が16mg/l以下の排水に浄化し、リン酸をリン酸塩として回収する第四工程とからなることを特徴とする無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法。 A first step of separating nickel ions from the electroless nickel plating waste solution, a second step of oxidizing hypophosphite ions in the separated solution obtained in the first step to phosphite ions by an oxidation catalyst, and a second step By oxidizing the phosphite ion obtained in the step into a positive phosphate ion by an oxidation catalyst, and converting the normal phosphate ion obtained in the third step into a phosphate salt and separating by filtration, A method for purifying electroless nickel plating waste liquid, comprising a fourth step of purifying wastewater having a phosphorus concentration of 16 mg / l or less and recovering phosphoric acid as a phosphate. 第一工程におけるニッケルイオンの分離方法が、選択性重金属キレート樹脂を用いてニッケルイオンを吸着分離し、吸着したニッケルイオンを溶離する請求項3に記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法。 The method for purifying electroless nickel plating waste liquid according to claim 3, wherein the nickel ion separation method in the first step uses a selective heavy metal chelate resin to adsorb and separate nickel ions and elute the adsorbed nickel ions. 第二工程における次亜リン酸イオンの酸化方法が、水溶液のpH値が7.0〜11.0、温度が15〜80℃において酸化触媒と接触させる方法である請求項3又は4に記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法。 The method for oxidizing hypophosphite ions in the second step is a method in which the aqueous solution is brought into contact with an oxidation catalyst at a pH value of 7.0 to 11.0 and a temperature of 15 to 80 ° C. Purification method of electroless nickel plating waste liquid. 第三工程における亜リン酸イオンの酸化方法が、水溶液のpH値が2.0〜5.0、温度が80〜100℃において酸化触媒と接触させる方法である請求項3〜5のいずれかに記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法。 The oxidation method of phosphite ions in the third step is a method of bringing the aqueous solution into contact with an oxidation catalyst at a pH value of 2.0 to 5.0 and a temperature of 80 to 100 ° C. The electroless nickel plating waste liquid purification method of description. 第四工程における正リン酸イオンをリン酸塩に転換する方法が、アルカリ土類金属化合物を用いてリン酸塩を沈殿させ、固液分離したリン酸塩を再資源化する方法である請求項3〜6のいずれかに記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法。 The method for converting normal phosphate ions into phosphate in the fourth step is a method for precipitating phosphate using an alkaline earth metal compound and recycling the solid-liquid separated phosphate. The purification method of the electroless nickel plating waste liquid in any one of 3-6. 第二工程および第三工程において用いる酸化触媒を担体に担持させて用いる請求項3〜7のいずれかに記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法。 The method for purifying electroless nickel plating waste liquid according to any one of claims 3 to 7, wherein an oxidation catalyst used in the second step and the third step is supported on a carrier. 酸化触媒が、ホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子である請求項3〜8のいずれかに記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法。 The method for purifying an electroless nickel plating waste liquid according to any one of claims 3 to 8, wherein the oxidation catalyst is colloidal particles of an amorphous compound composed of boron and nickel. 第二工程および第三工程で用いるホウ素とニッケルとからなるアモルファス状化合物のコロイド粒子の添加量が、Ni換算で0.04〜1.0mol/lである請求項3〜9のいずれかに記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法。 The addition amount of the colloidal particle of the amorphous compound consisting of boron and nickel used in the second step and the third step is 0.04 to 1.0 mol / l in terms of Ni. Of electroless nickel plating waste liquid. 請求項3〜10のいずれかに記載の無電解ニッケルメッキ廃液の浄化方法によって回収されたリン酸塩を再資源として利用する方法。
The method of utilizing the phosphate collect | recovered by the purification method of the electroless nickel plating waste liquid in any one of Claims 3-10 as a resource.
JP2008271351A 2008-10-21 2008-10-21 Hypophosphite ion, phosphite ion oxidation method, electroless nickel plating waste liquid purification method, and phosphate recycling method Active JP5416384B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008271351A JP5416384B2 (en) 2008-10-21 2008-10-21 Hypophosphite ion, phosphite ion oxidation method, electroless nickel plating waste liquid purification method, and phosphate recycling method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008271351A JP5416384B2 (en) 2008-10-21 2008-10-21 Hypophosphite ion, phosphite ion oxidation method, electroless nickel plating waste liquid purification method, and phosphate recycling method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010100875A true JP2010100875A (en) 2010-05-06
JP5416384B2 JP5416384B2 (en) 2014-02-12

Family

ID=42291765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008271351A Active JP5416384B2 (en) 2008-10-21 2008-10-21 Hypophosphite ion, phosphite ion oxidation method, electroless nickel plating waste liquid purification method, and phosphate recycling method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5416384B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103112963A (en) * 2013-01-15 2013-05-22 昆明理工大学 Acidolysis laterite nickel ore wastewater treatment and slag utilization method
CN103224303A (en) * 2013-04-11 2013-07-31 东莞道汇环保科技有限公司 Chemical copper plating waste solution treatment method
CN103288245A (en) * 2013-06-27 2013-09-11 昆山同心表面科技有限公司 On-line nickel plating wastewater processor
JP2016022477A (en) * 2014-07-18 2016-02-08 オーシーアイ カンパニー リミテッドOCI Company Ltd. Method for removing metal ion in phosphoric acid solution
CN109293083A (en) * 2018-12-13 2019-02-01 湖南大辰环保科技有限公司 Acid washing phosphorization wastewater treatment method and system
JP2019118908A (en) * 2018-01-10 2019-07-22 株式会社興徳クリーナー Method of treating electroless plating waste liquid
CN112158978A (en) * 2020-09-14 2021-01-01 浙江海拓环境技术有限公司 Method for treating hypophosphite in chemical nickel plating waste liquid
CN112374678A (en) * 2020-10-27 2021-02-19 北京师范大学 Treatment method of chemical nickel plating waste liquid

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11226596A (en) * 1998-02-15 1999-08-24 Warp Engineering:Kk Method and apparatus for treating electroless nickel plating waste solution
JP2000345357A (en) * 1999-06-09 2000-12-12 Nippon Chem Ind Co Ltd Method for treating aged electroless nickel plating solution

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11226596A (en) * 1998-02-15 1999-08-24 Warp Engineering:Kk Method and apparatus for treating electroless nickel plating waste solution
JP2000345357A (en) * 1999-06-09 2000-12-12 Nippon Chem Ind Co Ltd Method for treating aged electroless nickel plating solution

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103112963A (en) * 2013-01-15 2013-05-22 昆明理工大学 Acidolysis laterite nickel ore wastewater treatment and slag utilization method
CN103224303A (en) * 2013-04-11 2013-07-31 东莞道汇环保科技有限公司 Chemical copper plating waste solution treatment method
CN103288245A (en) * 2013-06-27 2013-09-11 昆山同心表面科技有限公司 On-line nickel plating wastewater processor
JP2016022477A (en) * 2014-07-18 2016-02-08 オーシーアイ カンパニー リミテッドOCI Company Ltd. Method for removing metal ion in phosphoric acid solution
JP2019118908A (en) * 2018-01-10 2019-07-22 株式会社興徳クリーナー Method of treating electroless plating waste liquid
JP7085711B2 (en) 2018-01-10 2022-06-17 株式会社興徳クリーナー How to treat electroless plating waste liquid
CN109293083A (en) * 2018-12-13 2019-02-01 湖南大辰环保科技有限公司 Acid washing phosphorization wastewater treatment method and system
CN112158978A (en) * 2020-09-14 2021-01-01 浙江海拓环境技术有限公司 Method for treating hypophosphite in chemical nickel plating waste liquid
CN112158978B (en) * 2020-09-14 2021-08-10 浙江海拓环境技术有限公司 Method for treating hypophosphite in chemical nickel plating waste liquid
CN112374678A (en) * 2020-10-27 2021-02-19 北京师范大学 Treatment method of chemical nickel plating waste liquid

Also Published As

Publication number Publication date
JP5416384B2 (en) 2014-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5416384B2 (en) Hypophosphite ion, phosphite ion oxidation method, electroless nickel plating waste liquid purification method, and phosphate recycling method
Liang et al. Decomplexation removal of Ni (II)-citrate complexes through heterogeneous Fenton-like process using novel CuO-CeO2-CoOx composite nanocatalyst
JP2009228030A (en) Method for recovering residual nickel in electroless plating waste solution
JP6671343B2 (en) Ruthenium adsorbent in aqueous solution and method for adsorbing ruthenium in aqueous solution
JP5352853B1 (en) Method of treating radioactive Cs contaminated water
JP5744940B2 (en) Method for treating radioactive Cs-contaminated water, radioactive Cs adsorbent and method for producing the same
CN108367267B (en) Adsorbent particles
JP5853963B2 (en) Method for recovering ruthenium or ruthenium compounds
JP4576560B2 (en) Phosphorous adsorbent
JP2005193167A (en) Drainage purification method and purification method
JP5915834B2 (en) Method for producing purification treatment material
Kang et al. Facile synthesis of copper-substituted Prussian blue analog immobilized ion exchange resins for high-performance ammonium recovery from wastewater: Adsorption kinetics, isotherms, and regeneration
JP5137232B2 (en) Method for producing porous iron oxide and method for treating water to be treated
JP2010274206A (en) Water purifying material, water purifying method, phosphatic fertilizer precursor, and method of manufacturing phosphatic fertilizer precursor
CN103721689A (en) Magnetic meso-porous silicon, preparation method of magnetic meso-porous silicon, magnetic meso-porous silicon adsorbent, preparation method and application of magnetic meso-porous silicon adsorbent
CN110770175B (en) Adsorption process
CN114534685B (en) Silicon-aluminum-iron composite material and preparation method and application thereof
Bao et al. Persulfate oxidation enhanced extraction to improve the removal of high concentration phenol wastewater
WO2014108941A1 (en) Water treatment method and water treatment device
CN112047450A (en) Preparation method and application of composite oxidant
JP2928505B1 (en) Radium adsorbent and its production method
JP2010058008A (en) Adsorbent
JP5250742B1 (en) Method of treating radioactive Cs contaminated water
JP7440859B2 (en) How to treat boron-containing water
JP2010083719A (en) Porous maghemite, method for producing tmaghemite and method for treating water to be treated

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110920

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120727

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20121212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20121220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130131

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20130327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20130327

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130813

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20130917

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20131001

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5416384

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350