JP2018058748A

JP2018058748A - アルミニウム化合物溶液の製造方法

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Publication number: JP2018058748A
Application number: JP2016209046A
Authority: JP
Inventors: 遼世古; Ryo Seko; 正太郎湯川; Shotaro Yukawa; 広幸上出; Hiroyuki Kamide
Original assignee: Kotoku Cleaner Co Ltd
Current assignee: Kotoku Cleaner Co Ltd
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2036-10-05
Also published as: JP6467651B2

Abstract

【課題】アルミニウムを含有するアルカリ排水から、凝集剤や各種反応薬剤、特にホウフッ化物の分解に用いられるアルミニウム化合物溶液の製造方法を提供する。
【解決手段】
酸濃度が１．０〜３．０ｍｏｌ／Ｌの範囲にある酸溶液を保持した槽に、アルミニウムを含有するアルカリ排水を３０分以上かけてｐＨ４〜８になるように添加して水酸化アルミニウムを回収し、その回収物に塩酸及び／又は硫酸を混合することによりアルミニウム化合物溶液を製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は、アルミニウムを含有するアルカリ排水から、凝集剤や各種反応薬剤、特にホウフッ化物の分解に用いられる薬剤としての、アルミニウム化合物溶液を製造する方法に関する。

従来、アルミニウム加工の分野において、製品の表面処理や金型・治具の洗浄に大量のアルカリ薬液が用いられ、使用済みのアルカリ薬液はアルミニウム含有アルカリ排水として排出されている。

このアルカリ排水のうち、アルカリ濃度が高く、また、アルミニウム含有量が低い排水に関しては、中和薬剤等として広く活用されている。しかしながら、アルミニウム含有量が高い排水については中和薬剤等として用いると、反応液の粘度が上昇し、目的とする反応が行えないばかりか、反応液がゲル化をおこし十分な液撹拌ができない、除熱を円滑に行えないなど安全性にも支障をおこしていた。しかも、反応後大量の汚泥が発生するためその処分に大きなコストが生じていた。このため、アルミニウムを多く含有するアルカリ廃液については有効に活用することができず、産業廃棄物として安定化処理後に埋め立て処分することがほとんどであった。

近年、資源リサイクルの観点から、アルミニウム含有アルカリ排水中のアルミニウムを抽出して、有益な化合物を得るための提案がなされている。たとえば、特許文献１に記載されるように、エッチングプロセスにおいてアルミニウムを含有するアルカリ廃液を連続的に抜き出し、そこに水酸化アルミニウムの結晶を添加することでアルミン酸イオンを加水分解し、固液分離することで水酸化アルミニウムを回収するとともに液をエッチング工程に戻す方法が提案されている。

この方法によれば、アルミニウム含有アルカリ廃液の中和工程を経ないため液のゲル化を抑えることが可能であるが、加水分解反応に時間がかかり生産性に問題があった。さらに、生成する水酸化アルミニウムの結晶粒が大きいため、他のアルミニウム化合物の原料として使用する場合の反応性が乏しくなる問題があった。

また、特許文献２には、水酸化アルミニウムを含む廃溶液に中和剤を加えて中和した後凝集し、さらに水酸化アルミニウムの種結晶を加えて連続的に水酸化アルミニウムの結晶を得る方法が提案されている。

この方法によれば、連続的に水酸化アルミニウムの結晶を得ることができるが、ゲル化を抑制するために溶液中のアルミニウム濃度を低下させて中和反応を行うことが必要であり、さらに、水酸化アルミニウムの種結晶をもとに水酸化アルミニウムの結晶化を促進することから、他のアルミニウム化合物の原料として使用する場合の反応性が乏しくなる問題があった。

一方、アルミニウム化合物の用途として排水中に含まれるホウフッ化物の分解薬剤としての利用がある。ホウフッ化物は、ホウケイ酸ガラス等のフッ化水素酸によるエッチングによって発生するイオンであり、極めてイオン安定性が高いため、ホウフッ化物を含有する排水を処理するためには、ホウフッ化物を分解し、フッ素およびホウ素を別々に処理する必要がある。その分解薬剤として、硫酸アルミニウム・塩化アルミニウムあるいはポリ塩化アルミニウムなどのアルミニウム化合物が用いられている。また、これらの化合物は、水処理における無機凝集剤として広く使用され、安価な製造方法が求められている。

これら硫酸アルミニウムあるいは塩化アルミニウムは、一般的にバイヤー法で製造された結晶水酸化アルミニウムに酸を反応させることで製造されている。例えば、特許文献３にはバイヤー法で得られた水酸化アルミニウムを原料とし、硫酸または塩酸に加熱溶解することでアルミニウム化合物溶液を製造する方法が提案されている。

この方法によれば、高純度な水酸化アルミニウムを原料としてアルミニウム化合物溶液を製造するために、不純物濃度が低いアルミニウム化合物溶液を得ることができる。しかしながら、バイヤー法で製造される水酸化アルミニウムは結晶性が高いため、硫酸または塩酸に溶解させるためには、反応温度を上げる、あるいは、反応時間を長くする必要があるなど、生産性に問題があった。

特開昭４７−０４２４３６号公報特開２００５−２７２２１０号公報特開２００６−０４５０５３号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、アルミニウム含有量が高いアルカリ排水を処理することで、排水中に含まれるアルミニウムを抽出して、排水中に含まれるホウフッ化物を分解する薬剤や工場排水等の凝集剤であるアルミニウム化合物溶液を製造する方法を提供するものである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、酸にアルミニウム含有量が高いアルカリ排水を添加してアルミニウム化合物を分離し、そのアルミニウム化合物と塩酸及び／又は硫酸を反応させることで前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、アルミニウムを含有するアルカリ排水において、
（１）酸濃度が１．０〜３．０ｍｏｌ／Ｌの範囲にある酸溶液を保持した槽に、当該排水を３０分以上の時間をかけて添加し、ｐＨ４〜８になるように中和することで水酸化アルミニウムを析出させた後固液分離する第１工程
（２）（１）で分離した固体と塩酸および／又は硫酸を混合することにより塩化アルミニウムおよび／又は硫酸アルミニウムを合成する第２工程
からなる、アルミニウム化合物溶液の製造方法である

この構成によれば、第１工程において酸性領域で水酸化アルミニウムの析出反応を行うことができ、さらに、添加時間を調整することによって、反応液中に溶解しているアルミン酸イオンの量を上げることなく反応が行えるためゲル化を起こすことなく水酸化アルミニウムを得ることができる。また、第１工程の終点ｐＨを酸側にすることで、用いる酸やアルカリ排水中に他の金属イオンが含まれていた場合でも、これらの金属塩や金属水酸化物が析出することを抑制できるため、最終的に得られるアルミニウム化合物溶液の純度を向上させることが可能となる。

第１工程で得られた固体は、第２工程で塩酸及び／又は硫酸と混合することで溶解し、アルミニウム化合物溶液を得ることができる。特に、第１工程で得られた固体はバイヤー法で製造される場合と異なり結晶化度が低いため、反応性に富み、常温で速やかに反応が進行する。

第１工程で用いられる酸は、塩酸、硫酸および硝酸といった鉱酸や、酢酸・シュウ酸およびパラトルエンスルホン酸等の有機酸から選ばれる少なくとも一つの酸であることが望まれる。これらの酸は副生物や再使用物、あるいは廃棄物であってもかまわない。これらの酸に不純物が含まれている場合は、第１工程の終点ｐＨを調整することで析出する水酸化アルミニウム中の不純物濃度を低下させることが可能となる。これらの酸のうち、反応液の処理や処分を考えると、塩酸・硫酸あるいは生分解性の高い有機酸を用いることが望ましい。

これらの酸を使用することで、アルミン酸イオンとの反応が速やかに行われ、反応液中に溶解しているアルミニウム量を抑えることが可能となりゲル化を抑制できるとともに、アルカリ排水中に含まれるアルミニウムの大半を水酸化アルミニウムとして回収することが可能となる。

さらに、本発明で、第２工程において、製造されたアルミニウム化合物溶液の一部を水酸化アルミニウムの分散媒として用いて塩酸及び／又は硫酸を混合することが好ましい。

第２工程において製造されたアルミニウム化合物溶液の一部を返送し、水酸化アルミニウムの分散媒とすることで反応成分が希釈され、水酸化アルミニウムと塩酸及び／又は硫酸の反応の際に発生する熱を制御することが可能となり、安全に反応を行うことができる。さらに、あらかじめ水酸化アルミニウムが分散していることで塩酸及び／又は硫酸との接触が円滑に行われることから反応性が向上する。

また、本発明におけるアルカリ排水中のアルミニウム含有量は２ｗｔ％以上であることが好ましく、さらに好ましくは、４ｗｔ％以上である。

アルカリ排水中のアルミニウム含有量が２ｗｔ％未満の場合、反応１回あたりに得られる水酸化アルミニウムの量が少なくなるばかりか、アルミニウム含有量が低いアルカリ排水は、一般的にアルカリ濃度が高くなる傾向があるため、中和に必要な酸が大量に必要となりコストアップの要因となる。より効率的に製造を行うためには、４ｗｔ％以上アルミニウムを含有していることが望まれる。

また、本発明ではアルミニウム化合物溶液がホウフッ化物の分解に用いられるものである。

本発明のアルミニウム化合物溶液はその製造過程から、ネットワーク構造をとりにくいと考えられる。このため、本発明によるアルミニウム化合物溶液をホウフッ化物含有排水に添加した場合、水処理にかかわる薬品として一般に用いられている、ポリ塩化アルミニウムや硫酸アルミニウムと比較して速い速度で拡散するため、ホウフッ化物の分解速度を向上させることが可能となる。

本発明のアルミニウム化合物溶液でホウフッ化物を分解した後の排水は、従来公知の方法で処理することが可能であるが、カルシウム化合物と反応させて処理するプロセスにおいては、生成する沈殿量を抑制できるため、第２工程として塩酸を用いるほうが好ましい。

本発明による方法によれば、従来再利用が困難であったアルミニウム濃度が高かったり、シリコン等の不純物が含まれるアルミニウム含有アルカリ排水や、鉄等の金属イオンを含む廃酸を用いても、アルミニウム化合物溶液として再生することができる。得られたアルミニウム化合物溶液は難分解性化合物であるホウフッ化物イオンの分解剤として利用できるだけでなく、排水処理における凝集剤として用いることが可能となる。

本発明に係る、アルミニウムを含有するアルカリ廃液からアルミニウム化合物溶液の製造方法の一実施形態を示す処理フロー図である本発明の製造方法に係る第１工程の一実施形態を示す処理フロー図である本発明の製造方法に係る第２工程の一実施形態を示す処理フロー図である本発明の製造方法に係る第２工程の別の実施形態を示す処理フロー図である本発明によるアルミニウム化合物溶液によるＨＢＦ_４の分解率を示した図である

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、本発明はアルミニウム含有のアルカリ廃液について、第１工程として特定の酸濃度の酸を保持した槽に当該排水を一定以上の時間をかけて投入することで水酸化アルミニウムを析出させた後固液分離を行う。次いで第２工程として、第１工程で得られた固体に、塩酸または硫酸を添加して溶解することでアルミニウム化合物溶液を得るものである。

（第１工程）
図２に示すように、第１工程においては、特定の酸濃度を示す溶液を保持した反応槽１に、アルミニウム含有アルカリ排水を供給し中和反応を行うことで、水酸化アルミニウムを析出させる。反応液は固液分離装置で固体と液体に分離され、液体は含有する成分と量を確認し再利用または廃液として適正処理を行う。固形分は洗浄後第２工程へ移送される。なお固液分離装置としては、一般的に使用されるものであれば特に制限を受けないが、フィルタープレス、遠心分離機、スクリューデカンターやシックナーなど、反応液の性状にあわせて適宜選択することができる。

（第２工程）
図３に示すように、第２工程では第１工程で得られた水酸化アルミニウムからなる固形物を反応槽２に供給するとともに、塩酸または硫酸を添加する。反応槽２に投入する順は限定されないが、図４に示すようにあらかじめ製造されたアルミニウム化合物溶液を第１工程で得られた水酸化アルミニウムの分散媒として使用することも可能である。この場合、反応槽２に第１工程で得られた水酸化アルミニウムとともに、アルミニウム化合物溶液を添加して撹拌し、そののち塩酸または硫酸を添加することで反応を行うことができる。アルミニウム化合物溶液の添加割合は水酸化アルミニウムの分散状態と生産性を鑑みて適宜選択することが可能であるが、最終反応液量の１／４〜１／２を目安とすることができる。アルミニウム化合物溶液の量が最終反応液量の１／４よりも少ないと水酸化アルミニウムを分散させることが困難であり添加効果に欠け、最終反応液量の１／２よりも多い場合は１回当たりで製造できるアルミニウム化合物溶液の量が少なくなるため、生産性に問題を及ぼす可能性がある。

これら２つの工程によって得られたアルミニウム化合物溶液は、そのままあるいは希釈してホウフッ化物分解剤や凝集剤として用いることが可能になる。

以下実施例で本発明をより具体的に説明する。なお本発明は以下の実施例の記載によって限定されるものではない。

・工程１
１０００ｍＬ容ビーカーに硫酸濃度６．９ｗｔ％（酸濃度＝１．５ｍｏｌ／Ｌ）に希釈した希硫酸４００ｇを入れ、卓上撹拌機・ｐＨ計を挿入する。滴下ロートからＡｌ濃度が７．８ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が５．７ｗｔ％のアルミニウム含有アルカリ排水１０６ｇを６０分かけて定量的に上記希硫酸へ添加した。反応液のｐＨが６になれば添加を止め、減圧濾過によって反応液を固液分離し、水酸化アルミニウム（１）（含水率７３．６ｗｔ％，Ａｌ＝３１．６ｗｔ％（ｄｒｙベース））１２２ｇを得た。
・工程２
５００ｍＬ容ビーカーに上記工程１で得た水酸化アルミニウム（１）１１０ｇを準備し、卓上撹拌機を挿入する。このビーカーに３５％塩酸１１０ｇを添加し、１８０分攪拌することで、アルミニウム化合物溶液（１）（Ａｌ＝４．７ｗｔ％）２２０ｇを得た。なお、この際の最高温度は７０℃であり、初期温度からの温度変化は４４℃であった。

・工程１
１０００ｍＬ容ビーカーに硫酸濃度６．９ｗｔ％（酸濃度＝１．５ｍｏｌ／Ｌ）に希釈した希硫酸４００ｇを入れ、卓上撹拌機・ｐＨ計を挿入する。滴下ロートからＡｌ濃度が７．８ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が５．７ｗｔ％のアルミニウム含有アルカリ排水１０６ｇを６０分かけて定量的に上記希硫酸へ添加した。反応液のｐＨが６になれば添加を止め、減圧濾過によって反応液を固液分離し、水酸化アルミニウム（２）（含水率７４．２ｗｔ％，Ａｌ＝３１．８ｗｔ％（ｄｒｙベース））１２５ｇを得た。
・工程２
５００ｍＬ容ビーカーに上記工程１で得た水酸化アルミニウム（２）１００ｇと実施例１で得たアルミニウム化合物溶液（１）（Ａｌ＝４．７ｗｔ％）２００ｇを準備し、卓上撹拌機を挿入、アルミニウム化合物が分散するまで約３０分攪拌する。このビーカーに３５％塩酸１００ｇを添加し、１２０分攪拌することで、アルミニウム化合物溶液（２）（Ａｌ＝４．８ｗｔ％）４００ｇを得た。なお、この際の最高温度は４５．０℃であり、初期温度からの温度変化は１７．１℃であった。

・工程１
５００ｍＬ容ビーカーに硫酸濃度１２．０ｗｔ％（酸濃度＝２．６ｍｏｌ／Ｌ）に希釈した希硫酸２００ｇを入れ、卓上撹拌機・ｐＨ計を挿入する。滴下ロートからＡｌ濃度が７．８ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が５．７ｗｔ％のアルミニウム含有アルカリ排水９３ｇを６０分かけて定量的に上記希硫酸へ添加した。反応液のｐＨが６になれば添加を止め、減圧濾過によって反応液を固液分離し、水酸化アルミニウム（３）（含水率７５．５ｗｔ％，Ａｌ＝３１．６ｗｔ％（ｄｒｙベース））１１２ｇを得た。
・工程２
５００ｍＬ容ビーカーに上記工程１で得た水酸化アルミニウム（３）１００ｇと実施例２で得たアルミニウム化合物溶液（２）（Ａｌ＝４．８ｗｔ％）２００ｇを準備し、卓上撹拌機を挿入、アルミニウム化合物が分散するまで約３０分攪拌する。このビーカーに３５％塩酸１００ｇを添加し、１２０分攪拌することで、アルミニウム化合物溶液（３）（Ａｌ＝４．７ｗｔ％）４００ｇを得た。なお、この際の最高温度は４４．３℃であり、初期温度からの温度変化は１６．４℃であった。

・工程１
５００ｍＬ容ビーカーに硫酸濃度１２．０ｗｔ％（酸濃度＝２．６ｍｏｌ／Ｌ）に希釈した希硫酸２００ｇを入れ、卓上撹拌機・ｐＨ計を挿入する。滴下ロートからＡｌ濃度が４．３ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が１１．０ｗｔ％のアルミニウム含有アルカリ排水８４ｇを３０分かけて定量的に上記希硫酸へ添加した。反応液のｐＨが６になれば添加を止め、減圧濾過によって反応液を固液分離し、水酸化アルミニウム（４）（含水率７６．５ｗｔ％，Ａｌ＝３１．０ｗｔ％（ｄｒｙベース））１１６ｇを得た。
・工程２
５００ｍＬ容ビーカーに上記工程１で得た水酸化アルミニウム（４）１００ｇと実施例３で得たアルミニウム化合物溶液（３）（Ａｌ＝４．７ｗｔ％）２００ｇを準備し、卓上撹拌機を挿入、アルミニウム化合物が分散するまで約３０分攪拌する。このビーカーに３５％塩酸１００ｇを添加し、１２０分攪拌することで、アルミニウム化合物溶液（４）（Ａｌ＝４．６ｗｔ％）４００ｇを得た。なお、この際の最高温度は５０．６℃であり、初期温度からの温度変化は１６．６℃であった。

・工程１
１０００ｍＬ容ビーカーに硫酸濃度６．９ｗｔ％（酸濃度＝１．５ｍｏｌ／Ｌ）に希釈した希硫酸４００ｇを入れ、卓上撹拌機・ｐＨ計を挿入する。滴下ロートからＡｌ濃度が７．８ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が５．７ｗｔ％のアルミニウム含有アルカリ排水１０４ｇを１２０分かけて定量的に上記希硫酸へ添加した。反応液のｐＨが６になれば添加を止め、減圧濾過によって反応液を固液分離し、水酸化アルミニウム（５）（含水率７２．８ｗｔ％，Ａｌ＝３０．５ｗｔ％（ｄｒｙベース））１１０ｇを得た。
・工程２
５００ｍＬ容ビーカーに上記工程１で得た水酸化アルミニウム（５）１００ｇと実施例４で得たアルミニウム化合物溶液（４）（Ａｌ＝４．６ｗｔ％）２００ｇを準備し、卓上撹拌機を挿入、アルミニウム化合物が分散するまで約３０分攪拌する。このビーカーに３５％塩酸１００ｇを添加し、１２０分攪拌することで、アルミニウム化合物溶液（５）（Ａｌ＝４．７ｗｔ％）４００ｇを得た。なお、この際の最高温度は４８．０℃であり、初期温度からの温度変化は１８．２℃であった。

・工程１
５００ｍＬ容ビーカーにＨＣｌ濃度が８．２ｗｔ％（酸濃度＝２．７ｍｏｌ／Ｌ）、Ｆｅ濃度が６．０ｗｔ％の塩化鉄水溶液２００ｇを入れ、卓上撹拌機・ｐＨ計を挿入する。滴下ロートからＡｌ濃度が１０．９ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が８．０ｗｔ％のアルミニウム含有アルカリ排水７８ｇを６０分かけて定量的に上記酸性水溶液に添加した。反応液のｐＨが４になれば添加を止め、減圧ろ過によって反応液を固液分離し、水酸化アルミニウム（６）（含水率７４．９ｗｔ％，Ａｌ＝３０．７ｗｔ％（ｄｒｙベース），Ｆｅ＝９．７ｗｔ％（ｄｒｙベース））１０６ｇを得た。
・工程２
５００ｍＬ容ビーカーに上記工程１で得た水酸化アルミニウム（６）１００ｇと実施例４で得たアルミニウム化合物溶液（４）（Ａｌ＝４．６ｗｔ％）１００ｇ及び実施例５で得たアルミニウム化合物溶液（５）（Ａｌ＝４．７ｗｔ％）１００ｇを準備し、卓上撹拌機を挿入、アルミニウム化合物が分散するまで約３０分攪拌する。このビーカーに３５％塩酸１００ｇを添加し、１２０分攪拌することで、アルミニウム化合物溶液（６）（Ａｌ＝４．０ｗｔ％，Ｆｅ＝０．５ｗｔ％）４００ｇを得た。なお、この際の最高温度は４９．０℃であり、初期温度からの温度変化は１２．８℃であった。

・工程１
１０００ｍＬ容ビーカーに濃度３７．０ｗｔ％（酸濃度＝２．４ｍｏｌ／Ｌ）のｐ‐トルエンスルホン酸水溶液４００ｇを入れ、卓上撹拌機・ｐＨ計を挿入する。滴下ロートからＡｌ濃度が８．６ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が６．０ｗｔ％のアルミニウム含有アルカリ排水１２６ｇを１２０分かけて定量的に上記酸性水溶液へ添加した。反応液のｐＨが８になれば添加を止め、減圧濾過によって反応液を固液分離し、水酸化アルミニウム（７）（含水率６８．８ｗｔ％，Ａｌ＝３２．２ｗｔ％（ｄｒｙベース））１３８ｇを得た。
・工程２
５００ｍＬ容ビーカーに上記工程１で得た水酸化アルミニウム（７）１００ｇと実施例５で得たアルミニウム化合物溶液（５）（Ａｌ＝４．７ｗｔ％）２００ｇを準備し、卓上撹拌機を挿入、アルミニウム化合物が分散するまで約３０分攪拌する。このビーカーに３５％塩酸１００ｇを添加し、１２０分攪拌することで、アルミニウム化合物溶液（７）（Ａｌ＝５．０ｗｔ％）４００ｇを得た。なお、この際の最高温度は４７．５℃であり、初期温度からの温度変化は１５．２℃であった。

・工程１
５００ｍＬ容ビーカーに硫酸濃度５．０ｗｔ％（酸濃度＝１．０ｍｏｌ／Ｌ）に希釈した希硫酸２００ｇを入れ、卓上撹拌機・ｐＨ計を挿入する。滴下ロートからＡｌ濃度が８．３ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が５．８ｗｔ％のアルミニウム含有アルカリ排水７４ｇを１２０分かけて定量的に上記希硫酸へ添加した。反応液のｐＨが６になれば添加を止め、減圧濾過によって反応液を固液分離し、水酸化アルミニウム（８）（含水率６８．１ｗｔ％，Ａｌ＝３０．０ｗｔ％（ｄｒｙベース））１３０ｇを得た。
・工程２
５００ｍＬ容ビーカーに上記工程１で得た水酸化アルミニウム（８）１３０ｇを準備し、卓上撹拌機を挿入する。このビーカーに３５．０％硫酸１００ｇを添加し、３００分攪拌することで、アルミニウム化合物溶液（８）（Ａｌ＝３．６ｗｔ％）４００ｇを得た。なお、この際の最高温度は５２．８℃であり、初期温度からの温度変化は１５．８℃であった。

ＨＢＦ_４含有フッ酸廃液を１０％水酸化カルシウム溶液によりｐＨ＝６に中和後、Ｆ濃度が３０００ｍｇ／Ｌとなるように希釈した処理原液（Ｆ＝３０００ｍｇ／Ｌ，ＨＢＦ_４＝３４６６ｍｇ／Ｌ）１０００ｍＬを準備する。２００ｍＬ容プラスチックビーカーにこの処理原液１００ｍＬを採取し、アルミニウム化合物溶液（１）を、試験液のＦ；１ｍｏｌに対してＡｌ；０．５ｍｏｌの割合で添加する。同様にしてアルミニウム化合物溶液（２）〜（８）を添加したもの、および硫酸によってｐＨ＝３とした後ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム：Ａｌ＝５．４ｗｔ％）を添加したものをそれぞれ準備する。それぞれを３時間撹拌した後、１０ｗｔ％水酸化カルシウム液でｐＨ＝８．５まで中和して固液分離し、ろ液のＦ濃度を分析する。結果を表１に示す。いずれもＰＡＣと同等以上のＨＢＦ_４分解性能を有していることが分かる。
さらに、アルミニウム化合物溶液（２）に関して、添加量を２倍にした条件で同様にＨＢＦ_４分解試験を行うと９８．７％のＦ減少率となった。

アルミニウム化合物溶液（２）とＰＡＣを用い攪拌時間を１時間とした条件において、実施例９と同様の方法でＨＢＦ_４分解試験を行い、Ａｌ添加量に対するＦ減少率を測定した。その結果を図５に示す。ＰＡＣに比べて本発明のアルミニウム化合物溶液を用いた系の方がＦ減少率は大きく、短時間反応でもアルミニウム化合物溶液は効率的にＨＢＦ_４分解に作用した。

（比較例１）
１０００ｍＬ容ビーカーにＡｌ濃度が７．８ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が５．７ｗｔ％のアルミニウム含有アルカリ排水１００ｇを入れ、卓上撹拌機およびｐＨ計を挿入する。滴下ロートから硫酸濃度６．９ｗｔ％（酸濃度＝１．５ｍｏｌ／Ｌ）に希釈した希硫酸を６０分かけて定量的に、上記アルカリ廃液への添加を試みた。しかし、およそｐＨ＝１０で反応液がゲル化し攪拌できなくなった。

（比較例２）
５００ｍＬ容ビーカーに硫酸濃度２４．７ｗｔ％（酸濃度＝５．０ｍｏｌ／Ｌ）に希釈した希硫酸２００ｇを入れ、卓上撹拌機・ｐＨ計を挿入する。滴下ロートからＡｌ濃度が４．３ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が１０．１ｗｔ％のアルミニウム含有アルカリ排水を６０分かけて定量的に、上記希硫酸への添加を試みた。しかし、およそｐＨ＝３．５で反応液がゲル化し撹拌できなくなった。

（比較例３）
１０００ｍＬ容ビーカーに硫酸濃度６．９ｗｔ％（酸濃度＝１．５ｍｏｌ／Ｌ）に希釈した希硫酸４００ｇを入れ、卓上撹拌機・ｐＨ計を挿入する。滴下ロートからＡｌ濃度が７．８ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が５．７ｗｔ％のアルミニウム含有アルカリ排水１０６ｇを１０分かけて定量的に上記希硫酸へ添加した。添加終了後約１分を経過した時点で反応液がゲル化し攪拌ができなくなった。

（比較例４）
・工程１
最終ｐＨ＝１０とする以外は実施例６工程１と同様の方法で水酸化アルミニウムの合成を行い、比較水酸化アルミニウム（２）（含水率７０．７６ｗｔ％，Ａｌ＝２５．６ｗｔ％，Ｆｅ＝２５．９ｗｔ％）を得た。
・工程２
５００ｍＬ容ビーカーに上記工程１で得た比較水酸化アルミニウム（２）１００ｇと［実施例２］工程２で得たアルミニウム化合物溶液（２）（Ａｌ＝４．８ｗｔ％）１００ｇ及び［実施例３］工程２で得たアルミニウム化合物溶液（３）（Ａｌ＝４．７ｗｔ％）１００ｇを準備し、卓上撹拌機を挿入、水酸化アルミニウムが分散するまで約３０分攪拌する。このビーカーに３５％塩酸１００ｇを添加し、１２０分攪拌することで、比較アルミニウム化合物溶液（１）（Ａｌ＝４．０ｗｔ％，Ｆｅ＝１．７ｗｔ％）４００ｇを得た。なお、この際の最高温度は４４．１℃であり、初期温度からの温度変化は１２．０℃であった。この比較アルミニウム化合物溶液（１）を実施例９と同様にＨＢＦ_４分解薬品として使用したところ、Ｆｅ濃度が高いため、分解処理後の中和によって水酸化鉄汚泥が多量に発生した。

Claims

アルミニウムを含有するアルカリ排水において、
（１）酸濃度が１．０〜３．０ｍｏｌ／Ｌの範囲にある酸溶液を保持した槽に、当該排水を３０分以上の時間をかけて添加し、ｐＨ４〜８になるように中和することで水酸化アルミニウムを析出させた後固液分離する第１工程
（２）（１）で分離した固体と塩酸及び／又は硫酸を混合することにより塩化アルミニウム及び／又は硫酸アルミニウムを合成する第２工程
からなる、アルミニウム化合物溶液の製造方法。
第２工程において、製造されたアルミニウム化合物溶液の一部を水酸化アルミニウムの分散媒として用いて塩酸及び／又は硫酸を混合することを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム化合物溶液の製造方法。
アルカリ排水中のアルミニウム含有量が２ｗｔ％以上である請求項１または請求項２に記載のアルミニウム化合物溶液の製造方法。
アルミニウム化合物溶液がホウフッ化物の分解に用いられることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のアルミニウム化合物溶液の製造方法。