JP2021085038A - Metal surface treatment system - Google Patents

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Kazufusa Suzuki
一総 鈴木
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MIYAKI KK
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Abstract

To provide a metal surface treatment system that can continuously be operated.SOLUTION: There is provide a metal surface treatment system 1 comprising a treatment solution tank 2, a recovery device 3 that recovers a treatment solution from the treatment solution tank, a separation device 4 that separates an oil component contained in a recovered treatment solution recovered in the recovery device, a metal ion removal device 5 that removes a metal ion present in the oil separation treatment solution removed of the oil component in the separation device, and a regenerated treatment solution supply device 6 that returns the regenerated treatment solution removed of the metal ion in the metal ion removal device to the treatment solution tank, which separation device removes the oil component from the recovered treatment solution by using buoyancy of the oil component contained in the recovered treatment solution.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本出願における開示は、アルマイト処理や化学研磨処理等に用いられる金属表面処理システムに関する。 The disclosure in this application relates to a metal surface treatment system used for alumite treatment, chemical polishing treatment, and the like.

アルミニウム表面に酸化アルミニウム被膜を形成する、アルマイト処理が知られている。アルマイト処理は、アルミニウムの耐食性、耐摩耗性の向上、および、装飾その他の機能の付加を目的として実施される。アルマイト処理は、一般的に、硫酸などを電解液に用いて、アルミニウムを陽極として電気分解することにより、アルミニウムの表面を電気化学的に酸化させ、酸化アルミニウムAl23(アルミナとも言う)の被膜を生成する。アルマイト処理を行う装置としては、酸化アルミニウムの被膜を形成しながら、その酸化被膜の表面を平坦に加工する装置(特許文献1参照)、製品表面の被膜生成速度を向上させるために、陰イオンを効率よく製品の表面に供給する機構を設けた装置(特許文献2参照)等が知られている。 An alumite treatment that forms an aluminum oxide film on the aluminum surface is known. The alumite treatment is carried out for the purpose of improving the corrosion resistance and wear resistance of aluminum, and adding decoration and other functions. In general, alumite treatment uses sulfuric acid or the like as an electrolytic solution and electrolyzes aluminum with aluminum as an anode to electrochemically oxidize the surface of aluminum, and aluminum oxide Al 2 O 3 (also called alumina). Produces a film. As a device for performing alumite treatment, a device for flattening the surface of the oxide film while forming a film of aluminum oxide (see Patent Document 1), and an anion in order to improve the film formation rate on the product surface. A device provided with a mechanism for efficiently supplying to the surface of a product (see Patent Document 2) and the like are known.

また、電気を使わずに硝酸などの酸を含む化学研磨液にアルミニウム等の金属を浸漬することにより、金属表面を平滑化する化学研磨処理も知られている。 Further, a chemical polishing treatment for smoothing a metal surface by immersing a metal such as aluminum in a chemical polishing liquid containing an acid such as nitric acid without using electricity is also known.

特開平7−90688号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-90688 特開平4−80395号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-80395

ところで、アルマイト処理や化学研磨処理の際には、アルマイト処理用の電解液や化学研磨液(以下、電解液と化学研磨液を纏める場合は「処理液」と記載することがある。)中の酸の濃度と、電気分解や化学研磨処理による処理液中に溶存していく溶存アルミニウム等の金属イオン(以下、「金属イオン」と記載することもある。)の濃度管理が重要となる。例えば、アルマイト処理の場合、電解液中の金属イオンの濃度が高くなると電解液の電導度が低下し、そして、電解液の粘度が増加することで放熱性が失われ、「アルマイト焼け」という致命的な品質欠陥となる。 By the way, in the case of alumite treatment or chemical polishing treatment, it may be referred to as "treatment liquid" in the electrolytic solution or chemical polishing liquid for alumite treatment (hereinafter, when the electrolytic solution and the chemical polishing liquid are combined, it may be referred to as "treatment liquid"). It is important to control the concentration of the acid and the concentration of metal ions such as dissolved aluminum (hereinafter, also referred to as "metal ions") dissolved in the treatment liquid by electrolysis or chemical polishing. For example, in the case of alumite treatment, when the concentration of metal ions in the electrolytic solution increases, the conductivity of the electrolytic solution decreases, and the viscosity of the electrolytic solution increases, resulting in loss of heat dissipation, which is fatal to "burn alumite". Quality defect.

そのため、金属表面処理システムを稼働する際には、処理液中の酸濃度と金属イオンの濃度が一定となるように管理が行われている。 Therefore, when operating the metal surface treatment system, management is performed so that the acid concentration and the metal ion concentration in the treatment liquid are constant.

従来の処理液の管理は、酸に関しては定期的に処理液を分析することで現状の酸濃度を確認後、必要に応じて酸を補給している。しかしながら、金属イオンは定期的に処理液を分析後、処理液槽から所定量の処理液を抜き取り、新たに水(必要に応じて酸)を補給後、一定時間循環させ、再度分析し金属イオン濃度の確認を行っている。そのため、金属イオンの濃度制御のための一連の液交換作業は、その都度、金属表面処理システムを停止することになり、金属表面処理システムの稼働率が大きく低下するという問題がある。 In the conventional management of the treatment liquid, the acid is replenished as necessary after confirming the current acid concentration by analyzing the treatment liquid on a regular basis. However, for metal ions, after periodically analyzing the treatment liquid, a predetermined amount of treatment liquid is withdrawn from the treatment liquid tank, fresh water (acid if necessary) is replenished, the mixture is circulated for a certain period of time, and the metal ions are analyzed again. We are checking the concentration. Therefore, each time a series of liquid exchange operations for controlling the concentration of metal ions is performed, the metal surface treatment system is stopped, and there is a problem that the operating rate of the metal surface treatment system is significantly reduced.

本出願における開示は、上記問題点を解決するためになされたものであり、鋭意研究を行ったところ、(1)金属イオンを除去する前に、処理液中の油成分を予め除去する必要があるが、その際に、フィルターを用いると油成分による目詰まりが生じ、その結果、フィルターの定期的な交換のため金属表面処理システムの連続稼働が難しいこと、(2)一方、処理液槽から回収した回収処理液に含まれる油成分の浮力を利用して回収処理液から油成分を除去する分離装置を用いると、回収処理液中から油成分を連続的に除去することができ、その結果、金属表面処理システムを連続稼働できること、を新たに見出した。 The disclosure in this application was made in order to solve the above-mentioned problems, and as a result of diligent research, (1) it is necessary to remove the oil component in the treatment liquid in advance before removing the metal ion. However, at that time, if a filter is used, clogging due to oil components occurs, and as a result, it is difficult to continuously operate the metal surface treatment system due to regular replacement of the filter. (2) On the other hand, from the treatment liquid tank. By using a separation device that removes the oil component from the recovery treatment liquid by utilizing the buoyancy of the oil component contained in the recovered recovery treatment liquid, the oil component can be continuously removed from the recovery treatment liquid, and as a result. , Newly found that the metal surface treatment system can be operated continuously.

すなわち、本出願における開示の目的は、連続稼働が可能な金属表面処理システムを提供することである。 That is, the purpose of the disclosure in this application is to provide a metal surface treatment system capable of continuous operation.

本出願における開示は、以下に記載する金属表面処理システムに関する。 The disclosure in this application relates to the metal surface treatment systems described below.

(1)金属表面処理システムであって、該金属表面処理システムは、
処理液槽と、
前記処理液槽から処理液を回収する回収装置と、
前記回収装置で回収した回収処理液に含まれる油成分を分離する分離装置と、
前記分離装置で油成分を分離した油分離処理液中の金属イオンを除去する金属イオン除去装置と、
前記金属イオン除去装置で金属イオンが除去された再生処理液を、前記処理液槽に戻す再生処理液供給装置と、
を含み、
前記分離装置が、前記回収処理液に含まれる油成分の浮力を利用することで、前記回収処理液から油成分を除去する、
金属表面処理システム。
(2)前記分離装置が、
前記回収処理液を貯める回収処理液タンクと、
前記回収処理液タンクに形成され、前記油分離処理液を排出する第1排出口と、
前記回収処理液タンクに形成され、前記回収処理液の上方に浮遊した油成分を排出する第2排出口と、
を含み、
前記第2排出口が、前記第1排出口より、重力方向の上側で前記回収処理液タンクに形成されている、
上記(1)に記載の金属表面処理システム。
(3)前記金属イオン除去装置が、
イオン交換樹脂、または、
イオン交換膜、
を含む、
上記(1)または(2)に記載の金属表面処理システム。
(4)前記金属イオン除去装置が、
イオン交換樹脂を充填した樹脂塔と、
前記分離装置および前記樹脂塔に接続する第1リザーバーと、
前記樹脂塔に接続する第2リザーバーと、
を含む、
上記(1)または(2)に記載の金属表面処理システム。
(5)前記再生処理液供給装置がパイプを含み、パイプの一端が前記樹脂塔に接続する、
上記(4)に記載の金属表面処理システム。
(6)前記処理液槽が、2つ以上設けられている、
上記(1)〜(5)の何れか一つに記載の金属表面処理システム。
(1) A metal surface treatment system, wherein the metal surface treatment system is
With the treatment liquid tank,
A recovery device that recovers the treatment liquid from the treatment liquid tank, and
A separation device that separates the oil components contained in the recovery treatment liquid recovered by the recovery device, and a separation device.
A metal ion removing device for removing metal ions in an oil separation treatment liquid from which oil components have been separated by the separating device, and a metal ion removing device.
A regeneration treatment liquid supply device for returning the regeneration treatment liquid from which metal ions have been removed by the metal ion removal device to the treatment liquid tank, and a treatment liquid supply device.
Including
The separation device removes the oil component from the recovery treatment liquid by utilizing the buoyancy of the oil component contained in the recovery treatment liquid.
Metal surface treatment system.
(2) The separation device
A recovery treatment liquid tank for storing the recovery treatment liquid and
A first discharge port formed in the recovery treatment liquid tank and discharging the oil separation treatment liquid,
A second discharge port formed in the recovery treatment liquid tank and discharging an oil component floating above the recovery treatment liquid, and a second discharge port.
Including
The second discharge port is formed in the recovery treatment liquid tank on the upper side in the direction of gravity from the first discharge port.
The metal surface treatment system according to (1) above.
(3) The metal ion removing device is
Ion exchange resin or
Ion exchange membrane,
including,
The metal surface treatment system according to (1) or (2) above.
(4) The metal ion removing device is
A resin tower filled with ion exchange resin and
A first reservoir connected to the separation device and the resin tower,
A second reservoir connected to the resin tower and
including,
The metal surface treatment system according to (1) or (2) above.
(5) The regeneration treatment liquid supply device includes a pipe, and one end of the pipe is connected to the resin tower.
The metal surface treatment system according to (4) above.
(6) Two or more of the treatment liquid tanks are provided.
The metal surface treatment system according to any one of (1) to (5) above.

本出願で開示する金属表面処理システムは、油成分の浮力を利用した油成分の分離装置を用いることで、金属表面処理システムを連続的に稼働できる。 The metal surface treatment system disclosed in the present application can continuously operate the metal surface treatment system by using an oil component separating device utilizing the buoyancy of the oil component.

図1は、金属表面処理システムの第1の実施形態の概略を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a first embodiment of a metal surface treatment system. 図2は、分離装置4の一例を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the separation device 4. 図3A乃至図3Dは、金属イオン除去装置5を用いて、クロマト分離法により、金属イオンを除去する例の手順を示している。3A to 3D show a procedure of an example of removing metal ions by a chromatographic separation method using a metal ion removing device 5. 図4は、金属表面処理システムの第2の実施形態の概略を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an outline of a second embodiment of the metal surface treatment system.

以下、図面を参照しつつ、金属表面処理システムの各実施形態について、詳しく説明する。なお、本明細書において、同種の機能を有する部材には、同一または類似の符号が付されている。そして、同一または類似の符号の付された部材について、繰り返しとなる説明が省略される場合がある。 Hereinafter, each embodiment of the metal surface treatment system will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, members having the same type of function are designated by the same or similar reference numerals. Then, the repeated description of the members with the same or similar reference numerals may be omitted.

(第1の実施形態)
図1を参照して、第1の実施形態に係る金属表面処理システム1aについて説明する。図1は金属表面処理システム1aの概略を示す図である。図1に示す金属表面処理システム1aは、処理液槽2と、回収装置3と、分離装置4と、金属イオン除去装置5と、再生処理液供給装置6と、を少なくとも含んでいる。
(First Embodiment)
The metal surface treatment system 1a according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a metal surface treatment system 1a. The metal surface treatment system 1a shown in FIG. 1 includes at least a treatment liquid tank 2, a recovery device 3, a separation device 4, a metal ion removal device 5, and a regeneration treatment liquid supply device 6.

処理液槽2には、処理液Lが満たされる。なお、金属表面処理システム1aをアルマイト処理システムとして使用する場合は、処理液槽2には、電解液Lが充填される。また、金属表面処理システム1aをアルマイト処理システムとして使用する場合は、図示は省略するが、処理液槽2内には陽極および陰極が配置され、陽極に被アルマイト処理部材を接続し、陽極と陰極に電気を印加することで、被アルマイト処理部材の表面に酸化アルミにウムの被膜を形成できる。電解液Lは、硫酸等、アルマイト処理の分野において公知の電解液を用いることができる。また、金属表面処理システム1aを化学研磨処理システムとして使用する場合は、処理液槽2には、公知の化学研磨液を充填すればよい。 The treatment liquid tank 2 is filled with the treatment liquid L. When the metal surface treatment system 1a is used as the alumite treatment system, the treatment liquid tank 2 is filled with the electrolytic solution L. When the metal surface treatment system 1a is used as an alumite treatment system, although not shown, an anode and a cathode are arranged in the treatment liquid tank 2, an alumite treatment member is connected to the anode, and the anode and the cathode are connected. By applying electricity to the aluminum oxide, a film of um can be formed on the surface of the alumite-treated member. As the electrolytic solution L, an electrolytic solution known in the field of alumite treatment such as sulfuric acid can be used. When the metal surface treatment system 1a is used as a chemical polishing treatment system, the treatment liquid tank 2 may be filled with a known chemical polishing liquid.

回収装置3は、処理液槽2から処理液Lを回収し、回収した処理液である回収処理液を分離装置4に送液できれば特に制限はない。回収装置3は、例えば、処理液槽2と分離装置4を接続するパイプ31と、ポンプ(図示は省略)等で形成することができる。 The recovery device 3 is not particularly limited as long as the treatment liquid L can be recovered from the treatment liquid tank 2 and the recovered treatment liquid, which is the recovered treatment liquid, can be sent to the separation device 4. The recovery device 3 can be formed by, for example, a pipe 31 connecting the treatment liquid tank 2 and the separation device 4, a pump (not shown), or the like.

分離装置4は、回収装置3で回収した回収処理液に含まれる油成分を分離する。被処理部材であるアルミニウム等の金属は、通常洗浄した後に表面処理されるが、洗浄しきれなかった油成分が表面処理中に被処理部材表面から処理液L中に遊離する。分離装置4では、この遊離した油成分を分離する。 The separation device 4 separates the oil component contained in the recovery treatment liquid recovered by the recovery device 3. A metal such as aluminum, which is a member to be treated, is usually surface-treated after being washed, but an oil component that cannot be completely washed is released from the surface of the member to be treated into the treatment liquid L during the surface treatment. The separation device 4 separates the free oil component.

分離装置4は、回収処理液に含まれる油成分の浮力を利用することで、回収処理液から油成分を除去できれば特に制限はない。図2は、分離装置4の一例を示す概略断面図である。図2に示す例では、分離装置4は、回収処理液L1を貯める回収処理液タンク41と、回収処理液L1から油成分Oを分離した油分離処理液L2を排出する第1排出口42と、回収処理液L1の表面近くに浮遊した油成分Oを排出する第2排出口43と、を少なくとも含んでいる。第2排出口43は、第1排出口42より重力方向(Z)の上側で、回収処理液タンク41に形成されている。したがって、回収処理液L1に含まれる油成分Oは浮力により回収処理液タンク41の上方に浮上することで、第2排出口43から排出され、油成分Oが除去された油分離処理液L2は第1排出口42から排出できる。また、第1排出口42を、回収処理液タンク41の底面から重力方向(Z)の上方に形成すると、回収処理液L1に含まれる微小金属粒子等の異物も重力により分離することができる。 The separation device 4 is not particularly limited as long as the oil component can be removed from the recovery treatment liquid by utilizing the buoyancy of the oil component contained in the recovery treatment liquid. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the separation device 4. In the example shown in FIG. 2, the separation device 4 has a recovery processing liquid tank 41 for storing the recovery treatment liquid L1 and a first discharge port 42 for discharging the oil separation treatment liquid L2 from which the oil component O is separated from the recovery treatment liquid L1. A second discharge port 43 for discharging the oil component O suspended near the surface of the recovery treatment liquid L1 is included at least. The second discharge port 43 is formed in the recovery treatment liquid tank 41 on the upper side in the gravity direction (Z) from the first discharge port 42. Therefore, the oil component O contained in the recovery treatment liquid L1 floats above the recovery treatment liquid tank 41 due to buoyancy, so that the oil component O is discharged from the second discharge port 43, and the oil separation treatment liquid L2 from which the oil component O has been removed is discharged. It can be discharged from the first discharge port 42. Further, when the first discharge port 42 is formed above the bottom surface of the recovery treatment liquid tank 41 in the gravity direction (Z), foreign substances such as fine metal particles contained in the recovery treatment liquid L1 can also be separated by gravity.

回収処理液タンク41は、必要に応じて、油成分Oの浮遊をガイドするガイド部材44を形成してもよい。ガイド部材44の数に特に制限はないが、少なくとも一つのガイド部材44は、第1排出口42の重力方向(Z)下側の回収処理液タンク41の壁面に一端44aを固定し、他端44bを一端44aより重力方向(Z)で上方となるように傾斜して形成することが望ましい。ガイド部材44を上記のように配置することで、第1排出口42付近の油成分Oは、ガイド部材44にガイドされ第1排出口42から離れる方向に浮遊する。したがって、油成分Oが第1排出口42から排出される恐れが少なくなる。 The recovery processing liquid tank 41 may form a guide member 44 that guides the floating of the oil component O, if necessary. The number of guide members 44 is not particularly limited, but at least one guide member 44 has one end 44a fixed to the wall surface of the recovery treatment liquid tank 41 below the gravity direction (Z) of the first discharge port 42, and the other end. It is desirable that 44b is formed so as to be inclined upward from one end 44a in the direction of gravity (Z). By arranging the guide member 44 as described above, the oil component O near the first discharge port 42 is guided by the guide member 44 and floats in the direction away from the first discharge port 42. Therefore, the possibility that the oil component O is discharged from the first discharge port 42 is reduced.

回収装置3のパイプ31は、パイプ31から回収処理液タンク41に流し込む回収処理液L1が、第1排出口42および第2排出口43方向に流れないようにすれば、回収処理液タンク41に接続する場所に特に制限はない。代替的に、或いは、付加的に、パイプ31から回収処理液タンク41に流し込む回収処理液L1が第1排出口42および第2排出口43方向に直接流れないようにするため、パイプ31の接続部付近の回収処理液タンク41に、遮蔽部材45を形成してもよい。図2に示す例では、遮蔽部材45の一端45aが、パイプ31の接続部付近より重力方向(Z)上側で回収処理液タンク41の壁面41aに固定し、他端45bを遮蔽部材45の一端45aより重力方向(Z)下側になるよう傾斜して配置している。したがって、回収処理液タンク41に流し込まれた回収処理液L1は、回収処理液タンク41の底面41b方向に流れる。なお、図示は省略するが、遮蔽部材45の一端45aは、回収処理液タンク41の上面41cに固定してもよい。 The pipe 31 of the recovery device 3 can be connected to the recovery treatment liquid tank 41 by preventing the recovery treatment liquid L1 flowing from the pipe 31 into the recovery treatment liquid tank 41 from flowing in the directions of the first discharge port 42 and the second discharge port 43. There are no particular restrictions on where to connect. Alternatively or additionally, the pipe 31 is connected so that the recovery treatment liquid L1 flowing from the pipe 31 into the recovery treatment liquid tank 41 does not directly flow in the directions of the first discharge port 42 and the second discharge port 43. A shielding member 45 may be formed in the recovery treatment liquid tank 41 near the portion. In the example shown in FIG. 2, one end 45a of the shielding member 45 is fixed to the wall surface 41a of the recovery processing liquid tank 41 on the upper side in the gravity direction (Z) from the vicinity of the connecting portion of the pipe 31, and the other end 45b is fixed to one end of the shielding member 45. It is arranged at an angle so as to be below the gravity direction (Z) from 45a. Therefore, the recovery treatment liquid L1 poured into the recovery treatment liquid tank 41 flows in the direction of the bottom surface 41b of the recovery treatment liquid tank 41. Although not shown, one end 45a of the shielding member 45 may be fixed to the upper surface 41c of the recovery processing liquid tank 41.

金属イオン除去装置5は、分離装置4で油成分Oを分離した油分離処理液L2中の金属イオン成分を除去することができれば特に制限はない。例えば、金属イオンを吸着するイオン交換樹脂、イオン交換膜等を含む装置を用いることができる。 The metal ion removing device 5 is not particularly limited as long as it can remove the metal ion component in the oil separation treatment liquid L2 from which the oil component O has been separated by the separating device 4. For example, an apparatus including an ion exchange resin that adsorbs metal ions, an ion exchange membrane, or the like can be used.

図1、図2、および、図3A乃至図3Dを参照して、金属イオン除去装置5の一例を説明する。図3A乃至図3Dに示す例では、金属イオン除去装置5は、イオン交換樹脂を充填した樹脂塔51と、分離装置4および樹脂塔51に接続する第1リザーバー52と、樹脂塔51に接続する第2リザーバー53とを含み、クロマト分離法により、溶存金属イオンを除去する例の手順を示している。 An example of the metal ion removing device 5 will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3A to 3D. In the example shown in FIGS. 3A to 3D, the metal ion removing device 5 is connected to a resin tower 51 filled with an ion exchange resin, a first reservoir 52 connected to the separation device 4 and the resin tower 51, and the resin tower 51. The procedure of the example which includes the 2nd reservoir 53 and removes the dissolved metal ion by the chromatographic separation method is shown.

クロマト分離法は、イオン交換樹脂と、処理液に含まれる酸イオンおよび金属イオンとの親和力の差を利用して、酸イオンと金属イオンを分離する方法である。この方法の特徴は、イオン交換樹脂を樹脂塔51の中に充填させたシンプルな構造であることから、膜による他の分離方法と比較すると不純物の影響を受けにくく、ランニングコストに関しても安価である。 The chromatographic separation method is a method for separating acid ions and metal ions by utilizing the difference in affinity between the ion exchange resin and the acid ions and metal ions contained in the treatment liquid. The feature of this method is that it has a simple structure in which the ion exchange resin is filled in the resin tower 51, so that it is less affected by impurities as compared with other separation methods using a membrane, and the running cost is also low. ..

クロマト分離法は、先ず、分離装置4により油成分Oを分離した油分離処理液L2を第1リザーバー52に貯蔵する。第1リザーバー52において、樹脂塔51に送液する油分離処理液L2の液量を調整する。そして、図3Aに示すように、エアー等の送液手段により第1リザーバー52に貯蔵した油分離処理液L2を樹脂塔51に送液する。樹脂塔51内の移動速度は、金属イオンの方が酸イオンの移動速度より大きい。したがって、樹脂塔51内では、(1)金属イオンおよび酸イオンが分離された水画分、(2)金属イオンを多く含む画分、(3)酸イオンを多く含む画分、の順で送液される。図3Aに示すステップでは、樹脂塔51から先に流出した(1)金属イオンおよび酸イオンが分離された水画分が、第2リザーバー53に貯蔵される(返水ステップ)。 In the chromatographic separation method, first, the oil separation treatment liquid L2 in which the oil component O is separated by the separation device 4 is stored in the first reservoir 52. In the first reservoir 52, the amount of the oil separation treatment liquid L2 to be sent to the resin tower 51 is adjusted. Then, as shown in FIG. 3A, the oil separation treatment liquid L2 stored in the first reservoir 52 is sent to the resin tower 51 by a liquid feeding means such as air. The moving speed of the metal ion in the resin tower 51 is higher than that of the acid ion. Therefore, in the resin tower 51, (1) a water fraction in which metal ions and acid ions are separated, (2) a fraction containing a large amount of metal ions, and (3) a fraction containing a large amount of acid ions are fed in this order. Be liquid. In the step shown in FIG. 3A, the water fraction from which the (1) metal ion and acid ion that flowed out first from the resin tower 51 are separated is stored in the second reservoir 53 (water return step).

次に、図3Bに示すように、第2リザーバー53で(1)金属イオンおよび酸イオンが分離された水画分を貯蔵した後、バルブ(図示は省略)を切り替えることで、(2)金属イオンを多く含む画分、を廃棄する(廃液ステップ)。廃棄ステップにより、油分離処理液L2中の金属イオンを濃縮した上で廃棄できる。なお、図3Bの廃液ステップは、(3)酸イオンを多く含む画分が、樹脂塔51内にぎりぎり留まる状態でストップする。 Next, as shown in FIG. 3B, after (1) storing the water fraction in which the metal ion and the acid ion are separated in the second reservoir 53, the valve (not shown) is switched to (2) the metal. Discard the ion-rich fraction (waste liquid step). By the disposal step, the metal ions in the oil separation treatment liquid L2 can be concentrated and then disposed of. The waste liquid step of FIG. 3B is stopped in a state where the fraction containing a large amount of (3) acid ions stays in the resin tower 51.

次に、図3Cに示すように、第2リザーバー53に貯蔵した(1)金属イオンおよび酸イオンが分離された水画分を、樹脂塔51を介して第1リザーバー52に戻す(返原液ステップ)。なお、返原液ステップの際には、図3Bに示す廃液ステップで廃棄した油分離処理液L2と同量の水を、(1)金属イオンおよび酸イオンが分離された水画分に加えておく。廃棄した分離処理液L2と同量の水を加えておくことで、金属表面処理システムを循環する処理液Lの量を一定にできる。なお、分離装置4の第2排出口43から、浮遊した油成分Oに加え回収処理液L1も排出される場合は、排出される回収処理液L1と同量の水を、(1)金属イオンおよび酸イオンが分離された水画分に加えてもよい。図3Aに示す返水ステップの際に、(3)酸イオンを多く含む画分は、樹脂塔51の第2リザーバー53との接続側に位置する。そのため、第2リザーバー53から(1)金属イオンおよび酸イオンが分離された水画分を樹脂塔51に戻した際に、樹脂塔51から最初に排出される画分には、酸イオンが殆ど含まれない。したがって、返原液ステップでは、樹脂塔51から最初に排出される所定量を第1リザーバー52に戻す。 Next, as shown in FIG. 3C, the (1) water fraction from which the metal ion and the acid ion stored in the second reservoir 53 are separated is returned to the first reservoir 52 via the resin tower 51 (return stock solution step). ). At the time of the return stock solution step, the same amount of water as the oil separation treatment liquid L2 discarded in the waste liquid step shown in FIG. 3B is added to (1) the water fraction from which the metal ion and the acid ion are separated. .. By adding the same amount of water as the discarded separation treatment liquid L2, the amount of the treatment liquid L circulating in the metal surface treatment system can be made constant. When the recovery treatment liquid L1 is also discharged from the second discharge port 43 of the separation device 4 in addition to the floating oil component O, the same amount of water as the discharged recovery treatment liquid L1 is added to (1) metal ions. And acid ions may be added to the separated water fraction. During the water return step shown in FIG. 3A, the fraction containing a large amount of (3) acid ions is located on the connection side of the resin tower 51 with the second reservoir 53. Therefore, when the water fraction from which (1) metal ions and acid ions are separated from the second reservoir 53 is returned to the resin tower 51, most of the fractions first discharged from the resin tower 51 contain acid ions. Not included. Therefore, in the return stock solution step, the predetermined amount first discharged from the resin tower 51 is returned to the first reservoir 52.

最後に、図3Dに示すように、バルブ(図示は省略)を切り替え、金属イオンが除去され、酸イオン濃度が高くなった再生処理液を、再生処理液供給装置6を用いて処理液槽2に戻す。再生処理液供給装置6は、再生処理液を処理液槽2に戻すことができれば特に制限はなく、パイプとポンプ等で形成すればよい。なお、上記の一連の作業は、手動で行ってもよいし、制御部(図示は省略)を設けることで、自動制御してもよい。 Finally, as shown in FIG. 3D, the valve (not shown) is switched to remove the metal ions and the acid ion concentration is increased. Return to. The regeneration treatment liquid supply device 6 is not particularly limited as long as the regeneration treatment liquid can be returned to the treatment liquid tank 2, and may be formed by a pipe, a pump, or the like. The above series of operations may be performed manually, or may be automatically controlled by providing a control unit (not shown).

図3A乃至図3Dに示す手順により、金属表面処理システムを循環する処理液Lから、金属イオンを除去し、酸イオンはリサイクルできる。なお、循環する処理液Lの酸イオンの濃度は、従来と同様に定期的に処理液Lのサンプリング検査を行い、必要に応じて、酸を添加すればよい。また、金属イオンの濃度も定期的にサンプリング検査を行い、図3A乃至図3Dに示す金属イオンの除去回数を調整すればよい。 According to the procedure shown in FIGS. 3A to 3D, metal ions can be removed from the treatment liquid L circulating in the metal surface treatment system, and acid ions can be recycled. As for the concentration of acid ions in the circulating treatment liquid L, the sampling inspection of the treatment liquid L may be performed periodically as in the conventional case, and an acid may be added as necessary. In addition, the concentration of metal ions may also be sampled and inspected periodically to adjust the number of times metal ions are removed as shown in FIGS. 3A to 3D.

図3A乃至図3Dでは、金属イオン除去装置5として、イオン交換樹脂を用いたクロマト分離法の例を示した。代替的に、金属イオン除去装置5として、イオン交換膜を用いた電気分解法、または、イオン交換膜を用いた拡散透析法により装置を用いてもよい。電気分解法、または、拡散透析法は、公知の手順により実施すればよい。 3A to 3D show an example of a chromatographic separation method using an ion exchange resin as the metal ion removing device 5. Alternatively, as the metal ion removing device 5, the device may be used by an electrolysis method using an ion exchange membrane or a diffusion dialysis method using an ion exchange membrane. The electrolysis method or the diffusion dialysis method may be carried out according to a known procedure.

第1の実施形態に係る金属表面処理システムは、油成分の浮力を用いた分離装置を具備するため、フィルター等の交換作業が不要となる。したがって、処理液槽2中の処理液Lの少量、例えば、処理液Lの0.01〜1.0%程度を所定期間毎に回収し、金属イオンを除去することで、処理液槽2が一つでも連続稼働ができるという効果を奏する。 Since the metal surface treatment system according to the first embodiment includes a separation device using the buoyancy of the oil component, it is not necessary to replace the filter or the like. Therefore, a small amount of the treatment liquid L in the treatment liquid tank 2, for example, about 0.01 to 1.0% of the treatment liquid L is recovered at predetermined intervals and metal ions are removed to form the treatment liquid tank 2. It has the effect that even one can operate continuously.

また、第1の実施形態に係る金属表面処理システムは、酸イオンの大部分は再利用ができる。したがって、従来の処理液を所定時間毎に交換する運用と比較して、硫酸等の酸の使用量を削減することができ、製造コストを下げることができる。また、従来と異なり、金属イオンを除去した処理液Lを循環できる。したがって、従来は処理液を廃棄する際に苛性ソーダを用いて中和をしていたが、その量を大幅に減少できるので、製造コストを下げることができる。更に、所定量の処理液を定期的に回収し、金属イオンの除去ができることから、処理液の性能をより均一にできるので、アルマイト焼け等による不良品の削減、および、品質の向上(表面粗さや厚さ、色調が均一になる。)等の効果も奏する。加えて、油成分の分離装置が連続稼働できることで、金属イオン除去装置も連続稼働できることから、金属イオン除去装置を小型化することができ、その結果、金属表面処理システムを小型化できる。 Further, in the metal surface treatment system according to the first embodiment, most of the acid ions can be reused. Therefore, the amount of acid such as sulfuric acid used can be reduced and the manufacturing cost can be reduced as compared with the conventional operation of exchanging the treatment liquid at predetermined time intervals. Further, unlike the conventional case, the treatment liquid L from which the metal ions have been removed can be circulated. Therefore, conventionally, when the treatment liquid is discarded, it is neutralized by using caustic soda, but the amount can be significantly reduced, so that the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since a predetermined amount of treatment liquid can be collected regularly and metal ions can be removed, the performance of the treatment liquid can be made more uniform, so that defective products due to alumite burning and the like can be reduced and quality can be improved (surface roughness). The pod thickness and color tone become uniform.) In addition, since the oil component separating device can be continuously operated, the metal ion removing device can also be continuously operated, so that the metal ion removing device can be miniaturized, and as a result, the metal surface treatment system can be miniaturized.

(第2の実施形態)
図4を参照して、第2の実施形態における金属表面処理システムについて説明する。図4は、第2の実施形態における金属表面処理システム1bの概略を示す図である。
(Second Embodiment)
The metal surface treatment system according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing an outline of the metal surface treatment system 1b according to the second embodiment.

第1の実施形態では、処理液槽2は一つであった。一方、第2の実施形態では、処理液槽2が2つ以上設けられており、回収装置3が2以上の処理液槽2a〜2eのそれぞれから処理液を回収でき、金属イオン除去装置で再生した再生処理液をそれぞれの処理液槽2a〜2eに戻せる以外は、第1の実施形態と同様である。したがって、第2の実施形態では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明し、第1の実施形態において説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。よって、第2の実施形態において明示的に説明されなかったとしても、第2の実施形態において、第1の実施形態で説明済みの事項を採用可能であることは言うまでもない。 In the first embodiment, there was only one treatment liquid tank 2. On the other hand, in the second embodiment, two or more treatment liquid tanks 2 are provided, and the recovery device 3 can recover the treatment liquid from each of the two or more treatment liquid tanks 2a to 2e, and the treatment liquid is regenerated by the metal ion removing device. It is the same as the first embodiment except that the regenerated treatment liquid can be returned to the respective treatment liquid tanks 2a to 2e. Therefore, in the second embodiment, the points different from those in the first embodiment will be mainly described, and the repetitive description of the matters explained in the first embodiment will be omitted. Therefore, it goes without saying that the matters explained in the first embodiment can be adopted in the second embodiment even if they are not explicitly explained in the second embodiment.

第2の実施形態では、処理液槽2が複数形成されているが、分離装置4と金属イオン除去装置5は同一の装置を用いることができる。したがって、金属表面処理システムを小型化できる。また、各処理液槽2の処理液の酸の濃度と金属イオンの量のばらつきを小さくできる。そのため、異なる処理液槽2a〜2eで金属表面処理をしても品質のばらつきを小さくできるという効果も奏する。 In the second embodiment, a plurality of treatment liquid tanks 2 are formed, but the same device can be used for the separation device 4 and the metal ion removal device 5. Therefore, the metal surface treatment system can be miniaturized. Further, the variation in the acid concentration and the amount of metal ions in the treatment liquid in each treatment liquid tank 2 can be reduced. Therefore, even if the metal surface is treated in different treatment liquid tanks 2a to 2e, the variation in quality can be reduced.

本出願で開示する金属表面処理システム1により、連続稼働が可能となる。したがって、金属表面処理産業にとって有用である。 The metal surface treatment system 1 disclosed in this application enables continuous operation. Therefore, it is useful for the metal surface treatment industry.

1、1a〜1b…金属表面処理システム、2…処理液槽、3…回収装置、31…パイプ、4…分離装置、41…回収処理液タンク、41a…回収処理液タンクの壁面、41b…回収処理液タンクの底面、41c…回収処理液タンクの上面、42…第1排出口、43…第2排出口、44…ガイド部材、44a…ガイド部材の一端、44b…ガイド部材の他端、45…遮蔽部材、45a…遮蔽部材の一端、45b…遮蔽部材の他端、5…金属イオン除去装置、51…樹脂塔、52…第1リザーバー、53…第2リザーバー、6…再生処理液供給装置、L…処理液、L1…回収処理液、L2…油分離処理液、O…油成分 1, 1a to 1b ... Metal surface treatment system, 2 ... Treatment liquid tank, 3 ... Recovery device, 31 ... Pipe, 4 ... Separation device, 41 ... Recovery treatment liquid tank, 41a ... Recovery treatment liquid tank wall surface, 41b ... Recovery Bottom surface of the treatment liquid tank, 41c ... Top surface of the recovery treatment liquid tank, 42 ... First discharge port, 43 ... Second discharge port, 44 ... Guide member, 44a ... One end of the guide member, 44b ... The other end of the guide member, 45 ... Shielding member, 45a ... One end of the shielding member, 45b ... The other end of the shielding member, 5 ... Metal ion removing device, 51 ... Resin tower, 52 ... First reservoir, 53 ... Second reservoir, 6 ... Regenerative treatment liquid supply device , L ... Treatment liquid, L1 ... Recovery treatment liquid, L2 ... Oil separation treatment liquid, O ... Oil component

Claims (6)

金属表面処理システムであって、該金属表面処理システムは、
処理液槽と、
前記処理液槽から処理液を回収する回収装置と、
前記回収装置で回収した回収処理液に含まれる油成分を分離する分離装置と、
前記分離装置で油成分を分離した油分離処理液中の金属イオンを除去する金属イオン除去装置と、
前記金属イオン除去装置で金属イオンが除去された再生処理液を、前記処理液槽に戻す再生処理液供給装置と、
を含み、
前記分離装置が、前記回収処理液に含まれる油成分の浮力を利用することで、前記回収処理液から油成分を除去する、
金属表面処理システム。
It is a metal surface treatment system, and the metal surface treatment system is
With the treatment liquid tank,
A recovery device that recovers the treatment liquid from the treatment liquid tank, and
A separation device that separates the oil components contained in the recovery treatment liquid recovered by the recovery device, and a separation device.
A metal ion removing device for removing metal ions in an oil separation treatment liquid from which oil components have been separated by the separating device, and a metal ion removing device.
A regeneration treatment liquid supply device for returning the regeneration treatment liquid from which metal ions have been removed by the metal ion removal device to the treatment liquid tank, and a treatment liquid supply device.
Including
The separation device removes the oil component from the recovery treatment liquid by utilizing the buoyancy of the oil component contained in the recovery treatment liquid.
Metal surface treatment system.
前記分離装置が、
前記回収処理液を貯める回収処理液タンクと、
前記回収処理液タンクに形成され、前記油分離処理液を排出する第1排出口と、
前記回収処理液タンクに形成され、前記回収処理液の上方に浮遊した油成分を排出する第2排出口と、
を含み、
前記第2排出口が、前記第1排出口より、重力方向の上側で前記回収処理液タンクに形成されている、
請求項1に記載の金属表面処理システム。
The separation device
A recovery treatment liquid tank for storing the recovery treatment liquid and
A first discharge port formed in the recovery treatment liquid tank and discharging the oil separation treatment liquid,
A second discharge port formed in the recovery treatment liquid tank and discharging an oil component floating above the recovery treatment liquid, and a second discharge port.
Including
The second discharge port is formed in the recovery treatment liquid tank on the upper side in the direction of gravity from the first discharge port.
The metal surface treatment system according to claim 1.
前記金属イオン除去装置が、
イオン交換樹脂、または、
イオン交換膜、
を含む、請求項1または2に記載の金属表面処理システム。
The metal ion removing device
Ion exchange resin or
Ion exchange membrane,
The metal surface treatment system according to claim 1 or 2.
前記金属イオン除去装置が、
イオン交換樹脂を充填した樹脂塔と、
前記分離装置および前記樹脂塔に接続する第1リザーバーと、
前記樹脂塔に接続する第2リザーバーと、
を含む、
請求項1または2に記載の金属表面処理システム。
The metal ion removing device
A resin tower filled with ion exchange resin and
A first reservoir connected to the separation device and the resin tower,
A second reservoir connected to the resin tower and
including,
The metal surface treatment system according to claim 1 or 2.
前記再生処理液供給装置がパイプを含み、パイプの一端が前記樹脂塔に接続する、
請求項4に記載の金属表面処理システム。
The regeneration treatment liquid supply device includes a pipe, and one end of the pipe is connected to the resin tower.
The metal surface treatment system according to claim 4.
前記処理液槽が、2つ以上設けられている、
請求項1〜5の何れか一項に記載の金属表面処理システム。
Two or more of the treatment liquid tanks are provided.
The metal surface treatment system according to any one of claims 1 to 5.
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