JP3105347B2 - How to treat phosphate sludge - Google Patents

How to treat phosphate sludge

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JP3105347B2
JP3105347B2 JP04156228A JP15622892A JP3105347B2 JP 3105347 B2 JP3105347 B2 JP 3105347B2 JP 04156228 A JP04156228 A JP 04156228A JP 15622892 A JP15622892 A JP 15622892A JP 3105347 B2 JP3105347 B2 JP 3105347B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、産業廃棄物の有効利用
技術として、金属材料をリン酸塩処理した際発生するリ
ン酸塩スラッジの処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of treating phosphate sludge generated when a metal material is treated with phosphate, as a technique for effectively utilizing industrial waste.

【0002】[0002]

【従来技術】金属材料の塗装下地、防錆、潤滑に工業的
に広く利用されているリン酸塩処理に関しては、処理時
にリン酸塩スラッジを発生する。このリン酸塩スラッジ
は現在ほとんど産業廃棄物となっており、その量は国内
のみでも乾燥スラッジとして5,000t/年以上に達
する。近年、この産業廃棄物の再利用いわゆるリサイク
ル利用技術が研究、検討されている。
2. Description of the Related Art Phosphate treatment, which is widely used industrially for coating undercoating of metal materials, rust prevention and lubrication, generates phosphate sludge during the treatment. Currently, this phosphate sludge is almost an industrial waste, and its amount in the country alone reaches 5,000 t / year or more as dry sludge. In recent years, a technique for reusing industrial waste, that is, a recycling technique, has been studied and studied.

【0003】リン酸塩処理スラッジの有効成分を抽出し
て再利用する方法が過去いくつかあるが、不純物が多い
ことや経済性のため実用化されていない現状である。特
公昭55−19316及び特公昭54−18663に記
載のリン酸塩処理時に発生したスラッジよりリン酸アル
カリやリン酸塩化成処理薬剤を製造する方法は、亜鉛を
含むスラッジを処理する方法であり、スラッジ中の亜鉛
イオンが処理技術向上により近年減少しているため具体
性に欠ける。特開平1−100008の方法はそれを改
良し、工程数を少なくしたリン酸アルカリの製造方法で
不純物が多く使用目的が限定される欠点を有する。特開
平3−134181に記載のリン酸アルカリやリン酸塩
皮膜化成剤を製造する方法はスラッジの有効利用と不純
物の除去のため使用薬剤数や量が多く、かつリン酸アル
カリは濃縮晶析工程等工程が複雑になる欠点があり、実
用化は経済性も含めて厳しい。
[0003] There have been some methods in the past for extracting and reusing the effective components of phosphating sludge, but they have not been put into practical use due to the large amount of impurities and economical efficiency. A method for producing an alkali phosphate or phosphate chemical conversion chemical from sludge generated at the time of phosphating described in JP-B-55-19316 and JP-B-54-18866 is a method of treating a sludge containing zinc, Specificity is lacking because zinc ions in sludge have been reduced in recent years due to improvements in processing technology. The method of Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-100008 is improved, and the method for producing an alkali phosphate with a reduced number of steps has a drawback that the purpose of use is limited due to the large amount of impurities. The method for producing an alkali phosphate or a phosphate coating chemical disclosed in JP-A-3-134181 requires a large number or quantity of chemicals for effective use of sludge and removal of impurities. There is a disadvantage that the process is complicated, and practical application is severe, including economical efficiency.

【0004】従来技術においては、(1)経済性(2)
使用薬剤数が多い(3)工程が複雑(4)濃縮晶析工程
がある(5)最終処理生成物が不純物を含んでいるため
用途が限定される等の問題点がある。特開平3−131
48はこれらの問題点の中で(5)が解決されており、
特開平1−100008は(1)、(2)、(3)が解
決されている。しかし、いずれも前記(1)〜(5)の
項目の全ての問題点を解消するものではない。
In the prior art, (1) economy (2)
(3) Step is complicated (4) There is a concentration crystallization step (5) There is a problem that the use is limited because the final treatment product contains impurities. JP-A-3-131
48 solves (5) among these problems,
Japanese Patent Laid-Open No. 1-100008 has solved (1), (2) and (3). However, none of them solves all the problems of the items (1) to (5).

【0005】廃水処理法としての残存フッ素イオンの高
度な除去方法としてはキレート樹脂(特開昭56−11
3391)や、活性アルミナ(恵藤良弘、高土居忠;用
水と廃水、Vol.20、No.6、p.31(197
8))による吸着法や、カルシウムイオン(消石灰)存
在下でリン酸イオンを添加して、フルオロアパタイトと
して中和凝集沈殿する方法がとられている。しかしフッ
素の吸着剤や薬剤は廃水処理薬剤としては高価であると
いう欠点を有する。
As an advanced method for removing residual fluorine ions as a wastewater treatment method, a chelate resin (JP-A-56-11) is used.
3391) and activated alumina (Yoshihiro Endo, Tadashi Takadoi; water and wastewater, Vol. 20, No. 6, p. 31 (197)
8)) or a method in which phosphate ions are added in the presence of calcium ions (slaked lime) to neutralize, coagulate and precipitate as fluorapatite. However, fluorine adsorbents and chemicals have the disadvantage that they are expensive as wastewater treatment chemicals.

【0006】従って、ヒドロキシアパタイトは、廃水中
のフッ素イオン除去剤として有用であり、リン酸塩スラ
ッジのリサイクルを図る目的の対象物の一つである。
[0006] Therefore, hydroxyapatite is useful as a fluoride ion remover in wastewater and is one of the objects for recycling phosphate sludge.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
(1)〜(5)の項目の問題点を解決しようとしたもの
で、経済的で使用薬剤が低コストで、工程が簡単で、濃
縮晶析工程がなく、且つ最終処理生成物の有効利用がは
かれるリン酸塩スラッジの処理方法を提供することにあ
る。さらに、本発明の目的は、リン酸塩スラッジの処理
においてフッ素含有廃水からフッ素を除去する処理も併
せて出来る方法をも提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems (1) to (5), and is economical, requires a low cost of chemicals, and has a simple process. It is another object of the present invention to provide a method for treating phosphate sludge which does not require a concentration crystallization step and enables effective utilization of a final treatment product. It is a further object of the present invention to provide a method for removing phosphate from fluorine-containing wastewater in the treatment of phosphate sludge.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第一の本発明は金属材料
をリン酸塩処理する際発生するリン酸塩スラッジに水酸
化ナトリウムを添加し反応させて得られた生成物をろ過
し、リン酸ナトリウムを含むろ液に消石灰、生石灰又は
消石灰と生石灰の混合物を添加して反応させて得られた
生成物をろ過し、水酸化ナトリウムを含むろ液は前記工
程に再循環させ、ろ過残渣を水洗、乾燥し、ヒドロキシ
アパタイトを主成分とする処理生成物を回収することを
特徴とするリン酸塩スラッジの処理方法を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION According to a first aspect of the present invention, sodium hydroxide is added to a phosphate sludge generated when a metal material is subjected to a phosphating treatment, and a reaction product is filtered. The product obtained by adding and reacting slaked lime, quick lime or a mixture of slaked lime and quick lime to the filtrate containing sodium acid is filtered, the filtrate containing sodium hydroxide is recirculated to the above step, and the filtration residue is filtered. Provided is a method for treating phosphate sludge, which comprises washing with water, drying, and collecting a treatment product containing hydroxyapatite as a main component.

【0009】また第二の本発明は金属材料をリン酸塩処
理する際発生するリン酸塩スラッジに水酸化ナトリウム
を添加し反応させて得られた生成物をろ過し、リン酸ナ
トリウムを含むろ液に消石灰、生石灰又は消石灰と生石
灰の混合物を添加して反応させて得られた生成物をろ過
し、水酸化ナトリウムを含むろ液は前記工程に再循環さ
せ、ろ過残渣を水洗、乾燥し、ヒドロキシアパタイトを
主成分とする処理生成物を回収し、前記ヒドロキシアパ
タイトを主成分とする処理生成物にさらに硫酸を添加し
反応させて得られた生成物をろ過し、ろ液であるオルト
リン酸を回収することを特徴とするリン酸塩スラッジの
処理方法を提供する。
[0009] In the second aspect of the present invention, sodium hydroxide is added to phosphate sludge generated when a metal material is subjected to phosphating, and a reaction product obtained by the reaction is filtered. The product obtained by adding and reacting slaked lime, quick lime or a mixture of slaked lime and quick lime to the liquid is filtered, the filtrate containing sodium hydroxide is recirculated to the above step, the filtration residue is washed with water, dried, The treated product containing hydroxyapatite as a main component is recovered, and the product obtained by adding sulfuric acid to the treated product containing hydroxyapatite as a main component and then reacting is filtered to remove orthophosphoric acid as a filtrate. A method for treating phosphate sludge, which is characterized by being recovered.

【0010】さらに第三の本発明は金属材料をリン酸塩
処理する際発生するリン酸塩スラッジに水酸化ナトリウ
ムを添加し反応させて得られた生成物をろ過し、リン酸
ナトリウムを含むろ液に消石灰、生石灰又は消石灰と生
石灰の混合物を添加して反応させて得られた生成物をろ
過し、水酸化ナトリウムを含むろ液は前記工程に再循環
させ、ろ過残渣を水洗、乾燥し、ヒドロキシアパタイト
を主成分とする処理生成物を回収し、前記ヒドロキシア
パタイトを主成分とする処理生成物とフッ素含有廃水を
混合撹拌し、フッ素が除去された処理廃水を得ることを
特徴とするリン酸塩スラッジの処理方法を提供する。
In a third aspect of the present invention, sodium hydroxide is added to phosphate sludge generated when a metal material is subjected to phosphating, and a reaction product obtained by the reaction is filtered. The product obtained by adding and reacting slaked lime, quick lime or a mixture of slaked lime and quick lime to the liquid is filtered, the filtrate containing sodium hydroxide is recirculated to the above step, the filtration residue is washed with water, dried, Recovering a treated product containing hydroxyapatite as a main component, mixing and stirring the treated product containing hydroxyapatite as a main component, and fluorine-containing wastewater to obtain a treated wastewater from which fluorine has been removed. A method for treating salt sludge is provided.

【0011】以下本発明の構成について詳述する。先
ず、第一の発明について説明する。本発明で、リン酸塩
処理の対象となる金属材料は代表的なものとして鉄、亜
鉛、アルミニウム及びその合金等が挙げられる。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail. First, the first invention will be described. In the present invention, iron, zinc, aluminum, alloys thereof, and the like are typical examples of metal materials to be subjected to the phosphate treatment.

【0012】リン酸塩処理液としては、その処理対象金
属の種類及び目的(耐食性、塗装密着性、塑性加工用潤
滑処理の下地処理等)によりいろいろ種類がある。その
代表的なものとしては、その生成皮膜のタイプによりリ
ン亜鉛系皮膜処理、リン酸鉄系皮膜処理、リン酸カルシ
ウム系皮膜処理、リン酸マンガン系皮膜処理等である。
There are various types of phosphating solutions depending on the type and purpose (corrosion resistance, coating adhesion, lubrication treatment for plastic working, etc.) of the metal to be treated. Typical examples thereof include a phosphorous zinc-based coating, an iron phosphate-based coating, a calcium phosphate-based coating, and a manganese phosphate-based coating depending on the type of the formed film.

【0013】鉄、亜鉛、アルミニウム等の金属材料をリ
ン酸塩処理する際に発生するスラッジの代表的組成(乾
燥状態)を表1に示す。
Table 1 shows a typical composition (dry state) of sludge generated when a metal material such as iron, zinc, and aluminum is subjected to a phosphate treatment.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】金属材料をリン酸塩処理する際発生したス
ラッジを、5〜30重量%の水酸ナトリウム溶液中に添
加、混合し、pH11〜13に調整する。これをろ過す
る。ろ液はリン酸ナトリウムを主成分とする溶液であ
る。ろ過残査は水酸化第二鉄が主成分である。
The sludge generated during the phosphate treatment of the metal material is added to a 5 to 30% by weight sodium hydroxide solution and mixed to adjust the pH to 11 to 13. This is filtered. The filtrate is a solution containing sodium phosphate as a main component. The filtration residue is mainly composed of ferric hydroxide.

【0016】ろ過残査はNaOH溶液で洗浄し未反応の
PO4 3-イオンを溶解する。未溶解物は亜鉛イオンを若
干含有した水酸化第二鉄である。これは現在廃棄してい
るが、鉄イオンの精製技術が発展すればフェライト等の
用途に供することができる。洗浄液は前記リン酸ナトリ
ウムを含むろ液に混合する。
The filter residue is washed with a NaOH solution to dissolve unreacted PO 4 3- ions. The undissolved material is ferric hydroxide containing some zinc ions. This is currently discarded, but it can be used for ferrite and other applications as iron ion purification technology advances. The washing liquid is mixed with the filtrate containing the sodium phosphate.

【0017】前記リン酸ナトリウムを含むろ液に消石
灰、生石灰もしくは消石灰と生石灰の混合物を添加し、
撹拌混合すると、白色沈殿が生成する。これをろ過す
る。ろ液はNaOHが主成分なので、再循環しスラッジ
溶解に使用する。ろ過残査は水洗後乾燥し、未反応の石
灰やリン酸ソーダを除去する。これを分析の結果ヒドロ
キシアパタイトCa5(PO43(OH)が主成分であ
った。第一の発明のプロセスフローシートを図1に示
す。
Slaked lime, quick lime or a mixture of slaked lime and quick lime are added to the filtrate containing sodium phosphate,
Upon stirring and mixing, a white precipitate forms. This is filtered. Since the filtrate is mainly composed of NaOH, it is recycled and used for dissolving sludge. The filtration residue is washed with water and dried to remove unreacted lime and sodium phosphate. As a result of analysis of this, hydroxyapatite Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) was the main component. FIG. 1 shows a process flow sheet of the first invention.

【0018】第二の発明について説明する。第一の発明
と全く同様の処理により、ヒドロキシアパタイトを含む
処理生成物を得る。これに硫酸を添加する。硫酸の濃度
は特に限定されないが、例えば70重量%程度の硫酸を
用いる。その添加量はヒドロキシアパタイトを分解する
当量以上が好ましい。硫酸は加熱撹拌しながら、徐々に
添加する。一定時間保持後白色沈殿物を得る。生成物を
冷却後ろ過する。分析の結果、ろ過残査は2水石膏であ
り、ろ液はオルトリン酸を含む水溶液であった。
The second invention will be described. A treatment product containing hydroxyapatite is obtained by exactly the same treatment as in the first invention. To this is added sulfuric acid. Although the concentration of sulfuric acid is not particularly limited, for example, sulfuric acid of about 70% by weight is used. The addition amount is preferably equal to or more than an equivalent that decomposes hydroxyapatite. Sulfuric acid is gradually added while heating and stirring. After holding for a certain time, a white precipitate is obtained. The product is filtered after cooling. As a result of the analysis, the filtration residue was gypsum dihydrate, and the filtrate was an aqueous solution containing orthophosphoric acid.

【0019】第三の発明について説明する。第一の発明
によりヒドロキシアパタイトを含む処理生成物を得る。
これをフッ素イオン含有廃水と混合する。フッ素イオン
含有廃水は、金属表面処理に使用された表面処理剤によ
り発生する廃水で、フッ素イオンを高濃度(例えば15
ppm以上)含有する。これに凝集剤として塩化第二鉄
等を添加し、水酸化ナトリウムでpH8〜8.5に調整
する。上澄み液にヒドロキシアパタイトを含む処理生成
物を添加し、希硫酸によりpHを約6.0に調整し撹拌
混合する。ヒドロキシアパタイトを含む処理生成物の添
加量は排水1m3に対し約1kg程度である。フッ素は
ヒドロキシアパタイトに吸着され、2ppm以下にフッ
素が除去された廃水を得ることができる。
The third invention will be described. According to the first invention, a treated product containing hydroxyapatite is obtained.
This is mixed with the wastewater containing fluorine ions. Fluorine ion-containing wastewater is wastewater generated by a surface treatment agent used for metal surface treatment, and has a high concentration of fluorine ions (for example, 15%).
ppm or more). To this, ferric chloride or the like is added as a coagulant, and the pH is adjusted to 8 to 8.5 with sodium hydroxide. A treatment product containing hydroxyapatite is added to the supernatant, the pH is adjusted to about 6.0 with dilute sulfuric acid, and the mixture is stirred and mixed. The amount of the treatment product containing hydroxyapatite is about 1 kg per 1 m 3 of waste water. Fluorine is adsorbed on hydroxyapatite, and wastewater from which fluorine has been removed to 2 ppm or less can be obtained.

【0020】上記でフッ素を吸着したヒドロキシアパタ
イトを水酸化ナトリウムで洗浄してフッ素を脱着し、脱
着後のヒドロキシアパタイトを再循環してフッ素吸着剤
として再利用することも可能である。
It is also possible to wash the hydroxyapatite having adsorbed fluorine with sodium hydroxide to desorb fluorine, and to recycle the desorbed hydroxyapatite to reuse it as a fluorine adsorbent.

【0021】[0021]

【作用】(第一の発明)リン酸塩スラッジの組成の代表
例はFePO4とZn3(PO42の含水物である。これ
に水酸化ナトリウムを作用させると FePO4+3NaOH → Na3PO4+Fe(OH)3 Zn3(PO42+6NaOH → 2Na3PO4+3Zn(OH)2 の反応式によりリン酸三ナトリウムを製造する。Znイ
オンは両性イオンのため、NaOHを入れ過ぎるとZn
イオンが不純物として含有される。このためNaOH添
加時のpH調整は重要であり、pH11〜13にする。
得られたリン酸ナトリウム溶液に石灰を作用させると 3Na3PO4+5Ca(OH)2 → Ca5(PO43(OH) + 9NaOH の反応式によりヒドロキシアパタイトを得る事ができ
る。
(First invention) A typical example of the composition of phosphate sludge is a hydrate of FePO 4 and Zn 3 (PO 4 ) 2 . When sodium hydroxide is allowed to act on this, trisodium phosphate is produced by the reaction formula of FePO 4 + 3NaOH → Na 3 PO 4 + Fe (OH) 3 Zn 3 (PO 4 ) 2 + 6NaOH → 2Na 3 PO 4 + 3Zn (OH) 2 I do. Zn ions are amphoteric ions, so if too much NaOH is added, Zn ions
Ions are contained as impurities. For this reason, pH adjustment at the time of adding NaOH is important, and the pH is adjusted to 11 to 13.
When lime is allowed to act on the obtained sodium phosphate solution, hydroxyapatite can be obtained by a reaction formula of 3Na 3 PO 4 + 5Ca (OH) 2 → Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) + 9NaOH.

【0022】(第二の発明)得られたヒドロキシアパタ
イトに硫酸を添加し、常法でオルトリン酸を得ることが
できる。 Ca5(PO43(OH)+5H2SO4 → 3H3PO4+ 5CaSO4+H2
(Second Invention) Orthophosphoric acid can be obtained by adding sulfuric acid to the obtained hydroxyapatite by a conventional method. Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) + 5H 2 SO 4 → 3H 3 PO 4 + 5CaSO 4 + H 2 O

【0023】(第三の発明)ヒドロキシアパタイトはフ
ッ素イオン吸着剤として作用する。 Ca5(PO43(OH)+NaF → Ca5(PO43F+NaOH またヒドロキシアパタイト製造時Ca(OH)2も含有
する。これによりフッ素イオンの吸着効果が増大するも
のと考えられる。 Ca(OH)2+2NaF → CaF2+2NaOH
(Third invention) Hydroxyapatite acts as a fluoride ion adsorbent. Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) + NaF → Ca 5 (PO 4 ) 3 F + NaOH It also contains Ca (OH) 2 when producing hydroxyapatite. It is considered that this increases the fluorine ion adsorption effect. Ca (OH) 2 + 2NaF → CaF 2 + 2NaOH

【0024】理論的にはヒドロキシアパタイト1gにつ
き38mgのフッ素を吸着することができる。本発明で
得られたヒドロキシアパタイトの吸着力を試験した。8
6.5%ヒドロキシアパタイト10gをF-として50
0ppm含んだNaF溶液1L中に添加し、硫酸でpH
6.0に調整し、常温で30分撹拌した後、ろ過し、ろ
液中のF-を分析した結果、215ppmであった。こ
の結果より本アパタイトのF-吸着率は理論量の87.
0%であった。上記残査すなわちF-を吸着しフルオロ
アパタイトを0.1N水酸化ナトリウム溶液1L中に添
加し30分撹拌した。上澄み液中のF-を分析すると1
95ppmであった。このことはフルオロアパタイトが
水酸化ナトリウム(アルカリ性)により、ヒドロキシア
パタイトに再び変化していることを示している。
Theoretically, 38 mg of fluorine can be adsorbed per 1 g of hydroxyapatite. The adsorption power of the hydroxyapatite obtained in the present invention was tested. 8
50 as - 6.5% hydroxyapatite 10 g F
Add to 1L of NaF solution containing 0ppm, pH with sulfuric acid
Was adjusted to 6.0, followed by stirring for 30 minutes at room temperature, filtered, F in the filtrate - Analysis of the was 215Ppm. From this result, the F - adsorption rate of the present apatite is 87.
It was 0%. The residue, that is, F - was adsorbed and fluorapatite was added to 1 L of a 0.1 N sodium hydroxide solution and stirred for 30 minutes. F in the supernatants - the analyzing the 1
It was 95 ppm. This indicates that the fluoroapatite has been converted into hydroxyapatite again by sodium hydroxide (alkaline).

【0025】[0025]

【実施例】本発明の実施例を以下に示すが、本発明はこ
の実施例のみに限定されるものではない。 (実施例1)PO452.1重量%、Fe11.4重量
%、Zn1.6重量%、Mn0.14重量%、Ni0.
1重量%、Na0.95重量%、NO30.5重量%、
含水率52.1重量%の組成の一般的なリン酸塩処理時
に発生したスラッジを原料スラッジとした。このスラッ
ジ100kgに10W/V%NaOH溶液約270Lを
加えて50〜60℃で1時間加熱溶解し、10W/V%
NaOH溶液にてpHを12.0に調整した。これをろ
過した。残査を20W/V%NaOH溶液20Lで洗浄
し、洗液をろ液と混合した。ろ液即ち溶解液はリン酸三
ナトリウムを主成分とした濃厚溶液で、残査は水酸化第
二鉄が主成分で廃棄する。得られたリン酸ナトリウム溶
液の収率は分析の結果85重量%であった。このリン酸
ナトリウム液に消石灰(工業用特号)29kgをスラリ
ー状にして添加し60℃で1時間加熱撹拌した。得られ
た純白色の結晶をろ過した。残査は未反応の消石灰及び
リン酸ソーダを除去するため水洗後乾燥した。分析の結
果ヒドロキシアパタイトが主成分であり、30kg得
た。その収率は80重量%であった。このようにしてヒ
ドロキシアパタイトを合成した。ろ液250LはNaO
Hが主成分なので、再循環しリン酸塩処理スラッジの溶
解に使用した。
Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments. (Example 1) PO 4 52.1 wt%, Fe11.4 wt%, Zn1.6 wt%, Mn0.14 wt%, Ni0.
1% by weight, 0.95% by weight of Na, 0.5% by weight of NO 3 ,
Sludge generated during general phosphating with a composition having a water content of 52.1% by weight was used as raw material sludge. Approximately 270 L of a 10 W / V% NaOH solution was added to 100 kg of this sludge, and dissolved by heating at 50 to 60 ° C. for 1 hour.
The pH was adjusted to 12.0 with a NaOH solution. This was filtered. The residue was washed with 20 L of a 20 W / V% NaOH solution, and the washing was mixed with the filtrate. The filtrate or solution is a concentrated solution mainly composed of trisodium phosphate, and the residue is mainly composed of ferric hydroxide and discarded. As a result of analysis, the yield of the obtained sodium phosphate solution was 85% by weight. To the sodium phosphate solution, 29 kg of slaked lime (industrial special name) was added in a slurry form, and the mixture was heated and stirred at 60 ° C. for 1 hour. The resulting pure white crystals were filtered. The residue was washed with water and dried to remove unreacted slaked lime and sodium phosphate. As a result of analysis, 30 kg of hydroxyapatite was the main component. The yield was 80% by weight. Thus, hydroxyapatite was synthesized. 250 L of filtrate is NaO
Since H is the main component, it was recycled and used for dissolving the phosphating sludge.

【0026】同様組成のリン酸塩処理スラッジ100k
gにこのろ液を加えて前記と同様に加熱溶解し、以下同
様な操作を行い、リン酸ナトリウム溶液に消石灰を加え
て加熱撹拌しヒドロキシアパタイトを得た。第1回目の
スラッジからのヒドロキシアパタイトの回収率は80%
であるが、2回目で84%で、3回目で87%であっ
た。繰り返し処理することにより回収率は限りなく10
0%に近くなる。得られたヒドロキシアパタイトの分析
結果を表2に示した。
Phosphated sludge of the same composition 100 k
The filtrate was added to g, and the mixture was heated and dissolved in the same manner as described above. The same operation was carried out as follows, slaked lime was added to the sodium phosphate solution, and the mixture was heated and stirred to obtain hydroxyapatite. 80% recovery of hydroxyapatite from first sludge
However, it was 84% at the second time and 87% at the third time. The recovery rate is unlimited by repeating the process.
It approaches 0%. Table 2 shows the analysis results of the obtained hydroxyapatite.

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】(実施例2)実施例1で得られたヒドロキ
シアパタイト(PO449.1%)30kgに水500
Lを加えてスラリー状にし、これに70重量%硫酸37
kgを徐々に添加して混合し、約70℃で1時間加熱、
撹拌し、冷却後析出した白色沈殿物をろ過した。分析し
た結果、残査は2水石膏で、ろ液はリン酸水溶液であっ
た。その分析結果を表3に示した。ヒドロキシアパタイ
トからの収率は89重量%であった。得られたリン酸は
濃度約30重量%で46kg得られた。これは少量の硫
酸、石膏を含む。このリン酸水溶液は溶媒抽出等の方法
により更に濃縮、精製が可能であり、金属表面処理剤用
原料として充分に使用可能である。
Example 2 30 kg of hydroxyapatite (49.1% PO 4 ) obtained in Example 1 was added to 500 kg of water.
L was added to form a slurry.
kg, slowly add and mix, heat at about 70 ° C for 1 hour,
After stirring and cooling, a white precipitate deposited was filtered. As a result of analysis, the residue was dihydrate gypsum, and the filtrate was a phosphoric acid aqueous solution. The results of the analysis are shown in Table 3. The yield from hydroxyapatite was 89% by weight. 46 kg of the obtained phosphoric acid was obtained at a concentration of about 30% by weight. It contains small amounts of sulfuric acid and gypsum. This phosphoric acid aqueous solution can be further concentrated and purified by a method such as solvent extraction, and can be sufficiently used as a raw material for a metal surface treating agent.

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

【0030】(実施例3)高濃度フッ素含有化成処理ラ
インに使用されている常時排水の水質は表2に示した。
この排水3m3に凝集剤として塩化第2鉄0.3kgを
加え、水酸化ナトリウムにてpH8〜8.5に調整し
た。その処理液の水質は表4に示すようにF-が未だ1
8ppm残存している。この上澄み液に実施例1で得ら
れたヒドロキシアパタイト3kgを添加し、希硫酸によ
りpHを約6.0に調整し30分撹拌した。F-はヒド
ロキシアパタイトに吸着され、1.4ppmまで低減で
きた。
Example 3 Table 2 shows the quality of the constantly drained water used in the high-concentration fluorine-containing chemical conversion treatment line.
0.3 kg of ferric chloride as a coagulant was added to 3 m 3 of the waste water, and the pH was adjusted to 8 to 8.5 with sodium hydroxide. Its quality of treated liquid, as shown in Table 4 F - is still 1
8 ppm remains. 3 kg of the hydroxyapatite obtained in Example 1 was added to the supernatant, the pH was adjusted to about 6.0 with dilute sulfuric acid, and the mixture was stirred for 30 minutes. F - is adsorbed to hydroxyapatite, it was reduced to 1.4 ppm.

【0031】(実施例4)実施例2で使用した吸着剤ア
パタイトをろ過等より0.1N水酸化ナトリウム溶液で
逆洗し、30分撹拌した。水酸化ナトリウム溶液中にF
-が解離するので、これは濃縮されるまでF-の脱着液と
して再度使用した。F-を脱着したアパタイトはろ過、
水洗し、再びF-吸着剤として利用した。実施例3と同
じ方法で再生吸着剤について排水処理性を試験した結
果、表5に示すようにF-に対して吸着能を示した。
Example 4 The apatite adsorbent used in Example 2 was backwashed with 0.1N sodium hydroxide solution by filtration or the like, and stirred for 30 minutes. F in sodium hydroxide solution
Since dissociates, this F until concentrated - - was used again as the desorption solution. F - desorbs apatite is filtered,
Washed with water and used again as F - adsorbent. Results of testing wastewater treatability for regenerated adsorbent in the same manner as in Example 3, F as shown in Table 5 - shows the adsorption capacity for.

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

【0033】[0033]

【表5】 [Table 5]

【0034】[0034]

【発明の効果】リン酸塩皮膜化成処理時に発生するスラ
ッジはいままで廃棄されていたが、本発明により、その
有効利用がなされる。即ち、本発明の処理方法によって
得られるヒドロキシアパタイトを含む処理生成物はオル
トリン酸合成用、即ちリン鉱石に替わる原料として供す
ることができる。副生物である石膏も利用可能である。
またヒドロキシアパタイトを含む処理生成物とフッ素含
有廃水を混合することにより、フッ素が除去された廃水
を得ることができる。
The sludge generated during the phosphate film conversion treatment has been discarded until now, but the present invention allows its effective use. That is, the treatment product containing hydroxyapatite obtained by the treatment method of the present invention can be used for orthophosphoric acid synthesis, that is, as a raw material that replaces phosphate rock. Gypsum, a by-product, is also available.
Further, by mixing the treatment product containing hydroxyapatite and the wastewater containing fluorine, wastewater from which fluorine has been removed can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】は第一の本発明のプロセスフローを示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a process flow of the first present invention.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】金属材料をリン酸塩処理する際発生するリ
ン酸塩スラッジに水酸化ナトリウムを添加し反応させて
得られた生成物をろ過し、リン酸ナトリウムを含むろ液
に消石灰、生石灰又は消石灰と生石灰の混合物を添加し
て反応させて得られた生成物をろ過し、水酸化ナトリウ
ムを含むろ液は前記工程に再循環させ、ろ過残渣を水
洗、乾燥し、ヒドロキシアパタイトを主成分とする処理
生成物にさらに硫酸を添加し反応させて得られた生成物
をろ過し、ろ液であるオルトリン酸を回収することを特
徴とするリン酸塩スラッジの処理方法。
1. A product obtained by adding and reacting sodium hydroxide to a phosphate sludge generated when a metal material is subjected to a phosphating treatment, filtering a product obtained, and adding slaked lime and quick lime to a filtrate containing sodium phosphate. Alternatively, a product obtained by adding and reacting a mixture of slaked lime and quick lime is filtered, the filtrate containing sodium hydroxide is recirculated to the above step, the filtration residue is washed with water, dried, and mainly composed of hydroxyapatite. A method for treating phosphate sludge, comprising adding sulfuric acid to a treated product to be reacted and filtering the product, and recovering orthophosphoric acid as a filtrate.
【請求項2】金属材料をリン酸塩処理する際発生するリ
ン酸塩スラッジに水酸化ナトリウムを添加し反応させて
得られた生成物をろ過し、リン酸ナトリウムを含むろ液
に消石灰、生石灰又は消石灰と生石灰の混合物を添加し
て反応させて得られた生成物をろ過し、水酸化ナトリウ
ムを含むろ液は前記工程に再循環させ、ろ過残渣を水
洗、乾燥し、ヒドロキシアパタイトを主成分とする処理
生成物とフッ素含有廃水を混合攪拌し、フッ素が除去さ
れた処理廃水を得ることを特徴とするリン酸塩スラッジ
の処理方法。
2. A product obtained by adding and reacting sodium hydroxide to a phosphate sludge generated when a metal material is subjected to a phosphate treatment, and filtering a product obtained therefrom, and adding slaked lime and quick lime to a filtrate containing sodium phosphate. Alternatively, a product obtained by adding and reacting a mixture of slaked lime and quick lime is filtered, the filtrate containing sodium hydroxide is recirculated to the above step, the filtration residue is washed with water, dried, and mainly composed of hydroxyapatite. A method for treating phosphate sludge, comprising mixing and stirring a treated product to be treated and fluorine-containing wastewater to obtain treated wastewater from which fluorine has been removed.
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