JP3273899B2 - 第一鉄化合物を含有する廃塩酸より高純度の硫酸第一鉄又はポリ硫酸鉄を製造する方法 - Google Patents
第一鉄化合物を含有する廃塩酸より高純度の硫酸第一鉄又はポリ硫酸鉄を製造する方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、鉄鋼関係で排出され
る、ピックリング廃塩酸等の多量の第一鉄化合物と微量
の重金属化合物を含有する塩酸廃液から高純度のポリ硫
酸鉄及びその前駆体である高純度の硫酸第一鉄を製造す
る技術に関するものである。
る、ピックリング廃塩酸等の多量の第一鉄化合物と微量
の重金属化合物を含有する塩酸廃液から高純度のポリ硫
酸鉄及びその前駆体である高純度の硫酸第一鉄を製造す
る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このピックリング廃塩酸等の第一鉄化合
物を多量に含有する塩酸廃液については、水質汚染を引
き起こすことになるから、そのまま投棄することはでき
ず中和してスラッジとした後海洋投棄する方法、あるい
はこの廃塩酸に硫酸を添加した後、塩酸を減圧蒸留法で
回収すると同時に、生成した硫酸第一鉄については、そ
の一部を凝集剤として利用する方法などが既に知られて
いる。
物を多量に含有する塩酸廃液については、水質汚染を引
き起こすことになるから、そのまま投棄することはでき
ず中和してスラッジとした後海洋投棄する方法、あるい
はこの廃塩酸に硫酸を添加した後、塩酸を減圧蒸留法で
回収すると同時に、生成した硫酸第一鉄については、そ
の一部を凝集剤として利用する方法などが既に知られて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これら従来技術のう
ち、前者の方法による処理については、海洋投棄すると
いう点からして望ましいものではなく、より高度の廃棄
物処理技術への代替が望まれるものである。また後者の
方法については、前者に比較すると高度処理が行われて
おり、望ましいものではあるが、生産した硫酸第一鉄の
用途が少なく、その結果、利用が一部に限られており、
この技術の採用は思うように進んでいない。
ち、前者の方法による処理については、海洋投棄すると
いう点からして望ましいものではなく、より高度の廃棄
物処理技術への代替が望まれるものである。また後者の
方法については、前者に比較すると高度処理が行われて
おり、望ましいものではあるが、生産した硫酸第一鉄の
用途が少なく、その結果、利用が一部に限られており、
この技術の採用は思うように進んでいない。
【０００４】そこで、本発明者らは、生産される硫酸第
一鉄の純度を向上せしめることが、より多くの分野でこ
の製品の利用を促し、その結果用途を拡大し、廃塩酸の
高度処理を促すとの結論に達し、研究・開発を進めた結
果、含第一鉄化合物塩酸廃液から高純度のポリ硫酸鉄及
びその前駆体である高純度硫酸第一鉄を製造する技術を
完成させたものである。すなわち、換言すれば、本願発
明は、多量の第一鉄化合物と微量の重金属化合物とを含
有する塩酸廃液から、上水道の凝集剤としても使用可能
なほど高純度のポリ硫酸鉄及びその前駆体である硫酸第
一鉄を製造することを目的とするものである。また、こ
の方法は廃棄物を出発物質とすることから、安価に製品
を提供できるという利点もある。以上のとおりであるか
ら、最終製品であるポリ硫酸鉄は、日本の上水道の凝集
剤として使用されている硫酸アルミニウム等のアルミニ
ウム化合物に代わって使用することが可能であり、最近
アルツハイマーの原因物質であるとの説もある、アルミ
ニウムイオンの使用を安価で高純度のポリ硫酸鉄を使用
することにより回避することが可能な技術を提供するも
のである。
一鉄の純度を向上せしめることが、より多くの分野でこ
の製品の利用を促し、その結果用途を拡大し、廃塩酸の
高度処理を促すとの結論に達し、研究・開発を進めた結
果、含第一鉄化合物塩酸廃液から高純度のポリ硫酸鉄及
びその前駆体である高純度硫酸第一鉄を製造する技術を
完成させたものである。すなわち、換言すれば、本願発
明は、多量の第一鉄化合物と微量の重金属化合物とを含
有する塩酸廃液から、上水道の凝集剤としても使用可能
なほど高純度のポリ硫酸鉄及びその前駆体である硫酸第
一鉄を製造することを目的とするものである。また、こ
の方法は廃棄物を出発物質とすることから、安価に製品
を提供できるという利点もある。以上のとおりであるか
ら、最終製品であるポリ硫酸鉄は、日本の上水道の凝集
剤として使用されている硫酸アルミニウム等のアルミニ
ウム化合物に代わって使用することが可能であり、最近
アルツハイマーの原因物質であるとの説もある、アルミ
ニウムイオンの使用を安価で高純度のポリ硫酸鉄を使用
することにより回避することが可能な技術を提供するも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、前述のよう
に多量の第一鉄化合物と微量の重金属とを含有する塩酸
廃液から高純度の硫酸第一鉄あるいは高純度のポリ硫酸
鉄を製造するものであり、従来技術では塩酸廃液に硫酸
を直ちに添加して硫酸鉄を生産していたのに対し、本願
発明では一旦塩化第一鉄を生成させ、次いでこれを硫酸
第一鉄に変換せしめるものである。そして、その際に得
られた塩化第一鉄が高純度のものとなることから、直接
廃液に硫酸を添加して硫酸第一鉄を製造した場合に比
し、生産された硫酸第一鉄が高純度なものとなり、本願
発明ではこれらの事実を見出し、この発明を完成したも
のである。
に多量の第一鉄化合物と微量の重金属とを含有する塩酸
廃液から高純度の硫酸第一鉄あるいは高純度のポリ硫酸
鉄を製造するものであり、従来技術では塩酸廃液に硫酸
を直ちに添加して硫酸鉄を生産していたのに対し、本願
発明では一旦塩化第一鉄を生成させ、次いでこれを硫酸
第一鉄に変換せしめるものである。そして、その際に得
られた塩化第一鉄が高純度のものとなることから、直接
廃液に硫酸を添加して硫酸第一鉄を製造した場合に比
し、生産された硫酸第一鉄が高純度なものとなり、本願
発明ではこれらの事実を見出し、この発明を完成したも
のである。
【０００６】すなわち、本願発明では、多量の第一鉄化
合物と微量の重金属を含有する塩酸廃液から蒸発濃縮等
によって、種々濃度の塩酸存在下で塩化第一鉄の５０〜
７０℃の飽和溶液が調製でき、これを冷却することによ
り塩化第一鉄を結晶化させ、それを分離するものであ
る。本願発明ではこのようにすることにより、高純度の
塩化第一鉄結晶が得られることを本発明者らが見出した
ものであり、その晶析の具体例を示すと以下のとおりで
ある。 １）廃液１ｔを蒸発濃縮して得た、温度６０℃、遊離の
塩酸濃度４％の飽和溶液を２０℃に冷却することにより
塩化第一鉄結晶９８ｋｇ得た。 ２）廃液１ｔを蒸発濃縮して得た、温度６０℃、遊離の
塩酸濃度１０％の飽和溶液を２０℃に冷却することによ
り、塩化第一鉄結晶１２５ｋｇ得た。 次いで、この塩化第一鉄に高濃度の硫酸を混合して硫酸
第一鉄を形成し、減圧濃縮することにより、晶析した硫
酸第一鉄を母液から分離し、次に酸化してポリ硫酸鉄と
する。そしてこの全体プロセスを図示すると図１のとお
りである。
合物と微量の重金属を含有する塩酸廃液から蒸発濃縮等
によって、種々濃度の塩酸存在下で塩化第一鉄の５０〜
７０℃の飽和溶液が調製でき、これを冷却することによ
り塩化第一鉄を結晶化させ、それを分離するものであ
る。本願発明ではこのようにすることにより、高純度の
塩化第一鉄結晶が得られることを本発明者らが見出した
ものであり、その晶析の具体例を示すと以下のとおりで
ある。 １）廃液１ｔを蒸発濃縮して得た、温度６０℃、遊離の
塩酸濃度４％の飽和溶液を２０℃に冷却することにより
塩化第一鉄結晶９８ｋｇ得た。 ２）廃液１ｔを蒸発濃縮して得た、温度６０℃、遊離の
塩酸濃度１０％の飽和溶液を２０℃に冷却することによ
り、塩化第一鉄結晶１２５ｋｇ得た。 次いで、この塩化第一鉄に高濃度の硫酸を混合して硫酸
第一鉄を形成し、減圧濃縮することにより、晶析した硫
酸第一鉄を母液から分離し、次に酸化してポリ硫酸鉄と
する。そしてこの全体プロセスを図示すると図１のとお
りである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明で処理対象とする廃塩酸
は、製鉄、製線工場あるいは特殊鋼素材の機器工場にお
ける酸洗工程から排出されるものであり、それには、例
えば前述したところのピックリング廃塩酸がある。そし
て、そのピックリング廃塩酸について、鉄含有量（Ｆｅ
2+として）を、本願発明者らが分析したところ約５０〜
１００ｇ／ｌであった。本願発明では、最初の工程で、
まずこの第一鉄化合物を多量に含有する塩酸原料廃液か
ら塩化第一鉄の飽和溶液又は准飽和溶液（特許請求項の
記載においては「飽和溶液」を両者の意味で使用する）
を調製するものである。
は、製鉄、製線工場あるいは特殊鋼素材の機器工場にお
ける酸洗工程から排出されるものであり、それには、例
えば前述したところのピックリング廃塩酸がある。そし
て、そのピックリング廃塩酸について、鉄含有量（Ｆｅ
2+として）を、本願発明者らが分析したところ約５０〜
１００ｇ／ｌであった。本願発明では、最初の工程で、
まずこの第一鉄化合物を多量に含有する塩酸原料廃液か
ら塩化第一鉄の飽和溶液又は准飽和溶液（特許請求項の
記載においては「飽和溶液」を両者の意味で使用する）
を調製するものである。
【０００８】飽和溶液の調製は、蒸発濃縮により行う。
その際には完全な飽和状態になっていることが望ましい
が、それに限られるものではなく、次の晶析工程におい
て、塩化第一鉄が結晶化し、実用上差し支えない程度の
量が取得できる程度の濃度であれば足りるものである
（なお、前記した「准飽和溶液」は、このような状態、
すなわち完全な飽和状態に准ずる状態にある溶液を呼称
したものである）。加熱蒸発は、圧力が９０〜７６０ｍ
ｍＨｇ、温度約５０〜１００℃程度で実施できるが、温
度５０〜７０℃がよく、圧力１５０〜１８５ｍｍＨｇ、
温度６０〜６５℃で実施するのが好ましい。その理由
は、この範囲に選択することにより不純物の少ない、よ
り高純度の塩化第一鉄が得られるからであり、またこの
範囲を越えた温度になると初期の鉄と不純物との分離が
悪くなるからである。さらにその際に発生する塩化水素
含有水蒸気は凝縮して塩酸を形成せしめるが、その凝縮
は、約４０℃以下の冷却液を使用するサーフェスコンデ
ンサーを採用するのが好ましい。
その際には完全な飽和状態になっていることが望ましい
が、それに限られるものではなく、次の晶析工程におい
て、塩化第一鉄が結晶化し、実用上差し支えない程度の
量が取得できる程度の濃度であれば足りるものである
（なお、前記した「准飽和溶液」は、このような状態、
すなわち完全な飽和状態に准ずる状態にある溶液を呼称
したものである）。加熱蒸発は、圧力が９０〜７６０ｍ
ｍＨｇ、温度約５０〜１００℃程度で実施できるが、温
度５０〜７０℃がよく、圧力１５０〜１８５ｍｍＨｇ、
温度６０〜６５℃で実施するのが好ましい。その理由
は、この範囲に選択することにより不純物の少ない、よ
り高純度の塩化第一鉄が得られるからであり、またこの
範囲を越えた温度になると初期の鉄と不純物との分離が
悪くなるからである。さらにその際に発生する塩化水素
含有水蒸気は凝縮して塩酸を形成せしめるが、その凝縮
は、約４０℃以下の冷却液を使用するサーフェスコンデ
ンサーを採用するのが好ましい。
【０００９】飽和溶液調製工程に続く晶析工程における
結晶の析出は、冷却により行う。その際に冷却を終了せ
しめる温度は常温付近が実用的である。また冷却速度を
コントロールすることは重要であり、１〜１０℃／ｈと
するのが望ましく、より好ましくは３〜５℃／ｈの範囲
がよい。このコントロールにより、原料廃液中に含まれ
ていたＭｎ、Ｃｒ等の重金属が、製造された塩化第一鉄
中に同伴されるのが回避でき、高純度の塩化第一鉄が得
られるのである。すなわち、このコントロールにより、
製造された塩化第一鉄結晶中に存在する重金属の比率
が、原料廃液に存在した際の比率の１０分の１以下に低
減することができるのである。特に冷却速度を３〜５℃
の範囲にするとこの比率が１００分の１以下に低減でき
る。重ねて説明するが、この工程を採用したことが本願
発明の最大の特徴であり、この工程の存在により高純度
の硫酸第一鉄あるいは高純度のポリ硫酸鉄が製造できる
のである。
結晶の析出は、冷却により行う。その際に冷却を終了せ
しめる温度は常温付近が実用的である。また冷却速度を
コントロールすることは重要であり、１〜１０℃／ｈと
するのが望ましく、より好ましくは３〜５℃／ｈの範囲
がよい。このコントロールにより、原料廃液中に含まれ
ていたＭｎ、Ｃｒ等の重金属が、製造された塩化第一鉄
中に同伴されるのが回避でき、高純度の塩化第一鉄が得
られるのである。すなわち、このコントロールにより、
製造された塩化第一鉄結晶中に存在する重金属の比率
が、原料廃液に存在した際の比率の１０分の１以下に低
減することができるのである。特に冷却速度を３〜５℃
の範囲にするとこの比率が１００分の１以下に低減でき
る。重ねて説明するが、この工程を採用したことが本願
発明の最大の特徴であり、この工程の存在により高純度
の硫酸第一鉄あるいは高純度のポリ硫酸鉄が製造できる
のである。
【００１０】この工程の条件、特に冷却速度を先のよう
に選択することにより、原料廃液中に含有していたＭ
ｎ、Ｃｒ等の重金属を生成した塩化第一鉄結晶中に同伴
することを抑制できるのである。特に冷却速度を前記し
た範囲に限定すると重金属の含有比率を最も低下させる
ことができるのであり、またこのコントロールにより母
液と分離しやすい結晶を同時に形成することができるの
である。形成された塩化第一鉄結晶の分離には遠心分離
機等の各種固液分離機が使用できるが、底部排出型遠心
分離機を採用するのが好ましい。
に選択することにより、原料廃液中に含有していたＭ
ｎ、Ｃｒ等の重金属を生成した塩化第一鉄結晶中に同伴
することを抑制できるのである。特に冷却速度を前記し
た範囲に限定すると重金属の含有比率を最も低下させる
ことができるのであり、またこのコントロールにより母
液と分離しやすい結晶を同時に形成することができるの
である。形成された塩化第一鉄結晶の分離には遠心分離
機等の各種固液分離機が使用できるが、底部排出型遠心
分離機を採用するのが好ましい。
【００１１】晶析工程に続く、塩化第一鉄に硫酸を混合
して硫酸第一鉄を形成せしめる工程では、まず塩化第一
鉄を水に溶解して３８重量％程度の水溶液を形成せし
め、これに硫酸を添加して遊離硫酸濃度３５〜６５重量
％に調整し、硫酸第一鉄を形成する。次いでこれを蒸発
濃縮するが、それは６０〜６５℃の温度で、１５０〜１
８５ｍｍＨｇ程度の圧力下で行うのが好ましい。濃縮終
了後得られる溶液は、硫酸第一鉄の濃度（ＦｅＳＯ4 と
して）が２５重量％前後、硫酸の濃度が４０重量％前後
が好ましい。
して硫酸第一鉄を形成せしめる工程では、まず塩化第一
鉄を水に溶解して３８重量％程度の水溶液を形成せし
め、これに硫酸を添加して遊離硫酸濃度３５〜６５重量
％に調整し、硫酸第一鉄を形成する。次いでこれを蒸発
濃縮するが、それは６０〜６５℃の温度で、１５０〜１
８５ｍｍＨｇ程度の圧力下で行うのが好ましい。濃縮終
了後得られる溶液は、硫酸第一鉄の濃度（ＦｅＳＯ4 と
して）が２５重量％前後、硫酸の濃度が４０重量％前後
が好ましい。
【００１２】形成された硫酸第一鉄を晶析する工程は、
濃縮された硫酸第一鉄含有母液を冷却することにより行
われる。冷却は濃縮時の６０〜６５℃から常温付近、す
なわ２０℃前後まで低下せしめることが望ましい。また
その際の冷却速度は濾過効率の良い結晶を形成すること
を考慮すると、５℃／ｈ程度が望ましい。析出した結晶
は各種の固液分離機により分離可能であるが、底部排出
型遠心分離機によるのが効率的であり、望ましい。
濃縮された硫酸第一鉄含有母液を冷却することにより行
われる。冷却は濃縮時の６０〜６５℃から常温付近、す
なわ２０℃前後まで低下せしめることが望ましい。また
その際の冷却速度は濾過効率の良い結晶を形成すること
を考慮すると、５℃／ｈ程度が望ましい。析出した結晶
は各種の固液分離機により分離可能であるが、底部排出
型遠心分離機によるのが効率的であり、望ましい。
【００１３】硫酸第一鉄を晶析する工程に続く、ポリ硫
酸鉄を製造する工程は、まず硫酸第一鉄を水に溶解し
て、その水溶液を生成し、ついでこれにＳＯ4 ／Ｆｅ＝
１．０〜１．５になるように濃硫酸を混合する。水溶液
形成の際の水の使用量は、ＦｅＳＯ4 結晶（ＦｅＳＯ4
・Ｈ2０）１ｋｇ当たり１８００ｍｌ程度である。また
製造された硫酸第一鉄のＳＯ4 ／Ｆｅの比率がこの範囲
にある場合には濃硫酸を使用する必要はない。続いてこ
れを酸化することにより、最終目的物であるポリ硫酸鉄
を製造することになる。酸化剤は特に限定されるもので
はないが、酸素或いは過酸化水素が好ましく、またその
際には触媒を存在させるのが好ましい。触媒には、水性
反応用の酸化反応触媒が使用可能であるが、例えば窒素
酸化物等が好ましい。
酸鉄を製造する工程は、まず硫酸第一鉄を水に溶解し
て、その水溶液を生成し、ついでこれにＳＯ4 ／Ｆｅ＝
１．０〜１．５になるように濃硫酸を混合する。水溶液
形成の際の水の使用量は、ＦｅＳＯ4 結晶（ＦｅＳＯ4
・Ｈ2０）１ｋｇ当たり１８００ｍｌ程度である。また
製造された硫酸第一鉄のＳＯ4 ／Ｆｅの比率がこの範囲
にある場合には濃硫酸を使用する必要はない。続いてこ
れを酸化することにより、最終目的物であるポリ硫酸鉄
を製造することになる。酸化剤は特に限定されるもので
はないが、酸素或いは過酸化水素が好ましく、またその
際には触媒を存在させるのが好ましい。触媒には、水性
反応用の酸化反応触媒が使用可能であるが、例えば窒素
酸化物等が好ましい。
【００１４】
【実施例】製鉄所の表面処理工程から排出されるピック
リング廃塩酸２０００ｋｇを廃液の原料として、高純度
のポリ硫酸鉄及びその前駆体を製造する実施例を以下に
示す。この廃液を分析したところその組成は表１のとお
りであった。ついで温度６０〜６５℃、圧力１５０〜１
８５ｍｍＨｇに維持して減圧濃縮を行い、塩化第一鉄の
飽和溶液を形成した。得られた飽和溶液を冷却速度３℃
／ｈで２０℃まで冷却し、塩化第一鉄の結晶を析出さ
せ、次いで底部排出型遠心分離機で結晶を分離し、塩化
第一鉄の結晶ＦｅＣｌ2・４Ｈ2Ｏ１８８ｋｇを得た。得
られた結晶の成分を分析したところ表２に示すとおりの
結果となった。
リング廃塩酸２０００ｋｇを廃液の原料として、高純度
のポリ硫酸鉄及びその前駆体を製造する実施例を以下に
示す。この廃液を分析したところその組成は表１のとお
りであった。ついで温度６０〜６５℃、圧力１５０〜１
８５ｍｍＨｇに維持して減圧濃縮を行い、塩化第一鉄の
飽和溶液を形成した。得られた飽和溶液を冷却速度３℃
／ｈで２０℃まで冷却し、塩化第一鉄の結晶を析出さ
せ、次いで底部排出型遠心分離機で結晶を分離し、塩化
第一鉄の結晶ＦｅＣｌ2・４Ｈ2Ｏ１８８ｋｇを得た。得
られた結晶の成分を分析したところ表２に示すとおりの
結果となった。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】両表を比較して、原料廃液及び製造された
結晶中のＭｎの存在割合をみる。まず、原料廃液中のＭ
ｎ／Ｆｅを求めると、０．００５６となり、これを結晶
におけるＭｎ／Ｆｅ（０．００００５８）と比較する
と、結晶では約１／１００に減少していることがわか
る。またＣｒについても同様に比較してみると約１／１
００に減少していることがわかる。これらのことから原
料廃液から塩化第一鉄結晶を析出させると微量含有され
ている重金属成分の含有比率を減少させることができ、
高純度の塩化第一鉄が製造できることがわかる。そして
その際には晶析時の冷却速度を３〜５℃／ｈに管理する
ことによりより好ましい純度のものが得られる。
結晶中のＭｎの存在割合をみる。まず、原料廃液中のＭ
ｎ／Ｆｅを求めると、０．００５６となり、これを結晶
におけるＭｎ／Ｆｅ（０．００００５８）と比較する
と、結晶では約１／１００に減少していることがわか
る。またＣｒについても同様に比較してみると約１／１
００に減少していることがわかる。これらのことから原
料廃液から塩化第一鉄結晶を析出させると微量含有され
ている重金属成分の含有比率を減少させることができ、
高純度の塩化第一鉄が製造できることがわかる。そして
その際には晶析時の冷却速度を３〜５℃／ｈに管理する
ことによりより好ましい純度のものが得られる。
【００１８】得られた塩化第一鉄結晶１８８ｋｇを水に
溶解し、これに硫酸を添加して全硫酸濃度６５％となる
ように調整し、調整液６８８ｋｇを得た。圧力１５０〜
１８５ｍｍＨｇ、温度６０〜６５℃で蒸発濃縮した。得
られた濃縮溶液を２０℃まで冷却して硫酸第一鉄の結晶
を析出し、底部排出型遠心分離機で遠心分離し硫酸第一
鉄結晶ＦｅＳＯ4・Ｈ2Ｏ１５３．１ｋｇを得た。その際
の冷却速度は、５℃／ｈとした。得られた結晶の成分を
分析したところ表３のとおりであった。
溶解し、これに硫酸を添加して全硫酸濃度６５％となる
ように調整し、調整液６８８ｋｇを得た。圧力１５０〜
１８５ｍｍＨｇ、温度６０〜６５℃で蒸発濃縮した。得
られた濃縮溶液を２０℃まで冷却して硫酸第一鉄の結晶
を析出し、底部排出型遠心分離機で遠心分離し硫酸第一
鉄結晶ＦｅＳＯ4・Ｈ2Ｏ１５３．１ｋｇを得た。その際
の冷却速度は、５℃／ｈとした。得られた結晶の成分を
分析したところ表３のとおりであった。
【００１９】
【表３】
【００２０】ここで得られた硫酸第一鉄の結晶（ＦｅＳ
Ｏ4・Ｈ2Ｏ）１５３．１ｋｇを水２７５．６ｋｇに溶解
した。これにＳＯ4 ／Ｆｅ＝１．３２５になるように濃
硫酸（９８％）を２９．２ｋｇ添加した。次いで酸化し
てポリ硫酸鉄を製造し４５８ｋｇを得た。その際には、
窒素酸化物を触媒として用い、酸化剤はＯ2 を７．２０
ｋｇ使用した。製造したポリ硫酸鉄の成分を分析したと
ころ表４に示すとおりの組成となった。なお、この表に
は従来法（すなわち廃液から塩化第一鉄を製造する工程
を経ずに、硫酸第一鉄を製造する方法）により製造した
ポリ硫酸鉄の組成も合わせて表記した。
Ｏ4・Ｈ2Ｏ）１５３．１ｋｇを水２７５．６ｋｇに溶解
した。これにＳＯ4 ／Ｆｅ＝１．３２５になるように濃
硫酸（９８％）を２９．２ｋｇ添加した。次いで酸化し
てポリ硫酸鉄を製造し４５８ｋｇを得た。その際には、
窒素酸化物を触媒として用い、酸化剤はＯ2 を７．２０
ｋｇ使用した。製造したポリ硫酸鉄の成分を分析したと
ころ表４に示すとおりの組成となった。なお、この表に
は従来法（すなわち廃液から塩化第一鉄を製造する工程
を経ずに、硫酸第一鉄を製造する方法）により製造した
ポリ硫酸鉄の組成も合わせて表記した。
【００２１】
【表４】
【００２２】
【発明の効果】本願の発明では、多量の第一鉄化合物と
微量の重金属とを含有する塩酸廃液から、上水道の凝集
剤としても使用可能なほど高純度のポリ硫酸鉄及びその
前駆体である硫酸第一鉄を製造するができる。またこの
製造方法は、廃棄物を出発物質とすることから、安価に
ポリ硫酸鉄を提供できるという利点もある。その結果、
より多くの分野で廃棄物から製造されたポリ硫酸鉄の利
用を促し、その結果用途を拡大し、海上投棄等という程
度の低い廃棄物処理ではなく、高度処理を行う廃塩酸の
処理技術の普及促進を期待することができる。さらに日
本で上水道の凝集剤として現在多量に使用されている硫
酸アルミニウム等のアルミニウム化合物に代わって使用
することが可能であり、その結果最近アルツハイマーの
原因物質であるとの説もある、アルミニウム化合物の上
水道での使用を回避することが可能となる技術を提供す
るものでもある。
微量の重金属とを含有する塩酸廃液から、上水道の凝集
剤としても使用可能なほど高純度のポリ硫酸鉄及びその
前駆体である硫酸第一鉄を製造するができる。またこの
製造方法は、廃棄物を出発物質とすることから、安価に
ポリ硫酸鉄を提供できるという利点もある。その結果、
より多くの分野で廃棄物から製造されたポリ硫酸鉄の利
用を促し、その結果用途を拡大し、海上投棄等という程
度の低い廃棄物処理ではなく、高度処理を行う廃塩酸の
処理技術の普及促進を期待することができる。さらに日
本で上水道の凝集剤として現在多量に使用されている硫
酸アルミニウム等のアルミニウム化合物に代わって使用
することが可能であり、その結果最近アルツハイマーの
原因物質であるとの説もある、アルミニウム化合物の上
水道での使用を回避することが可能となる技術を提供す
るものでもある。
【００２３】
【図１】この発明のフロー図であり、塩酸廃液の濃縮工
程から最終目的物であるポリ硫酸鉄取得までのプロセス
を示す。
程から最終目的物であるポリ硫酸鉄取得までのプロセス
を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桂 洋介 東京都西多摩郡日の出町平井字欠下２番 １号 日鉄鉱業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−47897（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−104912（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−17160（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−53195（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−48526（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−174121（ＪＰ，Ａ) 特公 昭44−9726（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01G 25/00 - 57/00 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (5)
- 【請求項１】 多量の第一鉄化合物と微量の重金属化合
物を含有する塩酸廃液から飽和溶液を調製する工程、飽
和溶液を冷却し塩化第一鉄を晶析・分離する工程、得ら
れた塩化第一鉄に硫酸を混合した後蒸発濃縮して硫酸第
一鉄の濃厚液を調製する工程及びこの濃厚液から硫酸第
一鉄結晶を晶析・分離する工程からなる高純度硫酸第一
鉄の製造方法。 - 【請求項２】 多量の第一鉄化合物と微量の重金属化合
物を含有する塩酸廃液から飽和溶液を調製する工程、飽
和溶液を冷却し塩化第一鉄を晶析・分離する工程、得ら
れた塩化第一鉄に硫酸を混合した後蒸発濃縮して硫酸第
一鉄の濃厚液を調製する工程、この濃厚液から硫酸第一
鉄結晶を晶析・分離する工程及び得られた硫酸第一鉄を
酸化してポリ硫酸鉄を製造する工程からなる高純度ポリ
硫酸鉄の製造方法。 - 【請求項３】 塩化第一鉄を晶析・分離する工程におい
て、冷却速度を３〜５℃／ｈとする請求項１又は２記載
の製造方法。 - 【請求項４】 塩酸廃液から飽和溶液を調製する工程に
おいて、飽和溶液の調製を、温度５０〜７０℃で減圧蒸
発濃縮により行う請求項１、２又は３記載の製造方法。 - 【請求項５】 硫酸第一鉄の濃厚液を調製する工程にお
いて、蒸発する塩化水素ガスを凝縮して塩酸を回収せし
める請求項１、２、３又は４記載の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP09290197A JP3273899B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 第一鉄化合物を含有する廃塩酸より高純度の硫酸第一鉄又はポリ硫酸鉄を製造する方法 |
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| JP09290197A JP3273899B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 第一鉄化合物を含有する廃塩酸より高純度の硫酸第一鉄又はポリ硫酸鉄を製造する方法 |
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| JPH10273326A JPH10273326A (ja) | 1998-10-13 |
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| JP09290197A Expired - Fee Related JP3273899B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 第一鉄化合物を含有する廃塩酸より高純度の硫酸第一鉄又はポリ硫酸鉄を製造する方法 |
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| JP (1) | JP3273899B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-03-28 JP JP09290197A patent/JP3273899B2/ja not_active Expired - Fee Related
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