JP3478947B2 - Regeneration method of ferric chloride solution - Google Patents

Regeneration method of ferric chloride solution

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JP3478947B2 JP18456297A JP18456297A JP3478947B2 JP 3478947 B2 JP3478947 B2 JP 3478947B2 JP 18456297 A JP18456297 A JP 18456297A JP 18456297 A JP18456297 A JP 18456297A JP 3478947 B2 JP3478947 B2 JP 3478947B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば塩化第二鉄
液を用いて被エッチング材をなす金属をエッチング処理
した後のエッチング廃液から塩化第二鉄液を再生するた
めの塩化第二鉄液の再生方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ferric chloride liquid for regenerating the ferric chloride liquid from an etching waste liquid after etching a metal to be etched using the ferric chloride liquid. Regarding how to play.

【0002】[0002]

【従来の技術】塩化第二鉄(FeCl3 )液はプリント
基板やシャドウマスク等のエッチング剤として使用され
ている。このうちシャドウマスクのエッチングは、塩化
第二鉄液を用いてニッケル(Ni)−鉄(Fe)合金か
らなるシャドウマスク中のニッケルや鉄を溶解するもの
であり、下記の(1)、(2)式に示す反応式に従って
進行する。 Fe+2FeCl3 → 3FeCl2 ・・・ (1) Ni+2FeCl3 → 2FeCl2 +NiCl2 ・・・ (2)
2. Description of the Related Art Ferric chloride (FeCl 3 ) liquid is used as an etching agent for printed boards and shadow masks. Among them, the etching of the shadow mask is to dissolve nickel and iron in the shadow mask made of a nickel (Ni) -iron (Fe) alloy by using a ferric chloride solution, and the following (1) and (2 ) It progresses according to the reaction formula shown in the formula. Fe + 2FeCl 3 → 3FeCl 2 ··· (1) Ni + 2FeCl 3 → 2FeCl 2 + NiCl 2 ··· (2)

【0003】このためエッチング処理後のエッチング液
(塩化第二鉄液)には、エッチング反応の生成物である
塩化第一鉄(FeCl2 )及び塩化ニッケル(NiCl
2 )が含まれており、従来より塩化第一鉄から塩化第二
鉄を再生すると共に、塩化ニッケルを析出させてニッケ
ルの有効利用を図るために、エッチング廃液(以下廃液
という)に鉄等の還元剤を添加することにより、当該廃
液を再生する方法が採られている。
Therefore, the etching solution (ferric chloride solution) after the etching treatment contains ferric chloride (FeCl 2 ) and nickel chloride (NiCl) which are products of the etching reaction.
2 ) is contained in the etching waste liquid (hereinafter referred to as waste liquid) in order to regenerate ferric chloride from ferrous chloride and precipitate nickel chloride to effectively utilize nickel. A method of regenerating the waste liquid by adding a reducing agent is adopted.

【0004】この方法では廃液は以下の(3)〜(6)
式に示す工程を経て処理される。即ち廃液に含まれてい
る塩化ニッケルを鉄との反応によりニッケルメタルとし
て析出させて回収すると共に((3)式)、鉄と塩化第
二鉄との反応((4)式)、鉄と塩化ニッケルとの反応
((3)式)、鉄とエッチング液中に含まれる塩化水素
(HCl)との反応((5)式)によって塩化第一鉄を
生成し、この塩化第一鉄を塩素化((6)式)すること
により塩化第二鉄液としてエッチング液が再生される。
In this method, the waste liquid is the following (3) to (6)
It is processed through the steps shown in the formula. That is, the nickel chloride contained in the waste liquid is precipitated as nickel metal by reaction with iron to be recovered (equation (3)), the reaction between iron and ferric chloride (equation (4)), and iron and chloride. Reaction with nickel (equation (3)) and reaction between iron and hydrogen chloride (HCl) contained in the etching solution (equation (5)) produce ferrous chloride, which is chlorinated. By performing (Equation (6)), the etching solution is regenerated as ferric chloride solution.

【0005】 Fe+NiCl2 → Ni+FeCl2 ・・・ (3) Fe+2FeCl3 → 3FeCl2 ・・・ (4) Fe+2HCl → FeCl2 +H2 ・・・ (5) FeCl2 +1/2Cl2 → FeCl3 ・・・ (6)[0005] Fe + NiCl 2 → Ni + FeCl 2 ··· (3) Fe + 2FeCl 3 → 3FeCl 2 ··· (4) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ··· (5) FeCl 2 + 1 / 2Cl 2 → FeCl 3 ··· ( 6)

【0006】しかしながらこの再生方法では、(4)式
に示すように廃液中の塩化第二鉄の1.5倍の塩化第一
鉄が生成されてしまうので、再生後のエッチング液の液
量が再生前に比べて約1.5倍に増加してしまう。ここ
で塩化第二鉄液はエッチングとして利用される以外に、
都市下水や工業廃水等の水処理の凝集沈降剤としても利
用されるが、近年凝集沈降剤が有機高分子系のものに変
わりつつあるため、再生塩化第二鉄液の増過分の用途は
少なく、結局廃棄しなければならない。ところでこの廃
棄は中和処理等の廃液処理を経て産業廃棄物として処分
するものであり、手間とコストがかかってしまう。
However, in this regenerating method, as shown in the equation (4), 1.5 times as much ferric chloride as the ferric chloride in the waste liquid is produced, so that the amount of the etching liquid after the regenerating is It is about 1.5 times larger than that before playback. Here, the ferric chloride solution is used for etching,
It is also used as a coagulating sedimentation agent for water treatment of municipal sewage and industrial wastewater, but since the coagulation sedimentation agent is changing to an organic polymer type in recent years, there is little use of excess of regenerated ferric chloride solution. I have to throw it away after all. By the way, this waste is disposed as an industrial waste through a waste liquid treatment such as a neutralization treatment, which is troublesome and costly.

【0007】そこで廃液を増量させずに再生する方法と
して、特公昭63−54795号公報や特開平6−24
0475号公報に電解法が提案されている。このうち特
公昭63−54795号公報の方法は、隔膜で仕切られ
た第1電解槽の陰極室において廃液を低電流密度で電解
処理して当該廃液中の金属イオンを電解還元し、次いで
この陰極室の廃液に対して第2電解槽において陽極側で
は低電流密度で、陰極側では高電流密度で電解を行い、
還元金属イオンの一部を陰極に析出付着させ、続いて当
該処理後の廃液を第1電解槽の陽極室に導入して金属イ
オンを低電流密度で酸化するというものである。
Therefore, as a method of regenerating the waste liquid without increasing the amount, the Japanese Examined Patent Publication No. 63-54795 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-24 are available.
An electrolytic method is proposed in Japanese Patent No. 0475. Among them, the method of Japanese Examined Patent Publication No. 63-54795 discloses a method in which a waste liquid is electrolytically treated at a low current density in a cathode chamber of a first electrolytic cell partitioned by a diaphragm to electrolytically reduce metal ions in the waste liquid, and then this cathode is used. For the waste liquid in the chamber, electrolysis is performed with a low current density on the anode side and a high current density on the cathode side in the second electrolysis tank,
Part of the reduced metal ions is deposited and attached to the cathode, and then the waste liquid after the treatment is introduced into the anode chamber of the first electrolytic cell to oxidize the metal ions at a low current density.

【0008】また特開平6−240475号公報の方法
は、ニッケルを含む塩化鉄系のエッチング液を隔膜電解
法で処理し、陰極でニッケル及び鉄を電解により析出さ
せて回収すると共に、陰極室で発生する塩素ガスを塩化
第一鉄を含むエッチング液に導き、当該液を酸化すると
いうものである。
Further, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-240475, an iron chloride-based etching solution containing nickel is treated by a diaphragm electrolysis method, and nickel and iron are electrolytically deposited at a cathode and recovered, and at the same time, in a cathode chamber. The generated chlorine gas is introduced into an etching solution containing ferrous chloride and the solution is oxidized.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の特
公昭63−54795号公報の方法では、第1電解槽、
第2電解槽という2つの電解槽が必要であると共に、第
2電解槽の陰極で金属を析出させているので、当該析出
した金属を除去する構造を採用しなければならなくな
り、電解槽を含む装置構造が複雑化するという問題があ
る。また特開平6−240475号公報の方法において
も、陰極で金属を析出させているのでこの析出した金属
を除去する構造が必要となるし、陽極で発生した塩素ガ
スを利用しているので当該塩素ガスの吸収塔が必要であ
り、やはり装置構造が複雑化するという問題があった。
However, in the method of Japanese Patent Publication No. 63-54795, the first electrolytic cell,
Since two electrolysis cells called the second electrolysis cell are required and the metal is deposited at the cathode of the second electrolysis cell, it is necessary to adopt a structure for removing the deposited metal, including the electrolysis cell. There is a problem that the device structure becomes complicated. Also in the method disclosed in JP-A-6-240475, since the metal is deposited at the cathode, a structure for removing the deposited metal is required, and since chlorine gas generated at the anode is used, the chlorine A gas absorption tower is required, and there is also a problem that the device structure becomes complicated.

【0010】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、例えば塩化第二鉄液を用いて被
エッチング材をなす金属をエッチング処理した後のエッ
チング廃液から塩化第二鉄液を再生するにあたり、簡易
な方法で液量の増加を抑えながら塩化第二鉄液を再生す
ることができる塩化第二鉄液の再生方法を提供すること
にある。
The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to remove a second chloride from an etching waste liquid after etching a metal which is a material to be etched by using a ferric chloride solution. An object of the present invention is to provide a method for regenerating a ferric chloride solution capable of regenerating the ferric chloride solution while suppressing an increase in the amount of the solution by a simple method in regenerating the iron solution.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このため本発明は、塩化
第二鉄液をエッチング液として用いて被エッチング材を
なす金属をエッチングした後の、前記金属と塩化第二鉄
とを含むエッチング廃液から塩化第二鉄液を再生するた
めの塩化第二鉄液の再生方法において、実質的に水を透
過しない隔膜により陰極室と陽極室とに区画された電解
槽の陰極室において前記エッチング廃液を酸化還元電位
を検出しながら電解し、前記金属が析出しないように当
該エッチング廃液に塩化第二鉄がわずかに残る状態で、
前記酸化還元電位が第1の電位になるまで、前記エッチ
ング廃液に含まれる塩化第二鉄の大部分を塩化第一鉄に
還元する還元工程と、次いで前記還元工程が行われた
解後のエッチング廃液を陰極室の外に取り出し、この廃
液中の前記金属を分離する脱金属工程と、次いで前記脱
金属工程が行われたエッチング廃液を前記陽極室に導入
して酸化還元電位を検出しながら電解し、塩素ガスが発
生しないように前記エッチング廃液に塩化第一鉄がわず
かに残る状態で、前記酸化還元電位が第2の電位になる
まで前記エッチング廃液に含まれる塩化第一鉄を酸化し
て、塩化第二鉄液を再生する酸化工程と、を備え、前記
還元工程と酸化工程とを同一の電解槽の中で同時に行う
ことを特徴とする。
Therefore, according to the present invention, the etching waste liquid containing the metal and ferric chloride after the metal forming the material to be etched is etched by using the ferric chloride liquid as the etching liquid. In the method for regenerating the ferric chloride liquid for regenerating the ferric chloride liquid from the etching waste liquid in the cathode chamber of the electrolytic cell divided into the cathode chamber and the anode chamber by the membrane that is substantially impermeable to water. Redox potential
Electrolyzing while detecting, in a state in which the ferric chloride slightly remains in the etching waste liquid so that the metal does not precipitate,
Until said oxidation reduction potential reaches the first potential, and a reducing step of reducing the bulk of the ferric chloride contained in the waste etching solution to ferrous chloride, followed by electrodeposition of the reduction step is performed
The etching waste liquid after dissolution is taken out of the cathode chamber, and a demetallizing step of separating the metal in this waste liquid, and then the etching waste liquid subjected to the demetallizing step is introduced into the anode chamber to reduce the redox potential. Electrolyzes while detecting , chlorine gas is emitted
The ferrous chloride is not contained in the etching waste liquid so that it does not grow.
The redox potential becomes the second potential while remaining
Up to the oxidation step of oxidizing ferrous chloride contained in the etching waste liquid to regenerate the ferric chloride solution, and performing the reducing step and the oxidizing step in the same electrolytic cell at the same time. Characterize.

【0012】 ここで前記被エッチング材としては、
銅、ニッケル、クロム、ニッケル−鉄合金又は鉄−ニッ
ケル−クロム合金を用いることができる。また前記実質
的に水を透過しない隔膜としては、例えば透水量が0.
3cc/cm2・min以下の隔膜を用いることが好ま
しい。
Here, as the material to be etched,
Copper, nickel, chromium, nickel-iron alloys or iron-nickel-chromium alloys can be used. Or as a diaphragm which does not transmit pre Symbol substantially water was, for example, water permeability is 0.
It is preferable to use a diaphragm of 3 cc / cm 2 · min or less.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
説明する。図1は本発明方法を実施するための塩化第二
鉄液の再生装置の一実施の形態を示す構成図である。図
中1は、後述するエッチング廃液(以下廃液という)を
貯留するための廃液受け槽であり、この下流側にはポン
プPを備えた配管T1を介して廃液循環槽2が設けられ
ている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a ferric chloride liquid regenerating apparatus for carrying out the method of the present invention. Reference numeral 1 in the figure denotes a waste liquid receiving tank for storing an etching waste liquid (hereinafter referred to as a waste liquid) described later, and a waste liquid circulating tank 2 is provided on the downstream side of the waste liquid receiving tank via a pipe T1 equipped with a pump P.

【0014】廃液循環槽2の下流側には電解槽3が設け
られており、この電解槽3は陰極室31と陽極室32と
に隔膜33により区画されている。陰極室31と陽極室
32とには、夫々陰極31aと陽極32aとが設けられ
ており、例えば陰極31a及び陽極32aは共に、貴金
属例えば白金属をコ−ティングしたチタン電極により構
成されていて、これら陰極31aと陽極32aとは電源
部34の陰極側と陽極側に夫々接続されている。
An electrolytic bath 3 is provided on the downstream side of the waste liquid circulating bath 2, and the electrolytic bath 3 is divided into a cathode chamber 31 and an anode chamber 32 by a diaphragm 33. The cathode chamber 31 and the anode chamber 32 are provided with a cathode 31a and an anode 32a, respectively. For example, both the cathode 31a and the anode 32a are composed of a titanium electrode coated with a noble metal such as a white metal. The cathode 31a and the anode 32a are connected to the cathode side and the anode side of the power supply unit 34, respectively.

【0015】前記隔膜33は、電気の通りが良好であっ
て、実質的に水を透過しない膜により構成されており、
このような膜としては例えば商品名ユミクロン膜(ユア
サ株式会社製)等を用いることができる。このユミクロ
ン膜は、ポリ塩化ビニ−ルにより構成された、厚さ0.
22mm、平均孔径0.05μm、電気抵抗0.001
Ωdm2 、透水量0.0008cc/cm2 ・min以
下の中性膜であり、この膜は電気抵抗が低いため電気の
通りが良好であり、また透水量が極めて低く、実質的に
水を透過しないものである。
The diaphragm 33 is made of a film that has a good electricity flow and is substantially impermeable to water.
As such a film, for example, a product name Yumicron film (manufactured by Yuasa Corporation) or the like can be used. This Yumicron film is made of polyvinyl chloride and has a thickness of 0.
22 mm, average pore diameter 0.05 μm, electric resistance 0.001
It is a neutral membrane with Ωdm 2 and water permeability of 0.0008 cc / cm 2 · min or less. This membrane has a low electrical resistance and therefore good electricity flow. It does not.

【0016】前記廃液循環槽2と陰極室31との間に
は、廃液を廃液循環槽2と陰極室31との間で循環させ
るための循環管T2,T3が設けられており、循環管T
3はバルブV3を備えている。また循環管T3はバルブ
V1と陰極室31との間でバルブV2を備えた配管T4
に分岐しており、この配管T4は次工程である脱ニッケ
ル工程(脱金属工程)の図示しない装置に接続されてい
る。
Circulation pipes T2 and T3 for circulating the waste liquid between the waste liquid circulation tank 2 and the cathode chamber 31 are provided between the waste liquid circulation tank 2 and the cathode chamber 31. The circulation pipe T
3 is equipped with a valve V3. The circulation pipe T3 is a pipe T4 provided with a valve V2 between the valve V1 and the cathode chamber 31.
This pipe T4 is connected to an apparatus (not shown) in the denickeling step (demetallizing step) which is the next step.

【0017】前記電解槽3及び脱ニッケル工程の下流側
には陽極液循環槽5が設けられており、この陽極液循環
槽5には脱ニッケル工程でニッケルが除去された廃液が
供給されるように構成されている。また陽極室32と陽
極液循環槽5との間には、陽極液を陽極室32と陽極液
循環槽5との間で循環させるための循環管T5,T6が
設けられており、循環管T6はバルブV3を備えてい
る。また循環管T6は陽極室32とバルブV3との間で
バルブV4を備えた配管T7に分岐しており、この配管
T7は塩化第二鉄液貯槽6に接続されている。
An anolyte circulation tank 5 is provided on the downstream side of the electrolytic bath 3 and the nickel removal step, and the anolyte circulation tank 5 is supplied with the waste liquid from which nickel has been removed in the nickel removal step. Is configured. Further, circulation pipes T5 and T6 for circulating the anolyte between the anode chamber 32 and the anolyte circulation bath 5 are provided between the anode chamber 32 and the anolyte circulation bath 5, and the circulation pipe T6. Is equipped with a valve V3. The circulation pipe T6 branches into a pipe T7 provided with a valve V4 between the anode chamber 32 and the valve V3, and this pipe T7 is connected to the ferric chloride liquid storage tank 6.

【0018】前記廃液循環槽2には、槽内の廃液の酸化
還元電位を測定するための酸化還元電位計41と槽内の
廃液の液面を検出するための液面計42とが設けられて
おり、これらの検出値に基づいてバルブV1、V2の開
閉が制御されるように構成されている。また陽極液循環
槽5にも酸化還元電位計43と液面計44とが設けられ
ており、これらの検出値に基づいてバルブV3、V4の
開閉が制御されるように構成されている。
The waste liquid circulation tank 2 is provided with an oxidation-reduction potentiometer 41 for measuring the oxidation-reduction potential of the waste liquid in the tank and a liquid level gauge 42 for detecting the liquid level of the waste liquid in the tank. The opening and closing of the valves V1 and V2 are controlled based on these detected values. Further, the anolyte circulation tank 5 is also provided with an oxidation-reduction potentiometer 43 and a liquid level gauge 44, and the opening and closing of the valves V3 and V4 are controlled based on the detected values.

【0019】次にこのような装置にて実施される本発明
の塩化第二鉄液の再生方法について図1及び図2に示す
工程図に基づいて説明する。廃液受け槽1には、例えば
塩化第二鉄液からなるエッチング液により被エッチング
材である鉄−ニッケル合金をエッチングした後のエッチ
ング廃液が貯留されている。この廃液にはエッチング生
成物であるFeCl2 、NiCl2 と、未反応のFeC
3 とが含まれており、夫々の含有量は例えばFeCl
2 1.7%、Ni0.7%、FeCl3 46%程度であ
る。
Next, the method for regenerating the ferric chloride solution of the present invention carried out in such an apparatus will be described with reference to the process diagrams shown in FIGS. 1 and 2. The waste liquid receiving tank 1 stores the etching waste liquid after etching the iron-nickel alloy that is the material to be etched with an etching liquid composed of ferric chloride liquid, for example. The waste liquid contains etching products such as FeCl 2 and NiCl 2 and unreacted FeC.
l 3 and the content of each is, for example, FeCl
2 1.7%, Ni 0.7%, FeCl 3 46%.

【0020】先ず廃液受け槽1の廃液を配管T1を介し
て廃液循環槽2に供給し、バルブV2を閉じ、バルブV
1を開いて、廃液を廃液循環槽2と電解槽3の陰極室3
1との間で循環管T2、3を介して循環させる。電解槽
3の陽極室32には、後述するように脱ニッケル工程を
実施した後の液(塩化第一鉄液)が供給されていて、陽
極室32の水圧の方が陰極室31よりも多少大きくなる
ように、各室への夫々の液の供給量が制御されている。
First, the waste liquid in the waste liquid receiving tank 1 is supplied to the waste liquid circulating tank 2 through the pipe T1, the valve V2 is closed, and the valve V is closed.
1 is opened, and the waste liquid is circulated in the waste liquid circulation tank 2 and the electrolytic chamber 3 and the cathode chamber 3
It is circulated through the circulation pipes T2 and T3 with respect to 1. The anode chamber 32 of the electrolytic cell 3 is supplied with the liquid (ferrous chloride liquid) after the nickel removal process as described later, and the water pressure in the anode chamber 32 is slightly higher than that in the cathode chamber 31. The supply amount of each liquid to each chamber is controlled so as to be large.

【0021】この状態で電解槽3において電解を行う
と、陰極室31では次の(7)式に示す反応により、廃
液に含まれる未反応のFeCl3 がFeCl2 に還元さ
れる(還元工程)。 FeCl3 → FeCl2 +Cl- ・・・ (7)
When electrolysis is performed in the electrolytic cell 3 in this state, the unreacted FeCl 3 contained in the waste liquid is reduced to FeCl 2 in the cathode chamber 31 by the reaction represented by the following equation (7) (reduction step). . FeCl 3 → FeCl 2 + Cl - ··· (7)

【0022】 廃液循環槽2では、廃液を循環させてい
る間、随時酸化還元電位計41により槽内の廃液の酸化
還元電位を検出しており、廃液の酸化還元電位は還元工
程を実施していると徐々に低くなってくる。こうして例
えば当該廃液の検出値が第1の電位である450mVに
なったときに、バルブV1を閉じ、バルブV2を開い
て、廃液を配管T4を介して次工程である脱ニッケル工
程に送液する。ここで送液される廃液の組成は、FeC
l239%、Ni0.7%、FeCl33%程度であ
る。
In the waste liquid circulation tank 2, the redox potential of the waste liquid in the tank is detected by the redox potential meter 41 at any time while the waste liquid is being circulated. It gradually becomes lower as you stay. In this way, for example, when the detected value of the waste liquid reaches the first potential of 450 mV, the valve V1 is closed and the valve V2 is opened, and the waste liquid is sent to the next process, the nickel removal process, through the pipe T4. . The composition of the waste liquid sent here is FeC.
1239%, Ni 0.7%, FeCl 33%.

【0023】そして廃液循環槽2では、槽内の液面が液
面計42の下限設定値になったときにバルブV2を閉
じ、バルブV1を開いて送液を停止すると共に、廃液を
廃液受け槽1から槽内の液面が液面計42の上限設定値
になるまで供給して、再び廃液循環槽2と陰極室31と
の間で循環させる。
In the waste liquid circulation tank 2, when the liquid level in the tank reaches the lower limit set value of the liquid level gauge 42, the valve V2 is closed and the valve V1 is opened to stop the liquid supply, and the waste liquid is received. The liquid is supplied from the tank 1 until the liquid level in the tank reaches the upper limit set value of the liquid level gauge 42, and is circulated again between the waste liquid circulation tank 2 and the cathode chamber 31.

【0024】ここで廃液の酸化還元電位が450mVに
なったときに電解を終了するのは、図3(a)に示すF
eCl3 濃度と酸化還元電位との関係を示す特性図から
明らかなように、酸化還元電位が450mV以下になる
と廃液中のFeCl3 濃度が3%以下になり、未反応の
FeCl3 のほとんどがFeCl2 に還元されたと考え
られるからである。
Here, when the oxidation-reduction potential of the waste liquid reaches 450 mV, the electrolysis is terminated by F shown in FIG. 3 (a).
As is clear from the characteristic diagram showing the relationship between the eCl 3 concentration and the redox potential, the FeCl 3 concentration in the waste liquid becomes 3% or less when the redox potential becomes 450 mV or less, and most of the unreacted FeCl 3 is FeCl 3. It is thought that it was reduced to 2 .

【0025】またこのように廃液にはFeCl3 がわず
かに残るが、こうしてFeCl3 を残存させることによ
り陰極室31でのニッケルの析出が抑えられる。つまり
陰極室31ではニッケルの析出反応よりもFeCl2
の還元反応が優先的に起こるが、未反応のFeCl3
全て還元されてしまうとニッケル析出反応が起こってし
まうからである。
[0025] Although thus remain slightly FeCl 3 in waste, deposition of nickel on the cathode chamber 31 is suppressed by thus be left with FeCl 3. That is, in the cathode chamber 31, the reduction reaction to FeCl 2 occurs preferentially over the nickel precipitation reaction, but if all the unreacted FeCl 3 is reduced, the nickel precipitation reaction occurs.

【0026】脱ニッケル工程では、例えば廃液に含まれ
ている塩化ニッケルを鉄との反応によりニッケルメタル
として析出させ、この後固液分離して回収する工程が実
施される。ニッケル分離後の廃液は陽極液循環槽5に送
液されるが、この廃液(陽極液)には、例えばFeCl
2 が40%、FeCl3 が0%と、Niが10ppm程
度含まれている。ここでFeCl3 が0%になっている
のは、鉄との反応によりFeCl3 がFeCl2 に還元
されるからである。
In the nickel removal step, for example, nickel chloride contained in the waste liquid is reacted with iron to precipitate as nickel metal, and then solid-liquid separation is performed to recover the nickel metal. The waste liquid after nickel separation is sent to the anolyte circulation tank 5. The waste liquid (anolyte) contains, for example, FeCl 2.
2 is 40%, FeCl 3 is 0%, and Ni is contained at about 10 ppm. Here, FeCl 3 is 0% because FeCl 3 is reduced to FeCl 2 by the reaction with iron.

【0027】続いて陽極液循環槽5の陽極液を、バルブ
V4を閉じ、バルブV3を開いて電解槽3の陽極室32
との間で循環管T5、6を介して循環させる。陽極室3
2では次の(8)式に示す反応により、陽極液に含まれ
るFeCl2 がFeCl3 に酸化されて塩化第二鉄液が
再生される(酸化工程)。 FeCl2 +1/2Cl2 → FeCl3 ・・・ (8)
Subsequently, the anolyte in the anolyte circulation tank 5 was closed by closing the valve V4 and opening the valve V3, and the anode chamber 32 of the electrolytic cell 3 was opened.
And circulation via the circulation pipes T5 and T6. Anode chamber 3
In 2, the FeCl 2 contained in the anolyte solution is oxidized to FeCl 3 by the reaction shown in the following equation (8) to regenerate the ferric chloride solution (oxidation step). FeCl 2 + 1 / 2Cl 2 → FeCl 3 (8)

【0028】 陽極液循環槽5では、陽極液を循環させ
ている間、随時酸化還元電位計43により槽内の陽極液
の酸化還元電位を検出しており、陽極液の酸化還元電位
は酸化工程を実施していると徐々に高くなってくる。こ
うして例えば当該陽極液の検出値が第2の電位例えば
50mV以上好ましくは750mVになったときに、バ
ルブV3を閉じ、バルブV4を開いて、再生された塩化
第二鉄液を配管T4を介して塩化第二鉄液貯槽6に送液
する。塩化第二鉄液貯槽6に貯留される廃液の組成は、
FeCl350%、FeCl20.2%、Ni30pp
m程度である。なおNi濃度が多少高くなるのは、後述
するようにNiが陰極室31から陽極室32にわずかな
がら隔膜33を透過して入り込むからである。
In the anolyte circulation tank 5, while the anolyte is being circulated, the redox potential of the anolyte in the tank is detected at any time by the redox potential meter 43. As you carry out, it will gradually become higher. Thus, for example, the detected value of the anolyte is the second potential, for example, 6
At 50 mV or higher, preferably 750 mV, the valve V3 is closed and the valve V4 is opened to feed the regenerated ferric chloride solution to the ferric chloride solution storage tank 6 through the pipe T4. The composition of the waste liquid stored in the ferric chloride liquid storage tank 6 is
FeCl350%, FeCl20.2%, Ni30pp
It is about m. The reason why the Ni concentration becomes slightly higher is that Ni slightly penetrates through the diaphragm 33 and enters the anode chamber 32 from the cathode chamber 31 as described later.

【0029】そして陽極循環槽5では、槽内の液面が液
面計44の下限設定値になったときにバルブV4を閉じ
て送液を停止すると共に、バルブV3を開いて陽極液を
脱ニッケル工程から陽極液循環槽5に槽内の液面が液面
計44の上限設定値となるまで供給し、再び陽極液循環
槽5と陽極室32との間で循環させる。一方塩化第二鉄
液貯槽6の塩化第二鉄液は濃度調整された後、再びエッ
チング液として用いられる。
In the anode circulation tank 5, when the liquid level in the tank reaches the lower limit set value of the liquid level gauge 44, the valve V4 is closed to stop the liquid feeding, and the valve V3 is opened to remove the anolyte. It is supplied from the nickel process to the anolyte circulation tank 5 until the liquid level in the tank reaches the upper limit set value of the liquid level gauge 44, and is again circulated between the anolyte circulation tank 5 and the anode chamber 32. On the other hand, the ferric chloride solution in the ferric chloride solution storage tank 6 is used as an etching solution again after its concentration is adjusted.

【0030】ここで陽極液の酸化還元電位が650mV
以上好ましくは750mVになったときに電解を終了す
るのは、図3(b)に示すFeCl2 濃度と酸化還元電
位との関係を示す特性図から明らかなように、酸化還元
電位が650mV以上になると廃液中のFeCl2 濃度
が3%以下、750mV以上になるとFeCl2 濃度が
0.2%以下になり、FeCl2 のほとんどがFeCl
3 に酸化されたと考えられるからである。
Here, the redox potential of the anolyte is 650 mV.
It is preferable to terminate the electrolysis at 750 mV as described above, as is clear from the characteristic diagram showing the relationship between the FeCl 2 concentration and the redox potential shown in FIG. 3B, when the redox potential is 650 mV or more. Then, the FeCl 2 concentration in the waste liquid becomes 3% or less, and when it becomes 750 mV or more, the FeCl 2 concentration becomes 0.2% or less, and most of FeCl 2 is FeCl 2.
This is because it is thought that it was oxidized to 3 .

【0031】またこのように再生された塩化第二鉄液に
はFeCl2 がわずかに残るが、こうしてFeCl2
残存させることにより陽極室32での塩素ガスの発生が
抑えられる。つまり陽極室32では塩素ガスの発生反応
よりもFeCl3 への酸化反応が優先的に起こるが、F
eCl2 が全て還元されてしまうと塩素ガス発生反応が
起こってしまうからである。
Although FeCl 2 slightly remains in the ferric chloride solution regenerated in this way, the generation of chlorine gas in the anode chamber 32 can be suppressed by allowing FeCl 2 to remain. That is, in the anode chamber 32, the oxidation reaction to FeCl 3 occurs preferentially over the generation reaction of chlorine gas.
This is because the chlorine gas generation reaction will occur if all of the eCl 2 is reduced.

【0032】このように本発明方法では、陰極室31に
てFeCl3 →FeCl2 の還元反応を行い、陰極室3
1から排出した廃液からニッケルを除去した液に対して
陽極室32にてFeCl2 →FeCl3 の酸化反応を行
って塩化第二鉄を再生している。このため上述の(7)
式、(8)式に示す反応式から明らかなように、塩化第
一鉄と塩化第二鉄とが1対1の関係で再生されるので、
液の増量を抑えながら塩化第二鉄液を再生することがで
きる。また再生された塩化第二鉄液のNi含有量は30
ppm程度と低いので、エッチング液として用いること
ができる。
As described above, in the method of the present invention, the reduction reaction of FeCl 3 → FeCl 2 is performed in the cathode chamber 31, and the cathode chamber 3
In the anode chamber 32, an oxidation reaction of FeCl 2 → FeCl 3 is performed on the liquid obtained by removing nickel from the waste liquid discharged from No. 1 to regenerate ferric chloride. Therefore, (7) above
As is clear from the reaction formula shown in the formula (8), since ferrous chloride and ferric chloride are regenerated in a one-to-one relationship,
The ferric chloride liquid can be regenerated while suppressing the increase in the amount of the liquid. The Ni content of the regenerated ferric chloride solution is 30.
Since it is as low as about ppm, it can be used as an etching solution.

【0033】さらに電解にあたり、隔膜33として電気
の通りが良好で実質的に水を透過しない特殊な膜を用い
ているので、電解を有効に進行させることができる。つ
まり隔膜33は電気抵抗が極めて小さく電気の通りが良
いので、陰極室31により(7)式の反応によって発生
したCl- が隔膜33を介して速やかに陽極室に透過し
て行き、陽極室32において(8)式の反応を進行させ
る。
Further, in the electrolysis, since a special membrane having good electricity passage and substantially impermeable to water is used as the diaphragm 33, the electrolysis can be effectively advanced. That is, since the diaphragm 33 has an extremely small electric resistance and is good for passing electricity, Cl generated by the reaction of the formula (7) in the cathode chamber 31 quickly permeates to the anode chamber through the diaphragm 33, and the anode chamber 32 In, the reaction of formula (8) proceeds.

【0034】一方陰極室31の廃液にはNi2+や、Fe
2+、Fe3+が存在するが、隔膜33の透水性が極めて低
く、しかも上述の実施の形態では陽極室32内の水圧を
陰極室31よりも高くして、陽極室32側から陰極室3
1側に水圧をかけているので、これらは隔膜33をほと
んど透過できない。
On the other hand, the waste liquid in the cathode chamber 31 contains Ni 2+ and Fe.
Although 2+ and Fe 3+ are present, the water permeability of the diaphragm 33 is extremely low, and in the above-described embodiment, the water pressure in the anode chamber 32 is set higher than that in the cathode chamber 31, so that the cathode chamber 32 side is exposed. Three
Since water pressure is applied to the 1 side, they hardly permeate the diaphragm 33.

【0035】つまりCl- やNi2+等は、陰極室31内
の電解液(エッチング廃液)の液流れに乗って陽極室3
2に入り込んでいくが、隔膜33の透水性が極めて低け
れば、陰極室31から陽極室32への電解液の透過量自
体が極めて少ないので、陽極室32へのNi2+等の陽イ
オンの透過量を極めて少なくすることができる。またこ
の際陽極室32側から陰極室31側へ水圧をかけるよう
にすれば、より陽極室32へ陰極室31の電解液が透過
BR>しにくくなるので、よりNi2+等の陽イオンの透過
を抑えることができる。
That is, Cl , Ni 2+, etc. ride on the liquid flow of the electrolytic solution (etching waste liquid) in the cathode chamber 31 and the anode chamber 3
However, if the water permeability of the diaphragm 33 is extremely low, the permeation amount of the electrolytic solution from the cathode chamber 31 to the anode chamber 32 is extremely small, so that cations such as Ni 2+ can enter the anode chamber 32. The amount of transmission can be extremely reduced. At this time, if the water pressure is applied from the side of the anode chamber 32 to the side of the cathode chamber 31, the electrolytic solution in the cathode chamber 31 will further permeate into the anode chamber 32.
Since it is difficult to do BR>, it is possible to further suppress the permeation of cations such as Ni 2+ .

【0036】これに対しCl- は陰イオンであるため、
電解液の液流れによる陽極室32への透過はほとんど抑
えられているものの、陽極32aの電気力によって陽極
室32に移動していき、しかも既述の通り、前記隔膜3
3は電気の通りが良好であるので、Cl- は速やかに隔
膜33を透過していく。なお電気抵抗が大きくて電気の
通りが悪い隔膜を用いると、電気分解に時間がかかり、
スル−プットが悪くなると共に、陰極室31から陽極室
32に入り込むNi2+の量が多くなると考えられる。
On the other hand, since Cl - is an anion,
Although the permeation of the electrolytic solution into the anode chamber 32 due to the liquid flow is almost suppressed, it moves to the anode chamber 32 by the electric force of the anode 32a, and as described above, the diaphragm 3
Since 3 has a good electricity flow, Cl quickly permeates the diaphragm 33. If a diaphragm with a high electric resistance and poor electricity flow is used, it takes time to electrolyze,
It is considered that the throughput deteriorates and the amount of Ni 2+ entering the anode chamber 32 from the cathode chamber 31 increases.

【0037】このように本実施の形態では、電気の通り
が良好であって透水性の低い隔膜33を用いているの
で、Cl- のみを選択的に陽極室32に透過させること
ができる。仮にこのような膜を用いなければ、本発明で
は陰極室31にはニッケルを含む廃液が供給され、陽極
室32にはニッケルが除去された廃液が供給されている
ので、電解中に陰極室31からNi2+が隔膜33を透過
して陽極室32に入り込んでしまい、Niが製品に入り
込んでしまうこととなる。
As described above, in this embodiment, since the diaphragm 33 having a good electricity flow and a low water permeability is used, only Cl can be selectively permeated into the anode chamber 32. If such a film is not used, since the waste liquid containing nickel is supplied to the cathode chamber 31 and the waste liquid from which nickel has been removed is supplied to the anode chamber 32 in the present invention, the cathode chamber 31 during the electrolysis. Therefore, Ni 2+ penetrates the diaphragm 33 and enters the anode chamber 32, and Ni enters the product.

【0038】なお陰イオン交換膜を隔膜として用いれば
Cl- のみを選択的に陽極室32に移動させることがで
きるが、Ni2+等のイオンが隔膜を閉塞させてしまうた
め電解電圧が高くなったり、この結果隔膜の使用寿命が
短くなってしまい、実用的ではないと考えられる。
If an anion exchange membrane is used as a diaphragm, only Cl can be selectively moved to the anode chamber 32, but since ions such as Ni 2+ block the diaphragm, the electrolytic voltage becomes high. As a result, the useful life of the diaphragm is shortened, which is considered to be impractical.

【0039】ここで後述の実施例により、隔膜33の透
水量は0.3cc/cm2 ・min以下、電気抵抗は
0.013Ωdm2 以下であることが望ましい。このよ
うな隔膜33を用いれば実際に隔膜33を透過して陰極
室31から陽極室32に入り込むNiの濃度を約50p
pm程度以下に抑えることができ、エッチング液として
使用可能な塩化第二鉄液を再生することができる。なお
隔膜の透水性は、膜の平均孔径や膜の厚さ等によって決
定される。
Here, it is preferable that the water permeability of the diaphragm 33 is 0.3 cc / cm 2 · min or less and the electric resistance is 0.013 Ωdm 2 or less, according to an embodiment described later. If such a diaphragm 33 is used, the concentration of Ni that actually permeates the diaphragm 33 and enters the anode chamber 32 from the cathode chamber 31 is about 50 p.
It can be suppressed to about pm or less, and the ferric chloride solution usable as an etching solution can be regenerated. The water permeability of the diaphragm is determined by the average pore size of the membrane, the thickness of the membrane, and the like.

【0040】さらに本発明方法では、廃液の酸化還元電
位を検出し、これにより陰極室31における電解の終了
のタイミングと、陽極室32における電解の終了のタイ
ミングを制御しているので、既述のように陰極室31に
おいてはニッケルの析出反応、陽極室32においては塩
素ガスの発生反応を抑えることができる。
Further, in the method of the present invention, the oxidation-reduction potential of the waste liquid is detected, and the timing of the termination of electrolysis in the cathode chamber 31 and the timing of termination of the electrolysis in the anode chamber 32 are controlled by the method, so that the above-mentioned method is used. Thus, the nickel precipitation reaction in the cathode chamber 31 and the chlorine gas generation reaction in the anode chamber 32 can be suppressed.

【0041】このため電解槽内に析出したニッケルを除
去する工程や、電解槽内で発生した塩素ガスを吸収する
ための吸収塔を設ける必要がなく、電解槽3も1槽でよ
い。しかも陰極室31で発生したCl- を陽極室32に
おいてFeCl2 の酸化に利用しているので、簡易な手
法で塩化第二鉄液を再生することができる。
Therefore, there is no need to remove nickel deposited in the electrolytic cell or to provide an absorption tower for absorbing chlorine gas generated in the electrolytic cell, and the electrolytic cell 3 may be one tank. Moreover, since Cl generated in the cathode chamber 31 is used for oxidizing FeCl 2 in the anode chamber 32, the ferric chloride solution can be regenerated by a simple method.

【0042】なお上述の実施の形態ではバッチ式の場合
について説明したが、本発明方法を連続的に行う場合に
は、例えば図4に示す装置、つまり廃液を廃液受け槽
1、陰極室31、脱ニッケル工程、陽極室32、塩化第
二鉄貯槽6と連続的に通流させる装置を用いて、廃液受
け槽1と陰極室31とを接続する配管T8にバルブV5
を設けると共に、脱ニッケル工程と陽極室32とを接続
する配管T9にバルブV6を設けて、陰極室31では廃
液の酸化還元電位が所定値になったらバルブV5の開度
を制御して原料である塩化第二鉄廃液の供給量を制御す
るようにすればよいし、陽極室32では陽極液の酸化還
元電位が所定値になったらバルブV6の開度を制御して
脱ニッケル工程からの陽極液の供給量を制御するように
すればよい。
In the above-mentioned embodiment, the case of the batch type has been described, but when the method of the present invention is carried out continuously, for example, the apparatus shown in FIG. 4, that is, the waste liquid, the waste liquid receiving tank 1, the cathode chamber 31, A valve V5 is connected to a pipe T8 connecting the waste liquid receiving tank 1 and the cathode chamber 31 by using a device for continuously flowing the nickel removal process, the anode chamber 32, and the ferric chloride storage tank 6.
A valve V6 is provided in the pipe T9 that connects the denickeling process and the anode chamber 32, and in the cathode chamber 31, when the oxidation-reduction potential of the waste liquid reaches a predetermined value, the opening of the valve V5 is controlled to control the raw material. It is sufficient to control the supply amount of a certain ferric chloride waste liquid, and in the anode chamber 32, when the redox potential of the anolyte reaches a predetermined value, the opening of the valve V6 is controlled so that the anode from the nickel removal step The supply amount of the liquid may be controlled.

【0043】[0043]

【実施例】【Example】

(実施例1)FeCl2 1.7%、Ni0.7%、Fe
Cl3 46%を含み、酸化還元電位が580mVの溶液
5000gを、被エッチング材として鉄−ニッケル合金
を用いた場合の塩化第二鉄廃液の模擬液として使用し、
上述の図1に示す装置を用いて実験を行った。この際陰
極31a及び陽極32aとして白金属でコ−ティングさ
れたチタン電極を用い、隔膜33として上述のユミクロ
ン膜(電気抵抗0.001Ωdm2 、透水量0.000
8cc/cm2 ・min以下)を用いた。
(Example 1) FeCl 2 1.7%, Ni 0.7%, Fe
5000 g of a solution containing 46% of Cl 3 and having an oxidation-reduction potential of 580 mV was used as a simulated solution of ferric chloride waste solution when an iron-nickel alloy was used as the material to be etched,
Experiments were conducted using the apparatus shown in FIG. At this time, titanium electrodes coated with white metal were used as the cathode 31a and the anode 32a, and the above-mentioned Yumicron film (electrical resistance 0.001 Ωdm 2 , water permeability 0.000) was used as the diaphragm 33.
8 cc / cm 2 · min or less) was used.

【0044】先ず陰極室31に前記模擬液5000gを
供給し、陽極室32に塩化第一鉄液を5000g供給し
て、電解電圧5Vの下で前記模擬液の酸化還元電位が4
50mVになるまで電解を行った(還元工程)。還元工
程終了後の模擬液の組成はFeCl2 41%、Ni0.
77%、FeCl3 1.1%であった。この後陰極室3
2から模擬液を排出し、当該液に鉄(Fe)42gを添
加して攪拌し、ニッケルメタルを析出させて固液分離を
行った(脱ニッケル工程)。ニッケル分離後の模擬液の
組成は、FeCl2 43.8%、Ni5ppm、FeC
3 0.1%であり、酸化還元電位は10mVであっ
た。続いて陽極室32にニッケル分離後の模擬液を供給
し、陰極室31に前記模擬液(ニッケルを含む模擬液)
を供給して、電解電圧5Vの下で前記陽極室の模擬液の
酸化還元電位が750mVになるまで電解を行った(酸
化工程)。酸化工程終了後の模擬液の液量は5070g
であり、組成はFeCl3 50%、FeCl2 0.1
%、Ni10ppmであった。
First, 5000 g of the simulated liquid was supplied to the cathode chamber 31, and 5000 g of ferrous chloride liquid was supplied to the anode chamber 32, and the oxidation-reduction potential of the simulated liquid was 4 at an electrolysis voltage of 5V.
Electrolysis was performed until the voltage reached 50 mV (reduction step). The composition of the simulated liquid after the reduction process was FeCl 2 41%, Ni 0.
It was 77% and FeCl 3 1.1%. After this, cathode chamber 3
The simulated liquid was discharged from No. 2, 42 g of iron (Fe) was added to the liquid, and the mixture was stirred to deposit nickel metal for solid-liquid separation (denickel process). The composition of the simulated solution after nickel separation was FeCl 2 43.8%, Ni 5 ppm, FeC
a l 3 0.1%, the redox potential was 10 mV. Subsequently, the simulated liquid after nickel separation is supplied to the anode chamber 32, and the simulated liquid (simulated liquid containing nickel) is supplied to the cathode chamber 31.
Was supplied and electrolysis was performed under an electrolysis voltage of 5 V until the oxidation-reduction potential of the simulated solution in the anode chamber reached 750 mV (oxidation step). The amount of simulated liquid after the oxidation process is 5070g
And the composition is FeCl 3 50%, FeCl 2 0.1
%, And Ni was 10 ppm.

【0045】(実施例2)FeCl2 4.0%、Cu
1.0%、FeCl3 31.6%を含み、酸化還元電位
が600mVの溶液5000gを、被エッチング材とし
て銅を用いた場合の塩化第二鉄廃液の模擬液として使用
し、実施例1と同様の条件で還元工程を行ったところ、
工程終了後の模擬液の組成はFeCl2 29.9%、C
u1.1%、FeCl3 1.1%であった。この後陰極
室32から排出した模擬液に鉄(Fe)53gを添加し
て攪拌し、銅メタルを析出させ固液分離を行って脱銅工
程を実施したところ、銅分離後の模擬液の組成は、Fe
Cl2 33.3%、Cu0%、FeCl3 0%であっ
た。続いて実施例1と同様の条件で酸化工程を行ったと
ころ、工程終了後の模擬液の液量は5100gであり、
組成はFeCl3 39%、FeCl2 0.1%、Cu1
5ppmであった。
Example 2 FeCl 2 4.0%, Cu
Using 5000 g of a solution containing 1.0% and FeCl 3 31.6% and having an oxidation-reduction potential of 600 mV as a simulated ferric chloride waste liquid when copper was used as the material to be etched, When the reduction process was performed under similar conditions,
After completion of the process, the composition of the simulated solution was 29.9% FeCl 2 and C
u 1.1% and FeCl 3 1.1%. After that, 53 g of iron (Fe) was added to the simulated liquid discharged from the cathode chamber 32 and stirred, copper metal was deposited, solid-liquid separation was performed, and a copper removal step was performed. Is Fe
The content of Cl 2 was 33.3%, the content of Cu was 0%, and the content of FeCl 3 was 0%. Subsequently, when an oxidation process was performed under the same conditions as in Example 1, the amount of the simulated liquid after the process was 5100 g,
The composition is 39% FeCl 3 , 0.1% FeCl 2 , Cu1.
It was 5 ppm.

【0046】(実施例3)FeCl2 1.6%、Ni
0.6%、Cr300ppm、FeCl3 46.4%を
含み、酸化還元電位が585mVの溶液5000gを、
被エッチング材として鉄−クロム−ニッケル合金を用い
た場合の塩化第二鉄廃液の模擬液として使用し、実施例
1と同様の条件で還元工程を行ったところ、工程終了後
の模擬液の組成はFeCl2 41%、Ni0.75%、
Cr350ppm、FeCl3 1.2%であった。この
後陰極室32から排出した模擬液に鉄(Fe)70gを
添加して攪拌し、ニッケルメタルを析出させると共に、
鉄の投入により模擬液のpHが3.5以上となるのでク
ロムを水酸化物として析出させ、これらの固液分離を行
って脱金属工程を実施したところ、ニッケルとクロム分
離後の模擬液の組成は、FeCl243.2%、Ni5
ppm、Cr10ppm、FeCl3 0.13%であっ
た。続いて実施例1と同様の条件で酸化工程を行ったと
ころ、工程終了後の模擬液の液量は5090gであり、
組成はFeCl3 49%、FeCl2 0.1%、Ni1
2ppm、Cr15ppmであった。
(Example 3) FeCl 2 1.6%, Ni
5000 g of a solution containing 0.6%, Cr 300 ppm and FeCl 3 46.4% and having a redox potential of 585 mV,
The iron-chromium-nickel alloy used as the material to be etched was used as a simulated liquid of ferric chloride waste liquid, and a reduction process was performed under the same conditions as in Example 1. The composition of the simulated liquid after the process was completed. Is FeCl 2 41%, Ni 0.75%,
Cr was 350 ppm and FeCl 3 was 1.2%. After that, 70 g of iron (Fe) was added to the simulated liquid discharged from the cathode chamber 32 and stirred to precipitate nickel metal,
Since the pH of the simulated liquid becomes 3.5 or more when iron is added, chromium is deposited as hydroxide, and solid-liquid separation of these is carried out and a demetallizing step is carried out. The composition is FeCl 2 43.2%, Ni 5
It was ppm, Cr 10 ppm, and FeCl 3 0.13%. Subsequently, when the oxidation step was performed under the same conditions as in Example 1, the amount of the simulated liquid after the step was 5090 g,
The composition is 49% FeCl 3 , 0.1% FeCl 2 , and Ni1.
It was 2 ppm and Cr 15 ppm.

【0047】以上の実験例により、本発明方法によれ
ば、液量を増量することなく塩化第二鉄液を再生するこ
とができ、しかも再生された塩化第二鉄液はNi(C
u)濃度が50ppm以下であって低いので、エッチン
グ液として用いることができることが確認された。また
酸化還元電位によって電解の終了のタイミングを制御す
ることにより、還元工程においてはニッケル(銅)の析
出が抑えられ、酸化工程において塩素ガスの発生が抑え
られることが確認された。
According to the above experimental example, according to the method of the present invention, the ferric chloride solution can be regenerated without increasing the amount of the solution, and the regenerated ferric chloride solution is Ni (C
Since the u) concentration is as low as 50 ppm or less, it was confirmed that it can be used as an etching solution. It was also confirmed that by controlling the timing of termination of electrolysis by the oxidation-reduction potential, nickel (copper) deposition was suppressed in the reduction process and chlorine gas generation was suppressed in the oxidation process.

【0048】(実施例4)隔膜33として種々のユミク
ロン膜を用いて、実施例1と同様の模擬液を用い、他の
条件も同様にして塩化第二鉄液の再生処理を行った。用
いたユミクロン膜の特性と、再生された塩化第二鉄液中
のニッケル濃度について図5(a)に示す。また実施例
2、3と同様の模擬液を用いて同様の実験を行った場合
について図5(a)、(b)、(c)に夫々示す。
(Example 4) Using various Yumicron membranes as the diaphragm 33, the same simulated solution as in Example 1 was used, and the ferric chloride solution was regenerated under the other conditions. The characteristics of the used Umicron film and the nickel concentration in the regenerated ferric chloride solution are shown in FIG. 5 (a). Further, FIGS. 5 (a), 5 (b) and 5 (c) show cases where the same experiment was performed using the same simulated solution as in Examples 2 and 3, respectively.

【0049】この実施例により、透水量が0.3cc/
cm2 ・min以下の隔膜を用いれば、再生された塩化
第二鉄液中のニッケル濃度、銅濃度、クロム濃度を共に
50ppm以下にできることが確認された。また電気抵
抗は0.013Ω・dm2 以下であれば、電気分解に要
する時間がそれ程長くならないことが確認された。
According to this embodiment, the water permeability is 0.3 cc /
It was confirmed that the nickel concentration, the copper concentration, and the chromium concentration in the regenerated ferric chloride solution could all be reduced to 50 ppm or less by using a diaphragm of cm 2 · min or less. It was also confirmed that if the electric resistance is 0.013 Ω · dm 2 or less, the time required for electrolysis will not be so long.

【0050】以上において本発明方法では、脱金属工程
は、例えばNi(Cu、Cr)選択性イオン交換樹脂を
用いる方法や溶解度差を利用した方法等により行うよう
にしてもよい。
In the above-mentioned method of the present invention, the demetallizing step may be carried out by, for example, a method using Ni (Cu, Cr) selective ion exchange resin or a method utilizing the difference in solubility.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、被エッチング材をなす
金属と塩化第二鉄とを含む塩化第二鉄廃液を電解により
再生するにあたり、簡易な方法で液量の増加を抑えなが
ら塩化第二鉄液を再生することができる。
According to the present invention, when the ferric chloride waste liquid containing the metal forming the material to be etched and ferric chloride is regenerated by electrolysis, it is possible to suppress the increase of the liquid amount by a simple method. The ferric solution can be regenerated.

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

【図1】本発明方法を実施するための塩化第二鉄液の再
生装置の一実施の形態を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a ferric chloride liquid regenerating apparatus for carrying out the method of the present invention.

【図2】本発明方法を説明するための工程図である。FIG. 2 is a process chart for explaining the method of the present invention.

【図3】塩化第二鉄濃度と酸化還元電位との関係、塩化
第一鉄濃度と酸化還元電位との関係を示す特性図であ
る。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between ferric chloride concentration and redox potential, and a relationship between ferrous chloride concentration and redox potential.

【図4】本発明方法を実施するための塩化第二鉄液の再
生装置の他の例を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing another example of a ferric chloride liquid regenerating apparatus for carrying out the method of the present invention.

【図5】隔膜の透水量、電気抵抗と、再生された塩化第
二鉄液中のニッケル(銅、クロム)濃度との関係を示す
表である。
FIG. 5 is a table showing the relationship between the amount of water permeation and electric resistance of the diaphragm and the concentration of nickel (copper, chromium) in the regenerated ferric chloride solution.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 廃液循環槽 3 電解槽 31 陰極室 31a 陰極 32 陽極室 32a 陽極 33 隔膜 41、43 酸化還元電位 5 陽極液循環槽 V1〜V6 バルブ 2 Waste liquid circulation tank 3 electrolysis tank 31 Cathode chamber 31a cathode 32 Anode chamber 32a anode 33 diaphragm 41,43 Redox potential 5 Anolyte circulation tank V1 to V6 valves

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23F 1/46 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C23F 1/46

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 塩化第二鉄液をエッチング液として用い
て被エッチング材をなす金属をエッチングした後の、前
記金属と塩化第二鉄とを含むエッチング廃液から塩化第
二鉄液を再生するための塩化第二鉄液の再生方法におい
て、 実質的に水を透過しない隔膜により陰極室と陽極室とに
区画された電解槽の陰極室において前記エッチング廃液
酸化還元電位を検出しながら電解し、前記金属が析出
しないように当該エッチング廃液に塩化第二鉄がわずか
に残る状態で、前記酸化還元電位が第1の電位になるま
で、前記エッチング廃液に含まれる塩化第二鉄の大部分
を塩化第一鉄に還元する還元工程と、 次いで前記還元工程が行われた電解後のエッチング廃液
を陰極室の外に取り出し、この廃液中の前記金属を分離
する脱金属工程と、 次いで前記脱金属工程が行われたエッチング廃液を前記
陽極室に導入して酸化還元電位を検出しながら電解し、
塩素ガスが発生しないように前記エッチング廃液に塩化
第一鉄がわずかに残る状態で、前記酸化還元電位が第2
の電位になるまで前記エッチング廃液に含まれる塩化第
一鉄を酸化して、塩化第二鉄液を再生する酸化工程と、
を備え、 前記還元工程と酸化工程とを同一の電解槽の中で同時に
行うことを特徴とする塩化第二鉄液の再生方法。
1. To regenerate ferric chloride liquid from an etching waste liquid containing the metal and ferric chloride after etching a metal forming an etching target material using ferric chloride liquid as an etching liquid In the method of regenerating the ferric chloride solution, electrolyzing the etching waste solution in the cathode chamber of the electrolytic cell divided into a cathode chamber and an anode chamber by a membrane that is substantially impermeable to water while detecting the redox potential , While the ferric chloride slightly remains in the etching waste liquid so that the metal is not deposited, the redox potential becomes the first potential.
In the reduction step of reducing the bulk of the ferric chloride contained in the waste etching solution to ferrous chloride, then removed the etching waste liquid after electrolysis the reduction step is performed outside the cathode chamber, the waste A demetallizing step of separating the metal in, and then introducing the etching waste liquid in which the demetallizing step has been performed into the anode chamber to perform electrolysis while detecting the redox potential ,
Chlorine is added to the etching waste liquid so that chlorine gas is not generated.
With a slight amount of ferrous iron remaining, the redox potential becomes
An oxidation step of oxidizing ferrous chloride contained in the etching waste liquid until the potential reaches , and regenerating the ferric chloride solution.
And a step of regenerating the ferric chloride solution, wherein the reducing step and the oxidizing step are performed simultaneously in the same electrolytic cell.
【請求項2】 前記被エッチング材をなす金属は、銅、
ニッケル、クロム、ニッケル−鉄合金又は鉄−ニッケル
−クロム合金であることを特徴とする請求項1記載の塩
化第二鉄液の再生方法。
2. The metal forming the material to be etched is copper,
Nickel, chromium, nickel-iron alloy or iron-nickel
-Salt according to claim 1, characterized in that it is a chromium alloy.
Method of regenerating ferric chloride liquid.
【請求項3】 前記実質的に水を透過しない隔膜は、透
水量が0.3cc/cm2・min以下の隔膜であるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の塩化第二鉄液の再
生方法。
3. The membrane that is substantially impermeable to water is permeable.
It must be a diaphragm with a water content of 0.3 cc / cm 2 · min or less.
Reconstitution of the ferric chloride liquid according to claim 1 or 2, characterized in that
Raw method.
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