JP3555348B2 - Ａｌ部材の着色工程の洗浄槽からの排水中の有価物の回収方法 - Google Patents
Ａｌ部材の着色工程の洗浄槽からの排水中の有価物の回収方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ａｌ部材のニッケルメッキによる着色工程の洗浄槽の排水から有価物を回収する新規な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築材料、車両部材等に広く使用されるＡｌ部材は、近年種々のカラーに着色されている。かかるＡｌ部材の着色工程は、多くの場合、被着色物であるＡｌを陰極とするニッケル塩浴中での電気メッキからなっている。使用されるニッケル塩は、主に硫酸塩であり、これに硼酸等が添加される。
【０００３】
電気メッキ浴を出たＡｌ部材は、次いで洗浄槽で水洗されるが、この洗浄槽からの排水中にはＡｌ部材が電気メッキ浴から同伴したニッケル塩を始めとする種々の有価物が含有されることになる。従って、これをそのまま廃棄することは資源上無駄であるとともに公害上の見地よりも問題である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記ニッケル塩を始めとする種々の有価物が含有されるＡｌ部材のニッケルメッキによる着色工程の洗浄槽からの排水中の有価物を効率よく回収する新規な方法を提供するものであり、特には上記排水中の有価物をＡｌ部材のニッケルメッキによる着色工程に循環使用できる回収方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のＡｌ部材の着色工程の洗浄槽からの排水中の有価物の回収方法は、Ａｌ部材のニッケルメッキによる着色工程の洗浄槽の排水を陽極、陰極間に陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を交互に配列して構成される電気透析槽の希釈室に供給して通電することにより、上記排水中の有価物を濃縮室に回収する方法であって、電気透析槽の陽極室及び陰極室には、いずれもニッケル濃度として３〜１０００ｍｇ／ｌの硫酸ニッケル水溶液を存在せしめることを特徴とする。
【０００６】
以下に本発明について更に詳しく説明する。図１は本発明を実施する一例のフローチャートである。Ａｌ部材の着色工程のメッキ浴から出たＡｌ部材は洗浄槽に移され、その洗浄槽からの排水１はタンク２に導入され、電気透析槽３の希釈室Ｄを通じて循環される。電気透析槽３の濃縮室Ｃには、電気透析槽３の運転当初は適宜の電解液、好ましくは希釈室Ｄに供給されるのと同じ洗浄槽からの排水１を供給する。濃縮室液は、タンク４を通じて循環される。電気透析槽３の陽極室Ｅ及び陰極室Ｅ′には、電極液が供給され、タンク５を通じて循環される。
【０００７】
図２は、電気透析槽３におけるイオン交換膜の配列を示すものである。即ち、電気透析槽３では、陽極＋と陰極−との間に陽イオン交換膜Ｋと陰イオン交換膜Ａとの複数枚が交互に配列され、希釈室Ｄ及び濃縮室Ｃが交互に形成される。図２において、Ｎ−は排水中の陰イオン、Ｍ＋は排水中の陽イオンを示し、電気透析槽に通電した場合は、矢印のように陽イオン及び陰イオンは移動し、イオンの希釈及び濃縮が行われる。
【０００８】
本発明の電気透析槽３では、図２に示されるように陽極室Ｅ及び陰極室Ｅ′に隣接するイオン交換膜は、好ましくは何れも陰イオン交換膜であるのが好ましい。かかる場合、陽極室Ｅ及び陰極室Ｅ′に隣接する画室は何れも陰イオン交換膜から形成される緩衝室Ｘが形成され、該緩衝室Ｘの存在により陽極室Ｅ及び陰極室Ｅ′に面する陰イオン交換膜が破損した場合にも、電極液が希釈室Ｄ又は濃縮室Ｃに漏洩しないようにされる。緩衝室Ｘには好ましくは適宜の電解液、例えば洗浄槽からの排水１が供給せしめられる。
【０００９】
本発明において、電気透析槽の陽極室Ｅ及び陰極室Ｅ′に、上記のようにニッケル濃度として３〜１０００ｍｇ／ｌの硫酸ニッケル水溶液を存在せしめるのが重要である。ここで、上記両電極液として硫酸塩水溶液を使用するのは、この場合、電気透析槽の電極反応により水が分解され、酸素（Ｏ２）及び水素（Ｈ２）が発生し、それ以外の発生物や析出物がないので、水を補給するのみで組成変化することなく長期に安定して運転可能であるためである。
【００１０】
しかし、本発明で上記両電極液として、硫酸ナトリウム塩水溶液等を使用する場合には、電気透析槽の濃縮室液中には、量は極めて少ないもののナトリウムが含有されることになり、かかる濃縮室液をＡｌ部材の着色工程に循環使用した場合には、上記ナトリウムがたとえ微量でもＡｌ部材のメッキに極めて大きい悪影響を及ぼすので好ましくない。これは、電気透析槽の両電極室を区画するイオン交換膜としては、本来ナトリウムイオンなどの陽イオンを透過しないはずの陰イオン交換膜を使用しても上記ナトリウムイオンの漏洩が生じるので、電極液として、硫酸ナトリウムの使用ができないことが判明した。この点本発明において、両電極液としての硫酸のニッケル塩水溶液を使用した場合は、上記のように電極液が陰イオン交換膜を通じて濃縮室液に漏洩したとしても、濃縮室液には、上記ナトリウムイオンは含有されず、含有されるのは、メッキ浴に有用なニッケルであるため何らの支障がない。
【００１１】
電気透析槽の両電極液として使用される硫酸ニッケル水溶液は、ニッケル濃度として、３〜１０００ｇ／ｌの濃度であることが重要であることも判明した。濃度が小さい場合には、極液の電気抵抗が大きく好ましくなく、一方濃度が大きい場合には電気透析槽の陰極にてニッケル金属の電析が発生し、その電析品は針状成長するので陰極室に隣接するイオン交換膜を破損することになる。極液としての硫酸ニッケルは、ニッケル濃度として好ましくは１０〜１００ｍｇ／ｌが更に好適である。
【００１２】
かくして、本発明では電気透析槽３の希釈室Ｄに供給された、Ａｌ部材の着色工程の洗浄槽からの排水２は、電気透析槽による電気透析処理を通じて排水中の陽イオンＭ＋及び陰イオンＮ−が濃縮室Ｃに濃縮される。電気透析槽への通電は、電流密度が好ましくは０．０１〜０．５Ａ／ｄｍ２にて行われ、希釈室液及び濃縮室液は何れも好ましくは１〜１０ｃｍ／ｓｅｃにて循環される。
【００１３】
電気透析槽３の濃縮室液として回収される上記排水中の陽イオンＭ＋及び陰イオンＮ−からなる有価物は勿論それ自体他の資源として活用することもできるが、本発明ではその成分上Ａｌ部材の着色工程に循環使用される場合には極めて有用である。
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はかかる実施例により限定されるものでないことは勿論である。
【００１４】
【実施例】
Ａｌ部材のニッケルメッキによる着色工程の洗浄槽からの排水（組成：主成分の硫酸ニッケル１５０ｍｇ／ｌ）を、図１のフローチャートに従って処理した。電気透析槽は、図２に示したイオン交換膜の配列を有するセレミオン電気透析槽ＣＳＯ型（旭硝子社商品名：希釈室１０室、濃縮室１０室、緩衝室２室、膜有効面積１７．２ｄｍ２）を使用した。陽イオン交換膜としては、セレミオンＣＭＶ（旭硝子社商品名：強酸性均一膜、イオン交換容量３ミリ当量／ｇ乾燥樹脂）、陰イオン交換膜としては、セレミオンＡＭＶ（旭硝子社商品名：強塩基性均一膜、イオン交換容量３．５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂）をそれぞれ使用した。
【００１５】
電気透析槽の希釈室に上記排水を２００ｌ／ｈｒで循環し、濃縮室には初期上記排水を５ｃｍ／ｓｅｃで循環し、陽極室及び陰極室には、いずれもニッケル濃度として、５０ｍｇ／ｌの硫酸ニッケル水溶液を循環して電流密度０．０５Ａ／ｄｍ２にて通電したところ、約２０時間後より、希釈室液、濃縮室液及び電極室液の組成濃度が安定し、２４０時間通電後もこれは安定したままであった。この間の各液の状態は表１の通りであり、ニッケルを回収する電流効率は８７％と良好であった。
【００１６】
【表１】
【００１７】
上記電気透析槽の濃縮室液は、その組成上Ａｌ部材の着色工程に循環使用するのに全く問題がなかった。
［比較例］
上記実施例において、陽極室及び陰極室の両電極液として、ｐＨを２．５を有する硫酸水溶液を使用した他は、実施例と全く同様に実施した。
【００１８】
運転開始の直後より、両電極室液のｐＨは徐々に上昇したため、硫酸を添加しつつ、ｐＨを２．５〜３．０範囲に調整しつつ、実施例と同じく連続２４０時間運転した。希釈室液、濃縮室液及び両電極液の組成濃度は必ずしも安定した状態ではなかったが、この間の各液の平均数値は表２の通りであった。
かかる比較例では、ニッケルを回収する電流効率も５３％と低く、また得られる濃縮室液のｐＨは２．６と小さく、Ａｌ部材の着色工程への循環使用は極めて問題があった。
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、電気透析槽という簡敏な方法により、排水中の有価物であるニッケルなどが、電気透析槽の濃縮室液として、ナトリウムなどの不純物を含有することなく、高い電流効率で回収される。これらはこのままＡｌ部材のニッケルメッキによる着色工程に循環使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する一例のフロチャート。
【図２】電気透析槽におけるイオン交換膜の配列を示す図。
【符号の説明】
１ 排水
３ 電気透析槽
Ａ 陰イオン交換膜
Ｋ 陽イオン交換膜
Ｎ− 排水中の陰イオン
Ｍ＋ 排水中の陽イオン
Ｃ 濃縮室
Ｄ 希釈室
Ｅ 陽極室
Ｅ′ 陰極室
Ｘ 緩衝室
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ａｌ部材のニッケルメッキによる着色工程の洗浄槽の排水から有価物を回収する新規な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築材料、車両部材等に広く使用されるＡｌ部材は、近年種々のカラーに着色されている。かかるＡｌ部材の着色工程は、多くの場合、被着色物であるＡｌを陰極とするニッケル塩浴中での電気メッキからなっている。使用されるニッケル塩は、主に硫酸塩であり、これに硼酸等が添加される。
【０００３】
電気メッキ浴を出たＡｌ部材は、次いで洗浄槽で水洗されるが、この洗浄槽からの排水中にはＡｌ部材が電気メッキ浴から同伴したニッケル塩を始めとする種々の有価物が含有されることになる。従って、これをそのまま廃棄することは資源上無駄であるとともに公害上の見地よりも問題である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記ニッケル塩を始めとする種々の有価物が含有されるＡｌ部材のニッケルメッキによる着色工程の洗浄槽からの排水中の有価物を効率よく回収する新規な方法を提供するものであり、特には上記排水中の有価物をＡｌ部材のニッケルメッキによる着色工程に循環使用できる回収方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のＡｌ部材の着色工程の洗浄槽からの排水中の有価物の回収方法は、Ａｌ部材のニッケルメッキによる着色工程の洗浄槽の排水を陽極、陰極間に陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を交互に配列して構成される電気透析槽の希釈室に供給して通電することにより、上記排水中の有価物を濃縮室に回収する方法であって、電気透析槽の陽極室及び陰極室には、いずれもニッケル濃度として３〜１０００ｍｇ／ｌの硫酸ニッケル水溶液を存在せしめることを特徴とする。
【０００６】
以下に本発明について更に詳しく説明する。図１は本発明を実施する一例のフローチャートである。Ａｌ部材の着色工程のメッキ浴から出たＡｌ部材は洗浄槽に移され、その洗浄槽からの排水１はタンク２に導入され、電気透析槽３の希釈室Ｄを通じて循環される。電気透析槽３の濃縮室Ｃには、電気透析槽３の運転当初は適宜の電解液、好ましくは希釈室Ｄに供給されるのと同じ洗浄槽からの排水１を供給する。濃縮室液は、タンク４を通じて循環される。電気透析槽３の陽極室Ｅ及び陰極室Ｅ′には、電極液が供給され、タンク５を通じて循環される。
【０００７】
図２は、電気透析槽３におけるイオン交換膜の配列を示すものである。即ち、電気透析槽３では、陽極＋と陰極−との間に陽イオン交換膜Ｋと陰イオン交換膜Ａとの複数枚が交互に配列され、希釈室Ｄ及び濃縮室Ｃが交互に形成される。図２において、Ｎ−は排水中の陰イオン、Ｍ＋は排水中の陽イオンを示し、電気透析槽に通電した場合は、矢印のように陽イオン及び陰イオンは移動し、イオンの希釈及び濃縮が行われる。
【０００８】
本発明の電気透析槽３では、図２に示されるように陽極室Ｅ及び陰極室Ｅ′に隣接するイオン交換膜は、好ましくは何れも陰イオン交換膜であるのが好ましい。かかる場合、陽極室Ｅ及び陰極室Ｅ′に隣接する画室は何れも陰イオン交換膜から形成される緩衝室Ｘが形成され、該緩衝室Ｘの存在により陽極室Ｅ及び陰極室Ｅ′に面する陰イオン交換膜が破損した場合にも、電極液が希釈室Ｄ又は濃縮室Ｃに漏洩しないようにされる。緩衝室Ｘには好ましくは適宜の電解液、例えば洗浄槽からの排水１が供給せしめられる。
【０００９】
本発明において、電気透析槽の陽極室Ｅ及び陰極室Ｅ′に、上記のようにニッケル濃度として３〜１０００ｍｇ／ｌの硫酸ニッケル水溶液を存在せしめるのが重要である。ここで、上記両電極液として硫酸塩水溶液を使用するのは、この場合、電気透析槽の電極反応により水が分解され、酸素（Ｏ２）及び水素（Ｈ２）が発生し、それ以外の発生物や析出物がないので、水を補給するのみで組成変化することなく長期に安定して運転可能であるためである。
【００１０】
しかし、本発明で上記両電極液として、硫酸ナトリウム塩水溶液等を使用する場合には、電気透析槽の濃縮室液中には、量は極めて少ないもののナトリウムが含有されることになり、かかる濃縮室液をＡｌ部材の着色工程に循環使用した場合には、上記ナトリウムがたとえ微量でもＡｌ部材のメッキに極めて大きい悪影響を及ぼすので好ましくない。これは、電気透析槽の両電極室を区画するイオン交換膜としては、本来ナトリウムイオンなどの陽イオンを透過しないはずの陰イオン交換膜を使用しても上記ナトリウムイオンの漏洩が生じるので、電極液として、硫酸ナトリウムの使用ができないことが判明した。この点本発明において、両電極液としての硫酸のニッケル塩水溶液を使用した場合は、上記のように電極液が陰イオン交換膜を通じて濃縮室液に漏洩したとしても、濃縮室液には、上記ナトリウムイオンは含有されず、含有されるのは、メッキ浴に有用なニッケルであるため何らの支障がない。
【００１１】
電気透析槽の両電極液として使用される硫酸ニッケル水溶液は、ニッケル濃度として、３〜１０００ｇ／ｌの濃度であることが重要であることも判明した。濃度が小さい場合には、極液の電気抵抗が大きく好ましくなく、一方濃度が大きい場合には電気透析槽の陰極にてニッケル金属の電析が発生し、その電析品は針状成長するので陰極室に隣接するイオン交換膜を破損することになる。極液としての硫酸ニッケルは、ニッケル濃度として好ましくは１０〜１００ｍｇ／ｌが更に好適である。
【００１２】
かくして、本発明では電気透析槽３の希釈室Ｄに供給された、Ａｌ部材の着色工程の洗浄槽からの排水２は、電気透析槽による電気透析処理を通じて排水中の陽イオンＭ＋及び陰イオンＮ−が濃縮室Ｃに濃縮される。電気透析槽への通電は、電流密度が好ましくは０．０１〜０．５Ａ／ｄｍ２にて行われ、希釈室液及び濃縮室液は何れも好ましくは１〜１０ｃｍ／ｓｅｃにて循環される。
【００１３】
電気透析槽３の濃縮室液として回収される上記排水中の陽イオンＭ＋及び陰イオンＮ−からなる有価物は勿論それ自体他の資源として活用することもできるが、本発明ではその成分上Ａｌ部材の着色工程に循環使用される場合には極めて有用である。
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はかかる実施例により限定されるものでないことは勿論である。
【００１４】
【実施例】
Ａｌ部材のニッケルメッキによる着色工程の洗浄槽からの排水（組成：主成分の硫酸ニッケル１５０ｍｇ／ｌ）を、図１のフローチャートに従って処理した。電気透析槽は、図２に示したイオン交換膜の配列を有するセレミオン電気透析槽ＣＳＯ型（旭硝子社商品名：希釈室１０室、濃縮室１０室、緩衝室２室、膜有効面積１７．２ｄｍ２）を使用した。陽イオン交換膜としては、セレミオンＣＭＶ（旭硝子社商品名：強酸性均一膜、イオン交換容量３ミリ当量／ｇ乾燥樹脂）、陰イオン交換膜としては、セレミオンＡＭＶ（旭硝子社商品名：強塩基性均一膜、イオン交換容量３．５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂）をそれぞれ使用した。
【００１５】
電気透析槽の希釈室に上記排水を２００ｌ／ｈｒで循環し、濃縮室には初期上記排水を５ｃｍ／ｓｅｃで循環し、陽極室及び陰極室には、いずれもニッケル濃度として、５０ｍｇ／ｌの硫酸ニッケル水溶液を循環して電流密度０．０５Ａ／ｄｍ２にて通電したところ、約２０時間後より、希釈室液、濃縮室液及び電極室液の組成濃度が安定し、２４０時間通電後もこれは安定したままであった。この間の各液の状態は表１の通りであり、ニッケルを回収する電流効率は８７％と良好であった。
【００１６】
【表１】
上記電気透析槽の濃縮室液は、その組成上Ａｌ部材の着色工程に循環使用するのに全く問題がなかった。
［比較例］
上記実施例において、陽極室及び陰極室の両電極液として、ｐＨを２．５を有する硫酸水溶液を使用した他は、実施例と全く同様に実施した。
【００１８】
運転開始の直後より、両電極室液のｐＨは徐々に上昇したため、硫酸を添加しつつ、ｐＨを２．５〜３．０範囲に調整しつつ、実施例と同じく連続２４０時間運転した。希釈室液、濃縮室液及び両電極液の組成濃度は必ずしも安定した状態ではなかったが、この間の各液の平均数値は表２の通りであった。
かかる比較例では、ニッケルを回収する電流効率も５３％と低く、また得られる濃縮室液のｐＨは２．６と小さく、Ａｌ部材の着色工程への循環使用は極めて問題があった。
【００１９】
【表２】
【発明の効果】
本発明によれば、電気透析槽という簡敏な方法により、排水中の有価物であるニッケルなどが、電気透析槽の濃縮室液として、ナトリウムなどの不純物を含有することなく、高い電流効率で回収される。これらはこのままＡｌ部材のニッケルメッキによる着色工程に循環使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する一例のフロチャート。
【図２】電気透析槽におけるイオン交換膜の配列を示す図。
【符号の説明】
１ 排水
３ 電気透析槽
Ａ 陰イオン交換膜
Ｋ 陽イオン交換膜
Ｎ− 排水中の陰イオン
Ｍ＋ 排水中の陽イオン
Ｃ 濃縮室
Ｄ 希釈室
Ｅ 陽極室
Ｅ′ 陰極室
Ｘ 緩衝室
Claims (3)
- Ａｌ部材のニッケルメッキによる着色工程の洗浄槽の排水を陽極、陰極間に陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を交互に配列して構成される電気透析槽の希釈室に供給して通電することにより、上記排水中の有価物を濃縮室に回収する方法であって、電気透析槽の陽極室及び陰極室には、いずれもニッケル濃度として３〜１０００ｍｇ／ｌの硫酸ニッケル水溶液を存在せしめることを特徴とするＡｌ部材の着色工程の洗浄槽からの排水中の有価物の回収方法。
- 電気透析槽の陽極室及び陰極室に隣接するイオン交換膜がいずれも陰イオン交換膜である請求項１の回収方法。
- 電気透析槽の濃縮室に回収される濃縮溶液をＡｌ部材の着色工程に循環せしめる請求項１又は２の回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21956296A JP3555348B2 (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | Ａｌ部材の着色工程の洗浄槽からの排水中の有価物の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21956296A JP3555348B2 (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | Ａｌ部材の着色工程の洗浄槽からの排水中の有価物の回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1060696A JPH1060696A (ja) | 1998-03-03 |
| JP3555348B2 true JP3555348B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=16737461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21956296A Expired - Fee Related JP3555348B2 (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | Ａｌ部材の着色工程の洗浄槽からの排水中の有価物の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3555348B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4019644B2 (ja) * | 2001-03-07 | 2007-12-12 | 株式会社明電舎 | 浄水方法，浄水装置および浄水システム |
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1996
- 1996-08-21 JP JP21956296A patent/JP3555348B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1060696A (ja) | 1998-03-03 |
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