JP4111412B2 - 金属の電解加工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物の発生量を減少させた金属の電解加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属の電解研磨、電解バリ取り等の電解加工には、電解加工能力の大きい硝酸ナトリウムを主成分とする電解液が用いられているが、電解によって生ずる金属の溶解物質が金属水酸化物として電解液中に蓄積されていくので、次第に電解液が老化する。
【０００３】
そこで従来は、図４に示すようにクリーンタンク１から電解液を電解工程２に供給して電解加工を行い、ダーティタンク３に戻された使用後の電解液を分離機４にかけて、電解液中に含まれている金属の溶解物質を分離してスラリーとして廃棄する一方、ろ液をクリーンタンク１に戻していた。しかしこの方法では電解加工が進むにつれてｐＨ値が上昇するため、加工仕上がりを安定させることが困難であった。しかも、スラリーとともに多くの電解液が系外に廃棄されてしまうという問題もあった。
【０００４】
また従来から図４に示すように、洗浄工程５からの洗浄排水を大気濃縮装置６で蒸発させることにより濃縮して排水をなくするとともに、電解工程２で発生する反応ガスを大気濃縮装置６で洗浄排水と気液接触させて浄化し、クリーンガスとして大気中に放出している。しかし大気濃縮装置６は水分を減少させるだけであるため、濃縮液タンク７内で次第に金属の溶解物質や電解液の成分が濃縮されて行き、一定期間ごとに廃液として処理する必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、系外への電解液の放出量を最小限に抑制するとともに、廃液処理の必要をなくし、しかも加工仕上がりを安定させることができる金属の電解加工方法を提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、金属の電解加工に使用した硝酸ナトリウムを主成分とする電解液をｐＨ調整したうえ分離機にかけ、金属の溶解物質をスラリーとして分離するとともにろ液は電解工程に戻し、分離されたスラリーは大気濃縮装置で濃縮された洗浄排水と混合してフィルタープレスに送り、固形分をスラッジとして廃棄する一方、ろ液は電解工程に戻すことを特徴とするものである。なお、ｐＨ調整は硝酸を用いて行うことが好ましい。
【０００７】
本発明では、電解液をｐＨ調整したうえ分離機にかけて金属の溶解物質を分離するとともにろ液を電解工程に戻すようにしたので、電解液のｐＨ値の上昇を招くこともなく、加工仕上がりを安定させることができる。また分離されたスラリーは大気濃縮装置で濃縮された洗浄排水と混合してフィルタープレスで固液分離し、ろ液を電解槽に戻すようにしたので、洗浄工程からの排水を廃液として処理する必要もなくなり、系外にはフィルタープレスで分離されたスラッジのみを放出するだけでよい。以下に本発明の実施形態を説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）図１は本発明の第１の実施形態を示すフローシートであり、クリーンタンク１から電解液を電解工程２に供給して電解加工を行い、使用後の電解液はダーティタンク兼ｐＨ調整タンク１０に戻される。この使用後の電解液には金属の溶解物質が蓄積されているので、硝酸または水酸化ナトリウムを添加してｐＨ調整を行い、硝酸ナトリウム電解液と同等の中性付近として金属水酸化物とする。このｐＨ調整された電解液は分離機４にかけられ、金属の溶解物質をスラリーとして分離するとともにろ液は電解工程２のクリーンタンク１に戻されるが、ろ液のｐＨは硝酸ナトリウム電解液と同等であるから電解液のｐＨ変動はなく、加工仕上がりの安定化を図ることができる。スラリーは混合タンク１１に導かれる。なお分離機４のろ液はダーティタンク兼ｐＨ調整タンク１０を介してクリーンタンク１に戻してもよい。
【０００９】
一般にｐＨ調整には硫酸が用いられるのであるが、硝酸を用いることにより中和生成物を硝酸ナトリウムとすることができる。これは電解液組成と同一であるから、クリーンタンク１に戻しても電解液の変質を招くことはない。またｐＨ調整のためのセンサとしては、ｐＨ計を用いるのが一般的であるが、ｐＨ電極の汚損によりｐＨ調整に不安のある場合には、電解加工に要した電流量（例えばアンペア秒）に対応した量の硝酸を加えてもよい。加工される金属が鉄鋼の場合、電流量１０００アンペア秒当たり０．２〜０．３ｍＬ程度の硝酸を加えればよい。
【００１０】
従来と同様に、この実施形態でも洗浄工程５からの洗浄排水を大気濃縮装置６で蒸発させることにより濃縮するとともに、電解工程２で発生する反応ガスを大気濃縮装置６で洗浄排水と気液接触させて浄化し、クリーンガスとして大気中に放出している。しかしこの実施形態では濃縮液タンク７内から洗浄排水の一部が混合タンク１１に取り出され、スラリーと混合される。この混合液はフィルタープレス１２に送られ、固液分離されて金属水酸化物を主体とする固形分はスラッジとして廃棄される。このスラッジはスラリーよりも固形分が多く電解液はわずかであるから、系外への電解液の放出量は従来よりも大幅に減少する。
【００１１】
また、フィルタープレス１２のろ液は電解液成分を含むため、クリーンタンク１に戻されて再び電解工程２の電解液として使用される。この結果、洗浄排水中の水分の大部分は大気濃縮装置６で蒸発されるとともに、残部は電解液成分（硝酸ナトリウム）とともに電解工程２に戻されるため、従来のような濃縮液タンク７の廃液処理は不要となる。
【００１２】
（第２の実施形態）図２は本発明の第２の実施形態を示すフローシートである。
前記した第１の実施形態では、装置の小型化を図るためにダーティタンク兼ｐＨ調整タンク１０を用いたが、第２の実施形態はダーティタンク３とｐＨ調整タンク１３とを分離したものである。第２の実施形態では、大気濃縮装置６で濃縮された洗浄排水もこのｐＨ調整タンク１３でｐＨ調整されたうえ、フィルタープレス１２で固液分離されてろ液はクリーンタンク１またはダーティタンク３に戻される。このろ液はｐＨ調整済みの液であるから、第１の実施形態よりも電解液の安定化を図ることができる。
【００１３】
（第３の実施形態）図３は本発明の第３の実施形態を示すフローシートである。
この第３の実施形態は、スラッジ中に含まれる電解液成分（硝酸ナトリウム）の量を更に少なくすることを狙ったものである。この実施形態では、ｐＨ調整タンク１３内の液（電解工程２からのスラリーと、大気濃縮装置６で濃縮された洗浄排水との混合液をｐＨ調整した液）を第２の分離機１４で固液分離し、ろ液はクリーンタンク１に戻すとともに、スラリーはスラリータンク１５において水を添加され希釈される。その後、フィルタープレス１２で固液分離されてろ液は濃縮液タンク７に戻され、スラッジは廃棄される。
【００１４】
このように、第３の実施形態ではスラリーを水で希釈したうえフィルタープレス１２で固液分離が行われるので、スラッジ中に含まれる電解液成分を他の実施形態の場合よりも減少させることができ、硝酸ナトリウムの系外への持ち出しロスを少なくすることができる。なお、本発明を実施するための装置構成は上記の実施形態に限定されるものではなく、細部の構成は様々に変更することが可能である。
【００１５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の金属の電解加工方法によれば、スラッジとともに系外へ持ち出される電解液の量を最小限に抑制することができるとともに、濃縮された洗浄排水を廃液処理する必要もなくすることができる。しかも電解工程の電解液のｐＨは一定に保たれるので、加工仕上がりを安定させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態を示すフローシートである。
【図２】第２の実施形態を示すフローシートである。
【図３】第３の実施形態を示すフローシートである。
【図４】従来例を示すフローシートである。
【符号の説明】
１ クリーンタンク
２ 電解工程
３ ダーティタンク
４ 分離機
５ 洗浄工程
６ 大気濃縮装置
７ 濃縮液タンク
１０ ダーティタンク兼ｐＨ調整タンク
１１ 混合タンク
１２ フィルタープレス
１３ ｐＨ調整タンク
１４ 第２の分離機
１５ スラリータンク

Claims (2)

1. 金属の電解加工に使用した硝酸ナトリウムを主成分とする電解液をｐＨ調整したうえ分離機にかけ、金属の溶解物質をスラリーとして分離するとともにろ液は電解工程に戻し、分離されたスラリーは大気濃縮装置で濃縮された洗浄排水と混合してフィルタープレスに送り、固形分をスラッジとして廃棄する一方、ろ液は電解工程に戻すことを特徴とする金属の電解加工方法。
2. 硝酸を用いてｐＨ調整を行う請求項１に記載の金属の電解加工方法。

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