JP4399529B2 - 無電解めっき廃液の処理方法 - Google Patents
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廃液をアルカリ性にして金属水酸化物を形成させる中和沈殿法では、廃液中に無機系のCOD物質や金属有機錯体が多量に含まれているため、金属水酸化物の生成が妨げられ、凝集沈殿処理が満足すべき程度に行われ難い。また、BODおよびCODの処理も充分には行われない。
微生物の存在下に廃液の空気曝気を行う生物学的酸化法(活性汚泥法など)では、有機系物質は処理できるものの、無機系のCOD物質や重金属は殆ど処理できない。
廃液を電気的に酸化分解する方法によれば、重金属の処理は可能であるが、無機系のCOD物質等を充分に処理することができないので、処理液が高いCOD値を示すことになる。
1. 次亜リン酸塩を還元剤とする無電解めっき液の廃液のpHを調整した後、長鎖アルキルアミン系抽出剤を含む有機溶媒と接触させ、その後有機相と水相に分離し、再度、無電解めっき液の廃液からなる水相のpH値を調整し、長鎖アルキルアミン系抽出剤を含む有機溶媒と接触させる工程を繰り返すことを特徴とする無電解めっき廃液の処理方法。
2. 無電解めっき液の廃液のpHを1〜3に調整する上記項1に記載の方法。
3. 上記項1又は2の方法によって無電解めっき液の廃液中の酸成分濃度を低下させた後、該廃液中の金属イオンを除去することを特徴とする無電解めっき廃液の処理方法。
4. 廃液中の金属イオンを除去する方法が、該廃液をキレート系抽出剤及び酸性抽出剤を含む有機溶媒からなる抽出液と接触させる方法である上記項3に記載の方法。
5. 上記項4の方法で金属イオンを抽出した抽出液を溶離液と接触させて、該抽出液中の金属イオンを溶離液中に逆抽出した後、該溶離液を長鎖アルキルアミン系抽出剤を含む有機溶媒と接触させることにより、該溶離液中の硫酸イオンを除去することを特徴とする金属分の回収方法。
6. 次亜リン酸塩を還元剤とする無電解めっき液を、亜リン酸が優先的に抽出されるpH値に調整した後、長鎖アルキルアミン系抽出剤を含む有機溶媒と接触させ、その後有機相と水相に分離し、再度、無電解めっき液からなる水相のpHを亜リン酸が優先的に抽出されるpH値に調整し、長鎖アルキルアミン系抽出剤を含む有機溶媒と接触させる工程を繰り返すことを特徴とする無電解めっき液の再生方法。
7. 上記項6の方法で無電解めっき液を処理した後、めっき液の組成を調整することを特徴とする無電解めっき液の再生方法。
8. 無電解めっき液が、無電解ニッケルめっき液である上記項1〜7のいずれかに記載の方法。
9. pH調整槽と、抽出操作のための反応槽と、水相と油相を分離するための油水分離槽を有し、該pH調整槽においてpH調整されためっき液を該反応槽に供給する経路、抽出液を該反応槽に供給する経路、該反応槽中の反応液を該油水分離槽に供給する経路、及び該油水分離槽中で分離された水相を該pH調整槽に供給する経路を備えた抽出装置。
この様な無電解めっき液中には、次亜リン酸の他に、これが酸化されて生じた亜リン酸等のリン酸類や、添加剤成分に基づく有機酸等が含まれる。本発明方法によれば、処理液のpHを適正値に制御することによって、無電解めっき液から、リン酸類、有機酸類などの酸成分を効率よく除去して、廃液処理を行うことができる。また、亜リン酸が優先的に抽出されるpH値に調整して抽出処理を行うことにより、亜リン酸を選択的に除去して、無電解めっき液を再生し長寿命化することができる。
本発明方法では、抽出剤として、長鎖アルキルアミン系抽出剤を用いる。この様な抽出剤としては、例えば、一般式
で表される長鎖アルキルアミンを挙げることができる。
(1)酸成分除去:
無電解めっき液の廃液処理を行う場合には、無電解めっき液のpHを1〜3程度の範囲内に調整した後、長鎖アルキルアミン系抽出剤を含む抽出液に該めっき液を接触させればよい。pH調整には、硫酸、塩酸等の鉱酸を用いればよく、硫酸を用いることが好ましい。このpH範囲内であれば、無電解めっき液中に含まれる次亜リン酸、亜リン酸、リン酸などのリン酸類、有機酸類などが長鎖アルキルアミン系抽出剤によって抽出されて、有機相中に移動する。実際の抽出時には、具体的なpH値によって優先的に抽出される成分が異なるが、上記したpH範囲において抽出操作を繰り返すことによって、徐々に他のリン酸類、有機酸類なども除去されるので、必要とされる濃度になるまで抽出操作を繰り返すことにより、リン酸類、有機酸類等の酸成分の濃度を減少させることができる。pH値が上記範囲より低い場合には、硫酸の抽出が優先的に起こり、有機酸の抽出反応に使用される抽出剤の見かけの濃度が減少するため、非効率であると共に処理コストの増加となり、経済的に不利である。抽出効率と経済性などの面から、好ましいpH領域は1〜2程度である。
上記した方法で酸成分の除去処理を行った無電解めっき廃液から金属イオンを除去する方法については、特に限定的ではなく常法に従えばよい。尚、上記した方法で酸成分を除去した後、金属イオンを除去することにより、酸成分を除去することなく直接金属イオンを除去する場合と比較して、金属イオンの除去を短時間で行うことが可能となる。
無電解めっき液では、還元剤として用いる次亜リン酸の酸化生成物である亜リン酸が蓄積すると析出速度、皮膜特性などに悪影響がある。このため亜リン酸が蓄積した無電解めっき液については、通常、一部更新するか、全量更新する等の処置が行われている。
A+B ⇔ AB ;K11 (1)
AB+AB ⇔ A2B2 ;K22 (2)
A2B2 + A ( A3B2 ;K32 (3)
ここで、Aは未解離の酸、Bは抽出剤を示す。
それぞれの平衡定数は次式で表される。
K11 =CAB / (CACB) (4)
K22 = CA2B2 / (K11 2CA 2CB 2) (5)
K32 = CA3B2 / (K11 2K22CA 3CB 2) (6)
ここで、上式のCは濃度を示す。
抽出剤と抽出された次亜リン酸のマスバランスは次式で表される。
CB,0 = CB + K11CACB +2 K11 2K22CA 2CB 2 + 2K11 2K22K32CA 3CB 2 (7)
CA,org = K11CACB + 2K11 2K22CA 2CB 2 + 3K11 2K22K32CA 3CB 2 (8)
ここで、下付の0は初期状態、orgは抽出剤中の状態を示し、K11、K22およびK32は表1に示す値である。
本発明の無電解めっき液の廃液処理方法及び再生方法において、抽出操作に用いる抽出装置については特に限定はなく、pH調整槽、抽出操作のための反応槽、及び水相と油相を分離するための油水分離槽を備えたものであればよい。
5:pH調整ポンプ、6:ライン、7:ポンプ、8:ライン、
9:ポンプ、10:反応器、11:タンク、12:セトラー、
13:ライン、14:ポンプ、15:ライン、16:ポンプ、
17:ライン、18:ポンプ、19:反応器、20:セトラー、
21:ライン、22:ポンプ、23:ライン、24:ポンプ、25:タンク
Claims (9)
- 次亜リン酸塩を還元剤とする無電解めっき液の廃液のpHを調整した後、長鎖アルキルアミン系抽出剤を含む有機溶媒と接触させ、その後有機相と水相に分離し、再度、無電解めっき液の廃液からなる水相のpH値を調整し、長鎖アルキルアミン系抽出剤を含む有機溶媒と接触させる工程を繰り返すことを含み、該長鎖アルキルアミン系抽出剤が一般式
で表される長鎖アルキルアミンであることを特徴とする無電解めっき廃液の処理方法。 - 無電解めっき液の廃液のpHを1〜3に調整する請求項1に記載の方法。
- 請求項1又は2の方法によって無電解めっき液の廃液中の酸成分濃度を低下させた後、該廃液中の金属イオンを除去することを特徴とする無電解めっき廃液の処理方法。
- 廃液中の金属イオンを除去する方法が、該廃液をキレート系抽出剤及び酸性抽出剤を含む有機溶媒からなる抽出液と接触させる方法である請求項3に記載の方法。
- 次亜リン酸塩を還元剤とする無電解めっき液を、亜リン酸が優先的に抽出されるpH値に調整した後、長鎖アルキルアミン系抽出剤を含む有機溶媒と接触させ、その後有機相と水相に分離し、再度、無電解めっき液からなる水相のpHを亜リン酸が優先的に抽出されるpH値に調整し、長鎖アルキルアミン系抽出剤を含む有機溶媒と接触させる工程を繰り返すことを含み、該長鎖アルキルアミン系抽出剤が一般式
で表される長鎖アルキルアミンであることを特徴とする無電解めっき液の再生方法。 - 請求項6の方法で無電解めっき液を処理した後、めっき液の組成を調整することを特徴とする無電解めっき液の再生方法。
- 無電解めっき液が、無電解ニッケルめっき液である請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- pH調整槽と、抽出操作のための反応槽と、水相と油相を分離するための油水分離槽を有し、該pH調整槽においてpH調整された無電解めっき液を該反応槽に供給する経路、抽出液を該反応槽に供給する経路、該反応槽中の反応液を該油水分離槽に供給する経路、及び該油水分離槽中で分離された水相を該pH調整槽に供給する経路を備えた抽出装置。
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