JP5540574B2 - 金属回収方法 - Google Patents
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Description
水酸化物は、フロックが微細で、沈殿池での分離性が不安定であるため、安定運転のためには高分子凝集剤などの沈殿補助剤が必要である。また、水酸化物スラッジは含水率70〜80%程度であり、発生した大量のスラッジの処理が問題となる。
また、この方法で、鉄とニッケルや亜鉛とを分離回収するためには、中和時のpHを2段階にする必要があり、沈殿池を2段階に設けることとなり、大きな設置スペースが必要である。
更に、水回収のために、後段でRO膜処理を行う場合、中和処理によりイオンが増加するため、RO膜へのイオン負荷が増加してしまう。
硫化物は溶解度積が低く、金属イオン濃度を低下させることができるが、硫化物の沈殿物は微細であるため、沈殿分離性が悪い。また、硫化物は酸性条件で硫化水素を発生するため、安全性の問題がある。
イオン交換樹脂はほとんどすべてのイオンを吸着するため、排水処理では金属イオン以外のイオン吸着量が大きく、金属イオン除去を目的とした場合には効率が悪い。また、その分、再生薬剤を多く必要とし、しかも、再生液中にはこれらのイオンが混合された状態で含まれるため、有価金属の回収が困難である。
イオン交換樹脂に比べて金属イオンに対する選択性は高いが、共存イオンの挙動に注意が必要である。また、金属の溶離には通常、硫酸や塩酸を使用するが、溶離のために使用する薬品量が膨大であるという問題がある。キレート樹脂塔に溶離液を通液して金属を溶離させる場合、回収される溶離液(塔流出液)中の金属濃度は、溶離液の通液量に対して徐々に増加し、さらに通液を継続すると金属濃度が徐々に低下する。金属イオン濃度がピークとなった流出画分のみを回収する方法もあるが、この場合でも金属イオン濃度は数千mg/L〜2重量%程度であり、しかも、溶離に使用する薬品量が多いという問題は解決されない。
RO膜の使用により良好な処理水質を得ることができるが、RO濃縮水側に濃縮される金属イオンは排水中の10倍程度にしかならないため、RO膜単独では金属の回収に適さない。
本発明においては、金属含有排水をキレート樹脂塔に通水し、排水中の金属イオンをキレート樹脂に吸着させる。
吸着工程終了後は、鉱酸を含む溶離液をキレート樹脂塔に通液して金属イオンを溶離させる。まず、図1bに示す如く、バルブV2,V6,V4を開(他のバルブは閉)として第1溶離液槽3に、鉱酸と純水を投入して所定の濃度の溶離液を調製する。第1溶離液槽3に前回の回収工程で回収した塔流出液が投入されている場合には、バルブV2のみを開として、鉱酸のみを添加して溶離液を調製する。
溶離工程終了後、キレート樹脂塔のキレート樹脂の間隙には、鉱酸が残留しているため、これを下向流の純水で洗い流し、塔流出液を回収する押出工程を行う。
押出工程終了後は必要に応じてキレート樹脂の再生を行う。
本発明に従って、塔流出液を回収して溶離液として再利用することにより、溶離液中の金属イオン濃度が高められるため、本発明では、溶離工程における塔流出液のうち、金属イオン濃度の高い流分を金属回収液としてキレート樹脂塔と溶離液槽との循環系から抜き出して回収する。
図1a〜図1jに示す手順で、本発明に従って、金属の回収を行った。
実施例1と同様にしてキレート樹脂による吸着を行った後、8重量%硫酸水溶液を用いて、溶離操作のみ行い、塔流出液の再利用は行わなかった。このときの塔流出液のニッケル濃度変化を図4に示した。図4より明らかなように、塔流出液のうち、ニッケル濃度の比較的高かった1〜2BVを回収するとすると、回収液のニッケル濃度は平均で2.5重量%となった。
2 キレート樹脂塔
3 第1溶離液槽
4 第2溶離液槽
5 回収液槽
Claims (7)
- 金属含有排水をキレート樹脂塔に通水して排水中の金属イオンをキレート樹脂に吸着させる吸着工程と、
金属イオンが吸着したキレート樹脂に鉱酸を含む溶離液を接触させて、キレート樹脂から金属イオンを溶離させて回収する回収工程とを有し、
該吸着工程と該回収工程とを交互に繰り返し行う金属回収方法において、
該回収工程は、
前回の回収工程で回収された塔流出液に鉱酸を添加してキレート樹脂塔に上向流で通液する溶離工程と、
該溶離工程後、キレート樹脂塔に水を下向流で通水する押出工程
とを有し、
該溶離工程における塔流出液と該押出工程における塔流出液とを回収する金属回収方法であって、
前記溶離工程において、溶離開始から0.5〜2.5BVの塔流出液を回収し、
前記押出工程において、鉱酸0.05〜0.2BVを下向流で通液した後水を通水し、押出開始から1.5BVまでの塔流出液を回収し、
2回目以降の回収工程における溶離工程で回収された、溶離開始から1.5〜2.0BVの塔流出液から任意の液量を金属回収液として抜き出すことを特徴とする金属回収方法。 - 請求項1において、前記金属回収液の金属イオン濃度が5〜20重量%であることを特徴とする金属回収方法。
- 請求項1又は2において、前記回収工程と吸着工程との間にキレート樹脂の再生工程を有することを特徴とする金属回収方法。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において、金属がニッケル、亜鉛、コバルト、クロム、銅又はカドミウムであることを特徴とする金属回収方法。
- 請求項1ないし4のいずれか1項において、鉱酸が硫酸又は塩酸であることを特徴とする金属回収方法。
- 請求項1ないし5のいずれか1項において、前記金属含有排水がメッキ洗浄排水であることを特徴とする金属回収方法。
- 請求項6において、回収された金属をメッキ浴で再利用することを特徴とする金属回収方法。
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