JPH01108126A - 塩化第一鉄水溶液の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は塩酸又は塩化第二鉄水溶液と金属鉄とを反応せ
しめて塩化第一鉄水溶液を効率よく製造する方法に関す
る。

（従来の技術） 塩化第一鉄水溶液の製造方法としては塩酸や塩化第二鉄
水溶液と金属鉄とを反応させる方法が知られている。

このような反応では金属鉄としては板片状あるいは粉状
のものを用い、しかも塩酸や塩化第二鉄に対して過剰量
用いて、反応終了後、生成した塩化第一鉄水溶液を抜液
し、残った金属鉄に塩酸又は塩化第二鉄水溶液と若干量
の金属鉄を追加して次のバッチの反応を行なう方法がと
られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、このような方法では、間をおかずに次々とバッ
チ反応を繰り返している間はさほど問題は生じないが、
バッチ反応の間がある程度あくと装置内に残存した板片
状又は粉状の金属鉄が自己凝着で固化してしまい、こう
なるとそれ以後のバッチ反応が遅くなり、生産性が大幅
に低下し、装置内からの固化した鉄の除去も困難になる
という問題を有している。又、金属鉄や塩酸あるいは塩
化第二鉄水溶液に不純物が含まれているとこれが鉄に取
り込まれた状態で鉄が固化し、不純物の除去が困難とな
り、反応により鉄表面が溶けるたびに徐々にこれが出て
きて反応を阻害する場合も生ずるという問題を有してい
る。

本発明の目的はこのような不都合の生じる板片状又は粉
状の金属鉄の凝着固化を防止しながら塩化第一鉄を製造
する方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明の要旨は塩酸又は塩化第二鉄水溶液と板片
状及び／又は粉状の金属鉄とを熱時反応させて塩化第一
鉄水溶液を製造する方法において、反応終了後生成した
塩化第一鉄水溶液を少なくとも残存する金属鉄が浸漬す
る程度迄３時間以上保持し、次回の塩化第一鉄水溶液製
造のための塩酸又は塩化第二鉄水溶液投入直前に抜液、
濾過、回収することを特徴とする塩化第一鉄水溶液の製
造方法にある。

本発明において塩酸が用いられる場合はその比重か　　
　　　　　の塩酸を用いることが好ましく、塩化第二鉄
水溶液を用いる場合はその比重が１．３０〜１．５１の
ものを用いることが好ましい。なお、この比重の値は１
５℃での値である。

この比重はこれらの水溶液の濃度を示す指標であり、比
重が下限未満であると生成する塩化第一鉄水溶液の濃度
が低くなるため好ましくない。一方、上限以上であると
生成する塩化第一鉄水溶液が冷えた場合結晶が析出する
おそれがあり、装置への付着、配管目詰まり等のおそれ
があるので好ましくない。

又金属鉄としては板片状又は粉状のものが用いられるが
、これは表面積の大きいものを用いるためであり、板片
状のものとしては厚み数ｍｍ、縦横数ｃｍのものや帯鉄
からパンチングした後の屑等を用いることができる。

本発明においては塩酸又は塩化第二鉄水溶液と板片状及
び／又は粉状の金属鉄との反応を熱時行なうがこの反応
温度は６０〜１１０℃であることが好ましい。下限より
低い温度では反応が遅過ぎ、上限を越えると反応のコン
トロールが困難になる、反応容器として高度の耐圧容器
が必要になり好ましくない。この高温状態にする方法と
しては投入する塩化第二鉄水溶液を所定の温度に加温し
ておいてもよく、初期のみ装置内で加温してもよい。

反応は発熱反応なので反応開始後は加熱する必要はない
。反応は攪拌下行なうのが良い。上記のような条件で反
応を行なえば通常１〜３時間程度で反応は完了する。反
応終了後、生成した塩化第一鉄水溶液を抜液して板片状
又は粉状金属鉄のみをそのまま装置内に残すと、短時間
では固化することはないが、３時間以上たつと固化して
塊状となるので、次の反応開始直前化生なくとも全ての
板片状又は粉状金属鉄が充分浸漬する程度装置内に塩化
第一鉄水溶液を残しておく必要がある。即ち、反応終了
後金属鉄が浸漬するに充分なだけ水溶液を残して残りは
反応終了後、任意の時に抜液し、装置内に残存した水溶
液を次回反応直前に抜液してもよく、反応液全量を次回
反応直前迄残しておいてもよい。

本発明は車に反応生成物である塩化第一鉄水溶液の少な
くとも一部を次回反応直前化装置内に残しておくという
単純且つ全体の操作時間に何の支障もなく、追加の操作
、薬品等を使用しないて従来問題となっていた金属鉄の
固化を防止でき、回収された塩化第一鉄水溶液の品質に
も影響を与えないですむという優れた方法である。

（実施例） 以下に実施例を用いて本発明を更に説明する。

実施例１ ８０℃に加温した比重１．４７（１５℃換算）の塩化第
二鉄水溶液３００℃と厚さ２　ｍｍ、縦横釜々約３ｍｍ
の板片状の金属鉄２６０ｋｇを反応装置内に没入した。

投入時の液の色は第二鉄イオンの色である暗褐色であっ
た。投入開始時から液の温度が上昇し始め、投入終了時
には液温は９５℃になった。その後、温度は徐々に低下
し始め、９０分後には９１℃となった。この状態で装置
内に板片状の金属鉄と２００Ｌの反応液とを残したまま
装置から反応液１００Ｌを抜液したところ、液の色は塩
化第一鉄水溶液であることを示す緑色であった。これを
濾過した後の水溶液の比重は１．５０であった。装置内
に板片状の金属鉄と２００Ｌの反応液とを残した状態で
１２時間放置した。１２時間後、塩化第一鉄水溶液を抜
液し、濾過して２００１の製品を回収し、装置内の金属
鉄を肉眼で観察したところ、金属鉄の固化は認められな
かフた。又、抜液した塩化第一鉄水溶液を濾過した後の
水溶液の性状は反応終了直後に抜液した水溶液のそれと
実質上差はなかった。抜液後５０ｋｇの板片状金属鉄と
先と同様の塩化第二鉄水溶液３００１を加え再び反応さ
せ、９０分後、比重１．５０の塩化第一鉄水溶液３００
ＩＬを得た。

なお、第１回及び第２回の塩化第２鉄水溶液投入終了直
後の水溶液中の不純物として、Ｎｉ％Ｃｒ％Ｃｕの含有
量を測定したところ、いずれも各々、２２０ｍｇ／ｋｇ
　、　４３０ｍｇ／ｋｇ　、　３５０ｍｇ／ｋｇであっ
たのに対し、第１回及び第２回の反応後得られた塩化第
一鉄水溶液中に含まれるこれらの金属量はいずれも各々
１０　ｍｇ／ｋｇ　、　３　ｍｇ／ｋｇ　、　３　ｍｇ
／ｋｇと大幅に減少しており、不純物量の低下効果もあ
ることがわかった。

比較例１ 第１回の反応直後に生成した塩化第一鉄を全て抜液して
次回の反応上１２時間装置内に板片状金属鉄を装置内に
そのまま放置しておいた以外は実施例１と同様にした。

第２回塩化第二鉄水溶液投入前に装置内を観察したとこ
ろ装置内の金属鉄は自己凝着により固化して１つの大き
な塊になっていた。第２回反応で９０分経過後抜液した
反応液は緑まじりの暗褐色であり充分反応が終了してい
ないのが認められた。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明の方法においては塩酸又は塩
化第二鉄水溶液と塊状及び／又は粉状の金属鉄とを熱時
反応させて塩化第一鉄水溶液を製造する方法において、
パッチ間の時間が３時間以上あく場合に、装置内に残し
た板片状あるいは粉状の金属鉄が充分浸漬するように反
応で生成した塩化第一鉄水溶液を残しておくことにより
金属鉄の固化を防ぐことができ、しかも装置内に残存さ
せた塩化第一鉄水溶液は反応直後に抜液したものと性状
がほぼ変らず、従って、簡単な操作でトータルの操業時
間には何の影響も与えず、金属鉄固化防止のために追加
する材料も回答必要としないで金属鉄の固化を防止でき
るという優れた方法である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）塩酸又は塩化第二鉄水溶液と板片状及び／又は粉状
   の金属鉄とを熱時反応させて塩化第一鉄水溶液を製造す
   る方法において、反応終了後生成した塩化第一鉄水溶液
   を少なくとも残存する金属鉄が浸漬する程度迄保持し、
   次回の塩化第一鉄水溶液製造のための塩酸又は塩化第二
   鉄水溶液投入直前に抜液、濾過、回収することを特徴と
   する塩化第一鉄水溶液の製造方法。 ２）保持する時間がが３時間以上であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の塩化第一鉄水溶液の製造
   方法。