JPH0141395B2 - - Google Patents
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- JPH0141395B2 JPH0141395B2 JP16728881A JP16728881A JPH0141395B2 JP H0141395 B2 JPH0141395 B2 JP H0141395B2 JP 16728881 A JP16728881 A JP 16728881A JP 16728881 A JP16728881 A JP 16728881A JP H0141395 B2 JPH0141395 B2 JP H0141395B2
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Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
この出願の発明は、鉄の酸処理液より有価成分
を回収する方法に関し、特に鉄の酸洗廃液を吸着
処理、酸化処理及び溶媒抽出処理して、廃液中の
塩酸及び鉄を高純度で回収する方法に関する。 鉄の酸洗廃液は、例えば、鉄鋼製品の製造にお
ける塩酸による表面洗浄工程で大量に生じ、該酸
処理液中に多量に含まれる塩酸及び鉄を回収する
ことは、公害防止及び省資源上望ましい。 しかし、該酸処理液中には、鉛、亜鉛等が不純
物金属イオンとして少量溶存し、このような酸処
理液から従来知られている方法で塩酸と共に純度
の高い鉄を効率良く分離回収することは困難であ
つた。 即ち、酸処理廃液を減圧下、低温で蒸留濃縮す
る蒸発濃縮法や、該液を噴霧状にして熱分解炉中
高温で分解する熱分解炉法が塩酸を回収する方法
として知られているが、これらの方法は、激しい
腐食に耐える高価な装置材料が必要であり、また
蒸発や加熱に多量のエネルギーを要する上、塩酸
を回収する方法であるため、同時に鉄を高純度に
回収することは容易にできない。また、溶媒抽出
法と電解法を組み合わせて廃液中の塩酸及び重金
属を分離回収する方法が特公昭56−5827号として
知られているが、工程が非常に複雑で、多数の装
置タンク類を要し、しかも微量の不純物金属イオ
ンの分離には効率が低いため、この方法を鉄の酸
処理液に適用することは多くの問題がある。 本発明は、上記の問題を解決するためになされ
たもので、鉄の塩酸処理液より塩酸及び鉄を高純
度で効率良く回収する方法を提供することを目的
とする。 本発明は、鉄の塩酸処理液をアニオン交換樹脂
と接触させて不純物金属イオンを吸着除去し、該
吸着除去液を酸化処理して主成分として含まれる
Fe2+イオンをFe3+イオンに転化し、次いで該酸
化処理液を溶媒抽出法により処理して塩酸と鉄を
分離回収することを特徴とする鉄の酸処理液より
有価成分を回収する方法である。 本発明は、酸処理液中に含まれる鉛、亜鉛等の
微量不純物金属イオンをアニオン交換樹脂を用い
て吸着除去し、次いで溶存するFe2+イオンを
Fe3+イオンに酸化処理した後、主成分である塩
酸及び鉄を溶媒抽出法により分離回収するもの
で、かくすることにより、前記した本発明の目的
が十分達成され、小型の装置で、塩酸と共に、極
めて純度の高い鉄を効率良く容易に分離回収でき
る効果が得られる。 溶媒抽出法による廃塩酸の回収法は、通常第一
工程で不純物金属イオンを抽出除去し、第二工程
で主成分金属イオンを抽出し、同時に塩酸を回収
する有力な方法である。しかし、溶媒抽出法は大
量に存在する成分の分離には極めて有効である
が、数百〜数十ppm程度の微量成分の抽出除去に
おいては、効率が悪く、完全に除去するには多く
の段数を要し、膨大な装置となつて実際上不可能
である。 そこで、本発明は、該微量不純物成分をアニオ
ン交換樹脂を用いて吸着除去し、更に溶媒抽出を
行えば、主成分鉄を効率良く、しかも高純度で塩
酸と共に回収し得ることに着目し、検討した結
果、鉄の塩酸処理液においては、処理液中に含ま
れるFe2+はアニオン交換樹脂に吸着されにくく、
一方、Pb2+、Zn2+等は容易に吸着除去できる事、
及び、Fe2+は特に低PH域で溶媒抽出し難いのに
対し、Fe3+は容易に抽出可能である事実に基き、
該酸処理液を先ず、アニオン交換樹脂と接触させ
てPb、Zn等の不純物のみ吸着除去し、次いで該
処理液を酸化処理して溶存するFe2+をFe3+に転
化した後、該塩酸処理液を溶媒抽出することによ
り、高純度の鉄と塩酸を小規模の装置で効率良く
容易に分離回収し得ることを見い出した。 更に詳述すれば、一般にイオン交換樹脂による
イオンの吸着除去は、樹脂カラムに充填して使用
した場合、段数が無限に近い状態となり、微量成
分でもほゞ完全に吸着除去できる。塩酸液中で
は、多くの金属が錯アニオンを形成し、アニオン
交換樹脂を用いることにより、錯アニオンを形成
する金属が次式で示すような交換反応で効率良く
除去される。 Ｒ−Cl＋HMClo+1→Ｒ−MClo+1＋HCl …(1) （Ｒはアニオン交換樹脂、Ｍはｎ価の金属を示
す）該錯アニオンを形成する金属は、Pb2+、
Zn2+の他、Fe3+、Ru4+、Ir4+、Pt4+、Pd2+、
Cd2+、Ag+、Hg2+、Bi3+、W6+などが知られ、
従つてこれらの金属は、不純物としてアニオン交
換樹脂により除去可能である。而かるに鉄の塩酸
処理液中の鉄分はFe2+イオンとして溶存するの
で、アニオン交換樹脂に吸着されず、Pb2+、
Zn2+等の不純物金属のみが吸着除去される。 本発明において、アニオン交換樹脂による吸着
は、公知の手段を適用して行うことができ、アニ
オンを交換可能な、三次元に重複合した高分子基
体に、交換基として４級アンモニウム基または１
〜３級アミンを結合させた種々市販の如きアニオ
ン交換樹脂をカラムに充填して行う方法が好適で
ある。該吸着処理において、塩酸濃度が2N以下
では不純物金属イオンの除去が不十分であり、ま
た8N以上ではFe2+イオンの吸着が一部起るので、
本発明の該吸着工程時の塩酸濃度は2N〜8Nの範
囲であることが好ましい。また吸着後のアニオン
交換樹脂は、水または希塩酸により次式に示すよ
うに容易に脱着でき、繰り返えし再生使用可能で
ある。 Ｒ−MClo+1＋H2O→Ｒ−Cl＋MClo＋H2O …(2) かくして、不純物が除去された酸処理液は純粋
な鉄分と塩酸の溶液として得られるが、該液中の
鉄分は、前記したように、溶媒抽出しにくい
Fe2+イオンとして存在するため、溶媒抽出する
前に該Fe2+イオンを抽出可能なFe3+イオンに酸
化処理する必要がある。 本発明において、該酸化処理は、公知の化学的
又は電気化学的種々の酸化法を適用できる。例え
ば酸化剤の注入、酸化性気体の吹込、電解酸化等
があり、処理液を汚染せず、かつ酸化を定量的に
行うため、過酸化水素、オゾン、空気、酸素ガ
ス、塩素ガスによる酸化法又は、電解酸化法及び
それらの組み合わせが好適である。電解酸化は、
該処理液を公知の隔膜電解槽の陽極室に導いて通
電することにより容易に行うことができる。次い
で、該酸化処理液を溶媒抽出法により処理して、
塩酸と鉄を分離回収する。溶媒抽出処理は、従来
から知られている方法を適用でき、本発明におい
ては、塩酸液中のFe3+イオンを抽出可能な、リ
ン酸エステル類、例えばDEHP（ジ−２−エチル
ヘキシルリン酸）、DBP（ジブチルリン酸）、TBP
（リン酸トリブチル）及び第１〜４級アミン類、
例えばTOA（トリイソオクチルアミン）等が溶媒
として好適に使用される。該溶媒と処理液とは撹
拌等により十分接触混合した後静置され、鉄イオ
ンが移行抽出された溶媒層と塩酸液層とに分離さ
れる。溶媒に抽出された鉄は、用途により塩化
物、水酸化物等の形で剥離可能である。剥離剤と
しては水、塩酸等が好適であり、剥離後の溶媒は
循環再使用することができる。また、水によつて
FeCl3として剥離された液は電解による酸化工程
の陰極液として用いれば、電解電圧を低下させる
ことができ、電力の節約効果が得られる。 以下、本発明を添付フローシートを参照して述
べるが、本発明はこれに限定されるものではな
い。 実施例 鉄の塩酸による酸洗工程１で生成した下記組成
の酸処理液を吸着工程２の強塩基性アニオン交換
樹脂（商品名ダイヤイオンSA10A）を充填した
カラムにSV10で通液した。
を回収する方法に関し、特に鉄の酸洗廃液を吸着
処理、酸化処理及び溶媒抽出処理して、廃液中の
塩酸及び鉄を高純度で回収する方法に関する。 鉄の酸洗廃液は、例えば、鉄鋼製品の製造にお
ける塩酸による表面洗浄工程で大量に生じ、該酸
処理液中に多量に含まれる塩酸及び鉄を回収する
ことは、公害防止及び省資源上望ましい。 しかし、該酸処理液中には、鉛、亜鉛等が不純
物金属イオンとして少量溶存し、このような酸処
理液から従来知られている方法で塩酸と共に純度
の高い鉄を効率良く分離回収することは困難であ
つた。 即ち、酸処理廃液を減圧下、低温で蒸留濃縮す
る蒸発濃縮法や、該液を噴霧状にして熱分解炉中
高温で分解する熱分解炉法が塩酸を回収する方法
として知られているが、これらの方法は、激しい
腐食に耐える高価な装置材料が必要であり、また
蒸発や加熱に多量のエネルギーを要する上、塩酸
を回収する方法であるため、同時に鉄を高純度に
回収することは容易にできない。また、溶媒抽出
法と電解法を組み合わせて廃液中の塩酸及び重金
属を分離回収する方法が特公昭56−5827号として
知られているが、工程が非常に複雑で、多数の装
置タンク類を要し、しかも微量の不純物金属イオ
ンの分離には効率が低いため、この方法を鉄の酸
処理液に適用することは多くの問題がある。 本発明は、上記の問題を解決するためになされ
たもので、鉄の塩酸処理液より塩酸及び鉄を高純
度で効率良く回収する方法を提供することを目的
とする。 本発明は、鉄の塩酸処理液をアニオン交換樹脂
と接触させて不純物金属イオンを吸着除去し、該
吸着除去液を酸化処理して主成分として含まれる
Fe2+イオンをFe3+イオンに転化し、次いで該酸
化処理液を溶媒抽出法により処理して塩酸と鉄を
分離回収することを特徴とする鉄の酸処理液より
有価成分を回収する方法である。 本発明は、酸処理液中に含まれる鉛、亜鉛等の
微量不純物金属イオンをアニオン交換樹脂を用い
て吸着除去し、次いで溶存するFe2+イオンを
Fe3+イオンに酸化処理した後、主成分である塩
酸及び鉄を溶媒抽出法により分離回収するもの
で、かくすることにより、前記した本発明の目的
が十分達成され、小型の装置で、塩酸と共に、極
めて純度の高い鉄を効率良く容易に分離回収でき
る効果が得られる。 溶媒抽出法による廃塩酸の回収法は、通常第一
工程で不純物金属イオンを抽出除去し、第二工程
で主成分金属イオンを抽出し、同時に塩酸を回収
する有力な方法である。しかし、溶媒抽出法は大
量に存在する成分の分離には極めて有効である
が、数百〜数十ppm程度の微量成分の抽出除去に
おいては、効率が悪く、完全に除去するには多く
の段数を要し、膨大な装置となつて実際上不可能
である。 そこで、本発明は、該微量不純物成分をアニオ
ン交換樹脂を用いて吸着除去し、更に溶媒抽出を
行えば、主成分鉄を効率良く、しかも高純度で塩
酸と共に回収し得ることに着目し、検討した結
果、鉄の塩酸処理液においては、処理液中に含ま
れるFe2+はアニオン交換樹脂に吸着されにくく、
一方、Pb2+、Zn2+等は容易に吸着除去できる事、
及び、Fe2+は特に低PH域で溶媒抽出し難いのに
対し、Fe3+は容易に抽出可能である事実に基き、
該酸処理液を先ず、アニオン交換樹脂と接触させ
てPb、Zn等の不純物のみ吸着除去し、次いで該
処理液を酸化処理して溶存するFe2+をFe3+に転
化した後、該塩酸処理液を溶媒抽出することによ
り、高純度の鉄と塩酸を小規模の装置で効率良く
容易に分離回収し得ることを見い出した。 更に詳述すれば、一般にイオン交換樹脂による
イオンの吸着除去は、樹脂カラムに充填して使用
した場合、段数が無限に近い状態となり、微量成
分でもほゞ完全に吸着除去できる。塩酸液中で
は、多くの金属が錯アニオンを形成し、アニオン
交換樹脂を用いることにより、錯アニオンを形成
する金属が次式で示すような交換反応で効率良く
除去される。 Ｒ−Cl＋HMClo+1→Ｒ−MClo+1＋HCl …(1) （Ｒはアニオン交換樹脂、Ｍはｎ価の金属を示
す）該錯アニオンを形成する金属は、Pb2+、
Zn2+の他、Fe3+、Ru4+、Ir4+、Pt4+、Pd2+、
Cd2+、Ag+、Hg2+、Bi3+、W6+などが知られ、
従つてこれらの金属は、不純物としてアニオン交
換樹脂により除去可能である。而かるに鉄の塩酸
処理液中の鉄分はFe2+イオンとして溶存するの
で、アニオン交換樹脂に吸着されず、Pb2+、
Zn2+等の不純物金属のみが吸着除去される。 本発明において、アニオン交換樹脂による吸着
は、公知の手段を適用して行うことができ、アニ
オンを交換可能な、三次元に重複合した高分子基
体に、交換基として４級アンモニウム基または１
〜３級アミンを結合させた種々市販の如きアニオ
ン交換樹脂をカラムに充填して行う方法が好適で
ある。該吸着処理において、塩酸濃度が2N以下
では不純物金属イオンの除去が不十分であり、ま
た8N以上ではFe2+イオンの吸着が一部起るので、
本発明の該吸着工程時の塩酸濃度は2N〜8Nの範
囲であることが好ましい。また吸着後のアニオン
交換樹脂は、水または希塩酸により次式に示すよ
うに容易に脱着でき、繰り返えし再生使用可能で
ある。 Ｒ−MClo+1＋H2O→Ｒ−Cl＋MClo＋H2O …(2) かくして、不純物が除去された酸処理液は純粋
な鉄分と塩酸の溶液として得られるが、該液中の
鉄分は、前記したように、溶媒抽出しにくい
Fe2+イオンとして存在するため、溶媒抽出する
前に該Fe2+イオンを抽出可能なFe3+イオンに酸
化処理する必要がある。 本発明において、該酸化処理は、公知の化学的
又は電気化学的種々の酸化法を適用できる。例え
ば酸化剤の注入、酸化性気体の吹込、電解酸化等
があり、処理液を汚染せず、かつ酸化を定量的に
行うため、過酸化水素、オゾン、空気、酸素ガ
ス、塩素ガスによる酸化法又は、電解酸化法及び
それらの組み合わせが好適である。電解酸化は、
該処理液を公知の隔膜電解槽の陽極室に導いて通
電することにより容易に行うことができる。次い
で、該酸化処理液を溶媒抽出法により処理して、
塩酸と鉄を分離回収する。溶媒抽出処理は、従来
から知られている方法を適用でき、本発明におい
ては、塩酸液中のFe3+イオンを抽出可能な、リ
ン酸エステル類、例えばDEHP（ジ−２−エチル
ヘキシルリン酸）、DBP（ジブチルリン酸）、TBP
（リン酸トリブチル）及び第１〜４級アミン類、
例えばTOA（トリイソオクチルアミン）等が溶媒
として好適に使用される。該溶媒と処理液とは撹
拌等により十分接触混合した後静置され、鉄イオ
ンが移行抽出された溶媒層と塩酸液層とに分離さ
れる。溶媒に抽出された鉄は、用途により塩化
物、水酸化物等の形で剥離可能である。剥離剤と
しては水、塩酸等が好適であり、剥離後の溶媒は
循環再使用することができる。また、水によつて
FeCl3として剥離された液は電解による酸化工程
の陰極液として用いれば、電解電圧を低下させる
ことができ、電力の節約効果が得られる。 以下、本発明を添付フローシートを参照して述
べるが、本発明はこれに限定されるものではな
い。 実施例 鉄の塩酸による酸洗工程１で生成した下記組成
の酸処理液を吸着工程２の強塩基性アニオン交換
樹脂（商品名ダイヤイオンSA10A）を充填した
カラムにSV10で通液した。
【表】
得られた排出液の組成は次の通りであり、不純
物金属は十分除去されていた。
物金属は十分除去されていた。
【表】
吸着された不純物８は脱着剤９として水を用
い、PbCl2、ZnCl2として除去された。該排出液
５m3を酸化工程３の隔膜式電解槽の陽極室に導
き、Fe2+をFe3+に酸化した。電解槽はゴムライ
ニング鉄製で陰極にはTi板、陽極には貴金属酸
化物被覆チタンを使用した。また、陰極室と陽極
室は陽イオン交換膜（商品名ナフイオン315）で
仕切り、陰極室には、後述する剥離工程５より回
収したFeCl3酸性水溶液１５を通液して、Fe3+→
Fe2+の還元反応により電解電圧の低減を図つた。
40℃、5KA、電流密度1KA／m2で電解電圧は
2.4Vとなり、約12時間電解して十分酸化処理を
行つた。 次いで、得られた酸化処理液を溶出工程４にお
いて、10％TOA（ケロシン希釈）を溶媒として用
い、２段抽出して次式の如くFe3+を溶媒層に抽
出分離し、他層で塩酸を分離回収した。 H+〔FeCl4〕-＋R3M→R3NH+〔FeCl4〕- …(3) 回収塩酸７中のFe3+は0.1ｇ／であり、前記
酸洗工程用の塩酸１１として再使用することがで
きる。 溶媒に抽出されたFe3+は剥離工程５で次式の
如く、剥離剤１４としての水と接触させて水相に
高純度のFeCl3酸性溶液として剥離された。 R3NH+〔FeCl4〕-＋H2O →R3N＋FeCl3＋HCl＋H2O 剥離後の溶媒１３は溶媒抽出工程４に循環再使
用された。
い、PbCl2、ZnCl2として除去された。該排出液
５m3を酸化工程３の隔膜式電解槽の陽極室に導
き、Fe2+をFe3+に酸化した。電解槽はゴムライ
ニング鉄製で陰極にはTi板、陽極には貴金属酸
化物被覆チタンを使用した。また、陰極室と陽極
室は陽イオン交換膜（商品名ナフイオン315）で
仕切り、陰極室には、後述する剥離工程５より回
収したFeCl3酸性水溶液１５を通液して、Fe3+→
Fe2+の還元反応により電解電圧の低減を図つた。
40℃、5KA、電流密度1KA／m2で電解電圧は
2.4Vとなり、約12時間電解して十分酸化処理を
行つた。 次いで、得られた酸化処理液を溶出工程４にお
いて、10％TOA（ケロシン希釈）を溶媒として用
い、２段抽出して次式の如くFe3+を溶媒層に抽
出分離し、他層で塩酸を分離回収した。 H+〔FeCl4〕-＋R3M→R3NH+〔FeCl4〕- …(3) 回収塩酸７中のFe3+は0.1ｇ／であり、前記
酸洗工程用の塩酸１１として再使用することがで
きる。 溶媒に抽出されたFe3+は剥離工程５で次式の
如く、剥離剤１４としての水と接触させて水相に
高純度のFeCl3酸性溶液として剥離された。 R3NH+〔FeCl4〕-＋H2O →R3N＋FeCl3＋HCl＋H2O 剥離後の溶媒１３は溶媒抽出工程４に循環再使
用された。
図面は本発明の実施例を説明するフローシート
である。 １：鉄の酸洗工程、２：吸着工程、３：酸化工
程、４：溶媒抽出工程、５：剥離工程。
である。 １：鉄の酸洗工程、２：吸着工程、３：酸化工
程、４：溶媒抽出工程、５：剥離工程。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉄の塩酸処理液をアニオン交換樹脂と接触さ
せて不純物金属イオンを吸着除去し、該吸着除去
液を酸化処理して、主成分として含まれるFe2+
イオンをFe3+イオンに転化し、次いで該酸化処
理液を溶媒抽出法により処理して塩酸と鉄を分離
回収することを特徴とする鉄の酸処理液より有価
成分の回収方法。 ２ アニオン交換樹脂による吸着時の塩酸濃度を
2N〜8Nとする特許請求の範囲第１項の方法 ３ 酸化処理を電解酸化により行う特許請求の範
囲第１項の方法。 ４ 酸化処理を過酸化水素により行う特許請求の
範囲第１項の方法。 ５ 酸化処理を空気、酸素ガス又は塩素ガスによ
り行う特許請求の範囲第１項の方法。 ６ 溶媒抽出における溶媒として、第１〜４級ア
ミン類又は、リン酸エステル類を用いる特許請求
の範囲第１項の方法。 ７ 鉄を高純度塩化鉄として分離回収する特許請
求の範囲第１項の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16728881A JPS5870879A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 鉄の酸処理液より有価成分の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16728881A JPS5870879A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 鉄の酸処理液より有価成分の回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5870879A JPS5870879A (ja) | 1983-04-27 |
| JPH0141395B2 true JPH0141395B2 (ja) | 1989-09-05 |
Family
ID=15846970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16728881A Granted JPS5870879A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 鉄の酸処理液より有価成分の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5870879A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007015900A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Kobe Steel Ltd | 重金属含有塩酸中の重金属除去方法及びその装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2537641Y2 (ja) * | 1992-08-18 | 1997-06-04 | 日本航空電子工業株式会社 | 基板間接続用コネクタ |
| JP7321945B2 (ja) | 2020-01-16 | 2023-08-07 | ポップリベット・ファスナー株式会社 | 送給及び締結用の装置及び方法 |
-
1981
- 1981-10-21 JP JP16728881A patent/JPS5870879A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007015900A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Kobe Steel Ltd | 重金属含有塩酸中の重金属除去方法及びその装置 |
| JP4699824B2 (ja) * | 2005-07-08 | 2011-06-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 塩酸中重金属除去装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5870879A (ja) | 1983-04-27 |
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