JPH02267288A - エッチング液再生装置 - 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、例えば第二鉄塩を主成分とする酸性エツチン
グ液の再生装置に関する。

〔従来の技術〕

鉄、ステンレス鋼などの金属材をエツチング処理するエ
ツチング液としては、第二鉄塩を主成分として、これに
ＰＨ”Ｊ整相に第二鉄塩の陰イオンと共通した陰イオン
を有する酸を添加した第二鉄塩エツチング液が多用され
ている。

このエツチング液で鉄、ステンレス鋼などの金属製品を
エツチング処理すると、 ２　Ｆｅ”　＋　Ｆｅ−＝　　３Ｆｅ”の反応式に基づ
いて金属製品がエツチングされる。

ところで、前記反応式から判るように、エツチング処理
によりエツチング液の主成分である第二鉄塩が第一鉄塩
に変化してエツチング液が劣化するために、第二鉄塩の
濃度を高めるよう新鮮酸の補充、ないしはエツチング液
の再生が必要となる。

一方、前記したエツチング液再生方法としては、従来よ
りＨ＊Ｏ＊、塩素ガスによる酸化法、電解酸化法などが
知られているが、最近では酸化効率に優れ、かつ簡易な
再生設備で対応できるオゾン吹き込み法が多く採用され
るようになっている。

このオゾン吹き込み法は、劣化した被再生エツチング液
の液中にオゾン化ガスを吹き込んで接触反応させること
により、第一鉄塩イオンを第二鉄塩イオンに酸化してエ
ツチング液を再生する方法であって再生効率に優れ、か
つ再生設備も比較的簡単な設備で対応できるなどの利点
を有する。

また、被再生エツチング液にオゾン化ガスを吹き込んで
接触反応させる手段として、被再生エツチング液を送り
込む接触反応槽の底部に散気管を配し、この散気管を通
じてオゾナイザで生成したオゾン化ガスをエツチング液
中に吹き込む方法、あるいは接触槽の上側から液中に浸
漬したノズルを通じてオゾン化ガスを吹き込む方法など
が、例えば特開昭６２−２３０９９１号公報に開示され
て公知である。

前記のエツチング液再生装置の概要を図示すると第３図
のごとくである０図において、１は金属製品のエツチン
グ処理を行うエツチング装置、２はエツチング液再生装
置の接触反応槽、３は槽２の底部に配置したオゾン散気
管、４はオゾナイザ、５は送液ポンプ、６は未反応オゾ
ンを無害化するオゾン処理器である。

かかる構成で、エツチング装置１の液溜部１ａから抽出
した被再生エツチング液を接触反応槽２に上方から導入
しつつ、槽内の底部に配した散気管３を通じてオゾン化
ガスを液中に散気することにより、被再生エツチング液
とオゾンとが接触反応する。また、接触反応槽２の排ガ
スに含まれている未反応オゾンはオゾン処理器６で無害
化された上で大気側に放出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前記した従来のエツチング液再生装置をエツ
チング装置に組合せて実施する場合に、実用面で次記の
ような難点がある。

（１）散気管を通じてオゾン化ガスをエツチング液中に
吹き込む方法では、オゾン化ガスの気泡粒径の微細化に
限度があり、かつオゾン化ガスの気泡は槽内を浮上して
いくだけで撹拌力も弱いためにオゾンの吸収率、つまり
反応効率が低く、この点をオゾンと液との接触経路を長
くしてカバーしようとすると、接触反応槽の高さが必然
的に増し、結果的に再生装置の設備が大形化する。

（２）エツチング液中には被エツチング製品の金属成分
、およびその塩化物などが含まれており、これら成分は
スラッジを形成して接触反応槽内を沈下する。これに対
して槽内の底部に配した散気管のガス吹出孔の孔径は４
０〜２０００μｍ程度であり、このために比較的短い使
用期間で散気管が前記したスラッジで目詰まりするよう
になる。したがって運転の健全維持を図るには頻繁に散
気管を清掃して目詰まりを除去するメンテナンス作業が
必要となる他、この作業を行うにはその都度再生装置の
運転を停止しなければならず、装置の稼働効率が低下す
る。

（３）エツチング液とオゾンとの反応効率が比較的低く
、接触反応槽からの排ガス中には未反応オゾンを含んで
いるい、したがって作業環境保全のためには排ガス中の
オゾンを無害化するための処理設備を別に必要とする。

本発明ば上記の点にがんがみなされたものであり、系内
でのオゾンの反応効率が高く、かつ殆どメンテナンスフ
リーで運転の健全維持が図れ、しかも設備を小形、コン
パクトに構成できるようにしたエツチング液再生装置を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明のエツチング液再生
装置は、エツチング装置の液溜部から抽出した被再生エ
ツチング液を送液ポンプ、オゾナイザから給気されたオ
ゾン化ガスを液中に注入させるエジェクタ、脱気槽を経
て前記液溜部へ自重流下式に還流させる循環ループとし
て構成するものとする。

また、前記構成における脱気槽は、ポンプ、工ジェツタ
を経て送液されて来たエツチング液を底部より槽内に導
入する上面開放形の第１の液槽と、第１の液槽よりオー
バーフローしたエツチング液を集めてエツチング装置の
液溜部へ自重流下式に還流させる第２の液槽との組合せ
からなり、かつ前記第１の液槽の内部にはラシリング、
ないしは有孔板、邪魔板などの液撹拌部材が装荷して構
成するのがよい。

〔作用〕

上記の構成で、エツチング装置より抽出した被再生エツ
チング液を送液ポンプで昇圧してエジェクタに導入する
ことにより、オゾン化ガスがエツチング液中に注入され
、かつエジェクタ内部の通路拡大部に生しる乱流でエツ
チング液とオゾン化ガスが激しく撹拌される。これによ
りエジェクタに給気されたオゾン化ガスの気泡粒径も微
細化してエツチング液との接触反応が行われ、さらにこ
の接触反応はエジェクタの後段に接続した脱気槽内を通
流する過程でも進行し、これによりエツチング液へのオ
ゾンの吸収はほぼ溶解平衡値に達し、はぼ１００％に近
い高いオゾンの反応効率が得られるようになる。

また、脱気槽の前段に接続したエジェクタがオゾン反応
に有効に働（ので、脱気槽は殆ど、脱気機能を持たせる
だけの高さの低い液槽で十分対応できる。さらに、再生
装置の系内におけるオゾンの反応効率が高く、脱気槽か
らの排ガス中には未反応オゾンが殆ど含まれなくなるの
で、オゾンを無害化する処理設備の省略が可能である。

一方、前記の脱気槽を、ポンプ送液されて来たエツチン
グ液を底部より槽内に導入する上面開放形の第１の液槽
と、第１の液槽よりオーバーフローしたエツチング液を
集めてエツチング装置の液溜部へ還流させる第２の液槽
との組合せた構造とすることにより、ポンプ送液で槽内
に送り込まれたエツチング液は、第１の液槽から第２の
液槽ヘオーバーフローする過程で液中のガスが脱気され
た後、第２の液槽とエツチング装置の液溜部との間の落
差でエツチング液が自重流下式にエツチング装置側へ還
流する。したがってガスを巻き込んだままエツチング液
がエツチング装置に還流するおそれはない、また、ポン
プ送液の停止状態でエツチング液の還流により第２の液
槽が空になったとしても、第１の液槽にはエツチング液
が滞留しているので、エジェクタを通じてオゾン化ガス
が槽内に直接吹き出すを防止できる。

さらに１．第１の液槽の内部に装荷したラシリング、な
いしは有孔板、邪魔板などの液撹拌部材は、液槽内を通
流するエツチング液に乱流を与えてオゾン反応、および
脱気を高めるように働く。

（実施例〕 第１図は本発明実施例によるエツチング液再生装置のフ
ロー図、第２図は第１図における脱気槽の詳細構造を示
す断面図であり、第３図と同一部品には同じ符号が付し
である。

まず、第１図において、エツチング装置１の液溜部１ａ
から引出しまた被再生エツチング液の循環ライン７には
送液ポンプ５．エジェクタ８．スタティックミキサ９．
脱気槽１０がこの順序に介装され、かつエジェクタ８と
オゾナイザ４との間を結んでオゾン化ガス給気ライン１
１が配管され、これらでエジェクタ再生装置を構成して
いる。なお、脱気槽１０はエツチング装置１との間に落
差を与えて若干高い位置に設置されている。また、図に
おける符号１２は脱気槽１０の排気側に接続した気液分
離用のトラップ、１３は洗浄式スクラバー、Ｊ４は排気
ファン、１５は再生装置の運転制御部、１６は給気ライ
ン１１に接続した開閉弁、１７は脱気［１０に組み込ん
だエツチング液の液面計である。

かかる構成で、エツチング液再生時に送液ポンプ５．オ
ゾナイザ４を運転すれば、エツチング装置１の液溜部１
ａから抽出した被再生エツチング液がポンプ送液されて
エジェクタ８．スタティックミキサ９．脱気槽１０を通
流したのち、脱気槽１０から自重流下式にエツチング装
置１に還流するように循環する。一方、この送液過程で
エジェクタ８にはオゾナイザ４で生成したオゾン化ガス
がエツチング液中に注入され、エジェクタ内部および後
段のスタティックミキサ９．脱気槽１０を通流する過程
でエツチング液とオゾンが接触反応する。

方、脱気槽１０の槽内で脱気した排ガスはトラップ１２
でエツチング液のミストを分離した後に、スクラバー１
３で洗浄処理して大気中に放出される。

次に前記脱気槽１０の具体的な構造を第２図に示す、す
なわち、脱気槽１０は、ポンプ送液されて来たエツチン
グ液を底部より槽内に導入する上面開放形の第１の液槽
１８と、第１の液槽１８よりオーバーフローしたエツチ
ング液を集めてエツチング装置１の液溜部１ａへ自重流
下式に還流させる第２０液槽１９との組合せからなり、
かつ前記第１の液槽１８の内部には液撹拌部材としてラ
シリング２０が充填しである。なお、２Ｉはラシリング
２０が液流によって押し上げられるのを防止する押え板
、２２は液槽１８の底部に接続したドレンコック、２３
は第２の液槽１９の上！！２３から引出した排気管であ
る。

また、先記した液面計１７は第１の液槽１８の槽内傾城
に配置して液面レベルＨを監視し、液面レベルＨがあら
かじめ設定した上限、下限レベルになった際に検出信号
を第１図の制御部１５に出力する。

そして、再生装置の運転中にエツチング液の循環ライン
に異常が発生して液面が上限レベルを超えると、液面計
１７の検出信号を基に運転制御部１５からの指令で送液
ポンプ５を停止してエツチング液が脱気槽１０より溢れ
出るのを防止する。また液面が下限レベル以下に低下し
た場合には、オゾナイザ４の運転を停止してオゾンが直
接脱気槽１０の槽内へ抜は出るのを防止する。さらに送
液ポンプ５の停止時には給気ライン１１に接続した開閉
弁１６を閉じ、脱気槽１０内からエジェクタ８を通じて
エツチング液がオゾナイザ４へ逆流するのを防止する。

なお、通常の運転起動時には、最初に送液ポンプ５を始
動し、脱気槽１０の液面が下限レベル以上ムこ上昇した
ことを確認してからオゾナイザ４を運転開始してオゾン
化ガスをエジェクタ８に給気するよう制御する。

なお、発明者の行った実機テスト結果によれば、エツチ
ング液の貯留量２０００ｆｆｉのエツチング装置に対し
、エツチング液の循環量を８０１／分、オゾナイザから
のオゾン給気量を２５０　ｇ／時とし、第１の液槽の高
さが４０ｃｍの脱気槽と組合せて運転したところによれ
ば、排ガス中のオゾン濃度はほぼ零であって１００％に
近いオゾン反応率。

並びにエツチング液を再生する高い酸化率の得られるこ
とが確認されている。

〔発明の効果〕

本発明のエツチング液再生装置は、以上述べたように構
成されているので、決起の効果を奏する。

（１）再生装置の系内で脱気槽の前段にエジェクタを接
続し、このエジェクタを通じてオゾン化ガスを被再生エ
ツチング液の液中に注入するようにしたことにより、エ
ジェクタ内部での撹拌効果が有効に働いて系内でのオゾ
ン反応率が高まる。したがって脱気槽も低い高さで十分
対応でき、散気管を通じてオゾン化ガスを接触反応槽内
に吹き込む従来方式と比べて、装置全体の小形、コンパ
クト化が図れる。したがって、エツチング液再生装置を
エツチング装置に一体に組込んで構成することも可能で
ある。

（２）また、散気管を使用しないのでスラッジによる目
詰まりなどのトラブル発生のおそれがなく、殆どメンテ
ナンスフリーで長い期間連続運転することができて信転
性の向上が図れる。

（３）系内でのオゾンの反応効率が高く、排ガス中の未
反応オゾン濃度が殆ど零となるので、特別に徘オゾンを
無害化する処理設備を省略できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例によるエツチング液再生装置のフ
ロー図、第２図は第１図における脱気槽の詳細構造を示
す断面図、第３図は従来におけるエツチング液再生装置
の構成概要図である。図において、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）第二鉄塩などを主成分とする酸性エッチング液を対
   象に、被再生エッチング液にオゾン化ガスを接触反応さ
   せて再生するエッチング液再生装置であって、エッチン
   グ装置の液溜部から抽出した被再生エッチング液を、送
   液ポンプ、オゾナイザから給気されたオゾン化ガスを液
   中に注入させるエジェクタ、脱気槽を経て前記液溜部へ
   自重流下式に還流させる循環ループとして構成したこと
   を特徴とするエッチング液再生装置。 ２）請求項１に記載のエッチング液再生装置において、
   脱気槽が、ポンプ、エジェクタを経て送液されて来たエ
   ッチング液を底部より槽内に導入する上面開放形の第１
   の液槽と、第１の液槽よりオーバーフローしたエッチン
   グ液を集めてエッチング装置の液溜部へ自重流下式に還
   流させる第２の液槽との組合せからなり、かつ前記第１
   の液槽の内部にはラシリング、ないしは有孔板、邪魔板
   などの液撹拌部材が装荷されていることを特徴とするエ
   ッチング液再生装置。