JPH036389A - Method for removing impurity from acidic solution containing ferrous ion - Google Patents

Method for removing impurity from acidic solution containing ferrous ion

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JPH036389A
JPH036389A JP14117489A JP14117489A JPH036389A JP H036389 A JPH036389 A JP H036389A JP 14117489 A JP14117489 A JP 14117489A JP 14117489 A JP14117489 A JP 14117489A JP H036389 A JPH036389 A JP H036389A
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soln
added
solution
liq
flocculant
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JP14117489A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomihiro Hara
原 富啓
Masaru Sagiyama
勝 鷺山
Katsumi Miyata
克美 宮田
Yoichiro Sugihara
杉原 陽一郎
Kiyoshi Watanabe
潔 渡辺
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AIROTSUKUSU N K K KK
KOKAN KOGYO KK
Kokan Mining Co Ltd
JFE Engineering Corp
Unitika Ltd
Original Assignee
AIROTSUKUSU N K K KK
KOKAN KOGYO KK
Kokan Mining Co Ltd
Unitika Ltd
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/36Regeneration of waste pickling liquors

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce high-purity alpha-Fe2O3 powder by adjusting the pH of a waste steel pickling soln. in a neutralization tank, transferring the soln. to a reaction tank, adding a specified metal and aq. alkali to adjust the pH and to crystallize the impurities other than Fe in the soln., flocculating and separating the separated impurities with a flocculant, bringing the supernatant liq. into contact with a chelate resin to purify the liq. and roasting the liq. CONSTITUTION:Steel material is descaled with aq. hydrochloric acid, and the waste pickling soln. 16 contg. >=5wt.% ferrous ion is charged into the neutralization tank 2 packed with steel cuttings 1 and circulated by a pump 14. Steam 15 is injected to heat the soln. to >=80 deg.C, the pH is controlled to 0.5-4, and the soln. is transferred to the reaction tank 4. An acidic soln. 17 of one or two kinds of metals among Al, Cr, V, B and Zn is added while agitating the soln. by an impeller 3, aq. alkali 18 is further added to adjust the pH of the soln. to 3.5-6, the hydroxide of the added metal is crystallized, then a flocculant 19 is added to flocculate the crystals, and the flocs are settled and separated. The supernatant liq. is passed through a chelate tower 6 to remove the residual impurities such as Ni and then introduced into a roaster 8 (hydrochloric acid recovery device) via a a liq. storage tank 7 and roasted to produce high-purity alpha-Fe2O3 powder.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄イオンまたは鉄塩を含有する酸溶液から高
純度の酸化鉄を回収するために、硅素成分およびニッケ
ルイオン等の鉄以外の不純物を除去する方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is aimed at recovering high-purity iron oxide from acid solutions containing iron ions or iron salts. Relating to a method for removing impurities.

本発明の適用対象である鉄含有酸溶液の例としては、例
えば鉄鋼鋼材を塩酸酸洗したときの廃液が挙げられる。
An example of an iron-containing acid solution to which the present invention is applied is a waste liquid obtained when a steel material is pickled with hydrochloric acid.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

鉄鋼鋼材からスケールを除去するための洗浄工程におい
て、近年では塩酸を用いた酸洗が主流となっている。こ
の鋼材酸洗廃液は高温で焙焼され、これにより回収され
た塩酸は酸洗液として再使用される。また、その際に副
生される粉状の酸化鉄(α−Fe203)は主としてフ
ェライト用原料または顔料として使用される。
In recent years, pickling using hydrochloric acid has become mainstream in the cleaning process for removing scale from steel materials. This steel material pickling waste liquid is roasted at high temperature, and the hydrochloric acid recovered is reused as a pickling liquid. Powdered iron oxide (α-Fe203) produced as a by-product at this time is mainly used as a raw material for ferrite or a pigment.

ところで、例えば下記第1表に示したように、鋼材酸洗
廃液中には鉄分以外の不純物、特に硅素性およびN1分
等の不純物が含まれている。このため副生酸化鉄中には
これら不純物が混入し、例えば5102分の含量は0.
045〜0.06%、Ni分の含量はo、oog〜0.
025%になる。
By the way, as shown in Table 1 below, for example, the steel material pickling waste liquid contains impurities other than iron, particularly impurities such as silicon and N1. For this reason, these impurities are mixed into the by-product iron oxide, and for example, the content of 5102 is 0.
045 to 0.06%, and the Ni content is o, oog to 0.06%.
It becomes 025%.

これに対し、フェライト磁性材料の性能を向上するため
には、原料に用いる酸化鉄の純度、粒度等の特性を向上
することが必要とされており、特に高級ソフトフェライ
ト用としては、高純度の酸化鉄粉を用いることが重要で
ある。例えば、硅素性はSiO2として09吋%以下、
Ni分は0.015%以下とすることが要求され、近年
ではこれら両成分共に0.005〜0.007%以下と
することが強く要望されている。
On the other hand, in order to improve the performance of ferrite magnetic materials, it is necessary to improve the properties such as the purity and particle size of iron oxide used as a raw material. It is important to use iron oxide powder. For example, silicone content is 09% or less as SiO2,
The Ni content is required to be 0.015% or less, and in recent years, it is strongly desired that both of these components be 0.005 to 0.007% or less.

鋼材酸洗廃液中の硅素性を除去し、酸化鉄を回収する従
来の方法としては、硫酸鉄溶液にアルカリ液を添加して
水酸化鉄を晶出させ、これを酸化加熱して高純度の酸化
鉄を得る方法が主流でありた。この方法では鉄塩の晶出
操作を繰り返し、或いは組み合わせることによって高純
度化を図っている。しかし、この方法では多くの場合、
酸の回収は不可能である。また、鉄塩の晶出操作および
酸化加熱等のため、工程が複雑で製造コストが高くなる
欠点を有している。
The conventional method for removing silicic acid and recovering iron oxide from steel pickling waste is to add alkaline solution to iron sulfate solution to crystallize iron hydroxide, which is then oxidized and heated to produce high-purity iron oxide. The mainstream method was to obtain iron oxide. In this method, high purity is achieved by repeating or combining iron salt crystallization operations. However, this method often
Recovery of acid is not possible. In addition, it has the disadvantage that the process is complicated and the manufacturing cost is high due to the crystallization operation of the iron salt, oxidation heating, etc.

そこで、近年では塩酸による鋼材酸洗廃液を焙焼し、塩
酸の回収と同時に酸化鉄を製造する安価な方法が提案さ
れている。この方法では焙焼に先立って、廃液中の硅素
性を、主に5i02として除去する。例えば特公昭59
−73439号には、鋼材の塩酸酸洗廃液を限外濾過し
、不純物である硅素性を除去した酸洗廃液を焙焼または
結晶化処理することにより、低SiO2酸化鉄を得る方
法が開示されている。しかしながら、限外濾過法で除去
可能な粒子の大きさには限界があるため、SiO2含i
0.01%以下のα−Fe203を安定して得るのは困
難である。また、限外濾過プロセスは原理的に効率が低
いため、全量を脱SiO2処理することはできない。
Therefore, in recent years, an inexpensive method has been proposed in which iron oxide is produced at the same time as the hydrochloric acid is recovered by roasting the waste solution from steel pickling using hydrochloric acid. In this method, prior to roasting, silicic substances in the waste liquid are removed mainly as 5i02. For example, special public service in Showa 59
No. 73439 discloses a method for obtaining low-SiO2 iron oxide by ultrafiltering a waste solution from hydrochloric acid pickling of steel materials and subjecting the pickling waste solution from which silicon impurities have been removed to roasting or crystallization treatment. ing. However, there is a limit to the size of particles that can be removed by ultrafiltration, so
It is difficult to stably obtain α-Fe203 of 0.01% or less. Furthermore, since the ultrafiltration process has low efficiency in principle, it is not possible to remove the entire amount of SiO2.

また、特公昭58−151335号には、塩酸酸洗廃液
中にカチオン性高分子凝集剤を添加して硅素性(Si0
2)を凝集させ、これを限外濾過分離する方法が開示さ
れている。この方法でも限外濾過を用いるため、上記の
方法と同様に効率が悪い欠点がある。
In addition, in Japanese Patent Publication No. 151335/1983, a cationic polymer flocculant was added to the hydrochloric acid pickling waste solution to make it siliceous (Si0
A method is disclosed in which 2) is aggregated and separated by ultrafiltration. Since this method also uses ultrafiltration, it has the same disadvantage of low efficiency as the above-mentioned method.

更に、特開昭51−14898号には、酸洗廃液にアル
カリ溶液を添加して中和反応を行ない、生成した水酸化
第一鉄もしくは水酸化第二鉄の単体、または両者の混合
物と共に硅素性を共沈させた後、濾別する方法が開示さ
れている。しかし、この方法では硅素の共沈効率が悪い
ため、8〜10%の水酸化鉄を生成させる必要があり、
鉄成分の損失が大きい等の欠点がある。
Furthermore, in JP-A-51-14898, an alkaline solution is added to the pickling waste liquid to perform a neutralization reaction, and silicon is produced together with the produced ferrous hydroxide or ferric hydroxide alone, or a mixture of the two. A method of co-precipitating a substance and then separating it by filtration is disclosed. However, this method has poor silicon co-precipitation efficiency, so it is necessary to generate 8 to 10% iron hydroxide.
It has drawbacks such as large loss of iron components.

一方、濃厚な鉄塩水溶液に含まれるNiイオンの除去に
関しては、塩化第二鉄を用いた工・ソチング液にジメチ
ルグリオキシム等のグリオキシム類を添加し、該エツチ
ング液中に含まれるニッケル分をニッケルグリオキシム
として沈殿させて除去する方法が知られている(特開昭
59−190367号)。
On the other hand, regarding the removal of Ni ions contained in a concentrated iron salt aqueous solution, glyoximes such as dimethylglyoxime are added to the etching solution using ferric chloride to remove the nickel contained in the etching solution. A method for removing nickel glyoxime by precipitating it is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 190367/1983).

また、鉄粉を加えることにより、水酸化ニッケル又は金
属ニッケルとして除去する方法も知られている(特開昭
82−191428号)。ところが、この何れの方法も
、ニッケルイオンを不活性の水酸化ニッケルまたは金属
ニッケルとして固液分離するものであるため、溶液中に
多量に含まれている鉄分との分離は極めて困難である。
Also known is a method of removing nickel as nickel hydroxide or metal nickel by adding iron powder (Japanese Unexamined Patent Publication No. 82-191428). However, since both of these methods involve solid-liquid separation of nickel ions as inert nickel hydroxide or metallic nickel, it is extremely difficult to separate them from iron, which is contained in large amounts in the solution.

また、廃液中のニッケルイオンに応じ、ジメチルグリオ
キシム若しくは鉄粉等の添加量を管理する必要があるた
め、ニッケルイオンを低濃度にまで安定して除去するこ
とは極めて困難である。
Furthermore, it is necessary to control the amount of dimethylglyoxime or iron powder added depending on the nickel ions in the waste liquid, so it is extremely difficult to stably remove nickel ions to a low concentration.

更に、特公昭5g−50138号には、キレート形成部
がピコリルアミノアルキル基であり、且つキレート形成
部に架橋重合体マトリックスを付加された水溶性キレー
ト交換樹脂によって、鉄含有酸性浸出液からニッケル又
は銅を選択的に回収できることが開示されている。しか
し、この方法で硅素性を除去することは原理的に不可能
である。
Furthermore, in Japanese Patent Publication No. 5g-50138, nickel or It is disclosed that copper can be selectively recovered. However, it is theoretically impossible to remove siliconity using this method.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記のように、従来の技術では鋼材酸洗廃液中の硅素性
を効率的に除去することができない。更に、硅素性およ
びNi分を主体とする不純物を、一連の操作で十分に除
去できる効率的且つ経済的な方法は依然として確立され
ていない。
As mentioned above, the conventional techniques cannot efficiently remove the silica in the steel material pickling waste solution. Furthermore, an efficient and economical method that can sufficiently remove impurities mainly composed of silicon and Ni components through a series of operations has not yet been established.

上記事情に鑑み、本発明の課題は、鋼材酸洗廃液等のよ
うな第一鉄イオンを含有する酸溶液から、SiO□分お
よびNi分を一連の操作で除去して3〜4  ppm以
下に低減でき、同時にCr、AΩ。
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to remove SiO□ and Ni from an acid solution containing ferrous ions, such as steel pickling waste, through a series of operations to reduce the content to 3 to 4 ppm or less. It can reduce Cr and AΩ at the same time.

P、Ti等の他の不純物についても除去もしくは増加防
止が可能で、且つ高い効率で全量処理が可能な方法を提
供することである。
It is an object of the present invention to provide a method that can also remove or prevent the increase of other impurities such as P and Ti, and can treat the entire amount with high efficiency.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明による第一鉄イオンを含有する酸溶液から不純物
を除去する方法は、 (a)第−銖イオンを5重量%以上含有する酸溶液に金
属鉄を添加してpHを0.5〜4.0に調節する工程と
、 (b)得られたpH調節溶液にA、Q、Cr。
The method of removing impurities from an acid solution containing ferrous ions according to the present invention includes (a) adding metallic iron to an acid solution containing 5% by weight or more of ferrous ions to adjust the pH to 0.5 to 4; (b) A, Q, and Cr are added to the obtained pH-adjusted solution.

V、B及びZnからなる群から選択される一種または二
種以上の金属の酸溶液を添加して均一に溶解するする工
程と、 (e)上記で得られた溶液のpHが3.5〜6の範囲内
になるようにアルカリ液を添加することにより、前記添
加した金属元素の水酸化物を晶出させる工程と、 (d)アニオン凝集剤およびノニオン凝集剤から選択さ
れる一種または二種以上の凝集剤を添 0 加し、晶出した前記水酸化物を凝集させて沈降分離する
工程と、 (e)凝集物を沈降分離させた後の上澄み液を、交換基
にピコリルアミン類を有するキレート樹脂に接触させる
工程 とを具備したことを特徴とするものである。
a step of adding an acid solution of one or more metals selected from the group consisting of V, B, and Zn and uniformly dissolving the metal; (e) the pH of the solution obtained above is 3.5 to 3.5; (d) one or two selected from anionic flocculants and nonionic flocculants; A step of adding the above flocculant to flocculate the crystallized hydroxide and separating it by sedimentation; The invention is characterized by comprising a step of bringing the chelate resin into contact with the chelate resin.

上記の方法においては、工程(a)でpH調節された溶
液を工程(e)と同じキレート樹脂に接触させた後、工
程(b)のAΩ、Cr、V、B及びZnからなる群から
選択される一種または二種以上を添加する工程を行って
もよい。
In the above method, the pH-adjusted solution in step (a) is brought into contact with the same chelating resin as in step (e), and then the solution selected from the group consisting of AΩ, Cr, V, B and Zn in step (b) is A step of adding one or more of these may be performed.

以下に本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明の工程(a)においては、鋼材酸洗廃液に金属鉄
を加え、液循環もしくは機械攪拌を行いながら70℃以
上、好ましくは75〜80℃に昇温することにより、金
属鉄を溶解させる。これによって、溶液のpH値を0.
5以上、好ましくは2.0以上で、且つ4.0以下に調
節する。酸洗は通常60〜80 ℃で行っており、しか
も金属鉄の溶解は下記反応に従う発熱反応であるから、
特別の昇温操作は不要で1 ある。このpH調節は比較的容易で、約2時間で完了す
る。
In step (a) of the present invention, metallic iron is added to the steel material pickling waste solution, and the metallic iron is dissolved by increasing the temperature to 70°C or higher, preferably 75 to 80°C while performing liquid circulation or mechanical stirring. . This reduces the pH value of the solution to 0.
It is adjusted to 5 or more, preferably 2.0 or more, and 4.0 or less. Pickling is usually carried out at 60 to 80 °C, and dissolution of metallic iron is an exothermic reaction according to the following reaction.
No special temperature raising operation is required. This pH adjustment is relatively easy and can be completed in about 2 hours.

Fe+2HCρ→F e CΩ2+H2↑上記のpH調
節に用いる金属鉄は、酸洗処理後の鋼材の精製に際して
発生する切断片(cPL、チョッパ等)が好適である。
Fe+2HCρ→F e CΩ2+H2↑ The metal iron used for the above pH adjustment is preferably a cut piece (cPL, chopper, etc.) generated during refining of steel material after pickling treatment.

しかし、これに限定されることなく、種々の鉄材片を用
いることができる。pH調節に金属鉄を用いる理由は、
例えば苛性ソーダや苛性カリ等のアルカリ剤を用いると
、後の工程で廃液を高温で焙焼する際に塩酸の回収率が
低下するからである。また、アンモニアを用いると環境
衛生上の問題を生じるからである。
However, various pieces of iron material can be used without being limited to this. The reason for using metallic iron for pH adjustment is
For example, if an alkaline agent such as caustic soda or caustic potash is used, the recovery rate of hydrochloric acid will decrease when the waste liquid is roasted at high temperature in a later step. Further, the use of ammonia causes environmental health problems.

本発明の工程(b)においては、工程(a)で得たpH
調節液(又はこれを工程(e)と同じキレート樹脂に接
触させた液)に対し、アルミニウム、クロム、バナジウ
ム、ボロン、亜鉛のような金属の酸溶液の一種または二
種以上を適性量だけ添加し、均一な溶液状態とする。
In step (b) of the present invention, the pH obtained in step (a) is
Add an appropriate amount of one or more acid solutions of metals such as aluminum, chromium, vanadium, boron, and zinc to the adjustment solution (or the solution that has been brought into contact with the same chelate resin as in step (e)). and make a uniform solution.

続いて、工程(c)においてアルカリを添加し、夫々の
添加元素に適したpHに中和する。これに2 より、添加元素の水酸化物(例えば八Ω(011)3 
Subsequently, in step (c), an alkali is added to neutralize to a pH suitable for each added element. According to this, the hydroxide of the additive element (for example, 8Ω(011)3
.

Cr(OH)3等)を晶出させる。この晶出反応は、溶
液中に懸濁し若しくは溶解している5in2゜(S i
04 )”−0−1〜5のような不純物微粒子又は酸化
物イオンを核として進行し、同時にこれらを捕捉重合さ
せる。この中和反応は、鉄の水酸化物が生成しないよう
にpH6以下、好ましくはpH−3,5〜6の範囲で行
なう。
Cr(OH)3, etc.) is crystallized. This crystallization reaction is carried out using 5in2° (S i
04)''-0-1~5 Proceeds with impurity fine particles or oxide ions as nuclei, and simultaneously captures and polymerizes them.This neutralization reaction is carried out at pH 6 or below to prevent the formation of iron hydroxide. Preferably, the pH is -3.5 to 6.

次に、工程(d)においてアニオン凝集剤およびノニオ
ン凝集剤から選択される一種または二種以上の凝集剤を
添加する。これによって微細なコロイド状の晶出粒子を
凝集させて粗大化させ、溶液から分離する。
Next, in step (d), one or more types of flocculants selected from anionic flocculants and nonionic flocculants are added. As a result, fine colloidal crystallized particles are aggregated and coarsened, and separated from the solution.

最後の工程(e)は、ニッケルイオンを吸着除去する工
程である。この処理は、工程(d)で得られた上澄み液
に対して行われる。また、既述したように、工程(a)
で得られたpH調節液に対しても同様の処理を行なうこ
とは任意である。ニッケルイオンの除去は、この被処理
液をピコリルアミン類を交換基に有するキレート樹脂と
接触させるこ 3 とにより行われる。本発明で用いる上記キレート樹脂と
は、ビスピコリルアミン、N−(2−ヒドロキシプロピ
ル)ピコリルアミン等のピコリルアミン類を交換基とす
るイオン交換樹脂である。
The final step (e) is a step of adsorbing and removing nickel ions. This treatment is performed on the supernatant obtained in step (d). In addition, as mentioned above, step (a)
It is optional to perform the same treatment on the pH-adjusted liquid obtained in . Removal of nickel ions is carried out by bringing the liquid to be treated into contact with a chelate resin having picolylamines as an exchange group. The chelate resin used in the present invention is an ion exchange resin having picolylamines such as bispicolylamine and N-(2-hydroxypropyl)picolylamine as an exchange group.

第1図は、上記のキレート樹脂の吸着定数Kが、pH値
によってどのように変化するかを示している。吸着定数
には次式によって与えられる。
FIG. 1 shows how the adsorption constant K of the above chelate resin changes with pH value. The adsorption constant is given by the following equation.

K = [R−Men/ [RHnl X [Me]但
し、 [R−Me]:金属を吸着したキレート樹脂の濃度[R
Hnl  :金属を吸着していないキレート樹脂の濃度 [Me]  :キレート樹脂に吸着されないで溶液中に
存在する金属の濃度 である。
K = [R-Men/[RHnl
Hnl: Concentration of chelate resin not adsorbing metal [Me]: Concentration of metal present in the solution without being adsorbed by the chelate resin.

第1図から分かるように、pH値が0.5未満ではニッ
ケルに対する吸着定数が小さく、ニッケルイオンを低濃
度まで除去することができない。これに対し、pHが2
以上では良好にニッケルイオンが吸着される。従って、
工程(e)におけるニラ 4 ケルイオンの除去は、pH値を0.5以上、好ましくは
2.0〜6.0の範囲に調節して行なうことが必要であ
る。
As can be seen from FIG. 1, when the pH value is less than 0.5, the adsorption constant for nickel is small, and nickel ions cannot be removed to a low concentration. On the other hand, when the pH is 2
Above, nickel ions are well adsorbed. Therefore,
It is necessary to remove the Nila 4 Kel ion in step (e) by adjusting the pH value to 0.5 or more, preferably in the range of 2.0 to 6.0.

工程(e)において被処理溶液をキレート樹脂に接触さ
せる方法としては、次の二つの方法を用いることができ
る。第一の方法は、廃液にキレート樹脂を添加して攪拌
する方法である。第二の方法は、キレート樹脂を塔に充
填して廃液を通す方法である。後者の方が操作性に優れ
、また処理液中のニッケルイオン濃度をより低くできる
ため、好ましい方法である。
The following two methods can be used to bring the solution to be treated into contact with the chelate resin in step (e). The first method is to add a chelate resin to the waste liquid and stir it. The second method is to fill a column with chelate resin and pass the waste liquid through it. The latter method is preferable because it has better operability and can lower the nickel ion concentration in the treatment liquid.

ニッケルイオンを吸着して吸着能力が低下したキレート
樹脂は、IO重量%程度の塩酸と水を用いて再生するこ
とができる。この再生操作でニッケルイオンの吸着能力
を回復させることにより、キレート樹脂は再使用が可能
となる。
A chelate resin whose adsorption capacity has decreased due to adsorption of nickel ions can be regenerated using hydrochloric acid and water in an amount of about IO% by weight. By restoring the nickel ion adsorption ability through this regeneration operation, the chelate resin can be reused.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記のように、本発明によれば酸溶液中での水酸化物の
晶出反応において、溶液中に浮遊している微細なコロイ
ド状シリカ及び硅酸イオン粒子 5 (S io2.(S i04 )−0−1〜5)を核と
した晶出物の成長や、吸着によるこれら粒子の晶出物へ
の取り込みによって、不純物である硅素分を除去できる
。また、キレート樹脂との接触によって、Ni、Cu等
のイオンを吸着除去することができる。
As described above, according to the present invention, in the crystallization reaction of hydroxide in an acid solution, fine colloidal silica and silicate ion particles 5 (S io2. (S i04 ) suspended in the solution The silicon content, which is an impurity, can be removed by the growth of the crystallized product with -0-1 to 5) as the nucleus and the incorporation of these particles into the crystallized product by adsorption. Further, ions such as Ni and Cu can be adsorbed and removed by contact with the chelate resin.

従って、廃液中のSiO2分およびNi分を3〜4pp
m以下に低減でき、同時にC,Aβ、Ti。
Therefore, the SiO2 content and Ni content in the waste liquid should be reduced to 3 to 4 pp.
C, Aβ, and Ti at the same time.

Cu等の他の不純物の除去または増加防止が可能である
。しかも、これらは一連の操作として、且つ高効率の全
量処理で実施することができる。
Other impurities such as Cu can be removed or prevented from increasing. Moreover, these can be performed as a series of operations and with highly efficient total processing.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明をより具体的に例示する。 Hereinafter, the present invention will be illustrated more specifically by Examples.

実施例1 第2図は、本発明の方法を実施するために用いた装置を
示している。同図において、2は容量12m 3の中和
槽である。該中和槽には、ライン1を通して鋼材切断片
が充填されている。4は沈降分離反応を行うための反応
槽で、該反応槽には直6 径1.0mの攪拌羽根3が設けられている。5は直径3
50m+n s高さ1,5mの円筒型キレート塔である
Example 1 FIG. 2 shows the apparatus used to carry out the method of the invention. In the figure, 2 is a neutralization tank with a capacity of 12 m3. The neutralization tank is filled with cut steel pieces through line 1. 4 is a reaction tank for carrying out a sedimentation separation reaction, and this reaction tank is provided with a stirring blade 3 having a diameter of 6 and a diameter of 1.0 m. 5 is diameter 3
It is a cylindrical chelate tower with a length of 50m+ns and a height of 1.5m.

該キレート塔5の内部には、ピコリルアミンを交換基と
するキレート樹脂6が100g充填されている。7は貯
液タンク、8は塩酸回収のためのロースタ−9は水間接
冷却型クーラである。
The inside of the chelate tower 5 is filled with 100 g of a chelate resin 6 having picolylamine as an exchange group. 7 is a liquid storage tank, 8 is a roaster for recovering hydrochloric acid, and 9 is an indirect water cooling type cooler.

上記機器の間には図示のような配管が設けられ、各ライ
ンには送液のためのポンプが設けられている。即ち、中
和槽2から反応槽4への送液はポンプ10で、中和槽2
または反応槽4からキレート塔5への送液は定量ポンプ
11で、反応槽4から貯液タンク7への送液はポンプ1
2で、貯液タンク7からロースタ−8への送液はポンプ
13で夫々行われる。また、中和槽2ではポンプ14に
よる液循環が行なわれ、且つライン15からの蒸気供給
によって昇温か行われる。
Piping as shown in the figure is provided between the above devices, and each line is provided with a pump for feeding liquid. That is, the pump 10 is used to send liquid from the neutralization tank 2 to the reaction tank 4.
Alternatively, the metering pump 11 is used to send the liquid from the reaction tank 4 to the chelate tower 5, and the pump 1 is used to send the liquid from the reaction tank 4 to the storage tank 7.
2, liquid is sent from the liquid storage tank 7 to the roaster 8 by pumps 13, respectively. Further, in the neutralization tank 2, liquid circulation is performed by a pump 14, and the temperature is increased by supplying steam from a line 15.

上記の装置を用い、次のようにして本発明を実施した。The present invention was carried out using the above-mentioned apparatus in the following manner.

まず、ライン16を通して10m 3の鋼材酸洗廃液を
中和槽2内に充填し、ポンプ14による液循 7 環を行いながら80℃にまで昇温する。酸洗廃液が所定
のpH値に調節された後、ポンプ10を駆動することに
より、中和槽2にある酸洗廃液の全量を反応槽4に送液
する。
First, 10 m 3 of steel material pickling waste liquid is filled into the neutralization tank 2 through the line 16, and the temperature is raised to 80° C. while the liquid is circulated by the pump 14. After the pickling waste liquid is adjusted to a predetermined pH value, the pump 10 is driven to send the entire amount of the pickling waste liquid in the neutralization tank 2 to the reaction tank 4.

反応槽4では酸洗廃液を攪拌しながら、添加金属の酸溶
液がライン17を通して所定量だけ添加される。また、
ライン18を通してアルカリ液が添加され、所定のpH
値に調節される。この過程において、添加金属の晶出反
応と同時に、不純物の捕捉が行われる。添加金属の添加
量は、目標とする不純物の除去率によって決定される。
In the reaction tank 4, a predetermined amount of the acid solution of the additive metal is added through the line 17 while stirring the pickling waste liquid. Also,
Alkaline solution is added through line 18 to achieve a predetermined pH.
adjusted to the value. In this process, impurities are captured simultaneously with the crystallization reaction of the added metal. The amount of the additive metal is determined depending on the target impurity removal rate.

また、反応を効率良く行うための条件として、速やかな
攪拌および40〜60℃での温度保持が重要である。
Moreover, as conditions for efficiently carrying out the reaction, rapid stirring and temperature maintenance at 40 to 60°C are important.

この晶出反応が十分に進行したら、攪拌速度を低下させ
た後、ライン19を通して凝集剤を添加する。凝集剤の
添加量は、晶出物の凝集による粗大化を十分に行うため
に、添加金属の量および被処理液の量に比例した所定の
量とする。攪拌を停止して2〜3時間静置することによ
り、凝集物を充分に沈降させる。
When this crystallization reaction has sufficiently progressed, a flocculant is added through line 19 after reducing the stirring speed. The amount of the flocculant added is a predetermined amount proportional to the amount of the added metal and the amount of the liquid to be treated in order to sufficiently coarsen the crystallized material by aggregation. By stopping stirring and allowing the mixture to stand for 2 to 3 hours, the aggregates are sufficiently settled.

 8 上記のようにして凝集物を充分に沈降させた後の上澄み
液を、定量ポンプ11を駆動することによって、キレー
ト塔5に所定量だけ通液する。キレート塔5の出口20
から処理済みの液を1m3毎に採取し、ニッケル濃度を
測定する。
8. A predetermined amount of the supernatant liquid after the aggregates have been sufficiently settled as described above is passed through the chelate tower 5 by driving the metering pump 11. Exit 20 of chelate tower 5
Collect the treated liquid every 1 m3 and measure the nickel concentration.

上記のようにして処理された液を、貯液タンク7に貯留
した。更に、ロースタ−8に送液して焙焼して酸化鉄を
得た。
The liquid treated as described above was stored in the liquid storage tank 7. Furthermore, the liquid was sent to roaster 8 and roasted to obtain iron oxide.

上述の方法で本発明の方法を実施した操業結果の例を、
第2表に纏めて示す。
Examples of operational results obtained by implementing the method of the present invention in the manner described above are as follows:
They are summarized in Table 2.

実施例2 実施例1で用いたと同じ第2図の装置を用い、次のよう
にして本発明を実施した。
Example 2 Using the same apparatus shown in FIG. 2 as used in Example 1, the present invention was carried out in the following manner.

ライン16を通して、10m3の鋼材酸洗廃液を中和槽
2に充填した。液循環をしながら80℃まで昇温し、所
定のpH値とした。次いで、定量ポンプ11を駆動する
ことにより、所定量の被処理液をキレート塔5に通液し
た後、反応槽4に貯液した。反応槽4においては、被処
理液を攪拌しながら、ライン17を通して添加金属の酸
溶液を添加した。また、ライン18を通してアルカリ液
を添加することにより、pHを所定の値に調節した。
The neutralization tank 2 was filled with 10 m3 of steel material pickling waste liquid through the line 16. The temperature was raised to 80° C. while circulating the liquid, and a predetermined pH value was obtained. Next, by driving the metering pump 11, a predetermined amount of the liquid to be treated was passed through the chelate tower 5, and then stored in the reaction tank 4. In the reaction tank 4, an acid solution of an additional metal was added through a line 17 while stirring the liquid to be treated. Further, by adding alkaline liquid through line 18, the pH was adjusted to a predetermined value.

添加金属の晶出が充分に進行した後、攪拌速度をゆるめ
、ライン19を通して凝集剤を添加した。
After the crystallization of the added metal had sufficiently progressed, the stirring speed was slowed down and the flocculant was added through line 19.

凝集によって晶出物を充分に粗大化させた後、攪拌を停
止し、2〜3時間静止することによって凝集物を充分に
沈降させた。その後、ポンプ12を駆動することにより
、反応槽4の上澄み液を貯液タンク7に貯留した。更に
、この処理済みの液をポンプ13によってロースタ−8
に送り、焙焼す2す ることによって酸化鉄を形成した。
After the crystallized material was sufficiently coarsened by aggregation, stirring was stopped and the mixture was allowed to stand still for 2 to 3 hours to allow the agglomerate to sufficiently settle. Thereafter, by driving the pump 12, the supernatant liquid of the reaction tank 4 was stored in the liquid storage tank 7. Furthermore, this treated liquid is transferred to the roaster 8 by the pump 13.
Iron oxide was formed by sending the powder to a boiler and roasting it.

上述の方法で本発明の方法を実施した操業結果の例を、
第3表に纏めて示す。
Examples of operational results obtained by implementing the method of the present invention in the manner described above are as follows:
They are summarized in Table 3.

 22

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明で使用するキレート樹脂の金属イオンに
対する吸着定数Kが、pHによってどのように変化する
かを示す線図である。 第2図は本発明の方法の実施に用いる装置の一例を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing how the adsorption constant K for metal ions of the chelate resin used in the present invention changes depending on pH. FIG. 2 is a diagram showing an example of an apparatus used to carry out the method of the present invention.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第一鉄イオンを含有する酸溶液から不純物を除去
する方法であって、 (a)第一鉄イオンを5重量%以上含有する酸溶液に金
属鉄を添加してpHを0.5〜4.0に調節する工程と
、 (b)得られたpH調節溶液にAl,Cr,V,B及び
Znからなる群から選択される一種または二種以上の金
属の酸溶液を添加して均一に溶解する工程と、 (c)上記で得られた溶液のpHが3.5〜6の範囲内
になるようにアルカリ液を添加することにより、前記添
加した金属元素の水酸化物を晶出させる工程と、 (d)アニオン凝集剤およびノニオン凝集剤から選択さ
れる一種または二種以上の凝集剤を添加し、晶出した前
記水酸化物を凝集させて沈降分離する工程と、 (e)凝集物を沈降分離させた後の上澄み液を、交換基
にピコリルアミン類を有するキレート樹脂に接触させる
工程 とを具備したことを特徴とする方法。
(1) A method for removing impurities from an acid solution containing ferrous ions, the method comprising: (a) adding metallic iron to an acid solution containing 5% by weight or more of ferrous ions to lower the pH to 0.5; (b) adding an acid solution of one or more metals selected from the group consisting of Al, Cr, V, B and Zn to the obtained pH-adjusted solution; (c) Adding an alkaline solution so that the pH of the solution obtained above is within the range of 3.5 to 6, the hydroxide of the metal element added is crystallized. (d) a step of adding one or more types of flocculant selected from an anionic flocculant and a nonionic flocculant to flocculate and separate the crystallized hydroxide by sedimentation; ) A method characterized by comprising the step of contacting a supernatant liquid after sedimentation and separation of aggregates with a chelate resin having a picolylamine as an exchange group.
(2)第一鉄イオンを含有する酸溶液から不純物を除去
する方法であって、 (a)第一鉄イオンを5重量%以上含有する酸溶液に金
属鉄を添加してpHを0.5〜4.0に調節する工程と
、 (b)このpH調節溶液を、交換基にピコリルアミン類
を有するキレート樹脂に接触させた後、得られた溶液に
対しAl,Cr,V,B及びZnからなる群から選択さ
れる一種または二種以上の金属の酸溶液を添加して均一
に溶解するする工程と、 (c)上記で得られた溶液のpHが3.5〜6の範囲内
になるようにアルカリ液を添加することにより、前記添
加した金属元素の水酸化物を晶出させる工程と、 (d)アニオン凝集剤およびノニオン凝集剤から選択さ
れる一種または二種以上の凝集剤を添加し、晶出した前
記水酸化物を凝集させて沈降分離する工程、 とを具備したことを特徴とする方法。
(2) A method for removing impurities from an acid solution containing ferrous ions, the method comprising: (a) adding metallic iron to an acid solution containing 5% by weight or more of ferrous ions to lower the pH to 0.5; (b) After bringing this pH-adjusted solution into contact with a chelate resin having picolylamines as an exchange group, Al, Cr, V, B, and Zn are added to the resulting solution. (c) adding an acid solution of one or more metals selected from the group consisting of and uniformly dissolving the metal; (c) adjusting the pH of the solution obtained above to within the range of 3.5 to 6; (d) adding one or more flocculants selected from anionic flocculants and nonionic flocculants; A method characterized by comprising the steps of: aggregating the crystallized hydroxide and separating it by sedimentation.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0971050A3 (en) * 1998-07-08 2000-03-08 Eurox Eisenoxydproduktions- und Vertriebsgesellschaft m.b.H. Process for partially neutralizing acidic metal chloride containing solutions and for preparing metal oxides

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0971050A3 (en) * 1998-07-08 2000-03-08 Eurox Eisenoxydproduktions- und Vertriebsgesellschaft m.b.H. Process for partially neutralizing acidic metal chloride containing solutions and for preparing metal oxides

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