JPH04293741A

JPH04293741A - ニッケル含有酸洗廃液の処理方法

Info

Publication number: JPH04293741A
Application number: JP8353791A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Katayama; 賢一片山; Retsu Nagabayashi; 長林　烈; Takashi Yamauchi; 隆山内
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1991-03-22
Filing date: 1991-03-22
Publication date: 1992-10-19

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アンパー合金，ステン
レス鋼等のニッケル含有材を酸洗する際に生じる酸洗廃
液を中和処理して、製鋼原料として有価金属を回収する
ニッケル含有酸洗廃液の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼産業における酸洗工程で使用する酸
液は、鉄イオン濃度の増加に伴って酸洗能力が低下する
。酸洗能力が低下した酸液に対しては、酸の補給或いは
廃液処理工程での再生が行われる。廃酸処理に関しては
、たとえば塩酸酸洗廃液を流動焙焼炉で熱分解し、回収
塩酸とソフトフェライトの粗原料となる酸化鉄を得る方
法が知られている。

【０００３】特にアンパー合金，ステンレス鋼等のニッ
ケル含有材料を酸洗する際に生じる廃酸を処理する場合
、酸の再生と共に鉄，ニッケル，クロム等の有価金属が
同時に回収されている。回収方法としては、中和法，析
出沈殿法，溶媒抽出法，電気分解法，薄膜透過法等があ
る。

【０００４】このうち、薄膜透過法は、希薄な水溶液に
のみ経済的になりたち、鉄イオン濃度の高い廃酸には不
適である。また、電気分解法は設備費的に、溶媒抽出法
は使用する抽出剤コスト及びリサイクル等に問題があり
不経済である。析出沈殿法としては、ニッケルを含有す
る酸性水溶液に金属銅と硫化水素を反応させることによ
り、ニッケルを二硫化三ニッケルとして析出回収する方
法がたとえば特開昭６０−４６３３２号公報で紹介され
ている。しかし、この方法は硫化水素のような危険な毒
性ガスを使用しており、また回収する二硫化三ニッケル
は鋼に対して有害元素であるイオウを多量に含有する。そのため、そのまま製鋼原料として使用することはでき
ない。したがって、中和によって有価金属を沈殿回収す
る方法が現在多用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ニッケルを含有する酸
性水溶液にソーダ，石灰等の塩基性塩で中和してニッケ
ルを沈殿させる方法は公知である。しかしながら、中和
によって有価金属を沈殿回収する際に生じる金属の水酸
化物は、高度に水和性であるため、ゲル状でカサが大き
く濾過が困難である。そのため、石灰乳、生石灰等の添
加方法を工夫して濾過性の良好な沈殿をつくることが、
特開昭５１−９６７２５号公報等で提案されている。

【０００６】ところが、多量の鉄分が含まれている酸洗
廃液等の溶液を対象とするとき、生成する沈殿物は、非
常に濾過が困難な赤泥状になる。この濾過性は、高分子
凝集剤等の使用によって改善することができる。しかし
、凝集剤に余分な費用を必要とし、また凝集剤に含まれ
る物質が回収する有価金属の純度を悪くするという問題
を抱えている。

【０００７】また、特開昭５１−１０４４３７号公報で
は、廃酸を先ず炭酸カルシウムで中和し、鉄を分離した
後、再び中和してニッケルの水酸化物を沈殿回収する方
法が紹介されている。しかし、この方法は、中和及び濾
過がそれぞれ１工程増えるために工程が複雑になるばか
りか、使用する炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等の
中和剤が安価であるとはいえ、繰り返し使用することは
できない。

【０００８】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、中和条件に工夫を加えることによ
り、高分子凝集剤のような凝集剤を使用する必要なく、
濾過性の優れた沈殿物を析出させることができ、ニッケ
ル，鉄，クロム等の有価金属を効率よく回収することを
目的とする。

【０００９】

【問題を解決するための手段】本発明の廃液処理方法は
、その目的を達成するため、ニッケル含有材料を酸洗し
たときに生じる酸洗廃液を５０℃以上に保持し、中和剤
としての酸化マグネシウムをＭｇ純分換算で０．３７〜
１．８８ｇ／分・リットルの添加速度で加え、ｐＨを３
．０〜７．５に調整し、鉄、ニッケル沈殿物を生成させ
ることを特徴とする。

【００１０】塩酸酸洗で生じた酸洗廃液を対象とする場
合には、酸洗廃液を５０℃以上に保持し、中和剤として
の酸化マグネシウムをＭｇ純分換算で０．３７〜１．８
８ｇ／分・リットルの添加速度で加え、ｐＨを３．０〜
６．５にし、得られた沈殿物を濾過洗浄後、焙焼して鉄
−ニッケル酸化物と塩酸を回収し、濾液を乾燥、焙焼す
ることにより塩酸と酸化マグネシウムを回収することを
特徴とする。

【００１１】中和剤としては、酸化マグネシウムＭｇＯ
，水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）２，炭酸マグネシウ
ムＭｇＣＯ３，マグネシアＭｇＯ含有鉱物，これらをス
ラリー状にしたものから選ばれた１種又は２種以上の混
合物が使用される。

【００１２】

【作用】本発明者等は、高分子凝集剤のような凝集剤を
用いなくとも、中和剤の種類，中和時の廃液の温度，中
和剤の添加方法等の条件を工夫することにより、主とし
て鉄イオンを含有するニッケル含有酸洗廃液から濾過洗
浄で問題とならない濾過性の優れた沈殿物を得ることが
できることを知見した。しかも、設備的にも簡単な処理
工程で本発明を実施することが可能である。濾過によっ
て回収される有価金属としては、鉄、ニッケル、クロム
等がある。

【００１３】酸洗用酸液として塩酸を使用する場合、中
和をｐＨ＝３．０〜６．５とすることによって、後の乾
燥焙焼工程で、純度の高い製鋼原料、酸化マグネシウム
及び塩酸を回収することができる。中和時の酸洗廃液の
温度は、５０℃以上にする必要がある。上限については
、特に定める必要はない。また、有価金属の回収と共に
、酸洗廃液から酸を公知の方法によって回収することが
できる。

【００１４】本発明方法の実施において、特に中和剤の
添加方法としては、５０℃以上に保持した酸洗廃液に、
中和剤として酸化マグネシウムを用いる。この中和剤の
添加速度は、濾過洗浄性のよい鉄、ニッケル沈殿物を生
成させるため、Ｍｇ純分換算で０．３７〜１．８８ｇ／
分・リットルの範囲に調整する。添加速度が１．８８ｇ
／分・リットルより大きいと、沈殿物の生成速度が増し
、沈殿物粒子が微細となって濾過性を悪くする。しかも
、局部的にｐＨの高い領域で急激に生成する沈殿物内に
添加した中和剤である酸化マグネシウムが取り込まれ、
得られる製鋼原料の純度が悪くなる。逆に、中和剤の添
加速度が０．３７ｇ／分・リットルより遅くなると、本
処理で得られる濾過洗浄性の優れた沈殿物の濾過、洗浄
工程に対し、中和処理での処理時間が著しく長くなり、
生産性が低下する。

【００１５】本発明方法の実施においては、中和によっ
てｐＨを３．０〜７．５の範囲内に調整することが必要
である。このｐＨ調整は、廃酸中のＮｉを１００％回収
し、且つＭｇの沈殿を抑制するためにも重要な要件であ
る。ｐＨを７．５より高くすれば、添加する中和剤が多
くなり経済的でなく、また目的とするＮｉ含有製鋼原料
に多量のＭｇが混入する。逆に、ｐＨを３．０より低く
すると、Ｎｉの沈殿が完全には終了せず、廃酸からのＮ
ｉの回収率が低くなる。特に、塩酸酸洗廃液を処理する
場合には、ｐＨが３．０〜６．５の範囲が望ましい。

【００１６】

【実施例】実施例１：表１に示す組成の酸洗廃液Ａを８
０℃に保持し、空気をバブリングしながら中和剤として
ＭｇＯを２．５ｇ／分・リットル（Ｍｇ換算で１．５１
ｇ／分・リットル）の速度で添加して中和を行い、ｐＨ
を６．０に調整した。生成した沈殿物は、フィルタープ
レス式濾過機（濾過面積０．２１ｍ２　／室×１６室）
を用いて濾過及び洗浄を行い、沈殿物ケーキにした。次
いで、沈殿物ケーキをロータリーキルンで乾燥、焙焼し
、ニッケル含有製鋼原料（鉄、ニッケル、クロムの混合
酸化物）を製造した。このとき、濾過に要した時間は、
２０分／１０００リットルであり、濾過及び洗浄性は良
好であった。また、ニッケル含有製鋼原料は、Ｎｉを５
．５％含有する酸化物であった。この処理により、酸洗
廃液中のニッケルの９５％が回収できた。

【００１７】

【表１】

【００１８】実施例２：表１に示す組成の酸洗廃液Ｂを
６０℃に保持し、実施例１と同様にＭｇＯを０．７ｇ／
分・リットル（Ｍｇ換算で０．４２ｇ／分・リットル）
の速度で添加、中和を行い、ｐＨを６．３に調整した。生成した沈殿物は実施例１と同様の方法で処理し、ニッ
ケル含有製鋼原料を製造した。このとき、濾過に要した
時間は、２３分／１０００リットルであり、濾過及び洗
浄性は良好であった。一方、濾過後の濾液（塩化マグネ
シウムの水溶液）をスプレードライヤーで乾燥、流動焙
焼炉で焙焼することにより、塩酸及び酸化マグネシウム
を回収した。このとき得られた塩酸は、酸洗に再利用す
るに十分なものであった。また、得られたニッケル含有
製鋼原料は、Ｎｉを６．９％含有する酸化物であった。この処理により、ニッケルは酸洗廃液中の９８％が回収
できた。

【００１９】比較例１：表１に示す組成の酸洗廃液Ａを
用いて実施例１と同様な処理を行った。ただし中和剤（
酸化マグネシウム）の添加速度を１８ｇ／分・リットル
（Ｍｇ換算で１０．９ｇ／分・リットル）とした。この
場合の沈殿物は、ゲル状のベトベトしたものであり、濾
過途中で濾過が不可能となった。

【００２０】比較例２：表１に示す組成の酸洗廃液Ｂを
用いて、実施例２と同様な処理を行った。ただし、中和
剤として苛性ソーダを徐々に添加して、ｐＨを６．５に
調整した。このときの濾過は可能であったが、濾過に要
した時間は２４０分／１０００リットルであり、濾過及
び洗浄は困難であった。

【００２１】比較例３：表１に示す組成の酸洗廃液Ｂを
用いて実施例２と同様な処理を行った。ただし中和剤（
酸化マグネシウム）の添加速度を３．３ｇ／分・リット
ル（Ｍｇ換算で１．９９ｇ／分・リットル）とし、ｐＨ
を７．０に調整した。このときの濾過は可能であったが
、濾過に要した時間は２７０分／１０００リットルであ
り、濾過及び洗浄は困難であった。

【００２２】得られた沈殿物ケーキをロータリーキルン
で乾燥、焙焼を行いニッケル含有製鋼原料（鉄、ニッケ
ル、クロムの混合酸化物）を製造した。このとき、ニッ
ケル含有製鋼原料は、Ｎｉを３．５％含有する酸化物で
あり、その他に不純物としてＭｇを２９．２％含んでい
た。

【００２３】表２には本発明の実施例及び比較例で要し
た沈殿物の濾過時間及びニッケル回収率を示す。なお、
表２における濾過時間は、濾液１０００リットル当りの
所要濾過時間で表した。

【００２４】

【表２】

【００２５】また、濾過後の沈殿物ケーキを焙焼するこ
とによって得られたニッケル含有製鋼原料の酸化物成分
を調べたところ、表３に示す通りであった。

【００２６】

【表３】

【００２７】表２から明らかなように、実施例１，２で
は速い濾過時間が得られており、またＭｇ含有量の少な
い製鋼原料が得られている。これに対し、比較例１では
、濾過が不可能であった。これは、中和剤の添加速度が
適切な範囲より大きくなったためであり、非常に細かい
沈殿物を生成し、濾材に目詰まりが生じたことに起因す
る。また、比較例２，３では、中和剤及び中和剤添加速
度が適切でなかったため、濾過時間が非常に長かった。更に、比較例３では、中和時のｐＨが適切な範囲の上限
から外れたため、多量のＭｇを沈殿物中に含有し、製鋼
原料のＮｉ含有量が低くなったと考えられる。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の処理方
法においては、主として鉄イオンを含有するニッケル含
有酸洗廃液から中和処理して製鋼原料となる有価金属を
回収する際、従来困難であった鉄を主とする沈殿物の濾
過を、高分子凝集剤のような凝集剤を用いなくとも、沈
殿物の濾過洗浄で問題とならないような濾過性の優れた
沈殿物を得ることができる。したがって、従来のような
複雑で高価な設備を用いることなく、簡単な処理工程で
有用な製鋼原料が得られると共に、酸の回収が行われる
。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ニッケル含有材料を酸洗したときに生
じる酸洗廃液を５０℃以上に保持し、中和剤としての酸
化マグネシウムをＭｇ純分換算で０．３７〜１．８８ｇ
／分・リットルの添加速度で加え、ｐＨを３．０〜７．
５に調整し、鉄、ニッケル沈殿物を生成させることを特
徴とするニッケル含有酸洗廃液の処理方法。
【請求項２】　　ニッケル含有材料を塩酸酸洗したとき
に生じる酸洗廃液を５０℃以上に保持し、中和剤として
の酸化マグネシウムをＭｇ純分換算で０．３７〜１．８
８ｇ／分・リットルの添加速度で加え、ｐＨを３．０〜
６．５にし、得られた沈殿物を濾過洗浄後、焙焼して鉄
−ニッケル酸化物と塩酸を回収し、濾液を乾燥、焙焼す
ることによって塩酸と酸化マグネシウムを回収すること
を特徴とするニッケル含有酸洗廃液の処理方法。
【請求項３】　　中和剤が酸化マグネシウム，水酸化マ
グネシウム，炭酸マグネシウム，マグネシア含有鉱物，
これらをスラリー状にしたものから選ばれた１種又は２
種以上の混合物である請求項１又は２に記載のニッケル
含有酸洗廃液の処理方法。