JPH05147907A - 水溶液中のセレン回収法 - Google Patents

水溶液中のセレン回収法

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JPH05147907A
JPH05147907A JP30082391A JP30082391A JPH05147907A JP H05147907 A JPH05147907 A JP H05147907A JP 30082391 A JP30082391 A JP 30082391A JP 30082391 A JP30082391 A JP 30082391A JP H05147907 A JPH05147907 A JP H05147907A
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JP
Japan
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electrodes
selenium
aqueous solution
drainage
anode
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JP30082391A
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English (en)
Inventor
Akira Ueda
晃 上田
Akiko Kawabata
明子 川端
Yukimitsu Sugawara
幸光 菅原
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B19/00Selenium; Tellurium; Compounds thereof
    • C01B19/02Elemental selenium or tellurium

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セレンを含有する水溶液より、セレンを効率
よく回収する。 【構成】 セレンを含む排水4が反応流路2内を流下し
ている状態で、電源6より供給された電流により電極3
A,3B間を導通させ、通電とともに開始された陽極の
溶解に伴い前記陽極の周囲に過剰の鉄イオンが溶存する
環境を局所的に形成させることにより、この環境下にお
いて、水酸化鉄(Fe(OH)3またはFe(OH)2
の澱物を形成させるとともに、前記殿物中に、排水4中
に含まれるセレンを高濃度で凝集させる。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
【0001】本発明は、セレンを含有する水溶液の処理
方法に係わり、特に、セレン含有水溶液に電極を接触さ
せて通電することにより、前記電極をなす金属とともに
セレンを凝集させる水溶液中のセレン回収法に関する。
【0002】
【従来の技術】銅を始めとする金属の電解沈澱物の処理
工程等において排出される排水にはセレンが溶存してい
る場合があり、このような場合には、前記排水を処理
し、この排水中のセレンを除去する必要がある。
【0003】一般に、セレンは亜セレン酸H2SeO3
たはセレン酸H2SeO4として水に溶け、通常SeO3
2-の形態で水中に溶存しているが、このSeO3 2-の処
理方法として、従来より、例えば特公昭48−3055
8号公報に開示されているものがある。この方法は、S
eO3 2-を含有する排水にFe2+を添加し、次いでpH
=3〜5の範囲においてCu2+を添加することにより、
SeO3 2-によるFe2+の酸化および加水分解を促進
し、更に、pH=5〜6の範囲において還元されたセレ
ンをFe3+の水酸化物とともに回収するものである。S
eO3 2-の処理方法としては、この他にも、Ag+,Cu
2+,Fe2+等の水溶性イオンまたはFe粉等のうち1種
または2種を添加し、セレン化物として固定する方法等
が知られている。
【0004】一方、セレンがSeO3 2-およびSeO4 2-
の形態で溶存する排水を常温かつ弱酸性〜微酸性の領域
において化合物として固定する反応においては、SeO
3 2-およびSeO4 2-を、より溶解度積の小さい化合物に
変えておく必要がある。ここで、バリウムとSeO3 2-
の化合物はその溶解度積が1.00×10-7と小さいこ
とが知られており、そのため、バリウムを前記排水の処
理に適用する方法が検討されている。また、使用する薬
剤としては塩化バリウムBaCl2が挙げられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のセレン含有排水の処理方法においては前記排水中に
常時前記金属イオンを添加する必要があった。しかも、
処理水中のセレン濃度を排水基準値以下に維持するため
には、前記金属イオンを過剰に添加しなければならず、
その結果、前記金属イオンが無駄となるばかりではな
く、処理水中における前記金属イオンの濃度が上昇し、
二次汚染の原因となる可能性もあった。
【0006】更にBaCl2の添加によりSeO4 2-をB
aSeO4として固定する方法においては、SeO4 2-
ともに排水中に溶存するSO4 2-もBaSO4として固定
されることから、BaCl2を排水中に溶存するSeO4
2-とSO4 2-の積算含有量に対して等モル以上、すなわ
ちモル数にして1.0〜1.2倍相当量の範囲で添加す
る必要があることに加え、BaSeO4の溶解度積が小
さいため、処理水中のセレン濃度を排水基準値以下に維
持するためにはBaCl2を更に過剰に添加しなければ
ならず、その結果、BaCl2が無駄となるばかりでは
なく、処理水中におけるBaCl2の濃度が上昇し、二
次汚染の原因となる可能性もあった。本発明は、これら
の問題点を解決可能とするセレン含有廃水の処理方法を
提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、セレンを含有
する水溶液に鉄もしくはその合金からなる少なくとも一
対の電極を接触させ、更に前記対をなす電極間に通電し
て前記電極を溶解させて前記電極をなす物質とともにセ
レンを凝集させる水溶液中のセレン回収法である。
【0008】以下、図面に基づき本発明の手段について
更に詳しく説明する。本発明におけるセレン回収設備の
例を図1ないし図3に示す。図1において、符号1は導
入管で、その後端はU字溝状をなす反応流路2の先端に
接続されている。
【0009】反応流路2内には各々長方形平板状をなす
一対の電極3A,3Bが設置されている。これらの電極
はいずれも鉄製で、その位置は、反応流路2に排水4を
流した場合に電極3A,3Bの下部が排水4に浸漬され
るような位置となっている。更に、図2に示すように、
電極3A,3Bの上端にはスイッチ5を経て電源6が接
続されている。また、反応流路2の後端には排出管7が
接続され、排出管7には濾過装置が設けられている。
【0010】セレンを含む排水4は導入管1より反応流
路2に流入し、反応流路2において電極3A,3Bと接
触しつつ排出管7へと向かう流れを形成する。この状態
でスイッチ5を入れると、電源6より供給された電流に
より、排水4を介して電極3A,3B間が導通し、電源
6と電極3A,3B間に回路が形成される。
【0011】回路の形成とともに電極3A,3Bのうち
陽極が溶解するが、陽極の溶解に伴い前記陽極の周囲に
過剰の鉄イオンが溶存する環境が局所的に形成され、こ
の環境下において、水酸化鉄(Fe(OH)3またはF
e(OH)2)の澱物が形成される。一方、通電により
前記陽極周辺には前記排水中のセレンが誘引されるた
め、前記環境下におけるセレン濃度も相対的に高くなっ
ている。それに伴い、前記殿物中には排水4中に含まれ
るセレンがH2SeO3として高濃度で凝集する。
【0012】この澱物は、反応流路2の底部に沈澱する
一方、反応流路2から排出管7へと流入し、濾過装置8
において回収される。その結果、濾過装置8から排出さ
れた排水4はセレンをほとんど含まない状態で外界に還
元される。
【0013】なお、図1のセレン回収設備においては、
反応流路2の断面形状を図2に示すようなU字溝状とし
たが、図3に示すように、流路の断面形状を管状とし、
この反応流路2内に電極3A,3Bを設置してもよく、
また、反応流路2を複数個設け、排水4が各反応流路2
を順次通過するに従い排水4中のセレンが段階的に除去
されるような構成とすることももちろん可能である。
【0014】更に、電極3A,3Bに用いられる材質と
して、鉄、銅、銀、鉛、亜鉛、ニッケル、コバルト、チ
タン、カルシウム、マグネシウム、マンガン、アルミニ
ウム、カドミウム、ヒ素等の金属またはそれらの合金が
挙げられるが、必要に応じてそれ以外の素材を用いるこ
ともできる。
【0015】通電時の電流および通電時間は、前記殿物
が生成されるような条件とするが、必要に応じて一定間
隔で断続的に通電を行ってもよい。断続的な通電におい
ては、通電時前記陽極に形成されたセレンを含む殿物
が、通電の停止に伴い排水4に再溶解することなく前記
陽極の表面から自然に剥離、沈澱し、その結果、前記陽
極の表面が清浄に保たれる。従って、セレンの回収およ
び電極3A,3B間の導通確保の目的で、前記殿物を電
極3A,3Bより人為的に除去する必要がなく、セレン
の回収効率が向上するという利点がある。この場合、通
電の間隔は、前記殿物が生成されるような条件とする。
【0016】更に、交流電流を通電することも可能であ
る。この場合、通電中は電極3A,3B間で陽極と陰極
とがその周波数に対応する周期で絶えず交互に入れ替わ
っている。従って、通電中は電極3A,3Bの双方にセ
レンを含む殿物が形成されるが、この殿物は、その電極
が陰極となった際には排水4に再溶解することなく電極
の表面から自然に剥離、沈澱する。
【0017】すなわち、交流電流を通電した場合、通電
中電極3A,3B間で前記殿物の生成および剥離とが前
記周波数に対応する周期で交互に繰り返され、その結
果、前記殿物の剥離に伴い電極3A,3Bの表面が常に
清浄に保たれる。よって、この場合においても、前記殿
物を電極3A,3Bより人為的に除去する必要はない。
【0018】しかも、交流電流を通電することにより、
通常の電気分解等に使用される直流電源の場合と比較し
て消費電力が大幅に低減される他、電力会社より給電さ
れる電気を変換器等を使用することなく直接使用できる
ため、給電設備の簡略化が可能となっている。
【0019】交流電流を通電した場合における通電時の
電流の大きさ、周波数および通電時間は前記殿物が生成
されるような条件とするが、交流電流として、図4に示
すような波形を呈する、いわゆる矩形波を用いてもよ
い。この場合、通電時における最大振幅の維持時間と通
電時間がほぼ等しいため、通電による前記殿物の回収効
率が向上する。
【0020】一方、電極3A,3Bの材質および大き
さ、電極3A,3B間の距離、反応流路2の容積等の条
件は、反応流路2内における排水4の流速、温度、およ
び排水4中のセレン濃度ならびに他の金属イオンを始め
とする混合物の有無およびその濃度、あるいは通電する
電流の大きさおよびその種類等の条件に応じて決定され
る。具体的には、実験により求める。
【0021】更に、反応流路2における排水4の流速を
調節したり、あるいは、反応流路2内に攪拌装置(図示
せず)を設け、反応流路2内の排水4を攪拌することに
より、通電の結果生じた澱物をフロック(浮遊物)とす
ることも可能である。この場合には、前記澱物が水面を
浮遊しているため、前記澱物の回収が容易となるばかり
ではなく、濾過装置8が不要になるという効果がある。
【0022】
【実施例】次に、実施例を挙げて、本発明の効果につい
て説明する。 (実施例1) 45.6mg/lの濃度でセレンを含有す
るpH=6.75の水溶液200mlに、表面積9.37
5cm2の鉄電極を2本浸漬し、両電極間に200mA
の直流電流を10分間通電した。また、通電時の電圧は
7.5Vとした。
【0023】その結果、陽極上に黒色沈澱が生成し、ま
た、更なる調査の結果、この沈澱は共沈物として多量の
セレンを含む鉄の水酸化物であった。一方、通電後の前
記水溶液におけるセレン濃度は、20.8mg/lへと低
下した。
【0024】(実施例2) 45.6mg/lの濃度でセ
レンを含有するpH=6.75の水溶液200mlに、表
面積9.375cm2の鉄電極を2本浸漬し、両電極間
に200mAの直流電流を10分間通電するとともに、
マグネチックスターラーを用いて前記水溶液を78r.
p.m.で攪拌した。また、通電時の電圧は7.5Vと
した。
【0025】その結果、陽極上に黒色沈澱が生成し、こ
の沈澱が前記水溶液の上面にフロックとして浮遊した。
また、更なる調査の結果、この沈澱は、共沈物として多
量のセレンを含む鉄の水酸化物であった。一方、通電後
の前記水溶液におけるセレン濃度は、17.5mg/lへ
と低下した。
【0026】上記各実施例より、セレンを含有する水溶
液に、鉄を含有する電極を用いて通電することにより、
前記水溶液中のセレンを水酸化鉄とともに回収可能であ
ることが立証された。
【0027】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明においては、
セレン含有水溶液に通電させるだけで過剰の鉄イオンが
溶存する環境が局所的に形成され、この環境下におい
て、前記水溶液中のセレンが効率よく回収される。その
ため、回収の操作が簡略化されるとともに、回収に要す
る経費も大幅に低減される。更に、回収に際して回収に
要する金属を過剰に添加する必要がないため、添加に要
するコストが低下する他、過剰添加による二次汚染も防
止される。しかも、特殊な薬剤等を使用することがない
ので、経済性と安全性がより向上する。すなわち、本発
明の利用により、各種排水中のセレンの回収を、簡単か
つ安価に、しかも安全に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるセレン除去設備の基本的な構成
を示す概念図である。
【図2】本発明における反応流路の形状の例を示す横断
面図である。
【図3】本発明における反応流路の形状の例を示す横断
面図である。
【図4】本発明における通電電流の波形の例を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 導入管 2 反応流路 3A,3B 電極 4 排水 5 スイッチ 6 電源 7 排出管 8 濾過装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セレンを含有する水溶液に鉄、銅、銀、
    鉛、亜鉛、ニッケル、コバルト、チタン、カルシウム、
    マグネシウム、マンガン、アルミニウム、カドミウム、
    ヒ素から選択される金属またはそれらの合金からなる少
    なくとも一対の電極を接触させ、更に前記対をなす電極
    間に通電して前記電極を溶解させて前記電極をなす物質
    の水酸化物とともにセレンを凝集させることを特徴とす
    る水溶液中のセレン回収法。
  2. 【請求項2】 上記通電に際し一定の間隔で断続的に通
    電を行うことを特徴とする請求項1記載の水溶液中のセ
    レン回収法。
  3. 【請求項3】 上記通電に際し交流電流を通電すること
    を特徴とする請求項1記載の水溶液中のセレン回収法。
  4. 【請求項4】 前記交流電流として矩形波を示す電流を
    通電することを特徴とする請求項3記載の水溶液中のセ
    レン回収法。
  5. 【請求項5】 上記通電に際し、前記水溶液を攪拌して
    前記水溶液の液面付近に浮遊した前記水酸化物を回収す
    ることを特徴とする請求項1ないし請求項4記載の水溶
    液中のセレン回収法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005169294A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Kashima Kita Electric Power Corp セレン含有廃液の処理方法
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WO2017139511A1 (en) * 2016-02-10 2017-08-17 Evoqua Water Technologies Llc Treatment of dissolved selenium

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