JPH05161891A - Method for utilizing waste alkali water solution containing alkali hydroxide - Google Patents

Method for utilizing waste alkali water solution containing alkali hydroxide

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JPH05161891A
JPH05161891A JP35332591A JP35332591A JPH05161891A JP H05161891 A JPH05161891 A JP H05161891A JP 35332591 A JP35332591 A JP 35332591A JP 35332591 A JP35332591 A JP 35332591A JP H05161891 A JPH05161891 A JP H05161891A
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JP
Japan
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alkali
aqueous solution
waste
feco
suspension
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Application number
JP35332591A
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Japanese (ja)
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Yoshiro Okuda
嘉郎 奥田
Korehiko Nishimoto
是彦 西本
Nanao Horiishi
七生 堀石
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Toda Kogyo Corp
Original Assignee
Toda Kogyo Corp
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Publication date
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Publication of JPH05161891A publication Critical patent/JPH05161891A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a method for utilizing industrially and economically a waste alkali water soln. contg. an alkali hydroxide. CONSTITUTION:A gas contg. CO2 is passed through a waste alkali water soln. contg. 0.1-8.0mol/l alkali hydroxide to react them to obtain an alkali water soln. contg. an alkali carbonate and then, an iron (II) salt water soln. being equivalent or less to the alkali carbonate contained in the alkali water soln. is added in the alkali water soln. to obtain a suspension contg. FeCO3 and then, after FeCO3 in the suspension is precipitated, supernatant liq. is removed to obtain a high concn. FeCO3 suspension.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、低濃度の水酸化アルカ
リを含む廃アルカリ水溶液から高濃度にFeCO3 を含
んでいる懸濁液を得ることができる廃アルカリ水溶液の
利用方法に関し、特に、磁気記録材料用の各種酸化鉄粒
子粉末の製造工程で発生する廃アルカリ水溶液の有効利
用がはかられるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of using a waste alkali aqueous solution, which can obtain a suspension containing FeCO 3 at a high concentration from a waste alkali aqueous solution containing a low concentration of alkali hydroxide, and in particular, The waste alkali aqueous solution generated in the manufacturing process of various iron oxide particle powders for magnetic recording materials can be effectively used.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知の通り、磁気記録材料用の各種酸化
鉄粒子粉末の製造工程において発生する低濃度の水酸化
アルカリを含んでいる廃アルカリ水溶液としては、例え
ば、ゲータイト粒子又はマグネタイト粒子を生成させた
後の廃アルカリ水溶液、水熱処理して磁気記録材料用板
状Baフェライト微粒子粉末を生成させた後の廃アルカ
リ水溶液及び磁性酸化鉄粒子を高アルカリ水溶液中で加
熱反応させて得られるCo被着型磁性酸化鉄粒子を生成
させた後の廃アルカリ水溶液等がある。
As is well known, as an aqueous waste alkali solution containing a low concentration of alkali hydroxide generated in the production process of various iron oxide particle powders for magnetic recording materials, for example, goethite particles or magnetite particles are produced. The waste alkaline aqueous solution after being subjected to hydrothermal treatment to produce a plate-like Ba ferrite fine particle powder for magnetic recording materials, and a Co coating obtained by heating and reacting the waste alkaline aqueous solution and magnetic iron oxide particles in a highly alkaline aqueous solution. For example, there is a waste alkali aqueous solution after the generation of the stickable magnetic iron oxide particles.

【0003】従来、前記各廃アルカリ水溶液の処理方法
としては、各廃アルカリ水溶液中のアルカリ濃度がうす
いためにアルカリ成分を再利用することなく、当該各廃
アルカリ水溶液に廃硫酸等を加えて中和して海等に放流
されている。
Conventionally, as a method of treating each of the waste alkaline aqueous solutions, waste sulfuric acid or the like is added to each of the waste alkaline aqueous solutions without reusing the alkali component because the alkali concentration of each of the waste alkaline aqueous solutions is thin. It has been harmonized and released to the sea.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記の通り、低濃度の
水酸化アルカリを含む廃アルカリ水溶液は再利用される
ことなく廃棄されているが、資源の有効活用という観点
からは非常に問題である。
As described above, the waste alkali aqueous solution containing a low concentration of alkali hydroxide is discarded without being reused, but it is very problematic from the viewpoint of effective utilization of resources. ..

【0005】もっとも、前記廃アルカリ水溶液を有効に
利用する方法として、例えば、特開昭49−35900
号公報に記載されている廃アルカリ水溶液を冷却して溶
解度以上の硫酸ナトリウムを結晶として回収する方法が
提案されているが、この方法においては廃アルカリ水溶
液の濃度が相当うすいために溶解度以上に加熱濃縮した
後に冷却して硫酸ナトリウム等を分離しており、加熱濃
縮に要する熱エネルギーが相当高価なものとなるため採
算が合わず、あまり行なわれていない。
However, as a method for effectively using the waste aqueous alkali solution, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-35900.
A method of cooling the waste alkaline aqueous solution described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1994-242242 and recovering sodium sulfate having a solubility or higher as crystals is proposed. Since sodium sulfate and the like are separated by cooling after concentrating, the thermal energy required for heating and concentrating becomes considerably expensive, so it is not profitable and is not performed so often.

【0006】尚、酸性系の廃水処理としては、例えば、
特公昭37−13054号公報、特開昭52−1112
68号公報及び特開昭60−90832号公報に開示さ
れている該廃水中に含まれるFeイオン等を回収する目
的で水酸化アルカリ水溶液や炭酸アルカリ水溶液を加え
て炭酸鉄乃至酸化鉄又はFe(OH)2 として回収する
技術手段が知られている。
[0006] The treatment of acidic wastewater includes, for example,
JP-B-37-13054, JP-A-52-1112
For the purpose of recovering Fe ions and the like contained in the wastewater disclosed in JP-A-68 and JP-A-60-90832, an aqueous solution of alkali hydroxide or an aqueous solution of alkali carbonate is added to iron carbonate, iron oxide or Fe ( Technical means for recovering OH) 2 are known.

【0007】そこで、本発明は、前記廃アルカリ水溶液
を工業的、経済的に有効に利用できる方法を提供するこ
と、詳言すれば、前記廃アルカリ水溶液からゲータイト
粒子又はマグネタイト粒子を製造するための出発原料と
して有用な高濃度にFeCO3 を含んでいる懸濁液を効
率よく得ることができる新規技術手段を提供することを
技術的課題とする。
[0007] Therefore, the present invention provides a method for effectively and industrially utilizing the aqueous waste alkali solution, in detail, for producing goethite particles or magnetite particles from the aqueous waste alkali solution. It is a technical object to provide a new technical means capable of efficiently obtaining a suspension containing FeCO 3 in a high concentration useful as a starting material.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記技術的課題は、次の
通りの本発明方法によって達成できる。
The above technical problems can be achieved by the method of the present invention as follows.

【0009】即ち、本発明は、0.1〜8.0mol/
lの水酸化アルカリを含む廃アルカリ水溶液中に1〜2
0vol%のCO2 を含むガスを通気して反応させるこ
とにより炭酸アルカリを含むアルカリ水溶液とし、次い
で当該アルカリ水溶液に該液中に含まれる炭酸アルカリ
に対し当量以下の第一鉄塩水溶液を加えて反応させるこ
とによりFeCO3 を含む懸濁液とし、次いで当該懸濁
液中のFeCO3 を沈降させてから上澄液を除去するこ
とによって高濃度FeCO3 懸濁液を得ることからなる
水酸化アルカリを含む廃アルカリ水溶液の利用方法であ
る。
That is, the present invention is 0.1-8.0 mol /
1 to 2 in a waste alkali aqueous solution containing 1 liter of alkali hydroxide
A gas containing 0 vol% CO 2 is passed through the reaction to form an alkali aqueous solution containing an alkali carbonate, and then an aqueous solution of a ferrous salt is added to the alkali aqueous solution in an amount equal to or less than the amount of the alkali carbonate contained in the solution. a suspension containing FeCO 3 by reacting, then consists in obtaining a high concentration FeCO 3 suspension by removing the supernatant were allowed to settle FeCO 3 of the suspension alkali hydroxide It is a method of using a waste alkaline aqueous solution containing.

【0010】次に、本発明方法実施にあたっての諸条件
について述べる。
Next, various conditions for carrying out the method of the present invention will be described.

【0011】本発明において使用される低濃度の水酸化
アルカリを含む廃アルカリ水溶液は、水酸化アルカリと
炭酸アルカリとを含んでいるものであってもよい。尚、
水酸化アルカリは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化アンモニウム等であり、炭酸アルカリは、炭
酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム等であ
る。
The waste alkali aqueous solution containing a low concentration of alkali hydroxide used in the present invention may contain alkali hydroxide and alkali carbonate. still,
The alkali hydroxide is sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide and the like, and the alkali carbonate is sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate and the like.

【0012】前記廃アルカリ水溶液としては、例えば、
第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中のFe2+に対して
当量以上の水酸化アルカリ水溶液とを加えて得られる水
酸化第一鉄コロイドを含む懸濁液とし、該懸濁液に酸素
含有ガスを通気して酸化する酸化反応を行なうことによ
りゲータイト粒子又はマグネタイト粒子を生成させた後
の過剰の水酸化アルカリを含む廃アルカリ水溶液、マグ
ヘマイト粒子、マグネタイト粒子及びこれらの中間酸化
物であるベルトライド化合物粒子のいずれかの磁性酸化
鉄粒子をCo2+及びFe2+等の金属イオンを含む高アル
カリ水溶液中で加熱反応させて得られるCo被着型磁性
酸化鉄粒子を生成させた後の過剰の水酸化アルカリを含
む廃アルカリ水溶液及びBaイオンとFe3+イオン及び
必要によりCoイオンやTiイオン等とが含まれるアル
カリ性懸濁液を、反応装置としてオートクレーブ等を用
いて水熱処理して磁気記録用板状Baフェライト微粒子
粉末を生成させた後の過剰の水酸化アルカリを含む廃ア
ルカリ水溶液等が挙げられる。
The waste alkaline aqueous solution is, for example,
A suspension containing a ferrous hydroxide colloid obtained by adding an aqueous solution of a ferrous salt and an aqueous solution of an alkali hydroxide equivalent to or more than Fe 2+ in the aqueous solution of the ferrous salt, the suspension comprising: Aqueous waste alkali aqueous solution containing excess alkali hydroxide after generating goethite particles or magnetite particles by carrying out an oxidation reaction by aerating an oxygen-containing gas to oxidize, maghemite particles, magnetite particles and intermediate oxides thereof. Co- deposited magnetic iron oxide particles obtained by heat-reacting any of the magnetic iron oxide particles of a certain beltride compound particle in a highly alkaline aqueous solution containing metal ions such as Co 2+ and Fe 2+ were produced. alkaline suspension containing the the Co ions and Ti ions by waste alkali solution and Ba ions and Fe 3+ ions and optionally containing excess alkali hydroxide after, Using an autoclave or the like hydrothermal treatment and waste alkali solution or the like containing excess alkali hydroxide After generating the magnetic recording plate Ba ferrite fine powder can be cited as response device.

【0013】前記廃アルカリ水溶液中の水酸化アルカリ
の濃度は0.1〜8.0mol/lである。0.1mo
l/l未満の場合には、濃度があまりにうすいため設備
規模を大きくしなければならないので経済的ではなく、
また、FeCO3 を生成させる場合にFeCO3 の生成
と同時にFeCO3 の酸化が起こり、これを出発原料と
してゲータイト粒子やマグネタイト粒子等を製造するに
際して不均斉な結晶粒子が生成するため好ましくない。
8.0mol/lを越える場合には、炭酸アルカリの結
晶が析出するため目詰まり等のトラブルを生じたりする
ので好ましくない。尚、前記廃アルカリ水溶液に含まれ
る不純物のNa2 SO4 等は結晶として析出しない程度
の濃度であることが好ましい。
The concentration of alkali hydroxide in the aqueous waste alkali solution is 0.1 to 8.0 mol / l. 0.1mo
If it is less than 1 / l, it is not economical because the concentration is too thin and the equipment scale must be increased.
Further, occur simultaneously oxidized FeCO 3 generation and FeCO 3 when to produce FeCO 3, undesirably asymmetry crystal particles are formed when producing goethite particles or magnetite particles or the like as a starting material.
When it exceeds 8.0 mol / l, crystals of alkali carbonate are precipitated and troubles such as clogging may occur, which is not preferable. In addition, it is preferable that the concentration of impurities such as Na 2 SO 4 contained in the waste alkaline aqueous solution does not precipitate as crystals.

【0014】本発明におけるCO2 を含むガスとして
は、石炭、重油、天然ガス、都市ガス、発生炉ガス、高
炉ガス等の燃料を燃焼させて発生させた各燃焼廃ガスを
使用することができる。
As the gas containing CO 2 in the present invention, each combustion waste gas generated by burning a fuel such as coal, heavy oil, natural gas, city gas, generator gas, blast furnace gas can be used. .

【0015】本発明において使用するCO2 を含むガス
のCO2の濃度は1〜20vol%の範囲である。1v
ol%未満の場合には、設備規模が大きくなるため経済
的でなく、20vol%を越える濃いガスを用いること
もでき、例えば、純粋のCO2 ガスを用いることもでき
るが、経済的には大気中に排気されている各種石炭の燃
焼廃ガスや各種石油の燃焼廃ガスを使用するのが有利で
あり、これ等廃ガス中のCO2 は、通常、20vol%
以下である。中でも、11〜14vol%のCO2 を含
む重油燃焼型ボイラーの廃ガスを使用するのが好適であ
る。
The CO 2 concentration of the gas containing CO 2 used in the present invention is in the range of 1 to 20 vol%. 1v
If it is less than 10% by volume, the equipment scale becomes large, which is not economical, and a concentrated gas exceeding 20% by volume can be used. For example, pure CO 2 gas can be used, but economically it is not possible to use the atmosphere. It is advantageous to use combustion exhaust gases of various coals and combustion exhaust gases of various petroleum exhausted therein, and CO 2 in these exhaust gases is usually 20 vol%.
It is below. Above all, it is preferable to use the waste gas of the heavy oil combustion type boiler containing 11 to 14 vol% CO 2 .

【0016】尚、前記廃ガス中に含まれる不純物として
は、O2 、SOx、NOx等があるが、それらの不純物
が含まれていたとしても、本発明を実施して得られる高
濃度FeCO3 懸濁液を出発原料としてゲータイト粒子
やマグネタイト粒子等を製造するに際して支障にはなら
ない。
The impurities contained in the waste gas include O 2 , SOx, NOx and the like. Even if such impurities are contained, high concentration FeCO 3 obtained by carrying out the present invention is obtained. It does not hinder the production of goethite particles, magnetite particles or the like using the suspension as the starting material.

【0017】本発明において、炭酸アルカリを含むアル
カリ水溶液を生成させる場合のCO2 を含むガスの流量
と通気時間は、特に限定されるものではなく当該アルカ
リ水溶液のpHが11.5〜12.3の範囲となるまで
通気すればよい。pHが11.5未満の場合には、Na
2 CO3 にNaHCO3 が混在する等のため、FeCO
3 の沈降の際に発泡や上澄液のにごりが生じる。pHが
12.3を越える場合には、NaOHが残留するために
Fe(OH)2 が生成して沈降が遅くなるなど弊害が生
じる。
In the present invention, the flow rate of the gas containing CO 2 and the aeration time when the alkaline aqueous solution containing alkali carbonate is produced are not particularly limited, and the pH of the alkaline aqueous solution is 11.5-12.3. It is sufficient to ventilate until the range is reached. If the pH is less than 11.5, Na
2 CO 3 is mixed with NaHCO 3 , so FeCO
At the time of sedimentation of 3 , foaming and cloudiness of the supernatant occur. When the pH exceeds 12.3, since NaOH remains, Fe (OH) 2 is generated and sedimentation is delayed, which causes an adverse effect.

【0018】本発明において、炭酸アルカリを含むアル
カリ水溶液を生成させる場合の温度は、通気するCO2
を含むガスの温度にもよるが、通常、25〜90℃の範
囲が好適である。90℃を越える場合にも生成させるこ
とはできるが、設備費等が高くなるため、90℃以下が
好ましい。
In the present invention, the temperature at which an aqueous alkali solution containing an alkali carbonate is produced is set at the aeration of CO 2
Usually, a range of 25 to 90 ° C. is suitable, though it depends on the temperature of the gas containing Although it can be produced even when the temperature exceeds 90 ° C, it is preferably 90 ° C or lower because the equipment cost and the like increase.

【0019】本発明において使用される第一鉄塩水溶液
としては、硫酸第一鉄や塩化第一鉄等を使用することが
でき、第一鉄塩水溶液の濃度としては、特に限定される
ものでなく、通常、1.0〜2.0mol/l程度であ
ればよい。
The ferrous salt aqueous solution used in the present invention may be ferrous sulfate, ferrous chloride or the like, and the concentration of the ferrous salt aqueous solution is not particularly limited. However, it is usually about 1.0 to 2.0 mol / l.

【0020】本発明において、炭酸アルカリを含むアル
カリ水溶液に添加する前記第一鉄塩水溶液の量は、該液
中に含まれる炭酸アルカリに対し当量以下である。当量
を越える場合には、上澄液にFe2+塩が残るために上澄
液の処理を別途行なう必要が生じる。好ましい範囲は
0.95〜1.00当量である。
In the present invention, the amount of the ferrous salt aqueous solution added to the alkaline aqueous solution containing the alkaline carbonate is equal to or less than the amount of the alkaline carbonate contained in the solution. If the amount exceeds the equivalent, the Fe 2+ salt remains in the supernatant, so that it is necessary to treat the supernatant separately. A preferred range is 0.95-1.00 equivalent.

【0021】本発明において、炭酸アルカリを含むアル
カリ水溶液を生成するための攪拌時間は、容器や攪拌機
等の装置にもよるが、通常、10〜60分の範囲が好適
である。10分間未満の場合には、FeCO3 の密度の
低いフロックが残っているため沈降時間が遅くなり、6
0分間を越える場合には、すでに充分にFeCO3 の密
度の低いフロックはこわれて沈降し易くなっており、ま
た、FeCO3 の酸化も起こるため不均斉なゲータイト
粒子やマグネタイト粒子が生成するので好ましくない。
In the present invention, the stirring time for producing the alkaline aqueous solution containing the alkali carbonate depends on the apparatus such as the container and the stirrer, but is preferably in the range of 10 to 60 minutes. If the time is less than 10 minutes, the flocculation with low density of FeCO 3 remains, so that the sedimentation time is delayed and 6
If it exceeds 0 minutes, flocs having a sufficiently low density of FeCO 3 are already broken and easily settled, and since oxidation of FeCO 3 also occurs, asymmetric goethite particles and magnetite particles are generated, which is preferable. Absent.

【0022】本発明において、FeCO3 を含む懸濁液
を静置して上澄液を除去することにより得られる懸濁液
中のFeCO3 の濃度は、通常、0.5〜2.0mol
/lとするのが好適である。0.5mol/l未満の場
合には、濃度がうすいために経済的効果が少なくなり、
2.0mol/lを越える場合には、得られる高濃度F
eCO3 懸濁液の粘度が高くなるため、これを出発原料
としてゲータイトやマグネタイトを生成させるに当たっ
て反応が不均一になるなどの取扱いに困難が生じる。
In the present invention, the concentration of FeCO 3 in the suspension obtained by allowing the suspension containing FeCO 3 to stand and removing the supernatant liquid is usually 0.5 to 2.0 mol.
/ L is preferable. If it is less than 0.5 mol / l, the economical effect is reduced due to the thin concentration,
When it exceeds 2.0 mol / l, the high concentration F obtained
Since the viscosity of the eCO 3 suspension becomes high, when it is used as a starting material to produce goethite or magnetite, the reaction becomes non-uniform and handling becomes difficult.

【0023】尚、上記0.5〜2.0mol/lのFe
CO3 を含む懸濁液を出発原料として、ゲータイト粒子
又はマグネタイト粒子を製造するに当たっては、例え
ば、特開昭50−80999号公報や特開昭59−23
2922号公報に開示されているFeCO3 を含む懸濁
液に酸素含有ガスを通気して酸化反応を行なうことによ
りゲータイト粒子を得る方法、また、特開昭49−35
900号公報や特開昭55−109232号公報に開示
されているFeCO3 を含む懸濁液に酸素含有ガスを通
気して酸化反応を行なうことによりマグネタイト粒子を
得る方法等によればよい。また、必要により、上澄液を
除去した後に懸濁液に、炭酸アルカリ水溶液または水酸
化アルカリ水溶液等のアルカリ水溶液或いは第一鉄塩水
溶液を添加してアルカリ当量比を調整してもよい。
The above 0.5 to 2.0 mol / l Fe
In producing goethite particles or magnetite particles using a suspension containing CO 3 as a starting material, for example, JP-A-50-80999 and JP-A-59-23 are used.
A method for obtaining goethite particles by carrying out an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas through a suspension containing FeCO 3 disclosed in Japanese Patent No. 2922, and JP-A-49-35.
A method of obtaining magnetite particles by performing an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas through a suspension containing FeCO 3 disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 900-9005 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-109232 may be used. Further, if necessary, after removing the supernatant liquid, an alkaline aqueous solution such as an aqueous solution of an alkaline carbonate or an aqueous solution of an alkali hydroxide or an aqueous solution of a ferrous salt may be added to adjust the alkali equivalent ratio.

【0024】[0024]

【作用】本発明においては、懸濁液中のFeCO3 を沈
降させてから上澄液を除去することによってFeCO3
の濃度を高くできるが、これは、次に示すような実験を
重ねて得た知見に基づくものである。
In [act invention, FeCO 3 by removing the supernatant were allowed to settle FeCO 3 in suspension
The concentration can be increased, but this is based on the findings obtained by the following experiments.

【0025】まず、ゲータイト粒子を生成した後に得ら
れた40g/lのNaOHと43g/lのNa2 SO4
とを含む廃アルカリ水溶液に第一鉄塩水溶液を直接投入
してFe(OH)2 コロイドを生成させた場合には、図
1に示すように、得られたFe(OH)2 コロイドの沈
降には100時間以上かかり(図1のaで示す)、ま
た、凝集剤を添加しても50時間程度はかかる(図1の
bで示す)ため実用的ではないことがわかった。
First, 40 g / l NaOH and 43 g / l Na 2 SO 4 obtained after producing goethite particles were produced.
When an aqueous ferrous salt solution was directly added to a waste alkali aqueous solution containing and to produce Fe (OH) 2 colloid, as shown in FIG. 1, the obtained Fe (OH) 2 colloid was precipitated. It took about 100 hours or more (shown as a in FIG. 1), and it took about 50 hours even if a coagulant was added (shown as b in FIG. 1).

【0026】次に、上記廃アルカリ水溶液に第一鉄塩水
溶液を直接投入してFe(OH)2 コロイドを生成させ
た後、該Fe(OH)2 コロイドを沈降させることなく
下記組成の重油燃焼型のボイラー廃ガスを通気してFe
CO3 を含む懸濁液を得ようと試みた結果、ボイラー廃
ガス中に含まれるO2 ガスによって酸化反応が生起する
ために不均斉で実用に供さないゲータイト粒子やマグネ
タイト粒子が生成した。 空気比 1.20程度 廃ガス量 9450〜12900Nm3 /h O2 3.8〜3.9 vol% CO2 11.8〜12.6vol% SOx 19〜22 ppm NOx 53〜82 ppm ダスト 0.003〜0.006g/Nm3
Next, a ferrous iron salt aqueous solution is directly added to the waste alkali aqueous solution to generate an Fe (OH) 2 colloid, and the Fe (OH) 2 colloid is not precipitated to burn heavy oil having the following composition. Type Boiler Waste Gas Aerated to Fe
As a result of attempting to obtain a suspension containing CO 3 , an O 2 gas contained in the boiler waste gas causes an oxidation reaction, resulting in asymmetrical production of goethite particles and magnetite particles which are not suitable for practical use. Weight about air ratio 1.20 waste gas 9450~12900Nm 3 / h O 2 3.8~3.9 vol % CO 2 11.8~12.6vol% SOx 19~22 ppm NOx 53~82 ppm Dust 0.003 ~ 0.006 g / Nm 3

【0027】以上の実験を経て、上記廃アルカリ水溶液
にまず上記ボイラー廃ガスを通気して反応させることに
よりNa2 CO3 を含むアルカリ水溶液とした。この場
合には、廃ガス中にO2 ガスが含まれていても廃アルカ
リ水溶液中にFeイオンがないため問題が生じることは
なく、次いで、第一鉄塩水溶液を添加してFeCO3
含む懸濁液としたことにより、図1に示すように、Fe
CO3 を1〜2時間程度の静置時間で沈降させる(図1
のcで示す)ことができた。
After the above experiment, the waste alkali aqueous solution was first ventilated with the boiler waste gas for reaction to obtain an alkali aqueous solution containing Na 2 CO 3 . In this case, even if the waste gas contains O 2 gas, no problem occurs because there are no Fe ions in the waste alkali aqueous solution, and then the ferrous salt aqueous solution is added to contain FeCO 3 . As a suspension, as shown in FIG.
CO 3 is allowed to settle in a standing time of about 1 to 2 hours (Fig. 1
(Indicated by c)).

【0028】従って、本発明においては、FeCO3
含む懸濁液を短時間静置すればFeCO3 を沈降させる
ことができ、その上澄液を除去することによって、Fe
CO3 の濃度を濃くすることができるのである。また、
含まれるNa2 SO4 等の不純物を上澄液とともにかな
り除去できるため得られた高濃度FeCO3 懸濁液を出
発原料として高濃度の反応で粒子の均斉なゲータイト粒
子やマグネタイト粒子を生成させることができる。
Therefore, in the present invention, FeCO 3 can be precipitated by allowing a suspension containing FeCO 3 to stand for a short period of time.
The concentration of CO 3 can be increased. Also,
Impurities such as Na 2 SO 4 contained can be removed considerably together with the supernatant, and the obtained high-concentration FeCO 3 suspension is used as a starting material to generate goethite particles and magnetite particles with a uniform particle size in a high-concentration reaction. You can

【0029】尚、特開昭61−48428号公報に開示
された技術手段によれば、NaOHにCO2 ガスを通気
して純度の高いNa2 CO3 を得られることが記載され
ているが、前記廃アルカリ水溶液及び前記廃ガスを利用
することについては何ら開示されていない。
According to the technical means disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-48428, it is described that Na 2 CO 3 with high purity can be obtained by passing CO 2 gas through NaOH. There is no disclosure of using the waste alkaline aqueous solution and the waste gas.

【0030】[0030]

【実施例】次に、実施例、比較例並びに参考例により、
本発明方法を説明する。
EXAMPLES Next, according to Examples, Comparative Examples and Reference Examples,
The method of the present invention will be described.

【0031】実施例1 50℃の40g/lのNaOHと43g/lのNa2
4 とを含む廃アルカリ水溶液1000mlに、12.
5vol%のCO2 ガスと3.9vol%のO2 ガスと
を含む重油燃焼型のボイラー廃ガスを毎分35 lの割
合で通気して当該廃アルカリ水溶液のpH値を12.1
として、70℃のNa2 CO3 を含むアルカリ水溶液を
得た。得られたNa2 CO3 を含むアルカリ水溶液に、
Fe2+ 1.5mol/lを含むFeSO4 水溶液33
3ml(当該アルカリ水溶液中のNa2 CO3 に対し
1.00当量に該当する。)を加えて20分間攪拌し、
0.375mol/lのFeCO3 を含む懸濁液を生成
させた。生成したFeCO3 を含む懸濁液を100分間
静置してFeCO3 を沈降させてから833mlの上澄
液を除去し、1.0mol/lのFeCO3 を含む懸濁
液を得た。
Example 1 40 g / l NaOH and 43 g / l Na 2 S at 50 ° C.
12. Add to 1000 ml of waste alkali aqueous solution containing O 4 .
A heavy oil combustion type boiler waste gas containing 5 vol% CO 2 gas and 3.9 vol% O 2 gas was aerated at a rate of 35 l / min to adjust the pH value of the waste alkaline aqueous solution to 12.1
As a result, an alkaline aqueous solution containing Na 2 CO 3 at 70 ° C. was obtained. To the obtained alkaline aqueous solution containing Na 2 CO 3 ,
FeSO 4 aqueous solution containing Fe 2+ 1.5 mol / l 33
3 ml (corresponding to 1.00 equivalent to Na 2 CO 3 in the alkaline aqueous solution) was added and stirred for 20 minutes,
A suspension containing 0.375 mol / l FeCO 3 was produced. A suspension containing the produced FeCO 3 was allowed to stand for 100 minutes to remove the supernatant 833ml were allowed to settle FeCO 3 to obtain a suspension containing FeCO 3 of 1.0 mol / l.

【0032】実施例2〜14、比較例1〜5 廃アルカリ水溶液の種類、含まれる水酸化アルカリまた
は炭酸アルカリの種類及び濃度、含まれる副生塩の種類
及び濃度、当該廃アルカリの使用量、CO2を含むガス
の種類、CO2 ガスの濃度、O2 ガスの濃度、ガスの通
気時期、通気量及び通気時間、通気後のpH及び液温、
第一鉄塩水溶液の種類、使用量及びアルカリ当量比、攪
拌時間、沈降時間並びに廃棄上澄液量を種々変化させた
以外は、実施例1と同様にして、FeCO3 を含む懸濁
液を生成させた。
Examples 2-14, Comparative Examples 1-5 Type of waste alkali aqueous solution, type and concentration of alkali hydroxide or carbonate contained, type and concentration of by-product salt contained, amount of the waste alkali used, type of gas containing CO 2, the concentration of CO 2 gas, the concentration of O 2 gas, the gas-passing time of an aeration rate and aeration time, pH and liquid temperature after venting,
A suspension containing FeCO 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type of ferrous salt solution, the amount used and the alkali equivalent ratio, the stirring time, the sedimentation time, and the amount of the waste supernatant were changed. Was generated.

【0033】この時の主要製造条件及びFeCO3 を含
む懸濁液の諸特性を表1及び表2に示す。
The main production conditions and various characteristics of the suspension containing FeCO 3 at this time are shown in Tables 1 and 2.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】尚、表1中において、水酸化アルカリを含
む廃アルカリ水溶液の種類のAは、ゲータイト粒子を生
成させた後の水酸化アルカリを含む廃アルカリ水溶液、
Bは、Co被着型磁性酸化鉄粒子を生成させた後の水酸
化アルカリを含む廃アルカリ水溶液、Cは、磁気記録用
板状Baフェライト微粒子粉末生成させた後の水酸化ア
ルカリを含む廃アルカリ水溶液、Dは、水に水酸化アル
カリを溶解させて合成した水酸化アルカリ水溶液であ
る。また、CO2 を含む廃ガスの種類のEは、重油燃焼
型ボイラーの廃ガスであり、Fは、低濃度のCO2 ガス
である。また、通気時期のGは、廃アルカリ水溶液に直
接通気し、Hは、廃アルカリ水溶液に第一鉄塩水溶液を
添加してFe(OH)2 コロイドを生成させ該コロイド
に通気したものである。
In Table 1, the type A of the waste alkali aqueous solution containing the alkali hydroxide is A, the waste alkaline aqueous solution containing the alkali hydroxide after the formation of goethite particles,
B is a waste alkali aqueous solution containing alkali hydroxide after producing Co-deposited magnetic iron oxide particles, and C is a waste alkali solution containing alkali hydroxide after producing plate-like Ba ferrite fine particles for magnetic recording. The aqueous solution, D, is an aqueous alkali hydroxide solution prepared by dissolving an alkali hydroxide in water. Further, the type E of the waste gas containing CO 2 is the waste gas of the heavy oil combustion type boiler, and the type F is the low concentration CO 2 gas. Further, G at the aeration time is directly aerated to the waste alkaline aqueous solution, and H is aeration at the waste alkaline aqueous solution by adding the ferrous salt aqueous solution to produce Fe (OH) 2 colloid.

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】尚、表2中において、沈澱物の種類のI
は、FeCO3 、Jは、FeCO3 にゲータイト粒子や
マグネタイト粒子が混在したものである。尚、比較例1
では、通気中にFeCO3 やFe(OH)2 の酸化が起
こり懸濁液の色が変化してしまった。比較例2では、沈
降の際に泡の発生が多く見られ、上澄液も濁っていた。
比較例3では、10時間静置したが半分位しか沈降しな
かった。比較例4では、沈降に5時間を要した。比較例
5では、沈降したが沈澱物は酸化しており色が変わって
いた。
In Table 2, I of the type of precipitate
FeCO 3 and J are FeCO 3 mixed with goethite particles and magnetite particles. Comparative Example 1
Then, FeCO 3 and Fe (OH) 2 were oxidized during aeration and the color of the suspension changed. In Comparative Example 2, a lot of bubbles were observed during sedimentation, and the supernatant was cloudy.
In Comparative Example 3, it was allowed to stand for 10 hours, but only half of the sedimented. In Comparative Example 4, sedimentation took 5 hours. In Comparative Example 5, although it settled, the precipitate was oxidized and its color changed.

【0038】参考例1 実施例14で得られた1.0mol/lのFeCO3
含む高濃度FeCO3 懸濁液3.0 lに、Na2 CO
3 350gを含む水溶液2.0 l(Na2 CO3 は、
Feに対し2.1当量に該当する。)を加え、温度55
℃において毎分20 lの空気を4.5時間通気して黄
褐色沈澱粒子を生成させた。尚、空気通気中におけるp
Hは8〜9であった。黄褐色沈澱粒子は、常法により、
濾別、水洗、乾燥、粉砕した、得られた黄褐色粒子粉末
は、X線回折の結果、ゲータイトであり、図2に示す電
子顕微鏡写真(×30000)から明らかな通り、平均
値で長軸径0.27μm、軸比5.3の紡錘形を呈した
粒子からなり、粒度が均斉で樹枝状粒子の混在しないも
のであった。
Reference Example 1 3.0 l of a high concentration FeCO 3 suspension containing 1.0 mol / l FeCO 3 obtained in Example 14 was added to Na 2 CO 3.
Aqueous 2.0 l (Na 2 CO 3 containing 3 350 g is
This corresponds to 2.1 equivalents to Fe. ) Is added and the temperature is 55
20 l / min of air was bubbled in at 4.5 ° C. for 4.5 hours to produce tan precipitated particles. In addition, p during air ventilation
H was 8-9. The yellowish brown precipitate particles are
The obtained yellowish brown particle powder obtained by filtering, washing with water, drying and pulverizing was goethite as a result of X-ray diffraction, and as shown in the electron micrograph (× 30000) shown in FIG. The particles were spindle-shaped particles having a diameter of 0.27 μm and an axial ratio of 5.3, and the particle sizes were uniform and dendritic particles were not mixed.

【0039】参考例2〜4 高濃度FeCO3 懸濁液の使用量、追加のアルカリ又は
第一鉄塩の種類及び添加量、水の添加量、反応濃度、当
量比、反応温度並びに空気の通気量を種々変化させた以
外は参考例1と同様にしてゲータイト粒子又はマグネタ
イト粒子を生成した。
Reference Examples 2 to 4 Usage amount of high concentration FeCO 3 suspension, kind and addition amount of additional alkali or ferrous salt, addition amount of water, reaction concentration, equivalence ratio, reaction temperature and aeration of air Goethite particles or magnetite particles were produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the amount was variously changed.

【0040】この時の主要製造条件及び生成粒子の諸特
性を表3に示す。
Table 3 shows the main production conditions and various characteristics of the produced particles at this time.

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明における水酸化アルカリを含む廃
アルカリ水溶液の利用方法によれば、該廃アルカリ水溶
液を廃棄することなく、工業的、経済的に有効に再利用
することができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the method for utilizing an aqueous waste alkali solution containing an alkali hydroxide according to the present invention, the aqueous waste alkali solution can be recycled industrially and economically effectively without discarding it.

【0043】また、ボイラー廃ガスを活用することによ
り、CO2 を含む廃ガスを直接大気中に放出することな
く、本発明により得られる高濃度FeCO3 懸濁液と
し、次いで当該懸濁液を出発原料としてゲータイト粒子
粉末又はマグネタイト粒子粉末を製造する際に、CO2
ガス等を排出するようになるので、地球環境におけるC
2 ガス等の低減にも役立てることができるという効果
も得られる。
Further, by utilizing the boiler waste gas, the high-concentration FeCO 3 suspension obtained by the present invention is obtained without directly discharging the waste gas containing CO 2 into the atmosphere, and then the suspension is used. When producing goethite particle powder or magnetite particle powder as a starting material, CO 2
Because it emits gas, etc., C in the global environment
There is also an effect that it can be used to reduce O 2 gas and the like.

【0044】尚、本発明により得られる高濃度FeCO
3 懸濁液を出発原料として製造したゲータイト粒子粉末
又はマグネタイト粒子粉末は、塗料用顔料粉末、磁気記
録用磁性粒子材料の原料粉末及び磁性トナー用材料粉末
としても好適なものである。
The high-concentration FeCO obtained by the present invention
The goethite particle powder or magnetite particle powder produced by using 3 suspensions as a starting material is also suitable as a pigment powder for paints, a raw material powder for a magnetic particle material for magnetic recording, and a material powder for a magnetic toner.

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

【図1】生成されたFeCO3 又はFe(OH)2 を含
む懸濁液のそれぞれの沈降時間と沈降容積との関係図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the sedimentation time and the sedimentation volume of each of the produced suspensions containing FeCO 3 or Fe (OH) 2 .

【図2】参考例1で得られた紡錘形を呈したゲータイト
粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×3000
0)である。
FIG. 2 is an electron micrograph (× 3000) showing the particle structure of the spindle-shaped goethite particle powder obtained in Reference Example 1.
0).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 0.1〜8.0mol/lの水酸化アル
カリを含む廃アルカリ水溶液中に1〜20vol%のC
2 を含むガスを通気して反応させることにより炭酸ア
ルカリを含むアルカリ水溶液とし、次いで当該アルカリ
水溶液に該液中に含まれる炭酸アルカリに対し当量以下
の第一鉄塩水溶液を加えて反応させることによりFeC
3 を含む懸濁液とし、次いで当該懸濁液中のFeCO
3 を沈降させてから上澄液を除去することによって高濃
度FeCO3 懸濁液を得ることを特徴とする水酸化アル
カリを含む廃アルカリ水溶液の利用方法。
1. A 1-20 vol% C in a waste alkali aqueous solution containing 0.1-8.0 mol / l alkali hydroxide.
A gas containing O 2 is ventilated to react to form an alkaline aqueous solution containing an alkali carbonate, and then an aqueous solution of a ferrous salt equal to or less than the amount of the alkali carbonate contained in the alkaline aqueous solution is added and reacted. By FeC
A suspension containing O 3 and then FeCO 3 in the suspension
A method for utilizing a waste alkali aqueous solution containing alkali hydroxide, characterized in that a high-concentration FeCO 3 suspension is obtained by precipitating 3 and then removing a supernatant.
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