JPH05214599A - Snめっき液の再生方法 - Google Patents

Snめっき液の再生方法

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JPH05214599A
JPH05214599A JP1705192A JP1705192A JPH05214599A JP H05214599 A JPH05214599 A JP H05214599A JP 1705192 A JP1705192 A JP 1705192A JP 1705192 A JP1705192 A JP 1705192A JP H05214599 A JPH05214599 A JP H05214599A
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JP
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ions
plating solution
plating
recovered acid
adsorbed
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JP1705192A
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Kyoko Hamahara
原 京 子 浜
Hajime Ogata
方 一 緒
Toshihiro Kikuchi
地 利 裕 菊
Kenichiro Akao
尾 謙一郎 赤
Nobuyuki Morito
戸 延 行 森
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】Feイオンが共存するSnめっき液からFeイ
オンを除去してSnめっき液を再生する方法において、
Snめっき液を、Snイオンを選択的に吸着する性質
を有するキレート樹脂に通液してSnイオンを除去し、
引き続き、Snイオンを除去した処理液を、Feイオ
ンを選択的に吸着する性質を有するキレート樹脂に通液
してFeイオンを除去し、回収酸を得る工程、および
上記回収酸を前記の工程でSn吸着したキレート樹脂
に通液して吸着したSnイオンを回収酸中に脱離する工
程、をこの順序で組み合わせて実施することを特徴とす
るSnめっき液の再生方法。再生Snめっき液は各成分
調整後めっき槽に戻す。 【目的】省資源、省エネルギーに寄与するところ大であ
り、さらにSnめっき設備をクローズド化することがで
き、環境衛生を保護する効果が極めて高い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はSnめっき浴中、さらに
Snめっき後の水洗浴中に蓄積するFeイオンを除去
し、Snめっき液を再生使用する方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】電気Snめっきは主にハロゲンSnめっ
き浴またはフェロスタン浴によって行われている。近
年、環境汚染問題がクローズアップされ、Snめっきラ
インをクローズド化すること、またSnめっき浴自体の
液組成を無害化することが重要になってきた。Snめっ
き浴自体の無害化としてベンゼン環の無いメタンスルフ
ォン酸を電導助剤とするSnめっき浴も新たにぶりき製
造ラインに用いられるようになった。このメタンスルフ
ォン酸はめっき薬剤としては高価なため、こういったS
nめっき浴ではさらにめっき浴の再生利用が重要になっ
てくる。
【0003】Snめっきラインをクローズド化した場合
には、Snイオンや有益添加剤等を回収するにあたり、
不純物として含まれるFeイオンを分離除去する必要が
ある。Feイオンは、めっき原板(鉄板)がSnめっき
タンクに入ってからSnめっきされて表面が金属Snで
覆われるまでの間即ちプレディップのあいだにめっき原
板からFeが酸性Snめっき液によって溶解したり、前
処理工程の酸洗水洗液の持ち込み等によって蓄積されて
いく。めっき浴中のFeイオンは空気酸化または陽極酸
化を受けて Fe2++1/4O2 +1/2H2 O→Fe3++OH-
(1式) の反応が起こるが、Snイオンが存在するSnめっき浴
では瞬間的に 2Fe3++Sn2+→2Fe2++Sn4+ (2式) の反応が起こり、Sn2+が酸化されてしまう。本発明者
らの実験では、Sn2+の酸化速度はFe2+濃度の2乗に
比例することがわかっている。さらにSn4+はスラッジ
(SnO2 )となって沈澱する。このためSnめっき液
中にはFe3+はほんとど存在せず、Feイオンは全てF
2+と考えてよく、またSn4+も僅かした存在しないの
で、SnイオンはほんとどSn2+と考えてよい。従って
Snめっき浴にFeイオンが存在する場合には、Sn2+
が急速に消費されてしまうので、Feイオンを除去する
ことは非常に重要となってくる。
【0004】これまでFeイオンを除去しSnめっき浴
を再生する方法に関して、特公昭61−17920、特
公昭57−53880が知られている。特公昭61−1
7920はSnめっき浴中のSnイオンを電解によって
回収した後、陽イオン交換樹脂によってFe等のカチオ
ンを除去し、再生酸液とするものである。この場合Sn
イオンは電解によって回収されるが、回収のための電気
エネルギーが必要でありコスト的に不利である。また、
FeイオンとSnイオンの混合した溶液からSnイオン
だけを全部電着させる必要があるので定電位電解による
管理を必要であり、時間がかかり設備的にも不利であ
る。また金属Snとして回収したSnを何らかの方法で
再生酸液に溶解する必要がある。
【0005】また特公昭57−53880はSnめっき
浴からオーバーフローによって持ち出された液(ドラグ
アウト液)中のSnイオンを、選択的にSnイオンを吸
着する性質を有するキレート樹脂で回収した後、強酸性
陽イオン交換樹脂によってFe等のカチオンを除去する
ものである。この場合強酸性陽イオン交換樹脂によって
Fe等のカチオンを除去する。陽イオン交換樹脂の交換
反応は次式で表される。下式において、樹脂をR−H、
交換する金属イオンをM+ とする。 R−H+M+ → R−M+H+ (3式) したがって樹脂に金属イオンが吸着されるためには平行
が右に進む必要があるが、pHが低い場合には右に進み
にくい。つまりめっき液のpHが低い場合にはそのまま
ではFeイオンの吸着がうまくいかず、めっき液そのも
のからのFe除去はむずかしいため、ドラグアウトの液
を回収再生によってめっきラインをクローズド化してい
るにすぎない。したがってめっき液中のFe除去を行わ
ないため、Snの酸化を抑制することができず、Snイ
オンの補給等浴管理のためのコストがかかり、クローズ
ド化による経済性向上が充分でない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Snめっき
浴における環境衛生、経済性の向上を目的としたもの
で、特にSnめっき浴中に蓄積されるFeイオンを除去
し、Snめっき液を再生使用する方法を提供することを
目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、Feイオンが
共存するSnめっき液からFeイオンを除去してSnめ
っき液を再生する方法において、Snめっき液を、S
nイオンを選択的に吸着する性質を有するキレート樹脂
に通液してSnイオンを除去し、引き続き、Snイオ
ンを除去した処理液を、Feイオンを選択的に吸着する
性質を有するキレート樹脂に通液してFeイオンを除去
し、回収酸を得る工程、および上記回収酸を前記の
工程でSn吸着したキレート樹脂に通液して吸着したS
nイオンを回収酸中に脱離する工程、をこの順序で組み
合わせて実施することを特徴とするSnめっき液の再生
方法を提供するものである。
【0008】また、本発明は、Feイオンが共存するS
nめっき槽からのSnめっき液からFeイオンを除去し
て得た再生Snめっき液をSnめっき槽に戻す循環系に
おいて、Snめっき槽からのめっき液を、Snイオン
を選択的に吸着する性質を有するキレート樹脂に通液し
てSnイオンを除去し、引き続き、Snイオンを除去
した処理液を、Feイオンを選択的に吸着する性質を有
するキレート樹脂に通液してFeイオンを除去し、回収
酸を得る工程、上記回収酸を前記の工程でSn吸着
したキレート樹脂に通液して吸着したSnイオンを回収
酸液中に脱離する工程、の工程で得られたSnイオ
ン含有回収酸の成分を調製した後前記めっき槽に循環す
る工程、をこの順序で組み合わせて実施することを特徴
とするSnめっき液の再生方法を提供するものである。
【0009】ここで、のSnイオン脱離工程前に、
の工程で得られた回収酸のpHをSnイオンの脱離に適
したpHに調整するのがよい。また、の成分調整工程
前に、Snイオン含有回収酸を活性炭で処理することに
より、不要な不純物を除去することもできる。
【0010】
【作用】以下本発明を詳細に説明する。本発明はキレー
ト樹脂の特性を利用し、有益金属イオンと不要金属イオ
ンを分離し、有効に不要金属イオンを除去する。キレー
ト樹脂はイオン交換樹脂の一種であるが特定の金属を選
択的に吸着する性質を持つ。本発明ではSnめっき液、
Snめっき後のドラグアウト、水洗液またはそれらの混
合液をまずSnイオンを選択的に吸着する性質を有する
キレート樹脂に通液する。Snめっき液が強酸性の場合
はSnイオン吸着性がやや低くなるので、通液のpHを
上げるためできればドラグアウトや水洗液と混合する方
が望ましい。またドラグアウトや水洗液もSn濃度やF
e濃度が低いためそのままでは樹脂通液時間のわりにF
e吸着量が少なくつまり時間効率が悪いため、Snめっ
き液と混合する方が望ましい。本発明で用いるSnイオ
ンを選択的に吸着する性質を有するキレート樹脂として
は、たとえばスチレンとジビニルベンゼンの共重合体を
基体とし、官能基としてリン酸基、アミノリン酸基また
はイミノジ酢酸基を持つキレート樹脂がよい。これらの
キレート樹脂は広いpHの範囲でSnイオンのみを吸着
する性質を持ち、Snイオンの分離が容易である。
【0011】Snイオンを除去した液はさらにFeイオ
ンを選択的に吸着するキレート樹脂に通液され、Feが
除去される。樹脂によるイオン交換を3式で表したが、
キレート樹脂を用いる場合は金属イオンの選択的吸着性
があるため、平衡は右に進みpHの影響を受けにくくな
る。この場合のキレート樹脂は例えばイミノジ酢酸型の
ものを用いるのがよい。
【0012】本発明のイミノジ酢酸型キレート樹脂を用
いた場合と陽イオン交換樹脂を用いた場合のpH依存性
を図1に示した。本発明のキレート樹脂を用いた場合に
は広いpH範囲でFeの吸着性が得られた。これにより
Snめっき液の持ち出しつまりドラグアウト液の回収、
再生だけでなく積極的にSnめっき液のFeイオン除去
ができ2式の反応が起こらないため、Snの酸化による
スラッジ生成を極力抑えることができるようになった。
特に高速ラインでは空気のめっき液中への巻き込みが多
いため、その効果は特に大きい。
【0013】Feイオンを除去した液は、回収酸液とし
てSnめっき液に添加することが出来る。またSnイオ
ンの吸着されたキレート樹脂塔に通液することによって
不純物を混入すること無くSnを回収することができ
る。この場合吸着されたSnを脱離せしめるためすなわ
ち3式の平衡を左に進行させるためにはpHは1以下に
する必要がある。このため場合によってはFeイオン除
去後の回収酸を濃縮などによりpHを調整してからSn
イオンの吸着されたキレート樹脂塔に通液することが望
ましい。
【0014】図2は本発明の一例を表したフロー図であ
る。Snめっき槽1、2のめっき液、ドラグアウト槽3
および水洗槽4の液を混合し、まずSnイオンを優先的
に吸着するキレート樹脂塔5に通す。Snイオンを除去
した液はさらにキレート樹脂塔6に通液されてFeイオ
ンを除去する。Feイオンが除去された酸液は好ましく
は濃縮器7によりSnを脱離可能なpHに濃縮されてS
nの吸着された樹脂塔5に通液してSnイオンを脱離回
収し、Feイオンが除去されたSnめっき液を得る。こ
の液はSnイオン、光沢剤、酸化防止剤などが各成分調
整槽9で成分調整された後Snめっき液槽1、2に戻
す。さらに必要に応じては連続Snめっきによって生成
された不純物(添加剤の反応物性等)を活性炭処理塔8
により処理して除去した後成分調整してめっき液槽1、
2に戻すのもよい。キレート樹脂の通液は空間速度(S
V)1〜10で行えばよい。これら一連のシステムによ
ってめっき液の再生を行うと同時にラインをクローズド
化することができる。
【0015】
【実施例】次に本発明を実施例に基づいて具体的に説明
する。
【0016】(実施例1)図2に示す設備を用いてSn
めっき浴中のFeイオンを除去した。Snめっき液の電
導助剤としてはメタンスルフォン酸を用いた。表1に示
したSnめっき液とドラグアウト液を混合した液5m3
を表2に示した樹脂R1(図2の5)0.5m2 にSV
4で通液し、Snイオンを除去した。さらに樹脂R2
(図2の6)0.1m2 にSV4で通液し、Feイオン
を除去した。この液を濃縮し、pH0.8としたのちS
nイオンの吸着した樹脂R1に通液し、Snイオンを回
収した。さらに発明例1、3は活性炭処理後、また発明
例2、4は活性炭処理することなく、各成分濃度を調整
してめっき槽(図2の1、2)に投入した。Sn濃度、
Fe濃度の測定は原子吸光分析装置にておこなった。
【0017】本発明例1〜4は樹脂R1によってSnイ
オンとFeイオンが分離され、Snイオンのみが除去さ
れた。更に樹脂R2によってFeイオンが効率的に除去
された。比較例1は樹脂R2としてキレート樹脂を用い
ずイオン交換樹脂を使用し通液pHが低いためFeイオ
ンが充分に吸着されず、完全な除鉄ができなかった。比
較例2は樹脂R1のSnイオン選択性がなく、Snイオ
ンとFeイオンの分離ができず液の再生ができない結果
となった。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
【発明の効果】本発明はSnめっき液のFeイオンを除
去し、再生する効率的な方法を提供するものである。そ
のため本発明は省資源、省エネルギーに寄与するところ
大であり、さらにSnめっき設備をクローズド化するこ
とができ、環境衛生を保護する効果が極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 Feイオンの吸着性能について、陽イオン交
換樹脂とFeイオン吸着型のキレート樹脂をそれぞれ5
0ml用いてSV4で実験した結果を示す図である。
【図2】 Snめっき設備をクローズド化するためにF
eを除去しめっき液を再生する本発明のフロー図であ
る。
【符号の説明】
1、2 Snめっき槽 3 ドラグアウト槽 4 水洗槽 5 Snイオン選択吸着型キレート樹脂塔 6 Feイオン選択吸着型キレート樹脂塔 7 濃縮器 8 活性炭処理塔 9 各成分濃度調整槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊 地 利 裕 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 赤 尾 謙一郎 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 森 戸 延 行 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Feイオンが共存するSnめっき液からF
    eイオンを除去してSnめっき液を再生する方法におい
    て、 Snめっき液を、Snイオンを選択的に吸着する性
    質を有するキレート樹脂に通液してSnイオンを除去
    し、引き続き、 Snイオンを除去した処理液を、Feイオンを選択
    的に吸着する性質を有するキレート樹脂に通液してFe
    イオンを除去し、回収酸を得る工程、および 上記回収酸を前記の工程でSn吸着したキレート
    樹脂に通液して吸着したSnイオンを回収酸中に脱離す
    る工程、をこの順序で組み合わせて実施することを特徴
    とするSnめっき液の再生方法。
  2. 【請求項2】Feイオンが共存するSnめっき槽からの
    Snめっき液からFeイオンを除去して得た再生Snめ
    っき液をSnめっき槽に戻す循環系において、 Snめっき槽からのめっき液を、Snイオンを選択
    的に吸着する性質を有するキレート樹脂に通液してSn
    イオンを除去し、引き続き、 Snイオンを除去した処理液を、Feイオンを選択
    的に吸着する性質を有するキレート樹脂に通液してFe
    イオンを除去し、回収酸を得る工程、 上記回収酸を前記の工程でSn吸着したキレート
    樹脂に通液して吸着したSnイオンを回収酸液中に脱離
    する工程、 の工程で得られたSnイオン含有回収酸の成分を
    調製した後前記めっき槽に循環する工程、をこの順序で
    組み合わせて実施することを特徴とするSnめっき液の
    再生方法。
  3. 【請求項3】のSnイオン脱離工程前に、の工程で
    得られた回収酸のpHをSnイオンの脱離に適したpH
    に調整する請求項1または2に記載のSnめっき液の再
    生方法。
  4. 【請求項4】の成分調整工程前に、Snイオン含有回
    収酸を活性炭で処理する請求項1〜3のいずれかに記載
    のSnめっき液の再生方法。
JP1705192A 1992-01-31 1992-01-31 Snめっき液の再生方法 Withdrawn JPH05214599A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8202431B2 (en) 2005-11-25 2012-06-19 Enthone Inc. Method for removing impurities from a metal deposition process solution
CN113981350A (zh) * 2021-11-03 2022-01-28 吉林建筑大学 一种用于电气设备除锡涂锡设备及其使用方法

Cited By (3)

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Effective date: 19990408