JPH0536511B2 - - Google Patents

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JPH0536511B2
JPH0536511B2 JP23910189A JP23910189A JPH0536511B2 JP H0536511 B2 JPH0536511 B2 JP H0536511B2 JP 23910189 A JP23910189 A JP 23910189A JP 23910189 A JP23910189 A JP 23910189A JP H0536511 B2 JPH0536511 B2 JP H0536511B2
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JP
Japan
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sulfuric acid
pickling
acid
waste
concentration
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP23910189A
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English (en)
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JPH03100188A (ja
Inventor
Masaaki Tokunaga
Kunio Oodo
Yoshinori Yamazaki
Juji Myatake
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Tetsugen Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Tetsugen Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp, Tetsugen Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH0536511B2 publication Critical patent/JPH0536511B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ステンレス鋼の表面処理に用いた硫
酸酸洗廃液の再生処理方法に関するものである。
(従来の技術) 現在ステンレス鋼の表面処理方法として、硫酸
による酸洗処理が行われている。この際の鋼材中
のFe、Cr等の重金属がH2SO4中に溶解し、これ
らの濃度が高くなると酸洗速度が低下し、酸洗効
率が著しく低下するため、酸洗系外に排出して新
酸と入れ替えなければならない。従つて比較的
H2SO4の濃度の高い廃硫酸が多量に排出されて
いる。
普通鋼の硫酸酸洗廃液の再生処理の場合は、減
圧濃縮により水分を蒸発せしめ、free−H2SO4
度を45〜60%に高めることにより、溶存している
FeSO4を硫酸鉄一水塩として析出せしめた上これ
をH2SO4液と分離し、鉄塩を分離したH2SO4
は酸洗系統に戻して再使用する方法が行われてい
る(特公昭50−2879号公報)。
また別法として、廃硫酸をそのまま或るいは予
備濃縮若しくは濃硫酸を添加する等に手段により
H2SO4濃度を調整した上、これを20℃以下に冷
却することによりFeSO4・7H2Oを析出せしめた
後これを分離し、分離液はこれに水を添加して
H2SO4濃度を調整した上回収酸として再び酸洗
系統に戻して再使用している(特公昭47−40629
号公報)。
上記せるほかに、工業用透析膜を使用して廃硫
酸から硫酸を回収する方法があるが、H2SO4
度が高い廃酸を高温のまま処理することは膜の耐
蝕性に問題があるので、通常は30〜40℃に冷却し
て用いるが、Fe濃度の高い廃酸の場合には
FeSO4の飽和領域となるので、放冷により多量の
結晶(FeSO4・7H2O)が析出し、膜の目詰りを
起こす原因となる。また、これのみにては不純物
の除去も不充分であり、且つ酸の回収率も低い等
の欠点を有するため、回収硫酸を再使用するため
の一般的な方法とはいえない(大矢晴彦編著、膜
利用技術ハンドブツク、昭和58年7月15日初版第
2刷発行、(株)幸書房発行)。
以上が普通鋼の場合の一般的な硫酸酸洗廃液の
再生処理方法であるが、ステンレス鋼の流酸酸洗
廃液の場合は、Feの他にCrが多量に含まれてい
るため、上記せる方法において再生処理した場合
に種々の問題が発生する。
(発明が解決しようとする課題) ステンレス鋼の硫酸酸洗廃液にはFeの他にCr
が多量に含まれている。前述せる濃縮法、冷却法
の何れの方法においても、Fe分はFeSO4として
除去が可能であるが、Crは析出するFeSO4塩中
に僅かに混入するのみで、大部分のCrは液中に
残存し、蓄積してその濃度が上昇する。Cr濃度
の高い硫酸ではその酸洗速度が著しく低下するの
で、そのままでは回収酸として再利用できず、現
状では廃硫酸の再生回収装置を設置している例は
殆ど見当たらない。
従つてステンレス鋼の硫酸酸洗廃液は石灰中和
法により処理するのが一般的であるが、中和処理
により生成する水酸化鉄中にCrの水酸化物が混
入し、そのままでは廃棄できないため更にセメン
トによる固化等、不溶性化処理を行つたり、中和
時に空気酸化してフエライト化し、無害化した上
で廃棄する方法が行われている。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもの
で、従来は廃棄処理されていたステンレス鋼の硫
酸酸洗廃液を有効に再生回収する方法を提供する
ものである。
(課題を解決するための手段) 本発明の方法では、普通鋼の硫酸酸洗廃液の再
生回収処理に適用されている冷却法に準じて、ス
テンレス鋼の硫酸酸洗廃液を再生回収するもので
ある。すなわち、ステンレス鋼を硫酸にて酸洗す
る際に排出されるCr濃度の高い廃硫酸を、従来
法である冷却晶析法によりFeを除去し、得られ
た母液を更に拡散透析装置にて処理することによ
り、Fe分は勿論のことCr分の極めて少ない再利
用可能な再生硫酸を回収することがきる。
第1図は本発明によるプロセス系統図である。
鉄鋼酸洗等により発生する廃硫酸は、受入タン
ク1に一時的に貯留する。次いで、ポンプにより
冷却晶析器2へ送つて冷却し、硫酸鉄結晶
(FeSO4−7H2O)を析出させ、結晶分離器3にて
硫酸鉄結晶とろ液(Cr等の重金属を含む)に分
離した後、更に拡散透析槽4にて、ろ液中に含ま
れるFe分・Cr等の重金属を分離し、再生利用可
能な回収硫酸を得る。
(作用) 本発明のステンレス鋼の硫酸酸洗廃液の再生方
法においては、冷却晶析装置と拡散透析装置を直
列に併用することが不可欠である。ここで拡散透
析装置とは、イオンの選択透過性を有するイオン
交換膜(アニオン交換膜:陰イオンは透過するが
陽イオンは通さない。カチオ交換膜はその逆)を
挟んで両側の液の濃度差を利用して酸を回収する
ものである。
本発明の方法では先ず、廃硫酸を冷却し、好ま
しくは10℃以下に冷却することにより、Fe分の
大部分をFeSO4・7H2Oとして晶出除去し、処理
液中のFe濃度を下げる。
処理液の温度が10℃以上では、硫酸鉄の溶解度
から結晶析出量が少なくなるので10℃以下に冷却
する必要がある。また温度を下げることは好まし
いが、下げ過ぎると冷却に要する冷媒圧縮のため
の動力が大となり、効率が悪くなることをも考慮
しなければならない。
上記前処理にて処理液中のFe濃度を下げるこ
とにより、次の拡散透析装置において、放冷時に
FeSO4・7H2Oの析出による膜の目詰まりを起こ
すおそれがなくなるのみでなく、膜を通過する
Fe最も減少するので、回収酸中に混入するFe分
を著しく減少し得られることになる。
また、FeをFeSO4・7H2Oとして除去すること
により水分を除去するので、H2SO4濃度が上昇
し、次工程の拡散透析装置におけるH2SO4の分
離効率を促進せしめ、回収酸中のH2SO4濃度は
勿論のこと、H2SO4の回収率も高める効果が得
られる。
また、前述の如く回収酸中のFeは勿論、Cr等
の重金属は極めて少なくなり、新酸と殆んど変わ
らぬ0に近い範囲に抑えれる。
(実施例) (1) 廃酸組成 H2SO4……22.0% FeSO4……13.8% Cr2(SO43……3.63% のステンレス鋼の硫酸酸洗廃液1350Kgを70℃よ
り5℃まで冷却して、FeSO4・7H2O274Kgを析
出せしめた。
(2) 母液組成 H2SO4……27.1% FeSO4……4.3% Cr2(SO43……4.5% である母液1076Kgを回収した。
この回収母得を30℃に加温後、拡散透析装置
に供給し、30℃の水を847通水した。
(3) 再生酸組成 H2SO4……22.2% FeSO4……0.22% Cr2(SO43……0.23% の再生酸1052Kgを回収した。この再生酸に濃硫
酸、221Kgを補給して、 (4) 回収酸組成 H2SO4……35.4% FeSO4……0.18% Cr2(SO43……0.19% の回収酸1273Kgが得られた。
この回収酸は再度酸洗工程にて使用すること
が充分に可能である。
本法によれば、再生酸に濃硫酸221Kgを補給し
て回収酸1273Kgを得たが、従来の中和処理を行つ
た場合、同量の新酸を得るには459Kgの濃硫酸が
必要となる。
また、廃酸(1)を従来技術である中和法で処理し
たと仮定すると、含水率60%として2330Kgの廃棄
物が排出されることになる。一方、本法によれば
拡散透析装置からの廃棄硫酸は58Kgであり、同様
の中和処理を行えば含水率60%として659Kgしか
排出されないことになる。
(発明の効果) 本発明の方法によれば、従来は中和処理後、廃
棄処分されていたステンレス鋼の硫酸酸洗廃液か
ら、Fe、Cr等の重金属の含有量が非常に少ない、
かつ廃酸よりもH2SO4濃度の高い回収硫酸を得
ることが可能である。
この回収硫酸は、新酸と同様に酸洗工程で使用
することができ、資源の有効利用に効果的であ
る。
また、廃棄処分される量も従来法に比べ僅かで
あり、公害対策上も極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のプロセス系統図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ステンレス鋼の硫酸による酸洗廃液を冷却
    し、大部分の硫酸鉄を析出せしめてこれを分離し
    た後、母液を拡散透析装置にて処理することを特
    徴とするステンレス鋼の酸洗廃硫酸の再生方法。
JP23910189A 1989-09-14 1989-09-14 ステンレス鋼酸洗廃硫酸の再生方法 Granted JPH03100188A (ja)

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JPH03100188A JPH03100188A (ja) 1991-04-25
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JP2968913B2 (ja) * 1993-07-30 1999-11-02 日鉄鉱業株式会社 金属硫酸塩含有の廃硫酸を再生する方法
KR100419633B1 (ko) * 1999-12-23 2004-02-25 주식회사 포스코 산세액 및 아연-철 합금전기도금용액 제조용염화제일철원액으로의 염산폐액의 재사용방법
JP5363848B2 (ja) * 2009-03-19 2013-12-11 株式会社神戸製鋼所 金属材料の酸洗処理方法および酸洗処理設備

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