JPH07241405A - 鉄系無機凝集剤の製造方法 - Google Patents
鉄系無機凝集剤の製造方法Info
- Publication number
- JPH07241405A JPH07241405A JP3580994A JP3580994A JPH07241405A JP H07241405 A JPH07241405 A JP H07241405A JP 3580994 A JP3580994 A JP 3580994A JP 3580994 A JP3580994 A JP 3580994A JP H07241405 A JPH07241405 A JP H07241405A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】塩酸洗浄廃酸の有効利用を可能にし、貯蔵中の
腐食性がなく、安定性に優れ、重金属含有のない鉄系無
機凝集剤の製造方法を提供する。 【構成】塩化鉄含有酸化水酸化鉄を原料とし水に分散し
たスラリーに酸化剤を加えて塩化鉄中の第一鉄塩を第二
鉄塩に酸化した後、アルカリ剤を加えて中和後、固液分
離する工程を含ませることを特徴とする製造方法。
腐食性がなく、安定性に優れ、重金属含有のない鉄系無
機凝集剤の製造方法を提供する。 【構成】塩化鉄含有酸化水酸化鉄を原料とし水に分散し
たスラリーに酸化剤を加えて塩化鉄中の第一鉄塩を第二
鉄塩に酸化した後、アルカリ剤を加えて中和後、固液分
離する工程を含ませることを特徴とする製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水処理剤として使用さ
れる高濃度の鉄系無機凝集剤の製造方法に関する。
れる高濃度の鉄系無機凝集剤の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】水処理用の無機凝集剤として、これまで
硫酸バンドやポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）が広く使
われて来たが、最近水処理における臭気対策に関心が高
まり、鉄系無機凝集剤が注目されつつある。鉄系無機凝
集剤の代表的なものに硫酸鉄系と塩化鉄系があるが、前
者はさらに硫酸第二鉄系とポリ硫酸鉄系に分けられる。
硫酸バンドやポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）が広く使
われて来たが、最近水処理における臭気対策に関心が高
まり、鉄系無機凝集剤が注目されつつある。鉄系無機凝
集剤の代表的なものに硫酸鉄系と塩化鉄系があるが、前
者はさらに硫酸第二鉄系とポリ硫酸鉄系に分けられる。
【０００３】硫酸第二鉄は工業的には亜鉛鉄板の硫酸洗
浄時に発生する廃酸を原料にしたり、酸化チタンの製造
工程での副製品を原料にして製造されている。ポリ硫酸
鉄は硫酸第一鉄溶液を酸化処理することにより生成する
と言われているが、鉄原料は一般に二価と三価の酸化鉄
を含有する酸化鉄（例えば四三酸化鉄Ｆｅ3Ｏ4やＦｅＯ
とＦｅ2Ｏ3の併用など）が用いられている。
浄時に発生する廃酸を原料にしたり、酸化チタンの製造
工程での副製品を原料にして製造されている。ポリ硫酸
鉄は硫酸第一鉄溶液を酸化処理することにより生成する
と言われているが、鉄原料は一般に二価と三価の酸化鉄
を含有する酸化鉄（例えば四三酸化鉄Ｆｅ3Ｏ4やＦｅＯ
とＦｅ2Ｏ3の併用など）が用いられている。
【０００４】一方、塩化鉄系は鉄鋼産業分野から排出さ
れる塩酸洗浄廃酸などに塩素ガスを送り込み、酸化と塩
素化を行って得られた塩化第二鉄溶液が一般的である
が、貯蔵設備が腐食しやすいなどの欠点があり、水処理
用としてはしだいに硫酸鉄系に移行しつつある。このた
め余剰の塩化鉄の有効利用法が求められている。
れる塩酸洗浄廃酸などに塩素ガスを送り込み、酸化と塩
素化を行って得られた塩化第二鉄溶液が一般的である
が、貯蔵設備が腐食しやすいなどの欠点があり、水処理
用としてはしだいに硫酸鉄系に移行しつつある。このた
め余剰の塩化鉄の有効利用法が求められている。
【０００５】本発明者等は先に鉄系無機凝集剤の製造原
料としてゲータイトが好適であることを提案したが、塩
酸洗浄廃酸などを原料として工業的に製造されるゲータ
イトは種々の制約条件から相当量の塩化鉄を含むことが
判明した。さらに塩化鉄含有のゲータイトをそのまま硫
酸に溶解すると、反応中に塩素ガスが発生したり、製品
の安定性が損なわれ、貯蔵中に沈殿物が折出するなどの
問題が発生することも判明した。また、製品中に塩素イ
オンが含まれると腐食性の面からも好ましくない。
料としてゲータイトが好適であることを提案したが、塩
酸洗浄廃酸などを原料として工業的に製造されるゲータ
イトは種々の制約条件から相当量の塩化鉄を含むことが
判明した。さらに塩化鉄含有のゲータイトをそのまま硫
酸に溶解すると、反応中に塩素ガスが発生したり、製品
の安定性が損なわれ、貯蔵中に沈殿物が折出するなどの
問題が発生することも判明した。また、製品中に塩素イ
オンが含まれると腐食性の面からも好ましくない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決して塩酸洗浄廃酸の有効利用を可能にし、か
つ、重金属含有量の少ない鉄系無機凝集剤の製造方法を
提供することを目的とする。
点を解決して塩酸洗浄廃酸の有効利用を可能にし、か
つ、重金属含有量の少ない鉄系無機凝集剤の製造方法を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鉄の酸洗
処理などで生成する塩化鉄溶液を処理して得られる塩化
鉄含有ゲータイトを用いて鉄系無機凝集剤を製造する方
法において、該ゲータイトを水に分散したスラリーに酸
化剤を添加して塩化鉄中に含まれる第一鉄塩を酸化して
第二鉄塩とした後、アルカリ剤を加えて中和してから固
液分離することにより生成した塩類を洗い流し、以後の
硫酸溶解液の安定性が優れ、沈殿物の生成が少ない鉄系
無機凝集剤が得られることを見いだして、本発明を完成
したものである。
処理などで生成する塩化鉄溶液を処理して得られる塩化
鉄含有ゲータイトを用いて鉄系無機凝集剤を製造する方
法において、該ゲータイトを水に分散したスラリーに酸
化剤を添加して塩化鉄中に含まれる第一鉄塩を酸化して
第二鉄塩とした後、アルカリ剤を加えて中和してから固
液分離することにより生成した塩類を洗い流し、以後の
硫酸溶解液の安定性が優れ、沈殿物の生成が少ない鉄系
無機凝集剤が得られることを見いだして、本発明を完成
したものである。
【０００８】原料となるゲータイトは、塩酸洗浄廃酸中
の塩化第一鉄の酸化条件や塩化第二鉄の中和条件、およ
び脱水条件によって必然的に少量の塩化鉄（塩化第一
鉄、塩化第二鉄）が含まれる。塩化鉄を含んだまま硫酸
に溶解すると、製造中に塩化水素ガスが発生したり、酸
化後の溶液が不安定になり、沈殿物を生じやすくなる。
したがって、何等かの処理が必要になるが、例えば塩化
鉄を水洗により除去しようとすると、当然のことながら
洗浄濾液中に塩化鉄が含まれ、かつ濾液のＰＨも低（一
般的には１以下）いためそのまま放流することができ
ず、放流のための処理が別に必要となり、原料的にも無
駄が生ずる。
の塩化第一鉄の酸化条件や塩化第二鉄の中和条件、およ
び脱水条件によって必然的に少量の塩化鉄（塩化第一
鉄、塩化第二鉄）が含まれる。塩化鉄を含んだまま硫酸
に溶解すると、製造中に塩化水素ガスが発生したり、酸
化後の溶液が不安定になり、沈殿物を生じやすくなる。
したがって、何等かの処理が必要になるが、例えば塩化
鉄を水洗により除去しようとすると、当然のことながら
洗浄濾液中に塩化鉄が含まれ、かつ濾液のＰＨも低（一
般的には１以下）いためそのまま放流することができ
ず、放流のための処理が別に必要となり、原料的にも無
駄が生ずる。
【０００９】ゲータイトを水に分散し、アルカリ剤を加
えて中和した後、濾過することも考えられるが、二価の
鉄イオンは排水規制ＰＨ範囲では水酸化物を生成しにく
いので、排水中に多くの鉄イオンを含むことになり、新
たな環境問題をつくることになる。
えて中和した後、濾過することも考えられるが、二価の
鉄イオンは排水規制ＰＨ範囲では水酸化物を生成しにく
いので、排水中に多くの鉄イオンを含むことになり、新
たな環境問題をつくることになる。
【００１０】本発明者等は、該ゲータイトを水に分散し
たスラリーに、直接酸化剤を加え、二価の鉄を三価に酸
化した後、アルカリ剤を加えて中和することにより、濾
過性も良好で、濾液中の鉄イオンを実質的にほぼ０にす
ることができることを見いだした。本発明において好ま
しい中和条件は中和時の温度にもよるが、室温であれば
ＰＨ２．２〜６．０で好適に行える。アルカリ剤として
は苛性アルカリ、炭酸アルカリ、アンモニアなどが好ま
しく例示される。
たスラリーに、直接酸化剤を加え、二価の鉄を三価に酸
化した後、アルカリ剤を加えて中和することにより、濾
過性も良好で、濾液中の鉄イオンを実質的にほぼ０にす
ることができることを見いだした。本発明において好ま
しい中和条件は中和時の温度にもよるが、室温であれば
ＰＨ２．２〜６．０で好適に行える。アルカリ剤として
は苛性アルカリ、炭酸アルカリ、アンモニアなどが好ま
しく例示される。
【００１１】中和後に濾過しないで直接硫酸を加えると
スラリー濃度によっては鉄の含有濃度が低くなり、反応
速度が遅く、得られる硫酸鉄溶液の濃度も低く、また塩
類（アルカリ剤にナトリウム類を使用した場合には食
塩）を含むため貯蔵安定性が悪く、水処理用としては好
ましくない。
スラリー濃度によっては鉄の含有濃度が低くなり、反応
速度が遅く、得られる硫酸鉄溶液の濃度も低く、また塩
類（アルカリ剤にナトリウム類を使用した場合には食
塩）を含むため貯蔵安定性が悪く、水処理用としては好
ましくない。
【００１２】酸化剤としては、過酸化水素、塩素酸ソー
ダ、窒素酸化物を触媒とした酸素、空気などによる酸化
など種々の方法が採用できる。濾過は、一般に使われる
濾過器を用いれば良いが、遠心分離機やフイルタープレ
スなどを用いても良い。
ダ、窒素酸化物を触媒とした酸素、空気などによる酸化
など種々の方法が採用できる。濾過は、一般に使われる
濾過器を用いれば良いが、遠心分離機やフイルタープレ
スなどを用いても良い。
【００１３】硫酸は、濾過後の固形分中の全鉄に対し、
モル比で１．２〜２．５の範囲で添加されるが、１．２
以下では溶液の安定性が悪くなり、２．５以上では鉄分
濃度が低くなり、経済的にも不利になる。モル比１．２
〜１．５ではいわゆる塩基性硫酸鉄と呼ばれる範囲であ
り、塩基度によっては溶液が不安定になり易い。このた
め、安定性を改善するための安定化剤を添加しても良
い。重金属等の有害物質を含まなければ、もちろん廃硫
酸を使用することもできる。濾過後の固形分を水に分散
する場合、その濃度は目的とする硫酸鉄溶液の濃度に応
じて適宜決めればよいが、高濃度の方が硫酸に対する溶
解性は高く、場合によっては硫酸の希釈熱のみで特に外
部から加熱しなくても反応は進行する。
モル比で１．２〜２．５の範囲で添加されるが、１．２
以下では溶液の安定性が悪くなり、２．５以上では鉄分
濃度が低くなり、経済的にも不利になる。モル比１．２
〜１．５ではいわゆる塩基性硫酸鉄と呼ばれる範囲であ
り、塩基度によっては溶液が不安定になり易い。このた
め、安定性を改善するための安定化剤を添加しても良
い。重金属等の有害物質を含まなければ、もちろん廃硫
酸を使用することもできる。濾過後の固形分を水に分散
する場合、その濃度は目的とする硫酸鉄溶液の濃度に応
じて適宜決めればよいが、高濃度の方が硫酸に対する溶
解性は高く、場合によっては硫酸の希釈熱のみで特に外
部から加熱しなくても反応は進行する。
【００１４】
【実施例】以下実施例により、本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。なお、特に断りのない限り、文中の％は重量％を示
す。
明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。なお、特に断りのない限り、文中の％は重量％を示
す。
【００１５】［実施例１］塩化第二鉄溶液から工業的ス
ケールで折出、脱水した固形分６１．１％［ＦｅＯ（Ｏ
Ｈ）４３．５％、ＦｅＣｌ3４．７％、ＦｅＣｌ2４．８
％］のゲータイト２００ｇを水２００ｇに懸濁し、Ｆｅ
2+と等モルになるように濃度３０％の過酸化水素１９．
４３ｇを加えて酸化反応をおこなった。次いで、ＦｅＣ
ｌ2 に対しては等モル、ＦｅＣｌ3 に対しては１．５モ
ルとなるようにＮａ2ＣＯ3をＰＨ調整分も含めて３６．
４ｇ撹拌しながら添加し水酸化鉄を生成させて、ＰＨ
５．７に調整した。この懸濁液を東洋濾紙Ｎｏ．５Ｃに
て濾過し、１回に１３０ｇの水を用いて３回洗浄した。
この時の洗浄液中にはＦｅイオンは検出されなかった。
これをビーカーに移し、３５％硫酸をＳＯ4 ／Ｆｅ＝
１．５となるように添加し、９０℃で４０分間溶解反応
させた。得られた溶液中の鉄濃度は１１％、残留した塩
素含有量は１％であり、この溶液を２０日間放置しても
折出物の生成は認められなかった。
ケールで折出、脱水した固形分６１．１％［ＦｅＯ（Ｏ
Ｈ）４３．５％、ＦｅＣｌ3４．７％、ＦｅＣｌ2４．８
％］のゲータイト２００ｇを水２００ｇに懸濁し、Ｆｅ
2+と等モルになるように濃度３０％の過酸化水素１９．
４３ｇを加えて酸化反応をおこなった。次いで、ＦｅＣ
ｌ2 に対しては等モル、ＦｅＣｌ3 に対しては１．５モ
ルとなるようにＮａ2ＣＯ3をＰＨ調整分も含めて３６．
４ｇ撹拌しながら添加し水酸化鉄を生成させて、ＰＨ
５．７に調整した。この懸濁液を東洋濾紙Ｎｏ．５Ｃに
て濾過し、１回に１３０ｇの水を用いて３回洗浄した。
この時の洗浄液中にはＦｅイオンは検出されなかった。
これをビーカーに移し、３５％硫酸をＳＯ4 ／Ｆｅ＝
１．５となるように添加し、９０℃で４０分間溶解反応
させた。得られた溶液中の鉄濃度は１１％、残留した塩
素含有量は１％であり、この溶液を２０日間放置しても
折出物の生成は認められなかった。
【００１６】［実施例２］実施例１において、Ｎａ2Ｃ
Ｏ3を３０．４ｇとして、ＰＨを２．５にした以外は実
施例１と同様に行った。得られた溶液中の鉄濃度は１１
％、残留塩素含有量は１％であり、この溶液を２０日間
放置しても折出物の生成は見られなかった。
Ｏ3を３０．４ｇとして、ＰＨを２．５にした以外は実
施例１と同様に行った。得られた溶液中の鉄濃度は１１
％、残留塩素含有量は１％であり、この溶液を２０日間
放置しても折出物の生成は見られなかった。
【００１７】［比較例１］実施例１において、ゲータイ
トを懸濁分散させる水を２２６ｇにし、濾過、水洗工程
を省いたほかは実施例１と同様にして行った。得られた
溶液中の鉄濃度は１１％、塩素含有量は６％であり、こ
の溶液は放置後３日で折出物が生じ、一週間後には全鉄
分の２０％以上が折出した。
トを懸濁分散させる水を２２６ｇにし、濾過、水洗工程
を省いたほかは実施例１と同様にして行った。得られた
溶液中の鉄濃度は１１％、塩素含有量は６％であり、こ
の溶液は放置後３日で折出物が生じ、一週間後には全鉄
分の２０％以上が折出した。
【００１８】
【発明の効果】実施例からも明らかなように、本発明の
方法により、鉄の酸洗廃液から工業的に得られるゲータ
イトを用いて環境を汚染する事なく、貯蔵安定性の良好
な鉄系無機凝集剤を得ることができる。
方法により、鉄の酸洗廃液から工業的に得られるゲータ
イトを用いて環境を汚染する事なく、貯蔵安定性の良好
な鉄系無機凝集剤を得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】鉄の酸洗処理などで生成する、塩化鉄溶液
を処理して得られる塩化鉄含有の酸化水酸化鉄［ＦｅＯ
（ＯＨ）］（以下ゲータイトという）を用いて、鉄系無
機凝集剤を製造する方法において、該ゲータイトを水に
分散したスラリーに酸化剤を添加して、二価の鉄イオン
を酸化した後、アルカリ剤を加えて中和してから固液分
離する処理工程を含むことを特徴とする鉄系無機凝集剤
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3580994A JPH07241405A (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 鉄系無機凝集剤の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3580994A JPH07241405A (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 鉄系無機凝集剤の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07241405A true JPH07241405A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12452264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3580994A Pending JPH07241405A (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 鉄系無機凝集剤の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07241405A (ja) |
-
1994
- 1994-03-07 JP JP3580994A patent/JPH07241405A/ja active Pending
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