JPS60206402A - 晶析装置の運転方法 - Google Patents
晶析装置の運転方法Info
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- JPS60206402A JPS60206402A JP59062433A JP6243384A JPS60206402A JP S60206402 A JPS60206402 A JP S60206402A JP 59062433 A JP59062433 A JP 59062433A JP 6243384 A JP6243384 A JP 6243384A JP S60206402 A JPS60206402 A JP S60206402A
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- zone
- crystallizer
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Compounds Of Iron (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＦｅａ＋イオンを抽出含有する有機溶媒とぶつ
化物系剥離液とを混合接触させて鉄錯体結晶を析出させ
、かつ剥離後の有機溶媒と剥離液とを分離するための装
置の運転方法に関するものである。
化物系剥離液とを混合接触させて鉄錯体結晶を析出させ
、かつ剥離後の有機溶媒と剥離液とを分離するための装
置の運転方法に関するものである。
近年鉄鋼業等において酸洗い工程廃液から鉄化合物や酸
を回収する技術の開発が進んでいる。なかでも溶媒抽出
法によれば鉄を選択的に回収できるので回収鉄化合物の
純度の向上が期待でき、したがって廃酸回収メリットの
増大にもつながる。
を回収する技術の開発が進んでいる。なかでも溶媒抽出
法によれば鉄を選択的に回収できるので回収鉄化合物の
純度の向上が期待でき、したがって廃酸回収メリットの
増大にもつながる。
溶媒抽出法で従来問題であったＦｅ３＋イオンの剥離（
逆抽出）方法については、ぶつ化物系剥離液を用いるこ
とで解決がつき（特開昭５７−４２５４５）、それに用
いる晶析装置としては特開昭５８−８１４０２に示され
ているものがあり、本願と同日出願の逆円錐形「金属剥
離用晶析装置」もある。
逆抽出）方法については、ぶつ化物系剥離液を用いるこ
とで解決がつき（特開昭５７−４２５４５）、それに用
いる晶析装置としては特開昭５８−８１４０２に示され
ているものがあり、本願と同日出願の逆円錐形「金属剥
離用晶析装置」もある。
本発明者らは上記の特開昭５８−８１４０２にて開示さ
れている、および上記の逆円錐形晶析装置（第２図参照
）について初めて結晶生産能力４５トン／月の工業的規
模でＦｅ３＋イオンの剥離を実施し、長期連続運転を行
いうる方法を確立した。
れている、および上記の逆円錐形晶析装置（第２図参照
）について初めて結晶生産能力４５トン／月の工業的規
模でＦｅ３＋イオンの剥離を実施し、長期連続運転を行
いうる方法を確立した。
本発明の目的は、上記晶析装置の運転に際して各液相の
好適な濃度および温度条件を与え、よって結晶析出条件
を安定化し、装置の長期連続運転を容易にする方法を提
供することにある。
好適な濃度および温度条件を与え、よって結晶析出条件
を安定化し、装置の長期連続運転を容易にする方法を提
供することにある。
とくに寒冷期においては装置本体以外の配管・ポンプ等
で起こりやすい剥離液の冷却による結晶の析出を防止す
るための濃度管理が必要であり、また有機溶媒の温度上
昇による劣化を防止する必要もあり、それらのための運
転条件をも提示するものである。
で起こりやすい剥離液の冷却による結晶の析出を防止す
るための濃度管理が必要であり、また有機溶媒の温度上
昇による劣化を防止する必要もあり、それらのための運
転条件をも提示するものである。
本発明は、上方より順次に混合ゾーン、結晶分離ゾーン
、および結晶成長ゾーンまたは冷却ゾーンを有する晶析
装置においてＦｅ３＋イオンを抽出含有する有機溶媒を
ぶつ化物系剥離液と前記混合ゾーンで接触させることに
より鉄錯体結晶を析出させる装置を運転するに際し、前
記装置から排出される剥離液の濃度がＮＨ４ＨＦ２は８
５〜１１５ｇ／ｌとなるように前記装置に供給する剥離
液の濃度を調整し、かつ前記装置に供給する有機溶媒の
温度を２０〜２５℃、前記有機溶媒と前記剥離や。−、
わお。。、□４０”０ツエ１゜１２ｍＡ ’成長ゾーン
または冷却ゾーンの剥離液温度を１５〜２０℃に保つこ
とを特徴とする晶析装置の運転方法を提供するものであ
る。
、および結晶成長ゾーンまたは冷却ゾーンを有する晶析
装置においてＦｅ３＋イオンを抽出含有する有機溶媒を
ぶつ化物系剥離液と前記混合ゾーンで接触させることに
より鉄錯体結晶を析出させる装置を運転するに際し、前
記装置から排出される剥離液の濃度がＮＨ４ＨＦ２は８
５〜１１５ｇ／ｌとなるように前記装置に供給する剥離
液の濃度を調整し、かつ前記装置に供給する有機溶媒の
温度を２０〜２５℃、前記有機溶媒と前記剥離や。−、
わお。。、□４０”０ツエ１゜１２ｍＡ ’成長ゾーン
または冷却ゾーンの剥離液温度を１５〜２０℃に保つこ
とを特徴とする晶析装置の運転方法を提供するものであ
る。
本発明はまた、上方より順次に混合ゾーン、結晶分離ゾ
ーン、および結晶成長ゾーンまたは冷却ゾーンを有する
晶析装置においてＦｅ３＋イオンを抽出含有する有機溶
媒をぶつ化物系剥離液と前記混合ゾーンで接触させるこ
とにより鉄錯体結晶を析出させる装置を運転するに際し
、前記装置から排出される剥離液の濃度がＮＨ４ＨＦ−
２は８５〜１１５ｇ／文、ＨＦは１０ｇ／見以下（ただ
し、Ｏｇ／見は含まず）となるように前記装置に供給す
る剥離液の濃度を調整し、かつ前記装置に供給する有機
溶媒の温度を２０〜２５℃、前記有機溶媒と前記剥離液
の二相混合時の液温を４０℃以下に、前記結晶成長ゾー
ンまたは冷却ゾーンの剥離液温度を１５〜２０℃に保つ
ことを特徴とする晶析装置の運転方法を提供するもので
ある。
ーン、および結晶成長ゾーンまたは冷却ゾーンを有する
晶析装置においてＦｅ３＋イオンを抽出含有する有機溶
媒をぶつ化物系剥離液と前記混合ゾーンで接触させるこ
とにより鉄錯体結晶を析出させる装置を運転するに際し
、前記装置から排出される剥離液の濃度がＮＨ４ＨＦ−
２は８５〜１１５ｇ／文、ＨＦは１０ｇ／見以下（ただ
し、Ｏｇ／見は含まず）となるように前記装置に供給す
る剥離液の濃度を調整し、かつ前記装置に供給する有機
溶媒の温度を２０〜２５℃、前記有機溶媒と前記剥離液
の二相混合時の液温を４０℃以下に、前記結晶成長ゾー
ンまたは冷却ゾーンの剥離液温度を１５〜２０℃に保つ
ことを特徴とする晶析装置の運転方法を提供するもので
ある。
本発明の詳細を図面に基づき詳細に説明する。
第１図は本発明の対象である晶析装置の組み込まれた酸
や鉄の回収設備のフローシートであるが、回収フローは
これに限定されるものではない。ここで廃酸Ａｏとして
は、硝弗酸や硝酸、および含有されるＦｅ２＋イオンが
適当な方法でＦｅ３＋に酸化された硫酸や塩酸が対象と
なる。Ａｏ中のＦｅ３＋イオンはｌにおいてアルキルり
ん酸等を抽出剤とする有機溶媒Ｓとのイオン交換反応に
より抽出される。アルキルりん酸の代表的なものはＤ２
Ｅ）（ＰＡ （ジー（２−エチルヘキシル）りん酸）で
ありＨＲと表せるので、１の鉄抽出反応は次のように書
ける。廃酸Ａｏが硝弗酸の場合鉄イオンの形態は主とし
てＦｅＦ２＋なので、鉄抽出反応は（２）、（３）式の
ようになる。
や鉄の回収設備のフローシートであるが、回収フローは
これに限定されるものではない。ここで廃酸Ａｏとして
は、硝弗酸や硝酸、および含有されるＦｅ２＋イオンが
適当な方法でＦｅ３＋に酸化された硫酸や塩酸が対象と
なる。Ａｏ中のＦｅ３＋イオンはｌにおいてアルキルり
ん酸等を抽出剤とする有機溶媒Ｓとのイオン交換反応に
より抽出される。アルキルりん酸の代表的なものはＤ２
Ｅ）（ＰＡ （ジー（２−エチルヘキシル）りん酸）で
ありＨＲと表せるので、１の鉄抽出反応は次のように書
ける。廃酸Ａｏが硝弗酸の場合鉄イオンの形態は主とし
てＦｅＦ２＋なので、鉄抽出反応は（２）、（３）式の
ようになる。
Ｆｅ３”＋３ＨＲ＋ 、ＦｅＲ３＋３Ｈ” （１）Ｆｅ
Ｆ ２ ” ＋３ＨＲ＋ＦｅＲ３＋Ｈ” ＋２８Ｆ （
２） 、シＦｅＦ ２ ＋ ＋ＨＲ＋Ｆｅ、Ｆ ２ Ｒ
＋Ｈ” （３）鉄抽出後の水相は回収酸Ａとして再使用
される。
Ｆ ２ ” ＋３ＨＲ＋ＦｅＲ３＋Ｈ” ＋２８Ｆ （
２） 、シＦｅＦ ２ ＋ ＋ＨＲ＋Ｆｅ、Ｆ ２ Ｒ
＋Ｈ” （３）鉄抽出後の水相は回収酸Ａとして再使用
される。
Ｆｅａ＋イオンを抽出含有する有機溶媒Ｓは２において
ＮＨ４ＨＦ２を主体とする水溶液りとの剥！１ｉ（逆抽
出）反応により、（ＮＨ４）３ＦｅＦ６結晶Ｘを生成す
る。
ＮＨ４ＨＦ２を主体とする水溶液りとの剥！１ｉ（逆抽
出）反応により、（ＮＨ４）３ＦｅＦ６結晶Ｘを生成す
る。
ＦｅＲ３＋ ３ＮＨ４ＨＦ２ ＋
３ＨＲ＋ （ＮＨ４） ３ ＦｅＦ ６ ↓ （４）Ｆ
ｅＦ ２ Ｒ＋３Ｎ）Ｉ ４ ＨＦ２ ＋ＨＲ＋ （Ｎ
Ｈ４） ３ ＦｅＦ ６ ↓＋２ＨＦ （５）ＦｅＲ３
＋ ３ＮＨ４ＨＦ２ ＋３ＮＨ４Ｆ ＋３ＮＨ４Ｒ＋
（ＮＨ４） ３ ＦｅＦ ｓ ↓＋３ＨＦ （６）鉄剥
離後の抽出剤の一部は（６）式のような反応でアンモニ
ア型（ＮＨ４Ｒ）となっているので、溶媒Ｓを３におい
て塩酸を含む水相Ｃとの反応により水素型（ＨＲ）に変
換する。
ｅＦ ２ Ｒ＋３Ｎ）Ｉ ４ ＨＦ２ ＋ＨＲ＋ （Ｎ
Ｈ４） ３ ＦｅＦ ６ ↓＋２ＨＦ （５）ＦｅＲ３
＋ ３ＮＨ４ＨＦ２ ＋３ＮＨ４Ｆ ＋３ＮＨ４Ｒ＋
（ＮＨ４） ３ ＦｅＦ ｓ ↓＋３ＨＦ （６）鉄剥
離後の抽出剤の一部は（６）式のような反応でアンモニ
ア型（ＮＨ４Ｒ）となっているので、溶媒Ｓを３におい
て塩酸を含む水相Ｃとの反応により水素型（ＨＲ）に変
換する。
ＮＨ４Ｒ＋ＨＣ見 → ＨＲ＋ＮＨ４Ｃ文 （７）３を
経た水相からは４においてアンモニア水Ｅを回収する。
経た水相からは４においてアンモニア水Ｅを回収する。
さて２から排出された結晶Ｘを含む剥離液は５で固液分
離され、Ｘは６で乾燥され、７で空気中または水素気流
中で分解されて酸化鉄Ｈまたは金属鉄Ｉとなる。
離され、Ｘは６で乾燥され、７で空気中または水素気流
中で分解されて酸化鉄Ｈまたは金属鉄Ｉとなる。
（ＮＨ４） ３ ＦｅＦ ６ ＋３／４０２− ３ＮＨ
４Ｆ ＋３／２Ｆ２ ＋ １／２Ｆｅ ２０３’（８）
（ＮＨ４） ３ ＦｅＦ ６ ＋３／２Ｈ２−＋ ３Ｎ
Ｈ４Ｆ ＋３８Ｆ ＋Ｆｅ （９）７で発生する分解ガ
スＧはＮＨ４Ｆ、ＨＦ等を含むので、吸収されて４で回
収されたアンモニア水Ｅと同様再び剥離液りとして使用
される。
４Ｆ ＋３／２Ｆ２ ＋ １／２Ｆｅ ２０３’（８）
（ＮＨ４） ３ ＦｅＦ ６ ＋３／２Ｈ２−＋ ３Ｎ
Ｈ４Ｆ ＋３８Ｆ ＋Ｆｅ （９）７で発生する分解ガ
スＧはＮＨ４Ｆ、ＨＦ等を含むので、吸収されて４で回
収されたアンモニア水Ｅと同様再び剥離液りとして使用
される。
第２図は鉄剥離工程２において使用される晶析装置１０
の一例である。Ｆｅａ＋イオンを抽出含有する有機溶媒
Ｓは温度調節塁１１を経て、ＮＨ４）（Ｆ２等から成る
ふっ化物系剥離液りは加熱器１２を経てそれぞれ混合槽
１３に導かれ、（４）、（５） 、 （８）式のような
鉄剥離反応により鉄ふっ素錯体（ＮＨ４） ３ＦｅＦｔ
３が生成する。剥離後の溶媒は静置区域１４を経て排出
口１５より排出される。
の一例である。Ｆｅａ＋イオンを抽出含有する有機溶媒
Ｓは温度調節塁１１を経て、ＮＨ４）（Ｆ２等から成る
ふっ化物系剥離液りは加熱器１２を経てそれぞれ混合槽
１３に導かれ、（４）、（５） 、 （８）式のような
鉄剥離反応により鉄ふっ素錯体（ＮＨ４） ３ＦｅＦｔ
３が生成する。剥離後の溶媒は静置区域１４を経て排出
口１５より排出される。
鉄ふっ素錯体は剥離液に対する溶解度が比較的小さいの
で、剥離が続いて行われると結晶となって析出する。結
晶を含む剥離液は下降管１６を下降して結晶成長ゾーン
または冷却ゾーンと呼ばれる区域１７に至る０区域１７
は外部の熱交換器１８等と配管接続されており、混合槽
１３で加温状態にあった剥離液を冷却することにより結
晶の成長が促進される。必要に応じて区域１７の内部に
は強制循環ゾーン１９が設けられ、外部の循環ポンプと
接続することによりこの区域１９の剥離液に流動性を与
えて結晶の器壁への付着や底部への堆積拳固化を抑制す
る。剥離液は結晶分離ゾーン２０を経て最終的に排出口
２１より排出される。
で、剥離が続いて行われると結晶となって析出する。結
晶を含む剥離液は下降管１６を下降して結晶成長ゾーン
または冷却ゾーンと呼ばれる区域１７に至る０区域１７
は外部の熱交換器１８等と配管接続されており、混合槽
１３で加温状態にあった剥離液を冷却することにより結
晶の成長が促進される。必要に応じて区域１７の内部に
は強制循環ゾーン１９が設けられ、外部の循環ポンプと
接続することによりこの区域１９の剥離液に流動性を与
えて結晶の器壁への付着や底部への堆積拳固化を抑制す
る。剥離液は結晶分離ゾーン２０を経て最終的に排出口
２１より排出される。
また結晶は結晶排出管２２よりスラリーとして適宜排出
され、固液分離にかけられる。
され、固液分離にかけられる。
第３図〜第６図は鉄ふっ化物錯体（ＮＨａ ） ３Ｆ
ｅ Ｆ６のふっ化物系剥離液に対する溶解度のグラフで
あって、ＮＨ４ＨＦ２は７５〜１５０ｇ／文、ＨＦは０
〜２０ｇ１文の範囲で溶解度曲線を与えている。これら
の溶解度曲線より言えることは、剥離液の成分であるＮ
Ｈ４ＨＦ２の濃度が減少しＨＦの濃度が増加すると、（
Ｎ）Ｉａ ） ３ ＦｅＦ６の溶解度曲線の温度に関す
る勾配が増大するといういうことである。実際、剥離液
の濃度調整を行わずに晶析装置の運転を継続すると、（
４）〜（６）式の反応により（ＮＨ４）３ ＦｅＦａが
消費されて濃度が減少し、とくに廃酸が硝弗酸廃液の場
合には、（３）式の反応により１７ｅ３＋イオンと共に
有機溶媒に抽出されていたＦ−イオンが（５）式の反応
で剥離液中にＨＦとして逆抽出されるため剥離液のＨＦ
１９度が増加し、したがって（ＮＨ４）３ＦｅＦ６の溶
解度曲線が温度に対して急勾配となる傾向にある。その
ために晶析装置本体の外部で剥離液の冷却があれば、（
ＮＨ４） ３ ＦｅＦ６結晶の析出という装置の運転の
ために好ましくない現象が起こりやすくなる。剥離液の
冷却は冬季等寒冷期における外気温の冷却により起こる
が、夏季においても装置本体内の結晶成長ゾーンまたは
冷却ゾーンと接続されている配管内は冷却状態にあり、
したがって四季を問わず剥離液の組成および濃度をある
条件の範囲内で調整する必要が生じる。
ｅ Ｆ６のふっ化物系剥離液に対する溶解度のグラフで
あって、ＮＨ４ＨＦ２は７５〜１５０ｇ／文、ＨＦは０
〜２０ｇ１文の範囲で溶解度曲線を与えている。これら
の溶解度曲線より言えることは、剥離液の成分であるＮ
Ｈ４ＨＦ２の濃度が減少しＨＦの濃度が増加すると、（
Ｎ）Ｉａ ） ３ ＦｅＦ６の溶解度曲線の温度に関す
る勾配が増大するといういうことである。実際、剥離液
の濃度調整を行わずに晶析装置の運転を継続すると、（
４）〜（６）式の反応により（ＮＨ４）３ ＦｅＦａが
消費されて濃度が減少し、とくに廃酸が硝弗酸廃液の場
合には、（３）式の反応により１７ｅ３＋イオンと共に
有機溶媒に抽出されていたＦ−イオンが（５）式の反応
で剥離液中にＨＦとして逆抽出されるため剥離液のＨＦ
１９度が増加し、したがって（ＮＨ４）３ＦｅＦ６の溶
解度曲線が温度に対して急勾配となる傾向にある。その
ために晶析装置本体の外部で剥離液の冷却があれば、（
ＮＨ４） ３ ＦｅＦ６結晶の析出という装置の運転の
ために好ましくない現象が起こりやすくなる。剥離液の
冷却は冬季等寒冷期における外気温の冷却により起こる
が、夏季においても装置本体内の結晶成長ゾーンまたは
冷却ゾーンと接続されている配管内は冷却状態にあり、
したがって四季を問わず剥離液の組成および濃度をある
条件の範囲内で調整する必要が生じる。
そのために第１図で説明した結晶分解ガスや回収アンモ
ニア水が再使用され、あるいは新たに薬剤が補給ぐれる
のである。後述する実施例１によれば、晶析装置本体外
部で冷却状態下で結晶析出の起こらない濃度条件はＮＨ
４ＨＦ２については８５ｇ１文以上であり、ざらに廃酸
が硝弗酸の場合を考えるとＨＦについては１０ｇ／４１
以下である。
ニア水が再使用され、あるいは新たに薬剤が補給ぐれる
のである。後述する実施例１によれば、晶析装置本体外
部で冷却状態下で結晶析出の起こらない濃度条件はＮＨ
４ＨＦ２については８５ｇ１文以上であり、ざらに廃酸
が硝弗酸の場合を考えるとＨＦについては１０ｇ／４１
以下である。
これらの濃度条件は第３図〜第６図の溶解度曲線の低温
度領域（２０℃以下）における温度勾配としてはほぼ０
．１５ｇ／９．１ ”Ｃ以下に対応している。また有機
溶媒としてこれに限定されることはないが、３０ｖ／ｖ
％Ｄ２ＥＨＰＡ＋７０ｖ／ｖ％ｎ−パラフィンを用いた
場合、有機相に抽出含有されるＦｅ３＋イオンの濃度は
ほぼ１２〜２０ｇ１文の範囲にある。晶析装置に供給さ
れる溶媒と剥離液との重量比（０／Ａ）がｌ／３〜２／
３の範囲で変動すると、剥離による水相中のＮＨ４ＨＦ
２の濃度減少は１２．２〜４０．７ｇ／文の範囲となり
、変動幅は約３０ｇ／ｌとなる。したがって晶析装置か
ら排出される剥離液のＮＨ４ＨＦ２８度の管理範囲とし
ては８５〜１１５ｇ／ｕとするのが妥当であり、ｌ。
度領域（２０℃以下）における温度勾配としてはほぼ０
．１５ｇ／９．１ ”Ｃ以下に対応している。また有機
溶媒としてこれに限定されることはないが、３０ｖ／ｖ
％Ｄ２ＥＨＰＡ＋７０ｖ／ｖ％ｎ−パラフィンを用いた
場合、有機相に抽出含有されるＦｅ３＋イオンの濃度は
ほぼ１２〜２０ｇ１文の範囲にある。晶析装置に供給さ
れる溶媒と剥離液との重量比（０／Ａ）がｌ／３〜２／
３の範囲で変動すると、剥離による水相中のＮＨ４ＨＦ
２の濃度減少は１２．２〜４０．７ｇ／文の範囲となり
、変動幅は約３０ｇ／ｌとなる。したがって晶析装置か
ら排出される剥離液のＮＨ４ＨＦ２８度の管理範囲とし
ては８５〜１１５ｇ／ｕとするのが妥当であり、ｌ。
０１１５８１文の範囲に調整するとよい。１１５ｇ／文
以上とするためには装置に供給するＮＨ４ＨＦ２濃度を
１３０ｇ／４１以上としなくてはならず、剥離液濃度の
維持管理上経済性に問題を生じる。
以上とするためには装置に供給するＮＨ４ＨＦ２濃度を
１３０ｇ／４１以上としなくてはならず、剥離液濃度の
維持管理上経済性に問題を生じる。
第７図は実施例２に示す二相混合時の液温とその温度を
経た有機溶媒のＦｅ３＋抽出率との関係を表す。混合後
の液温か高いとその後のＦｅ３＋抽出率が低下し、溶媒
劣化の傾向を示す。実施可能な４段の鉄抽出ミキサーセ
トラーを用いて４段とも同じ抽出率でＦｅａ＋イオンの
抽出が行われるとすると、１段のＦｅ３＋抽出率が６８
％以上のとき全体のＦｅ３＋抽出率が９９％以上となる
。ＦｅＳ＋抽出率が６８％に相当する混合時の液温は４
０℃であり、二相混合時の液温は４０°Ｃ以下とするの
が望ましい。混合時の液温を調節するため装置に供給す
る有機溶媒も温度調節されるが、溶媒温度を外気温より
５℃高くて５〜４０℃の範囲とし、温度調節の幅を加温
も冷却も２０℃以内とすると、溶媒の温度範囲は２０〜
２５℃が望ましい。そうすると晶析装置のＯ／Ａ＝１／
３〜２／３として供給する剥離液の温度は４５〜５３°
Ｃの範囲とな ）る。
経た有機溶媒のＦｅ３＋抽出率との関係を表す。混合後
の液温か高いとその後のＦｅ３＋抽出率が低下し、溶媒
劣化の傾向を示す。実施可能な４段の鉄抽出ミキサーセ
トラーを用いて４段とも同じ抽出率でＦｅａ＋イオンの
抽出が行われるとすると、１段のＦｅ３＋抽出率が６８
％以上のとき全体のＦｅ３＋抽出率が９９％以上となる
。ＦｅＳ＋抽出率が６８％に相当する混合時の液温は４
０℃であり、二相混合時の液温は４０°Ｃ以下とするの
が望ましい。混合時の液温を調節するため装置に供給す
る有機溶媒も温度調節されるが、溶媒温度を外気温より
５℃高くて５〜４０℃の範囲とし、温度調節の幅を加温
も冷却も２０℃以内とすると、溶媒の温度範囲は２０〜
２５℃が望ましい。そうすると晶析装置のＯ／Ａ＝１／
３〜２／３として供給する剥離液の温度は４５〜５３°
Ｃの範囲とな ）る。
また結晶成長ゾーンまたは冷却ゾーンの剥離液温度は、
外気温の範囲θ〜３５℃に対し温度調節の幅を２０°Ｃ
以内として１５〜２０℃の範囲に保つのが望ましい。一
方前述のように混合槽の液温は４０°Ｃ以下とされるが
、Ｆｅ３＋イオンの剥離速度および剥離率は高温はど大
きいので４０℃近くに維持される。よって年間を通じて
晶析装置内の温度分布がほぼ一定に保たれ、かつ剥離液
の組成および濃度が調整されるので、図で示したような
溶解度曲線に従って安定した結晶析出が起こり、装置の
長期連続運転が容易に行える。
外気温の範囲θ〜３５℃に対し温度調節の幅を２０°Ｃ
以内として１５〜２０℃の範囲に保つのが望ましい。一
方前述のように混合槽の液温は４０°Ｃ以下とされるが
、Ｆｅ３＋イオンの剥離速度および剥離率は高温はど大
きいので４０℃近くに維持される。よって年間を通じて
晶析装置内の温度分布がほぼ一定に保たれ、かつ剥離液
の組成および濃度が調整されるので、図で示したような
溶解度曲線に従って安定した結晶析出が起こり、装置の
長期連続運転が容易に行える。
次に、本発明を実施例につき具体的に説明する。
［実施例１］
（ＮＨ４） ３ Ｆ ｅ Ｆａ結晶生産能力４５トン／
月の第２図に示すような晶析装置で硝弗酸廃液から抽出
したＦｅａ＋イオンの剥離を行った。３０ｖ／マ％Ｄ２
ＥＨＰＡ＋７０ｖ／ｖ％ｎ−パラフィンノ有機溶媒でＦ
ｅ３＋イオンを１４．９〜１９．５ｇ／文抽出含有する
ものを２ｍ゛／時の割合で第２図の混合槽１３に供給し
た。剥離液としてＮＨ４ＨＦ２が６５〜１３１ｇ１５Ｌ
、 ＨＦが０〜２０ｇ／ｌのものを３．５ｒｎ’／時の
割合テ（０／Ａ ＝ ｌ ／１．７５）混合槽１３に供
給した。その際有機溶媒の温度は２０〜２３°Ｃに、剥
離液の温度は４５〜５０℃に調節した。
月の第２図に示すような晶析装置で硝弗酸廃液から抽出
したＦｅａ＋イオンの剥離を行った。３０ｖ／マ％Ｄ２
ＥＨＰＡ＋７０ｖ／ｖ％ｎ−パラフィンノ有機溶媒でＦ
ｅ３＋イオンを１４．９〜１９．５ｇ／文抽出含有する
ものを２ｍ゛／時の割合で第２図の混合槽１３に供給し
た。剥離液としてＮＨ４ＨＦ２が６５〜１３１ｇ１５Ｌ
、 ＨＦが０〜２０ｇ／ｌのものを３．５ｒｎ’／時の
割合テ（０／Ａ ＝ ｌ ／１．７５）混合槽１３に供
給した。その際有機溶媒の温度は２０〜２３°Ｃに、剥
離液の温度は４５〜５０℃に調節した。
また冷却ゾーン１７の剥離液の温度を１５〜２０°Ｃに
調節した。晶析装置から排出される剥離液の組成および
濃度はＮＨ４）ＨＦ２が５４〜１２６ｇ／文、ＨＦがＯ
〜２５ｇ／ｕの範囲であった。この時の冷却ゾーン配管
中における結晶の析出状況は次の表のようであった。
調節した。晶析装置から排出される剥離液の組成および
濃度はＮＨ４）ＨＦ２が５４〜１２６ｇ／文、ＨＦがＯ
〜２５ｇ／ｕの範囲であった。この時の冷却ゾーン配管
中における結晶の析出状況は次の表のようであった。
これよりＮＨ４ＨＦ２が８５ｇ１文以上でＨＦがＬｏｇ
／ｕ以下では配管中の結晶析出がほとんどないことがわ
かる。
／ｕ以下では配管中の結晶析出がほとんどないことがわ
かる。
［実施例２］
Ｆｅ３＋イオンを抽出した実施例１と同じ有機溶媒（約
２０°Ｃ）をＮＨ４ＨＦ２を１２５ｇ／見含有する２０
〜５０℃の剥離液と０／Ａ＝１／３で回分的に１時間混
合接触させたあと、ＨＣｕ溶液で溶媒中の抽出剤をＮＨ
４＋型からＨ生型に変換し、続いてＦｅ３＋を３２．２
ｇ／３１、ＨＦを４５ｇ／ｓＬ含有する硝弗酸廃液中の
Ｆｅ３＋抽出を０／Ａ＝１．５で行い、Ｆｅ３＋抽出率
をめた。結果は第７図に示すように剥離液の温度が高く
なるとＦｅ３＋抽出率の低下が見られた。
２０°Ｃ）をＮＨ４ＨＦ２を１２５ｇ／見含有する２０
〜５０℃の剥離液と０／Ａ＝１／３で回分的に１時間混
合接触させたあと、ＨＣｕ溶液で溶媒中の抽出剤をＮＨ
４＋型からＨ生型に変換し、続いてＦｅ３＋を３２．２
ｇ／３１、ＨＦを４５ｇ／ｓＬ含有する硝弗酸廃液中の
Ｆｅ３＋抽出を０／Ａ＝１．５で行い、Ｆｅ３＋抽出率
をめた。結果は第７図に示すように剥離液の温度が高く
なるとＦｅ３＋抽出率の低下が見られた。
第１図は酸や鉄の回収設備のフローシート、第２図は鉄
剥離用晶析装置の一例の線図的断面図、第３図、第４図
、第５図および第６図は（ＮＨ４）３ＦｅＦ８の溶解度
曲線で、第３図から順にＮＨ４ＨＦ２ ＝７５，１００
，１２５，１５０ｇ／文で一定の場合に対する溶解度を
示すグラフ、第７図は二相混合時の液温とその温度を経
た有機溶媒のＦｅａ＋抽出率との関係を示すグラフであ
る。 符合の説明 ＡＯ″・・・廃酸、Ａ・・・回収酸、Ｃ・・・塩酸溶液
、Ｄ・・・鉄剥離液、Ｅ・・・アンモニア水、Ｇ・・・
分解ガス、Ｈ・・・酸化鉄、■・・・金属鉄、Ｓ・・・
有機溶媒、Ｘ・・・鉄錯体結晶、ｌ・・・鉄抽出、２・
・・鉄剥離（晶析）、３・・・溶媒変換、４・・・アン
モニア回収、５・・・固液分離、６・・・結晶乾燥、７
・・・結晶分解、ｌＯ・・・晶析装置本体、１１・・・
溶媒温度調節器、１２・・・剥離液加熱器、１３・・・
混合ゾーン、１４・・・溶媒静置区域、１５・・・溶媒
排出口、１６・・・下降管、１７・・・結晶成長または
剥離液冷却ゾーン、１８・・・剥離液熱交換器、１９・
・・剥離液強制循環ゾーン、２０・・・結晶分離ゾーン
、２１・・・剥離液排出口、２２・・・結晶排出管 第１図 第２図 第３図 温 鷹 （０Ｃ） 第４図 温 度 （０Ｃ） 第５図 第６図 湿 度 （０Ｃ）
剥離用晶析装置の一例の線図的断面図、第３図、第４図
、第５図および第６図は（ＮＨ４）３ＦｅＦ８の溶解度
曲線で、第３図から順にＮＨ４ＨＦ２ ＝７５，１００
，１２５，１５０ｇ／文で一定の場合に対する溶解度を
示すグラフ、第７図は二相混合時の液温とその温度を経
た有機溶媒のＦｅａ＋抽出率との関係を示すグラフであ
る。 符合の説明 ＡＯ″・・・廃酸、Ａ・・・回収酸、Ｃ・・・塩酸溶液
、Ｄ・・・鉄剥離液、Ｅ・・・アンモニア水、Ｇ・・・
分解ガス、Ｈ・・・酸化鉄、■・・・金属鉄、Ｓ・・・
有機溶媒、Ｘ・・・鉄錯体結晶、ｌ・・・鉄抽出、２・
・・鉄剥離（晶析）、３・・・溶媒変換、４・・・アン
モニア回収、５・・・固液分離、６・・・結晶乾燥、７
・・・結晶分解、ｌＯ・・・晶析装置本体、１１・・・
溶媒温度調節器、１２・・・剥離液加熱器、１３・・・
混合ゾーン、１４・・・溶媒静置区域、１５・・・溶媒
排出口、１６・・・下降管、１７・・・結晶成長または
剥離液冷却ゾーン、１８・・・剥離液熱交換器、１９・
・・剥離液強制循環ゾーン、２０・・・結晶分離ゾーン
、２１・・・剥離液排出口、２２・・・結晶排出管 第１図 第２図 第３図 温 鷹 （０Ｃ） 第４図 温 度 （０Ｃ） 第５図 第６図 湿 度 （０Ｃ）
Claims (2)
- （１） 上方より順次に混合ゾーン、結晶分離ゾーン、
および結晶成長ゾーンまたは冷却ゾーンを有する晶析装
置においてＦｅ３＋イオンを抽出含有する有機溶媒をふ
り化物系剥離液と前記混合ゾーンで接触させることによ
り鉄錯体結晶を析出させる装置を運転するに際し、前記
装置から排出される剥離液の濃度がＮＨ４ＨＦ２は８５
〜１１５ｇ／ｌとなるように前記装置に供給する剥離液
の濃度を調整し、かつ前記装置に供給する有機溶媒の温
度を２０〜２５°Ｃ１前記有機溶媒と前記剥離液の二相
混合時の液温を４０℃以下に、前記結晶成長ゾーンまた
は冷却ゾーンの剥離液温度を１５〜２０°Ｃに保つこと
を特徴とする晶析装置の運転方法。 - （２） 上方より順次に混合ゾーン、結晶分離ゾーン、
および結晶成長ゾーンまたは冷却ゾーンを有する晶析装
置においてＦｅａ＋イオンを抽出含有する有機溶媒をぶ
つ化物系剥離液と前記混合ゾーンで接触させることによ
り鉄錯体結晶を析出させる装置を運転するに際し、前記
装置から排出される剥離液の濃度がＮＨ４ＨＦ２は８５
〜１１５ｇ１文、ＨＦはＬｏｇｉｎ以下（ただし、Ｏｇ
／文は含まず）となるように前記装置に供給する剥離液
の濃度を調整し、かつ前記装置に供給する有機溶媒の温
度を２０〜２５℃、前記有機溶媒と前記剥離液の二相混
合時の液温を４０℃以下に、前記結晶成長ゾーンまたは
冷却ゾーンの剥離液温度を１５〜２０℃に保つことを特
徴とする晶析装置の運転方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062433A JPS60206402A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 晶析装置の運転方法 |
| US06/713,862 US4830836A (en) | 1984-03-30 | 1985-03-20 | Metal stripping system and an operation process therefor |
| DE8585302029T DE3586011D1 (de) | 1984-03-30 | 1985-03-25 | Einrichtung zum metallstrippen und betriebsverfahren dafuer. |
| EP85302029A EP0157561B1 (en) | 1984-03-30 | 1985-03-25 | Metal stripping system and an operation process therefor |
| CA000477476A CA1246326A (en) | 1984-03-30 | 1985-03-26 | Metal stripping system and an operation process therefor |
| KR1019850002118A KR890000167B1 (ko) | 1984-03-30 | 1985-03-29 | 금속 스트립핑 시스템 및 그 조작법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062433A JPS60206402A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 晶析装置の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60206402A true JPS60206402A (ja) | 1985-10-18 |
| JPS6216681B2 JPS6216681B2 (ja) | 1987-04-14 |
Family
ID=13200040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59062433A Granted JPS60206402A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 晶析装置の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60206402A (ja) |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP59062433A patent/JPS60206402A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6216681B2 (ja) | 1987-04-14 |
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