JPS61183481A - 金属塗装前処理廃液の処理方法 - Google Patents

金属塗装前処理廃液の処理方法

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JPS61183481A
JPS61183481A JP2323885A JP2323885A JPS61183481A JP S61183481 A JPS61183481 A JP S61183481A JP 2323885 A JP2323885 A JP 2323885A JP 2323885 A JP2323885 A JP 2323885A JP S61183481 A JPS61183481 A JP S61183481A
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treatment
washing
chemical conversion
water
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JP2323885A
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Yukio Shigenaga
茂長 幸夫
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Kubota Corp
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    • 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/73Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
    • 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、金属製品の塗装前処理としてりん酸亜鉛水溶
液による化成処理を行う場合において、該化成処理廃液
及び水洗廃液中に混入してくる弗素を効率良く除去する
ことにより、弗化水素等による該廃液の後処理(蒸発濃
縮及び濃縮液の焼却)設備や配管等の腐食を防止する技
術に関するものである。
[従来の技術] 自動車工業、電機工業、農業機械工業等をはじめとする
各種産業分野における金属製品の塗装に当たっては防錆
処理及び塗装下地処理の両目的を果たすことのできるり
ん酸塩化成処理法が広く採用されている。りん酸塩とし
ては従来よりりん酸鉄が汎用されてきたが、最近防錆効
果の優れたりん酸亜鉛の使用比率が増大してきている。
一方りん酸塩化成処理を行った後の化成処理廃液及びそ
の水洗廃液或はその後の電着塗装廃液の後処理は、例え
ば第3図に示す様な方法によって行われている。即ち第
3図においてaは化成処理装置、bは電着塗装々置、C
は廃液貯槽、dは蒸発濃縮装置、eは廃液専焼装置を夫
々示し、化成処理装置aから排出される化成処理廃液(
イ)及び水洗廃液(ロ)並びに電着塗装々置すから排出
される電着塗装廃液(ハ)は廃液貯槽Cに一旦貯留し1
次いでポンプPにより蒸発濃縮装置dへ送って加熱処理
して濃縮液(ニ)と蒸留水(ホ)に分離する。そして蒸
留水(ホ)は化成処理装置aにおける水洗水又は化成処
理液調製水として返還し、或は場合によっては電着塗装
液調製水として再利用し、一方濃縮液(ニ)は廃液専焼
炉eへ送って焼却処理する。
[発明が解決しようとする問題点1 上記第3図に示した様な廃液処理のクローズドシステム
は、りん酸鉄を用いた化成処理設備においてはほぼ確立
されている。ところがりん酸鉄に代わる化成処理剤とし
てりん酸亜鉛の利用比率が増大するにつれて、前述の様
な廃液処理法では次のような問題を生ずることが明らか
になってきた。即ち市販のりん酸鉄には殆んど弗化物が
含まれておらず1例えば弗化水素の生成による腐食の問
題が発生することはなかった。ところが市販のりん酸亜
鉛には不可避的な不純物として相当量の弗化物が含まれ
ており、これが廃液処理時における加熱によって弗化水
素となり、熱処理設備や配管及び廃液専焼炉等の腐食を
著しく助長するという問題がある。殊に第3図に示した
様なりローズドシステムを実施した場合、蒸発濃縮装置
dにおける加熱により生成した弗化水素が蒸留水(ホ)
中に混入し水洗水や化成処理液調製水として循環される
結果徐々に弗化物濃度が高くなり、蒸発濃縮装置や配管
等の腐食が著しく加速され、更には濃縮液(ニ)中にも
相当量の弗化物が濃縮されて混入してくる為、廃液専焼
炉の腐食を著しく加速するといった問題がある。
本発明はこの様な状況のもとで、化成処理剤としてりん
酸亜鉛を使用した場合でも弗化物に起因する前述の様な
問題を生ずることがなく、クローズドシステムによる廃
液処理や濃縮廃液の焼却を支障なく行うことのできる技
術を確立しようとするものである。
[問題点を解決する為の手段] 本発明は、金属製品の塗装を行うに先立ってりん酸亜鉛
水溶液による化成処理を行うに当たり。
化成処理廃液及び水洗廃液を蒸発濃縮装置で加熱処理し
て濃縮液と蒸発水に分離し、濃縮液は廃液専焼炉で焼却
処理する一方、蒸発水は水洗水又は化成処理液調製水と
して循環使用する方法において、化成処理廃液及び水洗
廃液を予め第2鉄塩及び水酸化カルシウムを用いて凝集
沈澱処理して弗素イオンを除去し1次いで蒸発濃縮装置
で処理するところに要旨を有するものである。
[作用] 本発明では、例えば第1図に示した様な廃液処理のクロ
ーズドシステムにおいて、化成処理剤としてりん酸亜鉛
を用いた場合に廃液中に混入してくる弗化物に起因する
腐食の問題を回避する為、化成処理廃液及び水洗廃液を
蒸発濃縮装置で処理するに先立って該廃液を第2鉄塩及
び水酸化カルシウムを用いて凝集沈澱処理して弗素イオ
ンを除去するものであり、これにより蒸発濃縮工程で弗
化水素が生成して蒸留水中へ混入(蓄積)するのを防1
トシ得るばかりでなく、濃縮液中の弗化物濃度も大幅に
低減することができる。その結果被処理廃液中の弗化水
素及び弗化物による処理設備及び配管の腐食を可及的に
防止することができる。
しかも第2鉄塩及び水酸化カルシウムを用いた凝集沈澱
処理工程では、後記実施例でも明確にする如く弗素イオ
ンのみならず重金属やりん酸塩も沈澱除去することがで
き、廃液専焼炉による焼却工程で生じる重金属飛散の問
題、及びりん酸塩の析出による蒸発濃縮装置や配管ライ
ン内のスケール付着の問題も同時に解消することができ
る。
[実施例] 以下実施例図面に沿って本発明の構成及び作用効果を詳
細に説明する。第1図は本発明の実施例を示す概略フロ
ー図であり、基本的な構成は第3図の例と同じであるの
で共通する部分には同一の符号を付している。但し本発
明では化成処理廃液(イ)等の廃液を蒸発濃縮装置dへ
供給するに先立って凝集沈澱設備fに通す点で第3図の
例とは異なり、また本発明最大の特徴はこの部分に存在
するので、この部分との関係を踏まえながら以下説明を
進める。第2図は本発明で採用される凝集沈澱処理設備
を例示する概略工程説明図であり、廃液貯槽C(第1図
)から送られてきた廃液は一旦pH調製槽1へ貯留し、
この部分で塩酸等の酸を少量添加して弱酸性(pH5前
後)に調製する。このPH調製は必須とされる訳ではな
いが、廃液を弱酸性にしておけば廃液中の油分が活性化
し後述する第2鉄塩(代表的には塩化第2鉄)による油
分の吸着率が向上するばかりでなく、後記水酸化カルシ
ウムの添加量を増大することができる為弗化物の除去効
率も向上する。  pH2g1製を終えた廃液はポンプ
Pで第2鉄塩混合槽2へ送り、ここで第2鉄塩が添加さ
れる。第2鉄塩添加の主目的は、次工程の水酸化カルシ
ウム添加による重金属の凝集促進と廃液中の油分の吸着
促進にあり、特に後者の油分吸着を効率良く行う為には
、廃液のpHを4以下に下げて水酸化第2鉄を生成せし
め、該水酸化第2鉄に油分を吸着させるのがよい。
次いでこの廃液は水酸化カルシウム混合槽3へ送り、こ
こで水酸化カルシウムを添加することにより弗素イオン
の固定が行われる。即ち該混合槽3で適量の水酸化カル
シウムを添加すると、下記の反応によって弗素イオンは
不溶性の弗化カルシウムに変換し不溶物として固定され
る。
Ca2 ・+ 2 F−+ CaF2↓しかもこの混合
槽3では同時に下記の反応も進行し、鉄イオン及び重金
属イオンが固定されると共にりん酸根や炭酸根も固定さ
れる。
2 FeCl2 + 3 Ca(OH)2+2 F+!
(OH)3  ↓+3CaC12Ni2・+  Ca(
OH)2−+ Ni(OH)2  ↓+ Ga2 ’ Z、2−  +  (:a(OH)2=Zn(OH)2
  ↓+ Ca2” Mu?  +  Ca(OH)2−* M!l(OH)2  ↓+ Ca’ 3Ca2・+  2PO43−+Caz(Po4)2 
 ↓Ca2・+  CO32−−+CaCO3↓この廃
液はその後スラリーポンプ等によって沈降分離槽5へ送
り、或は望ましくは図示した如く高分子凝集剤添加槽4
で高分子凝集剤を配合した後沈降分Ia槽5へ送り、こ
こで重力沈降により弗化カルシウムをはじめ重金属水酸
化物やりん酸カルシウム等の不溶物と上澄水に分離され
、沈降汚泥は沈降分S槽5から順次抜出して貯槽6に貯
留した後、脱水処理袋N(ベルトプレス、フィルタープ
レス、ドラムドライヤー、遠心分離器等)7により脱水
し固形物として取出される。−劣下澄水は沈降分#槽5
の上層部から順次揚水槽8へ抜出し、pH調製槽9で中
和処理した後、第1図に示した萎発濃縮装置dへ送られ
る。従って蒸発濃縮装置dへ送られる廃液中には弗化物
は殆んど含まれていないので、該装置dにおける加熱蒸
発工程で弗化水素が発生する恐れは殆んどなく、また濃
縮液中の弗化物濃度も低レベルに抑えられる。
その結果、該装置(一般的には自己蒸発圧縮型カランド
リア等)dの酸腐食が防止されると共に、藩発水中に弗
化水素が混入することもないので、水洗水や化成処理液
中にお(する弗化水素の蓄積もなくなり関連設備及び配
管等の腐食劣化を大幅に抑制することができ、また廃液
専焼炉の弗化物による腐食も大幅に抑制される。
しかも本発明では、前述の如く沈降分離槽5において重
金属、りん酸根及び炭酸根の大部分が除去されており、
上澄液中の溶質量は著しく減少しているので、例えば蒸
発濃縮装置d内やその後の配管内等でりん酸塩が析出し
て閉塞事故等を起す恐れもなく、更には廃液専焼炉eに
よる焼却工程で生じがちな重金属飛散等の問題も解消さ
れる。
かくしてりん酸亜鉛を化成処理剤とする廃液中の弗化物
を除去することによって該廃液のクローズドシステムに
よる処理を可能にすると共に、その処理効率の向上を可
能とし、更には不溶無機塩の析出による閉塞事故等も同
時に解消することができた。
ちなみに第1表に示す量の不純物を含む化成処理廃液を
用いて第4図に示す凝集処理を行ったところ、第1表に
示す如く廃液中の不純物濃度は大幅に低減し、殊に弗化
物については未処理廃液中の90%以上を除去し得るこ
とが確認された。しかも重金属やりん酸根、炭酸根の濃
度も大幅に低減している。
従ってこの凝集沈澱処理の後に蒸発濃縮処理を行えば、
当然のことながら弗化水素の発生量及び濃縮液中の弗化
物濃度が激減し、装置及び配管ラインの酸腐食が大幅に
抑制されることは勿論、該蒸発濃縮装置やその後の配管
内におけるりん酸塩や炭酸塩析出による問題等も大幅に
改善されることが明白である。
第1表 (pp■) また凝集沈澱処理を行ったものと行わなかったものにつ
いて、夫々蒸発濃縮処理後廃液専焼炉で焼却処理を行い
、各焼却灰からの有害成分の溶出機を調べた。但し溶出
量は昭和48年2月17日環境庁告示第13号、改正・
昭和57年4月1日第44号に基づいて検定した。
結果は第2表に示す通りであり、凝集沈澱処理を行うこ
とにより焼却灰からの有害成分の溶出量を大幅に減少さ
せることができる。
第2表 [発明の効果] 本発明は以上の様に構成されており、凝集沈澱工程で弗
化物を可及的に除去することができるので、化成処理剤
としてりん酸亜鉛を使用した場合でも弗化水素の蓄積に
よる設備腐食の問題を何等生ずることなく廃液処理をク
ローズドシステム化し得ることになった。しかも凝集沈
澱工程では同時に廃液中の重金属やりん酸根、炭酸根等
も効率よく沈澱除去することができ、蒸発濃縮装置や配
管ラインの閉塞或は重金属飛散等の問題も同時に解消す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す概略ブロック図、第2図
は本発明で採用される凝集沈澱処理法を例示する概略フ
ロー図、第3図は従来の排水処理法を示すブロック図、
第4図は実施例で採用した化成処理廃液の凝集沈澱処理
法を示す工程図である。 a・・・化成処理設備  b・・・静電塗装設備C・・
・廃液貯槽    d・・・蒸発濃縮装置e・・・廃液
専焼炉   f・・・凝集沈殿装置出願人  久保田鉄
工 株式会社 区 々 鞍

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 金属製品の塗装を行うに先立ってりん酸亜鉛水溶液によ
    り化成処理を行うに当り、化成処理廃液及び水洗廃液を
    蒸発濃縮装置で加熱処理して濃縮液と蒸発水に分離し、
    濃縮液は廃液専焼炉で焼却処理する一方、蒸発水は水洗
    水又は化成処理液調製水として循環使用する方法におい
    て、化成処理廃液及び水洗廃液を予め第2鉄塩及び水酸
    化カルシウムを用いて凝集沈澱処理して弗素イオンを除
    去し次いで蒸発濃縮装置で処理することを特徴とする金
    属塗装前処理廃液の処理方法。
JP2323885A 1985-02-07 1985-02-07 金属塗装前処理廃液の処理方法 Pending JPS61183481A (ja)

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