JPS62105922A - 金属と酸の回収方法 - Google Patents
金属と酸の回収方法Info
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- JPS62105922A JPS62105922A JP60241648A JP24164885A JPS62105922A JP S62105922 A JPS62105922 A JP S62105922A JP 60241648 A JP60241648 A JP 60241648A JP 24164885 A JP24164885 A JP 24164885A JP S62105922 A JPS62105922 A JP S62105922A
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- anion exchange
- acid
- exchange membrane
- metal
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/36—Regeneration 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)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy 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】
〔産業上の利用分野〕
鉄の酸洗浄液、鋼の精錬からのニッケル含有廃液、各種
メッキ工場からの金属含有酸廃液等、各種金属工場から
排出される酸と金属塩の含有溶液は種類、量とも莫大な
ものとなる。この溶液を無処理のまま、河川などに廃棄
すると環境上問題があり、関連産業界ではこれらの液の
取扱いについて苦心している。近年半導体工場のプリン
ト基板の酸洗浄液中等には通常の金属以外に金などの貴
金属を含む場合が有りこれらの貴金属は資源有効利用上
、是非とも回収しなければならない。さらに放射性金属
、水銀、カドミウムなどの有害金属を含む場合には工場
敷地内で完全に処理しなければならな〜・。従って排出
された酸と金属塩の含有溶液を工場内のクローズド化シ
ステムにおいて金属と酸を同時に回収し、資源の有効利
用が可能な処理システムの開発が切に要望されている。
メッキ工場からの金属含有酸廃液等、各種金属工場から
排出される酸と金属塩の含有溶液は種類、量とも莫大な
ものとなる。この溶液を無処理のまま、河川などに廃棄
すると環境上問題があり、関連産業界ではこれらの液の
取扱いについて苦心している。近年半導体工場のプリン
ト基板の酸洗浄液中等には通常の金属以外に金などの貴
金属を含む場合が有りこれらの貴金属は資源有効利用上
、是非とも回収しなければならない。さらに放射性金属
、水銀、カドミウムなどの有害金属を含む場合には工場
敷地内で完全に処理しなければならな〜・。従って排出
された酸と金属塩の含有溶液を工場内のクローズド化シ
ステムにおいて金属と酸を同時に回収し、資源の有効利
用が可能な処理システムの開発が切に要望されている。
酸と金属塩の含有溶液からの酸と金４の同時回収方法と
して陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを交互に並べた
拡散透析装置及び又は電気透析装置を使用して酸の一部
を回収し、残液を陰イオン交換膜を隔膜とする電解槽の
陰極室に供給し、陰極上に金属を析出させ回収すると同
時に、陽極室において酸を回収する方法が提案されてい
る。
して陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを交互に並べた
拡散透析装置及び又は電気透析装置を使用して酸の一部
を回収し、残液を陰イオン交換膜を隔膜とする電解槽の
陰極室に供給し、陰極上に金属を析出させ回収すると同
時に、陽極室において酸を回収する方法が提案されてい
る。
（例えば特開５５−１９１７１）これらの方法において
、陰イオン交換膜として従来から炭化水素系の陰イオン
交換膜が使用されてきたが、酸の濃度が高く、温度が高
い条件では陰イオン交換膜が劣化し長期間安定した連続
運転が不可能となる。
、陰イオン交換膜として従来から炭化水素系の陰イオン
交換膜が使用されてきたが、酸の濃度が高く、温度が高
い条件では陰イオン交換膜が劣化し長期間安定した連続
運転が不可能となる。
この劣化を防ぐ方法として電解槽に酸と金属塩の含有溶
液を供給する前に冷却器を通して液の温度をトーげて℃
・ろ。（例えば実務＆向技術ＡＩ″ｏ！、、５２Ｐ２２
０（１９８５））Ｌか１１．ながら、この冷却器を使用
゛することや消費電力の増：大ノ、（：ど（４月、リエ
ネルギ〜：１スＩ・が上昇′する。金属塩および酸が塩
化物塩および塩酸である場合、陽極−１−二で発生する
塩素ガスにより陰イオン交換膜が短時間のうち（４−劣
化するために炭化水素系の陰イオン交換膜をｆＦ用する
限り、塩素ガスが発生する系では、この電解システムは
事実上、実現しないものと見なされる。従って、電解シ
ステムを可能にすることができる耐熱性、耐酸性および
塩素ガスなどと対する耐酸化性の優れた新し、い隆イオ
ン交換膜の開発が望まれていた。
液を供給する前に冷却器を通して液の温度をトーげて℃
・ろ。（例えば実務＆向技術ＡＩ″ｏ！、、５２Ｐ２２
０（１９８５））Ｌか１１．ながら、この冷却器を使用
゛することや消費電力の増：大ノ、（：ど（４月、リエ
ネルギ〜：１スＩ・が上昇′する。金属塩および酸が塩
化物塩および塩酸である場合、陽極−１−二で発生する
塩素ガスにより陰イオン交換膜が短時間のうち（４−劣
化するために炭化水素系の陰イオン交換膜をｆＦ用する
限り、塩素ガスが発生する系では、この電解システムは
事実上、実現しないものと見なされる。従って、電解シ
ステムを可能にすることができる耐熱性、耐酸性および
塩素ガスなどと対する耐酸化性の優れた新し、い隆イオ
ン交換膜の開発が望まれていた。
本発明の目的は従来の・イオン交換膜電解法によ求
る酸と金属塩の混合溶液から酸と金属を分離回収する方
法の欠点であった塩の種類、酸濃度、電解温度等の制約
条件を取り除き、長時間安定に効率よく金属と酸を回収
するイオン交換膜電解法を提供するものである。
法の欠点であった塩の種類、酸濃度、電解温度等の制約
条件を取り除き、長時間安定に効率よく金属と酸を回収
するイオン交換膜電解法を提供するものである。
〔間蓋点を１管決するた、ｖｌの十段゛〕本気明者等を
１１、イづ一ン交換ｊ１へ電解法によるｒ像と金属の混
合水溶液ノリ）らの酸ど金属の分離回収方法（Ｆ′、関
し５、！待にａｔ東間匹どされでいた陰イオン交換膜に
関１〜、鋭意検潤り、た結果、特殊゛な構造を有ずろフ
ッ素樹脂”系陰イオン交換１漠とフッ素系陽イオン交換
膜をＪｌｌいる電解操作ＫＪ二９多種多様な金絹塩と酸
の混合水溶液から長時間安定に、効率よく金属と酸を回
収１−得ろことも・見い出り１本発明を完成するに到っ
ｔ−もので力）る。
１１、イづ一ン交換ｊ１へ電解法によるｒ像と金属の混
合水溶液ノリ）らの酸ど金属の分離回収方法（Ｆ′、関
し５、！待にａｔ東間匹どされでいた陰イオン交換膜に
関１〜、鋭意検潤り、た結果、特殊゛な構造を有ずろフ
ッ素樹脂”系陰イオン交換１漠とフッ素系陽イオン交換
膜をＪｌｌいる電解操作ＫＪ二９多種多様な金絹塩と酸
の混合水溶液から長時間安定に、効率よく金属と酸を回
収１−得ろことも・見い出り１本発明を完成するに到っ
ｔ−もので力）る。
本発明に用いるｌ持株ｆ、 ４：湾造タイ１すフッ素樹
脂系陰イオン交換膜とは下記一般式 で表わされる繰り返し単位の共重合体よりなるフッ素樹
脂系陰イオン交換膜を意味し【いる。
脂系陰イオン交換膜とは下記一般式 で表わされる繰り返し単位の共重合体よりなるフッ素樹
脂系陰イオン交換膜を意味し【いる。
更に、本発明に用いろフッ素樹脂系陰イオン交換膜は、
第四級アンモニウム基を含む基とし、て下記一般式 或いは下記一般式 「ただし、Ｒ４は水素原子または低級アルキル基、Ｒ，
、”１或いは下記一般式 の第四級ア；／（ニウム基を含む基を有すフッ素樹脂系
陰イオン交換膜を用いることが望まｌ−〜・。さらに１
交換基が均一と存在する通常の陰イオン交換膜を拡散透
析槽に使用し、一方の面と他方の面の交換基の密度が異
なる陰イオン交換膜を電気透析槽および隔膜電解槽に使
用することが・賓ましい。
第四級アンモニウム基を含む基とし、て下記一般式 或いは下記一般式 「ただし、Ｒ４は水素原子または低級アルキル基、Ｒ，
、”１或いは下記一般式 の第四級ア；／（ニウム基を含む基を有すフッ素樹脂系
陰イオン交換膜を用いることが望まｌ−〜・。さらに１
交換基が均一と存在する通常の陰イオン交換膜を拡散透
析槽に使用し、一方の面と他方の面の交換基の密度が異
なる陰イオン交換膜を電気透析槽および隔膜電解槽に使
用することが・賓ましい。
これらのフッ素系陰イオン交閉膜としては、具体的には
以下のような構潰の重合体膜を例示することができる。
以下のような構潰の重合体膜を例示することができる。
ＣＦ。
Ｆ、Ｃ−ＣＦ１？’
０Ｈ。
ＩＰ
Ｆ、Ｃ−Ｃ３
０Ｈ１
ＣＦ。
１Ｐ、Ｃ−ＣＦ
■
Ｆｔ
Ｈｓ
ＣＦ。
５Ｏ−ＣＦ
ＣＨ８
ＣＦ。
Ｆ、Ｃ−ＣＦ
Ｆ、Ｃ−０Ｆ
０Ｈ。
ＣＦ。
ＣＦ’−ＣＦ。
ＣＦ。
■
ＩＩ３
ＣＦ。
Ｆ、Ｃ−ＣｕＦ
ＣＨ。
ＣＦ１
ＩＣ−ＣＦ
ＣＨ，ＣＨ。
ＣＦ。
Ｆ、Ｃ−ＣＦ
筈
０Ｆ。
ＣＨ，ＣＨ。
ＣＦ。
Ｆ、Ｃ−１
ＣＨ，ＣＹＨｓＣ）！。
本発明に用いる特殊な構造を有１“るフッ素樹脂系陰イ
オン交換膜の交換基容量はｎ、 １６ ｍｅｑ／９・乾
燥樹脂〜３．Ｏｍθｑ１９・乾燥樹脂の範囲のもσ）を
用いることができるが、好まり、＜は０．５ ｍｅｑ／
９・乾燥樹脂−ぺ、 ８ ｍｏｑ、／９・乾燥樹脂の範
囲である。
オン交換膜の交換基容量はｎ、 １６ ｍｅｑ／９・乾
燥樹脂〜３．Ｏｍθｑ１９・乾燥樹脂の範囲のもσ）を
用いることができるが、好まり、＜は０．５ ｍｅｑ／
９・乾燥樹脂−ぺ、 ８ ｍｏｑ、／９・乾燥樹脂の範
囲である。
なぜならば０゜５ ｍｅｑ／９・乾燥樹脂以下では膜の
抵抗が高く、電解電圧が上昇し、電力コストの上昇をま
ねき、２．８ ｍｅｃｖ’９・乾燥樹脂以上では膜の膨
潤、崩壊等の問題が生じ、安定した電解運転を妨げろ原
因となる。
抵抗が高く、電解電圧が上昇し、電力コストの上昇をま
ねき、２．８ ｍｅｃｖ’９・乾燥樹脂以上では膜の膨
潤、崩壊等の問題が生じ、安定した電解運転を妨げろ原
因となる。
本発明に用いるフッ素樹脂系陰イオン交換膜の膜厚は、
通常４０〜５００μの範囲で使用できるが、好ましくは
１００〜５００μの範囲のものが用いられろ。さらに、
本発明に用し・るフッ素系陰イオン交換膜は、膜の強度
を上昇させるために、補強材を導入することができろ。
通常４０〜５００μの範囲で使用できるが、好ましくは
１００〜５００μの範囲のものが用いられろ。さらに、
本発明に用し・るフッ素系陰イオン交換膜は、膜の強度
を上昇させるために、補強材を導入することができろ。
以」二の様な、特殊な構造を有するフッ素樹脂系陰イオ
ン交換膜は優れた耐熱性、耐酸性および耐酸化性を示す
ものであり、さら（／Ｃ，、この特殊な構造を有すフッ
素樹脂系陰イオン交換膜と、後述するフッ素樹脂系陽イ
オン交換膜を用（・る電解操作により、多種、多様な金
属塩と酸の混合水溶液から長時間安定に効率よ（金属と
酸を回収し得る方法が可能となる。
ン交換膜は優れた耐熱性、耐酸性および耐酸化性を示す
ものであり、さら（／Ｃ，、この特殊な構造を有すフッ
素樹脂系陰イオン交換膜と、後述するフッ素樹脂系陽イ
オン交換膜を用（・る電解操作により、多種、多様な金
属塩と酸の混合水溶液から長時間安定に効率よ（金属と
酸を回収し得る方法が可能となる。
本発明に用いるフッ素樹脂系陽イオン交換膜は従来公知
の陽イオン交換膜（例えばＤｕｐＯｎｔ社のＮａ ｆｉ
ｏｎ膜）を用いることができる。
の陽イオン交換膜（例えばＤｕｐＯｎｔ社のＮａ ｆｉ
ｏｎ膜）を用いることができる。
本発明における金属と酸の回収電解システムを図１およ
び図２において説明する。本発明においては、拡散透析
装置と電気透析装置を両方便用することができる。
び図２において説明する。本発明においては、拡散透析
装置と電気透析装置を両方便用することができる。
拡散透析装置１ｔど隔膜電解槽とを組−７Ａ合わせた電
解システムを図１に示した。原液（９）を拡散透析槽（
１）の脱酸室（２）に供給し２て脱酸り、た後、隔膜電
解槽（５）の陰礪室（６）に供給して陰極上［釦〈を析
出し、て回収する。陰極室（６）から抜き出ｌ−だ液は
酸回収液（転）として拡散透析槽（ｘｌの酸回収室（３
）に供給する。
解システムを図１に示した。原液（９）を拡散透析槽（
１）の脱酸室（２）に供給し２て脱酸り、た後、隔膜電
解槽（５）の陰礪室（６）に供給して陰極上［釦〈を析
出し、て回収する。陰極室（６）から抜き出ｌ−だ液は
酸回収液（転）として拡散透析槽（ｘｌの酸回収室（３
）に供給する。
酸を回収し、た後の液は隔膜電解槽（５）の中間室（７
）に供給した後、未回収の金属を回収すイ）ために、原
液（９）に混ｙる。陽極室液α力は陽極室（６）に循珊
ラインにより供給し、その一部を抜き出１−て酸を回収
し、陽極室で生成する塩素ガスや酸素ガスはガスタンク
αＩＫＪｆ？蔵する。
）に供給した後、未回収の金属を回収すイ）ために、原
液（９）に混ｙる。陽極室液α力は陽極室（６）に循珊
ラインにより供給し、その一部を抜き出１−て酸を回収
し、陽極室で生成する塩素ガスや酸素ガスはガスタンク
αＩＫＪｆ？蔵する。
拡散透析槽に使用する臨イオン交換嘆どしては、交換基
が均一に存在する陰イオン交換膜を使用し１、膜厚を出
来るだけ薄くして酸嬶拡散３を大きくすることが望まし
２い。原液の組成は酸ｈｊ゛よび金炙塩濃聞が０，１壬
ル／ｌから１０＝Ｆ−ル／ｌの広い範囲で用いることが
出来る。１ｌ１１モル、・／１以下では、酸の拡散速度
が小さくＳ １０沿ル／ｌ、では水・＼、の溶解度の限
度を超えろからである。原液および酸回収液の温度は室
温から１００°Ｃの広い範囲に及ぶが好ま１−５＜は温
度を出来るＩ、３け１−げ−（、酸の拡散速度を大きく
することが望ましい。拡散透析槽へ供給する原液および
酸回収液の流速は１１〜１００ｔ／−・ｈまでの広い範
囲とし、両液の温度および酸の濃度により、最適の流速
を決定する。
が均一に存在する陰イオン交換膜を使用し１、膜厚を出
来るだけ薄くして酸嬶拡散３を大きくすることが望まし
２い。原液の組成は酸ｈｊ゛よび金炙塩濃聞が０，１壬
ル／ｌから１０＝Ｆ−ル／ｌの広い範囲で用いることが
出来る。１ｌ１１モル、・／１以下では、酸の拡散速度
が小さくＳ １０沿ル／ｌ、では水・＼、の溶解度の限
度を超えろからである。原液および酸回収液の温度は室
温から１００°Ｃの広い範囲に及ぶが好ま１−５＜は温
度を出来るＩ、３け１−げ−（、酸の拡散速度を大きく
することが望ましい。拡散透析槽へ供給する原液および
酸回収液の流速は１１〜１００ｔ／−・ｈまでの広い範
囲とし、両液の温度および酸の濃度により、最適の流速
を決定する。
隔膜電解槽に使用する陰イオン交換膜としては、一方の
面と他方の面の交換基の密度が異なる陰イオン交換膜を
使用し、陽極室で生成する酸が陰極室液に混入すること
を抑制する。この陰極室へ供給する原液の酸濃度は１モ
ル／を以下で、好ましくは１ｌＬ１モル／を以下で用い
られる。金属塩の濃度はＱ１モル／ｌから１０モル／ｌ
の広い範囲とするが、好ましくは（１５モル／ｌから５
モル／ｌの範囲で用いられる。陽極室にはα１モル／ｌ
か使用する液のｐＨは１から７までの範囲で、好ましく
はｐｌ’ｉ２から４までの範囲で用いられ、金属塩の濃
度はＩＩＬ１モル／ｌから１ｏモル／ｌの範囲で用いら
れる。酸を回収後のこの液の酸濃度を１１モル／ｌから
１０モル／ｌの広い範囲とし、この液を隔膜電解槽の中
間室に供給した。この中間室から抜き出された酸および
金属塩を含む液は原液に混ぜて再び回収操作に戻すので
本発明の方法はクローズドシステムにできるので廃棄物
として何も出てこない理想的な回収方法である。
面と他方の面の交換基の密度が異なる陰イオン交換膜を
使用し、陽極室で生成する酸が陰極室液に混入すること
を抑制する。この陰極室へ供給する原液の酸濃度は１モ
ル／を以下で、好ましくは１ｌＬ１モル／を以下で用い
られる。金属塩の濃度はＱ１モル／ｌから１０モル／ｌ
の広い範囲とするが、好ましくは（１５モル／ｌから５
モル／ｌの範囲で用いられる。陽極室にはα１モル／ｌ
か使用する液のｐＨは１から７までの範囲で、好ましく
はｐｌ’ｉ２から４までの範囲で用いられ、金属塩の濃
度はＩＩＬ１モル／ｌから１ｏモル／ｌの範囲で用いら
れる。酸を回収後のこの液の酸濃度を１１モル／ｌから
１０モル／ｌの広い範囲とし、この液を隔膜電解槽の中
間室に供給した。この中間室から抜き出された酸および
金属塩を含む液は原液に混ぜて再び回収操作に戻すので
本発明の方法はクローズドシステムにできるので廃棄物
として何も出てこない理想的な回収方法である。
電気透析槽と隔膜電解槽とを組み合わせた電解システム
を図２に示す。液の流れ方、およびその組成は図１の場
合と同様である。電気透析槽に使用する陰イオン交換膜
は、隔膜電解槽で使用する陰イオン交換膜と同じで、一
方の面と他方の面の交換基の密度が異なる二層構造から
なる陰イオン交換膜を使用し、回収した酸が元の原液に
戻るのを防ぐ。
を図２に示す。液の流れ方、およびその組成は図１の場
合と同様である。電気透析槽に使用する陰イオン交換膜
は、隔膜電解槽で使用する陰イオン交換膜と同じで、一
方の面と他方の面の交換基の密度が異なる二層構造から
なる陰イオン交換膜を使用し、回収した酸が元の原液に
戻るのを防ぐ。
本発明に用いる電気透析槽の陽極としては、従来公知の
電極材料を用いることができるが目的とする電解プロセ
スの電極反応に対し、安価で低過電圧を示し、かつ耐食
性の優れた電極材料が適宜選択される。
電極材料を用いることができるが目的とする電解プロセ
スの電極反応に対し、安価で低過電圧を示し、かつ耐食
性の優れた電極材料が適宜選択される。
この様な電極材料は、例えば陽極としてはＴｉ。
Ｔａ、 Ｚｎ、 Ｎｂ等の耐食性基材の表面に、ｒｔ、
■ｒ、 Ｒｈ等の白金族金属及び／又は白金族金属の酸
化物を被覆した陽極が用いられ、陰極としては、Ｆｓ、
Ｎｉ。
■ｒ、 Ｒｈ等の白金族金属及び／又は白金族金属の酸
化物を被覆した陽極が用いられ、陰極としては、Ｆｓ、
Ｎｉ。
ＣＯ等の金属、又はこれらの合金や、これらの表面に低
過電圧を示す物質（例えばラネーニッケル等）を被覆し
た陰極を用いることができる。
過電圧を示す物質（例えばラネーニッケル等）を被覆し
た陰極を用いることができる。
本発明における電気透析槽および隔膜電解槽の電解温度
は室温から１００℃迄可能であり、電流密度はＩＡ／υ
から５０Ａ／−の範囲で実施することができる。
は室温から１００℃迄可能であり、電流密度はＩＡ／υ
から５０Ａ／−の範囲で実施することができる。
以上述べた様に、特殊な構造を有するフッ素樹脂系陰イ
オン交換膜とフッ素樹脂系陽イオン交換膜を用いた拡散
透析槽、電気透析槽および隔膜電解槽を組み合わせた電
解システムにより多種多様な金属塩および酸を含む混合
水溶液から、長時間安定に効率よく金属と酸を分離回収
することが可能となる。
オン交換膜とフッ素樹脂系陽イオン交換膜を用いた拡散
透析槽、電気透析槽および隔膜電解槽を組み合わせた電
解システムにより多種多様な金属塩および酸を含む混合
水溶液から、長時間安定に効率よく金属と酸を分離回収
することが可能となる。
本発明の方法は、各種の利用分野が考えられるが、特に
廃液処理分野において極めて工業的価値の高いものであ
る。
廃液処理分野において極めて工業的価値の高いものであ
る。
以下、実施例を述べるが本発明はこれに限定されるもの
でない。
でない。
実施例１
塩酸７４−５ ％ｍ塩化第一鉄１３６％を含む原液を図
１に示すフローシートに従って処理し、鉄と塩酸を分離
回収した。拡散透析槽に使用する陰イオン交換膜の有効
面積は２ ｄｍ’で２０枚使用した。
１に示すフローシートに従って処理し、鉄と塩酸を分離
回収した。拡散透析槽に使用する陰イオン交換膜の有効
面積は２ ｄｍ’で２０枚使用した。
原液および酸回収液はそれぞれ流速［Ｌ２５Ｌ／ＩＮお
よびｌ ２１／ｈで向流的に流し、液温を６０゛Ｃとし
て拡散透析を行った。陰イオン交換膜として下記の構造 ÷ＣＦ、−ＯＦ’２＋−＋ＣＦ、−〇Ｆ←■ ＣＦ。
よびｌ ２１／ｈで向流的に流し、液温を６０゛Ｃとし
て拡散透析を行った。陰イオン交換膜として下記の構造 ÷ＣＦ、−ＯＦ’２＋−＋ＣＦ、−〇Ｆ←■ ＣＦ。
？、（！−ＣＦ
Ｃ）１゜
を示すフッ素樹脂系陰イオン交換膜と以前から市販され
ている炭化水素系隈イオン交換膜、旭硝子社製セレミオ
ン膜を使用シフ、塩酸の回収率を測定した結果を表１に
示した。
ている炭化水素系隈イオン交換膜、旭硝子社製セレミオ
ン膜を使用シフ、塩酸の回収率を測定した結果を表１に
示した。
フッ素樹脂系陰イオン交換膜の方が脱酸能力が大きいこ
とが明らかとなった。拡散透析後の原液を流量０．２５
にへのままで隔膜電解槽の陰極室に供給した。陰極には
メッンエタイプのステンレス電体を、陽極にはチタンメ
ツシュ上にイリジウム酸化物層を形成させた電極を使用
し、陰イオン交換膜として炭化水素系膜以外に一方の面
と他方の面の交換基の密度が異なる二層構造のフッ素樹
脂系陰イオン交換膜を使用し、交換基の密度が小さい面
を陽極側に向けた。陽極室には２２４％の濃度の塩酸を
１００４／ｈｒの流速で循環した。膜の有効面積、温度
および電解電流密度をそれぞれ２ｃｂｒｓ”。
とが明らかとなった。拡散透析後の原液を流量０．２５
にへのままで隔膜電解槽の陰極室に供給した。陰極には
メッンエタイプのステンレス電体を、陽極にはチタンメ
ツシュ上にイリジウム酸化物層を形成させた電極を使用
し、陰イオン交換膜として炭化水素系膜以外に一方の面
と他方の面の交換基の密度が異なる二層構造のフッ素樹
脂系陰イオン交換膜を使用し、交換基の密度が小さい面
を陽極側に向けた。陽極室には２２４％の濃度の塩酸を
１００４／ｈｒの流速で循環した。膜の有効面積、温度
および電解電流密度をそれぞれ２ｃｂｒｓ”。
６０°Ｃ，８Ａ、／ｄＷ？とじた。塩酸および鉄の回収
率の測定結果を表２に示した。
率の測定結果を表２に示した。
表２
フッ素樹脂系陰イオン交換膜を使用すると塩酸の回収率
が向上し、定常運転において陰極上には鉄が１１．９９
／ｈｒの速度で析出し陽極室からは２５５１の濃度の塩
酸なａ Ｏ５８／、／’ｈｒの速度で回収することがで
きた。炭化水素系敞イオン交換膜は陽極室で発生する塩
素ガスにより１ケ月以内に劣化し、電気抵抗値が急激に
上昇し、通電不可能となるがフッ素樹脂系膜では５ケ月
以上、上記のような現象は見られなかった。
が向上し、定常運転において陰極上には鉄が１１．９９
／ｈｒの速度で析出し陽極室からは２５５１の濃度の塩
酸なａ Ｏ５８／、／’ｈｒの速度で回収することがで
きた。炭化水素系敞イオン交換膜は陽極室で発生する塩
素ガスにより１ケ月以内に劣化し、電気抵抗値が急激に
上昇し、通電不可能となるがフッ素樹脂系膜では５ケ月
以上、上記のような現象は見られなかった。
実施例２
実施例１と同じ液組成の原液を図２に示すフローシート
に従って処理し、鉄と塩酸な分離回収した。電気透析槽
に使用する陽イオン交換膜と陰イオン交換膜の有効面積
は２−で、各々１０枚ずつ使用した。原液および酸回収
液をそれぞれｌ′１６０シへと（Ｌ４５Ｌ７ｈの流速で
流し、温度６０”（：：、電１密度８Ａ／市♂で運転し
た。陽イオン交換膜と−て、Ｄｕｐ Ｏｎ を社ｆＪＪ
Ｎａｆｉｏｎ膜を使用し、陰イオン髪換膜として実施例
１の隔膜’ｉｔ解槽に使用１〜だ２種類の膜を使用した
。表５に電気透析による塩酸の回収率と処理後の原液お
よび酸回収液の組成を示した。
に従って処理し、鉄と塩酸な分離回収した。電気透析槽
に使用する陽イオン交換膜と陰イオン交換膜の有効面積
は２−で、各々１０枚ずつ使用した。原液および酸回収
液をそれぞれｌ′１６０シへと（Ｌ４５Ｌ７ｈの流速で
流し、温度６０”（：：、電１密度８Ａ／市♂で運転し
た。陽イオン交換膜と−て、Ｄｕｐ Ｏｎ を社ｆＪＪ
Ｎａｆｉｏｎ膜を使用し、陰イオン髪換膜として実施例
１の隔膜’ｉｔ解槽に使用１〜だ２種類の膜を使用した
。表５に電気透析による塩酸の回収率と処理後の原液お
よび酸回収液の組成を示した。
フッ素樹脂系膜の方が塩酸の回収率が大きいことが明ら
かとなった。この電気透析後の原液を流量α５２．／、
／ｈで隔膜電解槽の陰極室に供給した。他の測定条件は
実施例１と同じとした。塩酸および鉄の回収率の測定結
果を表４に示した。
かとなった。この電気透析後の原液を流量α５２．／、
／ｈで隔膜電解槽の陰極室に供給した。他の測定条件は
実施例１と同じとした。塩酸および鉄の回収率の測定結
果を表４に示した。
表４
フッ素樹脂系陰イオン交換膜を使用すると塩酸の回収率
が向上し、定常運転において、陰極上に１１、８９／ｋ
ｈｒの速度で鉄が析出し、陽極室からは２５５％の濃度
の塩酸を１０５４４へｒの速度で回収することができた
。
が向上し、定常運転において、陰極上に１１、８９／ｋ
ｈｒの速度で鉄が析出し、陽極室からは２５５％の濃度
の塩酸を１０５４４へｒの速度で回収することができた
。
実施例１と同様に、炭化水素系陰イオン交換膜は塩素ガ
スにより、１ケ月以内に劣化するが、フッ素樹脂系膜で
はそのような現象は見られなかった。
スにより、１ケ月以内に劣化するが、フッ素樹脂系膜で
はそのような現象は見られなかった。
図１及び図２は本発明における金属と酸の回収電解シス
テムの例を示すものである。 １：拡散透析槽 ２１：電気透析装置２：脱酸室
２２：脱酸室 ５：酸回収室 ２３：酸回収室 ４：陰イオン交換膜 ２４：陽イオン交換膜５：隔膜電
解槽 ２５：陰イオン交換膜６：陰極室
２６：隔膜電解槽７：中間室 ２７：陰極室 ８：陽極室 ２８二中間室 ９：原液 ２９：陽極室 １０：酸回収ｉ／１１ ３０：／！ｉ１１：中間
室液 ３１：酸回収液１２：陽極室ｇ、
５２：中間室液１５：生成ガスタンク ３３：陰極室液
３４：生成ガスタンク
テムの例を示すものである。 １：拡散透析槽 ２１：電気透析装置２：脱酸室
２２：脱酸室 ５：酸回収室 ２３：酸回収室 ４：陰イオン交換膜 ２４：陽イオン交換膜５：隔膜電
解槽 ２５：陰イオン交換膜６：陰極室
２６：隔膜電解槽７：中間室 ２７：陰極室 ８：陽極室 ２８二中間室 ９：原液 ２９：陽極室 １０：酸回収ｉ／１１ ３０：／！ｉ１１：中間
室液 ３１：酸回収液１２：陽極室ｇ、
５２：中間室液１５：生成ガスタンク ３３：陰極室液
３４：生成ガスタンク
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）陰イオン交換膜を多数並べた拡散透析装置及び又は
陰イオン交換膜と陽イオン交換膜を交互に並べた電気透
析装置を使用して金属塩を含む酸水溶液から酸のおおよ
そ全部を回収し、この残液を陰イオン交換膜を隔膜とす
る電解槽の陰極室に供給し、陰極上に金属を析出させ回
収すると同時に、陽極室において酸を回収する金属と酸
の回収方法において下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔ただしＸ＝ＦまたはＣＦ＿３、ｌ＝０または１〜５の
整数、ｍ＝０または１、ｎ＝１〜５の整数、ｐ、ｑは正
の数であってその比は２〜 １６である。Ｙは第四級アンモニウム基〕 で表わされる反復単位からなる共重合体よりなる陰イオ
ン交換膜を使用することを特徴とする金属と酸の回収方
法。 ２）第四級アンモニウム基を含む基として下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔ただしＲ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３は低級アルキル基（た
だしＲ＿１とＲ＿２が一体となってテトラメチレン鎖、
ペンタメチレン鎖を形成してもよい。 Ｚ＾■＝ハロゲン陰イオン〕 で表わされる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）第四級アンモニウム基を含む基として下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔ただしＲ＿４は水素原子または低級アルキル基、Ｒ＿
１、Ｒ＿２、Ｒ＿３は低級アルキル基（ただしＲ＿１と
Ｒ＿２が一体となってテトラメチレン鎖、ペンタメチレ
ン鎖を形成してもよい。） Ｚ＾■＝ハロゲン陰イオン〕 で表わされる特許請求の範囲第１項記載の方法 ４）第四級アンモニウム基を含む基として下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔Ｒ＿４、Ｒ＿５：水素原子または低級アルキル基、Ｒ
＿１Ｒ＿２、Ｒ＿３は低級アルキル基（ただしＲ＿１と
Ｒ＿２が一体となってテトラメチレン鎖、ペンタメチレ
ン鎖を形成してもよい。） Ｚ＾■＝ハロゲン陰イオン、ａ−３〜７の整数〕で表わ
される特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５）交換基が均一に存在する陰イオン交換膜を用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項、２項、３項又は
４項記載の方法。 ６）一方の面と他方の面の交換基の密度が異なる陰イオ
ン交換膜を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１
項、２項、３項又は４項記載の方法。 ７）交換基が均一に存在する陰イオン交換膜を拡散透析
槽において使用することを特徴とする特許請求の範囲第
１項、２項、３項又は４項記載の方法。 ８）一方の面と他方の面の交換基の密度が異なる陰イオ
ン交換膜を電気透析槽及び隔膜電解槽において使用する
ことを特徴とする特許請求の範囲、第１項、２項、３項
又は４項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241648A JPS62105922A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 金属と酸の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241648A JPS62105922A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 金属と酸の回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62105922A true JPS62105922A (ja) | 1987-05-16 |
Family
ID=17077440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60241648A Pending JPS62105922A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 金属と酸の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62105922A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6413389B1 (en) | 1999-12-17 | 2002-07-02 | Applied Materials, Inc. | Method for recovering metal from etch by-products |
| JP2007090299A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Japan Organo Co Ltd | 電気脱イオン装置およびそれを用いた加圧水型原子力発電所の２次系ライン水処理装置 |
| JP2007143482A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Iseki & Co Ltd | 粉粒体搬送装置 |
| EP2842618A1 (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-04 | VITO NV (Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek NV) | Apparatus and method for product recovery and electrical energy generation |
| JP2016030847A (ja) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | 住友金属鉱山株式会社 | 塩化コバルト溶液の浄液方法 |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP60241648A patent/JPS62105922A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6413389B1 (en) | 1999-12-17 | 2002-07-02 | Applied Materials, Inc. | Method for recovering metal from etch by-products |
| JP2007090299A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Japan Organo Co Ltd | 電気脱イオン装置およびそれを用いた加圧水型原子力発電所の２次系ライン水処理装置 |
| JP2007143482A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Iseki & Co Ltd | 粉粒体搬送装置 |
| EP2842618A1 (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-04 | VITO NV (Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek NV) | Apparatus and method for product recovery and electrical energy generation |
| WO2015028685A1 (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-05 | Vito Nv (Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek Nv) | Apparatus and method for product recovery and electrical energy generation |
| JP2016030847A (ja) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | 住友金属鉱山株式会社 | 塩化コバルト溶液の浄液方法 |
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