JPS62127485A - 鉄鋼の塩酸酸洗廃液より酸化鉄を回収する方法 - Google Patents

鉄鋼の塩酸酸洗廃液より酸化鉄を回収する方法

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JPS62127485A
JPS62127485A JP26378485A JP26378485A JPS62127485A JP S62127485 A JPS62127485 A JP S62127485A JP 26378485 A JP26378485 A JP 26378485A JP 26378485 A JP26378485 A JP 26378485A JP S62127485 A JPS62127485 A JP S62127485A
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Kazuo Hasegawa
一雄 長谷川
Hiroto Matsumoto
博人 松本
Morihiro Hasegawa
長谷川 守弘
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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
    • 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

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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は製鉄工業における鉄鋼の塩酸酸洗廃液より磁性
材料ソフトフェライトの原料となり得る高純度で粉体特
性の優れた酸化鉄を回収する方法に関する。
〈従来技術とその問題点〉 製鉄工業において発生する塩酸酸洗廃液より、公害防止
と有用資源回収をかねて、該廃液を噴霜焙焼法あるいは
流動焙焼法により処理し、#i酸と酸化鉄(ここにいう
酸化鉄はα−Fe2O3を意味する)を回収し、該酸化
鉄を磁性材料であるフェライトの原料として提供するこ
とが広く行なわれている。
しかし、この方法で得られる酸化鉄は不純物を多量に含
み、焙焼前にフェライト特性に対して障害となる不純物
のうちのケイ酸は吸着剤などで処理して除去し得るが、
なおアルミニウム、カルシウム、クロム、銅などの不純
物は十分に除去されない。
また塩酸酸洗廃液から回収される酸化鉄中には塩素が多
量に残留するが、塩素はフェライト製造時のフェライト
化反応に対して障害となる有害元素であり、可及的に除
去することが望ましい、塩素の除去法としては、焙焼に
よって得られた酸化鉄を高温加熱処理あるいは水洗処理
することが行なわれているが、これらによる除去には限
界があり、したがって、塩酸酸洗廃液より焙焼法によっ
て回収される酸化鉄はソフトフェライトの原料としては
低品位の原料にすぎない、さらに該酸化鉄はフェライト
特性とフェライト化反応にとって好ましくない粉体特性
(平均粒度が大きく、粒度分布が広く、かつ、粒子が球
形でなくふぞろい)を有しているので、この面からもソ
フトフェライト用には低品位の原料に留っている。
く問題を解決するための手段〉 上記従来技術の問題点は、塩酸酸洗廃液から液液抽出法
により鉄分を分離し、逆抽出によって得られる塩化第二
鉄塩溶液に硫酸あるいは硫酸塩を加えて、さらにアンモ
ニア、尿素等の中和剤を加え、反応系のpH1温度、時
間を制御して、直接酸化鉄を沈のさせることにより解決
される。
〈発明の構成〉 本発明は、鉄鋼の塩酸酸洗廃液中の第一鉄塩を第二鉄塩
に酸化し、塩酸濃度を5〜9Nに調整した後、エーテル
系あるいはケトン系の有機抽出剤を含む有機相と接触さ
せて鉄分を鉄クロロ錯体として該有機相中に抽出し、逆
抽出によって鉄分を水相に移し、該水相に鉄量に対して
モル比で0.1〜3の量の硫酸または硫酸塩を加え、液
温を80〜110℃に加温し、中和剤を加えて鉄の沈澱
反応終了時のpHを7以上になるようにし、さらに液の
pHを7以上に、液温を80〜110℃に保持したまま
少なくとも10時間熟成させた後、沈澱を分離乾爆する
ことにより、塩酸酸洗廃液から高純度で粉体特性の優れ
た酸化鉄(α−Fe2O3)を回収する方法を提供する
酸洗廃液中の第一鉄塩の酸化は空気、酸素の吹き込み、
硝酸塩、過酸化水素等の酸化剤の添加、または電解酸化
によって遂行することができる。
第一鉄のままでは液液抽出ができないので第二鉄に酸化
する。
鉄塩酸化後の塩酸濃度を5〜9Nに調整する理由は、液
液抽出工程において、5N未満では鉄分の抽出が困難で
あり、また9Nを越えても鉄分の抽出を著しく向上させ
ることはできないことである。
使用する有機抽出剤としては、ケトン化合物(メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケ
トン等)、エーテル化合物(ジメチルエーテル、ジエチ
ルエーテル等)が有利に使用できるが、水への溶解性、
取り扱いの容易さ、価格等を考慮すると、ケトン類、特
にジイソブチルが最も好ましい。ケトン化合物、エーテ
ル化合物が鉄分の抽出に用いられることは公知である。
本明細書において有機抽出剤の語は、前記の抽出剤それ
自身およびそれらをケロシン等の有機溶剤で稀釈したも
のを意味する。
液液抽出により鉄は有機相に移行し、ケイ酸、アルミニ
ウム、カルシウム、クロム、銅などの不純物は水相に残
留し、鉄を効果的に不純物から分離できる。有機相中の
鉄分はイオン交換水で逆抽出して水相に移行させ、不純
物の極めて少ない精製塩化第二鉄溶液を得る。
このような塩化第二鉄溶液に硫酸または硫酸塩を添加す
るのは、得られる酸化鉄中に不純物として混入する塩素
の量を軽減するためであり、溶液中の鉄に対してモル比
で0.1〜3の割合で添加すれば、十分に塩素含有量の
少ない酸化鉄を得ることができる。
硫酸または硫酸塩を添加した塩化第二鉄溶液は80〜1
10℃に加温するが、中和に際して、80℃未満ではオ
キシ水酸化鉄(α−Fe 0OH)と酸化鉄(α−Fe
2O3)が同時に生成するので好ましくなく、 110
℃を越えた温度では酸化鉄のみが生成するが、常圧下で
は該温度以上にはならない鉄の沈澱反応終了時の溶液を
7以上にし、かつ熟成処理中の溶液のpHを7以上に保
持することにより、オキシ水酸化鉄ではなく直接に酸化
鉄(α−Fe2O3)を得ることができる。使用する中
和剤は、アンモニア、床梁等である。
従来の技術では、硫酸イオンを含有した溶液からは塩基
性硫酸鉄[NHa Fe3 (OH)3  (SOa 
)21 c7)生成が避けられなかったが、本発明によ
れば、硫酸イオンと塩化物イオンの共存下でも、中和反
応における液の温度、液のpH1熟成時間を所定のよう
に適切に制御し、塩基性硫酸鉄を実質的に生成させずに
酸化鉄のみを生成させることができる。
沈澱生成後、液のpHを7以上に、液温を80〜110
℃に少なくとも10時間保つ、これによって、酸化鉄が
生成し熟成されて、結晶粒度1粒径が整えられる。
〈発明の効果〉 本発明によれば、 (1)液液抽出により塩酸酸洗廃液中に存在したケイ酸
のみならず、アルミニウム、カルシウム、クロム、銅な
どの不純物が高度に除去できる。
(2)精製塩化第二鉄溶液に硫酸または硫酸塩を添加す
ることにより、塩素含有量の極めて少ない酸化鉄を得る
ことができる。
(3) a!酸酸洗廃液より中和処理時に腋のPH1液
の温度、熟成時間を制御することにより、オキシ水酸化
鉄(α−Fe 0OH)でなく、直接酸化鉄を得ること
ができる。このように湿式処理で直接酸化物を得るので
、焙焼等の乾式法と異なり、酸化鉄の再汚染の危険が少
なく、得られる酸化鉄1才平均粒度が小さく1粒度分布
も狭く、かつ、形状も球形に整っているので、ソフトフ
ェライトの原料として最適である。
即ち1本発明によれば、不純物の多い高濃度の塩酸酸洗
廃液から、高純度で均質な形態および粒度の酸化鉄粉末
を効率よく回収することができ、工業的に極めて有効で
ある。
〈発明の具体的記載〉 以下実施例によって本発明を例示する。
実施例! 2O041<7)塩酸酸洗廃液(組成: Fe 153
 gin 。
M CI  1.3N、シリカ60醜g/i、アルミニ
ウム39■g/文、カルシウム lO璽g/交、クロム
 71醜g/!!、銅 83  gm/ l、残部水)
を電解酸化処理して塩化第一鉄を塩化第二鉄に酸化した
後、濃塩酸を加えて塩酸濃度をほぼ6Nに調整した。こ
の溶液にほぼ同量のジイソブチルケトン(D I BK
)を加えて攪拌混合し、鉄分を鉄クロロ錯体としてDI
RK相中に抽出した0次いで、このDIBK相にほぼ同
量のイオン交換水を加えて攪拌混合し、DIBK相中の
鉄クロロ錯体を塩化第二鉄として水相中に逆抽出した。
この水溶液に液中の鉄1モルに対して1モルの量の硫酸
を加えて、98℃に加熱し、中和剤としてアンモニアを
、鉄の沈澱反応終了時および熟成中の液のp)lが7以
上になるように加え、沈澱反応終了後、引き統S pH
を7以上に、液温を98℃に保って10時間熟成を行な
い赤褐色の沈澱を得た。生成した赤褐色の沈澱を遠心分
離して捕集し、噴霧乾燥によって乾燥して赤褐色の粉末
を得た。該粉末はX線回折による分析の結果、α−Fe
2O3(ヘマタイト)であった、’i1!子顕微鏡によ
る測定の結果、平均粒度0.5層腸であり、全ての粒子
は粒径 0.2〜0.81Lmの範囲内であり、かつ球
形であった。またシリカ、アルミニウム、カルシウム、
クロム、銅等の不純物はいずれも50ppm未満であり
、塩素は100991未満であった。
また、逆抽出した塩化第二鉄水溶液への硫酸の添加量を
変えて生成酸化鉄粉末中の塩素含有量を測定した。第1
図は塩化第二鉄溶液への硫酸の添加量と、生成物の塩素
含有量の関係を示す、ここに見られるように鉄1モルに
対して硫酸根0.1モルの添加で塩素量の低下が起り、
その効果は約3モルで飽和する。
また、沈澱の生成に際して、アンモニアの添加量を変え
て、鉄の沈澱反応終了時及び熟成中の液のpHを変化さ
せ、かつ98℃に保持して熟成時間を変えて熟成を行な
って沈澱を得、前記と同様に処理して酸化鉄粉末を得、
その形態をX線回折法により調べた。第2図は硫酸根を
含む塩化第二鉄溶液を98℃で中和熟成する際の溶液の
PHおよび熟成時間と生成物の関係を示す、ここに見ら
れるように、pH7未満ではオキシ水酸化鉄が生成する
が、7以上では酸化鉄が生成する。
比較例1 実施例1で使用した塩酸酸洗廃液を700℃で噴霧焙焼
し、得られた粉末3gをイオン交換水300m1で洗浄
し、−過後100°Cで乾燥した。このようにして得た
粉末はX線回折による分析の結果はα−−Fe2e3で
あり、電子顕微鏡による測定結果は、平均粒度5μ層で
0.5〜10gmの範囲に広く分布しており、形が一定
せず球形でなかった。この粉末の不純物含有量はシリカ
211tOpp@、アルミニウム18G $1pm、カ
ルシウム、50 ppm、クロム330 pp嘗、銅2
90 pp論であり、塩素は800  ppmであった
・ 比較例2 実施例1で使用した塩酸酸洗廃液を700℃で噴霧焙焼
して得られた粉末をさらに1000℃で1時間加熱処理
した。このようにして得られた粉末のX線回折による分
析の結果は、α−Fe2O3であり、電子顕微鏡による
測定結果は、平均粒度5μmで0.5〜l0IL層の範
囲に広く分布しており、粒子の形状は一定せず球形でな
かった。この粉末の不純物含有量は、シリカ270 P
P−、アルミニウム2700 pp膿、カルシウム17
5 ppm、  クロム32Oppm 、銅280 p
ps+、塩素は1100 ppmであった。
【図面の簡単な説明】
第1図は塩化第二鉄溶液に硫酸を加えるときの硫酸添加
量と生成酸化鉄中の塩素量の関係を示す図である。 第2図は塩化第二鉄溶液をアンモニアで中和するときの
、中和剤添加後の溶液のp)lと沈澱物熟成の時間と生
成沈澱の化学種の関係を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 鉄鋼の塩酸酸洗廃液中の第一鉄塩を第二鉄塩に酸化
    し、塩酸濃度を5〜9Nに調整した後、エーテル系ある
    いはケトン系の有機抽出剤を含む有機相と接触させて鉄
    分を鉄クロロ錯体として該有機相中に抽出し、逆抽出に
    よって鉄分を水相に移し、該水相に鉄量に対してモル比
    で0.1〜3の量の硫酸または硫酸塩を加え、液温を8
    0〜110℃に加温し、中和剤を加えて鉄の沈澱反応終
    了時のpHを7以上になるようにし、さらに液のpHを
    7以上に、液温を80〜110℃に保持したまま少なく
    とも10時間熟成させた後、沈澱を分離乾燥することに
    より、塩酸酸洗廃液から高純度で粉体特性の優れた酸化
    鉄(α−Fe_2O_3)を回収する方法。
JP26378485A 1985-11-26 1985-11-26 鉄鋼の塩酸酸洗廃液より酸化鉄を回収する方法 Granted JPS62127485A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999014165A1 (de) * 1997-09-12 1999-03-25 Steuler Industriewerke Gmbh Verfahren zur aufbereitung von metallhaltigen säurelösungen aus oberflächenbehandlungsanlagen
CN1293211C (zh) * 2004-12-07 2007-01-03 翁源县鹏瑞镍业厂 固-液-液三相萃取分离方法
CN100430521C (zh) * 2006-04-28 2008-11-05 中冶南方工程技术有限公司 盐酸废液净化处理工艺
JP2019073434A (ja) * 2017-10-16 2019-05-16 Jfeケミカル株式会社 フェライト用粉末ならびにMnZn系フェライトおよびその製造方法

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