JPS62171925A - 塩化鉄水溶液中のシリカ除去方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は塩化鉄水溶液中のシリカ除去方法に関し、より
詳細にはシリカ含有量の少ない、ソフトフェライト用酸
化鉄を製造するための、塩化鉄水溶液中のシリカを除去
する方法に関する。

〔従来技術〕

一般に、フエライＩ・用酸化鉄は、鋼材などの塩酸酸洗
廃液を嗜花焙焼または流動床焙焼し、塩化鉄を熱分解し
て製造される。

とごろが、−１−記塩酸酸洗庚液や、スクラップあるい
はミルスケール等を塩酸で熔解して得られる塩化鉄水溶
液中には、５ｉ０２が８０〜２００ｍｇ　／ｌ程度含有
されている。

そしζ、これら塩化鉄水溶液から焙焼によって得られる
酸化鉄中には５ｉ０２が４３０〜ｌｌｏｏｐｐｍ程度含
有され、１１００ｐｐ以下の５ＸＯ２濃度が要求される
高級ソフトフェライト 適当である。

そこで従来から、低ＳｉＯ□塩化鉄水溶液を塩酸酸洗廃
液から製造する方法として、丁記イ、口の方法が提案さ
れている。

イ．塩酸酸洗廃液中の２〜１０％の残存遊離塩酸を、鉄
、マンガン、亜鉛、マグネシウム等を溶解させることに
よって中和し、ｐＨ３〜４．３の間でＳｉ２０を不溶化
し、これを濾過分離する方法。

口．廃塩酸を濃縮し、塩化鉄の結晶を析出させて分離回
収した後、Ｓ＋０２含有量の少ない水にその塩化鉄の結
晶を再溶解し、この水溶液を焙焼熱分解する方法。

しかしながらイの方法は、鉄等を溶解させて遊離塩酸の
中和が必要なので、製造設備が大規模になり、また操作
も煩雑になる等の問題点があった。

また口の方法も、塩化鉄の結晶化、この結晶の再溶解の
ための設備を必要とするので製造設備の大規模化を免れ
ず、しかも操作も煩雑となり、かつ塩化鉄結晶化のため
に多大のエネルギーを必要とする等の欠点があった。

（発明の目的） 本発明は上記従来の欠点を解消し、凝集槽、熟成槽およ
び濾過装置のみの設備で、操作の煩雑化を防止した、塩
化鉄水溶液中のシリカ除去方法を提供することを目的と
するものである。

〔発明の構成〕

上記目的を達成する本発明の塩化鉄水溶液中のシリカ除
去方法は、塩酸酸性シリカ含有塩化鉄水溶液に縮合助剤
を加えて前記シリカと縮合助剤との重縮合体を形成させ
、該重縮合体を含む前記塩酸酸性塩化鉄水溶液に高分子
凝集剤を添加し、該重縮合体の凝集を熟成させた後に該
凝集した重縮合体を分離することを特徴とするものであ
る。

以下、本発明を図面にもとづき説明する。

図において、塩酸酸性シリカ含有塩化鉄水溶液（以下、
塩化鉄水溶液と略記する）１がタンク２に貯蔵される。

ここで塩化鉄水溶液１とは、塩酸酸性で、シリカを含有
する塩化鉄水溶液であれば如何なる種類であっても良く
、たとえば前述のような鋼材等を塩酸酸洗して得られる
塩酸酸洗廃液や鋼スクラツプまたはミルスケールを塩酸
に溶解して得られる塩化鉄水溶液等を挙げることができ
る。

また、塩化鉄水溶液１中のシリカ濃度も特に限定されな
いが、好ましくは５ｉ０２としてｌＯ〜８００ｍｇ／　
７＋、より好ましくは３０〜４００ｍｇ　／　（ｌであ
る。

ＳｌＯ□濃度が１０ｍｇ／／に満たなければ、シリカ除
去のための処理を必要とせず、直ちに焙焼しく４） て酸化鉄を得ることができ、また８００ｍｇ　／　１２
を越える場合には、本発明の方法によるシリカ除去率が
略一定であるので、シリカ濃度１１００ｐｐ以下の酸化
鉄を得るには複数段の処理が必要となり、従って設備費
の増大を招く。

塩化鉄水溶液１は、通常では２〜２０％の遊離塩酸を含
み、かかる塩酸酸性塩化鉄水溶液中のシリカは、下記（
１）〜（３）の３種の形で存在すると云われている。

ｆｉｌ　　熔解シリカ：５ｉ（ＯＨ）ｔｆ（２）ポリマ
ー状シリカ：分子量約１００．０００以下、直径約５０
Å以下の粒子 （３）　　コロイド状シリカ：直径約５０Å以上の高重
合度粒子 重合度の高いコロイド状シリカは、凝集濾過が可能であ
る。

塩化鉄水溶液１は、次いでタンク２からポンプ３によっ
て凝集槽４に供給される。

凝集槽４においては、好ましくは空気５が吹き込まれる
。

空気吹き込みの際の塩化鉄水溶液温度は、通常では室温
〜１００℃であり、好ましくは塩化鉄（ＦｅＣＩＪ　が
結晶化しない３０〜７０℃である。

また、空気の吹き込み量は、空気量／塩化鉄水溶液量の
比で通常では１〜５０００であり、経済性を考慮すれば
１０〜５００が好ましい。

この空気吹き込みによって、下記式（１１に示すように
熔解シリカＳｉ（ＯＲ）４が脱水重合され、ポリマー状
およびコロイド状シリカに変性する。

かかる空気酸化は、ポリマー状およびコロイド状シリカ
を生成し、後述する縮合助剤による重縮合体の形成、分
離を容易にする利点があるが、本発明は必ずしもかかる
空気吹き込みを必要とするものではない。

次いで本発明においては、凝集槽４中の塩化鉄水溶液に
縮合助剤６が添加される。

縮合助剤６としては、ポリビニルアルコール、ジエチレ
ングリコールジエチルエーテル、ジメトキシテトラエチ
レングリコール、シクロへキシルジエチルアミン等の極
性有機化合物を挙げるごとができ、これら縮合助剤は単
一種また口複数種が添加される。

縮合助剤６の添加量は、塩化鉄水溶液のシリカ含有量に
よって異なるが、通當でばシリカ含有量の１７５０〜１
１５量、好ましくは１／２０−１．／１．０９である。

たとえば、シリカ含有量８０〜２００ｍｇ／　ｅの塩化
鉄水溶液では、縮合助剤の添加量し、目Ｏｐｐｍ程度で
ある。

縮合助剤６が添加された塩化鉄水溶液を室温で攪拌する
と、縮合助剤が塩化鉄水溶液中のシリカと反応して重縮
合体を形成する。

考えられる重縮合体の形状の１例をＦ記式に示す。

（ｔＪ 縮合助剤６の添加に先立って一１二記のような空気吹き
込みが行われると、−１−制式（１）で示した脱水重合
反応が促進され、３１０２粒子の上に更に５ｉ０２が＠
則して形状の人きいシリカ粒子を形成することができる
。

次いで本発明においては、上記のようにしてソリ力と縮
合助剤とから形成された重縮合体を含む塩化鉄水溶液は
熟成槽７に送られ、高分子凝集剤８が添加される。

四分子凝集剤８としては市販品を適宜１リリ１１するこ
とができ、たとえばカチオン性ポリアクリルアミド系、
非イオン性ポリアクリルアミド糸、アニオン性ポリアク
リルアミド糸等を挙けることができる。

高分子凝集剤８の添加量も塩化鉄水溶液のシリカ含有量
によって異なるが、高分子凝集剤／ＳｉＯλの重量比で
０．０５〜０．５である。

高分子凝集剤の添加量が上記重量比０，０５よりも少な
いと脱５ｔ０２効果が低下し、また電量比０，５よりも
多く添加しても脱５ｉｌｌ効果が特に向」−シないので
経済性の見地から好ましくない。

高分子凝集剤８の添加によって、シリカと縮合助剤とか
ら形成されノコ重縮合体が凝集され、更に通當では３０
分〜１時間の熟成時間を置くことによって重縮合体は濾
過可能な大きさに熟成する。

この凝集した重縮合体は、次いでポンプ９により濾過袋
ｆｔＦ　１０に送られて分離されると、低シリカ濃度の
塩化鉄水溶液ＩＬ’ｌ＜得られる。

この塩化鉄水溶液１１は、常法に従って、たとえばポン
プ１２を介して焙境炉（図示せず）中に噴霧され、炉内
に設けられたバーナーによって焙焼されると高級ソフト
フェライト用酸化鉄が得られる。

酸化鉄中のシリカ濃度は４０〜１１００ｐｐ程度である
。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、塩化鉄水溶液に、ま
ず縮合助剤を加えてシリカと縮合助剤との重縮合体を形
成し、次いで高分子凝集剤を加えてこの重縮合体を凝集
させ、凝集した重縮合体を分離するだけの操作で、容易
に低シリカ濃度の塩化鉄水溶液を１ｑることができる。

従って、凝集槽、熟成槽および濾過装置以外の設備を必
要とせず、設備の大規模化、操作の煩雑化を回避するこ
とができる。

得られた低シリカ濃度の塩化鉄水溶液は、高級ソフＩ・
フェライト用酸化鉄の製造に好適に使用される。

以下、本発明の実施例を述べる。

〔実施例〕

実施例１ 鋼板酸洗工場よりの塩酸酸洗廃液を塩酸回収装置の熱回
収塔で濃縮し、下記組成の塩化鉄水溶液を得た。

全Ｆｅ分　　　　　　　２２３ｇ／　１遊離塩酸　　　
　　　５７ｇ／６ シリカ分（Ｓｉ）　　　　　１９９ｍｇ　／　１この塩
化鉄水溶液を３種類の条件で空気酸化を行った後、縮合
助剤としてポリビニルアルコ（ｌＯ） −ル１０ｐｐｍを添加し、次いで高分子凝集剤としてカ
チオン性ポリアクリルアミド系高分子凝集剤を凝集剤／
５ｉｎ２重量比で０．ｌ添加してコロイド状シリカを凝
集させ、熟成後に濾過してシリカ分を除去した。

得られた低シリカ濃度の塩化鉄水溶液を噴霧焙焼し、熱
分解により得られた酸化鉄中の５ｉｌｌをフレームレス
原子吸光法によって測定した。

結果を下記第１表に示す。

第１表 実施例１と同様に酸洗工場より廃山された廃塩酸を塩酸
回収装置の熱回収塔で濃縮し、下記組成の塩化鉄水溶液
を得た。

全Ｐｅ分　　　　　　　１６８ｇ／　１遊離塩酸　　　
　　　１１２ｇ／　Ｊ シリカ分（Ｓｉ）　　　　　　３２ｍｇ　／　ｊ！この
塩化鉄水溶液を実施例１と同様に処理した。得られた酸
化鉄中の５ｊＯ２含有量を下記第２表に示す。

第２表 明によれば低５ｉｏ２の酸化鉄を容易に製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の工程を示す工程図である。 ４−・凝集槽、６・・・縮合助剤、７−熟成槽、８・・
・・高分子凝集剤、１０・・−濾過装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 塩酸酸性シリカ含有塩化鉄水溶液に縮合助剤を加えて前
   記シリカと縮合助剤との重縮合体を形成させ、該重縮合
   体を含む前記塩酸酸性塩化鉄水溶液に高分子凝集剤を添
   加し、該重縮合体の凝集を熟成させた後に該凝集した重
   縮合体を分離することを特徴とする塩化鉄水溶液中のシ
   リカ除去方法。