JPS6220838A - 酸洗廃液及び固形物残渣処理設備 - Google Patents

酸洗廃液及び固形物残渣処理設備

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JPS6220838A
JPS6220838A JP60157020A JP15702085A JPS6220838A JP S6220838 A JPS6220838 A JP S6220838A JP 60157020 A JP60157020 A JP 60157020A JP 15702085 A JP15702085 A JP 15702085A JP S6220838 A JPS6220838 A JP S6220838A
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copper
liquid
metals
solid residue
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Tatsuichiro Abe
阿部 辰一郎
Takashi Yoshihara
隆史 吉原
Toru Sano
徹 佐野
Takayuki Mimuro
御室 孝之
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Nikko Engineering Co Ltd
Eneos Corp
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Nippon Mining Co Ltd
Nikko Engineering Co Ltd
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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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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (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】 発明の分野 本発明は、銅イオン及びその他の枚数の金属イオンを含
む酸洗廃液と、釦、銅張化物並びに他の枚数の金属及び
金属酸化物を含む固形物残;企の処理設備に関するもの
であり、特にはこれら酸洗廃液と固形物残渣とを組合せ
て処理することにより、酸を回収すると同時に銅分をほ
ぼ純粋な金属鋼として回収し、さらに他の複数の金属を
回収する設備に関するものである。本設備は効率的処理
を可能ならしめ、ランニングコストを従来より大巾に削
減する。
発明の背景 例えば、銅を原料として銅系の板、管、線等を生産する
工場では、その表面酸化物を除去する為の酸洗工程が存
在し、進常銅イオンや亜鉛、ニッケル、錫等のその他の
金属イオンを含み更には各a添加剤等を含む酸洗排液が
排出される。また、溶解工程やその他の工程から銅、銅
酸化物並びにその他の金属及び金属酸化物の混合物であ
る固形物残渣が発生している。
従来、酸洗廃液は一般に、水洗排水で希釈後中和沈殿処
理が行われており、中和剤の消費量力)多く、沈殿物脱
水ケークは銅品位が低いため産業廃棄物として処分され
るのが普通であり、その処理費が高くまた多量の沈殿物
を脱水するための大きな設備が必要となり、脱水機の運
転に人手を要すル等、イニシャルコスト、ランニングコ
ストカ高いという欠点がある。一方面形残渣は回収業者
に引き取られるが、性状、数置、不純物が多い等の理由
で商品価値がほとんどないのが普通である。
以上の点に鑑み、本発明は、ランニングコストが安価で
、人手がかからずしかもイニシャルコストも比較的安価
であるような、酸洗廃液及び固形物残渣を処理し、特に
そこから酸と銅と他の複数の金属とを効率的に回収する
設備を提供することを目的としたものである。
上記目的にかなう設備を開発すべく検討を重ねた結果、
酸洗廃液と固形物残渣とを組合せて処理する方式がAt
iとの結論に達し、単位操作を行う幾つかの装置の配列
の仕方について研究を重ねた。
上記目的を満すためには、最少限次の単位操作を行う装
置が必要である。
(a)  微細固形物を除去するためのろ過袋fα、(
b)  イオン交換膜の両側に被処理液と水とを向流さ
せ濃度差により、水の中に酸を回収するための拡散透析
装置、 (c)陰極に銅、そして陽極に不浴性又は短不浴性電極
を取り付けた電解装置、 (d)  被処理液又は処理工程液を用いて固形物残渣
を溶出させるための溶出装置、及び (e)  他の金属を回収するためのセメンテーシヨン
装置 酸洗廃液の流れに沿って、上流側から、(a) 5濾過
装置、(b)拡散透析装置、(C)電解装置及び(e)
セメンテーシヨン装置の順に配列し、そして(d)溶出
装置を(c)電解装置の前段又は中段、或いは電解装置
の下流地点からその上流地点へと循鞭するループ回路中
に設置する配列が全体的効率の而から良いことがわかっ
た。
また別の配列態様として、同じく上流側から、(e)電
解装置、(a)濾過装置、(b)拡散透析装置、及び(
e)セメンテーシヨン装置の順に配列し、そして(d)
溶出装置を(e)電解装置の前段又は中段、或いは電解
装置の下流地点からその上流地点へと循環するループ回
路中にv[する配列も有効であることが判明した。特に
、この配列はy6液中の銅含有[1,が高目の時に好適
である。
上記配列に従う(1)〜(s)の装置llから成る設備
により、従来に較べてイニシャルコストは従来と同じと
したままランニングコストは約μ〜見に削減でき、しか
も酸、銅および他の金属を局い収率で回収することがで
きる。
第1図は、本発明に従う設備の装置配列例の一つである
。酸洗設備では、被処理材から銅の他、Zn、Sn、N
i等の金属が酸洗液中に溶出する。酸及び添加剤が適宜
補給される。酸洗設備に隣りあって水洗設備では水が供
給されそして水洗排水が排出される。
酸洗廃液はそこに含まれる微細固形物を除去するため、
先ず、濾過装置に通される。
次いで、濾過された廃液は、拡散6析装置にかけられる
。拡散透析装置はイオン交換膜の各側に廃液と水とを向
流させ、濃度差により水の中に酸を回収する装置である
。一般に、純水又は水道水を11豪の一方側に供給して
廃酸中の遊離飯を回収する。回収した酢は酸洗設備にリ
サイクルされる。
廃酸中に固形物が多く含まれる場合や、拡散透析装置で
の処理を困難にする有機物あるいは酸化性物質が存在す
る場合には、濾過装置の前後に沈殿槽、有機物吸着塔あ
るいは還元装置を設置することができる。
脱酸液は、銅陰極と不溶性又は難不溶性賜極を備える′
電解装置に送られ、ここで゛成解採取により金kA銅が
M hp上に回収される。
溶出装置は、第1図では、′電解装置の下流地点から上
流地点へと循環される循環ループ中に設置するものとし
て示しである。しかし、第2(a)図のように溶出装置
を電W7装置の前段に或いは第2(b)図のように電解
装置の中段に設けてもよい。溶出装置において、溶解工
種で発生するノロのような銅及び銅酸化物並びにその他
の金FA及び金kA酸化物の混合物である固形物残渣が
溶解せしめられる。
固形分残渣は、予備的な金属分離処理、粉砕処理等を施
されつる。いずれにせよ、固形分残渣は脱酸液或いは脱
銅液中に溶解され、そこに含まれる一分が電解装置によ
り回収されるようにする。ただし固形物残、迂中の金民
銅は他に比べ溶解しにくいことを利用し、篩分は等によ
り俗解工程で金属銅を回収することもできる。
電解装置の下流に七メンテージョン装置を設ける。この
プロセスは脱銅液中に含まれる他の復数の金属、残った
銅および酸を回収するもので、固形物として回収すべき
金属よりも卑な金属を溶解させることにより、責な金属
と卑な金属との1へ侠反応により回収すべき金属を析出
させ、一方液中には同時に卑な金属の塩が残る。固液分
離した後、液を濃縮、固形物を脱水することにより、金
属分と酸が金属混合物および金属塩として回収される。
濃縮装置として蒸発装置ある・いは電解透析装置を用い
ることができる。
第3図の具体例は、第1図のものとは、濾過装置の上流
側に電解装置を設けた点と、浴出装置6を電解装置の中
間に設置した点とで異なる。電解装置と溶出装置との配
置関係は第1図或いは第2(a)図に示したように変更
可能である。電解装置により生成する酸化性物質等が拡
散6析装置に使用されているイオン交換膜を劣化させる
場合にはヒドラジンおよびヒドラジン類を添加しゴナ元
処理すると良い。
実施例1 第1図の装置のうちセメンテーシヨン装置よりも前段の
装置を用いて硫酸23%及び銅2%を官む人工廃液を処
理した。固形物残渣としては、廃液#I4量に対し銅と
して10%序加した。電解の極板としては、鉛陽極及び
銅陰極を使用し、深加剤としてにかわを少量使用した。
試験の結果、硫酸を75〜80%そして銅を90〜95
%回収した時、設備糸のバランスのとれたもっとも効率
的処理ができた。
棺々の人工廃水を用いて第1及び第3図の設備の比較試
験をした結果、次の結果を得だ。
従って、廃液中の銅含有量に此1じて第1及び6図の設
D:;lを使いわけることが好都合である。
実施例2 フリー硫酸約20%、銅、亜鉛を金属換算で合計的60
〜yoi/1.  錫、ニッケルを約1%含む酸洗廃液
を用いて、第1図の装置で楓々の条件で処理した。拡散
透析装置では廃液と等量の水を使用し、回収酸と、脱酸
液を得た。
脱酸液に錆、亜鉛と微量の錫、ニッケルおよびそれらの
酸化物より成る固形物残渣を−10mmに粉砕し、過剰
に加え攪拌し静置抜上澄水を採取電解処理し、金属鋼と
脱銅液を得た。
脱銅液に前述の固形物残渣を加え攪拌後、上澄液にさら
に金属亜鉛を入れ攪拌しf別した。f過残渣を洗浄後乾
燥し、f液を蒸発させ濃縮した。
なお脱銅液中ににかわが溶解していると考えられたので
、本処理では粒状活性炭で処理した。
結果のうち良好なものの一例を示す。
回収酸:酸洗廃液中のフリー硫酸に対し回収率80%、 回収酸濃度17% 金属分リーク率5% 金F4銅:電解原液に対し回収率95%銅中の錫及びニ
ッケル含有量α01%以下 回収金統:銅53%、亜鉛5%、1易17%、ニッケル
10%、不純物15% ア液濃縮物(硫酸亜鉛):不純物2% 上記結果より、回収酸は硫酸を加えることにより再使用
可能であり、金属銅および+LM亜鉛は原料として使用
可能であり、回収金掬は市価な錫、ニッケルが高品位に
含有しているので売却可能であることが判った。
試算の結果、この設備では、従来法に比べてイニシャル
コストがほぼ同額のまま、回収物から?1られる利益を
加味すると、ランニングコストが約稀に削減できる。コ
スト面では第3図の設(1「も同様であった。
発明の効果 従来処分に困っていた工場廃棄物としての廃液と固形物
残渣を巧く組合せて処理することにより、両者の内容物
である銅、酸及び他の複数の金掬を工業的に利用し得る
純度ですべて回収でき、併せてランニングコストを大巾
に削除できる。又本発明による設備から発生する剰余物
は濾過装置で除去される異物とセメンテーシヨン装置以
降の装置から発生する水(又は蒸気)のみであり、94
境上極めて好ましい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例の装置配列関係を示す70−
シートである。 第2(a)及び第2(b)図は、電解装置と溶出装置と
の配列の変史例を示す。 第3図は、本発明のまた別の実施例を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)銅イオン及び他の複数の金属イオンを含む酸洗廃液
    と、銅、銅酸化物、他の複数の金属及び金属酸化物を含
    む固形物残渣とを処理して金属銅、酸および他の金属を
    回収する設備であつて、(a)微細固形物を除去するた
    めのろ過装置、(b)イオン交換膜の両側に被処理液と
    水とを向流させ濃度差により、水の中に酸を回収するた
    めの拡散透析装置、 (c)陰極に銅そして陽極に不溶性又は難不溶性電極を
    取り付けた電解装置、 (d)被処理液又は処理工程液を用いて固形物残渣を溶
    出させるための溶出装置、及び (e)他の金属を回収するためのセメンテーシヨン装置 を包含し、酸洗廃液の流れに沿つて上流側から、前記(
    a)ろ過装置、(b)拡散透析装置、(c)電解装置、
    及び(e)セメンテーシヨン装置の順に配列し、そして
    前記(d)溶出装置を前記電解装置の前段又は中段、或
    いは該電解装置の下流地点から上流地点へと循環するル
    ープ回路中に設置したことを特徴とする前記酸洗廃液及
    び固形物残渣処理設備。 2)銅イオン及び他の複数の金属イオンを含む酸洗廃液
    と、銅、銅酸化物、他の複数の金属及び金属酸化物を含
    む固形物残渣とを処理して金属銅、酸および他の金属を
    回収する設備であつて、(a)微細固形物を除去するた
    めのろ過装置、(b)イオン交換膜の両側に被処理液と
    水とを向流させ濃度差により、水の中に酸を回収するた
    めの拡散透析装置、 (c)一極に銅そして陽極に不溶性又は難不溶性電極を
    取り付けた電解装置、 (d)被処理液又は処理工程液を用いて固形物残渣を溶
    出させるための溶出装置、及び (e)他の金属を回収するためのセメンテーシヨン装置 を包含し、酸洗廃液の流れに沿つて上流側から、前記(
    c)電解装置、(a)ろ過装置、(b)拡散透析装置及
    び(e)セメンテーシヨン装置の順に配列し、そして前
    記(d)溶出装置を前記電解装置の前段又は中段、或い
    は該電解装置の下流地点から上流地点へと循環するルー
    プ回路中に設置したことを特徴とする前記酸洗廃液及び
    固形物残渣処理設備。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004096717A3 (en) * 2003-04-30 2005-03-03 Ebara Corp Method and apparatus for treating waste water
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