JPS63315519A - 鉄鋼酸洗廃液の回収方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 鉄鋼の塩酸酸洗で発生した塩化鉄水溶液を本明細書では
原塩化鉄水溶液という１本発明は原塩化鉄水溶液を加熱
・濃縮後、焙焼して塩酸を回収し、併せて酸化鉄粉を回
収するプロセスにおいて、原塩化鉄水溶液中の不純元素
を除去する方法に関する。原塩化鉄水溶液は少量のＳ　
ｘ　＋　Ａ　Ｑ　ｔ　Ｃｒ　。

Ｃｕ、Ｐ等の不純元素を含有するが、これらの不純元素
は焙焼して得られた酸化鉄粉に残存することとなる。こ
の方法で得られた酸化鉄粉はソフトフェライトの製造に
用いられるが、これらの不純元素の少ない酸化鉄粉がソ
フトフェライトの性能面から見て望まれている。

［従来の技術］ 第２図は鉄鋼酸洗廃液の回収方法の従来のプロセスの例
を示す図である。■は鉄鋼の塩酸酸洗槽で発生した原塩
化鉄水溶液で、塩化鉄及び遊離塩酸ならびに少量のＳＬ
、　Ａ　Ｑ　、　Ｃｒ、　Ｃｕ、　Ｐ等を含有する水溶
液である。２は原塩化鉄水溶液と焙焼で生成した熱ガス
３との接触塔である。焙焼で生成した熱ガス３は、後述
する如く、酸化鉄粉を含みＩ■ｃＱガス濃度の高い熱ガ
スであるため、原塩化鉄水溶液は接触塔２で遊離塩酸や
３価のＦｅイオンの濃度が高くなり同時に加熱濃縮され
る。この加熱濃縮液４は焙焼炉５で熱分解されて酸化鉄
粉６を含むＩ（ＣＱガス濃度の高い熱ガス３になる。

酸化鉄粉６の大部分は集塵装置７で熱ガス３から分離し
て回収され、熱ガス３は接触塔２に供給される。熱ガス
３は接触塔で原塩化鉄水溶液１と接触した後、塩酸回収
塔８に導入され注水９によってＨＣＱガスを塩酸１０と
して回収後排出される。１１は焙焼炉５に熱風を供給す
る熱風炉であり、１２は焙焼プロセスの一例としての流
動層である。この従来の方法では原塩化鉄水溶液中のＳ
ｉ、　Ａ　Ｑ　、　Ｃｒ。

Ｃｕ、Ｐ等は大部分が酸化鉄粉６に含有されることとな
る。

特開昭６１−２５６９２５は、第２図の１に相応する鉄
鋼塩酸酸洗廃液に鉄あるいは鉄化合物を添加し、塩酸酸
洗廃液の円１を２〜４に調整して、塩酸酸洗ｇｂ液液中
Ｓｉの５０％を沈降又は濾過分離する方法である。

しかしこの方法の脱珪率は５０％であるため、酸化鉄中
の５ｉ０２含有量が２００〜３００ｐｐ＋ａに相当する
塩酸酸洗廃液を、常に所望の１１００ｐｐ以下に安定し
て脱珪する事は困難であり、更にアンモニア水溶液や高
分子凝集剤の添加が必要となる。又特開昭５９−１９９
５０５号や特開昭６０−６５７０９号は、金属塩化物水
溶液を濃縮した後、金属又は金属化合物等を添加して、
例えばＰＨ３〜６にに中和し、濾過して不純物を除去す
る方法である。しかしこの方法は遊離塩酸や３価のＦｅ
イオンの濃度が低めの場合はよいが、後述するごとく、
濃縮溶液中の遊離塩酸や３価のＦｅイオンの濃度が高く
なると、大量の金属又は金属化合物の添加が必要となり
、中和すると大量の沈殿物が生じて分離が困難となる。

従ってこの方法は遊離塩酸や３価のＦｅイオンの濃度が
高くなる第２図の焙焼熱ガスによる加熱や加熱濃縮後の
液４には適用が困難である。

［発明が解決しようとする間穎点］ 本発明は、Ｓｉｔ　ＡＱ、Ｃｒ、Ｃｕ、ＰあるいはＡ　
Ｑ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐの含有量が低い酸化鉄粉を製造する
方法であって、この酸化鉄粉を製造する原料となる鉄鋼
の塩酸酸洗廃液中のこれらの不純元素を除去する精製方
法に関する。精製方法としては、原塩化鉄水溶液から塩
酸と酸化鉄粉を回収する既存のプロセスに適用が可能で
あり、分別が厄介な沈殿物を大量に発生させることがな
く、安定操業に適した経済的な精製方法に関する。

この方法で回収された酸化鉄粉は、Ｓ　ｉｔ　Ａ　Ｑ　
＋Ｃｒ、Ｃｕ、ＰあるいはＡＱ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐの含有
量が低いためソフトフェライトの製造に使用する酸化鉄
粉として好ましい。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は（１）原塩化鉄水溶液を加熱・濃縮後焙焼して
塩酸と酸化鉄粉を回収するプロセスにおいて、保温また
は加熱した原塩化鉄水溶液に鉄を加えて、原塩化鉄水溶
液中のＡＱ、Ｃ，ｒ、Ｃｕ、Ｐの大部分およびＳｉの一
部分を含む不溶化物の生成を待ってこれを分別する第一
段の分別除去をした後、該液を焙焼により生成した熱ガ
スと接触させて加熱・濃縮して該液のＳｉの大部分を含
む不溶化物の生成を待って第２段の分別除去を行い、そ
の後焙焼して高純度の酸化鉄粉と塩酸とを回収する鉄鋼
酸洗廃液の回収方法であり、又（２）原塩化鉄水溶液を
加熱・濃縮後、焙焼して塩酸と酸化鉄を回収するプロセ
スにおいて、保温または加熱した原塩化鉄水溶液に鉄を
加えて、原塩化鉄水溶液中のＡｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐの大
部分およびＳｉの一部分を含む不溶化物の生成を待って
分別除去し、その後、該液を焙焼で生成した熱ガスと接
触させて加熱・濃縮後、焙焼して適量のＳｉを含む高純
度の酸化鉄粉と塩酸とを回収する鉄鋼酸洗廃液の回収方
法である。

以下に本発明の詳細な説明する６原塩化鉄水溶液１は例
えばＦｅＣＱ２が約２６％、遊離塩酸が約１．５％の水
溶液で、約８０℃で貯留槽に貯えられている。

この原塩化鉄水溶液には少数のＳ　ｉ、　Ａ　Ｑ　、　
Ｃｒ。

Ｃｕ、Ｐが含イイされているため、例えば従来の方法の
第２図のプロセスで塩酸と酸化鉄粉を回収すると、その
酸化鉄粉は例えば第１表の原塩化鉄水溶液の欄にみられ
るが如く、Ｓ　Ｌｏｇ　：　４１０ｐｐｍ。

ＡＱ　：　２４０ｐｐｍ、　Ｃｒ：３８０ｐｐｍ、　Ｃ
ｕ：５０ｐｐｍ、　Ｐ　：　１５５ｐｐｍを含有するが
、これはソフトフェライト用の酸化鉄粉としては好まし
くない。

第１図は本発明のプロセスの例を示す図である。

本発明では、例えば貯留槽で、原塩化鉄水溶液に鉄２７
を加える。これは原塩化鉄水溶液に含まれるＡ　Ｑ　、
　Ｃｒ、　Ｃｕ、　Ｐの大部分とＳｉの一部分を不溶化
せしめる程度にｙｌｆａ塩酸を消費せしめるためであり
、従って鉄は薄片や粉が好ましい。鉄２７が溶解すると
不溶化物が発生するため本発明ではこれを分別除去する
。し゛かし本発明の効果をより大きくするには、直ちに
これを分別するよりも、例えば２〜１０時間そのまま放
置しあるいは攪拌を続第　　　　　１　　　　　表 −１熟成ナシ二ＰＨを調整し、１時間以内に不溶化物を
分別除去 熟成有　：円（を調整し、８０℃×６時間攪拌した後不
溶化物を分別除去 けてＡ　Ｑ＋　Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐの大部分およびＳＬの一
部分を含む不溶化物が十分に生成したあと、これを分別
除去することもできる。

第１表は本発明者等が行った実験結果である。

表中の不純物の量は、それぞれの処理液を濃縮。

焙焼して得られる酸化鉄粉中の含有率で示される。

第１表でＡ１は原塩化鉄水溶液に鉄粉を加えて溶解させ
、溶液のＰＨを２．０に調整し、１時間以内に不溶化物
を分析用Ｎｏ　、　５Ｃの濾紙を用いて分別除去した後
の溶液である（熟成ナシ）。Ａ２はＡ１と同じ方法で溶
液のＰＨを２．０に調整し、この溶液を更に８０℃、６
時間攪拌した後で１分析用Ｎｏ、５Ｇの濾紙を用いて不
溶化物を分別除去をした溶液である（熟成有り）。同様
にＢ１．Ｂ、は凹２．５．　Ｃ工、Ｃ２はＰＨが３．０
．　Ｄ工、Ｂ２は円１３．５の場合で、又Ｂ１．　Ｃ１
゜ＤｌはＡ、と同じ熟成ナシの方法で、Ｂ２．Ｃ，。

［〕、はＡ２と同じ熟成有の方法で不溶化物を分別除去
した溶液である。

第１表から明らかな如く、鉄粉を多量加えて例えばり、
の如＜ＰＨ３，５にすると、酸化鉄粉中のＡｌ、Ｃｒ、
Ｃｕ、Ｐは低下するが、溶液中に不溶化物として発生す
る水酸化鉄の量が増加するため不溶化物の分別除去に要
する時間が長くなってくる。鉄粉の量を控えて例えばＢ
１の如＜ＰＨ２，５に調整すると、水酸化鉄の発生量は
少く、不溶化物の分別除去が容易となるが、酸化鉄粉中
のＡ　Ｑ　、　Ｃｒ、　Ｃｕ。

Ｐ等が増加する。しかし例えばＢ２の如＜　Ｐｌ＋２．
５であっても、熟成処理を行った後、不溶化物を分別除
去すると、酸化鉄粉中のＡＱ、Ｃｒ＋　ＣｕｔＰ等は、
ＰＨ１３，５としたり、と同レベルに低下させることが
できる。

酸化鉄粉中のＳｉｏ、はＰＨを大きくすると漸次減少す
るし、又熟成を行うと更に減少するが、ＰＨを３．５に
しても、例えば、第１表のＤｌやＢ２にみられる如く未
だ高いレベルにある。Ｓｉｏ、を更に下げるために円１
をより高くしても、５ｉｎ２の低下はあまり著しくはな
く、むしろ水酸化鉄の発生量が一層増加し、不溶化物の
分別が更に困難となる。

次に本発明のＳ　ｉｏ２低減の方法を説明する。第１図
で、第１段の分別除去装置２１で、ＡＱ、Ｃｒ。

Ｃｕ、Ｐの大部分およびＳｉの一部分を含む不溶化物２
２を分別除去した後の溶液２８は、接触塔２内でＨＣＱ
ガスの濃度の高い熱ガス３と接触し加熱・濃縮される。

第１表でＥ工は溶液Ｂ２をこの方法で加熱・濃縮し、加
熱・濃縮後１時間以内に不溶化物を分別除去した例であ
り、又Ｅ２は同じく溶液Ｂ２をこの方法で加熱・濃縮し
、加熱・濃縮後の溶液を更に８０℃で６時間攪拌した後
で不溶化物を分別除去した例である。不溶化物の分別除
去は１例えば特開昭６０−１０６５８０号に記載の吸着
基体を充填した吸着層を用いて行う。Ｅｌの溶液から得
られた酸化鉄粉中のＳｉＯ２は８０ｐｐｍであり、Ｂ２
から得られたものよりもＳｉＯ２は大幅に低減している
が、熟成を行った溶液Ｅ２から得られた酸化鉄粉のＳｉ
Ｏ２は４５ｐｐｍであり、更に不純物の少ないものであ
った・ 第１図で２３はこの熟成槽であり、２４は主としてＳ　
ｉｏ、を含む不溶化物を溶液から分別除去するための分
別除去装置である。２５はＳ　ｘ　ＨＡ　Ｑ　ＨＣｒ　
ｔＣｕ、Ｐ等の不純物が低い精製溶液であって、例えば
スプレー２９によって焙焼炉５に吹き込まれて熱分解さ
れ、Ｓｉ、　Ａ　Ｑ　、　Ｃｒ、　Ｃｕ、　Ｐ等の不純
物が少ない酸化物鉄粉となる。

第１図の点線２６は、特許請求の範囲第２項に記載の方
法で、Ｓｉの除去を一部にとどめて、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ
、Ｐ等の不純物が少ない酸化鉄粉を得る例である。この
方法は、フェライト原料組成において、比較的高いＳｉ
含有量をねらう場合に効果的に用いられる。

［作用コ 以上の説明から明らかな如く、Ａ　Ｑ　、　Ｃｒ、　Ｃ
ｕ。

Ｐは原塩化鉄水溶液のＰＨを高める！１１によって不溶
化物として容易に分別除去されるが、通常の濾過法では
、ＳｉＯ□は一部分しか除去できない。大部分のＳｉＯ
２は水溶液を更に接触塔２で、加熱・濃縮する事によっ
て除去される。

本発明では、遊離塩酸が少ない原塩化鉄水溶液に鉄を加
えて、ＰＨをに調整するが、原塩化鉄水溶液には遊離塩
酸が少ないため、鉄の添加量は少なくてすむ、更に本発
明では熟成を併用してＡｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐの不溶化を
進め、Ｐ）ｆａ＋１を低くおさえることもできる。

次に本発明では、加熱・濃縮後の溶液には鉄あるいは鉄
化合物を添加してＰＨを調整することはない。これはＳ
ｉＯ，を除去するには接触塔２での加熱・濃縮と熟成で
十分なためであるが、この段階で鉄あるいは鉄化合物を
添加してＰＨを調整すると下記の問題が発生する。即ち
、鉄鋼酸洗廃液の回収プロセスでは、溶液の加熱・濃縮
は一部の酸化鉄粉を含みＨＣＱガス濃度の高い第１図３
や第２図３の熱ガスとの接触によって行う事が多いが、
この結果、溶液は加熱・濃縮されると共に遊離塩酸およ
び３価のＦｅイオンの濃度の高い溶液４となる。

この濃縮溶液の組成の一例を示せば、Ｆ　ｅＣＱ、が約
３６％、ＦｅＣＱ３が約３．５％、遊離塩酸が約４．５
％となり、原塩化鉄水溶液との差が大きい。

この溶液４を例えば鉄を添加してＰＨを調整するには、
遊離塩酸を消耗させるためのみならず、３価のＦｅイオ
ンの還元に消費される分をも含めて大成の鉄の添加が必
要となる。その結果、溶液中のＦａイオン濃度が大きく
なり、鉄の不溶化物が入社に発生し、不溶化物の分別除
去が極めて困難となる。

［発明の効果］ 本発明により、ソフトフェライトの製造に十分適した不
純物の少ない酸化鉄粉が安定して得られる。本発明では
原塩化鉄水溶液に鉄以外の鉄化合物やアンモニア等を加
えないため、製造コストが安く又純度のよい回収塩酸が
再生される。

本発明では鉄の使用量が少なく不必要な不溶化物の発生
も少ないため、熱効率や作業効率がよい。

本発明は塩化鉄水溶液を焙焼して酸化鉄粉を回収する各
種のプロセスに対して、小規模な設備を付加することに
より適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の鉄鋼酸洗廃液の回収方法のプロセスの
例を示す図、第２図は公知の鉄鋼酸洗廃液の回収方法の
プロセスの例を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄鋼の塩酸酸洗で発生した塩化鉄水溶液を加熱・
   濃縮後、焙焼して塩酸と酸化鉄粉を回収するプロセスに
   おいて、保温または加熱した該塩化鉄水溶液に鉄を加え
   て、該塩化鉄水溶液中のＡｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐの大部分
   およびＳｉの一部分を含む不溶化物が十分に生成するの
   を待ってこれを分別する第一段の分別除去をした後、該
   液を焙焼で生成した熱ガスと接触させて加熱・濃縮して
   、該液のＳｉの大部分を含む不溶化物が十分に生成する
   のを待って第二段の分別除去を行い、その後焙焼して高
   純度の酸化鉄粉と塩酸とを回収する、鉄鋼酸洗廃液の回
   収方法。
2. （２）鉄鋼の塩酸酸洗で発生した塩化鉄水溶液を加熱・
   濃縮後、焙焼して塩酸と酸化鉄粉を回収するプロセスに
   おいて、保温または加熱した該塩化鉄水溶液に鉄を加え
   て、該塩化鉄水溶液中のＡｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐの大部分
   およびＳｉの一部分を含む不溶化物が十分に生成するの
   を待って分別除去し、その後該液を焙焼で生成した熱ガ
   スと接触させて加熱・濃縮後焙焼して、Ｓｉを含む高純
   度の酸化鉄粉と塩酸とを回収する、鉄鋼酸洗廃液の回収
   方法。