WO2006123489A1

WO2006123489A1 - 六価クロムの抽出方法

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Publication number: WO2006123489A1
Application number: PCT/JP2006/307708
Authority: WO
Inventors: Hideo Yoshida; Morihisa Shindo
Original assignee: Hideo Yoshida; Morihisa Shindo
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2006-11-23
Also published as: ATE457208T1; TWI327557B; TW200700329A; EP1882533B1; KR100875823B1; JP2006320805A; US8157982B2; EP1882533A4; US20080087553A1; CN101018622B; ES2341621T3; KR20070061793A; CN101018622A; EP1882533A1; DE602006012177D1; JP4911920B2

Abstract

【課題】特殊かつ高価な設備を要することなく、クロムめっきまたはクロメ－ト皮膜の表面または内部に残存する有害な六価クロムを確実かつ安価に抽出し、被処理素材からの六価クロムの溶出を阻止して、六価クロム残存部品の安全な使用や廃棄を図れ、環境汚染や人体への影響を防止できる、六価クロムの抽出方法を提供すること。【解決手段】被処理素材３に残存する六価クロムの抽出方法であること。　前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材３を液状または微粒子状の還元剤２に接触させる。　前記皮膜から六価クロムを抽出させる。

Description

明細書

六価クロムの抽出方法

技術分野

[0001] 本発明は、特殊かつ高価な設備を要することなぐクロムめつきまたはクロメート皮膜の表面または内部に残存する有害な六価クロムイオンを確実かつ安価に抽出し、被処理素材からの六価クロムの溶出を阻止して、六価クロム残存部品の安全な使用や廃棄を図れ、環境汚染や人体への影響を防止できる、六価クロムの抽出方法に関する。

背景技術

[0002] 鉄、非鉄金属、合成樹脂等の素材には、防鲭ゃ装飾、改質等を目的として、めっきや化成処理法等の種々の表面処理がなされている。なかでも、クロムめつきは、装飾性、耐食性、耐摩耗性に優れるため、装飾クロムめつきまたは工業用クロムめつきとして、自動車や電子および電気機器等の分野に広く採用されている。

[0003] 前記クロムめつき浴は、一般にクロムイオンの供給源としてクロム酸、つまり六価クロムを大量に使用するため、安全性や衛生、公害等に充分な対策を要するとともに、析出した金属クロムやクロム酸ィ匕物に六価クロムが残存し、これが雨水等で溶出して地下水や環境を汚染し、人体へ深刻な影響を及ぼすことが指摘されてヽた。

このため、欧米の自動車業界においては、六価クロムの使用量低減や使用禁止の法規制が検討され、電子および電気機器業界においても同様な動向が見受けられ、我国にぉ、てもこれに追随する動きが見られて、る。

[0004] また、前記化成処理法であるクロメート処理は、亜鉛めつき製品やカドミウムめっき製品の後処理として利用され、これはクロム酸または重クロム酸を主成分とする溶液中に被処理素材であるヮクを浸漬し、ワークの表面に薄膜の不動態皮膜である防鲭皮膜を生成させるものであるが、ワーク表面に残存する六価クロムが雨水等で溶出し、環境汚染や人体へ深刻な影響を及ぼすことが指摘されてヽた。

[0005] このため、六価クロムやクロメート処理に代わる代替技術の開発が急がれているが、その中心は三価クロム系が主流で、三価クロム皮膜をトップコートしたものが多い。しかし、これらの代替技術は、試験レベルで六価クロムないしクロメ―ト処理と同程度のものが得られている力概して量産レベルでのコスト面に課題があり、未だ十分なものは得られてヽな、。

[0006] 一方、現状のクロムめつきまたはクロメート処理部品は、前述のように六価クロムの溶出による環境汚染が問題視されているため、これをそのまま廃棄することはできず、また既存部品の使用にも不安があって、それらの問題の解決が早急に望まれている。

特に、欧州では電気電子機器に含まれる有害物質の使用制限に関する WEEE指令や RoHS指令の発効が近々予定され、我国においても同様な規制が予定され、その対応が急がれている。

[0007] このような問題解決に応ずる手段として、六価クロムの抽出ないし除去法がある。

例えば、工場排水に還元剤を添加する反応槽と、反応槽から導入した排水に沈殿剤を添加してクロム沈殿物を生じさせる沈殿槽を有し、それらを接続する管路と排水供給管路に、排水中の六価クロム濃度を測定する測定手段を設け、該手段の測定値を基に還元剤の添加量を制御し、クロム沈殿物を調量することによって、沈殿物による管路の目詰まりを防止し、排水中のクロムを効率良く除去するようにしたものがある (例えば、特許文献 1参照)。

[0008] しかし、前記クロムの除去方法は、排水中の六価クロムの除去を対象にしているため、固体のワークに残留する六価クロムの抽出に対応できず、しかも反応槽ゃ沈殿槽、測定手段等を要して、設備が高価になり広い設置スペースを要する等の問題がめつに。

[0009] 前記問題を解決するものとして、 Mg (II)および Cr (III)と有害な Cr (IV)を含有するマグクロレンガゃクロマダレンガのような六価クロム含有廃棄物に還元剤をカ卩えて混合物とする混合工程と、該混合物を無酸素雰囲気で加熱して Mg (II)を金属マグネシゥムに還元し、 Cr (IV)を還元無害化する還元処理工程と、還元処理と同時に還元処理された混合物力金属マグネシウムを気化させて分離回収する分離回収工程とを備えた、六価クロム含有廃棄物の処理方法がある（例えば、特許文献 2参照)。

[0010] しかし、前記処理方法は、マグクロレンガをそのまま使用せず、これを微粉末状に粉砕する工程と粉砕設備を要して、廃棄物の処理に手間が掛カゝるとともに、複雑かつ煩雑な工程を要して、生産性が悪い等の問題があった。

[0011] 特許文献 1 :特開 2005— 87988号公報

特許文献 2：特開平 11― 169814号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] 本発明はこのような問題を解決し、特殊かつ高価な設備を要することなぐクロムめつきまたはクロメート皮膜の表面または内部に残存する有害な六価クロムを確実かつ安価に抽出し、被処理素材からの六価クロムの溶出を阻止して、六価クロム残存部品の安全な使用や廃棄を図れ、環境汚染や人体への影響を防止できる、六価クロムの抽出方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0013] 本発明の六価クロムの抽出方法は、被処理素材に残存する六価クロムの抽出方法にお 1ヽて、六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を液状または微粒子状の還元剤に接触させ、前記皮膜から六価クロムを抽出して、六価クロムが残存する有形の被処理素材から、容易かつ速やかにし力も安価に六価クロムを抽出し得るようにしている。

また、本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を、原形または略原形を維持して前記還元剤に接触させ、固体状の被処理素材を粉砕または粉末状に処理することなぐ基本的に処理前の状態で抽出し得るようにして、容易かつ速やかにしかも安価な抽出処理を実現し、抽出処理の量産ィ匕に応じられるようにして、る。

[0014] 更に、本発明の六価クロムの抽出方法は、クロメート処理後または廃棄前の六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を、前記還元剤に接触させ、クロメート皮膜またはクロムめつき皮膜に残存する六価クロムの抽出に好適であるとともに、被処理素材の生産過程または廃棄過程の双方の抽出処理に応じられ、六価クロム残存部品を適正に処理し、その安全な使用と廃棄を図り、環境汚染や人体への影響を防止するとともに、 WEEE指令や RoHS指令等の発効や我国における規制に対応可能にしている。

[0015] 本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を還元剤に浸漬し、該還元剤に超音波を放射し、還元剤による六価クロムの抽出処理に超音波放射処理を併用し、六価クロムを迅速かつ精度良く抽出するようにしている。

また、本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜から抽出した六価クロムを、前記還元剤を介して三価クロムに還元し、還元剤を六価クロムの抽出と三価クロムへの還元の双方への利用を図り、還元剤の合理的な利用を図るようにしている。

[0016] 本発明の六価クロムの抽出方法は、被処理素材に残存する六価クロムの抽出方法にお 1ヽて、六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を液状または微粒子状の電解液に接触し、前記被処理素材に正または負電圧を印カ卩して、前記皮膜から六価クロムを抽出し、被処理素材に残存する六価クロムを強制的かつ速やかに抽出し、抽出処理の能率向上と抽出精度の向上を図るようにして、る。

[0017] また、本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を、原形または略原形を維持して前記電解液に接触させ、固体状の被処理素材を粉砕または粉末状に処理することなぐ基本的に処理前の状態で抽出し得るようにして、容易かつ速やかにしかも安価な抽出処理を実現し、抽出処理の量産ィ匕に応じられるようにして、る。

[0018] 更に、本発明の六価クロムの抽出方法は、クロムめつき後または廃棄前の六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を、前記電解液に接触させ、クロメート皮膜またはクロムめつき皮膜に残存する六価クロムの抽出に好適であるとともに、被処理素材の生産過程または廃棄過程の双方の抽出処理に応じられ、六価クロム残存部品を適正に処理し、その安全な使用と廃棄を図り、環境汚染や人体への影響を防止するとともに、 WEEE指令や RoHS指令等の発効や我国における規制に対応可能にしている。

[0019] 本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を電解液に浸漬し、該電解液に超音波を放射し、電解液による六価クロムの抽出処理に超音波放射処理を併用し、六価クロムを迅速かつ精度良く抽出するようにしている。

[0020] また、本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材に正または負電圧を交互に印加し、六価クロムの抽出を能率良くかつ精度良く行なうようにしている。

更に、本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜から抽出した六価クロムを前記電解液中に移動し、該六価クロムを還元剤に接触させて三価クロムに還元するようにして、六価クロムの抽出と三価クロムへの還元を合理的に行なうようにしている。

発明の効果

[0021] 本発明の六価クロムの抽出方法は、六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を液状または微粒子状の還元剤に接触させ、前記皮膜から六価クロムを抽出させるから、六価クロムが残存する有形の被処理素材から、容易かつ速やかにしかも安価に六価クロムを抽出することができる。

また、本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を、原形または略原形を維持して前記還元剤に接触させるから、固体状の被処理素材を粉砕または粉末状に処理することなぐ基本的に処理前の状態で抽出し得るようにして、容易かつ速やかにしかも安価な抽出処理を実現し、抽出処理の量産化に応じられる効果がある。

[0022] 更に、本発明の六価クロムの抽出方法は、クロメート処理後または廃棄前の六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を、前記還元剤に接触させるから、クロメート皮膜またはクロムめつき皮膜に残存する六価クロムの抽出に好適であるとともに、被処理素材の生産過程または廃棄過程の双方の抽出処理に応じられ、六価クロム残存部品を適正に処理し、その安全な使用と廃棄を図り、環境汚染や人体への影響を防止するとともに、 WEEE指令や RoHS指令等の発効や我国における規制に対応することができる。

[0023] 本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を還元剤に浸漬し、該還元剤に超音波を放射するから、還元剤による六価クロムの抽出処理に超音波放射処理を併用し、六価クロムを迅速かつ精度良く抽出することがでさる。

また、本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜から抽出した六価クロムを、前記還元剤を介して、三価クロムに還元し、還元剤を六価クロムの抽出と三価クロムへの還元の双方への利用を図り、還元剤の合理的な利用を図るようにしている。

[0024] 本発明の六価クロムの抽出方法は、六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を液状または微粒子状の電解液に接触し、前記被処理素材に正または負電圧を印加して、前記皮膜から六価クロムを抽出させるから、被処理素材に残存する六価クロムを強制的かつ速やかに抽出し、抽出処理の能率向上と抽出精度の向上を図ることがでさる。

[0025] また、本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を、原形または略原形を維持して前記電解液に接触させるから、固体状の被処理素材を粉砕または粉末状に処理することなぐ基本的に処理前の状態で抽出し得るようにして、容易かつ速やかにしかも安価な抽出処理を実現し、抽出処理の量産化に応じられる効果がある。

[0026] 更に、本発明の六価クロムの抽出方法は、クロムめつき後または廃棄前の六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を、前記電解液に接触させるから、クロメート皮膜またはクロムめつき皮膜に残存する六価クロムの抽出に好適であるとともに、被処理素材の生産過程または廃棄過程の双方の抽出処理に応じられ、六価クロム残存部品を適正に処理し、その安全な使用と廃棄を図り、環境汚染や人体への影響を防止するとともに、 WEEE指令や RoHS指令等の発効や我国における規制に対応することができる。

[0027] 本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を電解液に浸漬し、該電解液に超音波を放射するから、電解液による六価クロムの抽出処理に超音波放射処理を併用し、六価クロムを迅速かつ精度良く抽出することがでさる。

[0028] また、本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材に正または負電圧を交互に印加するから、六価クロムの抽出を能率良くかつ精度良く行なうことができる。

本発明の六価クロムの抽出方法は、前記六価クロムが残存する皮膜から抽出した六価クロムを前記電解液中に移動し、該六価クロムを還元剤に接触させて三価クロムに還元するから、六価クロムの抽出と三価クロムへの還元を合理的に行なうことができる。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]本発明をクロメート皮膜に残存する六価クロムの抽出に適用した正面図で、クロメート処理部品を還元剤に浸漬して六価クロムを抽出し、これを三価クロムへ還元させている状況を示している。

[図 2]本発明をクロムめつき部品に残存する六価クロムの抽出に適用した正面図で、クロムめつき部品を電解液に浸漬して陰極電解し、抽出した六価クロムを還元剤に接触させて、三価クロムへ還元させている状況を示している。

[0030] [図 3]本発明をクロムめつき部品に残存する六価クロムの抽出に適用した正面図で、クロムめつき部品を電解液に浸漬して陽極電解し、抽出した六価クロムを還元剤に接触させて、三価クロムへ還元させている状況を示している。

[図 4]図 2の陰極電解法による六価クロムの抽出法に、超音波放射法を併用して、クロムめっき部品に残存する六価クロムを抽出し、三価クロムへ還元させている状況を示している。

[0031] [図 5]図 1の六価クロムの抽出法に超音波放射法を併用して、クロメート皮膜に残存する六価クロムを抽出し、三価クロムへ還元させて、る状況を示して、る。

符号の説明

[0032] 2 還元剤

3 被処理素材 (ワーク）

4 電解液

9 還元剤

発明を実施するための最良の形態

[0033] 以下、本発明を被処理素材 (ワーク）の表面をクロメート処理し、ワーク表面に被覆した不動態のクロメート皮膜に残存する六価クロムの抽出に適用した図示の実施形態について説明すると、図 1において 1は反応浴槽で、内部にピロ亜硫酸ナトリウム等の還元剤 2の希釈溶液、実施形態では 5%濃度溶液が常温、常圧で収容され、該還元剤 2中に表面をクロメート処理した鉄若しくは非鉄金属または合成樹脂製の被処理素材 (ヮク） 3が浸漬されて、る。

[0034] このように構成した六価クロムの抽出処理は、クロメート処理後の六価クロム抽出ェ程、または経年的に使用したヮーク 3の廃棄前の処理工程にぉ、て行なわれる。前記六価クロムの抽出に際しては、還元剤 2を収容可能な反応浴槽 1を用意し、該反応浴槽 1に市販の適宜な還元剤 2を希釈して収容し、該還元剤 2にヮ―ク 3を基本的にそのままの状態、つまり粉砕や圧潰加工することなく原形または略原形を維持して浸漬する。

[0035] したがって、ワーク 3をそのまま還元剤 2に収容できるから、クロメート処理後に六価クロムを抽出する場合は、ワーク 3を変形することなく抽出後に本来の利用を図れ、また廃棄前に六価クロムを抽出する場合は、粉砕や粉末化処理等の手間を要せず容易かつ迅速に抽出できる。

[0036] こうしてクロメート皮膜を有するワーク 3を還元剤 2に浸漬すると、還元剤 2による還元反応が始まる。すなわち、クロメート皮膜に残存する六価クロムが還元剤 2に接触すると、三価クロムに還元されて還元剤 2に拡散する。

[0037] この状況はクロメ一ト皮膜色の変化で確認される。すなわち、クロメ一ト皮膜は還元処理前は赤色を呈し、還元処理が進行するにつれて白色に変化することで還元の程度が確認され、白色の変化を確認したところで、六価クロムの抽出を終了し、抽出後のワーク 3を還元剤 2中から引き上げる。発明者の実験では、前記一連の六価クロムの抽出に約 10〜 15秒要することが確認された。

[0038] 前記六価クロムの抽出後、これが還元されて前記還元剤 2に三価クロムが拡散し、アルカリ濃度が低減する一方、人体への影響を無視できるから、作業環境の劣化や環境汚染の心配がなぐ基本的に廃液処理を要せずそのまま排水可能である。このように、この実施形態では六価クロムの抽出と、抽出した六価クロムの三価クロムへの還元を同一の還元剤 2によって行なっているから、還元剤 2の有効利用を図れ、合理的な処理を実現する。

[0039] このような六価クロムの抽出方法について、発明者は次のような六価クロムの溶出実験を行なった。すなわち、テストピースとしてクロメート処理したアルミニウム製の二つのヮ―ク 3を用意し、これらを前記還元剤 2に 10秒または 3分間浸漬し、これを純水を収容したビーカに移し替えて加熱し、各テストピースを約 5分間沸騰水中に浸漬し、六価クロムの溶出の有無を公知の検出薬剤を用いて確認した。

[0040] その結果、還元剤 2に 10秒浸漬したヮ―ク 3から六価クロムが溶出し、還元剤 2に 3 分間浸漬したヮ―ク 3からは六価クロムの溶出は確認できな力つた。

このことから、クロメート処理したワーク 3を還元剤 2に所定時間以上浸漬することによって、六価クロムの溶出を阻止できることが確認された。

また、浸漬時間が所定時間以下の場合は、クロメート皮膜に残存していた六価クロムの三価クロムへの還元が不十分のため、未還元の六価クロムが溶出したと推定される。

[0041] 図 2乃至図 5は本発明の他の実施形態を示し、前述の実施形態の構成と対応する部分に同一の符号を用いて、る。

このうち、図 2は本発明の第 2の実施形態を示し、この実施形態は反応浴槽 1の内部に電解液 4が常温常圧で収容され、該電解液 4として実施形態では、酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、オルソけい酸ナトリウム等カゝらなる市販のアルカリ電解洗浄液を水で適宜希釈して使用して、る。

[0042] 前記電解液 4にワーク 3と電極板である鉄板製の陽極板 5とが浸漬され、これらに導線 6が接続されていて、該導線 6にスィッチ 7と電源 8が介挿されている。前記ヮ一ク 3 に電源 8の陰極側が接続され、陽極板 5に電源 8の陽極側が接続されて、る。

前記ヮ一ク 3は表面をクロムめつきし、そのめつき皮膜は金属クロムとクロムの酸ィ匕物とでマット状ないしポーラス状をしていて、該めっき表面またはポア（孔）に残存する六価クロムな、し六価クロムイオンを抽出するようにして!/、る。

[0043] 図中、 9は反応浴槽 1に投入した前述と同様なピロ亜硫酸ナトリウム等の還元剤で、その投入時期は、例えば六価クロムイオンの電気泳動開始時、または予め反応浴槽

1に投入して置いても良い。 [0044] この実施形態において、前記ワーク 3の六価クロムないし六価クロムイオンを抽出する場合は、クロムめつき処理後の六価クロム抽出工程、または経年的に使用したヮーク 3の廃棄前の処理工程に行なわれる。

[0045] 前記六価クロムの抽出に際しては、反応浴槽 1に所定の電解液 4を収容し、該電解液 4にクロムめつきしたヮ一ク 3と陽極板 5とを浸漬し、これらに電源 8の陰極側または陽極側を接続する。

この場合、ワーク 3は前述の実施形態と同様に基本的にそのままの状態、つまり粉砕や圧潰加工することなく浸漬する。

[0046] したがって、ワーク 3をそのまま電解液 4に収容できるから、クロムめつき後に六価クロムを抽出する場合は、ワーク 3を変形することなく抽出後に本来の利用を図れ、また廃棄前に六価クロムを抽出する場合は、粉砕等の手間を要せず容易かつ迅速に抽出できる。

[0047] こうして電解液 4にクロムめつきしたヮ一ク 3を浸漬し、スィッチ 7を ONして、ヮ一ク 3 に負電圧を印加し、陽極板 5に正電圧を印加すると、陰極側では電源 8から電子を供給されて還元され、電解液 4中の水素イオンが還元されて水素が発生し、陽極側では電源 8から電子を放出され、電解液 4中の水が酸化して酸素が発生する。

[0048] このような陰極電解状況の下でクロムめつきに残留する六価クロムが負電荷を帯び、これが反対の電荷を帯びた陽極板 5方向へ電気泳動し、電解液 4中に拡散する。その際、六価クロムは前記発生した水素によって撹拌され、電解液 4中の一様な拡散を促される。

[0049] こうして、水素および酸素が発生し、六価クロムイオンが電気泳動ないし拡散し始めたところで、反応浴槽 1に還元剤 9を投入し、該還元剤 9に六価クロムを接触させて、六価クロムを三価クロムに還元する。

したがって、六価クロムによる毒性が消失し、人体への影響を無視できるから、作業環境の劣化や環境汚染の心配がなぐ基本的に廃液処理を要せず、そのまま廃液可能である

[0050] この場合、還元剤 9を予め反応浴槽 1に投入して置いても良ぐそのようにすれば還元剤 9の投入作業や投入時期を管理する面倒カゝら解消される。 [0051] 図 3は本発明の第 3の実施形態を示し、この実施形態はヮ―ク 3と電極板 5に前述と反対向きに電圧を印加している。このようにすることで、ワーク 3に正電圧を印加し、該ヮ—ク 3に電源 8から電子を放出して、電解液 4中の水を酸化し酸素を発生させる。

[0052] このような陽極電解状況の下で、クロムめつきに残留する六価クロムは正電荷を帯び、これが反対の電荷を帯びた電極板 5方向へ電気泳動し、電解液 4中に拡散するその際、前記発生した酸素によって六価クロムを撹拌し、電解液 4中の一様な拡散を促すとともに、該六価クロムを還元剤 9に接触させて、六価クロムを三価クロムに還元し、所期の効果を得る。

[0053] この場合、ワーク 3に対する印加電圧の向きを変更可能にし、かつ陰極通電時と陽極通電時との比率を、電解液 4の成分組成や汚染状態によって加減調節可能にする。このようにするとワーク 3に交番電圧が印加され、残存する六価クロムイオンの電荷が交番して帯電されるから、該六価クロムイオンが陽極または陰極側へ交互に電気泳動し、六価クロムが精密かつ確実に抽出され、還元剤 9を介して三価クロムに精密かつ効率良く還元される。

[0054] 図 4は本発明の第 4の実施形態を示し、この実施形態は第 2若しくは第 3の実施形態、または前述の交番電圧を印加する応用形態において、反応浴槽 1の近接位置に超音波発信器 10を設けるとともに、該発信器 10に連係して作動する超音波振動子 1 1を反応浴槽 1内の底部または側面に複数設置する。

[0055] そして、超音波振動子 11によって小さな気泡を多量に発生させ、還元剤 2または電界液 4と還元剤 9との撹拌を増進させるとともに、前記気泡が消滅する際の衝撃波によって、ワーク 3に残留する六価クロムの抽出や移動を促し、六価クロムの抽出精度を向上するとともに、三価クロムへの還元作用を旺盛かっきめ細力べ行なうようにしている。

[0056] このような六価クロムの抽出方法について、発明者は次のような六価クロムの溶出ないし抽出実験を行なった。すなわち、テストピースとして前述のクロムめつきしたアルミ -ゥム製のヮ—ク 3を複数用意し、その一つを lOOOmLの純水中に浸漬して加熱し、前記純水を沸騰させて約 lOOmLに濃縮後、前記純水中の六価クロムの溶出の有無を測定したところ、 2ppm以上の六価クロム濃度を計測した。 [0057] 次に、別のテストピ―スを 10%濃度の還元剤 9に 3分間浸漬後、 lOOOmLの純水中に浸漬して加熱し、前記純水を沸騰させて約 lOOmLに濃縮後、前記純水中の六価クロムの溶出の有無を測定したところ、 2ppm以上の六価クロム濃度を計測した。

[0058] 更に、別のテストピ―スを 10%濃度の還元剤 9に浸漬し、かつその際超音波を 1分間放射した後、 lOOOmLの純水中に浸漬して加熱し、前記純水を沸騰させて約 100 mLに濃縮後、前記純水中の六価クロムの溶出の有無を測定したところ、 2ppm以上の六価クロム濃度を計測した。

[0059] また、別のテストピ―スを電解液 4に浸漬し、 1分間陰極電解した後、 lOOOmLの純水中に浸漬して加熱し、前記純水を沸騰させて約 lOOmLに濃縮後、前記純水中の六価クロムの溶出の有無を測定したところ、 0. 5ppmの六価クロム濃度を計測した。

[0060] 更に、別のテストピ―スを電解液 4に浸漬し、 2分間陰極電解した後、 lOOOmLの純水中に浸漬して加熱し、前記純水を沸騰させて約 lOOmLに濃縮後、前記純水中の六価クロムの溶出の有無を測定したところ、 0. 3ppmの六価クロム濃度を計測した

[0061] 次に、別のテストピ―スを電解液 4に浸漬し、 3分間陰極電解した後、 lOOOmLの純水中に浸漬して加熱し、前記純水を沸騰させて約 lOOmLに濃縮後、前記純水中の六価クロムの溶出の有無を測定したところ、 0. 05ppm以下の六価クロム濃度を計測した。

[0062] また、前記電解液 4に浸漬し、その際超音波を 3分間放射して陰極電解した後、 10 OOmLの純水中に浸漬して加熱し、前記純水を沸騰させて約 lOOmLに濃縮後、前記純水中の六価クロムの溶出の有無を測定したところ、 0. 05ppm以下の六価クロム濃度を計測した。

[0063] 更に、別のテストピ―スを前記電解液 4に浸漬し、その際超音波を 1分間照射して陰極電解した後、 lOOOmLの純水中に浸漬して加熱し、前記純水を沸騰させて約 1 OOmLに濃縮後、前記純水中の六価クロムの溶出の有無を測定したところ、 0. lpp mの六価クロム濃度を計測した。

[0064] このように前記実験では図 2に示す陰極電解法によって、六価クロムの溶出濃度が低下するが、その効果は陰極電解時間に関係し、 1分間で 0. 5ppm、 2分間で 0. 3p pm、 3分間で 0. 05ppm以下になり、これらが法規制値の 0. 5ppm以下になることが確認された。

[0065] また、前記陰極電解法に、超音波照射を併用することによって、六価クロムの溶出濃度は法規制値の 0. 5ppm以下になり、法規制値を満足するとともに、六価クロムの抽出精度が向上することが確認された。

[0066] 図 5は本発明の第 5の実施形態を示し、この実施形態は第 1の実施形態に超音波放射法を併用したもので、還元剤 2を収容した反応浴槽 1の近接位置に超音波発信器 10を設け、該発信器 10に連係して作動する超音波振動子 11を反応浴槽 1内の底部または側面に複数設置する。

[0067] そして、超音波振動子 11によって小さな気泡を多量に発生させ、還元剤 2の撹拌を増進させるとともに、前記気泡が消滅する際の衝撃波によって、クロメート処理したワーク 3に残留する六価クロムの抽出や移動を促し、六価クロムの抽出精度を向上するとともに、三価クロムの還元作用を旺盛かつ能率良く行なうようにしている。

[0068] なお、前述の実施形態では何れもワーク 3を還元剤 2または電解液 4および Zまたは還元剤 9に浸漬して、るが、これに限らず還元剤 2または電解液 4および/または還元剤 9を微粒子状に形成し、これらに接触させることも可能である。

産業上の利用可能性

[0069] このように本発明の六価クロムの抽出方法は、特殊かつ高価な設備を要することなく、クロムめつきまたはクロメト皮膜の表面または内部に残存する有害な六価クロムを確実かつ安価に抽出し、被処理素材からの六価クロムの溶出を阻止して、六価クロム残存部品の安全な使用や廃棄を図れ、環境汚染や人体への影響を防止できるようにしたものである。

Claims

請求の範囲

[I] 被処理素材に残存する六価クロムの抽出方法において、六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を液状または微粒子状の還元剤に接触させ、前記皮膜から六価クロムを抽出させることを特徴とする六価クロムの抽出方法。

[2] 前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を、原形または略原形を維持して前記還元剤に接触させる請求項 1記載の六価クロムの抽出方法。

[3] クロメート処理後または廃棄前の六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を

、前記還元剤に接触させる請求項 1記載の六価クロムの抽出方法。

[4] 前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を還元剤に浸漬し、該還元剤に超音波を放射する請求項 1記載の六価クロムの抽出方法。

[5] 前記六価クロムが残存する皮膜から抽出した六価クロムを、前記還元剤を介して三価クロムに還元する請求項 1または請求項 3記載の六価クロムの抽出方法。

[6] 被処理素材に残存する六価クロムの抽出方法において、六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を液状または微粒子状の電解液に接触し、前記被処理素材に正または負電圧を印カロして、前記皮膜から六価クロムを抽出させることを特徴とする六価クロムの抽出方法。

[7] 前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を、原形または略原形を維持して前記電解液に接触させる請求項 6記載の六価クロムの抽出方法。

[8] クロムめつき後または廃棄前の六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を、前記電解液に接触させる請求項 6記載の六価クロムの抽出方法。

[9] 前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材を電解液に浸漬し、該電解液に超音波を放射する請求項 6記載の六価クロムの抽出方法。

[10] 前記六価クロムが残存する皮膜を有する被処理素材に正または負電圧を交互に印加する請求項 6記載の六価クロムの抽出方法。

[II] 前記六価クロムが残存する皮膜から抽出した六価クロムを前記電解液中に移動し、該六価クロムを還元剤に接触させて三価クロムに還元する請求項 6または請求項 8記載の六価クロムの抽出方法。