JPH0747395A - 廃液中のフッ素処理残滓の再処理方法 - Google Patents

廃液中のフッ素処理残滓の再処理方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃液中のフッ素イオンを除去する際発生する
処理残滓中の希土類元素を希土類水酸化物を得ることに
より、ガラス研磨剤の原料として再生使用できるように
し、フッ素処理用の希土類化合物の原料や触媒等の希土
類元素が利用される分野の原料として使用できる方法を
提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、希土類化合物を利用して廃液中の
溶存フッ素イオンを除去する際生成される残滓を処理し
て再生使用する方法に関し、上記のように生成された残
滓である希土類弗化物を乾燥して、ここに固体状の水酸
化ナトリウムを混合し、これを３２０〜４５０℃の温度
で３０分〜５時間熱処理して、洗浄、乾燥することによ
り処理することを特徴とする廃液中フッ素処理残滓の再
処理方法に関する技術である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素処理残滓の再生
使用のための処理方法に関し、より詳しく説明すると、
希土類化合物を用いて廃液中の溶存フッ素イオンを除去
する際生成される残滓を再生するための再処理方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】本来、自然界においてフッ素は非常に極
少量、例えば海水に約１．２ないし１．４ｐｐｍ存在す
るが、この量は生体学的な環境に悪影響を及ぼさないも
のである。しかし、近年フッ素及びフッ素含有化合物の
使用量は増加してきており、半導体製造及び陰極線管の
内面洗浄等の電磁気工業、アルミニウム製造等の金属工
業、化学工業や窯業工業で広く用いられている。
【０００３】上記工業分野から放出された廃液にはフッ
素が遊離した状態、あるいはフッ素化合物として残存し
ており、時としては廃液中のフッ素濃度は数百ｐｐｍに
達することもある。したがって、このようなフッ素は人
体、動物及び植物に悪影響を与えるので、可能な限り廃
液中のフッ素含量を少なくしなければならない。
【０００４】フッ素含有廃液を処理する方法としては、
フッ素含有廃液に、カルシウム化合物〔Ｃａ（Ｏ
Ｈ）2 〕、アルミニウム化合物〔Ａｌ2 （ＳＯ4 ）3 〕
及びリン酸化合物から選定した一種類以上を加えて廃液
中のフッ素イオンを不溶化させた後、上澄み液とスラッ
ジを分離除去する方法が提案されている。しかし、上記
方法は薬品使用量及びスラッジ生成量が多くなってしま
うという欠点がある。このように多量に生成したスラッ
ジは埋設されるが、スラッジを埋設するとしても、スラ
ッジからフッ素が溶出されるので、中和に必要なアルカ
リ性薬品が多く所要され、その上フッ素除去効果が十分
に優れていないという問題もあった。
【０００５】従って、近年は、Ｃａ（ＯＨ）2 又はＡｌ
2 （ＳＯ4 ）3 の代りに希土類化合物をフッ素除去剤と
して用いている。希土類元素は、フッ素と非常に安定し
た化合物である希土類弗化物を形成する。形成した希土
類弗化物はほとんど不溶性であるので優れたフッ素除去
効果があるばかりではなく、処理後残滓の発生量が少な
いという特徴がある。
【０００６】希土類鉱物としては、バストネサイト，モ
ナザイト，ゼノタイム等があるが、バストネサイトはＬ
ｎＣＯ3 Ｆ（ＬｎはＬａ，Ｃｅ，Ｐｒ等の希土類元素を
総称する）の形態であり、モナザイトとゼノタイムはそ
れぞれＬｎＰＯ4 形態の鉱物からなる。モナザイト又は
ゼノタイムは高価な元素を含有しているので工業的に使
用する場合経済的でなく、不適当である。例えば、モナ
ザイト中にはトリウム（Ｔｈ）が５〜１０重量％含まれ
ており、ゼノタイム中には他の高価な希土類元素が含ま
れている。さらに、その鉱物の弗化物の溶解度は軽希土
類より大きいために、フッ素イオン除去用としては好ま
しくない元素を含んでおり、ゼノタイムは望ましくな
い。
【０００７】従って、このような鉱石を使用する場合
は、好ましくないこれらの元素を除去した後使用する
か、除去された中間産物を使用するかしなければならな
いので、処理費用による価額上昇要因が発生する。従っ
て、費用を一定の程度以下に減少させることは、極めて
困難となる。
【０００８】なお、希土類元素の使用量を減少させるた
めには、多くの研究を必要とするが、基本的に当量比以
上は使用しなければならず、添加量に比例してフッ素が
除去されるので、その使用量を無限定に減少させること
は不可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって、高価な希
土類元素の使用とその使用量の増大により廃液中のフッ
素除去のための製造価額が高価になるので、希土類化合
物を用いるフッ素除去の際発生する処理残滓の再処理に
よる再生使用が伴わなければ経済的に不利である。
【００１０】現在、このような希土類化合物を使用する
に於いて、可溶性希土類化合物を用いてフッ素を除去す
る場合発生する残滓を再生使用するための再処理法は、
確立されていない。一方、日本国公開特許公報（昭）６
１−１９２３８５号（以下、「先行技術」という）で
は、水和された不溶性希土類化合物を廃液に接触させ、
フッ素及びフッ素化合物を吸着させ、吸着されたフッ素
をアルカリ溶液で脱着して不溶性希土類化合物とアルカ
リ弗化物の形態で希土類元素を回収する再生使用の方法
が提案されている。
【００１１】従来技術は常温で処理する脱着方式であ
り、希土類弗化物にＣａ（ＯＨ）2 溶液、又はNaOH溶液
を使用してアルカリ弗化物を得て、ここにもう一度Ｃａ
（ＯＨ）2 を添加して弗化カルシウムを沈澱させて、ア
ルカリ溶液を再生使用することになっている。
【００１２】しかし、上記従来技術はアルカリ溶液のイ
オン交換反応に依存するので、反応速度が遅く、脱着
後、溶離液を中和させてｐＨを低下させなければなら
ず、生成したアルカリ弗化物をＣａ（ＯＨ）2 で処理す
る際、かなり多くのＣａＦ2 残滓が発生して溶液中に残
留するフッ素が常に一定濃度（ＣａＦ2 溶解度８ｍｇ／
ｅ）以上存在するという問題点と、脱着液に沈降剤を添
加するので、処理薬品の使用量が多い等工程が複雑であ
り、経済的にも不利な問題点がある。特に上記先行技術
はアルカリ溶液を回収して再生使用することにのみ関し
て詳細に記述されており、希土類化合物回収によるその
品位等、これと関連性のある技術内容は具体的に言及し
ていない。
【００１３】本発明者らは、上記先行技術の吸着方法に
用いられる不溶性希土類化合物はもちろん、可溶性希土
類化合物を用いて廃液中のフッ素イオン除去の際発生す
る残滓を効果的に処理する研究を行った結果、本発明を
達成するに至った。
【００１４】従って、本発明の目的は、希土類化合物を
用いて廃液を処理する際に発生する残滓の再処理方法を
提供するものである。
【００１５】本発明の他の目的は、可溶性又は不溶性の
希土類化合物の両方の希土類化合物を用いて廃液を処理
する際に発生する残滓の再処理方法を提供するものであ
る。
【００１６】本発明の他の目的は、簡便で経済的に希土
類元素を回収することができる希土類化合物を用いて廃
液を処理する際に発生する残滓の再処理方法を提供する
ものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、希土類化合物を使用して廃液中のフッ素
イオンを除去する際に発生する残滓である希土類弗化物
を乾燥する工程と、当該希土類弗化物に固体状の水酸化
ナトリウムを混合する工程と、３２０〜４５０℃の温度
で３０分〜５時間熱処理する工程と、熱処理して得られ
たものを洗浄及び乾燥する工程を含むことを特徴とする
廃液中のフッ素処理残滓の再処理方法に関する。
【００１８】上記希土類は、希土類元素が有している固
有の電磁気特性が発見されて以来、いろいろな用途で用
いられてきた。例えば、鉄鋼工業の脱酸剤又は接種剤、
Ｔ．Ｖ．ブラウン管用のガラスバルブ製造時の添加剤、
蛍光剤、研磨剤、触媒、永久磁石、窯業材料等に用いら
れている。これらの用途で使用されている希土類は、主
にＣｅ，Ｌａ等の軽希土類元素らが主成分であり、主に
軽希土類元素らを用いているフッ素処理剤の成分と類似
である。
【００１９】本発明は、廃液中に含まれるフッ素イオン
を除去するため希土類化合物を用いて廃液を処理するこ
とにより発生する残滓の再利用に指針する。本発明にお
いては、残滓を熱処理及びアルカリ処理に課することに
よりガラス研磨材用の材料に適用することができ、若し
くはフッ素処理に再利用することができる有効な材料に
変換し、又は例えば触媒のような希土類関連分野の原材
料に変換することができる。
【００２０】ここで、本発明の廃液中に溶解したフッ素
の除去から発生した残滓である希土類弗化物を再利用す
る方法につき詳細に説明する。
【００２１】図１は、本発明の処理工程であって、これ
により説明すると、溶存フッ素処理残滓である希土類弗
化物を乾燥して、これを固体状のアルカリとよく混合す
る。かかる混合物を熱処理し、希土類弗化物を希土類水
酸化物に分解する。かかる熱分解の結果、可溶性のアル
カリ弗化物及び希土類水酸化物から成る固体塊が得られ
る。これより可溶性のアルカリ弗化物塩を除去するため
に洗浄工程を実施する。その後、高液分離工程をアルカ
リ弗化物塩が除去された上記工程より得られた溶液に課
して、純粋な希土類水酸化物を得、次いでこれを乾燥さ
せる。一方、洗浄したアルカリ弗化物は回収工程により
回収される。本発明で使用するアルカリは水酸化ナトリ
ウムが好ましく使用される。
【００２２】乾燥した希土類弗化物と固体状のアルカリ
との混合比率は、希土類弗化物に対する水酸化ナトリウ
ムの重量比として約０．６〜１．０、好ましくは約０．
８〜０．９となることにする。重量比の範囲において下
限値である０．６は、希土類弗化物が希土類水酸化物に
熱分解される当量値の境界付近なので、重量比０．６未
満は好ましくなく、上限値である１．０を超えると多量
使用が不経済的になり好ましくない。
【００２３】上記比率で混合された希土類弗化物と水酸
化ナトリウムの混合物を水酸化ナトリウムの溶解温度で
ある３１８℃（THE MERCK INDEX, 11th edition)を超え
る最低温度である約３２０℃以上、好ましくは約３５０
℃以上で、経済的な面を考慮し、かつ希土類水酸化物中
のセリウムがＣｅＯ2 となり後処理工程が複雑となるこ
とを防止するため４５０℃以下の温度に保持される炉内
で１０分ないし５時間、好ましくは３０分ないし３時間
熱分解を行なう。時間の範囲を限定したことは上記と同
じ理由による。
【００２４】可溶性のアルカリ弗化物を除去するため
に、熱分解を経た分解生成物である希土類水酸化物とア
ルカリ弗化塩の塊を洗浄した希土類水酸化物を固液分離
工程、次いで乾燥工程に課した後、弗化物を除去した乾
燥希土類水酸化物を得る。また、洗浄されたアルカリ弗
化物は、アルカリ弗化物回収工程を経て回収する。
【００２５】上記工程において、洗浄は水で１回以上施
し、好ましくはアルカリ弗化物の洗浄効果を高めるため
に５０℃以上の温水で行なう。本発明で使用する高液分
離工程は固体−液体分離工程の通常的な技術である濾
過、傾斜、遠心分離及び脱水等を行なうことを意味し、
乾燥工程は一般の乾燥温度である１００℃付近で空気中
あるいは減圧下で行なうことを意味する。乾燥工程を経
た希土類水酸化物は各種の希土類製品の原料として使用
することができる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 実施例１ 可溶性フッ素化合物である弗化カルシウム、弗化アンモ
ニウム、フッ素酸などを水に溶解した後、溶存フッ素処
理剤として希土類塩化物溶液を添加して攪拌し、攪拌の
後、生じた反応物を一般的な高液分離工程に課し、１０
０℃で４８時間乾燥して希土類弗化物を得る。
【００２７】乾燥した希土類弗化物１００ｇと固体状の
水酸化ナトリウム９０ｇ（希土類弗化物に対する水酸化
ナトリウムの重量比０．９）を十分に混合されるように
混合する。混合したものを坩堝、好ましくは軟鋼材質の
坩堝に薄く張って３５０℃に保持される炉で１時間、熱
分解を行なって反応生成物を得る。得られた反応生成物
を８０℃の水で洗浄してアルカリ弗化物と未反応の水酸
化ナトリウムを溶解した後、アルカリ弗化物回収工程へ
送るために一般的な高液分離工程を行なって希土類水酸
化物を分離した。
【００２８】洗浄、分離した希土類水酸化物を乾燥した
後、その乾燥物（７８ｇ）のＸ線回折スペクトルと化学
分析の結果を図２及び表１にそれぞれ示す。
【表１】
【００２９】実施例２ 実施例１と同じ方法でアルカリ熱分解を行なうが、希土
類弗化物に対する水酸化ナトリウムの重量比は０．６と
して反応を行なう。反応が終わった反応生成物を洗浄、
高液分離、乾燥し、Ｘ線回折スペクトルと化学分析の結
果を図３及び表２に示す。
【表２】
【００３０】実施例３ 実施例１と同じ方法でアルカリ熱分解を行なうが、希土
類弗化物に対する水酸化ナトリウムの重量比は０．９と
し、反応温度は水酸化ナトリウムの溶解温度付近である
３２０℃でアルカリ熱分解を行なう。反応が終わった反
応生成物を洗浄、高液分離、乾燥し、Ｘ線回折スペクト
ルと化学分析の結果を図４及び表３に示す。
【表３】
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、乾燥し
た希土類弗化物にＮａＯＨを加えて熱処理し、洗浄、高
液分離、乾燥することにより、表１〜表３に示すように
８７％以上の高品位を奏する希土類生成物を得ることが
でき、これをガラス研磨剤の原料、フッ素処理用の原
料、触媒、その他希土類元素が利用される分野の原料と
して広く再生使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理工程図である。
【図２】本発明の実施例１から得られた希土類水酸化物
に対するＸ線解析スペクトル線図である。
【図３】本発明の実施例２から得られた希土類水酸化物
に対するＸ線解析スペクトル線図である。
【図４】本発明の実施例３から得られた希土類水酸化物
に対するＸ線解析スペクトル線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロ ゼ ホ 大韓民国 ソウル市 ソンドング ザヤン ２ドン 665−６ (72)発明者 ウ サン モ 大韓民国 ソウル市 ソンパグ ベンイド ン オリンピック ソンスチョン アパー トメント 217−501

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 希土類化合物を使用して廃液中のフッ素
    イオンを除去する際に発生する残滓である希土類弗化物
    を乾燥する工程と；当該希土類弗化物に固体状の水酸化
    ナトリウムを混合する工程と；３２０〜４５０℃の温度
    で３０分〜５時間熱処理する工程と；熱処理して得られ
    たものを洗浄及び乾燥する工程を含むことを特徴とする
    廃液中のフッ素処理残滓の再処理方法。
  2. 【請求項２】 上記水酸化ナトリウムの希土類弗化物に
    対する混合重量比が０．６〜１．０であることを特徴と
    する請求項１記載の廃液中のフッ素処理残滓の再処理方
    法。
JP6094980A 1993-05-07 1994-05-09 廃液中のフッ素処理残滓の再処理方法 Expired - Lifetime JPH089026B2 (ja)

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KR1019930007838A KR950013314B1 (ko) 1993-05-07 1993-05-07 폐수중 불소처리 잔사의 재처리방법
KR93-7838 1993-05-07

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