JPS58104001A - 塩酸の回収方法 - 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】 本発明は一イオンとその他の金属イオンを含有する塩＃
溶液９例えば金属酸洗後の廃塩酸溶液から、特定の２段
処理により塩酸を回収する方法に関する。

従来よ抄、軟鋼、ステンレス鋼など各種金属の表向仕上
は等の前処理として酸洗処理が行なわれてお抄、酸洗液
として一般に塩酸が多く用いられ、該塩酸は金属洗浄に
より多量の金属イオンを含み酸洗効果が低下し丸時点で
廃酸液として中和処理などにより処分される。しかし、
処分される廃酸液中には、なお高濃度の塩酸を有してい
ること、或−は酸洗工程では一般に扱う液量が多量であ
ることから、これを中和処理などによ、抄処分すること
は、多量の中和剤及びスラッジ処理設備を要するなど経
済的でなく、また省資源の面におφでも大きな損失であ
る。

そζで最近では、廃酸液中に含まれる金属イオンを除去
して塩酸を回収した後、該塩酸を再び酸洗工程へ循環さ
せ、不足分の酸だ杜を供給することが考えられているが
、そのためには、廃除液中の金属イオンを効率よく除去
することが必要である。

廃酸液中の金属イオンを除去する方法としては、イオン
交換樹脂法或いは電解析出法を用−ることにより、理論
的に可能であることは公知である。しかＬｌ！［Ｉ没後
の廃酸液のように金属イオン濃度が非常に高い溶液から
、！１．接上記方法を用い塩酸を回収する場合には多量
のイオン交換樹脂を要するとと或いは多量の電気量を必
要とするなどのため全く実用的でない。これに対して折
、ｌ［ｓ析法により廃酸液から塩酸を回収する方法は極
めて実用的である。該方決によれば廃酸液中の鉄、クロ
ム、ニッケル等の除去については比較的容易であり、ま
た仮に回収塩酸中にこれら金属イオンが微量混入しても
、金属の洗浄に際して問題とならない。ところが、銅イ
オンは廃＃液中では鏑イオンで存在し、＃Ａｅと同じ挙
動を示すため、拡散透析法にょつて回収塩酸中に多くリ
ークしてくる。かかる銅イオンか混入した地飯を循環さ
せ、再び酸洗液として鋼材等を酸洗した場合には該−イ
オンが鋼の表面に付層して一表面が赤味を帯び、酸洗の
効果を着しく低下させるという弊害を招く。

本発明者等は銅イオンとその他の金属イオンとを含有す
る塩酸溶液から塩酸を回収する方法につ−て鋭意研究を
重ねた結果、公知の方法を２段組合せ、特定の条件下に
処理することにより、純度の高いｊｊｉａｌを効率よく
回収できることを見出し、本発明を提供するに至った９
、即ち、本発明は、鉤イオンと銅イオンに対して１０倍
以上のその他の金属イオンを含有する塩酸溶液を陰イオ
ン交換膜を用いた拡散透析処理により拡散液中のその他
の金−イオン濃度な銅イオン濃度に対して１０倍以下に
なるように低下させた後、次いで陰イオン交換樹脂また
は電解析出により銅イオンを実質的に除去することを特
徴とした塩酸の回収方法である。

本発明の方法は、シ般に金属を塩酸で［、した後の廃塩
酸溶液で、洗浄に供する金属により一イオンとともに種
々の溶出金属イオン例えばＮｉ、ｏｒ、ＭＯ等が含まれ
、特に銅イオンと該イオンの１０倍以上のその他の金−
イオンを含有塩酸溶液に適用される。その中でも特に銅
イオンと鉄イオンを含有した塩＃溶液に適用される。

本発明における第１段処理では銅イオンとその他の金属
イオンが共存含有する廃塩酸溶液から、まずその他の金
属イオンを除去した＃ｉ酸液の回収を目的として拡散透
析を行なう。拡散透析法は、隔膜として陰イオン交換膜
を用い、金−イオンを含む地階水溶液と水を接触させる
。

尚、地階を回収する水には少量の酸又はアルカリを加え
たものも使用される。また、水は拡散￥において塩酸の
拡散により、塩酸水溶液となるが、本発明ではこれらの
液を拡散液という。

本発明に用−られる陰イオン交換膜は、公知のものか特
に制限なく使用＼される。また、拡散透析処理も公知の
構造を有するものが制限なく使用されるが、通常フィル
タープレス型が好ましく用いられている。本発明におい
て特に重要なことは第１段の拡散透析法により得られる
拡散液中のその他の金−イオン濃度を制御することにあ
る。即ち、拡散透析法により回収された塩６１＃液中の
その他の金属イオンは銅イオン濃度に対してｌＯ倍以下
好ましくは５倍以下にすることである。上記その他の金
属イオン濃度が銅イオンに対して１０倍以上存在すると
、次の糖２段処理における銅イオンの除去が困餐となる
。例えは、第２設処理として隆イオン交換樹′脂法な用
いた場合、同一濃度の一イオンに対して鉄イオン濃度が
増加すると陰イオン交換＃１脂への鉄イオンの吸着比率
が大となるため、銅イオンの吸装置が減少し、該鉄イオ
ン濃度が銅イオンに対して１０倍より大きくなるとそれ
が顕著となる。また第２段処理として電解析出法を用い
た場合、一般に酸洗廃液中の鉄濃度は、２価・３価の鉄
イオンが混在しており、同一濃度の銅イオン濃度に対し
て、鉄イオン濃度が増加すると電力効率、電流効率が低
下する。なお、拡散透析処理による拡散液中の金属イオ
ン及び銅イオン濃度を＃峡する方法は拡散透析への銅イ
オンと金属イオンを含有する＃ｊｌ！＃溶液の拡散透析
装置への供給速度の調節、或いは水の供給速度の１節等
公知の方法が用いられる。

本発明に用いる陰イオン交換樹脂は、塩基性であれは特
に制限されないが、好ましくは強塩基性イオン交換樹脂
９例えば商品名で示せは、ダウエックス２×８（米国ダ
ウケミカル社製）。

ダイアイオン５ＡＩＩＡ、８Ａ１０人（三菱化成工業社
製）、Ｄｕｏｌｉｔｅ　　Ａ−４Ｌム−４０（米国ダイ
アモンドジャム四ツク社鯛）、工ＲＡ−４１０、９００
，４００（ローム・アンド・ハース社製）などが好まし
く使用される。

本発明に使用される強塩基性陰イオン交換樹脂の使用−
は、金属イオンの量のみならず、該樹脂の性質１例えに
樹脂質、官能基のＩｋ類・形路・架橋層・粒度、金鵬イ
オンの濃度、接触方式などにより異なるが、一般に吸着
されるべき金属イオンの１〜２０当菫の総交換客蓋を有
する樹）ｌＩｆｆ意か用−られる。また、陰イオン交換
樹脂の大きさは、一般に工業的に用いられている２０〜
５０メツシユのものが好ましく用いられるが、粒径か小
さいほど除去・効果は良好である。

接触方法はパッチ方式、カラム方式が採用されるが、一
般にはカラム方式の方がより効果的に金属イオンを除去
することができる。

また、本発明で用−られる電解析出法は通常の電解質溶
液や融解電解質などのイオン伝導体に電流を通して化学
変化をおこさせ、隘極向に金属を析出させる方法であり
、その電解槽としては公知の構造を有するものが特に制
限なく使用できる。電極につ−ても、単極式、＊極式。

あるいは流動床電極のいずれも適用できるが、陥槓は、
電気伝導度が良く、電解液となる塩酸液に侵されず、且
つ酸素過電圧が小さく、耐久性を有するものでマグネタ
イト、二酸化鉛１合金被膜白金等が好ましく用φられる
。また陰極は腐食が生じないため、アルミニウム、鉄、
銅など、はとんど全ての金属材料を用いることができる
。

以下、本発明を史性具体的に説明するため実施例を示す
が、本発晶１は、これらの実施例に限定されるものでは
なψ。

尚、本発明における銅イオン或いは他の金植イオン濃度
の測定は、原子吸光法によ抄測定した。

実施例１ ４８１４０　ｆｌｌ、鉄イオン３５　ｆ／／１．銅イオ
ンｘ、ｏｆ／／ｌを含む塩酸酸洗廃液を、フィルタープ
レス型拡散透析装置（徳山曹達■製、Ｔｉ９Ｄ−２型）
を用い、拡散透析を行なつた。

捺敵Ｔｈ析槽は、有効膜…１柚２ｄ１ｍ″の陰イオン文
挟膜（商品名ネオセプタＡＩＦＮ　　徳山曹達−製）２
０枚を組み込んだ。２０℃の水を拡散透析槽の上部より
３６０＋ｌｌｊ／Ｈｒで拡散室暑こ供給し、醸洗溌赦は
、拡散透析槽の下部力１ら供給した。

その結果、透析槽下部から塩ｍｌ　４４　ｆｌ／ｌ。

鉄イオン５１ｆ／１．−イオン０．８５ｆ／ＡＩの争 拡散液を回収した。

次いで、この拡散液を強塩基性陰イオン交換樹脂のアン
バーライトエＲＡ−４１０Ｃロームアンドハース社鯛）
４０−を充填した内径２０ＭＮのガラス管に流速３　Ｑ
　ｓｔ／　Ｈｒで通した時、流出液４００−までは塩酸
１４０　ｆｌ／１．鉄イオンｌｋ虫４．ｓｆ／ｌ以下、
−イオン濃度０．１ｆＸｊ以下の水溶液が得られた。

実施例２ 実施例１において得られた拡散液２００−をたて１２（
ｍ、１１７ｃ＋ａのアクリル樹脂製容！ｉ１・こ入れ、
陽極に白金メッキしたチタン板、陰極畳こ鉄板を用−、
ボテンシ冒スタットを用いて陰極の電位を一〇、　３　
Ｖから一０５ｖに股安し、６時間通電した。

その結果、銅０．１７　ｆｌが電着し、溶液の濃度は塩
酸１１０　ｆｌ／１．鉄イｔ＞５９／１．銅イオン０．
１ｆ／ｌとな）た。

比較例１ 塩＊１２８ｆ／ｌ、鉄イオン１４０　ｆ／／ｌ。

銅イオンｘ、ｏｌ／ｌを含む塩酸酸洗廃液を実施例１と
同様な条件で拡散透析処理を行い、塩酸１５５１／ＩＩ
鉄イオン１６゜８９／１．銅イオン０．８４ｆ／／ｌの
拡散液を回収した。

次いで、この拡散液を実施例１と同様な条件下で蔭イオ
ン交挾樹脂を通した。その結果、流出液１００１１＋１
ｔまでは嗣イオン濃度が０１（１／１１以下でありなか
、流出液２００−の時には銅イオン＃良が０．６１／ｌ
となった。

比１例２ 比較例１と同様な条件で回収した拡散液を、実施例２と
同様な条件で１０時間通電した。その結果、銅Ｏ１ｇが
電着し、溶液の濃度は塩酸１１０　ｆ／ｌ、鉄イオン５
　ｆｌ／ｌ、鍋イオン０．９１／ｌとなった。

実施例３ 塩Ｍｌ　４０１／１．銅イオン１．０１／ｌで、鉄イオ
ン濃度が１４０　ｆ／／ｌの廃酸液を実施例１と同様な
拡散透析槽を用い、水と廃酸液の供給速度を変えること
により、第１表に示す鉄イオン／＆イオンの濃度の拡散
回収液を得た。

次いで、これら各々の回収液を実施例２と同一の樹脂塔
に流速３０ｄ／Ｈｒで通した。その結果を第１表に示し
た。

第１表 実施例４ 鉄イオン濃度が異なる４楓類の廃塩酸を実施例１と同条
件下で波数透析を行ない、それぞれ第２表のＩ６１〜４
に示す鉄イオン濃度と銅イオン濃度および塩酸濃度１２
０ｆ／／ｌの拡散液を回収した。

次いで、上記の回収液２００ｄをそれぞれ実施例２と同
一の条件下で６時間の通電処理を行なψ、第２表に示す
銅イオン濃度を含有する塩酸液を得た。　− 第２表において、Ａ３へＡ４は実施例に相当し、Ａ１へ
Ａ２は比較例に相当する。

第２表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）銅イオンと鉤イオンに対して１０倍以上のその他の
   金属イオンを含有する塩酸溶液を陰イオン交換層を用−
   た拡散透析処理により、拡散液中のその他の金属イオン
   濃度な銅イオン濃度に対して１０倍以下になるように低
   下させた後、次いＴ陰イオン交換樹脂または電解析出に
   より銅イオンを実質的に除去することを特徴とした塩酸
   の回収方法。 ２）その他の金属イオンが鉄である特許請求の範囲第１
   ＸＪｌ記載の塩酸の回収方法 ３）金属の酸洗後の廃塩酸を処理する特許請求の範囲第
   １ＸＪ記龜の塩酸の回収方法