JPS62252326A

JPS62252326A - 第１鉄塩水溶液からの不純物除去方法

Info

Publication number: JPS62252326A
Application number: JP9456886A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kondo; 正樹近藤
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1986-04-25
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1987-11-04

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］本発明は、第１鉄塩水溶液からの有害不純物の除去力°
法に関する。特に、簡単な処理で高度精製の可能な第１
銖塩水溶液からの不純物除去方法に関する。

〔従来の技術］近年、高純度の磁性材料が求められているが。

そのための重要な原料である製鉄所の酸洗廃液（塩醜第
１鉄或いは硫酸第１鉄を含む水溶液）はＳｉ、　Ａｌ及
びＭｇ等を含み、これらの不純物は高級磁性材料の磁気
特性を低下させる有害な不純物である。この点から、そ
れら不純物を除去する技術が望まれている。

従来、酸洗廃液又は第１鉄イオンを含む抗水から、シリ
カ等の不純物を除去する方法としては。

（１）水酸化第２鉄に抗水中のシリカを吸着させて。

濾過又は沈降分離する方法（特開昭５８−１４３８８５
号）、（２）第１鉄イオン含有廃水を酸化性ガスで処理
し、第２鉄酸化物を生成し、これとＳｉ。

Ａｌを沈殿分離する方法（特開昭６０−９７０９３号＞
、　（３）酸洗廃液をシリカゲルカラムを通過きせるこ
とによりＳｉｎ、を除去する方法（特開昭５９−２２９
４８６号）がある。

［発明が解決しようとする問題点］従来の酸洗廃液の第１鉄塩水溶液からの不純物の除去方
法では、シリカゲルによる方法でも、酸洗廃液中には９
ｍｇ／ｌ程度の５ｉｄｅが残り、それから製造した酸化
鉄中には０．００４％程度のＳｉｏ、が残る。

これは、酸洗廃液中のＳｉｇｎには、溶解性５ｉ０＊と
コロイダル５ｉｆｔがあり、コロイダル５ｉｆｔは除去
しやすいが、溶解性Ｓ　ｉＯ＊が問題となるためである
。

本発明は、これらの問題を解決した第１鉄塩水溶液中の
有害不純分を除去する方法を提供することを目的とする
。亦１本発明は、比較的に簡単な処理により第１鉄塩水
溶液中にある有害不純物Ｓｉ。

Ａｌ及びＭｇを除去し、高度に精製された第１銖塩水溶
液を提供でき、、１級なフェライト製造に適する第１鉄
塩水溶液を供給できる方法を提供することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］本発明は、鉄鋼の酸洗廃液等の第１鉄イオンを含む第１
鉄塩水溶液中の有害不純物を除去する方法において、そ
の第１鉄塩水溶液をアルカリによりｐＨ２，５〜６．５
に調整し、水酸化第１鉄の沈殿物を生成せしめ、これに
Ｓｉ、　Ａｌ及びＭｇを吸着させ、そのＳｉ、　Ａｌ及
びＭｇの有害不純物を吸着した水酸化第１鉄沈殿物を分
離除去し、　Ｓｉ、Ａｌ及びＭｇの殆ど含まれない第１
鉄塩水溶液を得ることによる前記の第１鉄塩水溶液から
の不純物除去方法である。亦、前記除去方法において、
第１鉄塩水溶液から分離したＳｉ、Ａｌ及びＭｇを吸着
した水酸化第１鉄沈殿物より固形分を分離し、その残存
第１鉄塩水溶液とスラリー状の水酸化第１鉄沈殿物の１
部を未処理第１鉄塩水溶液槽に戻すことができる。

［作用］本発明の第１鉄塩水溶液からの不純物除去方法は、酸洗
廃液のみならず、第１鉄塩水溶液中のＳｉ、　Ａｌ及び
Ｍｇを分離除去し、第１鉄塩水溶液を精製するためにも
用いられる。

本発明の発明者は＋　Ｓ　ｉ＊　Ａ　１及びｌ’１ｇを
含む酸洗廃液（即ち第１鉄塩水溶液）にアルカリ溶液（
２０％ＮａＯＨ）を添加していくと、ｐＨ３付近から緑
白色のＦｅ（ＯＨ）＊が生成してき、そして、その沈殿
物Ｆｅ（ＯＨ）ｌを濾過すると酸洗廃液中のＳｉ、Ａｌ
及びＭｇイオンも、　Ｆｅ（ＯＨ）＊沈殿物に吸着され
、それと共に除去きれることを発見した。第１銖塩水溶
液は、非常に簡単な操作で効率的に精製されるのである
。

酸洗廃液中のＳｉｎ、には、溶解性５ｉｆｔとコロイド
状Ｓｉｎ、があり、コロイド状５ｉｎｓは酸洗廃液をビ
ーカーに入れ、太陽に透かすと、ビーカー底部にモヤモ
ヤとした状態で観察され、それは濾過処理で除去できる
。酸洗廃液の５ｉＣｈｆｉ度は約６０〜２００ｍｇ／Ｉ
であるが、溶解性ＳｉＯ＋は３０〜４０　ｍｇ／ｌであ
りこれは濾過除去できない。

酸洗廃液をアルカリで中和していくと１例えば、第２図
の中和曲線が得られ、これは第１鉄塩水溶液（塩化第１
鉄：ＦｅＣ１＋；１．８８Ｍ水溶液２００ｍ１　）をア
ルカリ溶液（Ｎａ０）ｌ）で滴加したときのものである
。

第１鉄塩水溶液にアルカリを滴加すると。

Ｆｅ（ＯＨ）ｔはｐＨ３〜６では、全鉄イオンの３〜１
５％に相当するものがＦａ（ＯＨ）＋とじて沈殿するこ
とを示している。５ｉＪ１及びＭ＆などの不純物を含む
実際の酸洗廃液を中和したものを観察すると。

第３図に示されるようにＳｉｎ、はｐＨ２〜３で急激に
濃度が低下し、ｐＨ４，５以上では１ｍｇ／ｌ以下とな
り、Ａｌ１も同様で、ｐＨ４以上で１ｍｇ／ｌ以下であ
った。また　ＭｇＩ”はｐＨ４以上では約２ｍｇ／Ｉで
ほぼ一定となった。従って、酸洗廃液をアルカリでｐＨ
４以上に調整することにより、　５ｉ０．とＡｌ’″は
殆ど除去できることが判明した。

以上のような調整ｐＨと酸洗廃液中の不純物の関係、即
ち処理ｐＨと酸洗廃液の濾過液中の不純物。

つまり　Ｓｉ、Ａｌ及びｈイオンの濃度との関係を測定
した。その結果を第３図に示す。即ち、最初の酸洗廃液
には、Ｓｉ０．３６ｐｐｍ、Ａｌ”７５ｐｐｍ。

Ｍｇ”１８　ｐ　ｐ　ｍ含まれていた。処理ｐＨを調整
し。

徐々に上げていくと、これらの不純物の濃度が低下して
いき、ｐＨ４以上になると、　Ｓｉｎ、とＡｔ”“は２
ｐｐｍ以下になり　ｎｇ＊−は２ｐｐｍで一定となった
。従って、酸洗廃液をアルカリでｐＨ３〜６に調整し、
酸洗廃液中の有害な不純物を水酸化第１鉄Ｆａ（ＯＨ）
ｘに吸着きせ、沈降分離又は濾過により。

酸洗廃液の第１鉄塩水溶液を精製することができること
が見出された。

本発明の第１鉄塩水溶液からの不純物除去方法により、
実際の装置に組立てた例を第１図によって説明する。

酸洗廃液等の第１鉄塩水溶液（Ａ）を、ｐＨ！１ｉｖｉ
槽１に供給し、アルカリ（ＮａＯＨ）（Ｂ　）によりｐ
Ｈ２，５〜６．５に調整する。ｐＨｍｔ槽１は攪拌機２
を備える。

ｐＨ調整は、第１鉄塩水溶液の精製度を上げるためには
ｐ）１４．５以上が好適である。然し乍ら、ｐＨ６以上
になると、Ｆｅ（ＯＨ）＋沈殿物の生成量が急増するの
で、ｐＨ４、５〜６が好適である。

実用上、　ｐ）ＩＭ整がｐＨ２，５以下では不純物の除
去が充分でなく、特に、　５ｉｎｓ及びＡｌ”の除去が
充分でない。

亦、ｐＨ６以上では、第１鉄塩水溶液に含まれる鉄分が
多く失われ、鉄分収率が実用的でなくなる。この処理ｐ
ｔｔの上限の問題を更に第２図の中和曲線により説明す
ると、中和曲線はｐＨ６〜７で非常に緩やかに変化して
おり、この領域にｐＨ調整することは、　ＮａＯＨを多
く必要とし、いたずらにＦｅ＜ＯＨ）＋を生成きせるこ
とになる。ｐＨ調整時に。

Ｆｅ”イオン濃度が高いとＦｅ（ＯＨ）＝生成量が増え
、そのために液粘度が上昇し、攪拌困難になり、ｐＨセ
ンサーの応答が極めて鈍くなる。Ｆｅｌ＊濃度の上限は
２モル／！程度である。酸洗廃液のＦｅ”イオンの濃度
は一般的に３〜４モル／１であり、ｐＨｉ！Ｉｔの際に
２倍程度の水による希釈が必要となる６以上の検討によ
り　Ｆ　ｅ　＊＊濃度にもよるが、ｐＨ調整の上限はｐ
Ｈ６とすればよい、このとき、　ＮａＯＨ必要量はＦｅ
”当量の８〜１３％に相当し、Ｆｅ”濃度は低い方が同
−ｐＨでもＮａ０）ｌ必要量割合は低くなる。

Ｆａ（ＯＨ）＋沈殿物を有する懸濁液は、　Ｆｃ（ＯＨ
）を沈降槽３に導き、　Ｆｅ（ＯＨ〉＋沈殿物５と上澄
液４を分離する。上澄液４はＦｅ（ＯＨ）＋沈降槽３か
らオーバーフローする。また、　Ｆｅ（ＯＨ）＋沈殿物
５は沈降槽３の底から取り出される。

次に、上澄液４は精密フィルター６に通し、第１鉄塩水
溶液を更に精製することができる。精密フィルター６を
通過した水溶液（Ｃ）は、精製第１鉄塩水溶液として、
高度な純度の磁性材料の製造に用いられる。

一方、沈降槽３で分離されたＦｅ（ＯＲ）＊沈殿物５は
スラリー状であり、スラリーポンプ７を通して、ａ過機
８により、不純物を含んだＦｅ（Ｏ）Ｉ）＊ケーキ（Ｄ
）を除去する。濾過機としては、ベルトプレス機や真空
濾過機を用いることができる。ここで、　Ｆｅ（ＯＨ）
＋沈殿物スラリーは必ずしも全量を濾過機８にかける必
要はなく９通常２０〜５０％の割合で充分である。残り
のＦｅ（ＯＨ）＋沈殿物スラリーは図示のバイパス９か
らｐＨ１ｊ！整槽１にＪｌれる。濾過機８で固形分Ｆｅ
（ＯＨ）＊沈殿物が分離され、その中にはＳｉ、　Ａｌ
及びＭｇ含有量が増加されており、　Ｆａ（ＯＨ）を固
形分ケーキ（Ｃ１）の排出量を減少きせると、鉄分の損
失を少なくすることができる。

なお、ｐＨ調整檀１から出たＦｅ（ＯＨ）を沈殿物を有
する懸濁液を沈降槽３で分離−せずに、そのまま直接、
ｌｌｉ過機に懸けることもできるが、鉄分の損失が多く
なる。

本発明の第１鉄塩水溶液からの不純物除去方法は１通常
の第１鉄塩水溶液の精製のためにも、用いられる。

本発明により精製きれた第１鉄塩水溶液を例えば、空気
酸化し、αＦｅ０ＯＨを生成させ、その後それを焼成、
ｐＪ％分解し、αＦｅ１Ｏ，を得ることができる。

［実施例］次に、ＳｉＯｓ３６ｐｐｍ、Ａｌ”７５ｐｐｍ、Ｍｇ”
１６ｐｐｍを含む第１鉄イオン濃度３　、５　ｍｏｌ／
１゜の酸洗廃液を１本発明方法により処理し精製した第
１鉄塩水溶液を用いて、それを空気酸化し、α・Ｆａｏ
ｏＨを生成し、約４００＠Ｃで焼成し、α−ＦｅｍＯｓ
を製造した。このように製造したα−ＦｅｍＯｓ中の不
純物Ｓｉ、　Ａｌ及びＭｇを分析した結果、５ｉＯｔは
Ｏ，０Ｏ１ｔ量％以下、　Ａｌ”はＯ，００１重量％以
下、Ｍｇ″゛はｏ、ｏｏｉｉｔ量％であった。一方、未
処理の第１鉄塩水溶液を用いて、同様にα−ｐｅｓｏｓ
を製造した。そのα−Ｆｅｇｏｓ中に含まれるＳｉ、Ａ
ｌ及びｌ’１ｇを分析した結果は、　ｓｉｏ、は０．０
１４重量％、　Ａｔ”はｏ、　ａｓｓ重量％　Ｈｇ１−
は０．０１重量％であった。

即ち１本発明方法により精製した第１銖塩水溶液を原料
としたα−ＦｅＯＯＨ，α−ＦｅｍＯｓ及びフェライト
は極めて高級のものとなる。即ち９本発明方法により精
製した第１鉄塩水溶液から製造したα−Ｆａ、Ｏ，は５
ｉＯｔ濃度０．０Ｏ１１１ｉ量％以下であるのに対して
、未精製の第１鉄塩水溶液から製造したａ−ＦｅｚＯｓ
中のＳ　ｉＯｘは０　、０１４．ＥＩＪｔ％であり。

中・低級品である。

［発明の効果コ本発明の第１鉄塩水溶液からの不純物除去方法は、ｐＨ
を調整しながら水酸化第１鉄Ｆｅ（０）１）＊を沈殿せ
しめ、その沈殿物にＳｉ、　Ａｌ及びＭｇの有害不純物
を吸着除去せしめることにより、第１鉄塩水溶液を精製
するものであり、第１に、ｍ洗廃液から容易に高度に精
製した第１鉄塩水溶液が得られること、第２に、精製法
が簡易であり、酸洗廃液からの高度磁性材料製造を実用
化できること、第３に、　Ｆｅ（ＯＲ）＊の部分的なリ
サイクル利用ができ。

酸洗廃液中の鉄を高度に利用できることなどの技術的効
果が得られた。更に１本発明方法による第１鉄塩水溶液
からの不純物除去方法は前述の通り、従来方法と比較す
ると、格段に簡単な操作で不純物を除去することができ
、酸洗廃液からの高度の磁性材料の製造を実用化する上
で非常に重要な技術を提供できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明の第１鉄塩水溶液からの不純物除去方
法により構成したシステムを示す説明図である。第２図は９本発明に用いられる第１鉄塩水溶液の中和曲
線を示すグラフである。第３図は１本発明による処理ｐＨと濾過した第１鉄塩水
溶液中のＳｉ、　Ａｌ及びＭｌの不純物の濃度の関係を
示すグラフである。［主要部分の符号の説明］１、、、、、ｐＨ１１整檀３　、、、、、水酸化第１鉄Ｆｅ（ＯＨ）を沈降槽４　
、、、、、上澄液５　、、、、、水酸化第１鉄Ｆｅ（ＯＨ）＊沈殿物スラ
リー６　、、、、、精密フィルター８　、、、、、濾過機Ａ、　、　、　、　、第１鉄塩水溶液Ｂ、、、、、アルカリＣ，、、、、第１銖塩水溶液精製液り、、、、、水酸化第１鉄Ｆａ（ＯＲ）＊固形分ケーキ
特許出願人　　住友重機械工業株式会社復代理人　　弁
理士　　倉　持　　裕２０％ＮａＯＨｊｌＡ９Ｌｔ　ｒｍｌ）第目矢県水鳥液
０甲切曲縄第３図Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉄鋼の酸洗廃液等の第１鉄イオンを含む第１鉄塩
水溶液中の有害不純物を除去する方法において、該第１鉄塩水溶液をアルカリによりｐＨ２．５〜６．５
に調整し、水酸化第１鉄の沈殿物を生成せしめ、これに
Ｓｉ、Ａｌ及びＭｇを吸着させ、そのＳｉ、Ａｌ及びＭ
ｇの有害不純物を吸着した水酸化第１鉄沈殿物を分離除
去し、Ｓｉ、Ａｌ及びＭｇの殆ど含まれない第１鉄塩水
溶液を得ることを特徴とする前記の第１鉄塩水溶液から
の不純物除去方法。
（２）特許請求の範囲第１項の第１鉄塩水溶液からの不
純物除去方法において、第１鉄塩水溶液から分離したＳ
ｉ、Ａｌ及びＨｇを吸着した水酸化第１鉄沈殿物より固
形分を分離し、その残存第１鉄塩水溶液を未処理第１鉄
塩水溶液槽に戻すことを特徴とする前記の第１鉄塩水溶
液からの不純物除去方法。