JPH02500420A - 酸と塩を含む物質から酸を回収する方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 酸と塩を含む物質２ら酸を回収する方法九五乙ヱ遣 この発明は、酸と溶解できる塩を含んだ物質から、酸を電気透析方法により回収 する方法に関するものて゛ある。更に詳細には、遊離酸と溶解できる塩を含んで いる工程廃材料、たとえば洗浄廃液から、ＨＦ　や　ＨＮＯ，のような混合酸を 回収する方法に関するものである。　このような材料から酸を回収する工程は、 電気透析法を用いて材料から遊離酸を回収するとともに、また電気透析水分離法 にを用いて溶解できる塩から酸を再生するものである。

たとえば、酸洗浄槽はステンレス鋼のような金属表面から、スクール（金２面の 垢）や酸化物その他の不純物を除去するのに使用される。このような洗浄槽は、 塩酸、硫酸、憐酸、硝酸、弗化水素酸、また晋通にはこれらの混合物のような無 機酸を用いる。この洗浄槽は使用されるにつれて、酸が酸化物やスケールなどと 反応して、次第に疲労してくる。最終的には、洗＋液は塩と若干の遊離した（ま だ反応していない）酸とが混合した廃溶液となる。この廃溶液を廃棄し酸を新た に入り換える必要があり、このための費用は非常に高価なものとなる。

使用済みの溶液を廃棄するための費用は、酸の洗浄液と取り替える費用と同じ程 度の頷のものとなる。さらに、この廃液の処理は、環境保全の立場から重要な関 心事である。

洗浄廃液を廃棄するひとつの方法は、液体を石灰で中和して金属と弗化物を沈澱 させ、ついで固体の廃物を地下に埋め、残りの溶解できるものををさらに処理し た後、廃棄しなければならない、しかし、廃棄物が弗化物イオンを含んでいると 、特にその毒性が高いため、その処理が適当でないと環境破壊が起こりうるから 、このような廃棄方法は高頷の費用がかかる。

遊離した酸を含んだ物質からそれを回収する方法は知られている。これらには、 ａ）拡散透析、ｂ）イオン交換樹脂をつかった酸の除去、および　Ｃ）ルスナー の方法などがある。

拡散透析は液体の入った隔室から水の入っている隣接した隔室へ１腹を通じて酸 を輸送し、液体の遊離した酸を除去する方法で、このとき輸送の原動力となって いるのは薄膜を通して酸の濃度勾配があるからである。イオン交換樹脂を使って 物質から遊離した酸を吸収除去する方法では、物質の酸を吸収したイオン交換樹 脂を取りだし、それからイオン交換樹脂な水で洗って酸を除去する。ルスナーの 方法は蒸発結晶過程により液体から遊離した酸を隔濫する方法て゛ある。

上述の方法は、いずれも大きな欠点がある。拡散透析では、濃度の減少と共に酸 の回収は減少する。樹脂な使った酸の除去εて゛は、ｔｉ！脂の吸収除去の容量 によって酸の回収に＠度がある。さらに、これらの二つの方法では、酸を取り除 いた残りの塩の液ミどのように廃棄するがという問題がつけ加わってくる。ルス ナーの方法では再生された酸が。

さきに述べた方法に比べて、５がら１０倍の金属成分を含んでいる。それに加え て、ルスナーの方法はエネルギーを多分に消費し、施設が強い腐蝕を受ける。

塩から酸と塩基を再生するための電気透析水分離法も知られている。たとえば、 米国特許番号４，０８２，８３５　および４．１０７，０１５　は、ガス通管が らｓｏｘを除去するのに使用された洗浄液の再生の方法ミ述べているが、これは 電気透析水分離装置により塩を含んだ溶液を送って行うものである。

また、米国特許番号４　、５０４　、’　３７３は、レーヨンを処理するときに 使用される覆い硫酸溶液を再生する方法について述べている。この方法で・は、 塩を電気透析水分離により処理し、硫酸塩を含んだレーヨンスピン洗浄廃液を再 生するものである。

ｌ−二１１ 本発明は、酸と塩を含んだ溶液がら酸を回収再生するのに、改良されたエネルギ ーの能率の高い方法に関するものである。この方法はっぎのような工程分含むも のである。

ａ）塩と第一の１度の酸を含んだ溶液を、第一隔室と第二隔室とからなる電気透 析装置の第一隔室に送り、ｂ）水液と第二隔室にλれ、 Ｃ）直流を流分電気透析装置に送り、第−隔室の中に。

塩と第二濃度の酸とつ≧ら構成される第一製品分つくり、第二濃度は第一濃度よ り小さくし、第二隔室の中に第二製品をつくり、これは水と増強された酸とから 比例の分ｉ楕成されており、 ｄ）第一製品を回収し、 ｅ）　Ｎ気透析水分離により、第一製品から酸を回収して、少なくとも塩の一部 を酸を含んだ第三製品に変換し、そして ｆ）第三製品を回収する。

この方法は、硝酸陰イオン以外の、　遊離した硝酸と塩の陰イオンを含んだ洗浄 廃液から、混合した酸の回収再生するのに特に有用である。

ｌ旦座ｌ］ 第一図は本発明の電気透析の過程を行うための電気透析装置を略図で図示したも のである。

第二口は本発明の水分離の過程を行うのに有用な、二隔室電気透析水分離装置を 略図で・口承したものである。

本発明は第−区に示されているような形式の電気透析装置と、第二口に示されて いるような形式の二隔室電気透析水分離装置を用いるもので、第二口はその望ま しい一体化の形式のひとつを略図で図示したものである。

第四区はステンレス鋼の洗、＋廃液を迅珊するたのの工程て゛、もつとも望まし い一体化の形式テ略２て゛図示したものである。

の　た・ クラツプおよびその他に出された米国特許番号７２９，８４８には、混合した塩 から高電流の効果の下で混合した酸を回収する方法に就いて述べている。この方 法は次のような工程からなっている。少なくとも一つの部分から構成されている 電気透析水分離装置をもっていて、それぞれの部分は少なくとも二つの隔室を持 ち、少なくとも二つの異なった陰イオンからなる少なくとも二つの塩で構成され ている水溶液を一つの隔室に送り、上述の陰イオンの一つは弗化物であり、水液 をほかの隔室に送り、電流な先に述べた電気透析装置に供給して隔室の中の異な った陰イオンからつくられた混合された酸を含む水液の製品をつくりだす。

電気透析と電気透析水分離を結び合わせることにより。

改良されたエネルギーの消費の少ない回収方法の発明がなされた０本発明による と、酸と塩とからなる使用液は、まえもって、陽イオンと陰イオンにしたがって 作用する浸透膜を使った装置の中で電気透析され、溶液から遊離した酸を回収す るものて゛ある。二の電気透析の過程て゛、ＰＩＮした酸の水素イオンは、使用 液の入っている隔室から陽イオンを選択する浸透膜を通して、ほかの隔室へ輸送 される。そこで水素のイ万ンは陰イオンと結合して酸となって回収される。酸の すくなくなった残りの製品は、主に金属塩から構成されていて、これは、回収さ れた後、電気透析水分離により処理されて塩が酸と塩基に変換される。を気透析 水分離の過程で得られた酸は電気透析によりえられた酸と結合されて再使用する ことができ、さらに濃縮したり、売却したりすることができる。

本発明は非常に藺草に見えるけれども、使用液から酸を回収再生するのに、いま までの方法に比べて多数の利点がある。まず第一に、遊離酸が電気透析により経 済的に回収できる。第二に、この方法は電気を用いて行われるから、広い範囲の 濃度にわたってきれいな酸をＦ−率よく回収できる。さらに、電気透析のための 資本投下は拡散透析やルスナーの方法の比べてかなり少ない、そのうえ、酸化さ れた状態の下て二陽イオンと陰イオンの浸透膜が使えるから、ＨＮＯ３のような 酸化性の強い酸の回収を行うことができる。

さらに、もつとも重要なことは、電気透析法により多量の遊離酸を除去する時、 水分離法がほとんど塩から構成されている溶液を処理することができること、お よび、塩が）ＩＦのような酸化性のない３酸の塩であるとき、水分離法による再 生の能率が非常に高くなることである。一般に、電気透析のよる酸の回収は電気 透析水分離のよる回収にくらべて装置が開基て少ない動力ですむ、したがって、 本発明の方法は、電気透析または電気透析水分離だけ単一に使用した場合に比べ て、エネルギーの消費がすくなく高品質の製品を円滑につくりだすことがて゛き る。

不発明の方法の電気透析過程で用いられる望ましい装置は周知のもので第一図に 図解して示されている。この電気透析！！は少なくともひとつのセルをもってい る。第−区ではふたつのセルが示されており、これらは各々陽イオン交換膜およ び陰イオン交換膜（各々２ａと２ｂ、および２ａ’と２ｂ°）とから構成されて いる。単一のセルは稀釈室りと濃縮室Ｃが交互になるように配置されている。

本発明の電気透析装置に用いられている陽イオン交換膜は　中程度に酸性（たと えばホスホン族と含んでいる）あるいは強度に酸性（たとえばスルホン族を含ん でいる）の陽イオン選択腰、または酸性フルオロカーボン陽イオン選択膜である 。特別に有用な陽イオン膜は、デュポンのナフィオン酸性フルオロカーボン腹、 とくにナフィオン　１１０．９０１、および　３２４　陰イオン膜である。さら に好ましいのは、クラツプその他に発行の米国Ｓ、Ｎ、８６９．５５５に述べら れている成分？ＩＩＩ遣の陰イオン膜である。

この発明の電気透析装置に用いられている陰イオン膜は、強度、中程度、または 弱度の塩性陰イオン選択膜である。

有用な膜は、たとえば、東洋ソーダの　ＤＦ４３　または、旭硝子会社がセレミ オン　＾ＭＶ、ＡＳＶ、あるいは、＾＾Ｖ　の商品名で販売している陰イオン選 択膜である。もつとも好ましいのは、この発明の陰イオン選択膜に用いられてい る旭硝子のＡＡＶ膜て′ある。

再び第一図を９照すると、実際上、二百またはそれ以上使用される単一セルは、 陽極１００（たとえばプラチナの陽極）と陰極２００（たとえばプラチナの陰！ ！ｉ）の闇に配置される、操業時、好ましいしのとして電解液３含んだ水溶液（ もつとも好ましいのは３酸性溶液）がｆ４極洗浄隔室ＥＲに供給される。そして 、水溶液、もつとも好ましいものとしては酸性溶液が、１ａの流れを通じて濃縮 隔室Ｃへ供給される。酸と塩を含んだ生産溶液は、３ａを通じて稀釈室へ供給さ れる。

次に、直流が陽極１００から陰極２００へ送られ、酸の中の水素イオンと塩の金 属イオン（どちらも稀釈隔室りとｔ極洗浄液の中にある）が陰極へ向って移動す る。金属イオンおよび水素イオンは両方とも陽ａｉＭ２ａ′を通過することがで きるが、水素イオンはその大きさが小さいため、濃縮室Ｃへむがって通過する傾 向が強い、これと同時に、酸の陰イオンと塩（どちらも稀釈室りとｔｉ洗浄隔室 ＥＲの中にある）は陰イオン選択膜を通って陽極１００へなかって移動する。し たがって、濃縮隔室Ｃの中に酸ができ（少量の塩もできる）、稀釈室りの中には 酸の少なくなった塩の溶液が残る。濃縮室Ｃの中にできた物質は、その溶液中に 遊Ｎ酸をすくなくとも約８０ｔ、また９５Ｘかそれ以上含む０反対に、溶液の中 には遊Ｎ酸がこの分だけ著しく減少した。濃縮室Ｃがら４８を通り反応した産物 は取り除かれて、その全部あるいは一部は、さらに濃縮するために回収され、あ るいは、再使用されたり、売却されたりする。稀釈室りの中に残った酸の少なく なった塩溶液は５を通して収り除き、次に述べるようにさらに処理を行う。

本発明の方法の電気透析水分離を行う段階で好んて゛使用される装置ζ；三隔室 電気透析水分離装置として知られている。二隔室電気透析装置は、少なくともひ とつの単位セルから構成される。各々の単位セルは陽イオン、水分離、および陰 イオン膜をもち、塩基、酸および塩を区別するため交互に配置されている。

各々のセルには、水を水素イオンと水酸イオンとに分離する方法（水分離Ｍ）が 使用されている。　水を水素と水酸とに分離するもつとも望ましい方法はバイポ ーラ−膜である。特に有用なバイポーラ−膜の例としては、小出その他の米国特 許番号２，８２９，０（１５（これは水分離の全般について述べている）、米国 特許番号４，０２４．０４３　（これは単一フィルムのバイポーラ−膜について 述べている）および米国特許番号４，１１６，８８９　＜これは成形したバイポ ーラ−膜のついて述べているが、これはもっとも望ましいものである）がある。

しかしながら、水を水素と水酸イオンとに分離することができるのであれば、ど のような方法を使用してもよい、たとえば、間隔をおいてその間に水をいれるよ うに配置した陰イオンと陽イオン膜を使用してもよい。

電気透析水分離装置に用いられる陽イオン膜は中程度の酸性（たとえばホスホン 族を含んだもの）または強度の酸性（たとえばスルホン族を含んだ、もの）の陽 イオン選択膜でよい、これらの膜は使用時においてＰＨの抵抗が低い、特に有用 な陽イオン膜はデュポンのナフィオン１１０　と　３２４陽イオン膜である。さ らに望ましいのは、陽イオン膜が、クランプその他の米国ＳＮ番号８６９．５５ ５に記されている成分構造のものである。

電気透析水分離装置に使用される陰イオンは１強度、中程度、または弱度の塩基 陰イオン選択膜である。使用できる膜は、たとえば、マサツセツ州ウォータータ ウンのアイオニクス社から入手できるもの（アビオニク陰イオン−υＺＬ−３８ ６陰イオン膜として販売されている）、または旭硝子会社から入手できるもの（ 商品名がセレミオンＡ）ＩＶ、または、ＡＳＶ陰イオン選択膜として販売されて いる）がある。

第２区は、塩の溶液から酸と塩を回収再生するのに使用される三陽室電気透析水 分離装置の代表的な設計を図解知手示したものである０図示されているように、 三陽室電気透析水分離装置は、陽極３００（たとえばプラチナ陽極）、陽極電解 液室、交互におかれた塩基隔室Ｂ、酸隔室Ａ、および塩隔室Ｓ、ａ極電解液室、 そして陰極４００（たとえばプラチナ陰極）が百列につながったものである。第 ２０に２示されている三陽室電気透析水分離装置の塩基、酸、および塩の隔室は 、直列におかれた膜の数により、次のように、陽イオン選択膜１１ａ、バイポー ラ−膜１１ｂ、陰イオン選択膜１１ｃ、および陽イオン選択膜１１ａ′　となっ ている、第２２は直列におかれた四つの腹を示すが、三陽室電気透析水分離装置 は、単位のセルの数によりきまる。各々のセルＩＩｃは、陰イオン膜、陰イオン 膜、およびバイポーラ−喚（または水を水素と水酸とに分離することができるよ うな同等の構造）から構成されている。

この発明て゛は、陽極電解液と陰５Ｌ電解液の隔室には塩。

塩基、または酸の溶液（たとえば、　ＫＯＨまたは稀釈した塩）がはいっており 、酸隔室へと塩基隔室Ｂには、各Ｐ！１３と１７を通って加えられた水を含んだ 液体がまえもって入っており、塩隔室Ｓには、まえもって塩の溶液、もつとも望 ましいのは、管１０を通って加えられた異なった（第二の）陰イオン（たとえば 　ＫＦ　と　ＫＮＯ’Ｉの弗化塩ＭＦと塩１４Ｘを含んだものがはいっている。

塩を酸と塩基に分離するのは、陽極から陰極へ水分離装置を通して直流を流すこ とにより開始する。

水と、望ましくは電解液を供給された酸の隔室Ａの中へ。

水素イオン（Ｈ）がバイポーラ−膜１１ｂの作用を通して加えられる。これと同 時に、塩の陰イオン（図面にＸ　で示されている）が酸の隔室の中へ陰イオン膜 １１Ｃを通して輸送される。水素イ、オンは陰イオンと反応して成製品）ＩＸと なる。ｘ−（および　ＭＸ　またはＨＸ）の表示は、−価の陰イオンを示すだけ でなく、硫酸塩のような二僅の陰イオン、燗敢塩のような三価陰イオン、および これらの混合物も示す、米国Ｓ、Ｎ、７２９．８４８に述べられているように、 Ｈ＋イオンが酸隔呈の中に洩れるため酸隔室の中のＨＸ酸の生産の能率には限度 がある。しかし、出願人が見いだしたように、水素イオンくる、この陰イオンは 弗化物陰イオンＦ　になかって、陰イオン膜１１ｉ：＋ｇ：通って送りかニされ る。こうして、行き場を失った水素イオンは酸陽室にもどる。その結果、さらに 多数の水素イオンが陰イオンＸ−と反応することがて゛きるのて゛。

Ｈ×の生産能率がさらに扁くなる。

塩隔室の中の陽イオンさシ、陰極にむかって陽極電解液から塩基隔室Ｂへ、陽イ オンＪｉｉｌｌａ’を同時に通過する。塩基隔室Ｂの中で、陽イオン（Ｈ７）は 陽イオン膜１１ａを通過して移動しバイポーラ−膜１１ｂ′によつつくられた水 酸イオン（ＯＨ）と反応して塩基性溶液をつくる。

また第２図に示されているように、金属イオンは塩隔室Ｓから陰極電解液の隔室 へ加えられる。こうして、陽極電解液と陰極電解液は、各々の隔室の酸（または 塩）が十分に一定の濃度な維持するように、陽極電解液隔室から陰極電解液隔室 へくまたはこの逆方向へ）連続して再循環されるのが典型的なものである。

電気透析水分離装置は　一時的モード、連続的モード、またはこれ、らが変化し た方法で操業できることな理解する必要がある。製品として生産された溶液また はその一部は、（フィードとブリードの方法を使用することにより）　さらに濃 縮するために再循環できることが明らかであろう、さらに、同様の隔室（図示さ れていない）の中に直列に供給する機構を用いることができるのも明らかである 。このようなまたその他の変換、変化、および交換を水分離の設計に対して行っ ても、この発明の範囲を変えるものではなく、管送の方よと考えられるのは明ら かである。

第三図に示されているように、酸製品は１５３通じて隔室Ａから除去され、塩基 製品は１８を通じて隔室Ｂがら除去され、酸の少なくなった溶液は１２を通じて 除去される。

電気水分離装置には、約３０　ａｍｐｓ／ｆｔ”　（ＷＷＯＡ／＋ｅ”　）から 　約２００　ａｍｐｓ／ｆｔ″　（７２０，００Ａ／ｖａ”　）　、望ましいツ バ、約８ＯＡ／ｆｔ”　（７８，００Ａｒｍ”　）カラＦ７１２０Ａ／ｆｔ”に 　１２．ＯＯＡ／ｍ”　）の直流電流を供給するのが管送である。水分離装置は 通常は、約１ｏ度Ｃから約８０度Ｃの範囲の温度、望ましいのは約３０度Ｃから ５５度口の範囲で操業される。

本発明のｉましい一体化の形式は第三図に略図で示されている。塩と遊離酸と含 んだ廃物は生産過程から除去され、電気透析装置の隼位２の稀釈室りの中へ管】 分道して供給される。水は前もって、たとえば、管１９と１３を通じて濃縮室へ 供給される。上の述べた方法により、廃液から遊離酸と除去するため、直流を流 テ電気透析装置の羊位２へ送る。稀釈隔室りの中に残った塩の溶液は管４を通じ て除去され、ａ離酸は管５テ通じて回収される。塩溶液は管４を通じて沈澱室６ の中へ供給される。この沈澱室の中には前もって塩基性溶液（たとえば、　ＫＯ ）１．　Ｎａ０）１．　ＷＨＯ）！、またはこれらの混合物、望ましいのはアル カリ性金属水酸化物、もつとも望ましいのは　ＫＯ）りが間１６分通じて供給さ れている。廃物が重金属イオン（たとえば、Ｎｉ、　Ｆｅ、　Ｃｒ、Ｍｎなど） を含んでいるろ合は、塩基性溶液は反応して水酸化物をつくるので、溶液の中か ら沈澱する。この結果として得られたもの（たとえば懸垂物）は、次に管７を通 じてろ過ユニフト８（たとえば、板とフィルターの型）へ送られる。ろ過ユニフ ト８の中て゛、沈澱したものは　回収されろ過される。（沈５杓は、たとえば、 水、および／または、管１２を通じて供給された水分の少ない塩溶液で洗浄され る。）　沈澱物は１次に管９含通じて除去される。

ろ過され水分を含んだ塩溶液は、それから管１０を通じて三陽室電気透析水分離 装置１１の塩隔室の中へ送られる。水を含んだ液体は管１７を通じて酸の隔室の 中へ送られ、水、および／または塩水溶液を含んだ液体は管１４と１３を通じて 塩基隔室Ｂへ供給される。

三陽室電気透析水分Ｎ装置の操業は、先の第二図で示されたように、管１８を通 じて酸製品と共に除去され、処理された酸は管１２を通じて除去され、塩基性溶 液は管１５を通じて除去される。管１８からの酸製品は、もつとも望ましいのは 、管５から酸と混合し、生産工程（たとえば、洗浄槽）へ再循環させることであ る。その他の方法として、酸は次の使用のため９、または売却のために分けられ るか、あるいはさらに濃縮のために、電気透析ユニットを通じて再循環される。

管１２から処理された塩溶液はふたつの流れに分けられる。水分を含む処理され た塩の一部は、ろ過ユニット８を使って（管１２を通じ）再循環することができ る。一方、その他の部分は管１３を通じて塩隔室へ供給することかて゛きる。

塩基性溶液（比較的純粋な塩基、または、処理された塩が供給される時は塩基性 塩溶液のどちらでもよい）は管１５を電気透析水分離装置から経てｔｔ濯ユニフ ト６へ供給される。

第四図は本発明のもつとも望ましい一体化した形式を図示している。特に、第四 図は、硝酸と弗化水素酸を含んだステンレス鋼洗浄槽廃液刀）ら酸を再生する方 法をａｉ＋ｚで図示したものである０図示されているように、ステンレス鋼洗浄 廃液は管１を通り電気透析ユニット２の稀釈隔室りへ供給される。Ｎもって水溶 液、望ましくは弱い硝酸または弗化水素酸を、３を通つ濃ｍ陽室Ｃの中へ送りこ む、！気透析ユニットの操作は先に述べた通りである。酸の少なくなった塩溶液 は４を通り除去され、沈澱装置６へ送りこむ、この沈澱装置６には、前もって塩 基溶液が１０を通して供給される。この溶液は塩溶液徒反応し塩溶液に入ってい た重金属を取り除く、沈澱装置１０からて゛てくる製品は１１を通りフィルター ユニット１２（たとえば、フィルター型）へ供給される。フィルターユニット１ ２の中で、沈澱物は溶解した塩が残っているので取り除き、管１３がら供給され た水溶液で洗浄される０次に、沈澱物は１５を通じて除去し廃棄するか、または 鋼生産工程で再使用す、る、残ったろ過液は１６分通じて除去され、ろ過液Ｗ！ 】７へ供給される。このろ過液は次にふたつの流管１８と１９へ分かれる。１８ の中の流れは三陽室電気透析水分離装置２０の塩隔室Ｓへ供給される。】９の流 れは電気透析装置２８の濃縮隔室へ供給される。

電気透析水分離装置２０の中で、たとえば水のような水溶液、望ましいのは羽い 塩の水溶液を、塩基隔室Ｂへ供給する、三陽室Ａの中には、前もって水または稀 釈した酸を管２３を通して加える。第二図を参照して先に述べたように、塩溶液 から酸と塩基が、各々、酸と！′Ａ基の隔室ＡとＢの中につくられる。塩隔室Ｓ の中の処理された塩溶液は２５テ通して除去され、少なくとらその一部は維持タ ンク２６へ、残りは２２を通って塩基隔室Ｂへおくられる。維持タンク２６から 、弱い塩基が２７を通り電気透析ユニット２８の稀釈隔室りへ送られる。

電気透析ユニット２８の中で弱い塩基はさらに処理される。濃縮室Ｃの中の濃縮 された製品は３１を通して除去され、ろ過液タンク１７へ送られる。電気透析ユ ニット２８の稀釈隔室りから、残りの溶液は、２９を通り除去される。残りの溶 液の一部は、２４を通り二隔室電気透析水分離装置の酸隔室Ａへ送られ、その残 りは３０を経てタンク】４へ送られる。このタンク１４は１３を通じて洗浄液を フィルターユニット１２へ供給する。

塩基隔室Ｂの中でつくられた塩基は、３２′５：通して除去され、維持タンク８ へ送られる。もし必要であれば、沈澱槽６へ供給するための塩基が適度の濃度で あることを確保するために、不足を補うための塩基を、管９３通して塩基タンク ８へ加える。

酸隔室Ａの中につくられた酸↓；管３３を経て除去される。もつとも好ましいの は、これを電気透析ユニット２の濃縮室Ｃへ供給することである。そこでは濃縮 された廃液から：Ｊ１ｘｅが回収される。それから濃縮隔室Ｃの中の最終的な製 品は除去され、洗浄槽へ再循環される。

本発明の方法は広いＥ囲の濃度をもった塩と酸の溶液を処理することができる。

典型的には、塩の濃度は少なくとも約０．４モル１度、望まｌ−いのは約１モル ｆＡ度て゛あつ、また遊離酸の濃度は少なくとも約０．１モル濃度、望ましいの ：二０．５ｔ＋それより大きい源て゛ある。

本発明の方法て゛は、重量比て゛約１５４に達する１度の）ＩＦ、およびその他 付加物の酸も含めて総計重量比１ｇ−２５：に達する酸を生産することができる 。　このような付加物の酸の濃度は高く、特に付加物の酸がＨＮＯＳの場合、非 常に驚くほどである。このような高い濃度が得られるのは、遊離酸を回収する電 気透析と塩から酸を再生する電気透析水分離装置とを結合したことによるもので ある。

つぎに示されている実施例は本発明の詳細な説明するものである。公表されてい るものまたはこの分野で音道の技術で明らかになっていることに比べて、これら の例は本発明をより少なく制限するように解釈されるべきものではない。

慕」Ｅヨ」 第四図に示されているような、本発明のもつとも望ましい一体化形式を説明する ために、重量比的４ｘの）ＩＦと重量比的１８ｚのＨＮＯ，とから構成された洗 浄液の場合の質量収支計算３次に示す。

洗浄廃液が１重量比１ｚよつ少ない）ＩＦ、重量比１２−１８：の仮定する。ま た、洗浄ヱ中の酸の全損失は約２０′ｇと仮定する、ＨＮＯ，、が３６００　メ トリラクト＞７年、　ｌ（Ｆが７５６　メトリラクト〉７年　使用されるとする と、質量収支計算は第−表に示すようなものとなり、回収量の総計は）１８０． が　２８８０　メトリプラド５フ年　および　ＨＦ　が　６７５　メトリラクト ＞７年　となるであろう。

゛（ ＦＩＧ、２ 補、正置の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　元年４月ｌ１日 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８７１０２６３１ 、発明の名称 酸と塩を含む物質から酸を回収する方法３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国ニューシャーシー州０７９６０．モーリス・カランティ 。モーリス・タウンシップ、コロンビア・ロード・アンド・パーク・アベニニ− （番地なし）名　称　アライド・コーポレーション ４、代理人 住所　東京都千代田区人手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 ５、補正誉の提出日 １、酸と塩を含む溶液から酸を回収再生する方法で次のような過程を含む方法： ａ）塩と第一濃度の酸からなる溶液を第一隔室と第二隔室から構成さバている電 気透析装置の第一隔室へ供給し、ｂ）水を含む液体を第二隔室へ供給し、Ｃ）直 流電流を電気透析装置へ送り、第一隔室の中には塩と第二濃度の酸とから構成さ れる第一製品をつくり、第二酸濃度の酸は第一酸濃度より小さく、第二隔室の中 には水と増強された酸を比例分量含む第二製品をつくり、ｄ）第一製品を回収し 、 ｅ）電気透析水分離を用いて第一製品から酸を回収し、少なくともその塩の一部 を酸を含む第三製品に変換し、そして ｆ）第三製品を回収する。

２、特許請求の範囲１の方法においては、遊離酸は）１８０３を含み、また塩は 弗化物の塩をふくむ。

３、特許請求の範囲１においては、電気透析水分離の段階で回収された酸の少な くとも一部は酸の増強された水溶液を含む隔室へ供給される。

４、特許請求の範囲１の方法はさきに述べた電気透析水分離をする間に第一製品 から塩基性の溶液を回収する段階を含む。

５、特許請求の範囲４の方法は、第一の溶液を電気透析水分離して第一製品から 酸を回収するに先立って、第一製品と塩基性の溶液の少なくとも一部とを接触さ せる段階を含む。

６、特許請求の範囲１の方法においては、電気透析分離は三陽室電気透析水分菖 装置の中で行われる。

７、特許請求の範囲１による方法において、酸と塩を含む溶液が硝酸塩と弗化物 の塩、それに硝酸と少なくとも一つの重金属のイオンを含んでおり、その装置は 第一と第二隔室を交互にもっており、さらに、その方法が次のような段階を含む ： Ｒ）第二製品を塩基性溶液と接触させて少なくとも重金属の一部を沈澱させ ｂ）水溶液を電気透析装置の濃縮室へ供給し、Ｃ）分離の段階から少なくともろ 過液の一部をで二隔室電気透析水分離装置の塩隔室へ供給し、ｄ）水溶液を電気 透析水分離装置の塩隔室へ供給し、ｅ）水溶液を電気透析水分離装置の酸隔室へ 供給して酸隔室の中に酸性溶液をつくりまた塩基隔室の中に塩基性溶液をつくる 。

ｆ）直流電流を電気透析水分離装置へ送り、酸隔窟の中に酸性溶液をつくり、塩 基隔室の中に塩基性溶液をつくる。

ｇ）酸性溶液を電気透析分離装置の中へ送り、そしてｈ）遊ＩＩ酸と酸性溶液を 含６最終製品を濃縮室から取り出す。

８、特許請求の範囲７の方法において、塩基隔室の中の少なくとも一部の塩基性 溶液は回収され第二製品と接触する。

９、特許請求の範囲７の方法では、さらに最終製品をとりだす工程を制御する段 階を含む、この最終製品は重量比４Ｘノ）！Ｆから重量比１５：ノ）ＩＦ、およ び重量比１０％ノ）１８０．から重量比２０χのＨＮＯ，−により構成されてい る。

国際調査報告 １ｍｓ＋＋＋ｎｗ゛１“°０°ｌ１ｌｓ　１１°ＦＣＴ／ＵＳ　８７１０２６３ １ＳＡ　１９２８６

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．酸と塩を含む溶液から酸を回収再生する方法で次のような過程を含む方法： ａ）塩と第一濃度の酸からなる溶液を第一隔室と第二隔室から構成されている電 気透析装置の第一隔室へ供給し、ｂ）水を含む液体を第二隔室へ供給し、ｃ）直 流電流を電気透析装置へ送り、第一隔室の中には塩と第二濃度の酸とから構成さ れる第一製品をつくり、第二酸濃度の酸は第一酸濃度より小さく、第二隔室の中 には水と増強された酸を比例分量含む第二製品をつくり、ｄ）第一の製品を回収 し、 ｅ）電気透析水分離を角いて第一の製品から酸を回収し、少なくともその塩の一 部を酸を含む第三の製品に変換し、そして ｆ）第三の製品を回収する。 この方法は、硝酸塩の陰イオンでなくて遊離硝酸と塩の陰イオンを含む洗浄廃液 から混合した酸を回収再生するのに特に有用な方法である。
2. ２．特許請求の範囲１の方法においては、遊離酸はＨＮＯ３を含み、また塩は弗 化物の塩をふくむ。
3. ３．特許請求の範囲１の方法においては、電気透析水分離の段階で回収された酸 の少なくとも一部は酸の増強された水溶液を含む隔室へ供給される。
4. ４．特許請求の範囲１の方法は電気透析水分離を用いて第一製品から塩基性の溶 液を回収する段階をふくむ。
5. ５．特許請求の範囲４の方法は、第一の溶液を電気透析水分離して第一の製品か ら酸を回収するに先立つて、第一の製品と塩基性の溶液の少なくとも一部とを接 触させる段階を含む。
6. ６．特許請求の範囲１の方法においては、電気透析分離は三隔室電気透析水分離 装置で行われる。
7. ７．硝酸塩と弗化物の塩、遊離した硝酸と少なくともひとつの重金属のイオンを を含む廃液から酸を回収する方法は、次のような段階を含む： ａ）電気透析装置の稀釈隔室へ廃液を供給し、電気透析装置は稀釈室と濃縮室が 交互に配置され、ｂ）水溶液を電気透析装置の濃縮室へ供給し、ｃ）電気透析装 置へ直流電流を送り、これによつて遊離酸を稀釈室から濃縮室へ輸送し、 ｄ）稀釈室から残りの溶液を回収し、 ｅ）残つた溶液を塩基性の溶液と接触させて重金属の少なくとも一部を沈澱させ 、 ｆ）残りの溶液から沈澱物を分離し、 ｇ）少なくともろ過液の一部を分離過程から三隔室電気透析水分離装置の塩隔室 へ供給し、 ｈ）水溶液を電気透析水分離装置の塩基隔室へ供給し、ｉ）水溶液を電気透析水 分離装置の酸隔室へ供給し、ｊ）電気透析水分離装置へ電流を送り、酸隔室の中 に酸性溶液をつくり、塩基隔室の中に塩基性溶液をつくり、ｋ）酸性溶液を電気 透析分離装置の濃縮室へ送り、そしてｌ）遊離酸と酸性した溶液からなる最終製 品を濃縮室から回収する。
8. ８．特許請求の範囲１の方法においては、塩基隔室の中の塩基性溶液の少なくと も一部は回収されて残りの水溶液と接触させるのに使用される。
9. ９．特許請求の範囲１の方法においては、最終製品は重量比物４％から重量比約 １５％のＨＦと重量比約１０％から重量比約２０％のＨＮＯ３から構成されてい る。