JPH0263594A - リン酸含有溶液からカドミウムを除去する方法 - Google Patents
リン酸含有溶液からカドミウムを除去する方法Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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。
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、電解セルの充填又は流動床カソード室に存在
する導電性粒子にカドミウムを電着することにより、カ
ドミウムを含有する酸性水溶液からカドミウムを除去す
るための方法に係る。
する導電性粒子にカドミウムを電着することにより、カ
ドミウムを含有する酸性水溶液からカドミウムを除去す
るための方法に係る。
本発明は、リン灰土からリン含有肥料（特にトリプルス
ーパーホスフェート及びリン酸アンモニウム）の製造中
に得られるリン酸溶液からカドミウムを除去するために
特に有用である。
ーパーホスフェート及びリン酸アンモニウム）の製造中
に得られるリン酸溶液からカドミウムを除去するために
特に有用である。
リン灰土中のリンは一般に植物により容易に吸収されな
い鉱物形態（例えばＣａ＋ｏ（ＰＯ４）６Ｆｚ、Ｃａ＋
ｏ（ＰＯ−）−（Ｏｆり２及びＣａｔ。（ＰＯ４）ｓ（
ＣＯｚ））で存在するので、リンを「可溶性」にするた
めに処理が必要である。
い鉱物形態（例えばＣａ＋ｏ（ＰＯ４）６Ｆｚ、Ｃａ＋
ｏ（ＰＯ−）−（Ｏｆり２及びＣａｔ。（ＰＯ４）ｓ（
ＣＯｚ））で存在するので、リンを「可溶性」にするた
めに処理が必要である。
この処理においては、通常リン灰土を？ｒＦｒｍ酸と反
応させ、リン酸アンモニウム及びトリプルスーパーホス
フェートの製造に使用されるリン酸を生成する（完全転
化）か、又はスーパーホスフェートの製造に使用される
化合物であるリン酸−カルシウム（Ｃａ）１．（ＰＯ−
）２・２１１２０）及びリン酸二カルシウム（ＣａＨＰ
Ｏ−）を生成する（部分転化）。更に、硫酸カルシウム
が形成される。
応させ、リン酸アンモニウム及びトリプルスーパーホス
フェートの製造に使用されるリン酸を生成する（完全転
化）か、又はスーパーホスフェートの製造に使用される
化合物であるリン酸−カルシウム（Ｃａ）１．（ＰＯ−
）２・２１１２０）及びリン酸二カルシウム（ＣａＨＰ
Ｏ−）を生成する（部分転化）。更に、硫酸カルシウム
が形成される。
リン酸が生成される場合、硫酸カルシウムは廃棄物とし
て投棄すべきか又は石膏の製造に使用され得る別個の副
生物として得られる。リン酸カルシウムが生成される場
合、硫酸カルシウムは通常肥料の一部となる。
て投棄すべきか又は石膏の製造に使用され得る別個の副
生物として得られる。リン酸カルシウムが生成される場
合、硫酸カルシウムは通常肥料の一部となる。
出発物質であるリン灰土はしばしば微量のカドミウム（
通常５０ ｐ ｐ ｍまで）を含有しているので、得ら
れる生成物も所定量のカドミウムを含有している。過去
に既に製造され、また今後製造される肥料、廃棄物及び
／又は石膏中に存在する非常に有害なカドミウムの累積
量を考慮すると、リン含有肥料の製造過程で、例えばこ
のプロセス中に得られるリン酸溶液からカドミウムを除
去することがｔｌましい。こうすると、カドミウムによ
る環境汚染を著しく減少させることができる。
通常５０ ｐ ｐ ｍまで）を含有しているので、得ら
れる生成物も所定量のカドミウムを含有している。過去
に既に製造され、また今後製造される肥料、廃棄物及び
／又は石膏中に存在する非常に有害なカドミウムの累積
量を考慮すると、リン含有肥料の製造過程で、例えばこ
のプロセス中に得られるリン酸溶液からカドミウムを除
去することがｔｌましい。こうすると、カドミウムによ
る環境汚染を著しく減少させることができる。
さて本発明は、リン酸を含有する水溶液からカドミウム
を除去するための方法に係る。このような溶液はリンを
含有する肥料の製造中に得られる。
を除去するための方法に係る。このような溶液はリンを
含有する肥料の製造中に得られる。
カソード室中に存在する粒子にカドミウムを沈着する充
填又は流動床電解法を使用してリン酸を含有する水溶液
からカドミウムを除去できることが知見された。
填又は流動床電解法を使用してリン酸を含有する水溶液
からカドミウムを除去できることが知見された。
従って、本発明は、電解セルの充填又は流動床カソード
室中に存在する導電性粒子にカドミウムを電着すること
により、カドミウムを含有する酸性水溶液からカドミウ
ムを除去するための方法に係り、カドミウムを含有する
酸性水溶液はリン酸を含有している。
室中に存在する導電性粒子にカドミウムを電着すること
により、カドミウムを含有する酸性水溶液からカドミウ
ムを除去するための方法に係り、カドミウムを含有する
酸性水溶液はリン酸を含有している。
本発明の方法を肥料の製造中に得られるリン酸含有溶液
に適用すると、存在するカドミウムの９０％以上を除去
することができ、こうして環境のカドミウム汚染を非常
に明白に減少させることができる。
に適用すると、存在するカドミウムの９０％以上を除去
することができ、こうして環境のカドミウム汚染を非常
に明白に減少させることができる。
酸性水溶液からカドミウムを除去するために使用される
充填及び流動床電解セルは、例えば米国特許第４２４４
７９５号及び”ＣＩ＋ｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｉｎｇ 。
充填及び流動床電解セルは、例えば米国特許第４２４４
７９５号及び”ＣＩ＋ｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｉｎｇ 。
１９８３年２月２１日号５７〜６７頁に開示されている
ように、従来この分野で周知である。電解セルは粒状カ
ソード、１以上の通常のアノード及び１以上の隔膜を備
えており、好ましくはこの隔膜はアノードを包囲するチ
ューブ又はパイプとして構成される。
ように、従来この分野で周知である。電解セルは粒状カ
ソード、１以上の通常のアノード及び１以上の隔膜を備
えており、好ましくはこの隔膜はアノードを包囲するチ
ューブ又はパイプとして構成される。
粒状カソードは陰極液の流量を調節することにより流動
化され得る。流動化状悪を検査するための適当な方法は
、床膨張率を測定することである。
化され得る。流動化状悪を検査するための適当な方法は
、床膨張率を測定することである。
粒状カソード中に浸漬した１以上の電流フィーダー、例
えばワイヤ、ロッド、ストリップ、プレート、チューブ
又はパイプにより、全粒子に電流を適切に分配すること
ができる。
えばワイヤ、ロッド、ストリップ、プレート、チューブ
又はパイプにより、全粒子に電流を適切に分配すること
ができる。
電解セルは粒状カソード以外に粒状アノ゛−ドを備え得
る。
る。
本発明の方法で使用されるカドミウムを含有する酸性水
溶液は１〜７００ｇ／ｌのリン酸、好ましくは２０〜６
００ｇ／Ｎのリン酸、より好ましくは７０〜４００ｇ、
＃のリン酸を含有していることが適当である。溶液は、
リン酸以外に所定量、通常２０〜１００ｇ／ｌの硫酸も
含有し得る。更に、５０ｇ／６までの量の塩素イオンも
存在し得る。
溶液は１〜７００ｇ／ｌのリン酸、好ましくは２０〜６
００ｇ／Ｎのリン酸、より好ましくは７０〜４００ｇ、
＃のリン酸を含有していることが適当である。溶液は、
リン酸以外に所定量、通常２０〜１００ｇ／ｌの硫酸も
含有し得る。更に、５０ｇ／６までの量の塩素イオンも
存在し得る。
酸性水溶液中に存在するカドミウムの量は通常１０００
Ｂ／ｊ未満である。適当な濃度は１００肩ｇ／１未満、
好ましくは５０ｘｇ７１未満、より好ましくは２０ｚｇ
／ｆ１未満である。カドミウムの最小量は通常ＯＡＨ／
Ｉであるが、ｌｚｇ／１以上が適当である。酸性水溶液
中にはカドミウム以外に他の金属、例えばＣｒ、Ｃｕ、
Ｚｎ、 Ｎｉ、 Ｐｂ、Δｓ、 Ｈｇ、Ｊ Ｍｎ、ＣＯ
等も存在し得る。
Ｂ／ｊ未満である。適当な濃度は１００肩ｇ／１未満、
好ましくは５０ｘｇ７１未満、より好ましくは２０ｚｇ
／ｆ１未満である。カドミウムの最小量は通常ＯＡＨ／
Ｉであるが、ｌｚｇ／１以上が適当である。酸性水溶液
中にはカドミウム以外に他の金属、例えばＣｒ、Ｃｕ、
Ｚｎ、 Ｎｉ、 Ｐｂ、Δｓ、 Ｈｇ、Ｊ Ｍｎ、ＣＯ
等も存在し得る。
通常、これらの元素の上限は５００Ｂ／ｅを越えず、し
ばしばそれよりも低い。更に、５ｇ／ｌまての星のアル
ミニウム、鉄、ナトリウム、カリウム、カルシウム及び
マグネシウムが存在してもよい。
ばしばそれよりも低い。更に、５ｇ／ｌまての星のアル
ミニウム、鉄、ナトリウム、カリウム、カルシウム及び
マグネシウムが存在してもよい。
カドミウムを含有する酸性水溶液は好ましくはリン灰土
と濃硫酸とを反応させた後、更に処理することにより得
られる。適当なプロセス流は、「生成酸」、濃リン酸流
、及び硫酸カルシウムの結晶化又は再結晶化におけるｒ
液である。リン灰土との反応に使用される濃硫酸流は少
なくとも８０重量％の硫酸、通常少なくとも９２２重丸
の硫酸を含有していると適当である。
と濃硫酸とを反応させた後、更に処理することにより得
られる。適当なプロセス流は、「生成酸」、濃リン酸流
、及び硫酸カルシウムの結晶化又は再結晶化におけるｒ
液である。リン灰土との反応に使用される濃硫酸流は少
なくとも８０重量％の硫酸、通常少なくとも９２２重丸
の硫酸を含有していると適当である。
充填又は流動床カソード中に存在する導電性粒子として
は金属粒子又はグラファイトが適当である。好適な金属
は銅である。水素過電圧を上昇させ、こうして水素形成
及び電気エネルギーの損失を最小にするためには、好ま
しくはアマルガム化金属（ａｍａｌｇａｍａｔｅｄ ｍ
ｅｔａｌ）が使用される。１３ｉｕな粒子はアマルガム
化銅粒子である。適当な粒径は０．２〜４＋ｎｍ、好ま
しくは０．４〜１．４ｍｍである。
は金属粒子又はグラファイトが適当である。好適な金属
は銅である。水素過電圧を上昇させ、こうして水素形成
及び電気エネルギーの損失を最小にするためには、好ま
しくはアマルガム化金属（ａｍａｌｇａｍａｔｅｄ ｍ
ｅｔａｌ）が使用される。１３ｉｕな粒子はアマルガム
化銅粒子である。適当な粒径は０．２〜４＋ｎｍ、好ま
しくは０．４〜１．４ｍｍである。
流動床セルにおける床膨張率は１０〜３０％であると適
当である。導電性粒子はカドミウムく及び場合によって
は銅のような他の金ｆｆ＋）の沈着により成長する。そ
の結果、粒子は電解中に重量が増加し、次第に底部に沈
降する。プロセスは、カソード室の頂部に小さい粒子を
加え、成長した粒子を底部から排出することにより連続
的に運転され得る。例えば粒子上に所定−壮のカドミラ
１１が沈着したとき、又は単に所定の時間の経過後Ｌ−
１粒子全体又は一部を非連続的な方法で取り出し、収り
出した粒子の代わりに別の量を補充する事も可能である
。取り出した粒子はカドミウムを除去することにより、
例えばリン酸及び／又は硫酸で処理するか又は電気化学
的プロセスによりカドミウムを除去することにより再生
され得る。この型の非連続プロセスは流動及び充填床を
使用して適用することができ、好ましくは「スイングベ
ツド（ｓｕ＋ｉｎｇｂｅｄ） Ｊ型の運転で実施される
。
当である。導電性粒子はカドミウムく及び場合によって
は銅のような他の金ｆｆ＋）の沈着により成長する。そ
の結果、粒子は電解中に重量が増加し、次第に底部に沈
降する。プロセスは、カソード室の頂部に小さい粒子を
加え、成長した粒子を底部から排出することにより連続
的に運転され得る。例えば粒子上に所定−壮のカドミラ
１１が沈着したとき、又は単に所定の時間の経過後Ｌ−
１粒子全体又は一部を非連続的な方法で取り出し、収り
出した粒子の代わりに別の量を補充する事も可能である
。取り出した粒子はカドミウムを除去することにより、
例えばリン酸及び／又は硫酸で処理するか又は電気化学
的プロセスによりカドミウムを除去することにより再生
され得る。この型の非連続プロセスは流動及び充填床を
使用して適用することができ、好ましくは「スイングベ
ツド（ｓｕ＋ｉｎｇｂｅｄ） Ｊ型の運転で実施される
。
本発明の方法は５〜６５℃、好ましくは１５〜４０℃で
実施すると適当である。電解セルの横断面から基準表面
（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ５ｕｒｆａｃｅ）を通る電流密
度は２０〜２００〇八／肩２、好ましく（ま１００〜５
０〇八／肩２である。
実施すると適当である。電解セルの横断面から基準表面
（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ５ｕｒｆａｃｅ）を通る電流密
度は２０〜２００〇八／肩２、好ましく（ま１００〜５
０〇八／肩２である。
得られるセル電圧は一般に１．８〜２５Ｖ、好ましくは
２．２〜１２Ｖである。カドミウム除去率は２０％以上
であるが、好ましくは８０％以上である。電流効率は通
常０．０１〜０．５％である。
２．２〜１２Ｖである。カドミウム除去率は２０％以上
であるが、好ましくは８０％以上である。電流効率は通
常０．０１〜０．５％である。
カソード室内で粒子に沈着したカドミウムは、粒子中に
存在する他の金属から既知の方法で分離され得る。好ま
しくは、カソード粒子はリン酸及び／又は硫酸で処理す
ることにより再生される。
存在する他の金属から既知の方法で分離され得る。好ま
しくは、カソード粒子はリン酸及び／又は硫酸で処理す
ることにより再生される。
分離したカドミウムは既知のすべてのカドミウムの用途
に使用することができる。
に使用することができる。
本発明は、本発明の方法に従ってカドミウムのくほぼ）
完全又は一部除去後に得られるリン酸を含有する酸性水
溶液、肥料の製造用としてのこれらの溶液の使用、及び
こうして得られた把料にも係る。
完全又は一部除去後に得られるリン酸を含有する酸性水
溶液、肥料の製造用としてのこれらの溶液の使用、及び
こうして得られた把料にも係る。
工夫口Ｉ
本発明を説明するために４種類の溶液を使用した。これ
らの溶液の組成を表１に示す。表に示した成分以外に多
数の微量の金属も存在していた。
らの溶液の組成を表１に示す。表に示した成分以外に多
数の微量の金属も存在していた。
ム」二
１ ２．４ ２．８ ３．８
− ８ １．２２ ８．０
５．８ − １．７ ３ １．１
３ ２７ ２．８ − １．５
１４ １．３４ ５２ ３．
８ − ０．７ ２４ １．７粒状
充填床カソード、Ｄａｒａ＋ａｉｃ隔膜（有効表面積８
０ｃｍ２）及び鉛／銀プレートアノードを有する標準サ
ンドイッチ型実験室用セルを使用して上記４種類の溶液
からカドミウムを除去した。陰極液（４１）はカソード
を通る再循環によりバッチ実験で消耗した。陰％ＦＮか
らのサンプルを化学分析用に一定間隔で採取した。等濃
度の純リン酸を陽極液として使用した。陰極液及び陽極
液回路からのガスを連続的に吸引排出した。実験の結果
を表■に示す。
− ８ １．２２ ８．０
５．８ − １．７ ３ １．１
３ ２７ ２．８ − １．５
１４ １．３４ ５２ ３．
８ − ０．７ ２４ １．７粒状
充填床カソード、Ｄａｒａ＋ａｉｃ隔膜（有効表面積８
０ｃｍ２）及び鉛／銀プレートアノードを有する標準サ
ンドイッチ型実験室用セルを使用して上記４種類の溶液
からカドミウムを除去した。陰極液（４１）はカソード
を通る再循環によりバッチ実験で消耗した。陰％ＦＮか
らのサンプルを化学分析用に一定間隔で採取した。等濃
度の純リン酸を陽極液として使用した。陰極液及び陽極
液回路からのガスを連続的に吸引排出した。実験の結果
を表■に示す。
Claims (13)
- （１）電解セルの充填又は流動床カソード室中に存在す
る導電性粒子にカドミウムを電着することにより、カド
ミウムを含有する酸性水溶液からカドミウムを除去する
方法であって、カドミウムを含有する酸性水溶液がリン
酸を含有していることを特徴とする前記方法。 - （２）酸性水溶液が２０〜６００ｇ／ｌのリン酸、好ま
しくは７０〜４００ｇ／ｌのリン酸を含有していること
を特徴とする請求項１に記載の方法。 - （３）酸性水溶液がリン酸以外に、好ましくは２０〜１
００ｇ／ｌの硫酸を含有していることを特徴とする請求
項１又は２に記載の方法。 - （４）酸性水溶液が５０ｍｇ／ｌ未満のカドミウム、好
ましくは２０ｍｇ／ｌ未満のカドミウムを含有している
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載
の方法。 - （５）酸性水溶液がリン灰土と濃硫酸とを反応させた後
、更に処理することにより得られるものであり、かつこ
の濃硫酸が好ましくは少なくとも８０重量％の硫酸を含
有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか
一項に記載の方法。 - （６）導電性粒子が銅粒子であることを特徴とする請求
項１から５のいずれか一項に記載の方法。 - （７）導電性粒子がアマルガム化金属粒子、好ましくは
アマルガム化銅粒子であることを特徴とする請求項１か
ら６のいずれか一項に記載の方法。 - （８）カソード粒子の直径が０．２〜４ｍｍ、好ましく
は０．４〜１．４ｍｍであることを特徴とする請求項１
から７のいずれか一項に記載の方法。 - （９）電解セルの横断面から基準表面を通る電流密度が
２０〜２０００Ａ／ｍ＾２、好ましくは１００〜５００
Ａ／ｍ＾２であることを特徴とする請求項１から８のい
ずれか一項に記載の方法。 - （１０）セル電圧が２．２〜１２Ｖであることを特徴と
する請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。 - （１１）カドミウムの少なくとも８０％が除去されるこ
とを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載
の方法。 - （１２）請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法
に従って製造されたリン酸を含有する酸性水溶液の、肥
料の製造のための使用。 - （１３）請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法
によりカドミウムを除去したリン酸を含有する酸性水溶
液から製造される肥料。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB888816439A GB8816439D0 (en) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | Removal of cadmium from phosphoric acid-containing solutions |
| GB8816439.7 | 1988-07-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0263594A true JPH0263594A (ja) | 1990-03-02 |
Family
ID=10640232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1177875A Pending JPH0263594A (ja) | 1988-07-11 | 1989-07-10 | リン酸含有溶液からカドミウムを除去する方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4975162A (ja) |
| EP (1) | EP0350994B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0263594A (ja) |
| DE (1) | DE68911606T2 (ja) |
| ES (1) | ES2048272T3 (ja) |
| GB (1) | GB8816439D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009164616A (ja) * | 2008-01-07 | 2009-07-23 | Schroff Gmbh | モジュール支持体に収容される電子部品の差込モジュール |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI82672C (fi) * | 1989-05-05 | 1991-04-10 | Kemira Oy | Foerfarande foer elektrolytisk avlaegsning av tungmetaller fraon fosforsyra. |
| JP3242566B2 (ja) * | 1995-04-27 | 2001-12-25 | 富士通株式会社 | 分析試料の調製方法、不純物の分析方法及び高純度燐酸の調製方法ならびに半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4159235A (en) * | 1976-11-22 | 1979-06-26 | Gotzelmann Kg | Method and apparatus for treating metal containing waste water |
| US4244795A (en) * | 1978-05-24 | 1981-01-13 | Akzo N.V. | Process and apparatus for electrolytically removing metal ions from a solution thereof |
| BR8006886A (pt) * | 1979-10-29 | 1981-05-05 | Diamond Shamrock Corp | Processo de purificacao, processo de remocao de um metal, solucao, e sistema para levar a efeito o processo |
| FR2472037A1 (fr) * | 1979-12-18 | 1981-06-26 | Elf Aquitaine | Electrode poreuse percolante fibreuse modifiee en carbone ou graphite, son application a la realisation de reactions electrochimiques, et reacteurs electrochimiques equipes d'une telle electrode |
| GB8518601D0 (en) * | 1985-07-23 | 1985-08-29 | Tenneco Canada Inc | Removal of arsenic from acids |
-
1988
- 1988-07-11 GB GB888816439A patent/GB8816439D0/en active Pending
-
1989
- 1989-07-05 EP EP89201773A patent/EP0350994B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-05 DE DE68911606T patent/DE68911606T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-07-05 ES ES89201773T patent/ES2048272T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-10 JP JP1177875A patent/JPH0263594A/ja active Pending
- 1989-07-10 US US07/377,448 patent/US4975162A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009164616A (ja) * | 2008-01-07 | 2009-07-23 | Schroff Gmbh | モジュール支持体に収容される電子部品の差込モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0350994B1 (en) | 1993-12-22 |
| DE68911606D1 (de) | 1994-02-03 |
| GB8816439D0 (en) | 1988-08-17 |
| US4975162A (en) | 1990-12-04 |
| EP0350994A2 (en) | 1990-01-17 |
| ES2048272T3 (es) | 1994-03-16 |
| DE68911606T2 (de) | 1994-05-19 |
| EP0350994A3 (en) | 1991-02-06 |
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