JPH0525559B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ フツ素は天然水に含有されており、日本の水道
水水質基準ではフツ素濃度は0.8mg／以下とさ
れている。 産業で、フツ素を含有する水性液に光学材料の
加工液および廃水、電子工業における加工液およ
び廃水、金属精錬業・金属製品製造業の加工液お
よび廃水、アルミニウム工業における加工液およ
び廃水、リン酸工業における加工液および廃水、
窯業における加工液および廃水その他がある。 本発明は、フツ素含有水性液のフツ素の除去法
に係り、例えば、工程液や産業廃水等の水性液が
含有するフツ素の除去（分離・濃縮）に利用され
る。 ［従来の技術］ フツ素除去法としては、石灰法、硫酸アルミニ
ウムによる凝集沈殿法・清澄ろ過法、活性アルミ
ナゲルによるイオン交換法、骨炭による吸着法な
どが知られている。 ［発明が解決しようとする課題］ 凝集沈殿によるフツ素含有水性液よりフツ素の
除去法として、従来、大量の石灰を使用し、PHを
10以上としフツ化カルシウムとして沈殿・凝集沈
殿・清澄ろ過する方法、大量の石灰を使用し、PH
10以上で沈殿させた後、硫酸アルミニウムや硫酸
第二鉄を加え中性ないし弱アルカリ性で凝集沈
殿・清澄ろ過する方法等が応用されているが、そ
れらの凝集分離法ではフツ素濃度を約10mg／以
下にすることは困難である。 本発明は、フツ素含有水性液に対し、モノカル
ボン酸鉄塩および水酸化カルシウムの新たな組み
合わせを用い、凝集沈殿、浮上、清澄ろ過、脱水
ろ過等の固液分離法で、安い費用でフツ素濃度を
できるだけ小さく、約10mg／以下にしようとす
るものである。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は、フツ素含有水性液に、フツ素１モル
に対し0.1モル以上のモノカルボン酸鉄塩を加え、
水酸化カルシウムを加えてPHを中性附近ないしア
ルカリ性とし、生成した沈殿・フロツクを固液分
離することを特徴とするフツ素含有水性液よりフ
ツ素の除去法である。 本発明に係るモノカルボン酸鉄塩とは、モノカ
ルボン酸と鉄イオン例えば鉄（）イオンとの塩
で、モノカルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロ
ピオン酸等の脂肪酸、グリシン、アラニン、バリ
ン、ロイシン、イソロイシン、セリン、スレオニ
ン、リジン、アルギニン等のアミノ酸が用いられ
る。 すなわち、モノカルボン酸鉄塩としては、ギ酸
鉄塩、酢酸鉄塩、プロピオン酸鉄塩、グリシン鉄
塩、アラニン鉄塩、バリン鉄塩、ロイシン鉄塩、
イソロイシン鉄塩、セリン鉄塩、スレオニン鉄
塩、リジン鉄塩、アルギニン鉄塩その他のモノカ
ルボン酸鉄塩を、一般に水溶液として用いる。 本発明に係るモノカルボン酸鉄塩は、鉄の水酸
化物・酸化物とモノカルボン酸、モノカルボン酸
アルカリ、またはそれらの水溶液を混合する方
法、混合前または混合した後、PHを調節する方
法、酸化する方法、鉄塩（塩酸塩、硫酸塩、硝酸
塩、炭酸塩等）の水溶液にモノカルボン酸、モノ
カルボン酸アルカリ、またはそれらの水溶液を混
合する方法、混合前または混合した後、PHを調節
する方法、酸化する方法等により結晶または溶液
としてえられる。 本発明に係るモノカルボン酸鉄塩は多価陽イオ
ンの鉄イオン（Fe²⁺、Fe³⁺）がモノカルボン酸
と当量的に中和する場合と部分的に中和する場合
があり、部分的に中和する場合は残存する陽イオ
ンの電荷はモノカルボン酸以外の陰イオンと塩・
錯イオンをつくり、対イオンを有する。 本発明に係るモノカルボン酸鉄塩は当量的に中
和した塩でもよく、部分的に中和した塩でもよ
い。 本発明は、次の要領で実施される。 フツ素含有水性液に、モノカルボン酸鉄塩の水
溶液の適量を加えて攪拌し、次いで石灰乳を加え
て攪拌し、PHを中性附近ないしアルカリ性とす
る。PHは一般に８〜10付近が好ましい。なお、そ
の際必要に応じて無機凝集剤、有機凝集剤をさら
に添加し急速攪拌および緩速攪拌し、沈殿・フロ
ツクを生成させたのち固液分離する。また、薬液
の添加・混合法は、フツ素含有水性液にモノカル
ボン酸鉄塩の水溶液と石灰乳を同時に加えて攪拌
しPHを中性附近ないしアルカリ性としてもよい。 モノカルボン酸鉄塩の添加量はフツ素１モルに
対して0.1モル以上で、約0.3モル以上が効果的で
ある。モノカルボン酸鉄塩の添加量が0.1モル未
満では十分な沈殿・フロツクを生成させることが
難しく好ましくない。 固液分利法としては、重力または遠心力の場に
おける沈降や浮上、重力ろ過、減圧ろ過、加圧ろ
過、およびプレスフイルター等を応用する。 モノカルボン酸鉄塩はアルカリ、酸、モノカル
ボン酸アルミニウム塩、無機凝集剤、有機凝集剤
などと併用することができる。 無機凝集剤として、硫酸第二鉄、硫酸第一鉄、
塩化第二鉄、ポリ鉄その他の鉄塩、硫酸アルミニ
ウム、塩酸アルニウム、PACなどのアルムニウ
ム塩その他が、有機凝集剤として、ポリアクリル
アミド、弱陰イオン変性ポリアクリルアミドその
他の高分子凝集剤が、一般に水溶液として用いら
れる。 本発明に係るモノカルボン酸鉄塩は非イオン
性・陽イオン性の高分子凝集剤、無機塩、モノカ
ルボン酸アルミニウム塩、非イオン性有機物を混
合することができ、それらの結晶または水溶液を
混合して使用することができる。 カルボン酸は非局在化π電子を有する大きな、
弱い酸である。モノカルボン酸鉄塩、水酸化カル
シウムと作用して生成するモノカルボン酸カルシ
ウムは水への溶解性が大で、水中で一部は解離し
水和イオン、錯イオンを生成し、フツ化物イオン
と作用し、他の方法にくらべ少ない使用量で、か
つ低いPH（中性附近ないしアルカリ性）で安定な
難溶性塩を生成し、また生成したフツ化鉄や水酸
化鉄その他の吸着活性が寄与するものと考えられ
る。なお、アミノ酸はカルボン酸基とアミノ基を
有し、アミノ基はフツ素除去に有効に作用すると
考えられる。 実施例 １ フツ素含有工場廃水（フツ素濃度：800〜950
mg／）について、その水性液500mlを、容量500
mlのビーカーに採り、ジヤーテスターを使用して
150rpmで攪拌し、まず酢酸鉄（）を1.0mol／
Ｆ−mol添加し、５分間攪拌を行う、次に水酸化
カルシウム溶液を加えてPHを10.5とし150rpmで
10分間、100rpmで10分間、30rpmで15分間攪拌
を行つた後、30分静置し沈殿させた後、上澄み液
をろ過し、ろ液のフツ素濃度を測定したところ処
理水のフツ素濃度は9.80mg／であつた。なお、
フツ素濃度の測定は、「JIS、Ｋ−0102工場廃水試
験方法（34）−２イオン電極法」により測定した。 本発明によれば、高濃度フツ素含有廃水の処理
に応用して、処理水のフツ素濃度を約10mg／以
下にすることができた。 実施例 ２ 実施例１と同様の方法により、本発明に係る酢
酸鉄と、硫酸第二鉄を併用したところ表１の結果
をえた。

【表】 本発明に係る酢酸鉄と硫酸第二鉄との併用によ
り顕著なフツ素除去効果がえられた 実施例 ３ フツ素含有水性液（フツ素濃度：115mg／）
に、本発明にかかるギ酸鉄（）溶液（濃度
6.2wt％）を加え、実施例１と同様の方法により
処理したところ表２の結果が得られた。

【表】 実施例 ４ フツ素含有水性液（フツ素濃度：115mg／）
に、本発明にかかるグリシン鉄（）溶液（濃度
8.0wt％）を加え、実施例１と同様の方法により
処理したところ表３の結果がえられた。

【表】 比較例 なお、比較例（本発明以外）として、塩化カル
シウムと硫酸第二鉄を添加し、消石灰PH調整を行
つた場合のフツ素含有廃水の処理結果を表４−１
に、ポリ鉄またはPACを添加し、消石灰でPH調
整を行つた場合のフツ素含有廃水の処理結果を表
４−２に示す。 ポリ鉄、PACは、安定な錯体を生成していて、
吸着活性ではあるが化学反応によるフツ素除去の
性質は良くなく、それらを使用する方法では本発
明のような効果はえられない。

【表】

【表】 ［発明の効果］ 本発明の方法によれば、実施例からもわかるよ
うに、著しく少ない薬剤添加量で、かつ従来の方
法にくらべ低いPH（中性附近ないしアルカリ性）
で残留フツ素を約10mg／以下または約５mg／
程度にすることが可能で、排水のための酸による
中和は不要または少量の酸の添加ですみ、なお、
固液分離に高分子凝集剤のポリアクリルアミドま
たは弱陰イオン性ポリアクリルアミド等を使用す
れば凝集沈澱、清澄ろ過等の分離速度をより大に
することができ、フツ素除去技術としての本発明
の工業価値は大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フツ素含有水性液にフツ素１モルに対して
   0.1モル以上のモノカルボン酸鉄塩を加え、水酸
   化カルシウムを加えてPHを中性附近ないしアルカ
   リ性とし、生成した沈殿・フロツクを固液分離す
   ることを特徴とするフツ素含有水性液のフツ素の
   除去法。