JPH0622659B2 - A▲l▼材の表面処理廃液の処理方法 - Google Patents

A▲l▼材の表面処理廃液の処理方法

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JPH0622659B2
JPH0622659B2 JP28658889A JP28658889A JPH0622659B2 JP H0622659 B2 JPH0622659 B2 JP H0622659B2 JP 28658889 A JP28658889 A JP 28658889A JP 28658889 A JP28658889 A JP 28658889A JP H0622659 B2 JPH0622659 B2 JP H0622659B2
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anion exchange
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、Al材の表面処理廃液の処理方法に関する。
従来の技術とその課題 従来Al材の表面処理には一般にHCl、 HNO等の単酸が用いられ、この処理により生ずる廃
液はHCl、NHO等の単一酸中にAlが溶解しただ
けのものであり、而もこれ等の酸は何れも揮発性の酸で
あるので、単に蒸発濃縮して水と共に遊離酸を溜出させ
ることにより、Al塩と遊離酸とを分離回収することが
可能である。
HCl系廃液の場合を例にとれば、Al濃度11
%即ちAlClとして29%まで濃縮することにお
り、HClの相対揮発度が大となって原廃液中のHCl
の殆んど全部が溜出するため、HCl回収率が98%以
上の高率となるだけでなく、濃縮AlCl液中に残留
するHCl分が僅か0.5%以下の微量になるまでのそ
のまま凝集剤等に利用でき、従って廃液を無公害で処理
できる。
然る最近表面処理効果を上げるために、 HSO或いはこれとHCl又はHNOとの混酸が
用いられるようになり、廃液の処理が非常に困難になっ
てきた。なんとなれば、HSO或いはこれとHCl
又はNHOとの混酸による表面処理廃液の場合は、H
Cl、NHO等の揮発性酸の方は従来と同様の蒸発濃
縮によりHCl、HNO等を溜出させて回収すること
が可能であるが、不揮発酸であるHSOを分離する
のが非常に困難である。
HCl−HSO系廃液を例にとれば、遊離HSO
濃度が0.1%前後の微量であればHClだけの単酸
の場合とほぼ同様に処理することが可能であるが、遊離
SO濃度が1%以上の場合にはAl濃度
9.5%まで濃縮するとAl(SOが析出し、
これが処理設備の各所に詰まりやスケーリングを起こす
だけでなく、濃縮液を常温まで放冷すると全体がゲル状
に凝固にしてしまうので、せいぜいAl濃度7%
までしか濃縮できない。従って濃縮液中の HClの相対揮発度も従来法ほどに大きくならないの
で、HClの溜出量も少なく回収率もせいぜい70〜8
0%止りとなり、濃縮液中に残留するHCl濃度が高く
なるだけでなく、濃縮により HSO濃度が上がるので、全体の遊離酸濃度が高く
なりすぎて凝集剤等に利用できない。斯かる欠点のた
め、現状ではHSOを含む混酸によるAl材処理廃
液はアルカリ剤によって中和した後廃棄処分されてい
る。
また蒸発濃縮以外の処理方法として、遊離酸を選択的に
透過し金属イオンを透過しにくいアニオン交換膜を用い
て拡散透析する回収処理方式が考えられる。この場合に
は遊離酸の大部分は回収できるが、あまり回収率を上げ
るとAl3+のリーク量が増大して回収酸中に混入するA
3+の濃度が大となるので、通常80%が限度である。
従って透析廃液側には残りの約20%の遊離酸が残留す
る。而もAl(SO、AlCl等の中性塩濃
度は殆んど原廃液と変らぬ薄い濃度のままなので利用価
値がない。これを廃液濃縮しても遊離酸濃度が著しく高
くなるので、最終的にはアルカリで中和して廃棄するし
かない。
課題を解決するための手段 本発明者は、上記従来技術の課題を解決すべく鋭意研究
を重ねた結果、遊離HSOを含むAl材の表面処理
廃液を無公害で処理し得る方法を開発することに成功
し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、HSO或はHSOとHCl
又はHNOとの混酸によるAl材の表面処理廃液であ
って残留酸として1%以上の遊離HSOを含む廃液
を、アニオン交換膜を用いて拡散透析して遊離酸の大部
分を回収除去し、次いでアニオン交換膜及びカチオン交
換膜を用いて電気透析して残留遊離酸の殆んど全てを回
収除去し、得られる脱酸液を蒸発濃縮してAl
度8%以上の中性塩溶液を回収することを特徴とするA
l材の表面処理廃液の処理方法に係る。
本発明によれば、HSO或はこれとHCl又はHN
との混酸によるAl材の表面処理廃液を、アニオン
交換膜を用いて拡散透析し次いでアニオン及びカチオン
交換膜を用いて電気透析することにより、該原廃液中の
遊離酸を98%以上を回収除去でき、回収された遊離酸
はそのまま再利用することができる。一方脱酸液側には
遊離酸の除去された中性塩を主体とする液が得られるの
で、これを蒸発濃縮して水分及びHCl、 HNO等を蒸発せしめることによりAl濃度が
8%以上の中性塩溶液として回収でき、該溶液はそのま
ま凝集剤等に利用できるので、原廃液を無公害で処理で
きる。
本発明方法を適用し得る廃液は、HSO或はH
とHCl又はHNOとの混酸によるAl材の表面
処理廃液であって、残留酸として1%以上の遊離H
を含むものであれば特に制限されない。具体的に
は、例えば、アルミ箔、アルミサッシ等のAl材をエッ
チングや陽極酸化等の通常の方法で表面処理した時の廃
液等を挙げることができる。
以下HSOとHClとの混酸によるAl材の表面処
理廃液(原廃液という)を例にとり、本発明方法を説明
する。
まず原廃液をアニオン交換膜を用いて拡散透析する。こ
こで使用されるアニオン交換膜としては特に制限されな
いが、遊離酸を選択的に通過し金属イオンを透過しにく
いものが好ましい。例えば、表面に縮合系の架橋した緻
密な薄層を形成させたアニオン交換膜(特公昭36−1
5258号)、表層部のみを酸化分解したアニオン交換
膜(特公昭45−30693号)、表面を不活性化した
アニオン交換膜(特公昭48−34999号、特公昭5
3−1071号)、表面または表層部に複数個の反応性
基を有する化合物を反応させたアニオン交換膜(特公昭
54−17587号)、ルイス酸で処理することにより
表層部のみをハロアルキル基によって架橋せしめたアニ
オン交換膜(特公昭56−8049号)、あるいはハロ
アルキル基を有する交換膜母体の表面に電離性放射線を
照射して得られるアニオン交換膜等が有効である。具体
的には、商品名「ネオセプタAFN」〔徳山曹達(株)
製〕で市販されている四級化されたピリジン環をイオン
交換基とするアニオン交換膜等が使用される。
拡散透析は常法に従って行なわれる。例えば、隔膜であ
るアニオン交換膜を複数個備え、フィルタープレス型に
構成された透析拡散槽を用い、アニオン交換膜を介して
原廃液と水とを向流となるように供給する事により行な
われる。原廃液および水の供給速度は特に制限されない
が、通常原廃液を0.6〜1.6/Hr・m程度に対
し水を0.6〜1.6/Hr・m程度の速度で供給す
れば良い。
アニオン交換膜は塩を透析し難いのに対し遊離酸を透析
し易いので、原廃液中のSOイオン及びClイオン並
びにHイオンがアニオン交換膜を通って水側に移動して
酸液(回収酸)が得られ、一方原廃液は遊離酸の大部分
が除去された透析廃液となる。
次いで、上記拡散透析で得られた透析廃液を、アニオン
交換膜及びカチオン交換膜を用いて電気透析する。
ここで使用するアニオン交換膜としては特に制限されな
いが、Hの拡散性の低いものが好ましい。例えば、特
定の特性をもつ多孔膜に樹脂成分を付着させたアニオン
交換膜(特開昭51−103039号)、特定のイオン
交換容量を有し、かつガラス転移温度が70℃以下の弱
塩基性或いは強塩基性のアニオン交換膜(特開昭52−
52189号、特開昭52−103389号)、長鎖ア
ルキル基を導入したアニオン交換膜(特開昭55−78
021号)、表層部に反対負荷の薄層を形成させたアニ
オン交換膜(特公昭54−10938号)等が有効であ
る。具体的には、商品名「ネオセプタACM」〔徳山曹
達(株)製〕で市販されている超低拡散性の酸濃縮用アニ
オン交換膜等が使用される。
またカチオン交換膜としても特に制限されないが、1価
のカチオンを通し易いものが好ましい。このような1価
イオン選択透過性カチオン交換膜としては、例えば、表
層部にカチオン性の薄層を形成させたカチオン交換膜
(特公昭46−23607号、特公昭47−3081
号、特公昭47−3801号、特公昭47−3802
号、特公昭54−1272号、特公昭54−17713
号等)が有効である。具体的には、商品名「ネオセプタ
CMS」、「ネオセプタCSV」〔徳山曹達(株)製〕で
市販されている1価選択性カチオン交換膜等が使用され
る。
電気透析も常法に従って行なわれる。例えば、1対の陰
陽極間にアニオン交換膜及びカチオン交換膜を交互にそ
れぞれ単数又は複数個設けて脱酸室及び濃縮室が交互に
形成される様に構成されているフィルタープレス型電気
透析槽を用い、脱酸室に透析廃液を濃縮室に回収酸をそ
れぞれ供給し、通電することにより行なわれる。透析廃
液および回収酸の供給速度は特に制限されず適宜選択で
きるが、いずれも通常1〜10cm/sec.程度の速さで供
給されば良い。通電時の直流電流量は特に制限されず適
宜選択すればよいが、通常3.0〜5.0A/dm
すればよい。
これにより脱酸室の透析廃液のSOイオン及びClイ
オンがアニオン交換膜を通って濃縮室へ移動し、Hイオ
ンはカチオン交換膜を通って濃縮室へ移動するので、脱
酸室側には透析廃液中の残留遊離酸の殆んど全て通常ほ
ぼ98%以上が除去されたAlの中性塩を主体とする脱
酸液が得られ、一方濃縮室側の回収酸は酸濃度が高ま
る。
Alの中性塩を主体とする脱酸液は、蒸発濃縮にて余分
の水分を蒸発せしめることにより、 Al濃度8%以上通常8〜9%程度の濃縮液を得
ることができる。しかも濃縮の際に Al(SOが析出することはない。
以上HSOとHClとの混酸によるAl材の表面処
理廃液について述べたが、HSO単独及びこれとH
NOとの混酸によるAl材表面処理廃液の場合にも全
く同一の処理方式にて同一の効果が得られる。
発明の効果 本発明によれば、HSO或はこれとHCl又はHN
との混酸によるAl材の表面処理廃液を、アニオン
交換膜を用いて拡散透析し次いでアニオン及びカチオン
交換膜を用いて電気透析することにより、該原廃液中の
遊離酸を98%以上を回収除去でき、回収された遊離酸
はそのまま再利用することができる。一方脱酸側には遊
離酸の除去された中性塩を主体とする液が得られるの
で、これを蒸発濃縮して水分を蒸発せしめることによ
り、Al濃度が8%以上の中性塩溶液として回収
でき、該溶液はそのまま凝集剤等に利用できるので、原
廃液を無公害で処理できる。
実施例 以下に実施例を挙げ、本発明をより一層明瞭なものとす
る。
実施例1 アルミニウム材をエッチング又は陽極酸化した後に排出
された、第1表に示す硫酸或いはこれと塩酸又は硝酸と
の混酸による処理廃液をまず拡散透析した。拡散透析
は、四級化されたピリジン環をイオン交換基とするアニ
オン交換膜〔商品名:ネオセプタAFN、徳山曹達(株)
製〕を隔膜〔有効面積50dm)として1700枚備
えたフィルタープレス型の拡散透析曹を用い、廃液と水
を向流に供給して、廃液の供給速度1000kg/Hr、水
の供給速度800〜870kg/Hrに設定して行ない、透
析廃液及び回収酸を得た。
次いで、拡散透析により得られた透析廃液を電気透析し
た。電気透析は、1対の陰陽極間に1価選択性カチオン
交換膜〔商品名:ネオセプタCMS、徳山曹達(株)製〕
及び超低拡散性の酸濃縮用アニオン交換膜〔商品名:ネ
オセプタACM、徳山曹達(株)製〕が交互に計500枚
(交換膜の有効面積はいずれも25dm、総面積は1
25m)配置され、脱酸室と濃縮室が交互に形成され
たフィルタープレス型電気透析槽を用い、透析廃液を脱
酸室へ回収酸を濃縮室へいずれも速度は6cm/sec で供
給し、電流密度3〜5A/dmに加電して行ない、脱
酸液及び回収酸を得た。
得られた脱酸液を蒸発濃縮し、Al濃度8%の濃
縮を製造したが、Al(SOは析出しなかっ
た。得られた濃縮液には全量で20〜25%濃度の硫酸
が含まているが、そのほとんど全てが塩として存在し、
遊離硫酸は微量しか存在しないので、そのまま凝集剤と
して使用できた。
第1表に、廃水、拡散透析による透析廃液及び回収酸、
電気透析による脱酸液及び回収酸、並びに濃縮液の全酸
濃度(重量%)及びAl濃度(重量%)を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 泰生 大阪府大阪市北区末広町3番3号 大同ケ ミカルエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 出本 昇 山口県徳山市大字上村580―1 (72)発明者 野間 義昭 山口県徳山市花畠町7―3 (72)発明者 竹下 竜二 山口県徳山市花畠町7―3

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】HSO或はHSOとHCl又はH
    NOとの混酸によるAl材の表面処理廃液であって残
    留酸として1%以上の遊離HSOを含む廃液を、ア
    ニオン交換膜を用いて拡散透析して遊離酸の大部分を回
    収除去し、次いでアニオン交換膜及びカチオン交換膜を
    用いて電気透析して残留遊離酸の殆んど全てを回収除去
    し、得られる脱酸液を蒸発濃縮してAl濃度8%
    以上の中性塩溶液を回収することを特徴とするAl材の
    表面処理廃液の処理方法。
JP28658889A 1989-11-01 1989-11-01 A▲l▼材の表面処理廃液の処理方法 Expired - Lifetime JPH0622659B2 (ja)

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