JPH0699178A - 化学メッキ廃液の電解処理方法 - Google Patents

化学メッキ廃液の電解処理方法

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JPH0699178A JP27795792A JP27795792A JPH0699178A JP H0699178 A JPH0699178 A JP H0699178A JP 27795792 A JP27795792 A JP 27795792A JP 27795792 A JP27795792 A JP 27795792A JP H0699178 A JPH0699178 A JP H0699178A
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Kazuhiro Hirao
和宏 平尾
Yukie Matsumoto
幸英 松本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 次亜リン酸及び亜リン酸イオンを含む化学メ
ッキ廃液を電解酸化処理して前記次亜リン酸及び亜リン
酸をオルトリン酸に変化する従来法では電極として鉛電
極や白金電極を使用していたが、耐久性や酸化効率の面
で満足のできる方法ではなかった。本発明は前記電解酸
化に使用する電極の材料を選択することにより、十分な
効率で次亜リン酸及び亜リン酸をオルトリン酸に変換で
きる方法を提供する。 【構成】 前記電極として二酸化鉛電極を使用する。こ
の二酸化鉛電極は安価であるだけでなく、条件によって
は100 %又はそれに近い収率で亜リン酸をオルトリン酸
に電解酸化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化学メッキ廃液中に含
有される次亜リン酸及び亜リン酸イオンを経済的かつ効
率的にオルトリン酸に電解的に酸化するための方法に関
する。
【0002】
【従来技術とその問題点】次亜リン酸を還元剤として添
加した化学メッキ液中では、金属イオンの還元析出過程
で前記次亜リン酸の酸化により亜リン酸が生成する。こ
のメッキ液中の亜リン酸濃度はメッキ操作の継続により
徐々に増加し、一定濃度以上に達すると自己分解が起
き、メッキ液として使用できなくなるため、該メッキ液
は自己分解を起こす前にメッキ廃液として廃棄される。
このメッキ廃液中には、次亜リン酸、亜リン酸、有機酸
及び重金属イオンが多く含まれ、各化合物は別個の方法
で処理されるが、その処理工程は煩雑である。例えば亜
リン酸の処理方法として過酸化水素や次亜塩素酸ナトリ
ウム等の酸化剤を加えて亜リン酸をオルトリン酸に酸化
し、これにカルシウム塩を添加して酸化により生成した
オルトリン酸をリン酸カルシウムとして沈澱除去する方
法がある。しかしこの方法では前記過酸化水素等の酸化
剤の酸化率が低く過剰量の酸化剤を加えたり、酸化率の
高い領域にpHを調整したり、あるいはタングステン酸
等の触媒を添加するなどして酸化率の向上が図られてい
る。
【0003】しかしこの方法では、添加する薬剤の使用
量が多くなって経済的でなくなるだけでなく、残留する
多量の薬剤の処理、該薬剤との反応により生ずる反応生
成物の二次処理が必要となり、更に廃液量が増加する等
の問題点があり、しかも亜リン酸を全てオルトリン酸に
酸化することは通常困難であり、前記方法は効率上及び
経済上有効な方法とは言いがたい。このような薬剤添加
による方法の限界に鑑み、電解的な方法により次亜リン
酸及び亜リン酸を次亜リン酸に変換する方法が提案され
ている。例えばこの電解酸化に鉛又は鉛合金から成る電
極を使用すると、鉛は安価であるが廃液の電解処理中に
鉛イオンの溶出が著しく、リン酸鉛を含む鉛化合物が蓄
積してしまう。一方白金電極や白金メッキチタン電極を
用いてパルス電解法により亜リン酸イオンを含む化学メ
ッキ廃液の電解酸化を行う場合は(特公昭63-80897
号)、白金が高価であるだけでなく、前記廃液中にはリ
ンゴ酸やクエン酸等の有機酸が多く含まれているため、
耐食性及び耐久性が不十分であるだけでなく、定電流法
により電解酸化処理する場合には亜リン酸の酸化効率が
極めて低いという問題点がある。
【0004】
【発明の目的】本発明は、次亜リン酸及び亜リン酸を含
む化学メッキ廃液を電解酸化して前記亜リン酸をオルト
リン酸に変換して沈澱除去する際の前記電解酸化に使用
する電極を適宜選択することにより前記酸化をほぼ定量
的にかつ安価に行うことのできる化学メッキ廃液の電解
処理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、次亜リン酸
及び亜リン酸イオンを含む化学メッキ廃液中の次亜リン
酸及び亜リン酸イオンを不溶性電極を使用して電解的に
酸化してオルトリン酸に変換する化学メッキ廃液の電解
処理方法において、前記不溶性電極として二酸化鉛電極
を使用することを特長とする化学メッキ廃液の電解処理
方法である。
【0005】以下本発明を詳細に説明する。前述の通り
次亜リン酸及び亜リン酸を含む化学メッキ廃液を電解処
理する場合には、電極特に陽極の選択が重要であり、本
発明では二酸化鉛電極を使用する。本発明方法に使用す
る二酸化鉛電極の電極基体は導電性及び耐食性を有する
ものであれば特に限定されず種々の物質が用いられる
が、チタン、タンタル、ニオブ、ジルコニウム、鉄、又
はこれらの合金等が好ましく使用される。通常前記チタ
ン、タンタル及びニオブ等の弁金属やこれらを主とする
合金を使用し、これらの中で特に望ましいのは取扱いの
容易性、耐食性等の点からチタンやこれらの合金であ
り、用途に応じてニオブ、タンタル等の他の弁金属やそ
の合金を使用する。これらの電極基体には十分な前処理
を施すことが望ましく、該前処理としてはブラスト処理
による表面積増大、酸洗による表面活性化、及び硫酸水
溶液等の電解液中で陰分極を行い基体表面から水素ガス
を発生させて表面洗浄を行いかつ該水素ガスにより一部
生成する水素化物による活性化を行う方法等がある。
【0006】この電極基体上に直接二酸化鉛層を形成し
ても良いが、チタン、タンタル、ニオブ、ジルコニウ
ム、スズ、アンチモン等の酸化物や、白金、パラジウム
等の貴金属を含む中間層を形成した後、前記二酸化鉛層
を形成することが望ましい。この中間層は発生する酸素
ガス等の浸透を防止して前記電極基体を保護するととも
に該電極基体と二酸化鉛層との親和力を高める機能を有
する。この中間層上に二酸化鉛層を形成して本発明方法
における陽極とする。二酸化鉛層の原料としては硝酸鉛
や塩基性炭酸鉛、酸化鉛を好ましく使用することができ
る。二酸化鉛層の形成方法は特に限定されないが、通常
は前記原料の水溶液中に前記中間層を形成した電極基体
を浸漬して陽極として電気メッキ法で二酸化鉛層を形成
する。この二酸化鉛陽極の対極である陰極の材料は特に
限定されず、対象とする化学メッキ廃液に対し化学的及
び電気化学的に安定な材料であれば任意に使用すること
ができ、例えばチタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタ
ル、タングステン、銅、ニッケル、鉄などを使用するこ
とができる。又チタン、鉄、ニオブ、タンタル、タング
ステン等の基体に電気メッキ法や化学メッキ法あるいは
蒸着法等の公知の方法で前記材料を被覆した電極を使用
することもできる。
【0007】これらの電極を使用して化学メッキ廃液中
の次亜リン酸及び亜リン酸をオルトリン酸へ電解酸化す
る際には、例えば次のような条件下で行うことができ
る。陽極の電流密度:1〜20A/dm2 好ましくは5〜10
A/dm2 、液温:常温〜80℃好ましくは40〜60℃、p
H:3〜10好ましくは7〜9である。前記廃液中に含ま
れる次亜リン酸及び亜リン酸イオン濃度は一定ではな
く、通常は0.5 モル/リットル程度であり、その場合に
は電流密度は5〜10A/dm2 でよいが、次亜リン酸及び
亜リン酸イオン濃度が高い場合例えば1モル/リットル
以上の場合には電流密度を10〜20A/dm2 程度まで高く
して処理することにより効率的な酸化処理を行うことが
できる。又逆に次亜リン酸及び亜リン酸イオン濃度が低
く0.5 モル/リットル以下の場合には電流密度を5A/
dm2 以下として副反応である酸素発生を抑制して更に効
率的な酸化処理を行うことが可能になる。このように化
学メッキ廃液中の成分濃度等に応じて前記範囲内で処理
条件を適宜設定することが望ましい。
【0008】本発明方法に従って二酸化鉛電極を使用し
て次亜リン酸や亜リン酸イオンを含む化学メッキ廃液の
電解酸化処理を行うと、100 %又はそれに近い収率で次
亜リン酸、亜リン酸をオルトリン酸に変換することがで
き、リン酸カルシウム等として回収除去し廃液中からリ
ン酸類を除去することができる。このように本発明方法
では陽極を二酸化鉛電極とすることにより次亜リン酸や
亜リン酸のオルトリン酸への電解酸化を効率的に行うこ
とができるが、それに同時に化学メッキ廃液中に含有さ
れる重金属イオンを陰極上に析出させて回収除去するこ
ともできる。
【0009】
【実施例及び比較例】次に本発明による化学メッキ廃液
中に含まれる次亜リン酸、亜リン酸の電解酸化処理の実
施例を記載するが、該実施例は本発明を限定するもので
はない。まず次のようにして本実施例の電極を作製し
た。チタン板(50×50mm)をシュウ酸で洗浄した後、
30重量%の硝酸鉛水溶液中に浸漬して陰極であるチタン
板と対向させ液温50℃、電流密度2A/dm2 、pH0〜
2の条件で二酸化鉛の厚みが0.2 mmになるまで二酸化
鉛を前記チタン板に電着して本実施例の電極とした。一
方白金被覆厚が約3μmの市販の白金メッキチタン電極
を本実施例電極と同じ寸法に切出し、これを比較例の電
極とした。
【0010】次に本実施例の電極を陽極とし、対極にチ
タン板を対向させ、試験液として、亜リン酸水素二ナト
リウム1モル/リットルと次亜リン酸0.4 モル/リット
ル及びリンゴ酸0.2 モル/リットルの混合溶液を用い、
表1中に示すpH、温度、電流密度、通電量の6種類の
条件で定電流電解を行い、次亜リン酸及び亜リン酸が検
出されなくなるまですなわちオルトリン酸が100 %の収
率になるまで電解酸化処理を行った。次いで電解前後の
試験液をイオンクロマト法(カラム:東ソー株式会社製
IC−アニオン−SW、溶離液:5ミリモルのクエン酸
溶液、電気伝導度検出器:東ソー株式会社製IC−801
0)により分析し、酸化効率と収率を算出した。その結
果を表1に示した。又電極を比較例の電極としたこと以
外は前記条件と同一条件で試験液の電解酸化処理を行
い、そのときの酸化効率と収率を算出し、その結果を表
1に示した。
【0011】
【表1】
【0012】表1から、二酸化鉛電極を使用した本実施
例では、理論電気量(96.5A・Hr/リットル)の約1.
5 〜2.0 倍の電気量(50〜67%の効率)で次亜リン酸及
び亜リン酸を100 %の収率でオルトリン酸に酸化するこ
とができたことが判る。そして白金メッキチタン電極を
使用した比較例では、効率及び収率とも極めて低く、約
3%以下であった。
【0013】
【発明の効果】本発明は、次亜リン酸及び亜リン酸イオ
ンを含む化学メッキ廃液中の前記次亜リン酸及び亜リン
酸イオンを不溶性電極を使用して電解的に酸化してオル
トリン酸に変換する化学メッキ廃液の電解処理方法にお
いて、前記不溶性電極として二酸化鉛電極を使用するこ
とを特徴とする化学メッキ廃液の電解処理方法である。
本発明方法に二酸化鉛電極を使用すると、従来鉛電極の
ように電極物質が溶出したり、あるいは白金電極のよう
に酸化効率が低くなったりすることがなく、十分な耐久
性及び十分な酸化効率で化学メッキ廃液中の次亜リン酸
及び亜リン酸をオルトリン酸に電解酸化的に変換するこ
とができる。このようにした生成したオルトリン酸はカ
ルシウム塩等として沈澱除去から容易に系外に取り出す
ことができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次亜リン酸及び亜リン酸イオンを含む化
    学メッキ廃液中の前記次亜リン酸及び亜リン酸イオンを
    不溶性電極を使用して電解的に酸化してオルトリン酸に
    変換する化学メッキ廃液の電解処理方法において、前記
    不溶性電極として二酸化鉛電極を使用することを特徴と
    する化学メッキ廃液の電解処理方法。
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CN105776443A (zh) * 2016-04-06 2016-07-20 上海应用技术学院 一种二氧化铈和石墨共掺杂塑片二氧化铅电极的制备方法

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