JPH1112768A - 塩化鉄系エッチング廃液の再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄粉を用いてより大量のエッチング廃液をよ
り少ない動力で効率的に還元処理することが可能な塩化
鉄系エッチング廃液の再生方法を提供する。 【解決手段】 銅、ニッケル等の鉄よりイオン化傾向の
小さい不純物金属イオンを含む塩化鉄系エッチング廃液
１１に鉄粉を混入し、鉄粉と金属イオンとを反応させ
て、不純物金属イオンを除去する塩化鉄系エッチング廃
液の再生方法である。鉄粉を保持する攪拌槽１８の底部
から塩化鉄系エッチング廃液１１又はその中間処理液で
ある塩化鉄系廃液１７を供給すると共に、攪拌槽１８の
上部から湧出する鉄粉処理液１９を取り出し、攪拌槽１
８の底部に循環供給することにより流動床を形成して、
鉄よりイオン化傾向の小さい金属イオンの除去された鉄
粉処理液１９を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ用の
リードフレームやブラウン管のシャドーマスク等をエッ
チング加工する際に生じる塩化鉄系エッチング廃液か
ら、鉄よりイオン化傾向の小さい金属イオン（例えば、
銅、ニッケル）を除去して、エッチング液として再生処
理する場合に好適に適用できる塩化鉄系エッチング廃液
の再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＩＣ、ＬＳＩ用のリードフレーム
やシャドーマスクには、例えば、銅、鉄−ニッケル合金
材等からなる板状物が使用され、これらの板状物は塩化
第２鉄を多量に含むエッチング液で部分的に腐食処理す
ることにより製造されている。エッチング液はエッチン
グ処理によって含まれる塩化第２鉄が還元されて塩化第
１鉄になり、塩化第２鉄の濃度が低下してエッチング効
率が悪くなるので、定期的にエッチング液の交換が行わ
れている。このエッチング処理後の廃液であるエッチン
グ廃液には高濃度の鉄イオンの他に、貴重な銅イオン、
ニッケルイオンが相当量含まれている。また、このエッ
チング廃液からこれらの金属イオンを除去すれば、再度
使用できるエッチング液を得ることができる。そこで、
例えば、特開平１−１６７２３５号公報には、エッチン
グ廃液中に鉄屑や鉄粉を添加し、エッチング廃液中の鉄
よりイオン化傾向の小さい金属イオン（例えば、銅イオ
ン、ニッケルイオン）を還元して、廃液中の銅及びニッ
ケルを回収し、エッチング液を再生するという方法が提
示されている。ところが、この公報記載の方法において
は、回収される銅やニッケルの品位が低く、更には、屑
鉄を使用して反応をさせる場合には、エッチング廃液と
の反応速度が遅いという問題がある。そこで、特開平６
−１２７９４６号公報には銅、ニッケル及び少量のクロ
ムを含有する塩化鉄系の強酸廃液中に鉄粉を添加し、酸
化還元電位（ＯＲＰ）及び鉄イオン濃度を制御して、溶
存している銅及びニッケルイオンを順次置換析出させ、
こうして生成された精製塩化鉄溶液から、水酸化第２鉄
等の懸濁性不純物を分離除去する塩化鉄系エッチング廃
液の再生方法が提示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−１２７９４６号公報に記載の方法においては、金属
イオンの還元除去作業を、攪拌槽内に攪拌羽根を設け、
この攪拌羽根をモータによって回転駆動して攪拌を行っ
ているので、以下の〜に示すような問題があった。 エッチング廃液を処理する場合には、攪拌槽中のエッ
チング廃液を良好な流動状態に維持して、多量の鉄粉を
分散状態で保持させることが不可欠の条件であるが、攪
拌羽根方式のような機械攪拌反応槽では、該鉄粉をエッ
チング廃液中に分散状態で保持させるには設備的限界
（例えば、大型の攪拌羽根を回転する大型モータは非常
に高額なものとなる）があり、大量のエッチング廃液処
理には不向きである。 比重の大きい鉄粉をエッチング廃液中に大量かつ均一
に分散させて、この懸濁流動状態を維持するには攪拌羽
根を駆動させるために大きな動力を必要とし、運転コス
トが高くなる。 攪拌羽根により鉄粉が高速攪拌されるため、攪拌槽の
内壁及び攪拌羽根に鉄粉が接触して、それぞれの磨耗量
が大きくなり攪拌槽の保全費用が高くなる。 攪拌槽の隅の部分に鉄粉が滞留して鉄粉とエッチング
廃液の攪拌が十分に行えないデッドスペースができるた
め、攪拌効率が低下し、エッチング廃液中の鉄よりイオ
ン化傾向の小さい金属イオンを除去するのに必要な処理
時間が長くなる。 攪拌羽根を使用して強制攪拌を行う攪拌槽において
は、小粒径の鉄粉を用いることにより良好な懸濁流動状
態を比較的容易に保つことができることが知られている
が、このような特別サイズの鉄粉の原料コストは高くな
る。

【０００４】また、エッチング廃液を攪拌槽に入れて鉄
粉を用いて、不純物金属を還元除去しようとする場合、
塩化第２鉄イオンが存在すると、先に塩化第２鉄イオン
の還元反応が起こって鉄粉が消費され、これによって最
終的にエッチング廃液中の第１鉄及び第２鉄イオンの総
量が増加し、使用できる所定の濃度のエッチング液とす
るためには最終的に希釈する必要があるので、必要以上
の大量のエッチング液が発生し、保管設備の大型化と、
生じたエッチング液の全部を使用しない場合には、使用
しない余剰のエッチング液の処理との問題が発生してい
た。一方、前記エッチング廃液の処理方法に用いること
ができる鉄粉の製造方法として、例えば、特公昭５７−
４４７２４号公報に記載の方法があり、この方法は以下
の４工程からなる。即ち、第１の工程において、純酸素
吹錬製鋼転炉で発生したダストを湿式法で回収し、該ダ
ストを分級して４４μｍ以下のサイズの粒子を３０％以
下にし、ついで、第２の工程で、粗粒ダストを湿式微粉
砕機によってスケール、スラグ等の不純物を剥離し、第
３の工程で、剥離後のダストから不純物を除去して金属
鉄を得、第４の工程において、この金属鉄を精製するこ
とにより鉄粉を取り出すようにしている。しかし、前記
特公昭５７−４４７２４号公報記載の鉄粉の製造方法で
は、ダストから不純物を除去して鉄粉を得る工程が、分
級、薄流選鉱あるいは磁力選鉱により行われるので、ダ
ストの処理能力が低く、大量処理が困難であるという問
題がある。また、金属鉄を精製する工程において、酸化
鉄精錬あるいは希酸浸出による精製処理等を組み合わせ
て処理が行われるのでコスト高となるという問題があ
る。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、
鉄粉を用いてより大量のエッチング廃液をより少ない動
力で効率的に還元処理することが可能で、更には塩化鉄
系エッチング廃液中の銅、ニッケル等のように鉄よりイ
オン化傾向の小さい金属イオン（以下、「不純物金属イ
オン」という場合もある）を還元回収することが可能な
塩化鉄系エッチング廃液の再生方法を提供することを目
的とする。また、エッチング廃液に鉄粉を入れて銅、ニ
ッケル等の金属を還元して回収し、最終的に第２鉄イオ
ンを所定の濃度にした場合に生じるエッチング液の余剰
分を削減して、設備費用やこれに伴う生産コストを削減
することのできる塩化鉄系エッチング廃液の再生方法を
提供することを他の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る塩化鉄系エッチング廃液の再生方法は、攪拌槽内の
銅、ニッケル等の鉄よりイオン化傾向の小さい金属イオ
ンを含む塩化鉄系廃液に、鉄粉を混入し、該鉄粉と前記
金属イオンとを反応させて、該金属イオンを析出除去し
た後、鉄粉処理液を酸化処理する塩化鉄系エッチング廃
液の再生方法において、前記攪拌槽に前記塩化鉄系廃液
を供給すると共に、該攪拌槽の上部から前記鉄粉を反応
させた後の前記鉄粉処理液を取り出して、該攪拌槽の底
部に循環供給することにより前記鉄粉が分散浮遊した流
動床を形成し、前記攪拌槽の上部から余剰の前記鉄粉処
理液を取り出している。本発明に係る塩化鉄系エッチン
グ廃液の再生方法は、攪拌槽の上部から不純物金属イオ
ンが除去された鉄粉処理液を取り出して、これを攪拌槽
の底部に循環供給することにより流動床を形成させるの
で、流動床の状態を適正範囲に維持するのに必要な流動
媒体を、鉄粉処理液だけでまかなうことができる。従っ
て、供給される塩化鉄系廃液が変動した場合にも安定し
て流動床を形成でき、結果として塩化鉄系廃液と鉄粉と
の反応を安定状態で行うことができる。更には、攪拌槽
の上部から鉄粉処理液の一部を取り出し、底部から供給
するようにしているので、攪拌槽内に反応に寄与しない
デッドスペースを生じさせることなく、流動床を形成す
ることができ、供給される塩化鉄系廃液中の不純物金属
イオンの除去効率を高めることができる。

【０００６】本発明に係る塩化鉄系エッチング廃液の再
生方法において、前記塩化鉄系廃液は前記攪拌槽の底部
から供給して、前記流動床の形成を助長するようにする
のが好ましく、これによって、塩化鉄系廃液と鉄粉の接
触度合いを増して処理速度を高めることができる。ま
た、本発明に係る塩化鉄系エッチング廃液の再生方法に
おいて、前記攪拌槽の上部には、前記流動床が形成され
る流動床形成部より拡径して上昇液の流速を遅くし、分
散浮遊する鉄粉の上昇を抑える鉄粉分離部を設けるのが
好ましい。これによって、攪拌槽内の流体の上昇流が鉄
粉分離部で減速して、所定粒度以上の鉄粉が鉄粉分離部
へ浮遊移動することがなく、攪拌槽内の流量が多少変動
した場合でも流動床の上端を固定位置に保持することが
でき、安定な条件で不純物金属イオンの除去を行うこと
ができる。以上の発明に係る塩化鉄系エッチング廃液の
再生方法において、前記攪拌槽に供給される塩化鉄系廃
液が、塩化鉄系エッチング廃液を、予め電気分解処理に
より第２鉄イオンの一部又はその殆ど全部を第１鉄イオ
ンに還元した還元塩化鉄水溶液としたものとするのが好
ましく、この理由は以下の通りである。塩化鉄系エッチ
ング廃液を前記のように電気分解処理によって、第２鉄
イオンを第１鉄イオンに還元しても、第１鉄イオン及び
第２鉄イオンのトータルの鉄イオン濃度は変化しないこ
とになる。従って、最終工程で第１鉄イオンを酸化処理
（例えば、塩素ガスを吹き込んで）して第２鉄イオンに
する塩化鉄系廃液の再生処理に際して、鉄分の量は変化
しないので、再生された適正濃度のエッチング液を余剰
に増量させることがないことになる。即ち、従来のよう
に鉄粉のみを使用して処理すると、含まれる第２鉄イオ
ンと鉄粉が反応して第１鉄イオンになる反応もおこるの
で、結果として含まれる鉄分の量が必要以上に増加し、
最終工程で第１鉄イオンを酸化処理した場合には余剰液
が発生することになるが、本発明においては、鉄粉を使
用しないで第２鉄イオンを第１鉄イオンに還元している
ので、余剰液の発生を極力防止でき、これによって余剰
液の処理に掛かるコストを削減できると共に、処理設備
をコンパクトにすることが可能である。さらに、塩化鉄
系廃液の再生処理における鉄粉使用量を削減できるの
で、処理コストを低減できる。

【０００７】ここで、前記電気分解処理における前記塩
化鉄系エッチング廃液の平均電解電圧を１〜４．５Ｖ
（更に、好ましくは１．５〜３Ｖ）、電流密度を２〜４
０Ａ／ｄｍ² （更に好ましくは、３〜２０Ａ／ｄｍ² ）
の範囲に制御するのが好ましい。これによって、電気分
解処理における電解電圧、電流密度を特定範囲に制御す
るので、塩化鉄系廃液に含まれる銅、ニッケル等の不純
物金属イオンを析出させることなく、必要な還元効果を
保持して、さらに効率的な塩化鉄系廃液の再生処理がで
きる。なお、電解電圧が１Ｖより低いと、第２鉄イオン
を第１鉄イオンに還元するための理論電解電圧より実質
的に低くなり、還元効果が得られない。逆に電解電圧が
４．５Ｖを超えると、塩化鉄系エッチング廃液に含まれ
る銅、ニッケル等の不純物金属イオンを析出させるので
好ましくない。また、電流密度が２Ａ／ｄｍ² より低い
と、塩化鉄系廃液の処理能力が低下するために、所定量
の液を処理するには、設備を大型化する必要がある。そ
して、電流密度が４０Ａ／ｄｍ² を超えると、電解電圧
が高くなって電力コストが上がり不経済である。さら
に、電極における負荷が大きくなって、その寿命を低下
させると共に、不純物金属イオンの析出を促すので好ま
しくない。また、前記電気分解処理における電気分解槽
の陽極板及び陰極板間の極間距離を１．５〜５０ｍｍと
するのが好ましい。このように構成することによって、
電気分解槽における陽極板及び陰極板間の極間距離を特
定範囲とするので、陽極板で発生する塩素ガスの陰極部
への侵入を抑制して、第１鉄イオンの酸化を抑止できる
と共に、電解電圧の増加を抑えることができる。ここ
で、極間距離が１．５ｍｍより短くなると、陽極板で発
生する塩素ガスが隔膜を透過して陰極部に侵入しやすく
なり、ここで第１鉄イオンが酸化（ＦｅＣｌ₂ ＋（１／
２）Ｃｌ₂ →ＦｅＣｌ₃ ）される要因となる。また、電
極面への液の供給が実質的に困難となるので、銅、ニッ
ケル等の金属が析出しやすくなる。また、極間距離が５
０ｍｍを超えると、電解電圧が増加して電力コストが高
騰するので好ましくない。更に望ましい極間距離は２〜
２０ｍｍの範囲である。

【０００８】そして、前記電気分解処理を行う電気分解
槽を、通液性を有する隔膜により陽極を備えた陽極室
と、陰極を備えた陰極室に仕切り、前記塩化鉄系エッチ
ング廃液を前記陰極室の一部から供給し、該陰極室を通
過して還元処理される前記還元塩化鉄水溶液を該陰極室
の他部から取り出すようにすることも可能である。これ
によって、陽極板で発生する塩素ガスが、供給される塩
化鉄系エッチング廃液や還元塩化鉄水溶液に実質的に混
ざり合うのを防止できて、効率的な電気分解を行うこと
ができる。以上の電気分解処理によって処理される前記
還元塩化鉄水溶液中の残存した第２鉄イオンの濃度を１
０〜１２０ｇ／リットルとするのが好ましい。この理由
は、還元塩化鉄水溶液中の第２鉄イオンの濃度を１０ｇ
／リットルより少なくすると、単位電流に対して第２鉄
イオンを第１鉄イオンに還元する量が減少すると共に、
更に含まれる銅イオン、ニッケルイオンが析出して、銅
やニッケルが生じるので、好ましくない。また、還元塩
化鉄水溶液中の第２鉄イオンの濃度が１２０ｇ／リット
ルを超えると、前記攪拌槽で第２鉄イオンが鉄粉と反応
するので、鉄粉の消費量が増加し、これに伴い余剰なエ
ッチング液が増加する。以上のことから還元塩化鉄水溶
液中の第２鉄イオンの濃度は１０〜１２０ｇ／リットル
の範囲とするが、より好ましくは更にその範囲で１００
ｇ／リットル以下とするのがよい。ここで、前記電気分
解処理において前記陽極から生成する塩素ガスの一部又
は全部を前記攪拌槽から取り出される前記鉄粉処理液に
吹き込んで、第１鉄イオンの一部を酸化して第２鉄イオ
ンにするのが好ましい。これによって、不用な副産物を
生成することなく、塩化鉄系エッチング廃液の再生処理
を効率的に行うことができる。

【０００９】また、本発明に使用する鉄粉に、製鋼炉か
ら発生するＣａＯ等の不純物を含むダストから湿式法に
より鉄粉ダストを回収し、該鉄粉ダストを粉砕して水洗
して前記不純物を除去し、更に酸洗した精製鉄粉を使用
するのが好ましい。これによって、製鋼炉から生成する
鉄粉の有効利用ができ、更には、再生処理されたエッチ
ング液中にＣａＯ等の不純物を少なくすることができ
る。前記鉄粉ダストの酸洗は、該鉄粉ダストを貯留する
沈澱槽に傾斜配置されて、上部に酸液注入口を備えたス
クリューコンベアによって徐々に排出される過程におい
て行わせることも可能であり、これによって、塩化鉄系
廃液の還元処理に用いる鉄粉を連続処理によって大量か
つ安価に製造できる。ここで、沈澱槽の酸洗処理液の水
素イオン濃度がｐＨ０．５〜３とするのが好ましい。こ
れによって、精製鉄粉中のＣａＯ等の不純物量を所定の
水準に維持することができると共に、酸液コスト、処理
コスト、設備保全コストを適正範囲で管理することがで
き、さらに低コストで塩化鉄系廃液の再生処理を行うこ
とができる。なお、酸液の水素イオン濃度（ｐＨ）が
０．５より小さいと、酸液の腐蝕性が激しくなり、設備
に特別な耐酸処理を施す必要があり、設備保守コストが
上昇する。一方、前記水素イオン濃度が３より大きくな
ると、鉄粉に固着するスケール、スラグ等を含む不純物
を充分に溶出することができないので好ましくない。

【００１０】なお、以上に記載した本発明に係る塩化鉄
系エッチング廃液の再生方法において、塩化鉄系廃液と
は、塩化第１鉄（ＦｅＣｌ₂ ）、塩化第２鉄（ＦｅＣｌ
₃ ）を含有するエッチング廃液等の酸性の水溶液をい
い、エッチングの過程において、銅、ニッケル、クロム
等の鉄よりイオン化傾向の小さい金属イオンが含まれて
いる。鉄粉とは、例えば、粒径が４４〜２５０μｍであ
る粉末状の鉄であり、形状は球状、ポーラス状等が含ま
れるが、これに限定されるものではなく、還元鉄粉、ア
トマイズ法によって製造された鉄粉、鉄を粉砕した鉄粉
等の適用が可能である。流動床とは、攪拌槽内に供給さ
れる鉄粉が、下部から供給される流れにより、自らの重
力及び粘性抵抗とで均衡し、一定空間内で浮遊流動する
鉄粉密度の高い領域をいう。鉄粉処理液とは、流動床を
通過してその上方域に湧出する銅、ニッケル等の不純物
の金属イオンが還元除去された水溶液を主体として、液
中に未分離の鉄粉や固形浮遊物を、少量、例えば２０ｗ
ｔ％以下程度を含有する場合も含めて定義される。鉄粉
分離部とは、攪拌槽を上下方向に分割するように区画さ
れた流動床の上方に位置する領域をいうが、互いが物理
的に仕切られているわけではない。この鉄粉分離部はそ
の水平断面積が上方に拡大しているので、攪拌槽の下部
から供給される塩化鉄水溶液の流速が低下して、浮遊流
動する鉄粉が鉄粉分離部に侵入上昇することなく、流動
床内に保持される働きをする。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態つき説明し、本発明
の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施例
に係る塩化鉄系エッチング廃液の再生方法を適用した廃
液処理設備の概念的構成説明図、図２は同廃液処理設備
の電気分解装置の説明図、図３〜図７はそれぞれ電気分
解装置における塩化鉄系エッチング廃液の供給位置、及
び還元塩化鉄水溶液の取出位置の配置の複数のパターン
を示す模式図、図８は同廃液処理設備の鉄粉精製設備の
構成説明図、図９は鉄粉精製設備における水洗装置及び
酸洗装置の側断面図、図１０は図９のＩ−Ｉ線による断
面図、図１１は鉄粉ダストを得るための鉄粉捕集設備の
配置図、図１２は同廃液処理設備の攪拌槽の説明図、図
１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ電気分解装置に
おける電解電圧、電流密度、及び第２鉄イオン濃度の時
間推移図、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は塩
化鉄系廃液の再生処理におけるイオン濃度の推移模式
図、図１５は鉄粉ダストのＣａＯ濃度の推移図、図１６
は本発明の第２の実施例に係る塩化鉄系エッチング廃液
の再生方法を適用したエッチング廃液処理設備の説明
図、図１７は同設備に使用する第２の攪拌槽の断面図、
図１８は第２の攪拌槽の他の例を示す側断面図、図１９
は図１８のII−II線による矢視図である。

【００１２】（第１の実施例）まず、本発明の第１の実
施例に係る塩化鉄系エッチング廃液の再生方法を適用し
た廃液処理設備１０の構成について、図１〜図１２を参
照して説明する。図１に示すように、廃液処理設備１０
は、原料である塩化鉄系エッチング廃液１１中の第２鉄
イオンを第１鉄イオンに還元するための電気分解装置１
２と、製鋼炉の一例である転炉１３から取り出される鉄
粉ダスト１４を精製して精製鉄粉１５を得る鉄粉精製設
備１６と、電気分解装置１２で処理された還元塩化鉄水
溶液１７と鉄粉精製設備１６によって得られた精製鉄粉
１５とを攪拌して還元塩化鉄水溶液１７から不純物金属
を析出させる攪拌槽１８と、攪拌槽１８から取り出され
る鉄粉処理液１９中の第１鉄イオンを酸化して第２鉄イ
オンとして再生したエッチング液２０を得るための塩素
処理装置２１とを具備している。以下、上記した構成を
有する廃液処理設備１０の各装置の構成について説明す
る。まず、電気分解装置１２の具体的構成を、図２〜図
７に参照して具体的に説明する。図２に示すように、電
気分解装置１２は、陽極板（アノード）２３及び陰極板
（カソード）２４が所定間隔で保持され、下部に塩化鉄
系エッチング廃液１１の液入口２５を、上部に処理され
た還元塩化鉄水溶液１７の液出口２６をそれぞれ備える
電気分解槽２７と、陽極板２３及び陰極板２４に電解電
圧を印加するための直流電源部２８と、電気分解槽２７
の電流密度（Ｄ）、還元塩化鉄水溶液１７中の第２鉄イ
オン濃度（Ｃ）、陽極板２３から発生する塩素ガス量等
のデータが入力され、電解電圧（Ｅ）及び塩化鉄系エッ
チング廃液１１の供給流量（Ｑ）等を制御するための制
御部２９とを有している。

【００１３】電気分解槽２７は、陽極板２３の周囲に配
置された隔膜３０によって陽極室３１と陰極室３２とに
仕切られており、陽極室３１の上部には陽極板２３から
発生する塩素ガスを捕集するための塩素ガス排出口３３
が設けられている。本実施例では、塩化鉄系エッチング
廃液１１の電気分解槽２７への供給位置、及び電気分解
槽２７で処理された還元塩化鉄水溶液１７の取出位置
は、図２に示すように、塩化鉄系エッチング廃液１１の
液入口２５と還元塩化鉄水溶液１７の液出口２６を陰極
室３２側に設けることによって、カソード側供給、カソ
ード側取出となるパターンを採用した。このようにする
ことによって、供給される塩化鉄系エッチング廃液１１
及び処理された還元塩化鉄水溶液１７中の第１鉄イオン
が、陽極板２３で発生する塩素ガスによって酸化される
ことが少なく、かつ陰極板２４の表面近くに塩化鉄系エ
ッチング廃液１１中の第２鉄イオンを速やかに供給する
ことができる。しかし、上記した塩化鉄系エッチング廃
液１１の液入口２５及び還元塩化鉄水溶液１７の液出口
２６の配置は、図３〜図７に示すパターンの電気分解槽
３４〜３７、３７ａとすることもできる。また、各パタ
ーンの電気分解槽３４〜３７、３７ａにおいて、塩化鉄
系エッチング廃液１１の液入口２５と還元塩化鉄水溶液
１７の液出口２６の形成位置を必要に応じて上下入れ換
えることもできる。また、図２〜図７の電気分解槽２
７、３４〜３７、３７ａにおいては、一対の陽極板２３
と陰極板２４の組み合わせからなる例を概念的に示して
いるが、実際には隔膜によって陽極室と陰極室とが仕切
られた部分が複数配列された構造のものである。なお、
図７においては、陽極板２３が完全に隔膜３０によって
仕切られ、上部から塩素ガスを排出するようになってい
る。また、本発明は図２〜図７の例に電気分解槽は限定
されるものではなく、例えば周知のフィルタープレス方
式、バス方式があり、電気分解槽への電力の供給におい
ては、周知のモノポール方式とバイポール方式がある。

【００１４】陽極板２３には、チタンにルテニウム酸化
物を部分的に被覆してなる、例えば、ペルメック社製の
ＤＳＥ電極、あるいはＤＳＡ電極等が好ましく用いられ
る。陽極板２３に白金被覆チタンや黒鉛板等を電極とし
て用いることもできるが、低塩素過電圧、高酸素過電圧
で、しかも電気抵抗の低いＤＳＥ電極を用いるのが望ま
しい。陰極板２４の材料としては、黒鉛、チタン、鉄、
ステンレス、銅、ニッケル、ニッケル合金等が適用可能
であり、水素過電圧が高く、電気抵抗の小さいチタン又
はニッケル合金を用いることが望ましい。そして、陽極
板２３及び陰極板２４の形状は、小さな切れ目を多数形
成した金属板を引延して得られる網状の所謂エキスパン
ドメタルのような形状、棒状、板状、すだれ状等のもの
でもよい。図２において、隔膜３０は、陽極板２３で発
生する塩素ガスを陰極室３２から遮断して、陰極室３２
における塩化第１鉄の酸化反応（ＦｅＣｌ₂ ＋（１／
２）Ｃｌ₂ →ＦｅＣｌ₃ ）を阻止すると共に、塩素ガス
を捕集する働きを有する。隔膜３０の材料には、通液性
を有するが、発生する塩素ガスの遮断が良好で安価な材
料が望ましい。具体的には濾布、イオン交換樹脂が適し
ており、ここでは厚みが約１ｍｍである株式会社泉製の
濾布（商品名「パイレンフィラメントＰＦ４０００」）
を使用した。

【００１５】なお、陽極板２３及び陰極板２４の間の極
間距離Ｌはこの実施例においては、８ｍｍとして設定し
たが、必要に応じて極間距離Ｌ、即ち極間隙間を１．５
〜５０ｍｍの範囲で変更することも可能であり、望まし
くは極間距離Ｌを２〜２０ｍｍの範囲で設定するのがよ
い。制御部２９は、例えば、所定の処理プログラムを予
め入力し、入力されたプログラムによって処理を行うプ
ログラムコントローラー（シーケンサ）等からなる制御
装置であるが、これを省略して、オペレータ自身で、供
給流量Ｑ、電解電圧Ｅ等の制御操作を行うこともでき
る。この制御部２９の機能について説明すると、電気分
解槽２７に供給される電流ｉは、直流電源部２８と電気
分解槽２７の間に設けられた電流計３８によって測定す
ることができ、この電流値を陽極板２３及び陰極板２４
の有効面積Ｓで除算して電流密度Ｄ（＝ｉ／Ｓ）を求め
ることができる。また、電気分解槽２７から取り出され
る還元塩化鉄水溶液１７中の金属イオン濃度（第２鉄イ
オン濃度）Ｃは必要に応じて連続的又は間欠的にイオン
メータ等で測定することができる。そして、制御部２９
においては、前記電流密度Ｄ及び第２鉄イオン濃度Ｃの
制御データが入力され、該制御データに基づいて電解電
圧Ｅ、及び塩化鉄系エッチング廃液１１の供給流量Ｑを
調整することができるようになっている。次に、転炉１
３から取り出される鉄粉ダスト１４を精製して精製鉄粉
１５を製造することができる鉄粉精製設備１６につい
て、図８〜図１０を参照して具体的に説明する。

【００１６】図８に示すように、鉄粉精製設備１６は、
鉄粉ダスト１４の原料フィーダ４０と、一次磨鉱ボール
ミル４１と、予備洗浄エーキンス４２と、二次磨鉱バイ
ブロミル４３と、水洗装置４４と、酸洗装置４５と、二
次洗浄エーキンス４６と、気流乾燥機４７と、振動篩い
機４８とを有し、これらの装置を直列に配列することに
よって精製鉄粉１５の製造がなされている。なお、水洗
装置４４及び酸洗装置４５を除く以上の装置はその構造
が周知であるので、詳しい説明を省略する。以下に、図
９、図１０を参照しながら、鉄粉精製設備１６の要部を
なす水洗装置４４と酸洗装置４５の構成について説明す
る。図示するように、水洗装置４４は、鉄粉ダスト１４
の処理物が投入される逆円錐状の第１の沈澱槽４９と、
第１の沈澱槽４９の沈澱物を洗浄して搬出するためのス
クリューコンベア５０とを有する。一方、酸洗装置４５
は、水洗装置４４のスクリューコンベア５０の上部から
排出される洗浄鉄粉が投入される逆円錐状の第２の沈澱
槽５１と、該第２の沈澱槽５１の沈澱物を掬い上げて洗
浄、分級、及び水分除去を行うためのスクリューコンベ
ア５２とを有する。スクリューコンベア５０、５２は、
それぞれの下部が第１の沈澱槽４９、第２の沈澱槽５１
に浸漬され、水平方向に対して１０〜５０度の角度を有
して傾斜配置されており、スクリューコンベア５０、５
２の少なくとも上部は開放されたトラフ構造となってい
る。そして、スクリューコンベア５０、５２の内部に
は、第１、第２の沈澱槽４９、５１の底部に堆積する沈
澱物を掻き上げて上昇移動させるための螺旋体（スクリ
ュー）５３、５４がそれぞれ設けられている。螺旋体５
３、５４を図示しないモータ等で回転させることによ
り、第１、第２の沈澱槽４９、５１の底部に溜まった沈
澱物がスクリューコンベア５０、５２によって上部に徐
々に搬送されるようになっている。

【００１７】また、それぞれのスクリューコンベア５
０、５２の螺旋体５３、５４の上部には水供給管５５及
び酸液供給管５６が設けられている。水供給管５５には
水放出口５７が、酸液供給管５６には酸液注入口５８が
それぞれ設けられ、スクリューコンベア５０、５２の上
部の開放された部分に洗浄水及び酸洗液をそれぞれ供給
できるようになっている。従って、スクリューコンベア
５０、５２内をそれぞれ螺旋体５３、５４の回転によっ
て上昇移動する沈澱物と、スクリューコンベア５０、５
２内を重力によりそれぞれ流下する洗浄水、酸洗液と
が、効果的に攪拌、混合されるので、沈澱物中の比較的
粒径の小さい粒子が洗い流されてスクリューコンベア５
０、５２内を下降して第１、第２の沈澱槽４９、５１に
蓄積され、微粉部分の除去された沈澱物がスクリューコ
ンベア５０、５２の上部に下方を向いて設けられた排出
口５９、５９ａからそれぞれ排出されている。なお、前
記した予備洗浄エーキンス４２及び二次洗浄エーキンス
４６もそれぞれスクリューコンベアを有し、前記した水
洗装置と同一の構造をしている。なお、転炉１３から鉄
粉精製設備１６に供給される鉄粉ダスト１４の採取は、
例えば図１１に示す鉄粉捕集設備６０によって行うこと
ができる。即ち、図示するように、転炉１３の上部に、
転炉１３から発生するダスト及び発生ガスを捕集するた
めのフード部６１が配設されており、フード部６１には
排気系６２の始端が接続されており、排気系６２の終端
には、後述するダスト捕集操作によって無害化されたガ
スを大気中に放出する煙突６３が接続されている。排気
系６２の上流側をなす第１直管部６２ａの上端と下部に
はそれぞれ第１水噴出口６７と第１捕捉ダスト排出口６
７ａとが設けられている。この第１水噴出口６７より水
を第１直管部６２ａ内に噴射して、排気系６２内を流れ
る発生ガスと接触させ、発生ガス中の鉄粉を含むダスト
を水によって殆ど（９５％）捕捉する。そして、捕捉さ
れたダストは、噴射水に混入された状態で、第１捕捉ダ
スト排出口６７ａを通して、後述する湿式分級機６４に
給送されることになる。

【００１８】また、図１１に示すように、第１直管部６
２ａの下流側には水平段部を介して第２直管部６２ｂが
連設されており、その上端と下部にはそれぞれ第２水噴
出口６５と第２捕捉ダスト排出口６５ａとが設けられて
いる。この第２水噴出口６５より水を第２直管部６２ｂ
内に噴射して、排気系６２内を流れる発生ガスと接触さ
せ、発生ガス中に含まれる残りのダスト（５％）を殆ど
捕捉することができる。そして、捕捉したダストを混入
した噴射水は、第２捕捉ダスト排出口６５ａを通して、
ダスト処理槽６６へ送られる。なお、この噴射水はわず
かな量のダストしか含んでいないので、ポンプＰを用い
ることによって、第１水噴出口６７から第１直管部６２
ａ内に噴射するための噴射水として有効に用いることが
できる。湿式分級機６４はダスト沈澱槽６８を有してお
り、このダスト沈澱槽６８には、図１１に示すように、
第１直管部６２ａから排出される鉄粉を含むダストが、
噴射水と共に供給される。そして、鉄粉を含むダストの
みがダスト沈澱槽６８の底部に沈澱ダストＤとして沈澱
される。ダスト沈澱槽６８内には、長尺の管体６９ａ
と、管体６９ａ内を回転する螺旋体６９とからなるスク
リューコンベア７０が配設されており、その始端はダス
ト沈澱槽６８内に位置すると共に、終端はダスト沈澱槽
６８の上縁より上方に突出している。また、スクリュー
コンベア７０の終端には、洗浄水供給装置７０ａが配設
されている。

【００１９】従って、このような湿式分級機６４におい
ては、スクリューコンベア７０の終端側から洗浄水等を
供給することにより、沈澱物中の微粉部分が選択的にス
クリューコンベア７０の内壁に沿って下降流出して、沈
澱物中の比較的粒度が大きく、過剰水分が除去された沈
澱物（鉄粉ダスト）はスクリューコンベア７０の上部か
ら取り出すことができる。また、本実施例では、ダスト
沈澱槽６８の上部の上澄み液を並設されたシックナー６
４ａに給送し、上澄み液中の微小成分（酸化鉄等）を沈
澱・除去して清浄水をつくり、この清浄水を第２水噴出
口６５から第２直管部６２ｂ内に噴射するための水とし
て用いるようにしている。このように、水の循環使用に
よって、鉄粉採取作業に要する費用の低減化を図ること
ができる。なお、上記した鉄粉捕集設備６０において、
排気系６２の第１水噴出口６７及び第２水噴出口６５の
先端が絞られた構造となっており、この絞り構造によっ
て水を吹き込むと、排気ガスあるいはダストと水との混
合が効果的に行なわれ、水によって捕捉されたダストを
効果的に捕捉することができる。

【００２０】次に、図１２を参照して、還元塩化鉄水溶
液１７と精製鉄粉１５とを攪拌して還元塩化鉄水溶液１
７から不純物金属を析出させる攪拌槽１８の構成につい
て説明する。図示するように、攪拌槽１８は上下方向に
それぞれ水平断面積が異なるように構成された第１区画
部７１〜第５区画部７５の５つの領域からなる容積が１
７ｍ³ 、最大内径が約３．２ｍの反応容器であり、塩化
鉄系廃液処理用の精製鉄粉１５を、例えば、約２１トン
を保持することができる。攪拌槽１８の最上部である第
１区画部７１は、水平方向の断面積が最大となるような
直筒部からなる領域であり、その上端開口は大気に開放
されており、上部から攪拌槽１８内に精製鉄粉１５を投
入することができるようになっている。一方、第１区画
部７１に続く第２区画部７２は、下方向に向けて漸次縮
径するテーパ部からなる領域である。そして、これらの
第１及び第２区画部７１、７２によって鉄粉分離部（フ
リーボード）が形成され、上昇流の流速を遅くし後述す
る流動床から、還元塩化鉄水溶液１７中に浮遊流動状
態、即ち分散浮遊状態にある鉄粉が上昇して鉄粉分離部
に侵入するのを防止することができる。一方、第２区画
部７２の下部には、第２区画部７２の下端部と同一断面
積を有する直筒部からなる第３区画部７３が形成されて
おり、第３区画部７３の下端にはテーパ部からなる第４
区画部７４が連設されており、第４区画部７４の下端に
は小径の直筒部からなる第５区画部７５が連設されてい
る。そして、第３〜第５区画部７３〜７５において、鉄
粉を、還元塩化鉄水溶液１７を主体とする循環流によっ
て浮遊流動状態に保持することができる鉄粉密度の高い
流動床が図１２にハッチングで示すように形成される。

【００２１】前記鉄粉分離部を形成する第１区画部７１
及び第２区画部７２の側壁部には、それぞれ処理液一部
取出し口７６、７７が設けられる共に、流動床の下部を
形成する第５区画部７５の側壁部には処理液流入口７８
が設けられている。そして、処理液一部取出し口７６、
７７と処理液流入口７８とは、中途に循環ポンプ７９を
具備する処理液循環パイプ８０によって連通連結されて
いる。従って、循環ポンプ７９を駆動することによっ
て、処理液一部取出し口７６、７７を介して、第１及び
第２区画部７１、７２から、それぞれ、鉄粉含有量の極
めて少ない、もしくは鉄粉を含まない鉄粉処理液１９を
取り出し、その後、処理液循環パイプ８０及び処理液流
入口７８を通して、鉄粉処理液１９を、第５区画部７５
内に流入させることによって、攪拌槽１８内に自己循環
流を形成している。また、処理液循環パイプ８０の上端
には、二つの処理液一部取出し口７６、７７を通して処
理液循環パイプ８０を通過する鉄粉処理液１９の流量を
制御するための第１及び第２の循環流量制御弁８１、８
２が設けられており、処理液循環パイプ８０の下端には
供給流量制御弁８３が設けられている。これらの第１、
第２の循環流量制御弁８１、８２、供給流量制御弁８３
を用いることによって、循環する液体の流量制御を容易
に行うことができる。従って、廃液供給弁８４を途中に
備えた還元塩化鉄水溶液１７（場合によっては、塩化鉄
系エッチング廃液）の供給配管８５、及び処理液流入口
７８を通して攪拌槽１８内に供給される還元塩化鉄水溶
液１７（場合によっては、塩化鉄系エッチング廃液）の
供給量の多少にかかわらず、循環流によって攪拌槽１８
に供給される精製鉄粉１５の流動状態を適正範囲に維持
して、流動床を形成させることができる。

【００２２】また、特に鉄粉の沈澱し易い小径の直筒部
からなる第５区画部７５に、鉄粉処理液１９の一部を吐
出させることによって、鉄粉等を巻き上げることがで
き、攪拌槽１８内におけるデッドスペースの生成が抑制
されるようになっている。なお、還元塩化鉄水溶液１７
（場合によっては、塩化鉄系エッチング廃液１１）は、
供給流量制御弁８３と循環ポンプ７９との間の配管に廃
液供給弁８６を備えた供給管８７を介して、もしくは第
１区画部７１に供給配管８５を介して攪拌槽１８に供給
されるようになっている。鉄粉分離部を形成する第１区
画部７１、第２区画部７２の側壁部には、上記した処理
液一部取出し口７６、７７の他に、それぞれ処理液排出
口８８、８９が設けられており、この処理液排出口８
８、８９には、中途にポンプ９０を具備する処理液移送
パイプ９１が接続されている。一方、処理液移送パイプ
９１の出口側は塩素処理装置２１に連通連結されてい
る。従って、攪拌槽１８内で処理されて得られる鉄粉処
理液１９は、ポンプ９０を駆動することによって、処理
液移送パイプ９１を通して、塩素処理装置２１等へ送ら
れるようになっている。また、処理液排出口８８、８９
から排出される鉄粉処理液１９の流量は、それぞれの処
理液排出口８８、８９に続く処理液移送パイプ９１の途
中位置に設けられた第１の排出流量制御弁９２、第２の
排出流量制御弁９３により調整できる。このように、そ
れぞれ処理条件の異なる反応区画部から鉄粉処理液１９
を必要に応じて選択し、あるいは別々の区画部からそれ
ぞれ特性の異なる鉄粉処理液１９を取り出すことができ
るので、ポンプ９０によって輸送される鉄粉処理液１９
中の鉄イオン濃度等を調整して、以降における廃液処理
を適正条件に制御することができる。

【００２３】また、攪拌槽１８内の精製鉄粉１５が不足
したときには、精製鉄粉１５が攪拌槽１８の上部から供
給されるようになっている。そして、攪拌槽１８の底部
には、底部に沈澱した固形物等を排出するための底部排
出弁９４を備えた排出管９４ａが設けられていて、ここ
から固形物等を抜き取ることができる。次に、攪拌槽１
８から取り出される鉄粉処理液１９中の第１鉄イオンを
酸化して第２鉄イオンとして再生エッチング液２０を得
るための塩素処理装置２１の構成について説明する。図
示しないが、塩素処理装置２１は、高腐食性の鉄粉処理
液１９を貯留状態で保持する必要があるため、好ましく
は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等の耐食性の高い
素材製の反応容器からなる。そして、攪拌槽１８で処理
された鉄粉処理液１９に、電気分解装置１２等で生成し
た塩素ガスを吹き込み、あるいはバブリングさせること
により、鉄粉処理液１９中の第１鉄イオンの一部もしく
は全部を第２鉄イオンに酸化させて再生エッチング液２
０を得ることができる。なお、このような塩素処理反応
を、例えば一次塩素処理工程と、二次塩素処理工程とに
分けて実行することもでき、これによって更に塩素との
反応効率を高めることができる。次に、上記した構成を
有する廃液処理設備１０による本発明の第１の実施例に
係る塩化鉄系エッチング廃液の再生方法の工程について
詳細に説明する。まず、図８、図９に示す鉄粉精製設備
１６を用いて、転炉１３から捕集された鉄粉ダスト１４
を精製して精製鉄粉１５を製造する方法について説明す
る。図１１の湿式分級機６４から排出される水分を含む
鉄粉ダスト１４を、図８〜図１０に示すように、原料フ
ィーダ４０を用いて、一次磨鉱ボールミル４１に投入す
る。一次磨鉱ボールミル４１は原料フィーダ４０により
連続して投入された鉄粉ダスト１４を処理することがで
きる略円筒状のボールミルであり、前記ボールミルの回
転数が２０〜３６ｒｐｍ、粉砕媒体となるボールの量が
３〜５トンである。

【００２４】また、この一次磨鉱ボールミル４１に送入
される鉄粉ダスト１４を含む水の供給量は２００〜１０
００リットル／ｈｒ（平均：２７０リットル／ｈｒ）で
あり、鉄粉ダスト１４の濃度は５０〜８０ｗｔ％（平
均：６５ｗｔ％）である。このような一次磨鉱ボールミ
ル４１における鉄粉ダスト１４の滞留時間あるいは処理
時間は約６０〜１２０分であり、この粉砕処理により、
鉄粉ダスト１４に含まれる不純物の一部を鉄粉から剥離
させることができるようになっている。ここで、上記の
ように湿式粉砕処理を行う理由は、転炉１３から回収さ
れるダスト自体が前記したように水分を多量に含む湿粉
であり、乾式で処理しようとすると予備処理として乾燥
工程が必要であること、及び、続く酸洗処理自体が湿式
で行われるため、酸洗処理後に再度乾燥処理が必要とな
って不経済であることによる。また、乾式で粉砕処理を
行うと粉塵を発生しやすく、この粉塵対策が必要であ
り、環境対策のための費用が発生するので好ましくな
い。次いで、一次磨鉱ボールミル４１より排出される鉄
粉ダスト１４の処理物を、図１１に示す湿式分級機６４
と同様の構成である予備洗浄エーキンス４２にかけて鉄
粉から剥離させた不純物を洗い流す操作を行う。ここ
で、予備洗浄エーキンス４２の沈澱槽内を上昇してオー
バーフローする流体の速度は３〜１０ｍ／ｈｒ（平均：
５ｍ／ｈｒ）であり、スクリューコンベアの開放された
上部に供給される洗浄水の供給量は３〜２５ｍ³ ／ｈｒ
（平均：５ｍ³ ／ｈｒ）である。この予備洗浄エーキン
ス４２を用いる洗浄処理により、前記処理物中の鉄粉か
ら剥離した不純物の一部がさらに分離除去されると共
に、鉄粉中の微小部分が同時に除去されるため、鉄粉の
粒度分布を、粒径の大きくなる方向に移行させることが
できる。

【００２５】次に、予備洗浄エーキンス４２より排出さ
れる処理物を二次磨鉱バイブロミル４３にかけて粉砕す
る。二次磨鉱バイブロミル４３は、その容量が１０００
リットルの振動型粉砕機であり、鉄粉ダスト１４を含む
水の供給量は２００〜１０００リットル／ｈｒ（平均：
２７０リットル／ｈｒ）、鉄粉ダスト１４の濃度は５０
〜８０ｗｔ％（平均：６５ｗｔ％）とした。この二次磨
鉱バイブロミル４３を用いた粉砕処理により、混合物中
の鉄粉に付着残存する不純物がさらに細かく粉砕され、
以降の工程における鉄粉と不純物との分離効率が高めら
れた鉄粉ダスト１４の処理物を得ることができる。ここ
で、図１５は鉄粉を含む処理物中にある不純物の一例で
あるＣａＯ濃度の変化を示しており、一次磨鉱ボールミ
ル４１に投入される前（図１５（Ａ））に２〜７ｗｔ％
の範囲であったＣａＯ濃度が、予備洗浄エーキンス４２
による一次磨鉱の洗浄後（図１５（Ｂ））には、０．５
〜５ｗｔ％の範囲に減少していることが分かる。しか
し、このような鉄粉ダスト１４の処理物中には、なお、
不純物が多く残存しているため、塩化鉄系廃液の再生処
理用に用いる場合の還元剤としては純度が充分でなく、
このままでは使用できない。このため、図９及び図１０
に示すような水洗装置４４及び酸洗装置４５を用いて、
鉄粉ダスト１４の洗浄分級処理をさらに行うことが必要
となる。そこで、鉄粉ダスト１４の処理物を水洗装置４
４の上部から鉄粉ダスト供給管９５を介して第１の沈澱
槽４９に投入する。これによって鉄粉ダスト１４中の粒
径の大きい鉄粉部分が次第に沈澱して、第１の沈澱槽４
９の底部に沈澱物の層を形成する。そして、スクリュー
コンベア５０内に配置された螺旋体５３をモータ等の駆
動装置により回転させる。

【００２６】このとき、水供給管５５の水放出口５７か
ら洗浄水を平均３〜２５ｍ³ ／ｈｒの供給速度で供給し
て、洗浄水による下降流をスクリューコンベア５０の中
に形成させ、第１の沈澱槽４９内に前述のように、鉄粉
ダスト１４の処理物を鉄粉ダスト供給管９５から供給し
ているので、細かい鉄粉やダストを含んで全体としての
比重が比較的小さいオーバーフロー流が発生する。この
オーバフロー流の上昇速度を３〜１０ｍ／ｈｒ（平均：
５ｍ／ｈｒ）の範囲に調整すると、鉄粉ダスト１４の分
離精製が行われる。以上の操作により、鉄粉ダスト１４
中の微粉部分はオーバーフローとして系外に洗い流さ
れ、粗粒部分が選択的にスクリューコンベア５０の上部
から洗浄鉄粉として排出される。このように二次磨鉱し
て水洗洗浄した後の鉄粉ダストは、不純物の大半が除去
されるために、鉄粉ダスト１４中の不純物（ＣａＯ）
が、図１５（Ｃ）に示すように０．３〜１．７ｗｔ％の
範囲に除去されると共に、粒度分布を粗粒側に移行させ
た洗浄鉄粉が得られる。このようにして得られた洗浄鉄
粉を水洗装置４４の上部の排出口５９から第２の沈澱槽
５１に投入する。これにより、洗浄鉄粉中の比重の比較
的大きい部分が次第に沈澱して、第２の沈澱槽５１の底
部に沈澱物の層を形成する。一方、スクリューコンベア
５２内の螺旋体５４をモータにより回転駆動させること
によって沈澱物を沈澱槽５１から外部に排出する。その
際、排出口５９からの洗浄鉄粉の投入量と沈澱物の沈澱
槽５１からの排出量とを調整して、第２の沈澱槽５１に
オーバーフロー流を形成すると共に、その上昇速度を、
分離・精製に適した範囲である３〜１０ｍ／ｈｒ（平
均：５ｍ／ｈｒ）に調整する。また、比重が１．９の９
８ｗｔ％濃硫酸３０〜１００リットル／ｈを、後段の二
次洗浄エーキンス４６からの洗浄後液で希釈した酸液
を、酸液供給管５６の酸液注入口５８からスクリューコ
ンベア５２内に供給して、酸液による下降流をスクリュ
ーコンベア５２の内部に形成させる。ここで、沈澱槽５
１内の酸洗液はｐＨが０．５〜３になるように、前記二
次洗浄エーキンス４６からの洗浄後液の希釈量が決めら
れている。

【００２７】以上の操作により、洗浄鉄粉の第２の沈澱
槽５１への投入によって、洗浄鉄粉中の微粉部分が酸に
よって洗われた粗粒部分が第２の沈澱槽５１に蓄積され
ると共に、粗粒部分からなる洗浄鉄粉をスクリューコン
ベア５２によって第２の沈澱槽５１から排出する際に、
スクリューコンベア５２に沿って流下する酸液及び液中
のオーバーフロー流により、洗浄鉄粉中の不純物がさら
に溶出除去されることになる。従って、精製鉄粉を含む
粗粒部分が選択的にスクリューコンベア５２の上部の排
出口５９ａから排出されると共に、第２の沈澱槽５１内
の上澄み廃液が第２の沈澱槽５１の上部から排出され
る。次に、図８に示すように、前記水洗装置４４と同様
の構造の二次洗浄エーキンス４６を用いて、前記酸洗浄
処理後の処理物を処理して、酸性となっている処理物を
洗浄する。このとき、工業用水からなる洗浄水を１〜１
０ｍ³ ／ｈｒの供給速度で供給して、残存する酸液の除
去を行うことができる。そして、酸液処理後の処理物を
気流乾燥機４７にかけて、１５０〜２５０℃の気流中で
水分を除去する。この乾燥後の精製鉄粉１５の粒度分布
を測定したところ以下の表１の通りであった。

【００２８】

【表１】

【００２９】このような精製鉄粉１５の代表的な組成
は、Ｆｅ、ＦｅＯ、Ｆｅ₂ Ｏ₃ を含むトータルＦｅが９
６ｗｔ％以上であり、金属Ｆｅが９２ｗｔ％以上、Ｆｅ
Ｏが６ｗｔ％以下、ＣａＯが０．５ｗｔ以下、ＳｉＯ₂
が０．１ｗｔ％以下、炭素（Ｃ）が０．７ｗｔ％以下の
範囲であった。最後に、タイラー（Ｔｙｌｅｒ）標準篩
１００メッシュ〜１５０メッシュの範囲のいずれかの篩
い目を有する振動篩い機４８を用いて、精製鉄粉１５を
分級する。これによって、粒度の異なる精製鉄粉１５
を、それぞれ、必要に応じて使い分けることができる。
例えば、篩い上となる部分をエッチング廃液処理におけ
る銅除去用の精製鉄粉とし、篩い下となる部分をニッケ
ル除去用の精製鉄粉として使用できる。なお、前記した
１００メッシュ、１５０メッシュのタイラー標準篩と
は、それぞれ篩目の開き量が１４７μｍ、１０４μｍと
なるような篩いである。このようにして、精製鉄粉１５
中の不純物（ＣａＯ）が図１５（Ｄ）に示すように許容
値以下の範囲である０．０１〜０．１０ｗｔ％に大幅に
除去された精製鉄粉１５を含む処理物を得ることができ
る。従って、経済的な事情も考慮して、製品となる精製
鉄粉１トンを得るのに必要な硫酸原単位を１０〜４００
リットル、塩酸原単位は２５〜７００リットルの範囲に
設定することになる。次に、電気分解装置１２によって
塩化鉄系エッチング廃液１１から還元塩化鉄水溶液１７
を得る方法について述べる。

【００３０】ここでは、図２に示すようにリードフレー
ム等のエッチング処理後のエッチング廃液である塩化鉄
系エッチング廃液１１を廃液供給管を介して液入口２５
から電気分解槽２７に供給して、塩化鉄系エッチング廃
液１１中の第２鉄イオン（Ｆｅ³⁺）を第１鉄イオン（Ｆ
ｅ²⁺）に還元して、還元塩化鉄水溶液１７とする操作を
行う。この還元操作は、塩素ガスを回収してその有効利
用を図ると共に、以降における精製鉄粉１５を用いる不
純物金属の除去工程において、精製鉄粉１５が第２鉄イ
オンにより酸化、溶出されて、結果的にＦｅ²⁺濃度が著
しく過剰となるのを防止するために行うものである。こ
こで、塩化鉄系エッチング廃液１１は、第２鉄イオン濃
度及び第１鉄イオン濃度がそれぞれ１００〜２５０ｇ／
リットル、５〜７０ｇ／リットルであり、塩素イオン
（Ｃｌ^- ）及びＨＣｌを含むと共に、不純物金属イオン
であるニッケルイオン（Ｎｉ²⁺）、及び銅イオン（Ｃｕ
²⁺）を含有した水溶液である。このような塩化鉄系エッ
チング廃液１１の電気分解槽２７における陽極板２３及
び陰極板２４での反応は下式で表される。 陽極：２Ｃｌ^- →Ｃｌ₂ ↑＋２ｅ^- 陰極：Ｆｅ³⁺＋ｅ^- →Ｆｅ²⁺ 即ち、陽極板２３において塩素ガスが生成し、陰極板２
４では第２鉄イオンが第１鉄イオンに還元され、この全
体反応は下式により示される。 ＦｅＣｌ₃ →ＦｅＣｌ₂ ＋（１／２）Ｃｌ₂ ↑

【００３１】前記全体反応における自由エネルギー変化
ΔＧは、各成分の自由エネルギーＧの反応前後の変化量
として算出することができ、ΔＧ＝＋１３７８４ｃａｌ
／ｍｏｌと計算することができる。そして、電解に必要
な理論電解電圧Ｅ₀ はＥ₀ ＝ΔＧ／ｚＦの理論式を適用
して定めることができる。ここでＦはファラデー定数、
ｚは反応に関与する電子のモル数であり、これらの値に
基づいて理論電解電圧Ｅ₀ ＝０．５９７７ボルトが得ら
れる。そして、前記理論電解電圧Ｅ₀ 以上となる電解電
圧下でＦｅＣｌ₃ を電解しつつ、塩素ガスを生成させ
て、かつ、塩化鉄系エッチング廃液１１中に存在する銅
イオン、ニッケルイオンを還元しない範囲の電解電圧、
例えば１ボルト程度に設定することができる。そして、
電流効率、直流への変換効率、電気分解槽２７の電解電
圧等の因子を考慮することにより、実際に必要な電力量
は、塩素ガス（Ｃｌ₂ ）の１トン当り１０００〜３５０
０ｋＷｈを目安に、電気分解装置１２の規模、仕様等を
決定することができる。次に、電気分解装置１２におけ
る電解電圧Ｅ、電流密度Ｄ、及び還元塩化鉄水溶液１７
中の第２鉄イオン濃度Ｃの時間推移を示す図１３を参照
しながら、塩化鉄系エッチング廃液の再生方法について
更に詳細に説明する。図２に示すように電気分解槽２７
に塩化鉄系エッチング廃液１１を所定のレベルまで供給
して電気分解槽２７内を満たした後、所定時間電解電圧
Ｅを加えて定常状態とする。次に、廃液供給管及びこれ
に連接される液入口２５を介して塩化鉄系エッチング廃
液１１を、広さ１ｍ³ の一対の電極（即ち、１セル）当
たり４．６リットル／ｈｒとなる供給流量Ｑで供給し
て、処理液を排出する液出口２６から供給流量Ｑにほぼ
等しい流量の還元塩化鉄水溶液１７が取り出されるよう
にした。

【００３２】そして、図１３（ａ）に示すように前記定
常状態の開始時点の時刻をｔ₀ として、電解電圧Ｅを１
〜４．５Ｖ（ボルト）の制御範囲である１．５Ｖに設定
した。このとき、電流密度Ｄ及び第２鉄イオン濃度Ｃ
は、図１３（ｂ）、（ｃ）に示すように、それぞれ所定
の範囲である２〜４０Ａ／ｄｍ² 、１０〜１２０ｇ／リ
ットルの一範囲である５０〜６０ｇ／リットルにあり、
以降では塩素ガスが塩素ガス排出口３３から排出され
て、所望の電気分解の状態を維持できる。そして、図１
３に示すように、第２鉄イオン濃度Ｃが変動して所定の
範囲から外れるような場合（時刻ｔ₁ ）には、電解電圧
Ｅを調整することにより、所定の第２鉄イオン濃度Ｃと
なる還元塩化鉄水溶液１７を得ることができる。また、
陰極板２４に銅等の不純物金属が析出したような場合に
は、塩化鉄系エッチング廃液１１を銅の析出部に供給し
て、液中の塩化第２鉄と銅との以下の反応により銅を再
溶解させることができる。 ２ＦｅＣｌ₃ ＋Ｃｕ→２ＦｅＣｌ₂ ＋ＣｕＣｌ₂ さらに別法としては、図１３の時刻（ｔ₂ 〜ｔ₃ ）の範
囲に示すように、電解電圧Ｅを零として保持するか、あ
るいは時刻（ｔ₄ 〜ｔ₅ ）の範囲に示すように、所定の
時間、逆電圧をかけて析出した銅を再溶解させることも
可能である。なお、図１３（ｃ）における時刻（ｔ₂ ）
以降は安定操業となるので、以降については省略してい
る。

【００３３】また、電気分解工程における電解処理液の
温度は３０〜１００℃の範囲に制御する。電解処理液の
温度が３０℃より低いと電気抵抗が大きくなり、銅、ニ
ッケル等が析出しやすくなる。一方、電解処理液の温度
が１００℃を超えると電解処理液の沸騰現象が起こるの
で好ましくない。この電気分解工程により得られる還元
塩化鉄水溶液１７中の第２鉄イオンは、図１４に示す各
イオン濃度の推移の模式図に示すように、例えば、処理
前の塩化鉄系エッチング廃液１１中の第２鉄イオン濃度
が２０７ｇ／リットルであった（図１４（ａ））のに対
して、処理後は５０〜６０ｇ／リットルの範囲となる
（図１４（ｂ））。一方、ニッケルイオン（Ｎｉ²⁺）、
及び銅イオン（Ｃｕ²⁺）等の濃度は、ほぼ処理前の値に
維持される。なお、前記ニッケルイオン及び銅イオン
は、図１４では、Ｍⁿ⁺で表示している。このように、還
元塩化鉄水溶液１７中の第２鉄イオンの濃度が、不純物
金属イオンの濃度よりも少し高いレベルに設定されてい
るので、電気分解中において、不純物金属イオンが還元
されることがなく、無駄な電力を消費せずに効率的な電
気分解処理が行える。ここで、表２に前記説明した電気
分解装置１２の定常状態における電解条件とその結果を
示しており、全電流に対する塩素ガスの生成に有効な電
流の比率である塩素回収電流効率は６７％となる。

【００３４】

【表２】

【００３５】次に、図１２に示すように、塩化鉄系エッ
チング廃液１１を電気分解処理して得られた塩化鉄系廃
液の一例である還元塩化鉄水溶液１７を攪拌槽１８を供
給し、鉄粉ダスト１４から精製された精製鉄粉１５を用
いて、還元塩化鉄水溶液１７中に含まれる銅、ニッケル
等の不純物金属イオンの還元除去を行う方法について以
下に説明する。まず、図１２に示すように、精製鉄粉１
５を攪拌槽１８の上部開口を通して攪拌槽１８内に供給
すると共に、還元塩化鉄水溶液１７を廃液供給弁８６及
び処理液流入口７８を通して攪拌槽１８に供給する。そ
の後、循環ポンプ７９を駆動させて、第１の循環流量制
御弁８１、第２の循環流量制御弁８２を介して流動床を
通過してくる鉄粉処理液１９を吸引すると共に、攪拌槽
１８の最下部に設けられた供給流量制御弁８３を介して
鉄粉処理液１９を攪拌槽１８へ旋回流を形成するように
角度を持たせて供給して、攪拌槽１８内に下から上に向
かう循環流を起こさせる。これにより、攪拌槽１８の底
部に沈澱し易い鉄粉を浮上させて流動床を形成すること
ができ、槽内にデッドスペースのない状態で、精製鉄粉
１５と還元塩化鉄水溶液１７との効率的な混合を実現す
ることができる。

【００３６】なお、それぞれ水平方向の断面積が異なる
ように配置された第１区画部７１〜第３区画部７３のそ
れぞれにおいては、精製鉄粉１５の分布状態及び滞留時
間等が異なる。このため、第１区画部７１から排出され
る鉄粉処理液の鉄粉濃度は、第２区画部７２より排出さ
れる鉄粉処理液の鉄粉濃度より低くなる。必要な場合に
は、このように鉄粉濃度が異なり、また還元反応の度合
いの異なる鉄粉処理液１９の排出量を、それぞれの第
１、第２の排出流量制御弁９２、９３により調整して、
排出される鉄粉処理液１９の性状をコントロールするこ
とが可能である。このようにして、攪拌槽１８内にスラ
リーの固液比が１：０．６〜１：０．７である流動床を
形成させながら、精製鉄粉との反応によって残存する第
２鉄イオンを第１鉄イオンにすると共に、銅イオン、ニ
ッケルイオン等の鉄よりイオン化傾向の小さい金属イオ
ンの還元反応を以下に示すように起こさせて、鉄粉処理
液１９とすることができる。なお、鉄よりイオン化傾向
の小さいクロムイオンにおいても、同様に精製鉄粉によ
って還元される。 ２ＦｅＣｌ₃ ＋Ｆｅ→３ＦｅＣｌ₂ ＣｕＣｌ₂ ＋Ｆｅ→ＦｅＣｌ₂ ＋Ｃｕ↓ ＮｉＣｌ₂ ＋Ｆｅ→ＦｅＣｌ₂ ＋Ｎｉ↓

【００３７】このような還元反応は、スラリー中の鉄粉
濃度、鉄粉の表面積、スラリー温度、塩素イオン濃度等
によっても左右され、これらの因子あるいは、ｐＨ調整
剤の添加等により、適宜調整することができる。不純物
金属イオンの除去工程においては、還元塩化鉄水溶液１
７中に精製鉄粉１５が溶出して第１鉄イオンを生成する
が、還元塩化鉄水溶液１７は予め電気分解処理により第
２鉄イオンが除去され、あるいはその濃度が減少してい
るので、精製鉄粉１５の溶出量を必要な最低限度に抑え
ることができると共に、不純物金属イオンの除去が阻害
されることがなく、効率的に精製された鉄粉処理液１９
を得ることができる。そして、この鉄粉処理液１９にお
ける各金属イオンの濃度は、図１４（ｃ）に示されるよ
うに、電気分解処理後の還元塩化鉄水溶液１７（図１４
（ｂ））から不純物金属イオン（Ｍⁿ⁺）の量が減少した
状態となる。次に、前記攪拌槽１８から排出される鉄粉
処理液１９を、含まれている鉄粉、その他の不純物を除
去して、塩化第１鉄を多量に含む鉄粉処理液とし、この
塩化鉄を多量に含む鉄粉処理液を、前記塩素処理装置２
１に供給し、電気分解装置１２等で生成した塩素ガスを
吹き込み、あるいはバブリングさせることにより、含ま
れる第１鉄イオンの一部もしくは全部を第２鉄イオンに
酸化させて再生したエッチング液２０を得る。即ち、塩
素処理装置２１に、前記電気分解装置１２で生成する塩
素ガスを、第１鉄イオンの酸化剤として吹き込み、鉄粉
処理液に残留する第１鉄イオンを酸化させる。そして、
図１４（ｄ）に示すように不純物金属イオンが除去さ
れ、かつＦｅＣｌ₃ 濃度が５６０〜７３０ｇ／リットル
に調整された再生したエッチング液２０を得ることがで
きる。この場合、廃液処理設備１０で発生する塩素ガス
を自己設備内で有効に活用することができるという利点
もある。

【００３８】以上説明したように、第１の実施例におい
ては、従来のように予め鉄粉を用いて第２鉄イオンを還
元しておく方法とは異なり、還元工程における鉄粉の溶
出に伴う鉄イオンの増分が少なく、所定の鉄イオン濃度
のエッチング液を再生するに際して、鉄イオン濃度を調
整するための希釈液の添加量を必要な最小限度の範囲に
収めることができる。また、銅イオンやニッケルイオン
を還元除去する際の使用する鉄粉の使用量を大幅に削減
でき、全工程におけるトータルの鉄粉使用量を削減し
て、鉄粉に関するコストを抑制できる他、電解時に発生
する塩素ガスを回収し、後工程の塩素化工程に有効に活
用できるので、その分塩素ガス費用の削減が図られる。
さらに、塩化鉄系エッチング廃液１１の再生処理時に使
用する希釈液量を著しく増加させることがないので、廃
液処理設備１０をコンパクトに構成できる。

【００３９】（第２の実施例）本発明の第２の実施例に
係る塩化鉄系エッチング廃液の再生方法について、図１
６〜図１９を参照して、以下、詳細に説明するが、図１
に示す第１の実施例に係る塩化鉄系エッチング廃液の再
生方法を適用した設備構成と異なる部分は、電気分解装
置１２を使用していないこと、及び攪拌槽１８を新たな
構成の第１及び第２の攪拌槽１１５及び１１９を用いた
ことであるので、第１の実施例と同一の構成要素につい
ては同一の番号を付してその詳しい説明を省略する。な
お、この第２の実施例に係る塩化鉄系エッチング廃液の
再生方法においては、第１の攪拌槽１１５に従来型の攪
拌羽根式の攪拌槽を使用しているが、図１２に示す流動
床型の攪拌槽１８を使用するのが好ましく、場合によっ
ては前記したように、塩化鉄系エッチング廃液を電気分
解法を適用した後、第２の実施例に係る塩化鉄系廃液の
再生方法を適用することも可能である。図１６に示すよ
うに、第２の実施例に係る塩化鉄系エッチング廃液の再
生方法に用いられるエッチング廃液処理設備１１０は、
エッチング廃液から銅を除去する脱銅装置１１３と、銅
が除去されたエッチング廃液からニッケル及びクロムを
除去する脱ニッケル装置１２２と、図示しないカーボ
ン、シリカ等の懸濁性不純物の除去装置と、不純物が除
去された処理液を酸化してエッチング液とする塩素処理
装置２１（図１参照）とを有している。以下、これらに
ついて詳しい説明をする。

【００４０】前記脱銅装置１１３は、エッチング廃液タ
ンク１１１及びｐＨ調整剤タンク１１２からそれぞれ供
給されたエッチング廃液及び必要量のｐＨ調整剤、鉄粉
貯蔵タンク１１４からスクリューフィーダ１１８を介し
て送られる鉄粉、さらに図示しない水源（例えば水道）
から供給される水、及びこの脱銅装置１１３内で回収さ
れた固形物の一部を混合して、還元された銅を含む懸濁
液状の鉄粉混合液１Ａを排出する第１の攪拌槽１１５
と、第１の攪拌槽１１５からの鉄粉混合液１Ａが供給さ
れ、比較的小さい粒子を含む脱銅処理液１Ｂと大きい粒
子を含む含銅鉄粉混合液１Ｃとに分別する液体サイクロ
ン１１６と、第１の攪拌槽１１５から排出される鉄粉混
合液１Ａを、コーンタンク（逆円錐状タンク）１２１を
介して液体サイクロン１１６に輸送するためのポンプ１
２７と、液体サイクロン１１６の下部から排出される含
銅鉄粉混合液１Ｃを分級、洗浄処理して粉状の固形物を
得るための第１のエーキンス分級機１１７と、該固形物
の一部を取り出し、再洗浄し、銅粉とするための第２の
エーキンス分級機１１７ａとを有する。ここで、第１の
攪拌槽１１５は、略円筒形状のＦＲＰ製容器であり、槽
内のスラリー状の鉄粉混合液１Ａを強制的に攪拌する攪
拌羽根１２８を槽内に備えており、攪拌処理された鉄粉
混合液１Ａが槽上部の流出口１１５ａから排出されるよ
うになっている。第１、第２のエーキンス分級機１１
７、１１７ａは、それぞれ還元された銅を含む鉄粉混合
液１Ａが供給されるダスト沈澱槽１２０、１２０ａと、
管内部の回転する螺旋体によりダスト沈澱槽１２０、１
２０ａ内の固形物を管内に巻き上げて上昇させることに
より水切りを行いながら分級及び洗浄を行うための図示
しない固形物上昇管、及び図示しない洗浄水の噴霧装置
を有している。このような第１、第２のエーキンス分級
機１１７、１１７ａにおいては、固形物中の微粉部分が
ダスト沈澱槽１２０、１２０ａで分級され、固形物中の
比較的粒度が大きく、過剰水分が除去された固形物が図
示しない固形物上昇管の上端から排出されるようになっ
ている。

【００４１】前記脱ニッケル装置１２２は、塩化鉄系廃
液の一例であって、脱銅装置１１３の液体サイクロン１
１６から排出される脱銅処理液１Ｂと、鉄粉貯蔵タンク
１１４ａから供給される鉄粉、及び脱ニッケル装置１２
２内の回収固形物とを混合することにより含まれるニッ
ケルイオンやクロムイオン等が還元された一次鉄粉処理
液２Ｂを排出するための第２の攪拌槽１１９と、鉄粉貯
蔵タンク１１４ａの鉄粉を第２の攪拌槽１１９に供給す
るためのスクリューフィーダ１１８ａと、供給される前
記一次鉄粉処理液２Ｂを、鉄粉微粒子を含む脱ニッケル
処理液２Ｃと、ニッケルが析出した鉄粉粒子を含む含ニ
ッケル鉄粉混合液２Ｄとに分別する液体サイクロン１１
６ａと、第２の攪拌槽１１９から排出される一次鉄粉処
理液２Ｂをコーンタンク１２１ａを介して液体サイクロ
ン１１６ａに輸送するためのポンプ１２７ａと、液体サ
イクロン１１６ａから排出される含ニッケル鉄粉混合液
２Ｄを水洗してニッケル及びニッケル付着鉄粉の粉末と
するためのエーキンス分級機１１７ｂと、液体サンクロ
ン１１６ａからの脱ニッケル処理液２Ｃに凝集剤タンク
１２５の凝集剤を混合する攪拌調整槽１２４とを有して
いる。なお、図１６に実線ｄで示すように、塩化鉄系エ
ッチング廃液の種類によっては、この第２の攪拌槽１１
９に供給する脱銅処理液１Ｂにエッチング廃液タンク１
１１からエッチング廃液の一部又は全部を必要に応じて
直接供給するようにしてもよい。第２の攪拌槽１１９
は、図１７に示すように、上下方向にそれぞれ水平断面
積が異なるように構成された第１区画部１３０〜第５区
画部１３４の５つの領域からなる容積が１７ｍ³ 、最大
内径が約３．２ｍの反応容器であり、エッチング廃液処
理用の鉄粉約２１トンを保持することができる。

【００４２】この第２の攪拌槽１１９の内部でしかも下
位置には供給された塩化鉄系廃液の一例である脱銅処理
液１Ｂと鉄粉とを必要に応じて攪拌させる攪拌羽根１２
８ａを有し、その上部には攪拌羽根１２８ａを回転駆動
させるためのモータ１２９が設けられている。通常は攪
拌羽根１２８ａによるスラリーの攪拌を行わず、以下に
説明するように、攪拌槽１１９の上部から鉄粉処理液２
Ｅを取り出して下部に循環ポンプ１２６によって供給す
る液循環による攪拌を主体としているので、鉄粉と液体
との重量比である固液比が１：１であるスラリーを、従
来のモータによって回転駆動される攪拌羽根による攪拌
式反応槽に比較して１．５倍の処理速度で処理する能力
を有している。第２の攪拌槽１１９の最上部である第１
区画部１３０は、水平方向の断面積が最大となるような
直筒部からなる領域であり、その上端開口は大気に開放
されており、上部から攪拌槽１１９内に前記方法で製造
した精製鉄粉１５を投入することができるようになって
いる。一方、第１区画部１３０に続く第２区画部１３１
は、下方向に向けて漸次縮径するテーパ部からなる領域
である。一方、第２区画部１３１の下部には、第２区画
部１３１の下端部と同一断面積を有する直筒部からなる
第３区画部１３２が形成されており、第３区画部１３２
の下端にはテーパ部からなる第４区画部１３３が連設さ
れており、第４区画部１３３の下端には小径の直筒部か
らなる第５区画部１３４が連設されている。そして、第
３〜第５区画部１３２〜１３４において、供給された鉄
粉と、下部から供給される鉄粉処理液２Ｅ及び塩化鉄系
エッチング廃液を処理した前記脱銅処理液１Ｂとで図１
７にハッチングで示すように、鉄粉密度の高い流動床が
形成される。そして、上昇流速の遅い第１及び第２区画
部１３０、１３１においては、鉄粉の下降速度の方が処
理液の流速より速く、従って、鉄粉密度が極めて小さい
鉄粉分離部（フリーボード）が形成される。

【００４３】前記鉄粉分離部を形成する第１区画部１３
０及び第２区画部１３１の側壁部には、それぞれ処理液
一部取出し口１４５、１４５ａが設けられると共に、流
動床の下部を形成する第５区画部１３４の側壁部には処
理液流入口１４５ｂが設けられている。そして、処理液
一部取出し口１４５、１４５ａと処理液流入口１４５ｂ
とは、中途に循環ポンプ１２６を具備する処理液循環パ
イプ１４５ｄによって連通連結されている。従って、循
環ポンプ１２６を駆動することによって、処理液一部取
出し口１４５、１４５ａを介して、第１及び第２区画部
１３０、１３１から、それぞれ、鉄粉含有量の少ない鉄
粉処理液２Ｅを取り出し、その後、処理液循環パイプ１
４５ｄ及び処理液流入口１４５ｂを通して、鉄粉処理液
２Ｅを、第５区画部１３４内に流入させることによっ
て、第２の攪拌槽１１９内に自己循環流を形成し、前記
した流動床を第３〜第５区画部１３２〜１３４に形成し
ている。また、処理液循環パイプ１４５ｄの上端には、
上下に処理液一部取出し口１４５、１４５ａを通して処
理液循環パイプ１４５ｄを通過する鉄粉処理液２Ｅの流
量を制御するための第１及び第２の循環流量制御弁１３
５、１３６が設けられており、処理液循環パイプ１４５
ｄの下端には供給流量制御弁１４３が設けられている。
これらの第１、第２の循環流量制御弁１３５、１３６、
供給流量制御弁１４３を用いることによって、循環する
液体の流量制御を容易に行うことができる。従って、廃
液供給弁１４２を途中に備えた脱銅処理液の供給配管１
４７を介して供給される脱銅処理液１Ｂの供給量の多少
にかかわらず、循環流によって第２の攪拌槽１１９に供
給された鉄粉の流動状態を適正範囲に維持して、流動床
を形成させることができる。なお、図示しない攪拌羽根
取り出し装置を設けて、攪拌羽根１２８ａを使用しない
場合には、第２の攪拌槽１１９から攪拌装置を取り外す
ことも可能である。

【００４４】また、第２の攪拌槽１１９の最下部に設け
られて、特に鉄粉の沈澱し易い小径の直筒部からなる第
５区画部１３４に、鉄粉処理液２Ｅ等を吐出させること
によって、積極的に鉄粉等を巻き上げることができ、第
２の攪拌槽１１９内におけるデッドスペースの生成が抑
制されるようになっている。鉄粉分離部を形成する第１
区画部１３０、第２区画部１３１の側壁部には、上記し
た処理液である一次鉄粉処理液２Ｂのそれぞれ処理液排
出口１４５ｅ、１４５ｆが設けられており、この処理液
排出口１４５ｅ、１４５ｆには、途中にコーンタンク１
２１ａ（図１６参照）、ポンプ１２７ａを具備する処理
液移送パイプ１２７ｃが接続され、処理液移送パイプ１
２７ｃの出口側は、液体サイクロン１１６ａに接続され
ている。ここで、定量型のポンプ１２７ａの排出側は一
部コーンタンク１２１ａに戻されて全体の流量調整を行
っている。なお、処理液排出口１４５ｅ、１４５ｆから
排出される一次鉄粉処理液２Ｂの流量は、それぞれの処
理液排出口１４５ｅ、１４５ｆに続く処理液移送パイプ
１２７ｃの途中位置に設けられた第１の排出流量制御弁
１３８、第２の排出流量制御弁１３９により調整でき
る。このように、それぞれ処理条件の異なる反応区画部
から一次鉄粉処理液２Ｂを必要に応じて選択し、あるい
は複数の区画部からそれぞれ成分特性の異なる一次鉄粉
処理液２Ｂを取り出すことができる。

【００４５】また、第２の攪拌槽１１９内の精製鉄粉１
５が不足したときには、精製鉄粉１５が攪拌槽１１９の
上部から供給されるようになっている。さらに、第２の
攪拌槽１１９の底部には、底部に沈澱した固形物等を排
出するための底部排出弁１４６を備えた排出管１４６ａ
が設けられていて、ここから固形物等を抜き取ることが
できる。以下の表３に前記した第２の攪拌槽１１９の処
理条件及び処理結果を比較例と共に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】続いて、前記エッチング廃液処理設備１１
０を使用した本発明の第２の実施例に係る塩化鉄系エッ
チング廃液の再生方法を後半部に使用した塩化鉄系エッ
チング廃液の処理方法について更に詳細に説明する。こ
こで、第１の攪拌槽１１５の攪拌処理においては、従来
方法による攪拌羽根を使用した例を示しているが、前述
した第１の実施例に係る流動床を用いる攪拌槽１８に変
えることは当然可能であり、これによって更に効率的で
経済的な塩化鉄系エッチング廃液の再生方法を提供でき
る。まず、図１６に示すように第１の攪拌槽１１５及び
第２の攪拌槽１１９に所定量の鉄粉を鉄粉貯蔵タンク１
１４、１１４ａからスクリューフィーダ１１８、１１８
ａを介して予め投入しておく。不純物金属イオン還元処
理用のこのような鉄粉には、例えば粒径が４４〜２５０
μｍのものを用いることができる。また、塩化鉄系エッ
チング廃液にはシャドーマスクや、リードフレーム等を
エッチング処理して、液中の塩化第２鉄（ＦｅＣｌ₃ ）
の濃度が低下し、銅、ニッケル、クロム等の金属イオン
を含有する水溶液を用いる。

【００４８】このような塩化鉄系エッチング廃液を、エ
ッチング廃液タンク１１１からポンプを介して第１の攪
拌槽１１５に供給すると共に、攪拌羽根１２８を回転さ
せ、鉄粉を塩化鉄系エッチング廃液中に懸濁混合させ
て、混合スラリーとする。そして、この混合スラリー中
で鉄（Ｆｅ）よりもイオン化傾向の小さい銅イオンが還
元されて銅を析出させると共に、鉄粉が液中に鉄イオン
となって溶出され、鉄粉処理されしかも少量の鉄粉を含
む鉄粉混合液１Ａとして排出される。前記混合スラリー
には必要に応じて、塩酸等のｐＨ調整剤を投入して、混
合スラリーのｐＨの値を例えば０．５〜１．５の範囲に
調整して、前記還元反応の速度あるいは効率を所定の範
囲に維持させることが可能である。次に、この鉄粉混合
液１Ａを第１の攪拌槽１１５の上部に設けられた流出口
１１５ａから取り出してコーンタンク１２１に送入す
る。このコーンタンク１２１の鉄粉混合液１Ａをポンプ
１２７を介して液体サイクロン１１６に供給する。液体
サイクロン１１６は、鉄粉混合液１Ａを、銅を含む鉄粉
を多く有する含銅鉄粉混合液１Ｃと、銅及び鉄粉の大半
が除去された脱銅処理液１Ｂとに分離する。液体サイク
ロン１１６の下部から排出される含銅鉄粉混合液１Ｃ
は、第１及び第２のエーキンス分級機１１７、１１７ａ
により洗浄分級され、最終的には銅粉１１７ｅが得られ
る。なお、第１のエーキンス分級機１１７で処理された
鉄粉の多いスラリーの一部を回収して、これを第１の攪
拌槽１１５に供給することもできる。

【００４９】一方、前記液体サイクロン１１６の上部か
ら排出される脱銅処理液１Ｂは、脱ニッケル装置１２２
に供給され、以下に示す手順によりニッケル、クロムな
どの不純物金属が除かれる。まず、図１６、図１７に示
すように、脱銅処理液１Ｂを廃液供給弁１４２を介して
第２の攪拌槽１１９に供給すると共に、鉄粉貯蔵タンク
１１４ａから精製鉄粉１５をスクリューフィーダ１１８
ａを介して連続的に供給する。ここで、モータ１２９に
より攪拌羽根１２８ａを所定の回転速度、例えば５〜６
０ｒｐｍの低い回転速度で駆動させることも可能であ
る。しかし、第２の攪拌槽１１９の攪拌を攪拌羽根１２
８ａによって行おうとする場合には、脱銅処理液１Ｂ中
の鉄粉の比重が液体部分に較べて著しく大きいために、
このままでは鉄粉を充分均一に分散させることができ
ず、鉄粉が第２の攪拌槽１１９の底部に沈澱堆積してし
まい、デッドスペースが発生して鉄粉と脱銅処理液との
反応効率を所定のレベルに維持することができないとい
う問題が生じる。また、モータ１２９の出力を上げて攪
拌羽根１２８ａを高速回転させて脱銅処理液１Ｂを強攪
拌させた場合には、第２の攪拌槽１１９の中のデッドス
ペースが少なくなり、鉄粉を均一に分散させることがで
きるが、モータ１２９の消費電力が必要以上に大きくな
ると共に、ＦＲＰ等で構成される第２の攪拌槽１１９の
槽壁等の磨耗が激しくなり、槽交換等のメンテナンスコ
ストが高くなり、更には攪拌羽根１２８ａも磨耗する。

【００５０】そこで、攪拌羽根１２８ａを使用しない
で、また、必要な場合には、攪拌羽根１２８ａを第２の
攪拌槽１１９から取り除いて、図１７に示すように循環
ポンプ１２６を駆動させて、第１の循環流量制御弁１３
５、第２の循環流量制御弁１３６を介して鉄粉を少量含
む鉄粉処理液２Ｅを吸引すると共に、第２の攪拌槽１１
９の最下部に設けられた供給流量制御弁１４３を介して
前記鉄粉処理液２Ｅを第２の攪拌槽１１９へ旋回流を形
成するように角度を持たせて供給して、第２の攪拌槽１
１９内に下から上に向かう循環流を起こさせる。これに
より、第２の攪拌槽１１９の底部に沈澱し易い鉄粉を浮
上させることができ、槽内のデッドスペースが解消さ
れ、循環ポンプ１２６のモータ出力が小さい場合にも鉄
粉と脱銅処理液１Ｂとの効率的な混合を実現することが
できる。また、前記第１区画部１３０は直筒状となって
上位置にあり、第２区画部はテーパー状となっているの
で、鉄粉の分布状態及び滞留時間等が異なり、第１区画
部１３０から排出される鉄粉処理液の鉄粉濃度は、第２
区画部１３１より排出される鉄粉処理液の鉄粉濃度より
低くなる。必要な場合には、このように鉄粉濃度が異な
り、また還元反応の度合いの異なる鉄粉処理液の排出量
を、それぞれの第１、第２の排出流量制御弁１３８、１
３９により調整して、コーンタンク１２１ａに排出され
る一次鉄粉処理液２Ｂの性状をコントロールすることが
可能である。なお、この実施例においては、第２の攪拌
槽１１９内に所望の循環流を形成させながら、攪拌羽根
１２８ａを低速回転させて、周速の最大値が１ｍ／ｓと
なるように維持した。これによって、上昇流の他に旋回
流を発生させて攪拌効率の向上を期待できる。この場
合、攪拌羽根１２８ａを中速又は高速回転で回転する
と、第２の攪拌槽１１９、攪拌羽根１２８ａの磨耗が生
じるので好ましくない。このようにして、鉄粉によるニ
ッケルイオン、クロムイオン等の還元反応を以下に示す
ように起こさせて、一次鉄粉処理液２Ｂとすることがで
きる。 ２ＦｅＣｌ₃ ＋Ｆｅ→３ＦｅＣｌ₂ ＮｉＣｌ₂ ＋Ｆｅ→ＦｅＣｌ₂ ＋Ｎｉ↓

【００５１】従って、このような還元反応は第２の攪拌
槽１１９中のスラリー２Ａ中の鉄粉濃度、鉄粉の表面
積、スラリー２Ａの温度、塩素イオン濃度等によっても
左右され、これらの因子あるいは、ｐＨ調整剤の添加等
により、適宜調整することができる。なお、このときの
第２の攪拌槽１１９内のスラリー２Ａの固液重量比は表
３に示すように１：（０．６〜０．７）であった。この
得られた一次鉄粉処理液２Ｂはコーンタンク１２１ａに
送入され、ポンプ１２７ａを介して液体サイクロン１１
６ａにより脱ニッケル処理液２Ｃと含ニッケル鉄粉混合
液２Ｄとに分別処理される。液体サイクロン１１６ａの
下部から排出される含ニッケル鉄粉混合液２Ｄの一部は
再び第２の攪拌槽１１９に戻されると共に、大半の部分
がエーキンス分級機１１７ｂに送られて、ニッケル及び
ニッケルが付着した鉄粉１１７ｆが分離される。液体サ
イクロン１１６ａの上部から排出される脱ニッケル処理
液２Ｃは、攪拌調整槽１２４で凝集剤タンク１２５から
供給される凝集剤が添加された後に、図示しない次の懸
濁性不純物の除去装置に送られるようになっている。カ
ーボン（炭素）、シリカ（二酸化珪素）等の懸濁性不純
物を含む前記脱ニッケル処理液２Ｃはデカンタ等の固液
分離機により処理されて、懸濁性不純物と、エッチング
液の原料となる二次鉄粉処理液２Ｆ（第１図において
は、鉄粉処理液１９に相当する）とに分離され、最終的
は塩素処理されて再生されたエッチング液２０となる。

【００５２】ここで、表３に示す比較例は、反応槽とし
ての容積が１１ｍ³ 、スラリーの最大流速（周速度）が
６ｍ／ｓ、鉄粉保有容量が６トンである循環流発生機構
を有しない攪拌羽根による攪拌式の機械攪拌槽を用いた
場合の例である。前記の第２の実施例においては表３に
示す比較例に較べて最大流速を６ｍ／ｓから１ｍ／ｓに
遅くでき、固液比を従来の１：３から１：（０．６〜
０．７）に高めることができる。このようにして、処理
効率を向上させることができると共に、第２の攪拌槽１
１９の磨耗を軽減して装置の保守にかかるコストを低減
できる。また、粒子径の比較的大きい鉄粉を使用できる
ので、原料コストを低減することもできる。

【００５３】続いて、前記説明した本発明の第２の実施
例に係る塩化鉄系エッチング廃液の再生方法に使用した
第２の攪拌槽１１９の変形例である第３の攪拌槽１５０
について説明する。第３の攪拌槽１５０は、図１８及び
図１９に示すように、上下方向にそれぞれ水平断面積が
異なるように構成された第１区画部１５１〜第３区画部
１５３の３つの領域からなる反応容器であり、第３の攪
拌槽１５０内には塩化鉄系エッチング廃液処理用の鉄粉
あるいは前記した鉄粉精製設備１６によって製造される
精製鉄粉１５を予め所定量保持させておき、図示しない
鉄粉供給装置から第３の攪拌槽１５０の稼働に伴って消
耗する分の鉄粉が連続的に補給されるようになってい
る。第３の攪拌槽１５０の内底部には、第３区画部１５
３とその下部の流体供給部１５４とを分割する仕切り盤
１５５が備えられている。仕切り盤１５５上には仕切り
盤１５５の下方の流体供給部１５４から供給される処理
液を、仕切り盤１５５上において水平方向に分散吐出さ
せるトワイヤーと呼ばれるノズル１５６が千鳥足状又は
格子状に多数配置されている。また、鉄粉分離部となる
第１区画部１５１には流動床を形成させるのに必要な量
の鉄粉処理液３Ａを取り出すための取出し口１５７が設
けられている。

【００５４】そして、取り出された前記鉄粉処理液３Ａ
が循環ポンプ１５８を介して、流体供給部１５４の側面
に設けられた供給口１５９に供給され、第３の攪拌槽１
５０内の鉄粉を流動化させるための循環流が形成される
ようになっている。なお、流体供給部１５４の底部及び
／又は側部には前段の第１の攪拌槽１１５及びその付属
設備によって処理された脱銅処理液１Ｂを供給するため
の脱銅処理液の供給口１６０が配置されており、第３の
攪拌槽１５０の上部の第１区画部１５１には鉄粉処理液
３Ｂ（第１の実施例における鉄粉処理液１９に相当す
る）を排出するための排出口１６１が設けられている。
このような第３の攪拌槽１５０を用いる例においては、
循環ポンプ１５８を作動させると、ノズル１５６を介し
て流動床に供給される処理液の吐出により第３の攪拌槽
１５０内の鉄粉が流動状態に維持される。この変形例に
おいては、表３に示す仕様で構成され、攪拌羽根を用い
て鉄粉と処理液の攪拌を行う比較例に係る攪拌槽を使用
した場合に比較して、スラリーの最大流速を６ｍ／ｓか
ら０．２５ｍ／ｓに低減でき、固液比を１：３より大き
い１：１に高めて処理を行うことができる。また、表３
の鉄粉粒径制約の項目に示されるように、第２の実施例
及びその変形例においては、内部に処理液の循環系を形
成させることにより、攪拌条件の制御が容易にできるの
で、使用できる鉄粉の粒度を小粒から中粒までの広範囲
に取れる。これに対して、比較例の場合には小粒に限定
され、原料コストが高くなることが分かる。

【００５５】

【発明の効果】本発明に係る塩化鉄系エッチング廃液の
再生方法においては、流動床を通過した鉄粉処理液を攪
拌槽の底部から循環供給して、鉄粉の流動床を形成させ
るので、以下の〜に示すような効果が得られる。 流動床の状態を適正範囲に維持するのに必要な量の流
動媒体を、攪拌槽の上部から湧出する鉄粉処理液でまか
なうことができる。従って、供給される塩化鉄系廃液の
供給速度が不足するような場合には、攪拌槽に形成され
る鉄粉処理液の一部を使用する自己循環流によって、鉄
粉を良好な流動状態に維持し、また塩化鉄系廃液の供給
速度が過剰の場合には、鉄粉処理液の前記自己循環量を
削減することにより調整して、常に安定した条件の下で
塩化鉄系廃液の還元処理を行うことができる。 攪拌槽の形状を上方に拡径するように構成すると共
に、鉄粉処理液の吐出位置を適正に配置して攪拌槽のデ
ッドスペースを殆どなくすことが可能であり、最小の設
備で効率的な塩化鉄系廃液中の不純物金属イオンの除去
効率を高めることができる。 流動床内の鉄粉の運動が均一化されるので、機械的に
攪拌する方式の流動層を使用する場合に較べて、鉄粉の
流動による局部的な磨耗を発生させることがなく、装置
の耐用年数を増大してメンテナンスコストを削減するこ
とができる。 鉄粉と塩化鉄系廃液との良好な攪拌状態を比較的狭い
スペースの流動床で確保できる。このため、全体の装置
をコンパクトに構成できる。

【００５６】ここで、特に、塩化鉄系廃液を攪拌槽の底
部から供給すると、処理液に塩化鉄系廃液が混入するこ
とがなく、更には、供給する塩化鉄系廃液も流動床の形
成に役立てることができる。また、本発明に係る塩化鉄
系エッチング廃液の再生方法において、攪拌槽の上部を
本体部分より拡径することが好ましく、これによって攪
拌槽内を上昇する流動媒体の速度を遅くして、鉄粉の沈
澱を促進できる。また、上部に鉄粉分離部を形成でき、
槽内流量が多少変動した場合でも流動床の上端が所定位
置を超えないように保持することができ、鉄粉処理液に
鉄粉が混入することが少なく、安定な条件で不純物金属
イオンの除去を行うことができ、不純物金属イオンの除
去効率を更に向上させることができる。そして、本発明
の塩化鉄系エッチング廃液の再生方法において、供給さ
れる塩化鉄系廃液を予め、電気分解処理により原廃液中
の第２鉄イオンの一部又はその殆どを第１鉄イオンに還
元することも可能である。これによって、陰極反応によ
り第２鉄イオンが還元されるので、液中の第１鉄イオン
と第２鉄イオンのトータルの鉄イオン濃度は変化しな
い。従って、塩化鉄系廃液の再生処理に際して、第２鉄
イオンの濃度を所定濃度とするために、大量の希釈液
（具体的には、水）を使用する必要がなく余剰液の処理
に掛かるコストを削減できると共に、処理設備を更にコ
ンパクトにすることが可能である。また、塩化鉄系廃液
の再生処理における鉄粉使用量を削減できるので、塩化
鉄系廃液の処理コストを低減できる。更には、本発明に
係る塩化鉄系エッチング廃液の再生方法においては、電
気分解処理における塩化鉄系エッチング廃液の電解電圧
を特定範囲に制御することも可能である。これによっ
て、塩化鉄系エッチング廃液に含まれる銅、ニッケル等
の不純物金属イオンを析出させることなく、第２鉄イオ
ンの還元を行って、塩化鉄系廃液の再生処理をさらに効
率的に行うことができる。

【００５７】本発明に係る塩化鉄系エッチング廃液の再
生方法において、電気分解処理における電気分解槽の陽
極板及び陰極板間の極間距離を特定範囲とすることがで
き、これによって、陽極板で発生する塩素ガスの陰極室
への侵入を抑制して、第１鉄イオンの酸化を抑止できる
と共に、電解電圧の増加を抑えることができる。本発明
に係る塩化鉄系エッチング廃液の再生方法において、塩
化鉄系エッチング廃液を、隔膜により陽極室側と陰極室
側とに仕切られた前記電気分解槽の陰極室側に供給し
て、処理された還元塩化鉄水溶液を陰極室側の他部から
取り出すこともできる。これによって、陽極板で発生す
る塩素ガスと、供給される塩化鉄系エッチング廃液との
干渉が抑制され、効率的な電気分解を行うことができ
る。本発明に係る塩化鉄系エッチング廃液の再生方法に
おいて、前記還元塩化鉄水溶液中の第２鉄イオンの濃度
を１０〜１２０ｇ／リットルとすることもできる。これ
によって、塩化鉄水溶液中の銅、ニッケル等の不純物金
属イオンが還元されることがなく、以降の再生処理に支
障を生じることがなく、以降の再生処理のコストを低減
することが可能である。本発明に係る塩化鉄系エッチン
グ廃液の再生方法において、電気分解処理において生成
する塩素ガスを攪拌槽から排出される鉄粉処理液に吹き
込んで、該鉄粉処理液中に含まれる第１鉄イオンの一部
を第２鉄イオンに酸化することも可能である。これによ
って、不用な副産物を生成することなく、不純物金属イ
オンの除去された鉄粉処理液中の第２鉄イオンの濃度を
所望の値に調整することができ、必要な成分、濃度に調
整された塩化鉄水溶液の再生液を効率的に得ることがで
きる。

【００５８】本発明に係る塩化鉄系エッチング廃液の再
生方法において、鉄粉が、製鋼炉から発生するＣａＯ等
の不純物を含むダストから湿式法により鉄粉ダストを回
収し、該鉄粉ダストを粉砕して水洗し、更に酸洗した精
製鉄粉を使用することができる。これによって、製鋼炉
から生成するダストを処理して得られるばらつきが少な
く高純度の精製鉄粉を用いて塩化鉄系廃液を安価に再生
することが可能である。本発明に係る塩化鉄系エッチン
グ廃液の再生方法において、鉄粉ダストの酸洗は、沈澱
槽に傾斜配置されて、上部に酸液注入口を備えたスクリ
ューコンベアによって徐々に排出される過程において行
うことも可能である。これによって、塩化鉄系廃液の還
元処理に用いる鉄粉が連続処理によって大量かつ安価に
得られ、塩化鉄系廃液の再生処理を低コストで実施する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る塩化鉄系エッチン
グ廃液の再生方法を適用した廃液処理設備の概念的構成
説明図である。

【図２】同廃液処理設備の電気分解装置の説明図であ
る。

【図３】電気分解装置における塩化鉄系エッチング廃液
の供給位置、及び還元塩化鉄水溶液の取出位置の配置の
模式図である。

【図４】電気分解装置における塩化鉄系エッチング廃液
の供給位置、及び還元塩化鉄水溶液の取出位置の配置の
模式図である。

【図５】電気分解装置における塩化鉄系エッチング廃液
の供給位置、及び還元塩化鉄水溶液の取出位置の配置の
模式図である。

【図６】電気分解装置における塩化鉄系エッチング廃液
の供給位置、及び還元塩化鉄水溶液の取出位置の配置の
模式図である。

【図７】電気分解装置における塩化鉄系エッチング廃液
の供給位置、及び還元塩化鉄水溶液の取出位置の配置の
模式図である。

【図８】同廃液処理設備の鉄粉精製設備の構成説明図で
ある。

【図９】鉄粉精製設備における水洗装置及び酸洗装置の
側断面図である。

【図１０】図９のＩ−Ｉ線による断面図である。

【図１１】鉄粉ダストを得るための鉄粉捕集設備の配置
図である。

【図１２】同廃液処理設備の攪拌槽の説明図である。

【図１３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ電気分解
装置における電解電圧、電流密度、及び第２鉄イオン濃
度の時間推移図である。

【図１４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は塩化鉄系
廃液の再生処理におけるイオン濃度の推移模式図であ
る。

【図１５】鉄粉ダストのＣａＯ濃度の推移図である。

【図１６】本発明の第２の実施例に係る塩化鉄系エッチ
ング廃液の再生方法を適用したエッチング廃液処理設備
の説明図である。

【図１７】同設備に使用する第２の攪拌槽の断面図であ
る。

【図１８】第２の攪拌槽の他の例を示す側断面図であ
る。

【図１９】図１８のII−II線による矢視図である。

【符合の説明】

１０ 廃液処理設備 １１ 塩化鉄系
エッチング廃液 １２ 電気分解装置 １３ 転炉 １４ 鉄粉ダスト １５ 精製鉄粉 １６ 鉄粉精製設備 １７ 還元塩化
鉄水溶液 １８ 攪拌槽 １９ 鉄粉処理
液 ２０ エッチング液 ２１ 塩素処理
装置 ２３ 陽極板（アノード） ２４ 陰極板
（カソード） ２５ 液入口 ２６ 液出口 ２７ 電気分解槽 ２８ 直流電源
部 ２９ 制御部 ３０ 隔膜 ３１ 陽極室 ３２ 陰極室 ３３ 塩素ガス排出口 ３４ 電気分解
槽 ３５ 電気分解槽 ３６ 電気分解
槽 ３７ 電気分解槽 ３７ａ 電気分
解槽 ３８ 電流計 ４０ 原料フィ
ーダ ４１ 一次磨鉱ボールミル ４２ 予備洗浄
エーキンス ４３ 二次磨鉱バイブロミル ４４ 水洗装置 ４５ 酸洗装置 ４６ 二次洗浄
エーキンス ４７ 気流乾燥機 ４８ 振動篩い
機 ４９ 第１の沈殿槽 ５０ スクリュ
ーコンベア ５１ 第２の沈殿槽 ５２ スクリュ
ーコンベア ５３ 螺旋体（スクリュー） ５４ 螺旋体
（スクリュー） ５５ 水供給管 ５６ 酸液供給
管 ５７ 水放出口 ５８ 酸液注入
口 ５９ 排出口 ５９ａ 排出口 ６０ 鉄粉捕集設備 ６１ フード部 ６２ 排気系 ６２ａ 第１直
管部 ６２ｂ 第２直管部 ６３ 煙突 ６４ 湿式分級機 ６４ａ シック
ナー ６５ 第２水噴出口 ６５ａ 第２捕
捉ダスト排出口 ６６ ダスト処理槽 ６７ 第１水噴
出口 ６７ａ 第１捕捉ダスト排出口 ６８ ダスト沈
殿槽 ６９ 螺旋体 ６９ａ 管体 ７０ スクリューコンベア ７０ａ 洗浄水
供給装置 ７１ 第１区画部 ７２ 第２区画
部 ７３ 第３区画部 ７４ 第４区画
部 ７５ 第５区画部 ７６ 処理液一
部取出し口 ７７ 処理液一部取出し口 ７８ 処理液流
入口 ７９ 循環ポンプ ８０ 処理液循
環パイプ ８１ 第１の循環流量制御弁 ８２ 第２の循
環流量制御弁 ８３ 供給流量制御弁 ８４ 廃液供給
弁 ８５ 供給配管 ８６ 廃液供給
弁 ８７ 供給管 ８８ 処理液排
出口 ８９ 処理液排出口 ９０ ポンプ ９１ 処理液移送パイプ ９２ 第１の排
出流量制御弁 ９３ 第２の排出流量制御弁 ９４ 底部排出
弁 ９４ａ 排出管 ９５ 鉄粉ダス
ト供給管 １１０ エッチング廃液処理設備 １１１ エッチ
ング廃液タンク １１２ ＰＨ調整剤タンク １１３ 脱銅装
置 １１４ 鉄粉貯蔵タンク １１４ａ 鉄粉
貯蔵タンク １１５ 第１の攪拌槽 １１５ａ 流出
口 １１６ 液体サイクロン １１６ａ 液体
サイクロン １１７ 第１のエーキンス分級機 １１７ａ 第２
のエーキンス分級機 １１７ｂ エーキンス分級機 １１７ｅ 銅粉 １１７ｆ 鉄粉 １１８ スクリ
ューフィーダ １１８ａ スクリューフィーダ １１９ 第２の
攪拌槽 １２０ ダスト沈殿槽 １２０ａ ダス
ト沈殿槽 １２１ コーンタンク １２１ａ コー
ンタンク １２２ 脱ニッケル装置 １２４ 攪拌調
整槽 １２５ 凝集剤タンク １２６ 循環ポ
ンプ １２７ ポンプ １２７ａ ポン
プ １２７ｃ 処理液移送パイプ １２８ 攪拌羽
根 １２８ａ 攪拌羽根 １２９ モータ １３０ 第１区画部 １３１ 第２区
画部 １３２ 第３区画部 １３３ 第４区
画部 １３４ 第５区画部 １３５ 第１の
循環流量制御弁 １３６ 第２の循環流量制御弁 １３８ 第１の
排出流量制御弁 １３９ 第２の排出流量制御弁 １４２ 廃液供
給弁 １４３ 供給流量制御弁 １４５ 処理液
一部取出し口 １４５ａ 処理液一部取出し口 １４５ｂ 処理
液流入口 １４５ｄ 処理液循環パイプ １４５ｅ 処理
液排出口 １４５ｆ 処理液排出口 １４６ 底部排
出弁 １４６ａ 排出管 １４７ 脱銅処
理液の供給配管 １５０ 第３の攪拌槽 １５１ 第１区
画部 １５２ 第２区画部 １５３ 第３区
画部 １５４ 流体供給部 １５５ 仕切り
盤 １５６ ノズル １５７ 取出し
口 １５８ 循環ポンプ １５９ 供給口 １６０ 供給口 １６１ 排出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 博行 福岡県北九州市八幡東区大谷１丁目３番１ 号 株式会社アステック入江内 (72)発明者 永島 正毅 福岡県北九州市八幡東区大谷１丁目３番１ 号 株式会社アステック入江内 (72)発明者 吉野 寛 福岡県北九州市八幡東区大谷１丁目３番１ 号 株式会社アステック入江内 (72)発明者 永岡 米治郎 福岡県北九州市八幡東区大谷１丁目３番１ 号 株式会社アステック入江内 (72)発明者 三戸 克正 福岡県北九州市八幡東区大谷１丁目３番１ 号 株式会社アステック入江内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 攪拌槽内の銅、ニッケル等の鉄よりイオ
   ン化傾向の小さい金属イオンを含む塩化鉄系廃液に、鉄
   粉を混入し、該鉄粉と前記金属イオンとを反応させて、
   該金属イオンを析出除去した後、該鉄粉処理液を酸化処
   理する塩化鉄系エッチング廃液の再生方法において、 前記攪拌槽に前記塩化鉄系廃液を供給すると共に、該攪
   拌槽の上部から前記鉄粉を反応させた後の前記鉄粉処理
   液を取り出して、該攪拌槽の底部に循環供給することに
   より前記鉄粉が分散浮遊した流動床を形成し、更に、前
   記攪拌槽の上部から余剰の前記鉄粉処理液を取り出すこ
   とを特徴とする塩化鉄系エッチング廃液の再生方法。
2. 【請求項２】 前記塩化鉄系廃液は、前記攪拌槽の底部
   から供給して、前記流動床の形成を助長する請求項１記
   載の塩化鉄系エッチング廃液の再生方法。
3. 【請求項３】 前記攪拌槽の上部には、前記流動床が形
   成される流動床形成部より拡径して上昇液の流速を遅く
   し、分散浮遊する鉄粉の上昇を抑える鉄粉分離部が設け
   られている請求項１又は２記載の塩化鉄系エッチング廃
   液の再生方法。
4. 【請求項４】 前記攪拌槽に入れる塩化鉄系廃液は、塩
   化鉄系エッチング廃液を電気分解処理により第２鉄イオ
   ンの一部又はその殆どを第１鉄イオンに還元した還元塩
   化鉄水溶液である請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   塩化鉄系エッチング廃液の再生方法。
5. 【請求項５】 前記電気分解処理における前記塩化鉄系
   エッチング廃液の電解電圧を１〜４．５Ｖ、電流密度を
   ２〜４０Ａ／ｄｍ² の範囲に制御する請求項４記載の塩
   化鉄系エッチング廃液の再生方法。
6. 【請求項６】 前記電気分解処理における電気分解槽の
   陽極板及び陰極板間の極間距離を１．５〜５０ｍｍとす
   る請求項４又は５記載の塩化鉄系エッチング廃液の再生
   方法。
7. 【請求項７】 前記電気分解処理を行う電気分解槽を、
   通液性を有する隔膜により陽極を備えた陽極室と、陰極
   を備えた陰極室に仕切り、前記塩化鉄系エッチング廃液
   を前記陰極室の一部から供給し、該陰極室を通過して還
   元処理される前記還元塩化鉄水溶液を該陰極室の他部か
   ら取り出す請求項４〜６のいずれか１項に記載の塩化鉄
   系エッチング廃液の再生方法。
8. 【請求項８】 前記還元塩化鉄水溶液中の残存した第２
   鉄イオンの濃度を１０〜１２０ｇ／リットルとする請求
   項４〜７のいずれか１項に記載の塩化鉄系エッチング廃
   液の再生方法。
9. 【請求項９】 前記電気分解処理において前記陽極から
   生成する塩素ガスの一部又は全部を、前記鉄粉処理液の
   酸化処理に使用する請求項４〜８のいずれか１項に記載
   の塩化鉄系エッチング廃液の再生方法。
10. 【請求項１０】 前記鉄粉が、製鋼炉から発生するＣａ
    Ｏ等の不純物を含むダストから湿式法により鉄粉ダスト
    を回収し、該鉄粉ダストを粉砕して水洗して前記不純物
    を除去し、更に酸洗した精製鉄粉である請求項１〜９の
    いずれか１項に記載の塩化鉄系エッチング廃液の再生方
    法。
11. 【請求項１１】 前記鉄粉ダストの酸洗は、該鉄粉ダス
    トを貯留する沈澱槽に傾斜配置されて、上部に酸液注入
    口を備えたスクリューコンベアによって徐々に排出され
    る過程において行われる請求項１０記載の塩化鉄系エッ
    チング廃液の再生方法。