JPS6090832A - 硫酸第１鉄を含む廃水よりα・オキシ水酸化鉄を回収する方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、硫酸第１鉄を含む廃水を排出可能なまでに
溶存鉄量を減少させる処理をすると同時に、優れた色調
の黄色顔料用酸化鉄（α・オキシ水酸化鉄）、或いは磁
性材料の原料である結晶性の優れたα・オキシ水酸化鉄
を回収する方法に関する。

従来硫酸第１鉄を含む廃水の処理において、その濃度が
比較的高いものについては、これを濃縮、結晶化して硫
酸第１鉄７水塩、又は硫酸第１鉄１水塩として回収する
方法や、この廃液をアルカリでｐＨ調整しつ〜空気等の
酸素を含むガスを通して酸化することにより、α・オキ
シ水酸化鉄やマグネタイト、その他の酸化鉄として回収
する方法がとられてきた。しかし、これらの方法は、硫
酸第１鉄の濃度が低い場合には、回収出来る副生物に対
し処理設備が相対的に厖大なものとなシ、不経済なもの
となる。

また、一般に硫酸第１鉄の濃度の低い廃水の処理方法と
しては、ξれに苛性ソーダ等のアルカリを加えてｐＨを
高め、空気等を吹込んで酸化し、鉄分を水酸化第２鉄の
沈澱として除去する方法もとられてきた。この処理工程
そのものは比較的に簡単ではあるが、そのためには相応
規模の装置を必要とし、発生した水酸化第２鉄のスラッ
ジの利用法も明らかではな−い今日では、その処理に苦
慮していた。

この発明は、生産工程等で発生した比較的低濃度の硫酸
第１鉄を含む廃水を、その中に含まれる鉄分のｉ度を排
出可能な程度にまで低減させると共に、この廃水から優
れた品質の黄色酸化鉄顔料や、磁性酸化鉄の原料となる
結晶性の優れたα・オキシ水酸化鉄を回収すること一目
的とする。

この発明においては、先ず硫酸第１鉄を含む廃水に苛性
ソーダ等のアルカリを加えソ、そのｐＨを９．０乃至１
０．０に調整する。これにより液中の鉄イオンはコロイ
ド状の水酸化第１鉄Ｆｅ（ＯＨ）２となって沈降する。

この場合、ｐＨが９．０に満たない低い値であるときは
、α・オキシ水酸化鉄の製造に好ましい条件ではあるが
、上澄水中に存在する鉄イオン濃度が高くなシ、廃水処
理の目的には合わなくなる。他方、ｐＨが１０．０を越
える高い値になると、上澄水中の鉄イオン濃度は著るし
く低下するが、マグネタイトが発生しゃすくな勺、純粋
なα・オキシ水酸化鉄が得にく＼なる。この発明におい
ては、アルカリを加えて調整するｐＨ値が重要であシ、
例えば、硫酸第１鉄濃度が２〜３％程度の廃水であれば
、ｐＨを９．５附近に調整することが必要である。

この様にして処理された廃水の上澄液中に残留する鉄イ
オンは極めて微量であり、ｐＨ値を８程度に下降させる
簡単な中和処理をするだけで放流可能となる。

こ覧に得られたコロイド状水酸化第１鉄は、遠心分離セ
パレーター等の分離濃縮機を用いて濃縮する。この濃縮
された水酸化第１鉄ヌラリーに適当量の硫酸第１鉄水溶
液を加えて中性に低い低ｐＨ値の懸濁液と大る。この懸
濁液を用いて、通常のα・オキシ水酸化鉄の製造法と同
様に、酸素または空気を送スして酸化させ、上記コロイ
ド状水酸化鉄の核から結晶を針状に生長させると、前述
の様に優れた色調の黄色酸化鉄顔料（α・オキシ水酸化
鉄）、或いは磁気特性の優れた針状結晶磁性酸化鉄の製
造原料として適した結晶形を有するα・オキシ水酸化鉄
を得ることが出来る。

ここで、生成するａ・オキシ水酸化鉄の顔料用と磁性酸
化鉄原料用の違いは、結晶の形状にあシ、両者とも針状
結晶ではあるが、顔料用は結晶が太く、磁性酸化鉄原料
用は結晶が非常に細長い。

上述の、硫酸第１鉄を加えての酸化工程において、顔料
用の結晶が生成するか磁性酸化鉄原料用の結晶が生成す
るかは、硫酸第１鉄の濃度、温度、攪拌速度、酸素供給
速度等の多くの要因によって決まる。

次に、この発明の実施例を、比較例と共に説明する。

実施例１ 硫酸第１鉄７水塩に換算し１％の水溶液３１を準備し、
これに４規定苛性ソ一ダ５６ｍ１を加えて攪拌すると、
ｐＨ９，５の水酸化鉄のスラリーが得られた。これを２
４時間放置し後、デカンテーションにより濃度１０％の
スラリーと、固形分を含まない上澄液が得られた。この
液中には２３ｐｐｍの鉄イオンが認められた。

次にこのスラリーに硫酸第１鉄７水塩２０％水溶液１５
０ｍ１を加へ、硫酸第１鉄水溶液中に水酸化鉄を懸濁さ
せた液を作り、これを８５°Ｃに加温し、毎分０．５１
の割で空気を吹き込み、１．５時間攪拌を続けたところ
、鮮黄色のα・オキシ水酸化鉄の沈澱を得た。この沈澱
物は、電子顕微鏡観察によれば、全体が美しい微細な針
状結晶であった。

この結晶を生長させるために、別に硫酸第１鉄７水塩の
１５％水溶液３１を用意し、そこへ上記の牽細な針状α
・オキシ水酸化鉄を結晶どして添加して得られた混合液
を６５°Ｃに加熱し、毎分０．２１の割で空気を吹き込
みなから２規定のアンモニア水を滴下して、ＱＯ時間に
して鮮黄色のα・オキシ水酸化鉄顔料を６７．５’ｌｌ
得ることができた。

比較例１ 実施例１と同様に、硫酸第１鉄７水塩に換算し１％の水
溶液３１を準備し、これに４規定苛性ソ一ダ１１０ｍ１
を加えるとｐＨ１１，４の水酸化鉄のスラリーが得られ
た。この時の上澄液の鉄イオン含有率はｌ　ｐｐｍ以下
であった。これを実施例１と同様に処理して、水酸化鉄
の濃縮されたスラリーを得、次いで実施例１と同様に、
硫酸第１鉄７水塩の水溶液を加え、空気を吹きこみなが
ら加温、攪拌したが沈澱物は黒ずんだ褐色となった。こ
の沈澱物は、電子顕微鏡観察では針状結晶をなしてはい
たが、純粋のα・オキシ水酸化鉄ではない。

この比較例は、初期の沈澱工程中のｐＨ値が高すぎる例
である。

比較例２ 実施例１と同様にして、硫酸第１鉄７水塩１％の水溶液
に４規定苛性ソーダを加えてｐＨを９．５に調整したも
のから、水酸化第１鉄の濃縮されたスラリーを得た。こ
れに硫酸第１鉄７水塩の水溶液を加えることなく空気を
吹き込みながら加温、攪拌したが、沈澱物は黒色であっ
た。この沈澱物は、顕微鏡観察では微細な顆粒状をなし
ていて、針状結晶を全く含んでいなかった。

この比較例は、後の酸化工程において硫酸第１鉄を加え
ず、そのま＼維持し続けたために、結晶が針状に生長し
なかった例である。

実施例２ 硫酸第１鉄７水塩に換算して１．３２％の水溶液７１ｃ
４規定苛性ソーダ１５＋ｍ（！’を加エテｐＨ９，８ニ
調整した液を１時間攪拌した後、濃縮機にかけて約ｌｌ
の水酸化鉄スラリーを得た。このとき水酸化鉄を除去し
た残液中の鉄分は１　ｐｐｍ以下であった。

そこへ硫酸第１鉄７水塩の結晶９２．４９を添加し溶解
せしめ、これを４５°ＣＫ加温し、０．５　ｌ／ｍｊＢ
ｎ　（７）割合で空気を吹き込みっ＼攪拌して、若干褐
色ががった黄色の沈澱物を得た。この沈澱物は、電子顕
微鏡観察によれば美しい微細な針状結晶をなしていて、
磁性酸化鉄粉の製造原料となるα・オキシ水酸化鉄用の
種晶として最適のものであった。

比較例３ 実施例２と同じ硫酸第１鉄水溶Ｈ７１を準備し、これに
４規定苛性ソーダを４７ｍ／添加すると水酸化鉄を生じ
ｐＨは８．０となった。これを３時間攪拌熟成するとｐ
Ｈは６．３まで低下した。これを濃縮機にかけ約１１の
水酸化鉄のスラリーを得た。このとき水酸化鉄を除いた
残液中の鉄分は５２０１１ｐｍであった。

この濃縮された水酸化鉄スラリーに、硫酸第１鉄を加え
ることなく空気を吹き込みながら加温、攪拌したところ
、黒色の沈澱物が得られた。撲ミ≠この沈澱物は、電子
顕微鏡観察では針状結晶と顆粒とが混合したものであっ
て、α・オキシ水酸化鉄の種晶としては適当でなかった
。

この比較例は、硫酸第１鉄の追加を行わず、かつ比較例
１とは逆に、初期の沈澱工程におけるｐＨ値が低すぎる
例である。

比較例４ １６．７％の硫酸第１鉄を含む水溶液０．５５１；１Ｖ
ｃ４規定苛性ソ一ダ１７２ｍ１を加えると水酸化鉄の沈
澱物を生じ液のｐＨは９．１になった。この水酸化鉄を
濃縮することなく、又硫酸第１鉄を追加することなくそ
の壕！空気を吹き込みながら加温、攪拌したところ、黒
色の沈澱物が得られた。この沈澱物は、顕微鏡観察では
針状結晶と顆粒との混在物であって、顔料用或いは磁性
酸化鉄粉の原料用である針状α・オキシ水酸化鉄結晶と
しては不適当なものであった。

この比較例は、原液の硫酸第１鉄濃度が高すぎ、かつ比
較例２と同様に、硫酸第１鉄を追加せずそのま！維持し
続けた＼めに、結晶が完全な針状に生長し々かった例で
ある。

特許出願人　新日本金属化学工業株式会社代　理　人　
清　水　哲　はが２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）硫酸第１鉄を含む廃水にアルカリを添加してｐＨ
   を９乃至１０に調整し、生成した水酸化第１鉄を沈降さ
   せて鉄分溶存量の少い上澄水を得ると共に、沈降した水
   酸化第１鉄を分離濃縮し、これを硫酸第１鉄水溶液中に
   分散させて酸素を供給し、その沈澱物を分離することを
   特徴とする硫酸第１鉄を含む廃水よシα・オキシ水酸化
   鉄を回収する方法。