JPS6167780A - 酸洗いおよびエツチング液の再生方法並びに装置 - 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】 本発明は使用済力の酸洗いおよびエツチング液の再生方
法およびそのための装置に関する。

金属をエツチングし、酸洗いする多くの化学的および電
気化学的方法が使用されており、その際に金属対象物を
表面処理にイ」シ、あるいは機械的方法によらない金属
除去処理にイ＼Ｉず。これらのあらゆる方法において、
金属が溶液の中に入る。特に再循環を行なう連続法にお
いては、イオン濃度の漸増または沈澱の形成は所望のエ
ツチングあるいは酸洗い反応を可成り妨げて停止トさ−
ｌ！ることずらもあり得る。しかしながら、連続的再生
り才必ずしも実施容易ではｔ「り、そのため多くの方法
において、大量の使用済液は、環境汚染の見地と溶存物
質の価値の観点との両方から、一般に廃棄処分できない
ままに残されている。溶液中に入った金属と、使用済め
のエツチングおよび酸洗い剤とをそれぞれ回収すること
については多くのことが既知である。特に揮発性の酸ま
たげ揮発性酸の塩が反応剤として存在する液体について
は多くが知られている。

塩酸と、酸化鉄態の鉄とを回収するための装置および方
法は米国特許第２．４７１　、８４４号明細書により公
知である。

その装置は水平面に関し或る角度を′なして装設された
筒状反応空間を有し、該空間は、それを横切って移動し
得る球体で満たされており、また使用済みエツチングお
よび酸洗い液を反応空間へ供給する手段と、エツチング
および酸洗い中にそれぞれ形成され目一つ再生すべき液
体中に存在する物質が球体表面で熱分解反応を生起し得
るとともに溶剤が気化する温度にまで球体を加熱処理す
るための手段と、球体の表面に存在する熱分解生成物を
球体が反応空間から出た後に除去するための機械的手段
と、放出した気体と蒸気とを処理する手段とを含んでな
るものである。

球体を加熱するための手段ば前記米国１￥許明細書中の
竪型炉として具体化されており、それによれば、頂部に
おいて導入される不活性材料からなる球体を例えば１０
００℃の温度に加熱し、下方部分で取出して、軸が水平
面と僅かな角度をなして傾斜する回転反応空間へ送太し
その中に塩化鉄含有液体をも供給する。球体表面におい
て、酸化鉄の形成および気体状塩酸の蒸発反応が行なわ
れる。

液体が三価の鉄を含んでいるならば酸化第二鉄が球体上
に沈積する。しかしながら、二価の鉄を含んでいるとき
は、酸化第二鉄を望むならば、酸素を回転炉に添加しな
ければならない。酸化鉄で被覆された球体は炉格子」−
に落下し、その結果、球体の酸化鉄は除去される。球体
は竪型炉へ戻される。蒸発した気体を吸収塔へ送太しそ
こで所望濃度の塩酸溶液に変換する。硝酸第二鉄溶液お
よび塩化アルミニウム溶液は同様の方法で再生ずる。

かかる公知装置の動点は侵食性ガスとの反応が行なわれ
る回転炉が大きな気密性の問題点を抱えていることであ
る。

本発明はエツチング剤および酸洗い剤中にそれぞれ酸化
物の形で溶解している金属、およびそれぞれエツチング
剤および酸洗い剤１月を回収するためのものであって、
極めて簡争な構造になり、回収した酸化物のＱ’ｉ位当
りエネルギー消費量が著しく低く、更には、処理能ノコ
に関する大なる融通性をもった卓越した装置を提供する
ものである。

本発明装置は球体をｊＪ＋＋熱する手段が筒状反応空間
の周囲に同軸状に装設された筒状炉として具体化された
ことを特徴とする。炉は稼動中に球体が反応空間を出る
側の高温度から球体が供給される側の低温度へと温度勾
配を維持し得るように構成する。

本発明装置の好適例においては、炉とその中に存在する
筒状反応空間とを垂直に装設する。このことの成果は処
理が径方向に均一に行なわれることである。

反応空間における、底部で高く頂部で低い温度勾配は、
反応を段階的に起こさせることとなる。

例えば、へρＣ７！３含有水溶液の再生に対しては、空
間内で頂部から底部へと次の反応が行なわれる。

（＋１水の蒸発 （２）結晶水の部分的蒸発 （３）八Ｈｐ３のＡ７！ｚ０３＋ｌｌｃρへの熱分解（
この目的には水が必要である） （４）最終温度に滞留する間における、酸化物の所望変
性物への変換。

本発明装置は容「に関する大なる融ｊｍ性によって卓越
している。反応空間の直径は任意に選定し得る。或る実
施例においてし才、反応空間は２７０ｍｍの直径を有し
ていたが２０■■あるいは４００ｍ１１の径となすこと
もまた容易に可能であり、一方炉内に少なくとも２個の
反応空間を互いに平行に装設することもまた可能である
。反応空間は、不活性材料、例えば石英ガラスまたはア
ランダムの筒からなる。

反応空間の容Ｖに影響を及ばず工程要因としては次の事
項が挙げられる。

（１）温度勾配の値 （２）球体の温度 （３）液体の温度 （４）球体の通過容量 （５）液体の流量 （６）処理される液体の濃度 公知装置と対比した場合の利点は回転部分が皆無である
ことである。

球体は不活性な材料からなるものを選択し、好ましくは
、例えばステアタイトのようなセラミック材料あるいは
ガラスセラミックよりなるものである。金属、例えばス
テンレススチールも或る場合には使用することができる
。

本発明装置のエネルギー消費は、公知の装置より可成り
低い。例えば、同じ重量の処理した物質を得るのに本発
明装置のエネルギー消費は噴霧乾燥装置に比して優に１
７３以」二も低い。

使用済力のエツチングおよび酸洗い液の再生法は、本発
明装置で遂行し得るのであるが、球体を筒状の加熱した
反応空間へ供給し、該球体が実質的に最大充填密度で反
応空間内を移動するような速度をもってそこから取り出
し、再生すべき液体をそれが球体表面上に液体薄膜形状
をなして分布するような割合で球体入口側に導入し、エ
ツチングおよび酸洗い中にそれぞれ形成されて液体中に
存在する物質が熱分解を起こし且つ溶剤を蒸発させるに
充分な高温度に反応空間を加熱し、球体入口側で形成さ
れた気体生成物を吸収塔へ移送し、最終的に取り出した
球体を、その」二に存在する固体の熱分解生成物を除去
した後に、反応空間に戻すことを特徴とする。

反応空間を通って移送される球体の充填密度は、炉から
反応空間への良好な熱伝導を保証づ−るように大きくな
ければならない。

既に前に述べたように、反応空間内の温度勾配は、筒状
反応空間の球体入口側（低温部）と球体出口側（高温部
）との間で調節する。

反応空間から出て来る気体は吸収塔の底部に導入して吸
収剤と向流し、それぞれエツチング剤および酸洗い剤、
例えば濃縮された塩酸溶液または硝酸？＠液に改質され
、吸収塔の底部から流出する。

この流出溶液の一部を冷却装置を経て吸収塔の頂部へ戻
すことば有利である。これによって反応気体の吸収が促
進される。

粉末状の金属酸化物が沈積付着し、反応空間の底部から
出てくる球体は、好ましくは振動ストレーナ、振動篩ま
たは回転皿上に受は取る。この結果、実質的にすべての
酸化物は球体から除去される。清浄化された球体は、反
応空間の頂部側へ、例えば、チェーン・コンベアなどに
よって戻される。

本発明装置の実施例を添付図面に図示した。

第１図は直径２７０１１、壁厚２０ｍｍおよび長さ３１
嘗の石英ガラスからなる反応空間２を含む炉１を示す。

再生すべき液体を導管３から導入し、一方、ステアタイ
トよりなりＨつ６婁１の直径を有する球体を容器４を経
て反応空間中へ導入する。反応空間２の底部側で、再生
酸化物の粉末で覆われた球体を振動ストレーナ５上に受
は取り、粉体６は下方へ排出されて清浄化された球体は
輸送機構７によって容器４へ戻される。

反応空間２から出る熱気体は、導管８を通って吸収塔９
へ導入され、その中で吸収液と向流する。

液体は塔９の底部で貯留容器１０に集められ、そこから
一部はバルブ１１から排出し、また一部はポンプ１３に
より冷却器１４を経て吸収塔９へ戻される。

冷却器１４は流水１５によって冷却される。回路２−８
−９の中を負圧とするように導管１６から吸引する。こ
れば、反応空間２への逆流を生じないために、また反応
空間の底部へ反応気体が抜は出すことを防くために必要
である。

第２図は反応空間２の一部を示すもので、ここでは、球
体１７を頂部から導入し、金属酸化物で被覆された球体
を底部で振動ストレーナ上に受は取り、金属酸化物６が
ストレーナを１ｆｆｌ遇する。

再生反応の数例を示せば次の１ｆｆｌりである。

ａ）　　Ａ　Ｉ−（ＮＯ３）３水溶液よりなるエツチン
グ液の再生 次の反応が起こる。

２八Ｉｌ　（Ｎｏ：ｔ）＊　　・　９１１□０→２Ａ　
Ｉ　　（Ｎｏ、）：＋＋１８１１□０２八ｐ　（Ｎ（ｈ
）＋　　　　　　　　→　＾Ａ　　２０３＋３Ｎ２０５
Ｎ　２０　ｓ　＋ｔｌ□０　　　　　　　→　２＋１Ｎ
Ｏ３次の望ましくない副反応が生し得る。

４１１ＮＯ，→４ＮＯ□＋２１１□０４０□Ｎ２Ｏ５−
＝２ＮＯｘ　＋　ＶＯｚ 形成されたＮＯ２は次の反応により再び吸収し得る。

ＮＯ□＋１１□０　→ｔｌＮＯ３＋　　Ｎ。

ＮＯ＋０　→ＮＯ２ 濃縮されたＩＩ　Ｎ　０３　溶液が回収される。

１））ＡｎＣ１３水溶液よりなるエツチング液の再化成
の反応が生ずる。

２　ΔＩＣρ　３　　・　６１１□０→　八ｎ　ｚｏ３
＋　６１１Ｃ７！＋３１１□０純塩酸溶液が回収される
。

Ｃ）塩化鉄の水溶液よりなるエツチング液の再生鉄が二
価の形で存在するときは、Ｐｅ２０．を回収するために
反応空間に酸素を供給しなければならない。三価の鉄の
酸化物に対しては、これは不必要である。

ｄ）ニッケルー鉄またはフエルニコのエツチングから得
たｐ６Ｃ／３およびＮｉＣ７！ｚの水ン容？Ｆｉよりな
るエツチング液の再生 前記ｂ）項またはＣ）項に記載したと頻偵の方法で、ｐ
　Ｃ２０：ｌおよびＮｉＯの混合物を得た。これはニッ
ケル含有フェライトの製造用の優れた出発物質である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す概要図であり、 第２図は本発明装置の要部を示す部分概要図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、球体を筒状の加熱した反応空間へ供給し、該球体が
   実質的に最大充填密度で反応空間内を移動するような速
   度をもつてそこから取り出し、再生すべき液体をそれが
   球体表面上に液体薄膜形状をなして分布するような割合
   で球体入口側に導入し、エッチングおよび酸洗い中にそ
   れぞれ形成されて液体中に存在する物質が熱分解を起こ
   し且つ溶剤を蒸発させるに充分な高温度に反応空間を加
   熱し、その結果生じた気体生成物を球体入口側から吸収
   塔へ移送し、最終的に取り出した球体を、その上に存在
   する固体の熱分解生成物を除去した後に反応空間に戻す
   ことを特徴とする酸洗いおよびエッチング液の再生方法
   。 ２、前記反応空間の加熱を筒状反応空間の球体入口側の
   低温と球体出口側の高温との間で温度勾配を有するよう
   に調節して行なう特許請求の範囲第１項記載の酸洗いお
   よびエッチング液の再生方法。 ３、水平面に関し或る角度をなして装設された筒状反応
   空間を有し該空間はそれを横切って移動し得る球体で満
   たされており、また使用済みエッチングおよび酸洗い液
   を反応空間へ供給する手段と、エッチングおよび酸洗い
   中にそれぞれ形成され且つ再生すべき液体中に存在する
   物質が球体表面で熱分解反応を生起し得るとともに、溶
   剤が気化する温度にまで球体を加熱処理するための手段
   と、球体の表面に存在する熱分解生成物を球体が反応空
   間から出た後に除去するための機械的手段と、放出した
   気体と蒸気とを処理する手段とを含んでなる装置におい
   て、球体を加熱する手段が筒状反応空間の周囲に同軸状
   に装設された筒状炉として具体化されたことを特徴とす
   る酸洗いおよびエッチング液の再生装置。 ４、前記炉が、稼動中に球体が反応空間を出る側の高温
   度から球体が供給される側の低温度へと温度勾配を維持
   し得るように構成された特許請求の範囲第３項記載の酸
   洗いおよびエッチング液の再生装置。 ５、前記炉とその中に存在する筒状反応空間とが垂直姿
   勢に設置された特許請求の範囲第３項または第４項記載
   の酸洗いおよびエッチング液の再生装置。 ６、前記装置が互いに平行に配置された少なくとも２個
   の筒状反応空間を含んでなる特許請求の範囲第３項乃至
   第５項の何れかに記載の酸洗いおよびエッチング液の再
   生装置。 ７、球体上に存在する熱分解生成物を除去するための前
   記手段が振動ストレーナ、振動篩および回転皿から選ば
   れる装置である特許請求の範囲第３項乃至第６項の何れ
   かに記載の酸洗いおよびエッチング液の再生装置。 ８、球体がセラミック材料よりなる特許請求の範囲第３
   項乃至第７項の何れかに記載の酸洗いおよびエッチング
   液の再生装置。 ９、熱分解生成物を除去した球体を反応空間の入口側に
   戻す手段を含む特許請求の範囲第３項乃至第８項の何れ
   かに記載の酸洗いおよびエッチング液の再生装置。 １０、前記手段がチェーン・コンベアである特許請求の
   範囲第９項記載の酸洗いおよびエッチング液の再生装置
   。