(57)【要約】【課題】  本発明では電気透析法を応用することで、有害成分を簡便に除去・無害化する手段を提供する。【解決手段】  メッキ液の陰極側にカチオン膜を、陽極側にアニオン膜を配置し、透析により分離された陰極側液と陽極側液を混合する事無く電気透析することを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属分を含むメッキ液を電気透析法により再生する方法において、該メッキ液の陰極側にカチオン膜を、陽極側にアニオン膜を配置し、透析により分離された陰極側液と陽極側液を混合する事無く電気透析することを特徴とするメッキ液の再生方法。
【請求項２】
陰極側液に含まれる金属イオンを電気透析時の陰極室に導入し、陰極に還元析出させることを特徴とする請求項１記載のメッキ液の再生方法。
【請求項３】
陽極側液に含まれる陽イオンを電気透析時の陽極室に導入し、陽極で酸化分解させることを特徴とする請求項１記載のメッキ液の再生方法。
【請求項４】
陽極で酸化分解させる場合、その酸化分解促進な為にＮａＣｌやＨ２ＳＯ４等を添加することを特徴とする請求項３記載のメッキ液の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属分を含むメッキ液のその有害蓄積成分を除去し、再生する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属分を含むメッキ液、特にＮｉや銅や金等の無電解メッキ液では金属分の補給のためまた、その還元析出のため、阻害要因となる各種陽・陰イオンが蓄積しメッキ液の更新が必要となっている。その際有害金属分を含むためその除去が必要であるが、その処理は有害物の金属分と安定剤や還元剤等の陰イオンが共存するため、通常のアルカリ処理による沈殿分離は困難な為、専門技術を有する会社にて処理を委託している。
【０００３】
また電気透析技術を応用してメッキ液の再生技術が提案されているが、特許文献１または２に見られるように基本的の透析構成はメッキ液系と陽極側と陰極側から透析された廃液系と陰極・陽極電極が配置されている電極液系の３系統により構成され、透析された廃液系溶液はその金属分と安定剤や還元剤等の陰イオンが共存する為、擬似メッキ液となっており、専門業者への委託処理がなされている。
【０００４】
また電極液系では電気透析処理時の通電は基本的にはイオンを移動させる為であって、陽・陰電極反応は水素および酸素の発生によるＰＨ変動が生じるのみで目的とする有害成分除去のための電気透析処理とは無縁である。
【特許文献１】特開平１０−１９５６７０号公報
【特許文献２】特表２００２−５２７６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では電気透析法を応用することで、有害成分を簡便に除去・無害化する手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
金属イオンを含むメッキ液、特にＮｉや銅や金等の無電解メッキ液を電気透析法で再生する技術において、陰極側にカチオン膜を配置し透析される金属を含む陽イオンと、陽極側にアニオン膜を配置し透析される陰イオンを分離した状態で行う。
【０００７】
その場合、陰極側には除去対象イオンであるＮａやＫなどのイオンと共にメッキ液構成種である金属イオンも同時に透析される。このときの陰極側構成液は硫酸や塩酸などの金属分を溶解する塩で構成される。また、使用されるカチオン膜はセレミオンＣＭＶ（旭硝子社製、商品名）やネオセプタＣＭ１（アストム社製、商品名）等が用いられ、特に制限は無い。
【０００８】
また、その陽極側には除去対象イオンである、還元剤（次亜燐酸やホルマリン）の分解物（亜燐酸やアセトアルデヒド）と金属分の補給対イオンの硫酸や塩素イオンと共にメッキ液構成種である各種陰イオン（酢酸やリンゴ酸やＥＤＴＡ等の有機酸）も同時に透析される。このときの陽極側構成液は透析成分と沈殿物を形成しない硫酸や塩酸やＮａＯＨなどで構成される。また、使用されるアニオン膜はセレミオンＡＭＶ（旭硝子社製、商品名）やネオセプタＡＭ１（アストム社製、商品名）等が用いられ、特に制限は無い。以上透析により分離された陰極液は単純な金属溶液のため通常の排水処理方法である、アルカリ領域で金属水酸化物形成と濾過により容易に処理され、また、その陽極液ではＰＨ調整により生成される、中和物形成・濾過分離により容易に処理される。
【０００９】
本法では更に陰極液を陰電極室に導くことで、電気透析環境下でその透析金属イオンを電解還元反応を利用することで透析と同時に陰極液中の金属イオンを金属分として除去することも提案している。用いられる電極は金属であれば何れも利用でき純度の高い金属として、再利用が可能である。その電解条件は特に指定無く０．１Ａ／ｄｍ２〜１０Ａ／ｄｍ２が通常用いられる。
【００１０】
更に陽極液を陽電極室に導くことで、電気透析環境下でその透析イオンを電解酸化反応を利用することで透析と同時に陽極液中の有機酸イオンの分解によるＣＯＤ逓減と還元剤イオンや還元剤分解イオン等燐酸イオンへの変質により容易にＰ成分の分離除去性アップが図られることも提案している。用いられる電極はその不溶解性金属であれば何れも利用でき通常Ｔｉ／ＰＴ電極やＳＵＳ材が用いられる。その電解条件は特に指定無く０．１Ａ／ｄｍ２〜１０Ａ／ｄｍ２が通常用いられる。本法では更にその陽極液にＮａＣＬや硫酸を添加することで次亜塩素や次亜硫酸イオンが生成しその分解効率が向上することも提案している。
【００１１】
陽・陰極電極に酸化・還元反応は目的とする透析膜による分離除去に対してはいささかもその妨げとはならない。
【発明の効果】
【００１２】
金属イオンを含むメッキ液を電気透析法で再生する技術において、陰極側にカチオン膜を配置し透析される金属を含む陽イオンと、陽極側にアニオン膜を配置し透析される陰イオンを分離することで、透析された溶液を個別に排水処理を行うことで簡便に処理可能となる。また、透析時において、陰極電極に直接その金属分を含んだ透析液を接触させることで、金属分を還元析出させる。また、陽極電極に直接陰イオンを含んだ透析液を接触させることで電解酸化させることで、更に排水処理負荷が軽減される効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の第１は金属イオンを含むメッキ液を電気透析法で再生する技術において、陰極側にカチオン膜を配置し透析される金属を含む陽イオンと、陽極側にアニオン膜を配置し透析される陰イオンを分離し、個別に廃液処理することである。
【００１４】
また発明の本発明の第２は透析時において、陰極電極に直接その金属分を含んだ透析液を接触させることで、金属分を還元析出させる。また、陽極電極に直接陰イオンを含んだ透析液を接触させることで電解酸化を行うことである。
【００１５】
以下に図面を用いて本発明を詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の概念図である。
【００１７】
電気透析対象とするメッキ液１は循環ポンプ９により電気透析ユニット３を経由してメッキ槽２に循環再生される。電気透析ユニットで透析された陽イオン分の透析液６は陰極側液として陰極液槽５に循環ポンプ１０により濃縮される。また、電気透析ユニットで透析された陰イオン分の透析液８は陽極側液として陽極液槽７に循環ポンプ１１により濃縮される。透析ユニットの電極液４として両端部に循環ポンプ１２により循環される。
【００１８】
図２は本発明の第１を説明する電気透析ユニット部である。
【００１９】
電気透析されるメッキ液の陽極側にアニオン膜１７を配し、陰極側にカチオン膜１８を配する。
【００２０】
メッキ液中の陰イオン成分１９がアニオン膜により透析され、陽イオン成分２０がカチオン膜により透析され循環濃縮される。陰極側に透析された溶液は排出規制される金属分を含むが、金属錯体を含むことが無い為、ＮａＯＨ等の添加により容易に沈澱濾過され、濾液は無害化される。また陽極側に透析された溶液はＰＨ調整され無害化される。また必要に応じて排出規制項目のＣＯＤ・ＢＯＤが無視出来ない場合はＣａ塩等により沈澱濾過され無害化される。
【００２１】
図３は本発明の第２を説明する電気透析ユニット部である。
【００２２】
本図では、電気透析により透析されたメッキ液中の陰イオン成分１９と陽イオン成分２０を各々陰極電極と陽極電極に接触することで、電気透析の通電中に陰極では金属分の還元析出反応により金属分が除去された液２２、陽極では有機酸等の酸化分解反応により低濃度化されＣＯＤが低下された液２１が、透析効率をいささかも妨げる事無く生じＰＨ調整のみを行うことで、特段の無害化処理を行う事無く無害化される。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
５ターンまで使用した無電解Ｎｉ液（Ｎｉ５ｇ／Ｌ・ＳＯ４３５ｇ／Ｌ・亜燐酸５０ｇ／Ｌ・次亜燐酸２０ｇ／Ｌ・Ｎａ３０ｇ／Ｌ）４００Ｌを図１および図２で示す、電気透析ユニットにて電気透析を行った。電気透析ユニットで使用した、アニオン膜は旭硝子エンジニアリング製のセレミオンＡＭＶ、カチオン膜は旭硝子エンジニアリング製のセレミオンＣＭＶを用いた。電気透析条件は膜面積１０ｄｍ２・膜電流密度１Ａ／ｄｍ２・膜数は各々１０枚づつを並列配列させ２０時間通電した。また、陰極側液には１０％硫酸溶液を、陽極側液には１０％ＮａＯＨ溶液を用いた。電気透析により陰極側液１０Ｌ中にＮａ４０００ｇ、Ｎｉが２００ｇ透析された。陰極側透析液をＣａＯＨにてＰＨ１２としたところ水酸化Ｎｉの沈澱が生成し濾過により濾液には５ＰＰｍのＮｉが検出され無害化された。また電気透析により陽極側液１０Ｌ中に硫酸８、０００ｇ、亜燐酸が８、０００ｇ、次亜燐酸が４０００ｇ透析された。陽極側透析液をＮａＯＨにてＰＨ１２としたところ水酸化Ｎｉの沈澱が生成し濾過により濾液には５ＰＰｍのＮｉが検出され無害化された陰極側透析液をＣａＯＨにてＰＨ１２としたところ燐酸Ｃａの沈澱が生成し濾過により濾液には５０ＰＰｍのＰが検出され無害化された。
【００２４】
（比較例）
実施例１に同様に電気透析を行い陽極側透析液と陰極側透析液を混合した透析廃液を得た。この透析廃液をＣａＯＨにてＰＨ１２としたがＮｉ錯体形成のためゲル状となり沈澱は生成せず、有害物のＮｉおよびＰの分離は困難であった。
【００２５】
（実施例２）
無電解Ｎｉ液（Ｎｉ５ｇ／Ｌ）５０Ｌの液を図３に示す透析ユニットで電気透析を行なった。電気透析ユニットで使用した、アニオン膜はアストム社製のネオセプタＡＭ１、カチオン膜はアストム社製のネオセプタＣＭ１を用いた。電気透析条件は膜面積および電極面積は１０ｄｍ２・膜電流密度２Ａ／ｄｍ２・膜数は各々１０枚づつを並列配列させ２０時間通電した。また、陰極側液には１０％硫酸溶液を、陽極側液には１０％ＮａＯＨ溶液を用いた。電気透析により陰極側液１０Ｌ中にＮａ４０００ｇ、Ｎｉが２００ｇ透析された。陰極面にＮｉの還元反応により２００ｇの析出を得その陰極側透析液にはＮｉ２＋が皆無となり、無害化処理はＰＨ調整のみで大幅に軽減された。また、電気透析により陽極側液１０Ｌ中に亜燐酸３０ｇ／Ｌ・次亜燐酸１０ｇ／Ｌ・酢酸５ｇ／Ｌ・リンゴ酸２０ｇ／Ｌが透析されたが、陽極表面で酸化反応が起こり亜燐酸２０ｇ／Ｌ・次亜燐酸５ｇ／Ｌ・酢酸２ｇ／Ｌ・リンゴ酸１０ｇ／Ｌと減少し、燐酸１０ｇ／Ｌ生成した。以上により陽極側液のＣＯＤ値が２５０００ｍｇ／Ｌ→１００００ｍｇ／Ｌと減少し簡便に無害化された。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の概念図である。
【図２】本発明に係る電気透析ユニット部である。
【図３】本発明に係る電気透析ユニット部である。
【符号の説明】
【００２７】
１  メッキ液
２  メッキ槽
３  電気透析ユニット
４  電極液
５  陰極液槽
６  陽イオン分の透析液
７  陽極液槽
８  陰イオン分の透析液
９〜１２  循環ポンプ
１３  電源
１４  電極液槽
１５  陽電極
１６  陰電極
１７  カチオン膜
１８  アニオン膜
１９  メッキ液中の陰イオン成分
２０  メッキ液中の陽イオン成分
２１  酸化分解反応により低濃度化されＣＯＤが低下された液
２２  金属分の還元析出反応により金属分が除去された液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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