(57)【要約】【課題】Ｍｇを含む溶液からくＭｇを効率よく固定除去し、系内のＭｇ負荷を軽減する方法を提供する。【解決手段】廃水などの溶液にあらかじめ、ヘマタイトを加えた後、炭酸カルシウムや消石灰で中和することにより、Ｍｇを効率よく沈殿させて系内から除去する湿式工程を提供する。ヘマタイトはスラリー濃度として５０ｇ／ｌ以上添加することが必要である。なお、中和反応の際に溶液を攪拌することが好ましい。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｇを含む溶液にヘマタイトをスラリー濃度で５０ｇ／ｌ以上添加した後に、該溶液を中和すること特徴とする溶液中のＭｇ低減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に工場廃水に見られる、Ｍｇを含む溶液を中和することにより、Ｍｇを固定、低減する処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境に対する意識の高まりから、工場等では廃水を工程水として再度繰返して使用することが行われている。この際、有害金属ではないが、工程内での塩の蓄積を防止するために、Ｍｇはできる限り低濃度まで除去することが必要とされる。すなわち、工程水のリサイクルを実施する工程においては、繰返される系内のＭｇの増大が配管の閉塞、腐食等の原因となるため、できるだけ除去することが望まれているといえる。
【０００３】
金属精錬プロセスの廃水などの溶液に含まれるＭｇは、該処理溶液の中和により固定することが可能である。次の反応式（１）は、中和剤として消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）を使用した場合の中和反応を示している。
【０００４】
【式１】
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この反応は、通常、ｐＨ９以上の高い領域で行うことが必要である。この反応における中和剤として、上記の消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）や炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）が一般的に使用されるが、Ｍｇを除去するためには高いｐＨが必要とされる一方で、アルカリとしての消石灰等の反応効率が悪いため、低減目標とする濃度までの中和当量以上に過剰の中和剤を添加して、Ｍｇを沈殿させる必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、Ｍｇを含む溶液から効率よくＭｇを沈殿させて、系内のＭｇ負荷を軽減する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、廃水などの溶液にあらかじめ、ヘマタイトを加えた後、炭酸カルシウムや消石灰で中和することにより、Ｍｇを効率よく沈殿させて系内から除去するという方法であり、混合、中和という非常に単純な一連の湿式工程を提供するものである。ヘマタイトはスラリー濃度として５０ｇ／ｌ以上添加することが必要である。なお、中和反応の際には、エアーを用いて、あるいはエアー攪拌と攪拌機による攪拌とを併用して、溶液を攪拌することが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、重金属成分を含む廃水処理の工程において、廃水などの溶液を中和してＭｇを中和固定して除去する方法に関する。ここで、固定とは、水溶液中から、安定な固相として分離することをいう。図１は、Ｍｇと重金属成分としてＭｎを含む溶液の中和反応におけるｐＨとＭｎ、Ｍｇ成分の除去率の関係を示している。ｐＨ＝８でほぼ重金属であるＭｎの固定除去は終了するが、そのｐＨではＭｇが約３０％しか固定除去できていない。Ｍｇを低減するためには、さらに中和剤を添加し、ｐＨを上げればよいが、中和コストの増加となる。従って、Ｍｎをほぼ完全に除去できるｐＨ８において、極力、Ｍｇを除去できる方法を検討することとした。
【０００８】
本発明は、Ｍｇを含む溶液に、ヘマタイトを混合してから中和することにより、Ｍｇが中和以外の形態で固定除去されることに基づいている。
【０００９】
これは、ヘマタイト表面上で、中和反応時にＭｇ塩が、複塩の形で吸着されるためであると考えられる。攪拌は、エアーを用いて酸化しつつ、反応槽内を極力均一に攪拌することが好ましい。
【００１０】
また、攪拌によりＭｇ固定率の上昇が認められることから、粒子同士の接触が吸着を促進させると考えられる。
【００１１】
添加するヘマタイト量は、一定以上の量が必要とされ、その量は、へマタイトがスラリー濃度として５０ｇ／ｌ以上である。これ以下の場合、顕著なＭｇの沈殿固定効果は認められない。ヘマタイト以外の鉄酸化物については、Ｍｇの吸着反応が進まず、効果が認められない。
【００１２】
なお、反応温度は７０℃付近とするのが好ましい。これは、沈澱するＭｇ含有中和澱物の性状が安定するためである。
【００１３】
【実施例】
（実施例１）
２リットルの反応容器にＭｇと重金属としてＭｎを若干含むｐＨ＝２程度の液を１リットル入れて始液とした。Ｍｎは、本発明の技術的な応用が考えられる廃水処理における指標重金属成分である。
【００１４】
前記始液に、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）をスラリー基準で５００ｇ／ｌ添加した。ヘマタイトはＦｅ品位５０．０％、水分率３０．７％であるニッケル酸化鉱のオートクレーブ浸出残渣を用いた。
【００１５】
中和剤として、スラリー濃度２５ｗｔ％の炭酸カルシウムと消石灰を使用した。次に、前記始液をエアーを吹き込みつつ攪拌し、中和剤を加え、すなわちｐＨ＝５．３までは炭酸カルシウム、以降ｐＨ＝６．０までおよび８．０までは消石灰で中和し、ｐＨ５．３、ｐＨ６．０、ｐＨ８．０でサンプル採取し分析した。
【００１６】
なお、反応の終了は、Ｍｎがほぼ完全に除去できるｐＨ８．０とした。
【００１７】
反応始液の組成と反応条件をそれぞれ表１、表２に、また、その試験結果を図２に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
【表２】
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【００２０】
（実施例２）
ヘマタイトの添加量をスラリー基準で５０ｇ／ｌとした以外は、実施例１と同様の条件で反応試験を行った。ただし、サンプリングｐＨは、６．６、７．０、７．５、７．９の４種であった。その試験結果を図２に示す。
【００２１】
（比較例１）
ヘマタイトの添加量をスラリー基準で１５ｇ／ｌとした以外は、実施例１と同様の条件で反応試験を行った。ただし、サンプリングｐＨは、６．６、７．２、７．８、７．９の４種であった。その試験結果を図２に示す。
【００２２】
（比較例２）
ヘマタイトを添加することなく、実施例１と同様の条件で反応試験を行った。ただし、サンプリングｐＨは６．６〜８．１の範囲であった。その試験結果を図２に示す。
【００２３】
試験結果より、同じｐＨでの比較では、ヘマタイトの添加によりＭｇの除去率が向上することがわかる。ヘマタイトの添加量は多い程よく、スラリー濃度で５０ｇ／ｌ以上で明確な効果が認められ、スラリー濃度を５００ｇ／ｌとすれば、ｐＨ＝８．０でＭｇの７０％が除去可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明では、Ｍｇを含む溶液にヘマタイトを添加し、中和することにより、Ｍｇを効率よく固定除去する一連の湿式工程を提供でき、工程内でＭｇの蓄積を防止しながら、工程水を繰り返し使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＭｎとＭｇを含む溶液のヘマタイトを添加しない中和反応におけるｐＨとＭｎ、Ｍｇ成分の除去率の関係を示すグラフである。
【図２】ヘマタイトの添加量で比較した場合のＭｇの除去率とｐＨの関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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