(57)【要約】【課題】金属製ワークの化成処理に際して発生する化成スラッジを全て残らずリサイクル可能であり、しかも工程が複雑でなく、特別な設備を必要としない化成スラッジの処理方法を提供する【解決手段】金属のリン酸塩処理において生じた化成スラッジを処理する方法であって、該化成スラッジを酸により溶解し、夾雑物を除去して、化成スラッジ溶液とする化成スラッジ処理方法。一態様において、化成処理槽１中で発生した化成スラッジは、沈殿槽２および濾過装置５において化成処理液と分離され、化成スラッジ溶解槽８中で酸により溶解される。そして、化成スラッジ溶解槽８中から放出された化成スラッジ溶液として吸着塔９で夾雑物が除去され、リサイクル可能な化成スラッジ溶液となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属のリン酸塩処理において生じた化成スラッジを処理する方法であって、該化成スラッジを酸により溶解し、夾雑物を除去して、化成スラッジ溶液とする化成スラッジ処理方法。
【請求項２】
前記酸はリン酸であることを特徴とする、請求項１記載の化成スラッジ処理方法
【請求項３】
前記夾雑物の除去は活性炭での吸着により行うことを特徴とする、請求項１記載の化成スラッジ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属の塗装前に行う化成処理、より詳しくはリン酸塩処理に際し発生する化成スラッジを処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車ボディー等の金属製ワークを塗装する際、電着塗装等の塗装工程に先立って、ワークを脱脂し表面調整した後、防錆の目的で化成処理が行われる。該化成処理では一般に、金属のリン酸塩を含有する処理液中にワークを浸漬し、例えばリン酸亜鉛を含有する処理液中に鉄製のワークを浸漬すると、酸の消費に伴いワーク界面のｐＨが上昇して処理液中の亜鉛が析出し、該亜鉛がワークに付着することによりワーク表面に亜鉛皮膜が形成される。ところで、この化成処理時において、ワークを構成する鉄より生じたリン酸鉄（III）［ＦｅＰＯ4］、並びに析出したがワークに付着できなかった亜鉛より生じたリン酸亜鉛（III）［ＺｎＰＯ4］を主成分とする化成スラッジが発生する。該化成スラッジは産業廃棄物であり、また発生量が多量であるため、その処理が問題となっている。
【０００３】
現在行われている化成スラッジの処理には、廃棄物として埋め立てる方法、化成スラッジをタイルの原料としてリサイクルする方法、およびセメントの原料としてリサイクルする方法がある。これらのうち、廃棄物として埋め立てる方法は最も一般的であるが、リンによる環境の富栄養化等の環境問題が今後よりクローズアップされると考えられる。また、タイルへのリサイクルは、化成スラッジより作製したタイルについての需要が少ないためタイルの供給が過多となり、化成スラッジの在庫が膨大となる可能性がある。さらに、セメントの原料とする方法では、化成スラッジをセメント製造者に送る前に乾燥する必要があり、該乾燥工程は高ランニングコストであるため処理費用が高騰するという問題がある。
【０００４】
一方、金属材料をリン酸塩処理する際に発生するリン酸塩スラッジに水を添加し、密封容器中で加熱および加圧した後、生成物を濾過して沈殿物を除去し、濾液であるリン酸を含む溶液を回収する方法もまた知られている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、化成スラッジの処理に薬剤を使用する必要はなく、加圧および加熱のみで化成スラッジを加水分解してリン酸塩を含む溶液を回収することができる。しかしながら、この方法でリサイクル可能な化成スラッジは全体の２／３程度であって依然として埋め立て等の処理が必要な化成スラッジが残り、また加熱および加圧を行うための設備が必要となる。
【特許文献１】特開平５−３２０９３８号公報（第２頁、第５頁）
【０００５】
また、リン酸塩スラッジに水酸化ナトリウムを添加し反応させて得られた生成物を濾過し、リン酸ナトリウムを含む濾液に生石灰、消石灰または生石灰と消石灰の混合物を添加して反応させて得られた生成物を濾過し、水酸化ナトリウムを含む濾液は前記工程に再循環させ、濾過残渣を水洗、乾燥し、ヒドロキシアパタイトを主成分とする処理生成物を回収することからなるリン酸塩スラッジの処理方法も知られている（例えば、特許文献２参照。）。この方法でも得られる処理生成物を再利用することができるが、その用途は限られたものである。
【特許文献２】特開平５−３２０９３９号公報（第２〜６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、化成処理に際して発生する化成スラッジを全て残らずリサイクル可能であり、しかも工程が複雑でなく、特別な設備を必要としない化成スラッジの処理方法を提供す
ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために鋭意研究を行った結果、化成スラッジを酸により溶解し、有機物等の夾雑物を除去することにより、リサイクル可能な組成を有する化成スラッジ溶液を生成し得ることを見出して本発明を完成させた。
即ち本発明は、金属のリン酸塩処理において生じた化成スラッジを処理する方法であって、該化成スラッジを酸により溶解し、夾雑物を除去して、化成スラッジ溶液とする化成スラッジ処理方法に関する。
【０００８】
本発明の好ましい態様は、
前記酸はリン酸であることを特徴とする前記化成スラッジ処理方法、および
前記夾雑物の除去は活性炭での吸着により行うことを特徴とする前記化成スラッジ処理方法
である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の処理方法によれば、酸による溶解および夾雑物の除去からなる簡単な工程により、化成スラッジをリサイクル可能な化成スラッジ溶液とすることができる。これにより、リサイクルが工業的に高コストであったため、従来は埋め立て処理されていた化成スラッジを安価に再資源化することが可能となる。また該処理方法では、全ての化成スラッジが化成スラッジ溶液となるため、さらなる処理が必要な化成スラッジが残存することは無い。また、本発明の処理方法は簡単な構成の装置で行うことができ、複雑な装置を必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の化成スラッジ処理方法の概要を図示する模式図である。
【００１１】
図１に図示する系において、化成処理槽１は、その中でワークの化成処理が成される槽である。該化成処理はより具体的にはリン酸塩処理であって、代表的にはリン酸亜鉛を含有する化成処理液中に鉄製のワークを浸漬することにより行われる。この際、先に述べた通り、ワークを構成する鉄より生じたリン酸鉄（III）並びに析出したがワークに付着できなかった亜鉛より生じたリン酸亜鉛（III）よりなる化成スラッジが発生する。該化成スラッジは化成処理槽１中に沈殿するので、化成処理槽１の底部に設けたホッパより沈殿した化成スラッジを化成処理液と共に排出する。
【００１２】
化成処理槽１より幾分かの化成処理液と共に排出された化成スラッジは、次いで沈殿槽２へと送られる。沈殿槽２での沈殿処理により、化成スラッジの大部分は化成処理液より分離されてケーキとなる。ケーキとなった化成スラッジは沈殿槽２より排出された後、布状のロールフィルタ３によ前記化成スラッジの水分を除去して運搬されて収容槽４に一時的に収容される。
【００１３】
沈殿槽２を経た化成処理液は、その中に残存する化成スラッジを分離するために濾過装置５へと送られる。濾過装置５では化成処理液を濾過し、化成処理液中に残存する殆ど全ての化成スラッジが分離される。分離された化成スラッジは、次いで脱水装置６において脱水した後、収容槽７に一時的に収容される。一方、化成スラッジが除去された化成処理液は、化成処理槽１へと再循環される。
【００１４】
収容槽４および収容槽７に収容された化成スラッジは、その後、化成スラッジ溶解槽８
中に投入され、そして酸により溶解される。ここでの酸としては、塩酸、硫酸等を包含する様々な種類のものを使用することができるが、化成スラッジは金属のリン酸塩であるので、リン酸を用いて溶解することが特に好ましい。また、リン酸は化成処理液中に元々含まれている成分であるので、リン酸により溶解した化成スラッジ溶液は化成成分調整することで容易に化成処理液としてリサイクルすることができ、この点からも、スラッジの溶解にリン酸を用いることは好ましい。また化成スラッジ溶解槽８中への酸の添加量は、全ての化成スラッジを溶解するのに十分であれば特に制限はない。さらに化成スラッジの溶解の程度を確認した後、化成スラッジが全て溶解していないようであれば、さらに酸を添加することもできる。凡その目安として、含水率が０％である化成スラッジ１０〜１５ｇは、リン酸１０％溶液１Ｌ中で完全に溶解させることができる。
【００１５】
化成スラッジ溶解槽８中で完全に溶解された化成スラッジは、化成スラッジ溶液として吸着塔９に送られ、ここで残存する夾雑物が除去される。該夾雑物は例えば、ワークの製造の際に用いられた油分、接着剤、シール材等に由来する有機夾雑物であって、化成スラッジ溶液中に分散したり溶解したりしているものである。これらの有機夾雑物が残存していると、化成スラッジ溶液からの成分の回収方法が制限されてしまい好ましくないが、本発明では化成スラッジ溶液から夾雑物を除去することにより、成分回収方法を選ばず、リサイクル方法において広い選択肢を持つ化成スラッジ溶液とすることができる。吸着塔９には例えば活性炭吸着塔を採用することができる。活性炭は有機夾雑物の吸着に適しており、また有機夾雑物の除去に伴って活性炭の吸着能が低下したときには、活性炭を再生して吸着能を回復することもできるので、夾雑物の吸着に活性炭を用いることが好ましい。
【００１６】
上記の処理により、本発明の化成スラッジ処理方法では、化成処理槽中の化成スラッジがリサイクル可能な化成スラッジ溶液となる。吸着塔９から放出される化成スラッジ溶液の組成は例えば以下の表に示す範囲内とすることができる：
【表１】
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表１に示される組成は、リサイクル可能な望ましい範囲内であり、リサイクルに技術的な問題はない。
【００１７】
本発明の化成スラッジ処理方法により得られた化成スラッジ溶液は、例えば原料メーカーにおいて化成スラッジ溶液中に溶解している化成成分を回収した後、それを回収した化成成分を調整原料として薬剤メーカーに送り、化成成分を補給する目的で原料１〜３を添加し、新たな化成処理液として再利用することができる。また、溶液中から化成成分を回収せずに化成スラッジ溶液を直接薬剤メーカーに送り、原料１〜３を添加して化成処理液として再利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の化成スラッジ処理方法の概要を図示する模式図である。
【符号の説明】
【００１９】
１：化成処理槽
２：沈殿槽
３：布状ロールフィルタ
４：収容槽
５：濾過装置
６：脱水装置
７：収容槽
８：化成スラッジ溶解槽
９：吸着塔
【図１】
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