(57)【要約】【課題】重金属除去剤、重金属除去用凝集剤の製造方法、及び重金属を含む原料液の処理方法を提供する。【解決手段】重金属除去剤は、ポリ硫酸第二鉄等の鉄系化合物と、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液との混合液である。この混合液の水素イオン指数は８〜１２であることが好ましい。また、重金属除去用凝集剤は、ポリ硫酸第二鉄等の鉄系化合物と、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液とを混合し、調製する。調整時の水素イオン指数は８〜１２であることが好ましい。更に、重金属を含む原料液に凝集剤を添加し、凝集剤を沈降させて、上澄液と沈降物とを生成させる原料液の処理方法であって、凝集剤は、ポリ硫酸第二鉄等の鉄系化合物と、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液とを混合して調製され、原料液に含まれる重金属を取り込んで沈降する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄系化合物とアルカリ水溶液との混合液であることを特徴とする重金属除去剤。
【請求項２】
前記混合液の水素イオン指数が８〜１２である請求項１に記載の重金属除去剤。
【請求項３】
重金属除去に用いる凝集剤の製造方法であって、
鉄系化合物とアルカリ水溶液とを所定量比で混合し、前記凝集剤を調製することを特徴とする重金属除去用凝集剤の製造方法。
【請求項４】
前記調整時に水素イオン指数を８〜１２とする請求項３に記載の重金属除去用凝集剤の製造方法。
【請求項５】
重金属を含む原料液に凝集剤を添加し、前記凝集剤を沈降させて、上澄液と沈降物とを生成させる前記原料液の処理方法であって、
前記凝集剤は、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを所定量比で混合して調製され、前記原料液に含まれる前記重金属を取り込んで沈降することを特徴とする重金属を含む原料液の処理方法。
【請求項６】
前記調整時に水素イオン指数を８〜１２とする請求項５に記載の重金属を含む原料液の処理方法。
【請求項７】
前記上澄液と前記沈降物とを生成させた後、前記鉄系化合物を追加して添加する請求項５又は６に記載の重金属を含む原料液の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重金属除去剤、重金属除去用凝集剤の製造方法及び重金属を含む原料液の処理方法に関する。更に詳しくは、本発明は、鉄系化合物とアルカリ水溶液との混合液である重金属除去剤、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを所定量比で混合し、調製する重金属除去用凝集剤の製造方法、及び重金属を含む原料液に、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを混合して調製した凝集剤を添加し、重金属を取り込んだ凝集剤を沈降させる重金属を含む原料液の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の用途において原料として用いることができる有用な無機塩を、そのような無機塩を含有する廃液を処理して回収することがなされており、この場合、廃液に含まれる鉛等の重金属などの不純物を除去する必要がある。例えば、芒硝廃液に、ポリ鉄等の凝集剤を添加し、その後、水素イオン指数（以下、ｐＨと表記することもある）を調整し、静置して、不純物を取り込んだ凝集剤を沈降させ、その後、固液分離して不純物が除去された上澄液から無機塩を回収する方法が挙げられる。
【０００３】
また、スラグの再資源化を図るため溶融スラグを脱鉛処理する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この処理方法は、鉛を含有する溶融スラグを、アルカリ条件下で水に浸漬させ、次いで、アルカリでｐＨ９〜１２に調整後、鉄系化合物を加えて鉛を溶出させ、溶出した鉛を鉄系化合物の持つ凝集力で吸着凝集させるものである。更に、アルカリ剤としては、ＮａＯＨ等を、鉄系化合物としては、ポリ鉄等の鉄系無機凝集剤が例示されている。しかし、特許文献１に記載された技術は、溶融スラグを脱鉛処理する方法であり、溶融スラグを浸漬させた水をアルカリでｐＨ９〜１２に調整した後、鉄系化合物を加えて鉛を溶出させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８９２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有用な無機塩を含有する廃液等を処理して回収する前述の方法では、他の高額な重金属除去剤を用いるときと比べて、コストの面で有利ではあるが、静置により凝集物を沈降させるために長時間を要し、効率がよいとは言えない。また、静置により凝集物を沈降させた後の上澄液に凝集物フロックが浮遊し、固液分離による無機塩水溶液の回収歩留まりが低く、無機塩水溶液に凝集物フロックが混入することもある。更に、上澄液に浮遊している凝集物フロックを除去するためには、固液分離にフィルタープレス等の濾過設備が必要となり、濾過助剤を用いることによる汚泥量の増加、及び多額の設備費用を要する等の問題もある。
【０００６】
また、鉄、アルミニウムなどの金属イオンを高い倍率で希釈し、分散させ、その後、中和処理した場合、生成する水酸化物は、通常、微細なコロイド粒子になる。また、生成した水酸化物はｏｌａｔｉｏｎ反応（〜Ｆｅ−（ＯＨ）−Ｆｅ〜）により重合し、三次元のゲル状構造となる。そして、高アルカリ領域において高濃度のまま中和することで、コロイド粒子間の凝析及びｏｘｏｌａｔｉｏｎ反応（〜Ｆｅ−Ｏ−Ｆｅ〜）による脱水反応が進み、反応温度等にもよるが、酸化物粒子が生成するものと推定される。
【０００７】
上述の粒子生成の際、大きく成長し、大径となった粒子は速やかに沈降するが、径の小さい粒子は沈降するのに長時間を要し、上澄液中に浮遊することもある。これは、大きく成長した粒子は速やかに沈降するものの、径の小さい粒子は比表面積が小さく、吸着能が劣るため、微粒子を巻き込んで沈降することができないためである考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述のように、静置により凝集物を沈降させるために長時間を要し、効率が低いという問題を解決するため、有用な無機塩を含有する廃液等の原料液に、ポリ硫酸第二鉄等の鉄系化合物を添加し、その後、ｐＨを調整するのではなく、鉄系化合物にアルカリを配合して予めｐＨを調整した凝集剤を用いることに着眼した。即ち、特許文献１に記載されているように、アルカリでｐＨ９〜１２に調整後、鉄系化合物を加えるのではなく、予めｐＨが調整された凝集剤を原料液に添加することで、不純物を速やかに効率よく沈降させることができると考えた。
【０００９】
更に、ｏｌａｔｉｏｎ反応並びにコロイド粒子間の凝析及びｏｘｏｌａｔｉｏｎ反応により生成した径の小さい粒子は、前述のように、沈降するのに長時間を要し、上澄液中に浮遊する。ここで、ポリ硫酸第二鉄等の鉄系化合物を追加して添加することで、少量のゲル状物が微粒子を巻き込んで沈降することになり、短時間で清澄な上澄液とすることができることが見出された。
【００１０】
本発明は、上記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを予め混合してなる重金属除去剤、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを、特にｐＨが所定領域となるように混合し、調製する重金属除去用凝集剤の製造方法、及び鉛等の重金属を含む原料液に、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを混合して調製した凝集剤を添加し、重金属を取り込んだ凝集剤を沈降させ、原料液から重金属を除去する重金属を含む原料液の処理方法を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明は以下のとおりである。
１．鉄系化合物とアルカリ水溶液との混合液であることを特徴とする重金属除去剤。
２．前記混合液の水素イオン指数が８〜１２である前記１．に記載の重金属除去剤。
３．重金属除去に用いる凝集剤の製造方法であって、
鉄系化合物とアルカリ水溶液とを所定量比で混合し、前記凝集剤を調製することを特徴とする重金属除去用凝集剤の製造方法。
４．前記調整時に水素イオン指数を８〜１２とする前記３．に記載の重金属除去用凝集剤の製造方法。
５．重金属を含む原料液に凝集剤を添加し、前記凝集剤を沈降させて、上澄液と沈降物とを生成させる前記原料液の処理方法であって、
前記凝集剤は、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを所定量比で混合して調製され、前記原料液に含まれる重金属を取り込んで沈降することを特徴とする重金属を含む原料液の処理方法。
６．前記調整時に水素イオン指数を８〜１２とする前記５．に記載の重金属を含む原料液の処理方法。
７．前記上澄液と前記沈降物とを生成させた後、前記鉄系化合物を追加して添加する前記５．又は６．に記載の重金属を含む原料液の処理方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の重金属除去剤は、鉄系化合物とアルカリ水溶液とが混合されており、重金属を含む液に加えたときに、この重金属を取り込んで効率よく除去することができる。
また、混合液の水素イオン指数が８〜１２である場合は、重金属が十分に取り込まれ、より効率的に除去することができる。
本発明の重金属除去用凝集剤の製造方法では、凝集剤は、鉄系化合物とアルカリ水溶液とが予め混合されて製造されるため、重金属を含む液に加えたときに、この重金属を取り込んで速やかに沈降し、液に含まれていた重金属を効率よく除去することができる。
また、凝集剤調整時に水素イオン指数が８〜１２とされる場合は、重金属を取り込んだ凝集剤がより速やかに沈降し、重金属をより効率的に除去することができる。
本発明の重金属を含む原料液の処理方法では、鉄系化合物とアルカリ水溶液とが予め混合された凝集剤が用いられるため、原料液に含まれる重金属を取り込んだ凝集剤が速やかに沈降し、原料液に含まれていた重金属を効率よく除去することができる。
また、凝集剤調整時に水素イオン指数が８〜１２とされる場合は、重金属を取り込んだ凝集剤がより速やかに沈降し、重金属をより効率的に除去することができる。
更に、上澄液と沈降物とを生成させた後、鉄系化合物を追加して添加する場合は、上澄液に浮遊する凝集剤フロックを容易に沈降させることができるため、原料液に含まれていた重金属をより効率よく除去することができる。また、上澄液と沈降物とを分離する際、フィルタープレス等の特定の濾過設備を必要とせず、膜分離等の通常の手法で容易に固液分離することができる。更に、濾過助剤を用いることなく容易に固液分離することができるため、汚泥量の増加がなく、フィルタープレス等を必要としないことと併せて、処理コストの面でも有利である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を詳しく説明する。
［１］重金属除去剤
本発明の重金属除去剤は、鉄系化合物とアルカリ水溶液との混合液である。このように、鉄系化合物とアルカリ水溶液とが予め混合され、この混合液が重金属除去剤として用いられることを特徴とする。
【００１４】
鉄系化合物は特に限定されず、各種の鉄系化合物を用いることができる。鉄系化合物としては、ポリ硫酸第二鉄、硫酸第二鉄、硫酸第一鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄、水酸化第一鉄及び水酸化第二鉄等が挙げられる。これらの鉄系化合物のうちでは、ポリ硫酸第二鉄、硫酸第二鉄及び硫酸第一鉄が好ましく、重金属を取り込んで速やかに沈降する凝集剤とすることができるポリ硫酸第二鉄がより好ましい。また、硫酸塩系の化合物であれば、塩素を有する化合物のように金属を腐食させることも殆どない。
【００１５】
アルカリ水溶液は、混合液のｐＨを調整するために用いられる。混合液、即ち、重金属除去剤のｐＨは８〜１２、更に８〜１１、特に９〜１１であることが好ましい。このような数値範囲のｐＨであれば、重金属除去剤を重金属を除去するための凝集剤として用いたときに、重金属を十分に取り込んで速やかに沈降する凝集剤とすることができる。
【００１６】
アルカリ水溶液に用いるアルカリは特に限定されず、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、及び水酸化カルシウム及び水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物などが挙げられる。このアルカリとしては、少量で容易に混合液のｐＨを上述の数値範囲となるように中和することができるアルカリが好ましい。即ち、中和には水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、特に水酸化ナトリウム水溶液を用いることが好ましい。更に、水溶液におけるアルカリの濃度も特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウム水溶液では、通常、供給され、流通している４８質量％濃度の水溶液を用いることができる。
【００１７】
鉄系化合物とアルカリ水溶液との混合方法は特に限定されないが、鉄系化合物とアルカリ水溶液の各々の全量を一時に混合するのではなく、例えば、鉄系化合物にアルカリ水溶液を混合液を撹拌しながら配合することが好ましい。更に、鉄系化合物は、ポリ硫酸第二鉄は液状であるが、その他は固形である。これらの鉄系化合物は、そのままアルカリ水溶液と混合してもよく、水を加えて鉄系化合物水溶液として用いてもよいが、特に固形の鉄系化合物は水溶液として用いることが好ましい。
【００１８】
また、鉄系化合物を予め水溶液として用いる場合、その濃度は特に限定されず、高濃度であっても、重金属除去剤としての性能が低下することはない。一方、重金属除去剤を凝集剤として用いたときに、不純物を取り込んだ凝集剤を速やかに沈降させることができるという観点では、鉄系化合物に加える水量は、質量で鉄系化合物と同量以下程度と少量であることが好ましい。
【００１９】
更に、混合時、鉄系化合物の種類、及び鉄系化合物水溶液としたときの濃度によっては、混合液が発熱し、昇温することがある。そして、昇温しないときは、混合液を加温し、昇温させてもよい。但し、混合液の温度範囲は５０〜９０℃、特に７０〜９０℃であることが好ましい。混合液の温度が５０〜９０℃、特に７０〜９０℃であれば、重金属除去剤を凝集剤として用いたときに、より速やかに沈降する凝集剤とすることができる。尚、加温時間も特に限定されないが、短時間では加温による作用が十分に発現されないため、上述の好ましい温度範囲をより長時間保持することが好ましい。
【００２０】
［２］重金属除去用凝集剤の製造方法
本発明の重金属除去用凝集剤の製造方法は、重金属除去に用いる凝集剤の製造方法である。また、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを所定量比で混合し、凝集剤を調製することを特徴とする。
凝集剤の調製に用いる鉄系化合物の種類及び好ましい鉄系化合物、アルカリ水溶液に用いるアルカリの種類、好ましいアルカリ及びアルカリ水溶液のアルカリ濃度、並びに鉄系化合物とアルカリ水溶液との混合方法及び混合時の温度については、上記［１］重金属除去剤における各々に係る記載をそのまま適用することができる。
【００２１】
鉄系化合物とアルカリ水溶液とは、所定量比で混合され、調製される。この所定量比とは、鉄系化合物とアルカリとが、それぞれ水に容易に、且つ十分に溶解し、特に混合液、即ち、重金属除去に用いる凝集剤のｐＨが８〜１２、更に８〜１１、特に９〜１１となる量比であることを意味する。このような数値範囲のｐＨとされた凝集剤であれば、重金属を除去するための凝集剤として用いたときに、重金属を取り込んで速やかに沈降する凝集剤とすることができる。
【００２２】
また、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを混合し、凝集剤を調製した後、熟成時間を置くことが好ましい。これにより、重金属を取り込んで沈降した凝集剤からなる沈降物、即ち、汚泥の発生量を極小とすることができる。熟成時間は特に限定されないが、凝集剤を調製後、０．５〜４８時間、特に０．５〜３６時間熟成させることが好ましい。更に、熟成時の温度も特に限定されないが、２０〜１００℃、特に２０〜９０℃であることが好ましく、必要であれぱ加温してもよい。
【００２３】
［３］重金属を含む原料液の処理方法
本発明の重金属を含む原料液の処理方法は、重金属を含む原料液に凝集剤を添加し、この凝集剤を沈降させて、上澄液と沈降物とを生成させる原料液の処理方法である。また、凝集剤は、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを所定量比で混合して調製され、原料液に含まれる重金属を取り込んで沈降することを特徴とする。
凝集剤の調製に用いる鉄系化合物の種類及び好ましい鉄系化合物、アルカリ水溶液に用いるアルカリの種類、好ましいアルカリ及びアルカリ水溶液のアルカリ濃度、並びに鉄系化合物とアルカリ水溶液との混合方法及び混合時の温度については、上記［１］重金属除去剤における各々に係る記載をそのまま適用することができる。
【００２４】
重金属を含む原料液としては、有用な無機塩を含有する水溶液が好ましい。重金属は原料液に不純物として混入しているものであり、この原料液を処理することにより、重金属は除去、又は少なくとも低減され、純度の高い有用な無機塩を回収することができる。重金属は比重が４〜５以上の金属元素であり、通常、鉄以上の比重を有する金属元素であり、例えば、鉄、鉛、アンチモン、ヒ素等が挙げられる。
【００２５】
不純物である重金属を含み、且つ有用な無機塩を含有する原料液は特に限定されないが、原料液としては、有用な無機塩が含有される廃液を用いることができる。廃液は、有用な無機塩を含有するものであればよく、どのような操作過程において生じた廃液であってもよい。例えば、鉄鋼の酸洗、脱硫等の操作にともなって発生する廃液、及びバッテリー等に用いられている電解液などの廃液が挙げられる。
【００２６】
本発明の処理方法では、原料液に添加された凝集剤を速やかに沈降させることができ、有用な無機塩が含有される上澄液と、重金属を取り込んで沈降した凝集剤からなる沈降物とを生成させることができる。また、上澄液と沈降物とを分離することで、上澄液からは有用な無機塩を容易に回収することがでるとともに、沈降物に含まれる鉄系化合物を回収することができる。そして、この回収された鉄系化合物を鉄原料として利用することもできる。
【００２７】
原料液に含有される有用な無機塩は特に限定されず、例えば、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、亜硫酸ナトリウム及び亜硝酸ナトリウム等が挙げられる。これらの無機塩は酸洗、脱硫等の操作にともなって発生するアルカリ性又は酸性の廃液を酸又はアルカリにより中和するときなどに生成し、多くの廃液に含有されている。これらの無機塩は廃液に１種のみ含有されていることもあり、２種以上含有されていることもある。
【００２８】
また、無機塩が硫酸ナトリウムである場合、この硫酸ナトリウムは、硫酸を含有する廃液を水酸化ナトリウムにより中和した廃液、又は水酸化ナトリウムを含有する廃液を硫酸により中和した廃液等に含有され、この廃液は鉄鋼の酸洗等にともなって産業界では多量に発生する廃液の一種である。この硫酸ナトリウムは、染料の希釈剤、ガラス、パルプ等の製造、及び洗剤のビルダー等の用途があり、無水物は吸湿性があるため、有機溶媒の乾燥剤等としても用いられる。
【００２９】
上述のように、硫酸ナトリウムは廃液に含有される無機塩のうちでは有用なものであり、再利用の対象となる無機塩である。そのため、硫酸ナトリウムに含まれる鉛等の重金属は、染料の希釈剤等として供給されるとき、可能な限り低減されていることが好ましいが、本発明の処理方法によれば、鉛等が規定値以下に低減された硫酸ナトリウムとすることができる。
【００３０】
更に、凝集剤により不純物が凝集剤とともに沈降したときの上澄液から回収される硫酸ナトリウムは、通常、１０水和物（別名；芒硝）である。そして、この１０水和物を用いて硫酸ナトリウム無水物を生成させることにより、廃液の種類によらず、より高純度の硫酸ナトリウム無水物を得ることもできる。また、不純物量の少ない硫酸ナトリウム１０水和物を加熱濃縮して無水物を回収する際に蒸発する水分は純度が高く、純水製造原料としての利用も可能である。
【００３１】
重金属を取り込み沈降させるための凝集剤としては、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを、混合液のｐＨが８〜１２、更に８〜１１、特に９〜１１となるように予め中和させた凝集剤が用いられる。また、原料液に凝集剤を添加した後の液温は特に限定されないが、１０〜７０℃、特に４０〜６０℃であることが好ましい。原料液に凝集剤を添加した後の液温が上述の範囲内であれば、重金属を取り込んだ凝集剤をより速やかに沈降させることができる。このように液温を所定の温度範囲にするためには、必要であれば、凝集剤と比べて容量の大きい原料液を予め加温しておくことが有効である。
【００３２】
また、鉄系化合物とアルカリ水溶液とを混合し、凝集剤を調整するときの混合液の温度も特に限定されないが、７０〜９０℃であることが好ましい。また、上述のように、原料液を凝集剤を添加する前に予め加温しておき、これに温度が７０〜９０℃の混合液、即ち、凝集剤を添加すれば、凝集剤をより効率よく沈降させることができる。
【００３３】
本発明の原料液の処理方法によれば、凝集剤をより効率よく沈降させることができ、上澄液から原料液に含有されていた有用な無機塩を回収することができる。しかし、廃液等の原料液に凝集剤を添加し、沈降させる処理では、通常、上澄液に凝集物フロックが浮遊し、固液分離したときに上澄液に凝集物フロックが混入する。
【００３４】
そのため、一般にはフィルタープレス等により濾過することで、固液分離がなされる。一方、本発明の処理方法によれば、重金属を凝集剤に取り込んで、沈降させた後、原料液に鉄系化合物を追加して添加することで、上澄液に浮遊する凝集物フロックを効率よく沈降させることができ、後工程である固液分離を簡易な方法で効率よく実施することができる。このように鉄系化合物を追加して添加した場合、ｐＨが中性側へと変化するため、必要に応じてアルカリ水溶液を追加し、ｐＨを調整してもよい。
【００３５】
更に、固液分離の方法は特に限定されず、例えば、遠心分離及び沈降分離等の各種の方法が挙げられる。この分離によって上澄液と沈降物とが生成した原料液は、液分と固形分とに分離される。そして、液分からは有用な無機塩を回収することができ、固形分からは原料液に含まれていた重金属及び鉄系化合物を回収することができる。また、回収された鉄系化合物を鉄原料として利用することもできる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
実施例１（凝集剤が速やかに沈降すること、及び鉄系化合物を追加して添加することによる効果を確認するための試験）
２０ミリリットルのポリ硫酸第二鉄と、４８質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液とを、混合液のｐＨが略１０となるような量比で混合して凝集剤を調製した。混合時、混合液は８０℃付近まで昇温した。その後、この凝集剤をビーカー中の室温（２０〜２５℃）の水１リットルに添加し、少し撹拌して室温で静置した。また、１０分経過後、１２ミリリットルのポリ硫酸第二鉄を追加して添加し、静置した。
【００３７】
比較例１
ビーカー中の室温の水１リットルに２０ミリリットルのポリ硫酸第二鉄を添加し、その後、４８質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液を、混合液のｐＨが略１０となるような量比で混合し、少し撹拌して室温で静置した。尚、この比較例１ではポリ硫酸第二鉄の追加添加はしなかった。
【００３８】
室温で静置した後の実施例１と比較例１の各々の処理液の外観を目視により観察した。その結果、静置直後は、処理液の外観は実施例１と比較例１とで略同様に黒褐色であった。また、１０分経過後には、実施例１では、相当量の沈降物が生成したが、上澄液は淡い褐色を呈しており、凝集剤フロックが浮遊していたものと思われる。一方、比較例１では、上澄液は清澄であったが、上部が僅かに沈降し、清澄になっていた程度で、沈降速度は小さかった。
【００３９】
更に、１０分経過した時点でポリ硫酸第二鉄を追加して添加した実施例１では、９０分経過後には、沈降はほぼ完了し、上澄液もより淡色となり、相当量の凝集剤フロックも沈降していることが分かった。一方、比較例１では、上澄液は清澄であったが、１０分経過時点で清澄になっていたのは僅かであり、言い換えれば、沈降していたのは僅かであった。また、９０分経過しても清澄になっていたのは液の全高さの１／３程度であり、十分に沈降しておらず、沈降し難いことが分かった。
【００４０】
実施例２（鉄系化合物として塩化第二鉄を用いた場合の評価）
溶液１ｋｇ当たり１１０ｇのＦｅが含有されるように調製された塩化第二鉄水溶液２０ミリリットルと、４８質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液とを、混合液のｐＨが略１０となるような量比で混合して凝集剤を調製した。その後、この凝集剤をビーカー中の室温（２０〜２５℃）の水１リットルに添加し、少し撹拌して室温で静置した。
【００４１】
実施例２では、静置直後は液全体が黒褐色であったが、１５分経過後には、液の全高さの１０〜１５％程度の低部が黒褐色となり、上部は茶褐色になっていた。このように、凝集剤は速やかに沈降し、凝集物フロックが浮遊している状態であった。また、３０分径後には、凝集物フロックが浮遊している上部が少し淡色となり、凝集物フロックの一部も沈降していた。更に、１２時間経過後には、浮遊していた凝集物フロックの多くが沈降し、上部は僅かに褐色が感じられる程度に清澄になっていた。
【００４２】
実施例３（鉄系化合物に水を加えず、又は所定量の水を加えたときの沈降速度の評価）
２０ミリリットルのポリ硫酸第二鉄に、水を加えず、又は水を２０ミリリットル、６０ミリリットル、１４０ミリリットル加え、これに４８質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液を、混合液のｐＨが略１０となるような量比で混合して凝集剤を調製した。その後、この凝集剤をメスシリンダー中の水１リットルに添加し、室温で２４時間静置して凝集剤の沈降速度を評価した。
【００４３】
その結果、沈降物の高さは、ポリ硫酸第二鉄に、水を加えなかったときは、液の全高さの７．５％、水を２０ミリリットル加えたときは、液の全高さの８．０％、水を６０ミリリットル加えたときは、液の全高さの１０％、水を１４０ミリリットル加えたときは、液の全高さの１５％であった。このように、ポリ硫酸第二鉄を用いた場合、ポリ硫酸第二鉄は水を加えずにそのまま、水を加える場合は、質量で同量以下程度の水を加えて用いることが好ましいことが裏付けられた。
【００４４】
実施例４（原料液として芒硝廃液を使用し、不純物として含まれる鉛量を評価した）
ビーカー中の芒硝廃液１リットルを５０℃に加温し、濃硫酸を加えてｐＨを３以下とし、３０分静置して脱炭酸した。その後、２５質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液１３．８ミリリットルを加えてｐＨを７とした。一方、３．３グラムのポリ硫酸第二鉄に、４８質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液を加えて中和し、このｐＨ９．５の中和液３．２ミリリットルを、上述のｐＨを７とした芒硝廃液に添加した。次いで、この芒硝廃液に更に０．７グラムのポリ硫酸第二鉄を追加して添加し、これに２５質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液０．４ミリリットルを加えてｐＨを８に調整し、室温で２４時間静置した。
【００４５】
比較例２
実施例４と同様にして芒硝廃液を脱炭酸し、これに４グラムのポリ硫酸第二鉄を添加し、更に２５質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液１６．３ミリリットルを加えてｐＨを７に調整し、室温で２４時間静置した。
【００４６】
実施例４及び比較例２の試験液から上澄液を分取し、常法に従って含有される鉛を定量した。また、芒硝廃液に含まれていた鉛の初期濃度も定量した。その結果、初期濃度が５７ミリグラム／リットルであった鉛が、実施例４及び比較例２のいずれの場合も、０．１ミリグラム／リットルに低減されていた。このように、実施例３では、従来法と同様に上澄液に含まれている鉛が十分に除去されていた。
【００４７】
実施例５（鉄系化合物として硫酸第一鉄を用いた場合の沈降性の評価）
５．５グラムの鉄が含有されるように調製された硫酸第一鉄水溶液２０ミリリットルに、４８質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを９〜１０とした。その後、これに水を加えて全量を１リットルとし、室温で２４時間静置した。試験容器としてはメスシリンダーを用いた。
【００４８】
比較例３
５．５グラムの鉄が含有されるように調製された硫酸第一鉄水溶液２０ミリリットルに、水を加えて全量を１リットルとした。その後、４８質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを９〜１０とし、室温で２４時間静置した。試験容器としてはメスシリンダーを用いた。
【００４９】
実施例６（鉄系化合物として鉄鋼の酸洗いに用いた硫酸を用いた場合の沈降性の評価）
現場で採取した鉄鋼の酸洗いに用いた硫酸２０ミリリットルに、４８質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを９〜１０とした。その後。これに水を加えて全量を１リットルとし、室温で２４時間静置した。試験容器としてはメスシリンダーを用いた。
【００５０】
比較例４
現場で採取した鉄鋼の酸洗いに用いた硫酸２０ミリリットルに、水を加えて全量を１リットルとした。その後、４８質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを９〜１０とし、室温で２４時間静置した。試験容器としてはメスシリンダーを用いた。
【００５１】
実施例５、６及び比較例３、４の試験液の沈降性を評価した。その結果、実施例５では、沈降物の高さが液の全高さの８％であり、実施例６では、沈降物の高さが液の全高さの５％であった。一方、比較例３では、沈降物の高さが液の全高さの１０％であり、比較例４では、沈降物の高さが液の全高さの１３％であった。このように、鉄系化合物が硫酸第一鉄であっても、また、鉄鋼の酸洗いに用いた硫酸（硫酸第一鉄が生成していると考えられる）であっても、アルカリにより予めｐＨを調整した凝集剤とすることにより、沈降性が向上していることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、例えば、硫酸ナトリウム等の各種の有用な無機塩などを含有する原料液から鉛等の重金属を除去し、有用な無機塩を効率よく回収するための技術分野、及び廃液に含まれる重金属を除去し、廃液を浄化する技術分野において利用することができる。