６価クロムの除去方法とその除去装置
【課題】
有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロムの除去処理を行なうことができる６価クロムの除去装置を提供する。
【解決手段】
０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を接続管２４（外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂ）に垂直に印加させることにより生じる磁界による起電力と、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間の、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を有する磁気処理装置Ａを備え、硫酸イオンを含む酸性水を電解液としてステンレス製品４３，４４の酸化被膜除去処理を実施することにより生じる６価クロム化合物溶液４２−１を、磁気処理装置Ａの内、外部管体２４Ｂ，２４Ａが形成する内、外部流路３２，３１に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させ、電位差及び起電力により６価クロム化合物溶液４２−１の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるようにした。
有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロムの除去処理を行なうことができる６価クロムの除去装置を提供する。
【解決手段】
０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を接続管２４（外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂ）に垂直に印加させることにより生じる磁界による起電力と、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間の、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を有する磁気処理装置Ａを備え、硫酸イオンを含む酸性水を電解液としてステンレス製品４３，４４の酸化被膜除去処理を実施することにより生じる６価クロム化合物溶液４２−１を、磁気処理装置Ａの内、外部管体２４Ｂ，２４Ａが形成する内、外部流路３２，３１に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させ、電位差及び起電力により６価クロム化合物溶液４２−１の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステンレス製品の溶接時の溶接線及び溶接による熱影響部表面の黒色及び褐色酸化被膜（スケール）、更にはもらい錆や汚れ等を除去し、且つ酸化被膜除去処理を実施することにより電解液に溶出した６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させる６価クロムの除去方法とその除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にステンレス製品を溶接すると、溶接線およびその周囲に見栄えの悪い溶接焼け部を生じることが多い。この溶接焼け部を除去するには、溶接されたステンレス製品を強酸性で洗い流す酸洗い法又は中性電解液や弱酸性電解液を利用した電気分解法が利用されている。この中性電解液や弱酸性電解液を利用してステンレス製品の「スケール」を除去する電気分解法では、電解液中に６価クロム化合物が溶出する。
【０００３】
水質汚濁防止法で特定施設を有する工場・事業場の排水に対して、６価クロム化合物０．５ｍ／Ｌという許容限度が設けられている。また、各県の条例ではこれより厳しい排水基準が定められている。クロム廃水を排出する工場ではクロム廃水処理装置を設置し、薬品を使用してこれ以下に処理を行って排水しなければならない。
【０００４】
この廃水処理としては、クロム廃水処理用還元剤として商品名「ソ一ビス」（ＮＡＨＳＯ３）を用いた廃水処理が、以下のようにして行なわれている（非特許文献１参照）。
【０００５】
１） ６価クロム廃水を貯槽から還元槽に移し、まず硫酸でＰＨ２〜３になるようにＰＨを調整する。
２）商品名「ソ一ビス」（ＮａＨＳｏ３）を添加し撹伴溶解させて、黄褐色の排水中の６価クロムを還元し、３価クロムに変化させる。この場合、還元が終わると廃水の色が青色に変わる。酸化還元電位計を取り付ければ、還元の終了の判断が明確になる。
３）還元終了後、中和槽へ移し、苛性ソーダ等で排水のＰＨを７．５〜８．０に中和する。
４）中和槽から沈降槽へ移し、中和を行うと３価のクロムが不溶性の水酸化クロムに変化して浮遊し、時間を経て沈殿する。
５）沈殿終了後、上澄み液を排水する。
６）沈殿物は適時槽から取り出し、脱水処理を行うなどして廃棄物として処分する。
【非特許文献１】大東化学株式会社：製品豆知識１〜２頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の６価クロム廃棄処理では、６価クロム廃水を貯蔵する貯蔵槽、還元槽、中和槽、沈降槽等が必要になり、各槽ごとの処理工程が必要となって、６価クロムの除去処理に多くの工程を必要とし、容易にクロム廃棄処理を行なうことができないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するものであり、その第１の目的とするところは、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことのない安全な６価クロム化合物の除去方法を提供することである。
【０００８】
また、本発明の第２の目的とするところは、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロム廃棄処理を行なうことができる６価クロムの除去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の第１の目的を達成するために、本発明に係る６価クロムの除去方法は、非鉄金属製の外部管体内に非鉄金属製の内部管体を収容した二重管構成にして、内、外部管体で流路を形成し、外部管体と内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を存在させ、かつ内、外部管体に対して０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を直交させて磁界による起電力を生じさせた磁気処理装置を備え、硫酸イオンを含む電解液中に、酸化被膜が発生した一方及び他方のステンレス製品を漬け、一方のステンレス製品を正電極に接続し、他方のステンレス製品を負電極に接続して直流電流を印加して、溶接やけや酸化被膜除去処理を実施することで、ステンレス製品から６価クロムを前記電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液とし、流路に６価クロム化合物溶液を毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることによって、６価クロム化合物溶液中の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
そして、電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることが好ましい。
【００１１】
したがって、硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水）中に、酸化被膜が発生した一方及び他方のステンレス製品を漬け、一方のステンレス製品を正電極に接続し、他方のステンレス製品を負電極に接続して直流電流を印加し、溶接やけや酸化被膜除去処理を実施することで、ステンレス製品から６価クロムを電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液とし、６価クロム化合物溶液を磁気処理装置の流路に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させる。
【００１２】
磁気処理装置においては、０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界が接続管に垂直に印加されているために、接続管内には、静電気（流速毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡの静電電流）が発生するように、磁界による起電力が生じており、また、磁気処理装置では、外部管体と内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が発生している。この電位差及び磁界による起電力は、流路を流れる６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、容易にかつ安価に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【００１３】
また、上記の第２の目的を達成するために、本発明に係る６価クロムの除去装置は、硫酸イオンを含む電解液が満たされた処理槽と、電解液に浸漬された一方及び他方のステンレス製品に電気的に接続される正電極及び負電極と、これらの正電極及び負電極に対して直流電流を供給する直流電流電源と、電解液を循環させる電解液循環系と、非鉄金属製の外部管体内に非鉄金属製の内部管体を収容した二重管構成にして、内、外部管体で電解液が流動する流路を形成し、外部管体と内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を存在させ、かつ内、外部管体に対して０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を直交させて磁界による起電力を生じさせた磁気処理装置を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることが好ましい。
【００１５】
かかる構成により、磁気処理装置においては、０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界が接続管に垂直に印加されているために、接続管内には、静電気（流速毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡの静電電流）が発生するように、磁界による起電力が生じており、また、外部管体と内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が発生している。
【００１６】
また、外部管体と内部管体との間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在している。つまり、外部管体と内部管体との間に電池が形成される。例えば、外部管体を、単極電位がプラス電位の一価および二価の物理化学的性質を有する金（Ａｕ）（金の単極電位は１．７）により形成し、内部管体を、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）（チタンの単極電位は１．７５）により形成した場合、外部管体と内部管体との間には、３．４５Ｖの電位差が発生する。この電位差及び磁界による起電力は、流路を流れる６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【００１７】
また、本発明に係る６価クロムの除去装置は、上記した本発明に係る６価クロムの除去装置において、磁気処理装置は、一方の異方性磁気体を収容する磁性体製の一方の磁石保持ケースと、他方の異方性磁気体を収容する磁性体製の他方の磁石保持ケースとを有し、他方の磁石保持ケースと一方の磁石保持ケースが、それぞれの合せ目において磁気誘導回路の一部を構成するように互いに磁気吸着していて、かつ電解液が流動する非磁性体製の接続管を挟み込み、一方の異方性磁気体と他方の異方性磁気体とにより形成される磁界が接続管に対して直交しており、接続管が、非鉄金属からなる外部管体と、外部管体の内部に収容された、外部管体のそれとは異なる非鉄金属からなる内部管体とを有し、かつ内部管体の内部及び内部管体と外部管体の内壁部との間に、接続管の入口側から出口側に抜ける流路を有し、かつ磁界が０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）であって、磁界による起電力を生じさせ、かつ外部管体と内部管体との間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在していることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成により、磁気処理装置においては、０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界が接続管に垂直に印加されているために、接続管内には、静電気（流速毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡの静電電流）が発生するように、磁界による起電力が生じており、また、外部管体と内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が発生している。つまり、外部管体と内部管体との間に電池が形成される。
【００１９】
例えば、外部管体を、単極電位がプラス電位の一価および二価の物理化学的性質を有する金（Ａｕ）（金の単極電位は１．７）により形成し、内部管体を、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）（チタンの単極電位は１．７５）により形成した場合、外部管体と内部管体との間には、３．４５Ｖの電位差が発生する。この電位差及び磁界による起電力は、流路を流れる６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【００２０】
また、本発明に係る６価クロムの除去装置は、上記した本発明に係る６価クロムの除去装置において、磁気処理装置は、外部管体が、単極電位がプラス電位の一価と二価の物理化学的性質を有する非鉄金属管で構成されており、内部管体が、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有する非鉄金属管で構成されていることを特徴とする。
【００２１】
そして、２種類の非鉄金属が、プラスの単極電位を有する非鉄金属とマイナスの単極電位を有する非鉄金属であり、プラスの単極電位を有する非鉄金属が金（Ａｕ）、銀（ＡＧ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）の何れか一つであり、マイナスの単極電位を有する非鉄金属がチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（ＡＬ）、タングステン（Ｗ）の何れか一つであって、内、外管体の組合せが、金（Ａｕ）とチタン（Ｔｉ）の場合、金（Ａｕ）とアルミニウム（ＡＬ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とチタン（Ｔｉ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とアルミニウム（ＡＬ）の場合、銀（Ａｇ）とチタン（Ｔｉ）銅（Ｃｕ）とチタン（Ｔｉ）の場合のいずれか一つであることが好ましい。
【００２２】
かかる構成により、例えば、外部管体を、単極電位がプラス電位の一価および二価の物理化学的性質を有する金（Ａｕ）（金の単極電位は１．７）により形成し、内部管体を、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）（チタンの単極電位は１．７５）により形成した場合、外部管体と内部管体との間には、３．４５Ｖの電位差が発生する。この電位差も、磁界による起電力と同様に、流路を流れる６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る６価クロムの除去方法によれば、硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水）を電解してステンレス製品の酸化被膜除去処理を実施することで、ステンレス製品から６価クロムを電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液とし、この６価クロム化合物溶液を磁気処理装置の流路に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることで、６価クロム化合物溶液に、磁界による起電力及び二種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位差を作用させて、６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させることができる。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【００２４】
本発明に係る６価クロムの除去装置によれば、酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水）を電解してステンレス製品の酸化被膜除去処理を実施することで、ステンレス製品から６価クロムを電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液とし、この６価クロム化合物溶液を磁気処理装置の流路に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることで、６価クロム化合物溶液に、磁界による起電力及び二種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位差を作用させて、６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させることができる。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２６】
図１は本発明の６価クロムの除去装置の構成説明図、図２は本発明の６価クロムの除去装置における磁気処理装置の斜視図、図３は同磁気処理装置における磁気保持ケースの正面図、図４は同磁気処理装置を磁気保持ケースの中央部で断面した場合の断面図、図５は磁気保持ケースの一部を省略した斜視図、図６は磁気処理装置における接続管と循環系の吐出ホースとの接続の説明図である。
【００２７】
図１に示す本発明の６価クロムの除去装置４０は、処理槽４１と、この処理槽４１に満たされた硫酸イオンを含む電解液４２と、第一処理対象としての、酸化被膜が形成されている一方のステンレス製品４３及び第二処理対象としての、酸化被膜が形成されている他方のステンレス製品４４と、一方及び他方のステンレス製品４３、４４に電気的に接続される正電極４５及び負電極４６と、正電極４５及び負電極４６に対して直流電流を供給する直流電流電源４７と、電解液循環系４８と、この電解液循環系４８に設置された磁気処理装置Ａとを備えている。
【００２８】
ここで、硫酸イオンを含む電解液４２とは、既に、本出願人が所有する特許（特許第３５３５４５１号）における硫酸イオンを含む酸性水、硫酸イオンを含むアルカリ水である。詳しくは、原水中に電解剤として珪藻類、藍藻類の化石の堆積土が固化してなる植物性の化石土類であって１％の硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩を投入することにより原水中に化石土類及び凝灰岩からイオン物質を溶出させて電解液を生成し、この電解液を電気分解することにより生成された硫酸イオンを含む酸性水、硫酸イオンを含むアルカリ水である。
【００２９】
酸性水の 試験検査の内容及び成績は以下の通りである。
ＰＨ値：２．６
電気伝導率（−μＳ／ｃｍ）：１１００
酸化還元電位 （ＯＲＰ）：４５０
溶存酸素 （ＤＯ）： １９
硝酸性窒素及び亜塩素酸性窒素 （ｍｇ／Ｌ） ：１．６
塩化物イオン（ｍｇ／Ｌ） ： ３１
硫酸イオン （ｍｇ／Ｌ）：１４０
硬度 （ｍｇ／Ｌ）：３ ９
有機物（過マンガン酸力リウム消費量）（ｍｇ／Ｌ）：５．９
燐（ｍｇ／Ｌ）：０．２
銅 （ｍｇ／Ｌ）：０．１４
亜鉛 （ｍｇ／Ｌ）：０．１０
鉄（ｍｇ／Ｌ）：５．６
マンガン （ｍｇ／Ｌ）：０．２５
力ルシウム （ｍｇ／Ｌ）：１０
マダネシウム（ｍｇ／Ｌ）： ３．６
ナトリウム （ｍｇ／Ｌ）：１３
クロロホルム（ｍｇ／Ｌ）：０．００５
ジプロモクロロメタン（ｍｇ／Ｌ）：０．００１未満
プロモジクロロメタン（ｍｇ／Ｌ） ：０．００２
クロモホルム （ｍｇ／Ｌ）：０．０１７
総トリハロメタン（ｍｇ／Ｌ）：０．０２４
【００３０】
また、アルカリ水の試験検査の内容及び成績は以下の通りである。
ＰＨ値：９．４
電気伝導率（−μＳ／ｃｍ）：５５０
酸化還元電位 （ＯＲＰ）：１５０
溶存酸素 （ＤＯ）： ７．９
硝酸性窒素及び亜塩素酸性窒素 （ｍｇ／Ｌ） ：１．７
塩化物イオン（ｍｇ／Ｌ） ： ２６
硫酸イオン （ｍｇ／Ｌ）：８１
硬度 （ｍｇ／Ｌ）：１９
有機物（過マンガン酸力リウム消費量）（ｍｇ／Ｌ）：７．６
燐（ｍｇ／Ｌ）：０．１未満
銅 （ｍｇ／Ｌ）：０．０３
亜鉛 （ｍｇ／Ｌ）：０．０３８
鉄（ｍｇ／Ｌ）：０．８６
マンガン （ｍｇ／Ｌ）：０．０７０
力ルシウム （ｍｇ／Ｌ）：６
マグネシウム（ｍｇ／Ｌ）： １．８
ナトリウム （ｍｇ／Ｌ）：９３
クロロホルム（ｍｇ／Ｌ）：０．００１
ジプロモクロロメタン（ｍｇ／Ｌ）：０．００１未満
プロモジクロロメタン（ｍｇ／Ｌ）：０．００１未満
プロモホルム （ｍｇ／Ｌ）：０．００２
総トリハロメタン（ｍｇ／Ｌ）：０．００３
【００３１】
第一処理対象としての、酸化被膜が形成されている一方のステンレス製品４３及び第二処理対象としての、酸化被膜が形成されている一方のステンレス製品４４とは、溶接時の溶接線及び溶接による熱影響部表面の黒色及び褐色酸化被膜（スケール）、更にはもらい錆や汚れ等が形成されたステンレス製品のことである。
【００３２】
そして、一方のステンレス製品４３は直流電流電源４７の正電極４５に接続してあり、また、他方のステンレス製品４４は直流電流電源４７の負電極４６に接続してあって、一方及び他方のステンレス製品４３、４４は硫酸イオンを含む電解液４２としての硫酸イオンを含む酸性水中に漬けてある。
【００３３】
電解液循環系４８は、処理槽４１に満たされた硫酸イオンを含む電解液４２、すなわち、硫酸イオンを含む酸性水を循環させるものであり、循環ポンプ５０と、この循環ポンプ５０の吸込み側に接続された吸込み側ホース５１と、循環ポンプ５０の吐出側に接続された吐出側ホース５２とを備えており、吸込み側ホース５１及び吐出側ホース５２は、それぞれの開放端部が硫酸イオンを含む電解液４２中に挿入してある。
【００３４】
電解液循環系４８に設置された磁気処理装置Ａは、既に、本出願人が所有する特許（特許第４０７６０８４号、特許第４０００５４号、特許第４１６２２０２号、特許第４１６５７４０号）であり、この磁気処理装置Ａは、図２に示されるように、一方の磁気保持ケース３と、他方の磁気保持ケース３’と、一方の永久磁石７と、他方の永久磁石７’ と、接続管２４とから構成してある。
【００３５】
一方の磁気保持ケース３と他方の磁気保持ケース３’とは、構成が全く同一であるので、一方の磁気保持ケース３についてのみ説明する。この磁気保持ケース３は軟鉄材料から成り、ボックス状の形状をしている。図２における磁気保持ケース３, ３’の長さｌは４０ｍｍである。この磁石保持ケース３は、図５に示すように、底面部３Ａと、左、右面部３Ｂ,３Ｃと、前、後面部３Ｄ, ３Ｅとを有している。
【００３６】
前、後面部３Ｄ, ３Ｅの辺縁部には半円状の溝部６が形成してある。磁石保持ケース３の底面部３Ａの内面には、上面が長方形（２０ｍｍ× ２５ｍｍ）である角形直方体（厚み：１０ｍｍ）の永久磁石７が固着してある。この永久磁石７は異方性磁気体である。磁石保持ケース３内には、非磁性材料である合成樹脂、例えば、エポキシ樹脂から成る充填材８が、磁石固定のために充填してある。この充填材８の中央には永久磁石７が表出している。そして、磁気漏れを防ぐために、磁石保持ケース３の角部には５６度以上の曲げ角度のアールが設けてある。
【００３７】
図３に示されるように、磁気保持ケース３と磁気保持ケース３’とは相互の磁力により合体し、溝部６，６’により、接続管２４が挿入される開口を形成している。接続管２４は、図２に示すように、非磁性体により成る外部管体２４Ａと、非磁性体により成る内部管体２４Ｂとから構成してある。接続管２４の外部管体２４Ａは、その内径が６ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、外径は８ｍｍ〜１２ｍｍ程度であり、また、内部管体２４Ｂは、その内径が３ｍｍ〜５ｍｍ程度であり、外径は４ｍｍ〜６ｍｍ程度である。外部管体２４Ａの長さは１１５ｍｍ程度で、内部管体２４Ｂの長さは１１５ｍｍ程度で、両者の合計重量は２５０ｇである。外部管体２４Ａは、酸化および腐食しにくいイオン化傾向の小さい非鉄金属により形成してある。イオン化傾向の小さい非鉄金属には、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）等が挙げられる。
【００３８】
この外部管体２４Ａの両側部には、８ミリホース用ジョイント部９と、９ミリホース用ジョイント部１０とがそれぞれ設けてある。８ミリホース用ジョイント部９は膨出部１１と抜止め引掛り部１２を有し、９ミリホース用ジョイント部１０は膨出部１３と抜止め引掛り部１４を有している。
【００３９】
内部管体２４Ｂの材料には、イオン化傾向が大きく、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、およびアルミニウム（ＡＬ）等が使用される。
【００４０】
図４に示されるように、押潰部３０が、外部管体２４Ａ内に内部管体２４Ｂを同心的に収容した状態で、外部管体２４Ａの中央部において、互いに対向する部位を押し潰すことにより形成してある。内部管体２４Ｂは、押潰部３０により外部管体２４Ａと同心的に外部管体２４Ａに収容固定してある。内部管体２４Ｂ内は内部流路３２にしてあり、内部管体２４Ｂと外部管体２４Ａの間には、押潰部３０を除いて外部流路３１が形成してある。
【００４１】
磁気保持ケース３と磁気保持ケース３’とは、図４に示されるように、それぞれの合せ目（縁部）３Ａ，３Ａ’で合わされ、半円状の溝部６，６’（図５参照）により形成される円形孔を、接続管２４が貫通している。永久磁石７と永久磁石７’は、接続管２４を挟んで対向している。永久磁石７の対向端部７ＡはＳ極で、永久磁石７’の対向端部７Ａ’はＮ極である。
【００４２】
図４に示されるように、磁石保持ケース３，３’は合体して連続する枠体を構成する。この枠体は、磁気誘導閉回路を構成する。図示されている断面の大きさは、４０ｍｍ ×４０ｍｍで、磁石保持ケース３，３’の重量は２００ｇである。この枠体は、いわゆる磁気回路の一部を形成する。磁気保持ケース３の永久磁石７の対向端部（Ｓ極）７Ａから永久磁石７’の対向端部（Ｎ極）７Ａ’に向かって０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁束密度の高い磁場が形成してある。
【００４３】
したがって、磁力線Ｆは接続管２４を貫き、枠体の中心部１０を通過して永久磁石７に収束する。この磁力線Ｆにより磁気回路（誘導磁気回路）が構成される。磁石保持ケース３，３’の角部に、曲げ角度が５６度以上のアールを形成することにより、磁気漏れの無い磁気誘導閉回路が実現している。
【００４４】
そして、上記のように構成された磁気処理装置Ａは、電解液循環系４８の吐出側ホース５２に設置してある。すなわち、図６に示すように、吐出側ホース５２は、吐出側ホース２７，２８で構成してあり、循環ポンプ５０の吐出側には合成樹脂製の８ミリ径の吐出側ホース２７が接続してある。この吐出側ホース２７の端部２７Ａには、磁気処理装置Ａの接続管２４の一方が、その８ミリホース用ジョイント部９を用いて接続してある。磁気処理装置Ａの接続管２４の他方には、その８ミリホース用ジョイント部９を用いて別の吐出側ホース２８の端部２８Ａが接続してあって、この燃料ホース２８の開放端部が硫酸イオンを含む電解液４２としての硫酸イオンを含む酸性水中に挿入してある。
【００４５】
次に、６価クロムの除去方法について説明する。
上記したように、一方のステンレス製品４３は直流電流電源４７の正電極４５に接続してあり、また、他方のステンレス製品４４は直流電流電源４７の負電極４６に接続してあって、一方及び他方のステンレス製品４３、４４は硫酸イオンを含む電解液４２としての硫酸イオンを含む酸性水中に漬けてある。この状態で、電圧４８Ｖ、電流値０．９Ａの条件で直流電流を印加して、溶接やけや、酸化被膜除去処理を実施すると、この処理作業の開始から２分後、ステンレス製品４３，４４より６価クロム化合物が溶出し始め、２０分後、透明であった酸性水４２が黄褐色に変色し６価クロム化合物溶液４２−１が生成される。この状態で、通電を遮断して溶接やけや、酸化被膜除去処理を終了し、溶接やけや、酸化被膜が完全に除去されたステンレス製品４３，４４を処理槽４１から取り出す。
【００４６】
次に、電解液循環系４８の循環ポンプ５０を駆動することにより、処理槽４１に満たされた６価クロム化合物溶液４２−１を毎秒１ｍから２ｍの流速にて循環させる。すなわち、図１の矢印に示すように、循環ポンプ５０の駆動により、吸込み側ホース５１で処理槽４１に満たされた６価クロム化合物溶液４２−１を吸込み、循環ポンプ５０、吐出側ホース２７を経て磁気処理装置Ａに送り、吐出側ホース２８を経て処理槽４１に戻す。この動作を連続して繰り返すことで６価クロム化合物溶液４２−１を毎秒１ｍから２ｍの流速にて循環させる。
【００４７】
磁気処理装置Ａにおいては、０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界が接続管２４に垂直に印加されている。このために、接続管２４内には、静電気（流速毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡの静電電流）が発生するように磁界による起電力が生じている。
【００４８】
また、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在している。つまり、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間に電池が形成される。例えば、外部管体２４Ａを、単極電位がプラス電位の一価および二価の物理化学的性質を有する金（Ａｕ）（金の単極電位は１．７）により形成し、内部管体２４Ｂを、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）（チタンの単極電位は１．７５）により形成した場合、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間には、３．４５Ｖの電位差が発生する。この電位差及び上記磁界による起電力は、内、外流路３１．３２を流れる６価クロム化合物溶液４２−１の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。
【００４９】
６価クロム化合物の除去実験では、６価クロム化合物の含有量が２０ｍｇ／Ｌの６価クロム化合物溶液４２−１を約２４時間循環させて場合、６価クロム化合物の含有量が０．５ｍｇ／Ｌになった。
【００５０】
外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂの組合せは、上述した金（Ａｕ）とチタン（Ｔｉ）に限らない。金（Ａｕ）とアルミニウム（ＡＬ）、プラチナ（Ｐｔ）とチタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）とアルミニウム（ＡＬ）、銀（Ａｇ）とチタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）とチタン（Ｔｉ）を、それぞれ、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂに採用した場合にも、両者の間に電位差が発生する。
【００５１】
また、硫酸イオンを含む電解液４２が硫酸イオンを含むアルカリ水の場合でも、硫酸イオンを含む酸性水の場合と同様に、ステンレス製品の溶接やけや、酸化被膜は完全に除去されたし、６価クロム化合物溶液４２−１の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させることができた。すなわち、硫酸イオンを含むアルカリ水中に、酸化被膜が発生した一方及び他方のステンレス製品４３，４４を漬け、一方のステンレス製品４３を正電極４５に接続し、他方のステンレス製品４４を負電極４６に接続し，この状態で、電圧４８Ｖ、電流値０．９Ａの条件で直流電流を印加して、溶接やけや、酸化被膜除去処理を実施すると、この処理作業の開始から２分後、ステンレス製品４３，４４より６価クロム化合物が溶出し始め、２０分後、透明であったアルカリ水が黄褐色に変色し６価クロム化合物溶液４２−１が生成される。この６価クロム化合物溶液４２−１を磁気処理装置Ａの内、外部流路３２，３１に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることによって、６価クロム化合物溶液中の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させる。
【００５２】
本発明に係る６価クロムの除去方法によれば、硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水）４２を電解してステンレス製品４３，４４の酸化被膜除去処理を実施することで、ステンレス製品４３，４４から６価クロムを電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液４２−１とし、この６価クロム化合物溶液４２−１を磁気処理装置Ａの内、外部流路３２，３１に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることで、６価クロム化合物溶液４２−１に、磁界による起電力及び二種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位差を作用させて、６価クロム化合物溶液４２−１の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させることができる。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【００５３】
また、本発明に係る６価クロムの除去装置によれば、磁気処理装置Ａにおいて、０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を接続管２４に垂直に印加しているために、接続管２４内には、静電気（流速毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡの静電電流）が発生するように磁界による起電力が生じており、また、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在している。つまり、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間に電池が形成される。例えば、外部管体２４Ａを、単極電位がプラス電位の一価および二価の物理化学的性質を有する金（Ａｕ）（金の単極電位は１．７）により形成し、内部管体２４Ｂを、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）（チタンの単極電位は１．７５）により形成した場合、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間には、３．４５Ｖの電位差が発生する。この電位差及び上記磁界による起電力は、内、外流路３１．３２を流れる６価クロム化合物溶液４２−１の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る６価クロムの除去装置によれば、硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水もしくは硫酸イオンを含むアルカリ水）には、危険な成分が入っていないために、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、上記した従来の６価クロム廃棄処理で用いた貯蔵槽、還元槽、中和槽、沈降槽等が不必要になり、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができるという効果を有しており、種々のステンレス製品における溶接時の溶接線及び溶接による熱影響部表面の黒色及び褐色酸化被膜、更にはもらい錆や汚れ等の除去処理事業、且つ酸化被膜除去処理を実施することにより電解液に溶出した６価クロム化合物の除去処理事業に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の６価クロムの除去装置の構成説明図である。
【図２】本発明の６価クロムの除去装置における磁気処理装置の斜視図である。
【図３】同磁気処理装置における磁気保持ケースの正面図である。
【図４】同磁気処理装置を磁気保持ケースの中央部で断面した場合の断面図である。
【図５】磁気保持ケースの一部を省略した斜視図である。
【図６】磁気処理装置における接続管と循環系の吐出ホースとの接続の説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ 磁気処理装置
３ 一方の磁気保持ケース
３’ 他方の磁気保持ケース
６ 溝部
６’ 溝部
７，７’ 永久磁石
８ 充填材
１１ 膨出部
２４Ａ 外部管体
２４Ｂ 内部管体
２７，２８ 吐出側ホース
３０ 押潰部
３１ 外部流路（流路）
３２ 内部流路（流路）
４０ ６価クロムの除去装置
４１ 処理槽
４２ 硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水、硫酸イオンを含むアルカリ水）
４２−１ ６価クロム化合物溶液
４３ 一方のステンレス製品
４４ 他方のステンレス製品
４５ 正電極
４６ 負電極
４７ 直流電流電源
４８ 電解液循環系
５２ 吐出側ホース
【技術分野】
【０００１】
本発明はステンレス製品の溶接時の溶接線及び溶接による熱影響部表面の黒色及び褐色酸化被膜（スケール）、更にはもらい錆や汚れ等を除去し、且つ酸化被膜除去処理を実施することにより電解液に溶出した６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させる６価クロムの除去方法とその除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にステンレス製品を溶接すると、溶接線およびその周囲に見栄えの悪い溶接焼け部を生じることが多い。この溶接焼け部を除去するには、溶接されたステンレス製品を強酸性で洗い流す酸洗い法又は中性電解液や弱酸性電解液を利用した電気分解法が利用されている。この中性電解液や弱酸性電解液を利用してステンレス製品の「スケール」を除去する電気分解法では、電解液中に６価クロム化合物が溶出する。
【０００３】
水質汚濁防止法で特定施設を有する工場・事業場の排水に対して、６価クロム化合物０．５ｍ／Ｌという許容限度が設けられている。また、各県の条例ではこれより厳しい排水基準が定められている。クロム廃水を排出する工場ではクロム廃水処理装置を設置し、薬品を使用してこれ以下に処理を行って排水しなければならない。
【０００４】
この廃水処理としては、クロム廃水処理用還元剤として商品名「ソ一ビス」（ＮＡＨＳＯ３）を用いた廃水処理が、以下のようにして行なわれている（非特許文献１参照）。
【０００５】
１） ６価クロム廃水を貯槽から還元槽に移し、まず硫酸でＰＨ２〜３になるようにＰＨを調整する。
２）商品名「ソ一ビス」（ＮａＨＳｏ３）を添加し撹伴溶解させて、黄褐色の排水中の６価クロムを還元し、３価クロムに変化させる。この場合、還元が終わると廃水の色が青色に変わる。酸化還元電位計を取り付ければ、還元の終了の判断が明確になる。
３）還元終了後、中和槽へ移し、苛性ソーダ等で排水のＰＨを７．５〜８．０に中和する。
４）中和槽から沈降槽へ移し、中和を行うと３価のクロムが不溶性の水酸化クロムに変化して浮遊し、時間を経て沈殿する。
５）沈殿終了後、上澄み液を排水する。
６）沈殿物は適時槽から取り出し、脱水処理を行うなどして廃棄物として処分する。
【非特許文献１】大東化学株式会社：製品豆知識１〜２頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の６価クロム廃棄処理では、６価クロム廃水を貯蔵する貯蔵槽、還元槽、中和槽、沈降槽等が必要になり、各槽ごとの処理工程が必要となって、６価クロムの除去処理に多くの工程を必要とし、容易にクロム廃棄処理を行なうことができないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するものであり、その第１の目的とするところは、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことのない安全な６価クロム化合物の除去方法を提供することである。
【０００８】
また、本発明の第２の目的とするところは、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロム廃棄処理を行なうことができる６価クロムの除去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の第１の目的を達成するために、本発明に係る６価クロムの除去方法は、非鉄金属製の外部管体内に非鉄金属製の内部管体を収容した二重管構成にして、内、外部管体で流路を形成し、外部管体と内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を存在させ、かつ内、外部管体に対して０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を直交させて磁界による起電力を生じさせた磁気処理装置を備え、硫酸イオンを含む電解液中に、酸化被膜が発生した一方及び他方のステンレス製品を漬け、一方のステンレス製品を正電極に接続し、他方のステンレス製品を負電極に接続して直流電流を印加して、溶接やけや酸化被膜除去処理を実施することで、ステンレス製品から６価クロムを前記電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液とし、流路に６価クロム化合物溶液を毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることによって、６価クロム化合物溶液中の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
そして、電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることが好ましい。
【００１１】
したがって、硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水）中に、酸化被膜が発生した一方及び他方のステンレス製品を漬け、一方のステンレス製品を正電極に接続し、他方のステンレス製品を負電極に接続して直流電流を印加し、溶接やけや酸化被膜除去処理を実施することで、ステンレス製品から６価クロムを電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液とし、６価クロム化合物溶液を磁気処理装置の流路に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させる。
【００１２】
磁気処理装置においては、０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界が接続管に垂直に印加されているために、接続管内には、静電気（流速毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡの静電電流）が発生するように、磁界による起電力が生じており、また、磁気処理装置では、外部管体と内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が発生している。この電位差及び磁界による起電力は、流路を流れる６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、容易にかつ安価に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【００１３】
また、上記の第２の目的を達成するために、本発明に係る６価クロムの除去装置は、硫酸イオンを含む電解液が満たされた処理槽と、電解液に浸漬された一方及び他方のステンレス製品に電気的に接続される正電極及び負電極と、これらの正電極及び負電極に対して直流電流を供給する直流電流電源と、電解液を循環させる電解液循環系と、非鉄金属製の外部管体内に非鉄金属製の内部管体を収容した二重管構成にして、内、外部管体で電解液が流動する流路を形成し、外部管体と内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を存在させ、かつ内、外部管体に対して０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を直交させて磁界による起電力を生じさせた磁気処理装置を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることが好ましい。
【００１５】
かかる構成により、磁気処理装置においては、０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界が接続管に垂直に印加されているために、接続管内には、静電気（流速毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡの静電電流）が発生するように、磁界による起電力が生じており、また、外部管体と内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が発生している。
【００１６】
また、外部管体と内部管体との間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在している。つまり、外部管体と内部管体との間に電池が形成される。例えば、外部管体を、単極電位がプラス電位の一価および二価の物理化学的性質を有する金（Ａｕ）（金の単極電位は１．７）により形成し、内部管体を、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）（チタンの単極電位は１．７５）により形成した場合、外部管体と内部管体との間には、３．４５Ｖの電位差が発生する。この電位差及び磁界による起電力は、流路を流れる６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【００１７】
また、本発明に係る６価クロムの除去装置は、上記した本発明に係る６価クロムの除去装置において、磁気処理装置は、一方の異方性磁気体を収容する磁性体製の一方の磁石保持ケースと、他方の異方性磁気体を収容する磁性体製の他方の磁石保持ケースとを有し、他方の磁石保持ケースと一方の磁石保持ケースが、それぞれの合せ目において磁気誘導回路の一部を構成するように互いに磁気吸着していて、かつ電解液が流動する非磁性体製の接続管を挟み込み、一方の異方性磁気体と他方の異方性磁気体とにより形成される磁界が接続管に対して直交しており、接続管が、非鉄金属からなる外部管体と、外部管体の内部に収容された、外部管体のそれとは異なる非鉄金属からなる内部管体とを有し、かつ内部管体の内部及び内部管体と外部管体の内壁部との間に、接続管の入口側から出口側に抜ける流路を有し、かつ磁界が０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）であって、磁界による起電力を生じさせ、かつ外部管体と内部管体との間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在していることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成により、磁気処理装置においては、０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界が接続管に垂直に印加されているために、接続管内には、静電気（流速毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡの静電電流）が発生するように、磁界による起電力が生じており、また、外部管体と内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が発生している。つまり、外部管体と内部管体との間に電池が形成される。
【００１９】
例えば、外部管体を、単極電位がプラス電位の一価および二価の物理化学的性質を有する金（Ａｕ）（金の単極電位は１．７）により形成し、内部管体を、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）（チタンの単極電位は１．７５）により形成した場合、外部管体と内部管体との間には、３．４５Ｖの電位差が発生する。この電位差及び磁界による起電力は、流路を流れる６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【００２０】
また、本発明に係る６価クロムの除去装置は、上記した本発明に係る６価クロムの除去装置において、磁気処理装置は、外部管体が、単極電位がプラス電位の一価と二価の物理化学的性質を有する非鉄金属管で構成されており、内部管体が、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有する非鉄金属管で構成されていることを特徴とする。
【００２１】
そして、２種類の非鉄金属が、プラスの単極電位を有する非鉄金属とマイナスの単極電位を有する非鉄金属であり、プラスの単極電位を有する非鉄金属が金（Ａｕ）、銀（ＡＧ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）の何れか一つであり、マイナスの単極電位を有する非鉄金属がチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（ＡＬ）、タングステン（Ｗ）の何れか一つであって、内、外管体の組合せが、金（Ａｕ）とチタン（Ｔｉ）の場合、金（Ａｕ）とアルミニウム（ＡＬ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とチタン（Ｔｉ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とアルミニウム（ＡＬ）の場合、銀（Ａｇ）とチタン（Ｔｉ）銅（Ｃｕ）とチタン（Ｔｉ）の場合のいずれか一つであることが好ましい。
【００２２】
かかる構成により、例えば、外部管体を、単極電位がプラス電位の一価および二価の物理化学的性質を有する金（Ａｕ）（金の単極電位は１．７）により形成し、内部管体を、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）（チタンの単極電位は１．７５）により形成した場合、外部管体と内部管体との間には、３．４５Ｖの電位差が発生する。この電位差も、磁界による起電力と同様に、流路を流れる６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る６価クロムの除去方法によれば、硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水）を電解してステンレス製品の酸化被膜除去処理を実施することで、ステンレス製品から６価クロムを電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液とし、この６価クロム化合物溶液を磁気処理装置の流路に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることで、６価クロム化合物溶液に、磁界による起電力及び二種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位差を作用させて、６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させることができる。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【００２４】
本発明に係る６価クロムの除去装置によれば、酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水）を電解してステンレス製品の酸化被膜除去処理を実施することで、ステンレス製品から６価クロムを電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液とし、この６価クロム化合物溶液を磁気処理装置の流路に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることで、６価クロム化合物溶液に、磁界による起電力及び二種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位差を作用させて、６価クロム化合物溶液の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させることができる。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２６】
図１は本発明の６価クロムの除去装置の構成説明図、図２は本発明の６価クロムの除去装置における磁気処理装置の斜視図、図３は同磁気処理装置における磁気保持ケースの正面図、図４は同磁気処理装置を磁気保持ケースの中央部で断面した場合の断面図、図５は磁気保持ケースの一部を省略した斜視図、図６は磁気処理装置における接続管と循環系の吐出ホースとの接続の説明図である。
【００２７】
図１に示す本発明の６価クロムの除去装置４０は、処理槽４１と、この処理槽４１に満たされた硫酸イオンを含む電解液４２と、第一処理対象としての、酸化被膜が形成されている一方のステンレス製品４３及び第二処理対象としての、酸化被膜が形成されている他方のステンレス製品４４と、一方及び他方のステンレス製品４３、４４に電気的に接続される正電極４５及び負電極４６と、正電極４５及び負電極４６に対して直流電流を供給する直流電流電源４７と、電解液循環系４８と、この電解液循環系４８に設置された磁気処理装置Ａとを備えている。
【００２８】
ここで、硫酸イオンを含む電解液４２とは、既に、本出願人が所有する特許（特許第３５３５４５１号）における硫酸イオンを含む酸性水、硫酸イオンを含むアルカリ水である。詳しくは、原水中に電解剤として珪藻類、藍藻類の化石の堆積土が固化してなる植物性の化石土類であって１％の硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩を投入することにより原水中に化石土類及び凝灰岩からイオン物質を溶出させて電解液を生成し、この電解液を電気分解することにより生成された硫酸イオンを含む酸性水、硫酸イオンを含むアルカリ水である。
【００２９】
酸性水の 試験検査の内容及び成績は以下の通りである。
ＰＨ値：２．６
電気伝導率（−μＳ／ｃｍ）：１１００
酸化還元電位 （ＯＲＰ）：４５０
溶存酸素 （ＤＯ）： １９
硝酸性窒素及び亜塩素酸性窒素 （ｍｇ／Ｌ） ：１．６
塩化物イオン（ｍｇ／Ｌ） ： ３１
硫酸イオン （ｍｇ／Ｌ）：１４０
硬度 （ｍｇ／Ｌ）：３ ９
有機物（過マンガン酸力リウム消費量）（ｍｇ／Ｌ）：５．９
燐（ｍｇ／Ｌ）：０．２
銅 （ｍｇ／Ｌ）：０．１４
亜鉛 （ｍｇ／Ｌ）：０．１０
鉄（ｍｇ／Ｌ）：５．６
マンガン （ｍｇ／Ｌ）：０．２５
力ルシウム （ｍｇ／Ｌ）：１０
マダネシウム（ｍｇ／Ｌ）： ３．６
ナトリウム （ｍｇ／Ｌ）：１３
クロロホルム（ｍｇ／Ｌ）：０．００５
ジプロモクロロメタン（ｍｇ／Ｌ）：０．００１未満
プロモジクロロメタン（ｍｇ／Ｌ） ：０．００２
クロモホルム （ｍｇ／Ｌ）：０．０１７
総トリハロメタン（ｍｇ／Ｌ）：０．０２４
【００３０】
また、アルカリ水の試験検査の内容及び成績は以下の通りである。
ＰＨ値：９．４
電気伝導率（−μＳ／ｃｍ）：５５０
酸化還元電位 （ＯＲＰ）：１５０
溶存酸素 （ＤＯ）： ７．９
硝酸性窒素及び亜塩素酸性窒素 （ｍｇ／Ｌ） ：１．７
塩化物イオン（ｍｇ／Ｌ） ： ２６
硫酸イオン （ｍｇ／Ｌ）：８１
硬度 （ｍｇ／Ｌ）：１９
有機物（過マンガン酸力リウム消費量）（ｍｇ／Ｌ）：７．６
燐（ｍｇ／Ｌ）：０．１未満
銅 （ｍｇ／Ｌ）：０．０３
亜鉛 （ｍｇ／Ｌ）：０．０３８
鉄（ｍｇ／Ｌ）：０．８６
マンガン （ｍｇ／Ｌ）：０．０７０
力ルシウム （ｍｇ／Ｌ）：６
マグネシウム（ｍｇ／Ｌ）： １．８
ナトリウム （ｍｇ／Ｌ）：９３
クロロホルム（ｍｇ／Ｌ）：０．００１
ジプロモクロロメタン（ｍｇ／Ｌ）：０．００１未満
プロモジクロロメタン（ｍｇ／Ｌ）：０．００１未満
プロモホルム （ｍｇ／Ｌ）：０．００２
総トリハロメタン（ｍｇ／Ｌ）：０．００３
【００３１】
第一処理対象としての、酸化被膜が形成されている一方のステンレス製品４３及び第二処理対象としての、酸化被膜が形成されている一方のステンレス製品４４とは、溶接時の溶接線及び溶接による熱影響部表面の黒色及び褐色酸化被膜（スケール）、更にはもらい錆や汚れ等が形成されたステンレス製品のことである。
【００３２】
そして、一方のステンレス製品４３は直流電流電源４７の正電極４５に接続してあり、また、他方のステンレス製品４４は直流電流電源４７の負電極４６に接続してあって、一方及び他方のステンレス製品４３、４４は硫酸イオンを含む電解液４２としての硫酸イオンを含む酸性水中に漬けてある。
【００３３】
電解液循環系４８は、処理槽４１に満たされた硫酸イオンを含む電解液４２、すなわち、硫酸イオンを含む酸性水を循環させるものであり、循環ポンプ５０と、この循環ポンプ５０の吸込み側に接続された吸込み側ホース５１と、循環ポンプ５０の吐出側に接続された吐出側ホース５２とを備えており、吸込み側ホース５１及び吐出側ホース５２は、それぞれの開放端部が硫酸イオンを含む電解液４２中に挿入してある。
【００３４】
電解液循環系４８に設置された磁気処理装置Ａは、既に、本出願人が所有する特許（特許第４０７６０８４号、特許第４０００５４号、特許第４１６２２０２号、特許第４１６５７４０号）であり、この磁気処理装置Ａは、図２に示されるように、一方の磁気保持ケース３と、他方の磁気保持ケース３’と、一方の永久磁石７と、他方の永久磁石７’ と、接続管２４とから構成してある。
【００３５】
一方の磁気保持ケース３と他方の磁気保持ケース３’とは、構成が全く同一であるので、一方の磁気保持ケース３についてのみ説明する。この磁気保持ケース３は軟鉄材料から成り、ボックス状の形状をしている。図２における磁気保持ケース３, ３’の長さｌは４０ｍｍである。この磁石保持ケース３は、図５に示すように、底面部３Ａと、左、右面部３Ｂ,３Ｃと、前、後面部３Ｄ, ３Ｅとを有している。
【００３６】
前、後面部３Ｄ, ３Ｅの辺縁部には半円状の溝部６が形成してある。磁石保持ケース３の底面部３Ａの内面には、上面が長方形（２０ｍｍ× ２５ｍｍ）である角形直方体（厚み：１０ｍｍ）の永久磁石７が固着してある。この永久磁石７は異方性磁気体である。磁石保持ケース３内には、非磁性材料である合成樹脂、例えば、エポキシ樹脂から成る充填材８が、磁石固定のために充填してある。この充填材８の中央には永久磁石７が表出している。そして、磁気漏れを防ぐために、磁石保持ケース３の角部には５６度以上の曲げ角度のアールが設けてある。
【００３７】
図３に示されるように、磁気保持ケース３と磁気保持ケース３’とは相互の磁力により合体し、溝部６，６’により、接続管２４が挿入される開口を形成している。接続管２４は、図２に示すように、非磁性体により成る外部管体２４Ａと、非磁性体により成る内部管体２４Ｂとから構成してある。接続管２４の外部管体２４Ａは、その内径が６ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、外径は８ｍｍ〜１２ｍｍ程度であり、また、内部管体２４Ｂは、その内径が３ｍｍ〜５ｍｍ程度であり、外径は４ｍｍ〜６ｍｍ程度である。外部管体２４Ａの長さは１１５ｍｍ程度で、内部管体２４Ｂの長さは１１５ｍｍ程度で、両者の合計重量は２５０ｇである。外部管体２４Ａは、酸化および腐食しにくいイオン化傾向の小さい非鉄金属により形成してある。イオン化傾向の小さい非鉄金属には、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）等が挙げられる。
【００３８】
この外部管体２４Ａの両側部には、８ミリホース用ジョイント部９と、９ミリホース用ジョイント部１０とがそれぞれ設けてある。８ミリホース用ジョイント部９は膨出部１１と抜止め引掛り部１２を有し、９ミリホース用ジョイント部１０は膨出部１３と抜止め引掛り部１４を有している。
【００３９】
内部管体２４Ｂの材料には、イオン化傾向が大きく、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、およびアルミニウム（ＡＬ）等が使用される。
【００４０】
図４に示されるように、押潰部３０が、外部管体２４Ａ内に内部管体２４Ｂを同心的に収容した状態で、外部管体２４Ａの中央部において、互いに対向する部位を押し潰すことにより形成してある。内部管体２４Ｂは、押潰部３０により外部管体２４Ａと同心的に外部管体２４Ａに収容固定してある。内部管体２４Ｂ内は内部流路３２にしてあり、内部管体２４Ｂと外部管体２４Ａの間には、押潰部３０を除いて外部流路３１が形成してある。
【００４１】
磁気保持ケース３と磁気保持ケース３’とは、図４に示されるように、それぞれの合せ目（縁部）３Ａ，３Ａ’で合わされ、半円状の溝部６，６’（図５参照）により形成される円形孔を、接続管２４が貫通している。永久磁石７と永久磁石７’は、接続管２４を挟んで対向している。永久磁石７の対向端部７ＡはＳ極で、永久磁石７’の対向端部７Ａ’はＮ極である。
【００４２】
図４に示されるように、磁石保持ケース３，３’は合体して連続する枠体を構成する。この枠体は、磁気誘導閉回路を構成する。図示されている断面の大きさは、４０ｍｍ ×４０ｍｍで、磁石保持ケース３，３’の重量は２００ｇである。この枠体は、いわゆる磁気回路の一部を形成する。磁気保持ケース３の永久磁石７の対向端部（Ｓ極）７Ａから永久磁石７’の対向端部（Ｎ極）７Ａ’に向かって０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁束密度の高い磁場が形成してある。
【００４３】
したがって、磁力線Ｆは接続管２４を貫き、枠体の中心部１０を通過して永久磁石７に収束する。この磁力線Ｆにより磁気回路（誘導磁気回路）が構成される。磁石保持ケース３，３’の角部に、曲げ角度が５６度以上のアールを形成することにより、磁気漏れの無い磁気誘導閉回路が実現している。
【００４４】
そして、上記のように構成された磁気処理装置Ａは、電解液循環系４８の吐出側ホース５２に設置してある。すなわち、図６に示すように、吐出側ホース５２は、吐出側ホース２７，２８で構成してあり、循環ポンプ５０の吐出側には合成樹脂製の８ミリ径の吐出側ホース２７が接続してある。この吐出側ホース２７の端部２７Ａには、磁気処理装置Ａの接続管２４の一方が、その８ミリホース用ジョイント部９を用いて接続してある。磁気処理装置Ａの接続管２４の他方には、その８ミリホース用ジョイント部９を用いて別の吐出側ホース２８の端部２８Ａが接続してあって、この燃料ホース２８の開放端部が硫酸イオンを含む電解液４２としての硫酸イオンを含む酸性水中に挿入してある。
【００４５】
次に、６価クロムの除去方法について説明する。
上記したように、一方のステンレス製品４３は直流電流電源４７の正電極４５に接続してあり、また、他方のステンレス製品４４は直流電流電源４７の負電極４６に接続してあって、一方及び他方のステンレス製品４３、４４は硫酸イオンを含む電解液４２としての硫酸イオンを含む酸性水中に漬けてある。この状態で、電圧４８Ｖ、電流値０．９Ａの条件で直流電流を印加して、溶接やけや、酸化被膜除去処理を実施すると、この処理作業の開始から２分後、ステンレス製品４３，４４より６価クロム化合物が溶出し始め、２０分後、透明であった酸性水４２が黄褐色に変色し６価クロム化合物溶液４２−１が生成される。この状態で、通電を遮断して溶接やけや、酸化被膜除去処理を終了し、溶接やけや、酸化被膜が完全に除去されたステンレス製品４３，４４を処理槽４１から取り出す。
【００４６】
次に、電解液循環系４８の循環ポンプ５０を駆動することにより、処理槽４１に満たされた６価クロム化合物溶液４２−１を毎秒１ｍから２ｍの流速にて循環させる。すなわち、図１の矢印に示すように、循環ポンプ５０の駆動により、吸込み側ホース５１で処理槽４１に満たされた６価クロム化合物溶液４２−１を吸込み、循環ポンプ５０、吐出側ホース２７を経て磁気処理装置Ａに送り、吐出側ホース２８を経て処理槽４１に戻す。この動作を連続して繰り返すことで６価クロム化合物溶液４２−１を毎秒１ｍから２ｍの流速にて循環させる。
【００４７】
磁気処理装置Ａにおいては、０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界が接続管２４に垂直に印加されている。このために、接続管２４内には、静電気（流速毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡの静電電流）が発生するように磁界による起電力が生じている。
【００４８】
また、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在している。つまり、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間に電池が形成される。例えば、外部管体２４Ａを、単極電位がプラス電位の一価および二価の物理化学的性質を有する金（Ａｕ）（金の単極電位は１．７）により形成し、内部管体２４Ｂを、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）（チタンの単極電位は１．７５）により形成した場合、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間には、３．４５Ｖの電位差が発生する。この電位差及び上記磁界による起電力は、内、外流路３１．３２を流れる６価クロム化合物溶液４２−１の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。
【００４９】
６価クロム化合物の除去実験では、６価クロム化合物の含有量が２０ｍｇ／Ｌの６価クロム化合物溶液４２−１を約２４時間循環させて場合、６価クロム化合物の含有量が０．５ｍｇ／Ｌになった。
【００５０】
外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂの組合せは、上述した金（Ａｕ）とチタン（Ｔｉ）に限らない。金（Ａｕ）とアルミニウム（ＡＬ）、プラチナ（Ｐｔ）とチタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）とアルミニウム（ＡＬ）、銀（Ａｇ）とチタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）とチタン（Ｔｉ）を、それぞれ、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂに採用した場合にも、両者の間に電位差が発生する。
【００５１】
また、硫酸イオンを含む電解液４２が硫酸イオンを含むアルカリ水の場合でも、硫酸イオンを含む酸性水の場合と同様に、ステンレス製品の溶接やけや、酸化被膜は完全に除去されたし、６価クロム化合物溶液４２−１の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させることができた。すなわち、硫酸イオンを含むアルカリ水中に、酸化被膜が発生した一方及び他方のステンレス製品４３，４４を漬け、一方のステンレス製品４３を正電極４５に接続し、他方のステンレス製品４４を負電極４６に接続し，この状態で、電圧４８Ｖ、電流値０．９Ａの条件で直流電流を印加して、溶接やけや、酸化被膜除去処理を実施すると、この処理作業の開始から２分後、ステンレス製品４３，４４より６価クロム化合物が溶出し始め、２０分後、透明であったアルカリ水が黄褐色に変色し６価クロム化合物溶液４２−１が生成される。この６価クロム化合物溶液４２−１を磁気処理装置Ａの内、外部流路３２，３１に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることによって、６価クロム化合物溶液中の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させる。
【００５２】
本発明に係る６価クロムの除去方法によれば、硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水）４２を電解してステンレス製品４３，４４の酸化被膜除去処理を実施することで、ステンレス製品４３，４４から６価クロムを電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液４２−１とし、この６価クロム化合物溶液４２−１を磁気処理装置Ａの内、外部流路３２，３１に毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることで、６価クロム化合物溶液４２−１に、磁界による起電力及び二種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位差を作用させて、６価クロム化合物溶液４２−１の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させることができる。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【００５３】
また、本発明に係る６価クロムの除去装置によれば、磁気処理装置Ａにおいて、０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を接続管２４に垂直に印加しているために、接続管２４内には、静電気（流速毎秒１．２ｍでは０．０６ｍＡ、流速毎秒１．６ｍでは０．０８ｍＡの静電電流）が発生するように磁界による起電力が生じており、また、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在している。つまり、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間に電池が形成される。例えば、外部管体２４Ａを、単極電位がプラス電位の一価および二価の物理化学的性質を有する金（Ａｕ）（金の単極電位は１．７）により形成し、内部管体２４Ｂを、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有するチタン（Ｔｉ）（チタンの単極電位は１．７５）により形成した場合、外部管体２４Ａと内部管体２４Ｂとの間には、３．４５Ｖの電位差が発生する。この電位差及び上記磁界による起電力は、内、外流路３１．３２を流れる６価クロム化合物溶液４２−１の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるように働く。このように、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼさないばかりか、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る６価クロムの除去装置によれば、硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水もしくは硫酸イオンを含むアルカリ水）には、危険な成分が入っていないために、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、上記した従来の６価クロム廃棄処理で用いた貯蔵槽、還元槽、中和槽、沈降槽等が不必要になり、簡単な設備で容易に６価クロム除去処理を行なうことができるという効果を有しており、種々のステンレス製品における溶接時の溶接線及び溶接による熱影響部表面の黒色及び褐色酸化被膜、更にはもらい錆や汚れ等の除去処理事業、且つ酸化被膜除去処理を実施することにより電解液に溶出した６価クロム化合物の除去処理事業に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の６価クロムの除去装置の構成説明図である。
【図２】本発明の６価クロムの除去装置における磁気処理装置の斜視図である。
【図３】同磁気処理装置における磁気保持ケースの正面図である。
【図４】同磁気処理装置を磁気保持ケースの中央部で断面した場合の断面図である。
【図５】磁気保持ケースの一部を省略した斜視図である。
【図６】磁気処理装置における接続管と循環系の吐出ホースとの接続の説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ 磁気処理装置
３ 一方の磁気保持ケース
３’ 他方の磁気保持ケース
６ 溝部
６’ 溝部
７，７’ 永久磁石
８ 充填材
１１ 膨出部
２４Ａ 外部管体
２４Ｂ 内部管体
２７，２８ 吐出側ホース
３０ 押潰部
３１ 外部流路（流路）
３２ 内部流路（流路）
４０ ６価クロムの除去装置
４１ 処理槽
４２ 硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水、硫酸イオンを含むアルカリ水）
４２−１ ６価クロム化合物溶液
４３ 一方のステンレス製品
４４ 他方のステンレス製品
４５ 正電極
４６ 負電極
４７ 直流電流電源
４８ 電解液循環系
５２ 吐出側ホース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非鉄金属製の外部管体内に非鉄金属製の内部管体を収容した二重管構成にして、前記内、外部管体で流路を形成し、前記外部管体と前記内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を存在させ、かつ前記内、外部管体に対して０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を直交させて磁界による起電力を生じさせた磁気処理装置を備え、硫酸イオンを含む電解液中に、酸化被膜が発生した一方及び他方のステンレス製品を漬け、前記一方のステンレス製品を正電極に接続し、前記他方のステンレス製品を負電極に接続して直流電流を印加して、溶接やけや酸化被膜除去処理を実施することで、前記ステンレス製品から６価クロムを前記電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液とし、前記流路に６価クロム化合物溶液を毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることによって、前記６価クロム化合物溶液中の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の６価クロム化合物の除去方法。
【請求項２】
前記電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることを特徴とする請求項１に記載の６価クロム化合物の除去方法。
【請求項３】
硫酸イオンを含む電解液が満たされた処理槽と、前記電解液に浸漬された一方及び他方のステンレス製品に電気的に接続される正電極及び負電極と、これらの正電極及び負電極に対して直流電流を供給する直流電流電源と、前記電解液を循環させる電解液循環系と、非鉄金属製の外部管体内に非鉄金属製の内部管体を収容した二重管構成にして、前記内、外部管体で前記電解液が流動する流路を形成し、前記外部管体と前記内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を存在させ、かつ前記内、外部管体に対して０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を直交させて磁界による起電力を生じさせた磁気処理装置を備えたことを特徴とする６価クロムの除去装置。
【請求項４】
前記電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることを特徴とする請求項３に記載の６価クロムの除去装置。
【請求項５】
前記磁気処理装置は、一方の異方性磁気体を収容する磁性体製の一方の磁石保持ケースと、他方の異方性磁気体を収容する磁性体製の他方の磁石保持ケースとを有し、前記他方の磁石保持ケースと前記一方の磁石保持ケースが、それぞれの合せ目において磁気誘導回路の一部を構成するように互いに磁気吸着していて、かつ前記電解液が流動する非磁性体製の接続管を挟み込み、前記一方の異方性磁気体と前記他方の異方性磁気体とにより形成される磁界が前記接続管に対して直交しており、前記接続管が、非鉄金属からなる外部管体と、前記外部管体の内部に収容された、前記外部管体のそれとは異なる非鉄金属からなる内部管体とを有し、かつ前記内部管体の内部及び前記内部管体と前記外部管体の内壁部との間に、前記接続管の入口側から出口側に抜ける前記流路を有し、かつ前記磁界が０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）であって、前記磁界による起電力を生じさせ、かつ前記外部管体と前記内部管体との間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在していることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の６価クロムの除去装置。
【請求項６】
前記外部管体が、単極電位がプラス電位の一価と二価の物理化学的性質を有する前記非鉄金属管で構成されており、前記内部管体が、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有する前記非鉄金属管で構成されていることを特徴とする請求項５に記載された６価クロムの除去装置。
【請求項７】
２種類の前記非鉄金属が、プラスの単極電位を有する非鉄金属とマイナスの単極電位を有する非鉄金属であり、プラスの単極電位を有する非鉄金属が金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）の何れか一つであり、マイナスの単極電位を有する非鉄金属がチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（ＡＬ）、タングステン（Ｗ）の何れか一つであって、前記内、外部管体の組合せが、金（Ａｕ）とチタン（Ｔｉ）の場合、金（Ａｕ）とアルミニウム（ＡＬ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とチタン（Ｔｉ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とアルミニウム（ＡＬ）の場合、銀（Ａｇ）とチタン（Ｔｉ）銅（Ｃｕ）とチタン（Ｔｉ）の場合のいずれか一つであることを特徴とする請求項６に記載された６価クロムの除去装置。
【請求項１】
非鉄金属製の外部管体内に非鉄金属製の内部管体を収容した二重管構成にして、前記内、外部管体で流路を形成し、前記外部管体と前記内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を存在させ、かつ前記内、外部管体に対して０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を直交させて磁界による起電力を生じさせた磁気処理装置を備え、硫酸イオンを含む電解液中に、酸化被膜が発生した一方及び他方のステンレス製品を漬け、前記一方のステンレス製品を正電極に接続し、前記他方のステンレス製品を負電極に接続して直流電流を印加して、溶接やけや酸化被膜除去処理を実施することで、前記ステンレス製品から６価クロムを前記電解液に溶出させて６価クロム化合物溶液とし、前記流路に６価クロム化合物溶液を毎秒１ｍから２ｍの流速にて流動循環させることによって、前記６価クロム化合物溶液中の６価クロム化合物を不溶性の水酸化クロムに変化させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の６価クロム化合物の除去方法。
【請求項２】
前記電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることを特徴とする請求項１に記載の６価クロム化合物の除去方法。
【請求項３】
硫酸イオンを含む電解液が満たされた処理槽と、前記電解液に浸漬された一方及び他方のステンレス製品に電気的に接続される正電極及び負電極と、これらの正電極及び負電極に対して直流電流を供給する直流電流電源と、前記電解液を循環させる電解液循環系と、非鉄金属製の外部管体内に非鉄金属製の内部管体を収容した二重管構成にして、前記内、外部管体で前記電解液が流動する流路を形成し、前記外部管体と前記内部管体との間に、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）を存在させ、かつ前記内、外部管体に対して０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）の磁界を直交させて磁界による起電力を生じさせた磁気処理装置を備えたことを特徴とする６価クロムの除去装置。
【請求項４】
前記電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることを特徴とする請求項３に記載の６価クロムの除去装置。
【請求項５】
前記磁気処理装置は、一方の異方性磁気体を収容する磁性体製の一方の磁石保持ケースと、他方の異方性磁気体を収容する磁性体製の他方の磁石保持ケースとを有し、前記他方の磁石保持ケースと前記一方の磁石保持ケースが、それぞれの合せ目において磁気誘導回路の一部を構成するように互いに磁気吸着していて、かつ前記電解液が流動する非磁性体製の接続管を挟み込み、前記一方の異方性磁気体と前記他方の異方性磁気体とにより形成される磁界が前記接続管に対して直交しており、前記接続管が、非鉄金属からなる外部管体と、前記外部管体の内部に収容された、前記外部管体のそれとは異なる非鉄金属からなる内部管体とを有し、かつ前記内部管体の内部及び前記内部管体と前記外部管体の内壁部との間に、前記接続管の入口側から出口側に抜ける前記流路を有し、かつ前記磁界が０．７Ｔ（テスラ）から１．０Ｔ（テスラ）であって、前記磁界による起電力を生じさせ、かつ前記外部管体と前記内部管体との間には、２種類の非鉄金属のそれぞれが有する電位（Ｈ＝０Ｖ基準の標準電位）の差（電位差）が存在していることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の６価クロムの除去装置。
【請求項６】
前記外部管体が、単極電位がプラス電位の一価と二価の物理化学的性質を有する前記非鉄金属管で構成されており、前記内部管体が、単極電位がマイナス電位で一価の物理化学的性質を有する前記非鉄金属管で構成されていることを特徴とする請求項５に記載された６価クロムの除去装置。
【請求項７】
２種類の前記非鉄金属が、プラスの単極電位を有する非鉄金属とマイナスの単極電位を有する非鉄金属であり、プラスの単極電位を有する非鉄金属が金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）の何れか一つであり、マイナスの単極電位を有する非鉄金属がチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（ＡＬ）、タングステン（Ｗ）の何れか一つであって、前記内、外部管体の組合せが、金（Ａｕ）とチタン（Ｔｉ）の場合、金（Ａｕ）とアルミニウム（ＡＬ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とチタン（Ｔｉ）の場合、プラチナ（Ｐｔ）とアルミニウム（ＡＬ）の場合、銀（Ａｇ）とチタン（Ｔｉ）銅（Ｃｕ）とチタン（Ｔｉ）の場合のいずれか一つであることを特徴とする請求項６に記載された６価クロムの除去装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１３２９７０（Ｐ２０１０−１３２９７０Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０９７１３（Ｐ２００８−３０９７１３）
【出願日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【出願人】（３９５０２４２９６）株式会社細田電機 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【出願人】（３９５０２４２９６）株式会社細田電機 (8)
【Ｆターム（参考）】
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