説明

Au,Ag,Cuリサイクルスラッジの製造方法

【課題】Au,Ag,Cuメッキに由来するシアン水洗水から、メッキ工場での既存の装置および簡単な作業で、かつ有価物としての価値を有するAu,Ag,Cuリサイクルスラッジを製造する方法の提供。
【解決手段】複数のメッキラインが並列されるエリアを設けるとともに、同エリアまたは同エリアに隣接して、Au,Ag,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインと、Niリサイクルスラッジ化処理ラインとを設け、前者ラインでは、Au,Ag,Cuを含むシアン水洗水を、水酸化ナトリウム、硫酸、次亜塩素酸ナトリウムの投入によりシアン分解処理する工程の最終段階において、活性炭を注入することによりそれにAu,Ag,Cuを吸着させ、pH調整工程においては、水酸化ナトリウムの投入とともに、後者ラインで得られたNi,Cu濃縮汚泥を凝集剤として添加することにより脱水性を向上させ、高分子凝集剤を添加して沈降槽で沈下させた汚泥を脱水する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、Au,Ag,Cuイオンをシアン化合物として含有するメッキ水洗水からスラッジ(汚泥)を分離し、処理業者側で経済的に金属を回収可能な有価物となる程度に高濃度のスラッジが得られるAu,Ag,Cuリサイクルスラッジの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
メッキは、一つの製品が仕上がるまでの間に多くの作業工程があり、各作業工程の間で水洗が必ず行われ、メッキ槽とメッキ槽との間には水洗いのための水洗原水槽が設置され、この水洗で汚れた水洗水は、シアン、酸、アルカリ、重金属、その他の有害な公害規制物質が含有しているため、放流するにあたって予めすべて排水処理を行わなければならない。そのためメッキラインにはメッキ水洗水のスラッジ化排水処理ラインが併設される。排水処理にはこれらの金属類等を含むスラッジが発生するが、貴金属の含有量が少ないので、従来、これは業者に渡して埋立て処理していた。
【0003】
一方、メッキ液には、ニッケル、銅、亜鉛、金、銀等の有価金属のシアン化合物が含まれているので、これらの有価金属を回収する提案がなされる(特許文献1)。それによると、ニッケル、銅、亜鉛、金及び銀からなる群より選択された少なくとも、1種の有価金属のシアン化合物を溶解したシアン系金属含有液から有価金属を回収する方法において、シアン系金属含有液にアルカリ性かつ60°Cから沸点未満の温度範囲の条件で次亜塩素酸塩を連続添加し、前記有価金属のうち銀は塩化物として析出させ、ニッケル、銅及び亜鉛は酸化物もしくは水酸化物として析出させ、かつ金は塩化金酸塩として溶液中に溶解させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2003−147444号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記の特許文献1の発明では、水洗水から金属を析出させるので、特別な設備および作業となり採用しがたい。そこで、スラッジからAu,Ag,Cuを抽出できるリサイクル化を追求したが、障害としては、シアン水洗水からスラッジを分離する還元工程等においてアルカリ水にAu,Ag,Cuがイオンで溶け込み同時に流失することが考えられた。また、従来、凝集槽において無機系凝集剤を使用していたが、これが高価であるだけでなく、脱水性が悪く最終的にNiの濃縮に適しなく、また、貴金属としてのAu,Agを害しその金属評価が下がるという問題もあった。
【0006】
この発明は、上記のような知見に基づくもので、Au,Ag,Cuメッキに由来するシアン水洗水を処理するについて、メッキ工場では既存の装置および簡単な作業となるにもかかわらず、スラッジが比較的高価な有用金属としてのAu,Ag,Cuを経済的に回収できる程度に含有しているので、有価物として業者に有償で引き取らせるだけの交換価値を生み出し得るAu,Ag,Cuリサイクルスラッジの製造方法を提供することを課題とした。
【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、この発明は、複数のメッキラインが並列されるエリアを設けるとともに、同エリアまたは同エリアに隣接して、Au,Ag,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインと、Niリサイクルスラッジ化処理ラインとを設け、Au,Ag,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインでは、Au,Ag,Cuを含むシアン水洗水を、水酸化ナトリウム、硫酸、次亜塩素酸ナトリウムの投入によりシアン分解処理する工程の最終段階において、活性炭を注入することによりそれにAu,Ag,Cuを吸着させ、pH調整工程においては、水酸化ナトリウムの投入とともに、Niリサイクルスラッジ化処理ラインで得られたNi,Cu濃縮汚泥を凝集剤として添加することにより脱水性を向上させ、高分子凝集剤を添加して沈降槽で沈下させた汚泥を脱水することを特徴とするAu,Ag,Cuリサイクルスラッジの製造方法を提供するものである。
【0008】
上記の構成によれば、シアン処理後に活性炭を投入し、それにAu,Ag,Cuを吸着させることで、無機凝集剤を投入する場合に比べ、回収されたAu,Agの貴金属の高い品質評価がえられる。さらに、pH調整槽においては、Niリサイクルスラッジを凝集剤として投入するので、脱水性が確保され、高い濃度のAu,Agリサイクルスラッジが得られる。
【0009】
加えて、汚泥から分離したCuを多く含む上水としての処理水は、そのまま放流しないで、Ni,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインに送り、Niメッキの水洗水とともにリサイクルスラッジ化処理を行い、同Ni,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインでは、少なくともNiを経済的に回収可能であるために処理業者が有償で引き取る程度に含むNi,Cuリサイクルスラッジを生産する(請求項2)。
【0010】
さらに加えて、Ni,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインにおいて生産されたNi,Cuリサイクルスラッジを、Au,Ag,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインに回送し、同ラインのpH調整槽において前記凝集剤として使用する(請求項3)。
【発明の効果】
【0011】
以上説明したように、この発明によれば、Au,Ag,Cuメッキに由来するシアン水洗水を処理するについて、メッキ工場では既存の装置および簡単な作業となるにもかかわらず、金属評価が高く且つ濃度の高いスラッジ化が実現できるので、スラッジが比較的高価な有用金属としてのAu,Ag,Cuを経済的に回収できる程度に含有させ、有価物として業者に有償で引き取らせるだけの交換価値を生み出し、引いてはメッキの生産原価の逓減に大きく貢献できるという優れた効果がある。
【0012】
また、請求項2によれば、規制範囲を超えるCuの放流を防止でき、請求項3によれば、装置が全体的に合理的にサイクル化される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】この発明に係る複数のメッキラインを並列して示すAu,Ag,Cuイオンを含むシアン水洗水と、Niイオンを含む水洗水とを分けて分別回収するフロー図である。
【図2】図1の工程において取水されたシアン水洗水を処理するAu,Ag,Cuリサイクルスラッジ処理工程を示すフロー図である。
【図3】図1に示すメッキラインから回収されたNiイオン水洗水と、図2に示す処理工程から放流されたCuを含む放流水とを共に処理するNi,Cuスラッジ化処理工程のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0015】
メッキ工場では、幾つものメッキラインが併設されており、各メッキラインは、幾つもの金属を重ねてメッキすることでメッキの種類が異なることが多いが、なかでも、Au,Ag,Cuのメッキ水洗水には、それらの金属がシアン化合物として含有するので、それを一括して集めシアン分解処理によりそれらの金属を同じ工程を経て回収するためにスラッジ化することを目的とした。図1は、各メッキラインからAu,Ag,Cuを含むシアン水洗水を回収する様子を○符号2で示した。また、○符号1でニッケルメッキ水洗水を回収する様子を示す。
【0016】
図2に示すAu,Ag,Cuのリサイクルスラッジ処理工程においては、最終的にそれらの金属が含有するスラッジが排出されるが、放流水にはCuイオンが多く含まれているので、それをNiメッキ水洗水と一緒にして図3に示すリサイクルスラッジ処理工程において処理し、Ni,Cuリサイクルスラッジを製造することとした。まず、図2のリサイクルスラッジ処理工程について説明する。
【0017】
図1に示す各メッキラインからAu,Ag,Cuメッキ水洗水(シアン水洗水)が回収されると、それは水洗水貯層1に投入され、リサイクル処理工程が開始される。それは、シアン分解工程と、分解物処理工程と、pH調整と、凝集工程と、濃縮汚泥引抜き工程と、脱水工程等からなる。
【0018】
(1)シアン分解工程
シアン化合物の処理方法には、アルカリ塩素法、電解酸化法、オゾン酸化法、紺青法、過酸化物による処理等があることが知られているが、処理の容易さ、安全性、経済性ではアルカリ塩素法が優れている。
【0019】
アルカリ塩素法は、強力な酸化剤として知られる塩素又は次亜塩素酸ナトリウムをアルカリ性で反応させてシアンを酸化分解する方法であるが、塩素の使用は危険であり、安全な次亜塩素酸ナトリウムを使用する。これはシアンイオンを酸化してシアン酸イオンにする一次分解反応と、シアン酸をさらに酸化して二酸化炭素と窒素に分解する二次分解反応とに分けられる。
【0020】
(2)三次分解反応
二次分解反応に追加するものとして三次分解反応を後続させ、ここにおいて活性炭を投入し、Au,Agをこれに吸着させた。無機凝集剤を投入すると金属評価が下がるので、活性炭を使用している。
(3)pH調整工程
ここでは、凝集材としてNi,Cu濃縮汚泥を投入する。
(4)凝集工程
凝集剤に脱水性の良好な有機系の高分子凝集剤を使用することで、Niの濃縮が確実に行われる。これは、ポリアクリルアミドを主成分とした誘導品が主流である。粉末状とゼリー状の種類があり、通常水で約0.2%程度に溶解する。Cuは沈降しにくく、イオン状で流出(リーク)しやすいので、沈降槽の上水をNi水洗水貯層に戻し(図3)、Ni処理工程で同時にスラッジ化処理する。
(5)濃縮汚泥工程
沈降槽から濃縮汚泥槽に濃縮汚泥を引抜き、濃縮槽で貯留しながら脱水機に引抜き水を絞り、リサイクルスラッジとする。Ni濃縮液の注入により脱水性が改良されている。このことから金属の濃度が高められる。
(6)リサイクルスラッジ(汚泥)の評価
これにはNiが処理業者において経済的にリサイクル可能に20%以上含まれており、NiとAu,Ag,Cuとが同棲していても、分離が容易であり、品位評価は下がらないため、有価物として取引きされる。
【実施例】
【0021】
メッキラインについては、図1に示すように、工場の一エリアにおいて、Au/Ni工程(第1ライン)と、Ag/Ni工程(第2ライン)と、Ag/Ni/Cu工程(第3ライン)と、Ni/Cu工程(第4ライン)とが併設され、各ラインから、Au,Ag,Cuメッキのシアン水洗水が○符号2に示すように集められて、Au,Ag,Cuリサイクルスラッジ化処理ライン(図2)に送られる。また、Niメッキの水洗水が○符号1に示す如く集められて、Ni,Cuリサイクルスラッジ化処理ライン(図3)に送られる。
【0022】
(Au,Ag,Cuリサイクルスラッジ化処理ライン−図2)
シアン水洗水貯層1に引き続いて、一次分解反応槽2と、二次分解反応3と、三次分解反応槽4と、pH調整槽5、凝集槽6、沈降槽7が順次続き、沈降槽7から処理液が放流されるが、凝集槽6には濃縮汚泥槽8が併設され、それに脱水機9が続いている。各槽の下方に示される時間は、処理時間の大凡を示す。
【0023】
一次分解反応槽2と、二次分解反応3と、三次分解反応槽4とにおいては、それぞれに水酸化ナトリウム、硫酸、次亜塩素酸ナトリウムを投入し(矢印11,12,13)、シアン分解処理がなされるが、三次分解反応槽4では同時に活性炭(2リッタ/分、70Kg/日)を投入し(矢印14)、これにAu,Ag,Cuを吸着させた。なお、これにBOD(生化学的酸素要求量)も吸着される。一次分解反応槽2は、pH10.5〜11.0、二次分解反応3はpH7.0〜7.5、三次分解反応槽4はpH7.0〜7.5程度に調整される。
【0024】
pH調整槽5では、水酸化ナトリウムを注入し(矢印15)、ここでpH(pH9.0〜11.0程度)に調整し、Ni,Cu濃縮汚泥(矢印16)を投入する。活性炭(矢印14)は水分を吸着しやすく脱水性が悪いので、粒子の大きいNi濃縮汚泥でこれが改善される。
【0025】
凝集槽6では、高分子凝集剤を投入する(矢印17)。高分子凝集剤であると、無機系に比してNi汚泥の粒が大きくなるため、脱水性が改善され、水分が少なくNi濃度の高いリサイクルされやすい高品位のスラッジとなる。
【0026】
沈降槽7では、30分以上放置した上水を放出する(矢印18)。これにはCuイオンが含まれており、このままでは排出規制にかかるので、次のNiリサイクルスラッジ化処理工程に転送する(図3の○符号3へ)。
【0027】
沈降槽7から引き抜かれた汚泥は、濃縮汚泥槽8に引き抜かれ、さらに次の脱水機9で絞られてAu,Ag,Cuのリサイクルスラッジが生産される。これには他にNiが25%含まれていた。これはNiが経済的に回収できる値であるので、少なくともこれだけでも業者が有価物として買い取ってくれることが確認された。
【0028】
(Ni,Cuリサイクル処理工程−図3)
図1に示すメッキラインからNiを回収し(○符号1)、それを処理してスラッジ化する工程であるが、同時に、Au,Ag,Cuリサイクル処理工程(図2)から排出される処理水(○符号3)には、Cuイオンが規制値を超えて含まれているので、この処理水も同時に処理してNi含有の有価物としてスラッジ化するものである。
【0029】
同処理ラインでは、水洗水貯層31に後続して、上記工程に対応するように、還元槽32、pH調整槽33、凝集槽34、沈降槽35、中和槽36、放流槽37が直列に配列され、且つ、沈降槽35には汚泥槽39が並列され、汚泥槽39に脱水機40が後続している。次に、順に作業工程を説明する。
【0030】
(1)水洗水貯層31
前記したように、各メッキラインからNi水洗水(○符号1)を、Au,Ag,Cuリサイクル処理工程(図2)からは処理水(○符号3)がそれぞれ送られ、水洗水貯層31に投入される。
(2)還元工程
水洗水貯層31から水洗水が還元槽32に送られると、還元槽32では、水酸化ナトリウムが注入され、pH9.6〜11.0までに上げられ、無機凝集剤も投入して(以上○符号42)5分以上攪拌が行われる。
(3)pH調整工程
還元槽32からpH調整槽33に送られた水洗水は、矢印43に示すように、水酸化ナトリウム,硫酸を添加することによりpH10に調整する。これでNi,Cuおよび重金属の水酸化物が作られる。
(4)凝集工程
水酸化物が懸濁した水洗水は、凝集槽4に送られると、水洗水に対して0.1%程度の有機系の高分子凝集剤が注入され(矢印44)、それから次の沈降槽5に送られる。有機系の高分子凝集剤であると、無機系に比してNi汚泥の粒が大きくなるため、脱水性が改善され、水分が少なくNi濃度の高いリサイクルされやすい高品位のスラッジとなる。
(5)沈降工程
沈降槽35では放置することにより沈降分離させる。上水はオーバーフローさせ、沈降した汚泥は下から引き抜かれる。重金属等の有害物質は、汚泥に含まれているので、オーバーフローさせた上水は中和槽36で水酸化ナトリウム、硫酸を添加し(矢印45)て中和させた後、規制に触れることなく放流される。汚泥は濃縮槽39に搬入される。
(6)濃縮工程
汚泥槽9では貯留しながら汚泥から水分を重力で沈下させることにより濃縮される。それが脱水機40に引き抜かれ、そこで水が絞られる。濃縮されたスラッジは、スルファミン酸Niが65%を占める。これはNiとしては53%に相当する。また、Cuは10%程度含まれている。
(7)Ni,Cuリサイクルスラッジの処理
a)搬出された処理業者では、NiとCuとを分離して注出する。Niについて見ると、50〜65%が含まれていると、処理業者が経済的にNiを抽出できるので、これだけでも高品位の有価物として買い取られ(矢印48)、メッキ業者はその代償を得る。結果的には、メッキの生産コストの逓減に貢献することになると同時に、Au,Ag,Cuリサイクルスラッジの製造方法において、規制値を超えるCuの放流を合理的になくすることができる。
b)Au,Ag,Cuリサイクル処理工程(図2)におけるpH調整槽5にNi,Cu濃縮汚泥(矢印16)を提供する(なお、沈降槽35から送っても良い(矢印16))。
【符号の説明】
【0031】
1 シアン水洗水貯層
2 一次分解反応槽
3 二次分解反応槽
4 三次分解反応槽4
5 pH調整槽
6 凝集槽
7 沈降槽
8 汚泥槽
9 脱水機
11,12,13 それぞれ水酸化ナトリウムと硫酸と次亜塩素酸ナトリウムの投入
14 活性炭の投入
15 水酸化ナトリウムの投入
16 Ni・Cu濃縮汚泥の投入
17 高分子凝集剤の投入
18 上水(処理水)の放出
19 Au,Ag,Cuリサイクルスラッジの産出


【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のメッキラインが並列されるエリアを設けるとともに、同エリアまたは同エリアに隣接して、Au,Ag,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインと、Niリサイクルスラッジ化処理ラインとを設け、Au,Ag,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインでは、Au,Ag,Cuを含むシアン水洗水を、水酸化ナトリウム、硫酸、次亜塩素酸ナトリウムの投入によりシアン分解処理する工程の最終段階において、活性炭を注入することによりそれにAu,Ag,Cuを吸着させ、pH調整工程においては、水酸化ナトリウムの投入とともに、Niリサイクルスラッジ化処理ラインで得られたNi,Cu濃縮汚泥を凝集剤として添加することにより脱水性を向上させ、高分子凝集剤を添加して沈降槽で沈下させた汚泥を脱水することを特徴とするAu,Ag,Cuリサイクルスラッジの製造方法。
【請求項2】
汚泥から分離したCuを多く含む上水としての処理水は、そのまま放流しないで、Ni,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインに送り、Niメッキの水洗水とともにリサイクルスラッジ化処理を行い、同Ni,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインでは、少なくともNiを経済的に回収可能であるために処理業者が有償で引き取る程度に含むNi,Cuリサイクルスラッジを生産することを特徴とする請求項1記載のAu,Ag,Cuリサイクルスラッジの製造方法。
【請求項3】
Ni,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインにおいて生産されたNi,Cuリサイクルスラッジを、Au,Ag,Cuリサイクルスラッジ化処理ラインに回送し、同ラインのpH調整槽において前記凝集剤として使用することを特徴とする請求項2記載のAu,Ag,Cuリサイクルスラッジの製造方法。







【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−209376(P2010−209376A)
【公開日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−54662(P2009−54662)
【出願日】平成21年3月9日(2009.3.9)
【出願人】(504453328)株式会社高松メッキ (16)
【Fターム(参考)】