JPH1110170A

JPH1110170A - アンチモン含有溶液の処理方法

Info

Publication number: JPH1110170A
Application number: JP9170791A
Authority: JP
Inventors: Hideto Obara; 秀人小原; Jiyuuroku Nonaka; 十六野中; Miyoshi Koga; 美佳古賀
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】無機性排水、有機性排水に関わらず効率良く
アンチモンを分離することが出来、処理水中のアンチモ
ンを低濃度にすることの出来る、アンチモン含有溶液の
処理方法を提供する。【解決手段】ランタン、セリウム、プラセオジム、サ
マリウム、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウム、チ
タン、ジルコニウム及びハフニウムの元素群から選ばれ
る１種又は数種の金属化合物を、アンチモン含有溶液に
添加し、中和剤で中和して不溶性の沈殿物を生成させ、
次いで固液分離することを特徴とするアンチモン含有溶
液の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンチモンの製造
や、アンチモン及びその化合物を利用している産業によ
り排出される排水中に含まれるアンチモンを分離除去す
る処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アンチモンは、環境庁の排水規制物質に
はまだ指定されていないが、近々指定されるという情報
もあり、その規制値は0.０５ｐｐｍ以下であると言われ
ている。滋賀県では、全国に先がけて0.０５ｐｐｍの規
制値が施行されている。従来、アンチモン含有溶液か
ら、アンチモンを分離除去する方法としては、鉄化合物
を凝集助剤として添加して凝集処理する方法が知られて
いる（例えば、特許第２５０４０３９号公報、特開昭４
８−６８０６０号公報、特開平８−８０４９０号公報参
照）。また、本発明に用いられる金属化合物と同様の金
属化合物を担持させた吸着剤を用いてアンチモンを吸着
分離する方法も提案されている（特開平８−１９６８０
５号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の鉄化合物を利用
する方法では、無機系のアンチモン含有排水に対しては
効果があるが、有機系のアンチモン含有排水に対しては
効果が減少するので、鉄化合物の添加量を多くしなけれ
ばならず、その結果凝集処理で発生するスラッジ量が非
常に多くなるという問題があった。また、上記の金属化
合物を担持させた吸着剤を用いる方法においては、大量
の排水の処理に使用すると吸着剤が多く必要になり、経
済的に不利になるという問題があった。本発明は、無機
系、有機系の排水いかんに関わらず少量の添加で効率良
くアンチモンを凝集処理できる処理方法を提供すること
を目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決する手段】本発明者らは、このような課題
を解決するために鋭意検討した結果、ランタン、セリウ
ム、プラセオジム、サマリウム、ネオジム、ユーロピウ
ム、ガドリニウム、チタン、ジルコニウム及びハフニウ
ムの元素群から選ばれる１種又は数種の金属化合物が特
定の条件下においてアンチモンを効率よく吸着するとい
う事実を見出し、本発明に到達した。

【０００５】すなわち、本発明は、ランタン、セリウ
ム、プラセオジム、サマリウム、ネオジム、ユーロピウ
ム、ガドリニウム、チタン、ジルコニウム及びハフニウ
ムの元素群から選ばれる１種又は数種の金属化合物を、
アンチモン含有溶液に添加し、中和剤により中和して不
溶性の沈殿物を生成させ、次いで固液分離することを特
徴とするアンチモン含有溶液の処理方法を要旨とするも
のである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、対象となるアンチモン含有溶液は、無
機系、有機系いかんに関わらず、すべて対象になるが、
特に有機系排水（ポリエステル繊維の洗浄排水、染色排
水等）に効果が大きい。

【０００７】本発明に用いられる金属化合物は、ランタ
ン、セリウム、プラセオジム、サマリウム、ネオジム、
ユーロピウム、ガドリニウム、チタン、ジルコニウム及
びハフニウムの元素群から選ばれる１種又は数種からな
るものであり、これらの塩化物又は酸化物などの無機塩
として水に溶解した溶液状のものである。このようなも
のの具体例としては、酸化サマリウム、塩化サマリウ
ム、塩化第一セリウム、酸化プラセオジム（III 、I
V）、塩化ランタン、三塩化チタン、オキシ塩化ジルコ
ニウム等が挙げられる。これらは市販されているものを
用いることができ、例えば、セリウムを主成分としその
他ランタン、プラセオジム、サマリウム、ネオジム、ユ
ーロピウム及びガドリニウムの希土類元素の塩化物溶液
であるＵＭＬ−９０００（ユニチカ社製）やジルコニウ
ムを主成分としその他チタン及びハフニウムの塩化物溶
液であるＵＭＬ−９１００（ユニチカ社製）などを挙げ
ることができる。

【０００８】本発明では上記のような金属化合物をアン
チモン含有溶液に添加するが、添加する量は、金属元素
のモル数が、アンチモンのモル数より多ければ良いわけ
であるが、有機系排水を対象にする場合にはアンチモン
が不溶性となりにくくなるので、アンチモン濃度を0.０
５ｐｐｍ以下にするためには、３〜３０倍のモル数にな
るように添加するのが好ましい。

【０００９】また、金属化合物の濃度は、特に限定され
るものではなく上記の添加すべき必要量を供給できれば
よいが、高濃度であれば使用液量が少量で済み、またハ
ンドリング性が良好となるので好ましい。具体的には、
塩化物などの２０％程度の水溶液に調製すればよい。

【００１０】また、上記の金属化合物を添加する際に、
アンチモン含有溶液中に存在する沈澱量が少ないものに
ついては、必要に応じて、鉄化合物を同時に添加して凝
集処理を行うことにより効果が向上する。この場合の鉄
化合物としては、市販の塩化第二鉄溶液を用いることが
でき、その濃度は３８％水溶液が好ましい。

【００１１】本発明において上記した金属化合物をアン
チモン含有排水に添加した際には、ｐＨは、金属化合物
が酸性のため溶液もｐＨ１〜５程度の酸性になる。従っ
て酸性サイドで反応させることになり、ｐＨの調整は特
に必要ない。

【００１２】上記金属化合物をアンチモン含有溶液に添
加して反応させる時間は約１時間以内でよい。この際充
分に混合し、処理効率を上げるために溶液を攪拌するこ
とが好ましい。また、液量の多いときにはエアレーショ
ンを行ってもよい。

【００１３】次に、中和剤により溶液のｐＨを中性に調
整する。中和時のｐＨは５〜９が好ましく、後の廃水処
理を考慮した場合、７付近が最も良い。アンチモンの溶
解度は中性付近が最も低くなることからも妥当である。

【００１４】このとき用いる中和剤としては、アルカリ
性のものなら何でもよいが、通常は苛性ソーダ、消石灰
が好適である。

【００１５】ここまでの操作により溶液中に含まれるア
ンチモンは、不溶性の沈殿物として生成してくる。本発
明においては、次いで固液分離の操作を行うことにより
アンチモンを含んだ沈殿物と処理水とを分離することが
できる。固液分離の方法は、従来から知られている方法
を採用することができ、分離操作に先立ち通常、高分子
凝集剤を添加することが行われる。ここで用いられる高
分子凝集剤は、フロックを形成させるものなら特に限定
されるものではないが、アニオン系の高分子凝集剤が好
適に用いられ、これらを２〜５ｐｐｍの濃度になるよう
に添加してフロックを形成させればよい。

【００１６】生成したフロックの固液分離の方法として
は、沈殿、濾過、遠心分離、限外濾過など従来から知ら
れている任意の方法が採用できる。固液分離した後の上
澄み水は、次の工程（生物処理、下水道放流、一般放
流）に移され、一方、沈殿物は脱水処理後廃棄物として
処理される。沈殿物中のアンチモンは固定化されている
ため、溶出することはない。

【００１７】本発明の処理方法において、金属化合物に
よりアンチモンが固定される詳細な固定機構は不明であ
るが、例えば、本発明の元素群をＭで表した場合、次式
のようにＣｌとＳｂが置換されて強固な「−Ｍ−Ｓｂ」
の結合が形成されてアンチモンを固定化することができ
るものと考えられる。

【００１８】

【化１】

【００１９】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。参考例〔アンチモン濃度の測定〕実施例及び比較例において示される処理液中のアンチモ
ン濃度は、以下の方法によって測定した。はじめに、試
料中に含まれる、アンチモンの測定を妨害する物質を除
くために、試料の前処理をする。次いで日本工業規格Ｊ
ＩＳＫ−０１０２工業排水試験方法の水素化物原子吸光
法によるアンチモンの測定に従って測定した。

【００２０】実施例１〜４アンチモン（Ｓｂ₂Ｏ₃）を１ｍｇ／リットル、クエン
酸を１００ｍｇ／リットル含有する溶液を原水とし、１
リットルのビーカーに１リットルづつ４個準備した。金
属化合物として、塩化セリウム（ＣｅＣｌ₃・７Ｈ
₂０）を主成分としたもの（ユニチカ社製、ＵＭＬ−９
０００）、ジルコニウム（ＺｒＯＣｌ₂・８Ｈ₂０）を
主成分としたもの（ユニチカ社製、ＵＭＬ−９１００）
を使用した。アンチモン含有溶液１リットルに対し、各
々表１に示すように金属化合物を添加した。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例３及び４については、さらに塩化鉄
（３８％ＦｅＣｌ₃溶液）も添加した。各々添加した
後、１時間攪拌を続けた。この時のｐＨは2.８〜3.６で
あった。次いで、中和剤として、実施例１及び２につい
ては、水酸化カルシウム（１０％スラリー液）を、また
実施例３及び４については、水酸化ナトリウム（２規定
溶液）をｐＨ７になるまでそれぞれ添加して中和し、不
溶性の沈澱物を生成させた。

【００２３】その後、アニオン系の高分子凝集剤（ユニ
チカ社製、ＵＦ−１０５）の0.０５％溶液を４ｍｌ添加
して、不溶性の沈殿物を凝集させた。凝集処理後、上澄
み液のアンチモン濃度を測定したが、凝集性の悪いもの
は５Ｃ濾紙で濾過を行い、濾液についてアンチモン濃度
を測定した。表２にそれぞれについての凝集性、濾過の
有無及び処理液中のアンチモン濃度を示した。

【００２４】

【表２】

【００２５】実施例１〜４すべてについて、処理液中の
アンチモン濃度が0.０５ｍｇ／リットル以下となった。
特に実施例１のセリウム系が実施例２のジルコニウム系
より除去精度が良かった。また塩化鉄を併用することで
凝集性が良くなり、除去精度が向上した。

【００２６】比較例１実施例１の処理方法において、金属化合物を添加しない
で、実施例１と同様に処理した。

【００２７】比較例２実施例３の処理方法において、塩化鉄（３８％ＦｅＣｌ
₃溶液）を添加したこと以外は全く実施例３と同様に処
理した。

【００２８】比較例３実施例１の処理方法において、中和剤によってｐＨを１
０に調整した以外は全く実施例３と同様に処理した。比
較例１〜３の結果を表３に示したが、いずれも処理液中
のアンチモンが0.０５ｍｇ／リットル以上で除去精度が
悪いことが明らかであった。

【００２９】

【表３】

【００３０】実施例５実施例１と同じ原水３６リットルを実施例１と同条件で
処理しスラッジ約５００ｇを得た。上澄み水のアンチモ
ン濃度は0.１２ｍｇ／リットルで、スラッジの水分率は
９０％であった。これを環境庁が定める「産業廃棄物に
含まれる金属等の検定方法」（昭和４８年２月１７日環
告１３、平成７年環告１０、環告２１、環告８７）に基
づいて、スラッジからのアンチモン溶出試験を行った結
果、浸出水中のアンチモン濃度は0.００５ｍｇ／リット
ル以下であり、アンチモンの溶出は全くなかった。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、有機系排水に対しても
高い除去精度でアンチモンを分離除去することが可能と
なり、さらに鉄と共に使用すると、除去精度が向上し、
しかも凝集性も良くすることが出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０２Ｆ 1/66 ５４０Ｃ０２Ｆ 1/66 ５４０Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ランタン、セリウム、プラセオジム、サ
マリウム、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウム、チ
タン、ジルコニウム及びハフニウムの元素群から選ばれ
る１種又は数種の金属化合物を、アンチモン含有溶液に
添加し、中和剤により中和して不溶性の沈殿物を生成さ
せ、次いで固液分離することを特徴とするアンチモン含
有溶液の処理方法。