[发明专利]硼酸的回收方法和回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及从含有硼化合物和碱金属化合物的废水和固体废物中回收硼酸的、硼酸的回收方法和回收装置。

背景技术

含有硼成分的玻璃的制造中，在从玻璃熔炉排出的废气中以比较高的浓度含有硼酸和硫等各种物质。

因此，该废气无法直接释放到大气中，例如，用氢氧化钠等碱进行处理，除去有害的物质后，释放到大气中。

在这样的废气净化中伴生的废水和固体废物大多作为产业废弃物处理。

但是，在这些废水和固体废物中大量含有硼化合物和碱金属化合物等有用的物质。特别是硼酸的价格高昂，如果能够将其从处理废气后的废水等中回收并且再利用，则能够降低含有硼成分的玻璃的制造成本。另外，从环境问题的观点出发，也优选从废水和固体废物中尽可能回收有用的物质。

因此，不限于含有硼成分的玻璃的制造中的废气处理中伴生的废水，提出了各种从包含硼化合物的废水和固体废物中回收硼酸等的方法。

例如，专利文献1中记载了如下方法：将对玻璃熔融时产生的废气进行净化而得到的废水进行中和，然后干燥，作为玻璃的原料使用。

具体而言，使从玻璃熔炉排出的废气在喷雾塔中与水接触而进行净化，或者，进一步将用水净化后的废气利用湿式电吸尘器净化后释放到大气中。此时，将从喷雾干燥机或湿式电吸尘器排出的废水用熟石灰中和，然后干燥，将得到的固体成分再利用于玻璃原料。

另外，在专利文献2中记载了通过对从玻璃熔炉等排出的含有硼酸等的废气进行冷却，与废气的净化一起回收硼酸。

具体而言，通过水喷雾式冷却手段与空气混合式冷却手段的并用等方法将废气冷却至70℃以下，由此，使废气中的气态硼酸以固体形式析出，接着，利用干式电吸尘器回收硼酸，并且对废气进行净化。

另外，在专利文献3中记载了对从成为废液的镍镀液或铝表面处理液、在玻璃制造中排出的废水等含硼的废水进行处理并从吸附有硼的离子交换树脂中回收硼酸的方法。

在该方法中，首先使硫酸从吸附有硼的离子交换树脂中通过，得到硼洗脱液。在该硼洗脱液中添加氢氧化钠进行中和后，加热浓缩，由此，使硫酸钠析出，并进行分离。将残留的母液冷却至35～40℃后，添加硫酸而将pH调节至4～6，由此使硼酸析出，利用离心分离机等分离硼酸，由此回收硼酸。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-238236号公报

专利文献2：日本特开2003-305331号公报

专利文献3：日本特开2002-29732号公报

发明内容

发明所要解决的问题

通过利用这些方法，能够从含有硼化合物等的废水和固体废物等中回收硼酸并进行再利用。

在此，在从玻璃熔炉等排出的废气中，不仅含有炉中熔化的成分，而且还含有所使用的燃料的燃烧废气成分。

因此，在专利文献1记载的方法中，在使用重油作为玻璃熔炉的燃料的情况等在废气中含有硫化合物的情况下，硫酸盐等硫化合物也作为再循环的玻璃原料投入玻璃熔炉中。这样，在玻璃原料中含有硫酸等硫化合物时，从原料带入的以外的硫成分被浓缩，产生玻璃的品质降低等问题。

因此，在该方法中，仅能够对使用实质上不含硫的燃料的废气的净化中伴生的废水等进行处理。

同样地如专利文献2中记载的方法那样，即使在通过冷却废气而将硼酸以固体形式析出/回收的方法中，在废气中含有硫的情况下，将废气冷却至硼酸以固体形式析出的温度时，废气的温度达到酸露点以下，硫酸也会析出。如果硫酸析出，则发生装置的腐蚀等，另外，得到在回收的硼酸中也含有硫酸的结果。

因此，在该方法中，也仅能够对使用实质上不含硫的燃料的废气进行处理。

相对于此，如果是专利文献3中记载的方法，则像使用重油作为玻璃熔炉的燃料的情况那样，可以从对含有硫成分的废气进行处理而伴生的废水等中回收硼酸。

但是，在该方法中，由于进行了利用离子交换树脂的废水的处理，因此需要从离子交换树脂中使硼洗脱的步骤，在废水浓度高的情况下，存在废水处理所需的离子交换树脂装置非常大的问题。另外，在硼洗脱液含有硼酸以外的多种物质的情况下，无法回收纯度足够高的硼酸。

本发明的目的在于解决上述现有技术的问题，提供硼酸的回收方法和回收装置，其能够处理对含有硫成分的废气进行处理而伴生的废水等含有硫成分的液体或固体物，另外，还能够从高浓度的液体、含有硼化合物以外的各种物质的液体或固体物中回收高纯度的硼酸。

用于解决问题的方法