特許 7165344 偏光板製造廃液の処理方法および処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-26

(45)【発行日】2022-11-04

(54)【発明の名称】偏光板製造廃液の処理方法および処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/28 20060101AFI20221027BHJP

   C02F 1/42 20060101ALI20221027BHJP

   C02F 1/58 20060101ALI20221027BHJP

   C02F 1/04 20060101ALI20221027BHJP

   C02F 9/02 20060101ALI20221027BHJP

   C02F 9/10 20060101ALI20221027BHJP

   G02B 5/30 20060101ALI20221027BHJP

   B01D 9/02 20060101ALI20221027BHJP

   C01D 3/12 20060101ALI20221027BHJP

   C01D 3/14 20060101ALI20221027BHJP

   C01D 3/16 20060101ALI20221027BHJP

【ＦＩ】

C02F1/28 A

C02F1/28 F

C02F1/42 C

C02F1/58 H

C02F1/58 A

C02F1/04 C

C02F1/04 D

C02F9/02

C02F9/10

G02B5/30

B01D9/02 601A

B01D9/02 601B

B01D9/02 602A

B01D9/02 602B

B01D9/02 610Z

B01D9/02 615A

B01D9/02 617

B01D9/02 618A

B01D9/02 619Z

B01D9/02 625E

C01D3/12

C01D3/14 A

C01D3/14 M

C01D3/16 M

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018108415

(22)【出願日】2018-06-06

(65)【公開番号】P2019209272

(43)【公開日】2019-12-12

【審査請求日】2021-05-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000143972

【氏名又は名称】株式会社ササクラ

(73)【特許権者】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001597

【氏名又は名称】特許業務法人アローレインターナショナル

(72)【発明者】

【氏名】平野 悟

(72)【発明者】

【氏名】藤原 義浩

(72)【発明者】

【氏名】湯淺 升夫

(72)【発明者】

【氏名】濱村 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】川上 直紀

(72)【発明者】

【氏名】木谷 義明

【審査官】片山 真紀

(56)【参考文献】

【文献】韓国登録特許第１０－１１７６５９６（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１７５４４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－００１２０９３（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１３－０１３１０４４（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００５－０４７７６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ １／０２－１８、２８、４２、５８－６４、９／００－１４

Ｇ０２Ｂ ５／３０

Ｃ０１Ｄ ３／１２－２０

Ｂ０１Ｄ ９／００－０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

偏光板製造廃液からヨウ化カリウムを回収する偏光板製造廃液の処理方法であって、
偏光板製造廃液を濃縮した後に晶析を行うことで生成された析出物を固液分離して、ホウ素およびポリビニルアルコールを含む不純物が低減されたヨウ化カリウム溶液を生成する第１処理工程と、
前記第１処理工程で得られたヨウ化カリウム溶液に残存するポリビニルアルコールをポリビニルアルコール吸着体に吸着させる第１不純物吸着工程と、
前記第１不純物吸着工程でポリビニルアルコールが吸着除去されたヨウ化カリウム溶液に残存するホウ素をホウ素選択吸着樹脂に吸着させる第２不純物吸着工程とを備える偏光板製造廃液の処理方法。

【請求項2】

前記第１処理工程と前記第１不純物吸着工程との間に、前記第１処理工程で得られたヨウ化カリウム溶液の前記不純物を更に低減する第２処理工程を備える請求項１に記載の偏光板製造廃液の処理方法。

【請求項3】

偏光板製造廃液からヨウ化カリウムを回収する偏光板製造廃液の処理方法であって、
偏光板製造廃液を濃縮した後に晶析を行うことで生成された析出物を固液分離して、ホウ素およびポリビニルアルコールを含む不純物が低減されたヨウ化カリウム溶液を生成する第１処理工程と、
得られたヨウ化カリウム溶液に残存するポリビニルアルコールをポリビニルアルコール吸着体に吸着させる第１不純物吸着工程と、
前記第１不純物吸着工程を経たヨウ化カリウム溶液に残存するホウ素をホウ素選択吸着樹脂に吸着させる第２不純物吸着工程とを備え、
前記第１処理工程と前記第１不純物吸着工程との間に、前記第１処理工程で得られたヨウ化カリウム溶液の前記不純物を更に低減する第２処理工程を備え、
前記第２処理工程は、前記第１処理工程で得られたヨウ化カリウム溶液を更に濃縮してヨウ化カリウム結晶を析出させる工程と、
析出されたヨウ化カリウム結晶を固液分離する工程と、
固液分離されたヨウ化カリウム結晶を洗浄して不純物が除去されたヨウ化カリウム結晶を回収する工程と、
回収したヨウ化カリウム結晶を溶媒に溶解させてヨウ化カリウム溶液を生成する工程とを備える偏光板製造廃液の処理方法。

【請求項4】

ヨウ化カリウム結晶の溶解による吸熱反応により飽和溶解度が低下して析出される不純物をろ過する工程を更に備える請求項３に記載の偏光板製造廃液の処理方法。

【請求項5】

前記第２処理工程は、ヨウ化カリウム溶液に含まれるホウ素をカルシウムイオンと反応させることにより生成されたホウ酸カルシウムの沈殿物を除去する工程を備える請求項２に記載の偏光板製造廃液の処理方法。

【請求項6】

前記第２処理工程は、ヨウ化カリウム溶液に残留するカルシウムイオンを炭酸イオンと反応させることにより生成された炭酸カルシウムの沈殿物を除去する工程を更に備える請求項５に記載の偏光板製造廃液の処理方法。

【請求項7】

前記第１不純物吸着工程が行われるヨウ化カリウム溶液は、ホウ素の濃度が、１００～１０００ｍｇ／Ｌであり、ポリビニルアルコールの濃度が、ＴＯＣ換算で１００～５００ｍｇ／Ｌである請求項１から６のいずれかに記載の偏光板製造廃液の処理方法。

【請求項8】

偏光板製造廃液からヨウ化カリウムを回収する偏光板製造廃液の処理装置であって、
偏光板製造廃液を濃縮した後に晶析を行うことで生成された析出物を固液分離して、ホウ素およびポリビニルアルコールを含む不純物が低減されたヨウ化カリウム溶液を生成する第１処理装置と、
前記第１処理装置で得られたヨウ化カリウム溶液に残存するポリビニルアルコールをポリビニルアルコール吸着体に吸着させる第１不純物吸着装置と、
前記第１不純物吸着装置でポリビニルアルコールが吸着除去されたヨウ化カリウム溶液に残存するホウ素をホウ素選択吸着樹脂に吸着させる第２不純物吸着装置とを備える偏光板製造廃液の処理装置。

【請求項9】

前記第１処理装置で得られたヨウ化カリウム溶液の前記不純物を更に低減する第２処理装置を備える請求項８に記載の偏光板製造廃液の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、偏光板製造廃液の処理方法および処理装置に関し、より詳しくは、偏光板の製造工程で生じる廃液からヨウ化カリウムを回収する偏光板製造廃液の処理方法および処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶ディスプレイ等に使用される偏光板の製造工程で生じる廃液には、ヨウ素やホウ素、カリウム等の無機物成分や、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等の有機物成分が含まれており、このような廃液の処理方法が従来から検討されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、偏光板製造廃液を蒸発濃縮してホウ酸およびポリビニルアルコールを含む析出物を生成する濃縮工程と、蒸発濃縮後の偏光板製造廃液を冷却晶析する冷却晶析工程と、析出物を固液分離したろ液を回収する固液分離工程とを備える偏光板製造廃液の処理方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－２０９６０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の偏光板製造廃液の処理方法によれば、偏光板製造廃液に含まれるホウ素やＰＶＡ等の不純物の大部分を除去することが可能であるが、回収されるヨウ化カリウム溶液には不純物が僅かに残留しているため、ヨウ化カリウム溶液の品質を向上させる上で更に改良の余地があった。

【0006】

そこで、本発明は、偏光板製造廃液から高品質のヨウ化カリウム溶液を効率良く回収することができる偏光板製造廃液の処理方法および処理装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の前記目的は、偏光板製造廃液からヨウ化カリウムを回収する偏光板製造廃液の処理方法であって、偏光板製造廃液を濃縮した後に晶析を行うことで生成された析出物を固液分離して、ホウ素およびポリビニルアルコールを含む不純物が低減されたヨウ化カリウム溶液を生成する第１処理工程と、前記第１処理工程で得られたヨウ化カリウム溶液に残存するポリビニルアルコールをポリビニルアルコール吸着体に吸着させる第１不純物吸着工程と、前記第１不純物吸着工程でポリビニルアルコールが吸着除去されたヨウ化カリウム溶液に残存するホウ素をホウ素選択吸着樹脂に吸着させる第２不純物吸着工程とを備える偏光板製造廃液の処理方法により達成される。

【0008】

この偏光板製造廃液の処理方法は、前記第１処理工程と前記第１不純物吸着工程との間に、前記第１処理工程で得られたヨウ化カリウム溶液の前記不純物を更に低減する第２処理工程を備えることが好ましい。

【0009】

あるいは、本発明の前記目的は、偏光板製造廃液からヨウ化カリウムを回収する偏光板製造廃液の処理方法であって、偏光板製造廃液を濃縮した後に晶析を行うことで生成された析出物を固液分離して、ホウ素およびポリビニルアルコールを含む不純物が低減されたヨウ化カリウム溶液を生成する第１処理工程と、得られたヨウ化カリウム溶液に残存するポリビニルアルコールをポリビニルアルコール吸着体に吸着させる第１不純物吸着工程と、前記第１不純物吸着工程を経たヨウ化カリウム溶液に残存するホウ素をホウ素選択吸着樹脂に吸着させる第２不純物吸着工程とを備え、前記第１処理工程と前記第１不純物吸着工程との間に、前記第１処理工程で得られたヨウ化カリウム溶液の前記不純物を更に低減する第２処理工程を備え、前記第２処理工程は、前記第１処理工程で得られたヨウ化カリウム溶液を更に濃縮してヨウ化カリウム結晶を析出させる工程と、析出されたヨウ化カリウム結晶を固液分離する工程と、固液分離されたヨウ化カリウム結晶を洗浄して不純物が除去されたヨウ化カリウム結晶を回収する工程と、回収したヨウ化カリウム結晶を溶媒に溶解させてヨウ化カリウム溶液を生成する工程とを備える偏光板製造廃液の処理方法により達成される。この場合、ヨウ化カリウム結晶の溶解による吸熱反応により飽和溶解度が低下して析出される不純物をろ過する工程を更に備えることが好ましい。

【0010】

あるいは、前記第２処理工程は、ヨウ化カリウム溶液に含まれるホウ素をカルシウムイオンと反応させることにより生成されたホウ酸カルシウムの沈殿物を除去する工程を備えることができる。この場合、前記第２処理工程は、ヨウ化カリウム溶液に残留するカルシウムイオンを炭酸イオンと反応させることにより生成された炭酸カルシウムの沈殿物を除去する工程を更に備えることが好ましい。

【0011】

前記第１不純物吸着工程が行われるヨウ化カリウム溶液は、ホウ素の濃度が、１００～１０００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、ポリビニルアルコールの濃度が、ＴＯＣ換算で１００～５００ｍｇ／Ｌであることが好ましい。

【0012】

また、本発明の前記目的は、偏光板製造廃液からヨウ化カリウムを回収する偏光板製造廃液の処理装置であって、偏光板製造廃液を濃縮した後に晶析を行うことで生成された析出物を固液分離して、ホウ素およびポリビニルアルコールを含む不純物が低減されたヨウ化カリウム溶液を生成する第１処理装置と、前記第１処理装置で得られたヨウ化カリウム溶液に残存するポリビニルアルコールをポリビニルアルコール吸着体に吸着させる第１不純物吸着装置と、前記第１不純物吸着装置でポリビニルアルコールが吸着除去されたヨウ化カリウム溶液に残存するホウ素をホウ素選択吸着樹脂に吸着させる第２不純物吸着装置とを備える偏光板製造廃液の処理装置により達成される。この偏光板製造廃液の処理装置は、前記第１処理装置で得られたヨウ化カリウム溶液の前記不純物を更に低減する第２処理装置を備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、偏光板製造廃液から高品質のヨウ化カリウム溶液を効率良く回収することができる偏光板製造廃液の処理方法および処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係る偏光板製造廃液の処理装置のブロック図である。

【図2】本発明の他の実施形態に係る偏光板製造廃液の処理装置のブロック図である。

【図3】本発明の更に他の実施形態に係る偏光板製造廃液の処理装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る偏光板製造廃液の処理装置のブロック図である。図１に示すように、偏光板製造廃液の処理装置１は、第１処理装置１０、第１不純物吸着装置３０および第２不純物吸着装置４０を備えており、更に、第１フィルタ装置５０、第２フィルタ装置５２および第３フィルタ装置５４を備えている。この偏光板製造廃液の処理装置１は、液晶ディスプレイ等に使用される偏光板の製造工程で生じる偏光板製造廃液を処理する。偏光板の製造工程においては、一般に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなるフィルムをヨウ化カリウム（ＫＩ）溶液に浸漬させた後、ホウ酸（Ｈ_３ＢＯ_３）水溶液中で延伸させ、水洗および乾燥を経て偏光板が製造される。このため、偏光板製造廃液には、ＰＶＡが含まれており、更に、ＫＩやホウ酸等が主にイオンの状態で含まれている。

【0016】

第１処理装置１０は、蒸発濃縮装置１１、冷却晶析装置１２および第１固液分離装置１３を備えており、偏光板製造廃液に含まれるホウ素やＰＶＡ等の大部分を除去することにより、ホウ素およびＰＶＡを含む不純物が低減されたＫＩ溶液を生成する。

【0017】

蒸発濃縮装置１１は、偏光板製造廃液を蒸発濃縮する。これにより、偏光板製造廃液に含まれていたホウ酸およびＰＶＡの多くは過飽和条件とすることによりスラッジとなり、これらを含む析出物が偏光板製造廃液中に生成される。析出物には、ホウ酸およびＰＶＡ以外の不純物が含まれていてもよい。蒸発濃縮装置１１の構成は、偏光板製造廃液を濃縮可能であれば特に限定されないが、例えば、ヒートポンプ型、エゼクター駆動型、スチーム型、フラッシュ型などの公知の蒸発濃縮装置を挙げることができ、これらを一種または二種以上用いて構成することができる。例えば、ヒートポンプ型の濃縮装置を前段に配置し、この装置で生成された偏光板製造廃液の濃縮液を更に蒸発濃縮するフラッシュ型の濃縮装置を後段に配置して、蒸発濃縮装置１１を構成することができる。

【0018】

冷却晶析装置１２は、偏光板製造廃液に含まれるホウ酸を晶析することにより、偏光板製造廃液から析出物を更に生成する。冷却晶析装置１２の構成は、例えば、ジャケット式や真空式など公知の構成を挙げることができ、偏光板製造廃液を、４５℃以下（例えば４０～４５℃）まで冷却することが好ましく、常温（具体例としては３０℃以下）まで冷却することがより好ましい。偏光板製造廃液の晶析方法は、ホウ酸等の不純物の良好な低減効果を得るため、本実施形態のように冷却晶析装置１２による冷却晶析が好ましいが、結晶を析出させる他の操作であってもよい。

【0019】

第１固液分離装置１３は、偏光板製造廃液中の析出物を固液分離する。第１固液分離装置１３の構成は、例えば、加圧ろ過（フィルタープレス）、真空ろ過、遠心ろ過などの各種ろ過装置や、デカンター型のような遠心分離装置など公知の構成を挙げることができる。

【0020】

第１不純物吸着装置３０は、ポリビニルアルコール吸着体（ＰＶＡ吸着体）を備えており、第１処理装置１０から供給されたＫＩ溶液をＰＶＡ吸着体に通水することにより、ＫＩ溶液に僅かに残存するＰＶＡを吸着除去する。ＰＶＡ吸着体は、表面にＰＶＡを吸着可能な固体状のものであれば特に限定されず、粒状や繊維状等の活性炭フィルタを好ましく例示することができるが、酸化チタン等を使用することもできる。

【0021】

第２不純物吸着装置４０は、ホウ素選択吸着樹脂が充填された吸着塔を備えており、第１不純物吸着装置３０を通過したＫＩ溶液を吸着塔に通水することにより、ＫＩ溶液にホウ酸として僅かに残存するホウ素を吸着除去する。ホウ素選択吸着樹脂は、ホウ素を選択的に吸着することができるものであれば特に限定されず、公知の陰イオン交換樹脂（例えば、水酸化セリウム／エチレンビニルアルコール共重合体、マイクロポーラス型スチレン系・メチルグルカミン官能基等）を使用することができる。

【0022】

第１フィルタ装置５０、第２フィルタ装置５２および第３フィルタ装置５４は、いずれもセラミック膜フィルタやカートリッジフィルタ等のフィルタを備えており、第１処理装置１０と第１不純物吸着装置３０との間、第１不純物吸着装置３０と第２不純物吸着装置４０との間、および第２不純物吸着装置４０の後段に、それぞれ配置されている。第１フィルタ装置５０は、第１処理装置１０から供給されるＫＩ溶液をろ過することにより不純物を除去する。第２フィルタ装置５２は、第１不純物吸着装置３０を通過したＫＩ溶液をろ過することにより、ＫＩ溶液に混入するおそれがあるＳＳ成分（例えば、活性炭の屑等）を除去する。第３フィルタ装置５４は、第２不純物吸着装置４０を通過したＫＩ溶液をろ過することにより、ＫＩ溶液に混入するおそれがあるＳＳ成分（例えば、ホウ素選択吸着樹脂の屑等）を除去する。

【0023】

次に、上記の偏光板製造廃液の処理装置１を用いた偏光板製造廃液の処理方法を説明する。

【0024】

まず、偏光板製造廃液を第１処理装置１０に供給する。偏光板製造廃液のｐＨは、３．５～８．０の範囲にあり、ホウ酸溶液を含むため通常は酸性であるが、中性付近の偏光板製造廃液であってもよい。あるいは、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のｐＨ調整剤を偏光板製造廃液に添加することにより、偏光板製造廃液のｐＨをアルカリ性（例えば、８．５～１１であり、好ましくは８．５～９．５）に調整してもよい。

【0025】

第１処理装置１０においては、蒸発濃縮装置１１により偏光板製造廃液が濃縮された後、冷却晶析装置１２により冷却されて、冷却晶析が行われる。蒸発濃縮装置１１で濃縮される偏光板製造廃液のｐＨがアルカリ性に調整される場合、濃縮廃液のｐＨをアルカリ性に維持して冷却晶析を行うことが好ましい。この後、第１固液分離装置１３により析出物が除去される。こうして、第１処理装置１０により第１処理工程が行われ、ホウ素およびＰＶＡを含む不純物が低減されたＫＩ溶液が生成される。

【0026】

第１処理工程により分離された析出物は、ホウ酸を主体とする結晶であり、ＰＶＡが含まれている。ホウ酸主体結晶は、例えば、蒸発濃縮装置１１で生成された凝縮水などを利用して洗浄し、回収することにより、例えば、半導体やＬＥＤ等の製造工程において再利用することができる。析出物には、ホウ酸およびＰＶＡ以外に、若干のＫＩ結晶も含まれていることから、洗浄後の洗浄廃液を、後述する他の実施形態における蒸発晶析装置２１（図２参照）に導入してもよい。第１処理工程における晶析は、ＫＩ結晶が析出するまで繰り返し行ってもよく、不純物からなる析出物を固液分離により除去することができる。

【0027】

第１不純物吸着装置３０においては、第１処理工程で得られたＫＩ溶液に僅かに残存するＰＶＡがＰＶＡ吸着体により吸着除去される第１不純物吸着工程が行われる。この後、第２不純物吸着装置４０においては、第１不純物吸着工程を経たＫＩ溶液に僅かに残存するホウ素がホウ素選択吸着樹脂により吸着除去される第２不純物吸着工程が行われる。こうして、ＫＩ溶液に僅かに含まれていたＰＶＡおよびホウ素が、それぞれ第１不純物吸着工程および第２不純物吸着工程により除去されるため、偏光板製造廃液から高品質のヨウ化カリウム溶液を回収することができる。

【0028】

本発明者らによるＫＩ溶液の高濃度試験によると、ＫＩ溶液の濃度が飽和濃度または飽和濃度に近い濃度（例えば約５５％）である場合、ＫＩ溶液に含まれるＰＶＡがホウ素選択吸着樹脂によるホウ素の吸着を阻害するため、ホウ素を十分に吸着できないことが明らかになった。そこで、本実施形態においては、第１不純物吸着工程によりＫＩ溶液中のＰＶＡを除去した後に、第２不純物吸着工程によりＫＩ溶液中のホウ素を除去することにより、上記のような高濃度のＫＩ溶液であっても、ホウ素を確実に除去することができる。

【0029】

第１不純物吸着装置３０および第２不純物吸着装置４０を通過するＫＩ溶液は、第１処理装置１０によってホウ素およびＰＶＡが十分低減されているため、ホウ素選択吸着樹脂やＰＶＡ吸着体の再生負荷を大幅に低減して、高品質のヨウ化カリウム溶液の回収を効率良く行うことができる。

【0030】

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、もとの偏光板製造廃液に含まれる不純物の量が多い等の理由で、第１処理装置１０によりホウ素およびＰＶＡを含む不純物を十分に低減できない場合には、第１処理装置１０の後段に第２処理装置を設けて、第１処理工程と第１不純物吸着工程との間に、ヨウ化カリウム溶液の不純物を更に低減する第２処理工程を行ってもよい。第２処理装置の構成は特に限定されないが、図２および図３に示す構成を好ましく例示することができる。図２および図３において、図１と同様の構成部分には同一の符号を付している。

【0031】

図２は、本発明の他の実施形態に係る偏光板製造廃液の処理装置のブロック図である。図２に示す偏光板製造廃液の処理装置１’は、図１に示す偏光板製造廃液の処理装置１において、第１処置装置１０と第１フィルタ５０との間に第２処理装置２０を配置したものであり、第２処理装置２０以外の構成については、図１に示す偏光板製造廃液の処理装置１と同様である。

【0032】

第２処理装置２０は、蒸発晶析装置２１、第２固液分離装置２２および溶解タンク２３を備えている。蒸発晶析装置２１および第２固液分離装置２２の構成は特に限定されないが、例えば、第１処理装置１０の蒸発濃縮装置１１および第１固液分離装置１３とそれぞれ同様の構成にすることができる。本実施形態では、蒸発晶析装置２１として、フラッシュ型の蒸発装置を使用する。

【0033】

蒸発晶析装置２１は、第１処理装置１０により濃縮されたＫＩ溶液を蒸発させてＫＩを過飽和にすることで、ＫＩ結晶を含む析出物を生成する。蒸発晶析の進行に伴い、ＫＩ溶液にＫＯＨを添加する等してｐＨ調整を行ってもよい。第２固液分離装置２２は、蒸発晶析装置２１で生成された析出物を固液分離して回収する。

【0034】

第１処理工程によって、ＫＩ溶液に含まれるホウ酸およびＰＶＡの濃度は低減されていることから、蒸発晶析装置２１により生成される析出物は、ＫＩを主体とする結晶である。但し、ＫＩの収率を上げるために濃縮倍率を上げると、回収時に問題になり易いＰＶＡの混入量も増加する。そこで、ＫＩ結晶を第２固液分離装置２２内で洗浄することにより、ＫＩ結晶に付着する不純物が除去される。

【0035】

ＫＩ結晶の洗浄に用いる洗浄液は、例えば、蒸発濃縮装置１１で生成された凝縮水を利用することもできるが、ＫＩの溶解度が高いために、溶解による減損が大きくなる。したがって、溶解による減損を低減することを目的に、既に回収されたＫＩの一部を利用する等してＫＩの飽和溶液を生成し、このＫＩ飽和溶液を用いてＫＩ結晶を洗浄することが好ましい。ＫＩ飽和溶液の濃度は、必ずしも飽和濃度である必要はなく、飽和濃度に近い高濃度であればよい。高濃度のＫＩ溶液を用いた洗浄により、ＰＶＡを効率良く除去することができ、ＰＶＡの混入が少ないＫＩ結晶を、フィルタ等により固液分離して回収することができる。洗浄液は、タンク等に貯留して循環利用することができる。

【0036】

回収されたＫＩ結晶は、溶解タンク２３において水などの溶媒に溶解することで、不純物が低減されたＫＩ溶液が生成される。溶媒に水を用いた場合、ＫＩ結晶の水への溶解は吸熱反応であり、例えば、２０℃の水に対してＫＩ結晶を５５％溶液となるように溶解させると、ＫＩ溶液の温度は約－５℃になる。回収されたＫＩ結晶には、ホウ素やＰＶＡ等の不純物が取り込まれているため、ＫＩ結晶を高濃度で溶解させた溶媒の温度が低下することにより、不純物（主としてＰＶＡ）の飽和溶解度が低下して、不純物の一部または大部分が析出する。この析出物は、第１フィルタ装置５０によりろ過される。

【0037】

このように、回収したＫＩ結晶を洗浄することにより、主としてＫＩ結晶の表面に付着している不純物を低減することができると共に、ＫＩ結晶の溶解による吸熱反応を利用して、ＫＩ結晶に取り込まれているＰＶＡを析出させて除去することができるので、ＰＶＡが十分に低減されたＫＩ溶液を生成することができる。したがって、第１不純物吸着装置３０が備えるＰＶＡ吸着体の負荷を低減することができる。

【0038】

図３は、本発明の更に他の実施形態に係る偏光板製造廃液の処理装置のブロック図である。図３に示す偏光板製造廃液の処理装置１’’は、図１に示す偏光板製造廃液の処理装置１において、第１処置装置１０と第１フィルタ５０との間に第２処理装置１２０を配置したものであり、第２処理装置１２０以外の構成については、図１に示す偏光板製造廃液の処理装置１と同様である。

【0039】

図３に示す第２処理装置１２０は、第１処理装置１０で不純物が低減されたＫＩ溶液にカルシウムイオンを供給して生成された沈殿物を除去する第１反応装置１２１と、第１反応装置１２１を経たＫＩ溶液に炭酸イオンを供給して生成された沈殿物を除去する第２反応装置１２２とを備えている。

【0040】

第１反応装置１２１は、ＫＩ溶液に僅かに残存するホウ素を水酸化カルシウムの添加によってカルシウムイオンと反応させて、ホウ酸カルシウムの沈殿物を生成し、この沈殿物をフィルタ等で除去することにより、ＫＩ溶液に含まれるホウ素を更に低減する。第１反応装置１２１に供給されるＫＩ溶液は、第１処理工程によって濃縮されているため、水酸化カルシウムを供給する前に蒸留水等を添加することにより、ＫＩ溶液の濃度を適度な濃度（例えば１５～３０％）に希釈してもよい。

【0041】

第２反応装置１２２は、第１反応装置１２１を経たＫＩ溶液に炭酸イオンを供給する。これにより、ＫＩ溶液に残留するカルシウムイオンが炭酸イオンと反応して炭酸カルシウムの沈殿物が生成され、この沈殿物をフィルタ等で除去することにより、ＫＩ溶液からカルシウムイオンを除去することができる。炭酸イオンの供給は、ＫＩ溶液に不純物が増加するのを抑制するため、炭酸カリウムまたは二酸化炭素の添加によって行うことが好ましい。こうして、第２処理装置１２０による第２処理工程を行い、ＫＩ溶液の不純物を更に低減することができる。

【0042】

図１から図３の構成において、第１不純物吸着装置３０に導入されるＫＩ溶液のホウ素およびＰＶＡの濃度は、特に限定されるものではないが、高すぎるとホウ素選択吸着樹脂やＰＶＡ吸着体の交換または再生の頻度が高くなり、実用的に使用し難くなる。具体的には、ホウ素濃度が、１００～１０００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、ポリビニルアルコールの濃度が、ＴＯＣ換算で１００～５００ｍｇ／Ｌであることが好ましい。ＫＩ溶液のホウ素濃度およびＰＶＡ濃度は、その後の第１不純物吸着工程および第２不純物吸着工程によって、最終的には数ｍｇ／Ｌまで低減することができる。

【符号の説明】

【0043】

１ 偏光板製造廃液の処理装置
１０ 第１処理装置
１１ 蒸発濃縮装置
１２ 冷却晶析装置
１３ 第１固液分離装置
２０ 第２処理装置
２１ 蒸発晶析装置
２２ 第２固液分離装置
２３ 溶解タンク
３０ 第１不純物吸着装置
４０ 第２不純物吸着装置
５０ 第１フィルタ装置
５２ 第２フィルタ装置
５４ 第３フィルタ装置
１２０ 第２処理装置
１２１ 第１反応装置
１２２ 第２反応装置

【図1】

【図2】

【図3】