(57)【要約】【課題】  大量の過酸化水素を必要とすることなく、鋳付きを溶解させることができる新たな方法を提供する。【解決手段】  塩化浸出槽内に発生した鋳付きを除去する方法であって、前記方法は、  前記塩化浸出槽内にて、銅電解スライムに対して塩化浸出を行う工程と、  前記塩化浸出槽内に発生した鋳付きを所定の処理液で処理する工程とを含み、  前記所定の処理液は、臭化物と、過酸化水素と、塩酸とを含む、該方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化浸出槽内に発生した鋳付きを除去する方法であって、前記方法は、
前記塩化浸出槽内にて、銅電解スライムに対して塩化浸出を行う工程と、
前記塩化浸出槽内に発生した鋳付きを所定の処理液で処理する工程と
を含み、
前記所定の処理液は、臭化物と、過酸化水素と、塩酸とを含む、
該方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記方法は、処理液で処理する工程の前に、前記鋳付きを、前記塩化浸出槽内から物理的に除去する工程を更に含む、該方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記処理液で処理する工程が、前記処理液を、塩化浸出槽内に投入することを含む、該方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法であって、前記過酸化水素の量が、前記鋳付きに含まれる金の５．０モル当量以下である、該方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、塩化浸出方法に関する。より具体的には、塩化浸出槽内に発生した鋳付きを除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金及び白金族元素は、塩酸と過酸化水素を利用して浸出させている。例えば、電解精錬で電気銅を製造する際には、電解槽の底部に銅電解スライムが蓄積する。この銅電解スライムには、金及び各種白金族元素（白金、パラジウム、イリジウムなど）が含まれている。従って、銅電解スライムは廃棄されずに、更に当該銅電解スライムから、これらの元素が回収される。その際には、銅電解スライムを塩化浸出槽に投入し、更に塩酸を塩化浸出槽に投入し、そして、過酸化水素を滴下する。これによって、溶液中に金及び各種白金族元素が浸出する。
【０００３】
特許文献１では、以下の点を開示している：白金族元素を含有する固体を水又は塩化物溶液と混合してスラリー状とすること、そして、臭素又は臭素化合物の共存下に、塩素又は塩素を発生する化合物を作用させること。
【０００４】
特許文献２では、以下の点を開示している：白金族元素を含む臭素酸水溶液を、還元性酸性水溶液に添加すること、そして、これにより、白金族元素の析出及び臭素ガスの発生を抑止すること。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９９９４５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、銅電解スライムから金及び各種白金族元素を回収するために、塩化浸出槽にて、銅電解スライムの浸出処理が行われる。発明者は、浸出処理を繰り返すと、塩化浸出槽の内壁に析出物が生じることを見出した。
【０００７】
本明細書においては、当該析出物を、鋳付きと呼ぶ。鋳付きの成分を分析したところ、金などの有用な元素が含まれていた。しかし、当該鋳付きは、溶解しにくい性質を有していた。この鋳付きを除去する目的で、発明者は、過酸化水素を滴下しながら、塩酸溶液で鋳付きを処理していた。しかし、この方法だと、過酸化水素が大量に必要であった。具体的には、鋳付きに含まれる金及び白金族元素の７０倍に相当する量の過酸化水素が必要であった。
【０００８】
そこで、本開示は、大量の過酸化水素を必要とすることなく、鋳付きを溶解させることができる新たな方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者が鋭意検討したところ、塩酸と過酸化水素のほかに、臭化物を加えて、鋳付きを処理すると、良好に溶解反応が進行することを見出した。そして、滴下する過酸化水素の量も大幅に節約することができた。
【００１０】
本発明は、上記知見に基づいて完成され、一側面において、以下の発明を包含する。
（発明１）
塩化浸出槽内に発生した鋳付きを除去する方法であって、前記方法は、
前記塩化浸出槽内にて、銅電解スライムに対して塩化浸出を行う工程と、
前記塩化浸出槽内に発生した鋳付きを所定の処理液で処理する工程と
を含み、
前記所定の処理液は、臭化物と、過酸化水素と、塩酸とを含む、
該方法。
（発明２）
発明１に記載の方法であって、前記方法は、処理液で処理する工程の前に、前記鋳付きを、前記塩化浸出槽内から物理的に除去する工程を更に含む、該方法。
（発明３）
発明１に記載の方法であって、前記処理液で処理する工程が、前記処理液を、塩化浸出槽内に投入することを含む、該方法。
（発明４）
発明１〜３のいずれか１つに記載の方法であって、前記過酸化水素の量が、前記鋳付きに含まれる金の５モル当量以下である、該方法。
【発明の効果】
【００１１】
上記発明は、一側面において、処理液が臭化物を含む。これにより、過酸化水素の量を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態において、金の浸出率を示す。グラフ中の番号は、実施例及び比較例の番号に対応する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、具体的な実施形態について説明する。以下の説明は、発明の理解を促進するためのものである。即ち、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００１４】
１．概要
一実施形態において本開示は、塩化浸出槽内に発生した鋳付きを除去する方法である。前記方法は、少なくとも以下の工程を含む。
・塩化浸出槽内にて、銅電解スライムに対して塩化浸出を行う工程
・塩化浸出槽内に発生した鋳付きを所定の処理液で処理する工程
ここで、処理液は、臭化物と、過酸化水素と、塩酸とを含む。以下では、上記各工程について詳述する。
【００１５】
２．銅電解スライムに対して塩化浸出を行う工程
銅電解スライムとは、上述したように、銅の電解精錬工程において、電解槽の底部に蓄積する殿物である。電気銅の製造後、銅電解スライムは回収される。回収された銅電解スライムは、塩化浸出槽内に投入される。塩化浸出槽内には、浸出液が供給される。浸出液は、塩酸を含有する。さらには、過酸化水素が浸出液に滴下される。これにより、銅電解スライムから有価金属が浸出する。有価金属の中には金も含まれる。浸出後液は、回収され、有機溶媒を利用して、浸出後液から金が抽出される。
【００１６】
上述した塩化浸出を行う工程を繰り返すと、塩化浸出槽内部に鋳付きと呼ばれる析出物が生じる。次項では、この鋳付きを処理する工程について詳述する。
【００１７】
３．鋳付きを所定の処理液で処理する工程
鋳付きは、所定の処理液で処理される。なお、処理液で処理する前に、鋳付きは、物理的に塩化浸出槽から剥離させてもよい（例えば、スクレイパーで剥ぎとるなど）。或いは、物理的に剥離することなく、塩化浸出槽に処理液を投入して、鋳付きを浸漬させてもよい。
【００１８】
処理液の成分は、少なくとも、臭化物、塩酸、及び過酸化水素を含む。これらの成分を全て含んだ状態で処理してもよいし、或いは、臭化物及び塩酸を含む溶液で鋳付きを処理する最中に、過酸化水素を滴下してもよい。
【００１９】
臭化物は、特に限定されないが、例えば、臭化水素、臭化カリウム及び臭化ナトリウム等が挙げられる。好ましいのは臭化水素である。この理由として、鋳付きからの金等の浸出率が良好であることが挙げられる。更なる理由として、臭化カリウム及び臭化ナトリウムだと、塩が沈殿する可能性があることが挙げられる。
【００２０】
臭化物の分量は、特に限定されないが、鋳付きに含まれる金を基準に決定することができる。例えば、臭化物の分量は、０．０１モル当量以上であってもよく、好ましくは、０．０５モル当量以上であってもよい。上限値は特に限定されないが、例えば、２．００モル当量以下であってもよい。
【００２１】
なお、臭化物のモル当量（及び後述する過酸化水素のモル当量）については、以下の反応式において、ＣｌをＢｒに置き換えた場合に基づく。
２Ａｕ＋３Ｈ2Ｏ2＋８ＨＣｌ→２ＨＡｕＣｌ4＋６Ｈ2Ｏ
【００２２】
従って、例えば、Ａｕが６ｍｏｌ存在し、臭化水素（ＨＢｒ）が１２ｍｏｌ存在する場合には、臭化水素の量は１／２モル当量となる。
【００２３】
塩酸の分量は多ければ多いほどＡｕが浸出しやすくなる（即ち、鋳付きが溶解しやすくなる）。従って、多ければ多いほど好ましい。しかし、ある程度のＡｕの浸出率を確保するには、塩酸は６ｍｏｌ／Ｌ以上あればよい。上限値は特に限定されないが、典型的には、１２ｍｏｌ／Ｌ以下である。
【００２４】
過酸化水素の分量は、特に限定されないが、鋳付きに含まれる金を基準に決定することができる。例えば、１．５モル当量以上あればよい（より好ましくは２．０モル当量以上）。一方で、上限値は、５．０モル当量以下であってもよい（好ましくは３．０モル当量以下）。臭化物を使用しない場合には、過酸化水素の必要量は、理論上必要とされる量の７０倍のモル当量になる。しかし、臭化物を利用することで、必要量を大幅に抑制できる。従って、コスト的に有利である。
【００２５】
処理する際の条件は特に限定されない。例えば、温度の調節は特に必要とされず、室温であってもよい。好ましくは、５０℃〜８０℃、更に好ましくは、６０℃〜７０℃であってもよい。また、処理中は、撹拌を適宜実施してもよい。
【００２６】
発明の範囲を限定することを意図しないが、鋳付き（より具体的には、鋳付き中の金）は、以下の仕組みによるものと考えられる。鋳付き中の金は、単体の金として存在しており（この点鉱物中の金とは存在形態が異なる）、処理液中の臭化物の存在によって、一時的にＡｕＢｒ2-に変化する。そして、最終的には、金は、ＡｕＣｌ4-に変化する。塩酸と過酸化水素のみ（即ち臭化物を含まない）処理液の場合であっても、最終的には、金は、ＡｕＣｌ4-に変化する。しかし、臭化物の存在により、ＡｕＣｌ4-への変化が良好に促進される。
【００２７】
４．処理後の溶液
鋳付きから金を浸出させた後の処理液は、金を含む。従って、廃棄するのではなく、更に金を回収してもよい。金を回収する方法としては、例えば、有機溶媒で金を抽出してもよい。或いは、活性炭を使用して、金を吸着させてもよい。
【００２８】
金の回収の観点からは、上述した方法は、いくつかの利点を有する。
【００２９】
金を回収する幾つかの方法では、塩素ガス、王水又はシアンが利用される。こうした方法と比べると、一実施形態において、上述した方法では、塩素ガス、王水及びシアンのいずれも使用しない。従って、作業環境、及び排水処理の観点から好ましい。
【００３０】
特許文献２の方法では、臭素酸を利用するが、これを還元する必要がある。一実施形態において、上述した方法では、臭素酸の還元を実施しない。
【００３１】
過酸化水素と塩酸のみで金を回収する方法と比べると、過酸化水素の必要量を大幅に減らすことができる。従って、コスト的に有利である。
【実施例】
【００３２】
５．浸出率の測定
塩酸と過酸化水素を使用して、塩化浸出槽内で電解銅スライムから有価金属を浸出させる工程を繰り返した。その後、塩化浸出槽内に鋳付きが析出したのを確認した。この鋳付きを剥ぎとり、成分を分析した。分析方法として、Ａｕ及びＡｇに対しては灰吹き法を採用した。それ以外の元素に対しては、ＩＣＰを採用した。結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
2020196921.tif 000002
【００３４】
鋳付きの試料を１０ｇ秤量した。次に、表２に示すモル当量になるように、３５％ＨＣｌを添加した。また、表２に示すモル当量になるように、４７％ＨＢｒを添加した。その後、過酸化水素を、５時間かけて間欠滴下した。滴下量は、表２に示すモル当量になるようにした。過酸化水素を滴下後に０．５時間加温を継続させた。浸出残渣のＡｕを灰吹き法で分析し、そこから浸出したＡｕを算出し、更には、浸出率を算出した。結果を表２及び図１に示す。
【００３５】
【表２】
2020196921.tif 000003
【００３６】
比較例と、実施例とを比較すると、臭化物を添加することで高い浸出率を実現できることが示された。このことから、臭化物を利用した浸出方法は金の浸出に有用であることが示された。また、鋳付きは、金を多く含んでいることが示された。従って、臭化物を利用することで、鋳付きを除去できることが示された。
【００３７】
６．有機溶媒による金の回収
次に、臭化物の存在が、後工程である金の有機溶媒による回収に影響しないかどうかを検証した。実施例３の条件（ＨＢｒを０．２モル当量）で浸出させた液１０ｍＬを用意した。これに有機溶媒ジブチルカルビトール（ＤＢＣ）を添加し、有機相に金を移動させた。溶媒抽出の前後での、浸出後液中の金濃度を測定した。溶媒抽出前は、１３９．４ｇ／Ｌであり、溶媒抽出後は、０．０３２７ｇ／Ｌであった。従って、抽出後の金濃度は十分に低下していた。よって、臭化物の存在下でも十分に金を抽出することが可能であることが示された。
【００３８】
以上、本発明の具体的な実施形態について説明してきた。上記実施形態は、本発明の具体例に過ぎず、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上述の実施形態の１つに開示された技術的特徴は、他の実施形態に適用することができる。また、特記しない限り、特定の方法については、一部の工程を他の工程の順序と入れ替えることも可能であり、特定の２つの工程の間に更なる工程を追加してもよい。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定される。
【図１】
2020196921.tif 000004