(57)【要約】本発明は、金および銀を含有する鉱物および物質を処理するための鉱業に関する。本発明は、具体的には、陰極上および陽極上に同時に金属析出させる電解法を用いて、チオ硫酸塩およびチオ尿素溶液から金および銀を回収するための方法に関する。先行技術と比較した本発明の利点は、従来のセルで観察されるよりも本方法は速く、かつエネルギー消費が少ないことである。電解は、陰極上で銀および金の還元、かつ陽極上で配位子の酸化が可能になる電位ゾーンで実施される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チオ硫酸塩またはチオ尿素浸出溶液から銀を回収するための電解法であって、陰極で銀または金の還元を可能にし、陽極で配位子の酸化を可能にする電位ゾーンで作用させることによって、陽極表面および陰極表面に同時に金属析出を達成することを特徴とする、電解法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金および銀を含有する鉱物および物質を処理するための鉱業に関する。具体的には、同時の陽極および陰極電着プロセスで浸出溶液から金および銀を回収し、その後貧溶液を浸出段階に戻して再生処理させるためのプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
金鉱物および銀鉱物からの金および銀の回収は、種々の方法によって行われてきた；最も使用された方法の１つは、高温冶金処理であり、それは相当な量のエネルギーを加えた後、鉱物の一部が酸化され、このように貴金属を遊離させるものである。この大量のエネルギーは、プロセスの主要な不都合なことであり、最後に操業コストに反映される。
【０００３】
他方では、湿式冶金法は、それらの高い選択性と比較的低い試薬コストおよびエネルギーコストにおいて特徴づけられている。金および銀は、シアン化物および酸素をそれぞれ錯化剤および酸化剤として用いて１００年以上の間このような１つの方法によって得られてきた。このシステムは高効率であるにもかかわらず、複合鉱物の処理、ならびに環境制約が、シアン化物の有する不利益を含まない、シアン化物と競合し得る他の浸出システムに関する研究を助長してきた。
【０００４】
銅の存在下において、チオ硫酸塩ならびにチオ尿素とホルムアミジンジスルフィドの組合せ（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照。）は、シアン化が非効率的であることを証明した、鉱物から金および銀を浸出させる２つの化学システムである。この同じ方法では、直接電着を用いて両方のシステムで金および銀金属を回収できることが示されていた（例えば、非特許文献３参照。）；しかし、この回収は、経済的および財政上の観点から魅力的にさせるエネルギー消費によって、幾何学的に複雑な反応器で達成された（例えば、非特許文献４および非特許文献５参照。）。
【０００５】
この時点で、チオ尿素およびチオ硫酸塩システムの特徴について述べることは重要である。両方の錯化剤は、銀の還元電位近くの電位で酸化させることができる（図１および図２）。金に関する両方の配位子のダイアグラムはよく似ている。これは、Ａｇ（Ｉ）イオンおよびＡｕ（Ｉ）イオンが可溶性である狭い電位領域の形成をもたらし、このため、両方の浸出ならびに電気的分離条件は、正確に制御しなければならない。これは、他のシステムに関して大きな不利益を示唆している可能性があり、これらの溶液と陽極の接触を防ぐために膜反応器の使用の動機となった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Poisot-Diaz, M.E., Gonzalez, I. and Lapidus, G.T. (2008), “Effect of Copper, Iron and Zinc Ions on the Selective Electrodeposition of Doree from Acidic thiourea Solutions”, Hydrometallurgy 2008, Eds. C.A. Young, P.R. Taylor, C.G. Anderson y Y. Choi, Society for Mining, Metallurgy and Exploration, Inc. (SME), Littleton, Colorado, U.S.A., ISBN: 978-0-87335-266-6, pp. 843-848
【非特許文献２】Alonso-Gomez, A.R. and Lapidus, G.T. (2008), “Pretreatment for Refractory Gold and Silver Minerals before Leaching with Ammoniacal Copper Thiosulfate", Hydrometallurgy 2008, Eds. C.A. Young, P.R. Taylor, C.G. Anderson y Y. Choi, Society for Mining, Metallurgy and Exploration, Inc. (SME), Littleton, Colorado, U.S.A., ISBN: 978-0-87335-266-6, pp. 817-822
【非特許文献３】A. Alonso. G.T. Lapidus and I. Gonzalez, A strategy to determine the potential interval for selective silver electro-deposition from ammoniacal thiosulfate solutions Hydrometallurgy, Volume 85, Issues 2-4, March 2007, Pages 144-153
【非特許文献４】F.C. Walsh, C. Ponce de Leon and C.T. Low, The rotating cylinder electrode (RCE) an its application to the electrodeposition of metals, Australian Journal of Chemistry, 58, (4), 246-262
【非特許文献５】A. Alonso, G.T. Lapidus and I. Gonzalez, Selective silver electroseparation from ammoniacal thiosulfate solutions using a rotating cylinder electrode reactor (RCE), Hydrometallurgy, Volume 92, Issues 3-4, June 2008, Pages 115-123
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的
本発明の一目的は、同時の陽極および陰極電着によってチオ硫酸塩またはチオ尿素溶液から金および銀を分離するための方法を提供することであり、この方法においてプロセスの速度を増大させる。別の目的は、浸出段階に戻して再循環させることができるように、溶液組成物のふりを最小限にしてこれを達成することである。さらに別の目的は、効率的なエネルギー使用を促進することである。
【０００８】
原理を適用し、本発明に由来する他の目的および利点は、例示的であり、かつ限定的ではない目的で本明細書に含まれている以下の説明およびダイアグラムの研究から明らかになるであろう。
本発明の簡単な説明
本発明は、チオ硫酸塩およびチオ尿素浸出溶液からの金および銀の分離の問題を解決するものであり、現在使用されている従来の電気化学的反応器に対して改善をもたらしている。この改善は、市販の銅シートを陽極として、かつチタンシートを陰極として使用して、１区画反応器内で陽極上および陰極上に金属を同時に析出させる新規なプロセスによって特徴づけられる。
【０００９】
この技術を作用させる条件は、可溶性錯体Ａｇ（Ｓ２Ｏ３）２３−の領域が金属銀安定ゾーン内で観察される図１の分析から選択した。電位を−１１０ｍＶ未満に下げると、典型的な電解法でＡｇ（Ｉ）化学種がＡｇ０に還元される。しかし、このダイアグラムの最も興味深い特徴は、電位が−５０ｍＶほど負でないと、その場合チオ硫酸塩の一部が酸化され、可溶性錯体が不安定になり、金属銀が形成されることである。本発明は、この現象を利用しており、この配位子または他の配位子についてこれまでに報告されていない。
【００１０】
金および銀の同時の陽極−陰極電着の適用は、膜のない単純な幾可学的形状の電気化学的反応器で電気エネルギーのより効率的な使用を可能にし；さらに、分離プロセスが従来の電気化学的反応器で必要とされる時間よりも短い時間で起こる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明の特徴をより理解するために、以下の説明は、この説明の不可欠な部分を形成し、例示的であるが限定的ではない、以下の節に記載されているダイアグラムおよび図を伴う。
【図１】可溶性化学種Ａｇ（Ｓ２Ｏ３）２３−（チオ硫酸塩−銀錯体）および金属銀Ａｇ０の支配的ゾーンが示されているプールベ型（Ｐｏｕｒｂａｉｘ−ｔｙｐｅ）ダイアグラムである。
【図２】可溶性化学種ＡｇＴｕ３＋（チオ尿素−銀錯体）および金属銀Ａｇ０の支配的ゾーンが示されているプールベ型ダイアグラムである。
【図３】本発明を利用する金および銀を得るための浸出−電着スキームを示す図である。
【図４】電気化学的反応器を含む再循環システムを示すダイアグラムである。
【図５】同時の陽極および陰極析出が達成される電気化学的セルの概略図である。
【図６】浸出時間による銀濃度の変化をグラフで表現した図である。
【図７】同時の陽極および陰極電着が起きた場合の電解時間による銀濃度の変化をグラフで表現した図である。
【図８】同じ溶液を使った浸出１、浸出２および浸出３における銀濃度の変化を比較するグラフである。
【図９】同じ溶液を使った電解１、電解２および電解３中の銀濃度の比較を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明で言及した同時の電着プロセスは、図３に例示されている。
【００１３】
金および銀イオンが豊富なチオ硫酸塩またはチオ尿素溶液は、浸出段階（１００）から生じ、ろ過（２００）された後、電気化学的反応器（３００）に導入される。
【００１４】
電着が完結した後、陰極（３１２、図５）および陽極（３１３、図５）を反応器から取り出し、機械的に研磨して金および銀金属を取り除いた。次いで溶液を浸出段階（３０１）に戻して再循環させる。
【００１５】
電着は、図４に例示されている再循環スキームで行われ、その中で溶液は、貯槽（３２０）に注入され、そこから電気化学的反応器（３１０）にポンプで送りこまれ（３３０）、次いで重力によって貯槽に戻される。
【実施例】
【００１６】
［実施例１］
本発明をより理解するために、多くの実験の１つを例として詳述し、それは、図３から図５に図式化されたもののようなシステムを使用している。６０ｃｍ２（曝露された幾何学的範囲）チタンプレートを陰極として使用し、同じ曝露された範囲を備えた銅プレートは陽極であった。
【００１７】
図３に示すとおり、第１の段階は、チオ硫酸塩溶液を用いた鉱物または濃縮物からの金および銀の浸出があり、この場合、その組成が表１に示されている。ｐＨは、ＮＨ４ＯＨで１０．０に調節した。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
溶液は、脱イオン水（１×１０１０ＭΩｃｍ−１）を用いて試薬用化学薬品で調製した。この溶液５００ｍＬは、銀２１ｋｇ／トンを含有する、粒径が１０μｍ未満の浮選濃縮物３．７５ｇと接触させて配置した。６時間連続撹拌した後、溶液をろ過によって固体から分離し、図４および図５に示しているような反応器内に配置した。
【００２０】
電着中、セル電圧が１００ｍＶで１．１Ｌ／分の流量を使用した；この電圧では、陰極における電位は、標準水素電極（ＮＨＥ）に対して−２６０ｍＶであり、この電極上に選択的な銀の析出を得るのに十分であった。
【００２１】
図６は、浸出時間に対する銀濃度をグラフで表現したものを示す。最大値は、１２０分で到達し、その時間後には濃度は比較的一定のままであった。
【００２２】
電解中の銀濃度の変化は、図７に示している。最初の１５分以内に、急な低下が観察され、次いで１０ｍｇ／Ｌ未満の値まで徐々に低下している。実験の間中記録された電流は０．０１Ａであり、これはセル電圧と一緒になって０．００４Ｗ−ｈに変換される。析出した銀の塊が０．０６５ｇであることを考えると、エネルギー消費は、析出した銀１ｇ当り０．０６２Ｗ−ｈであった。
【００２３】
電着を完結させた後、溶液を浸出段階に戻して再生処理し、そこで前述したものと同じ条件下で新鮮な非浸出濃縮物と接触させた。全体の手順は、３つの完全なサイクルが完了するまで繰り返した。
【００２４】
図８は、３つの全サイクルに関する浸出結果をグラフで表現したものを示す；浸出速度の増大および銀最高濃度は、おそらくチオ硫酸塩とＣｕ（ＩＩ）イオンおよびＣｕ（Ｉ）イオンとの間の平衡の安定化によって、第１の浸出に比べて、第２の浸出および第３の浸出で観察される可能性がある。
【００２５】
他方では、第２の電解および第３の電解（図９の破線および点線）は、第１の電解（実線）と類似の傾向を示し、初期値だけによって区別ができ、それは前の浸出段階よって決まる。３つ全ての場合において、値が約４時間で１０ｍｇ／Ｌ未満に達した。
【００２６】
これらの結果は、再調整またはメーキャップすることなく少なくとも３回、チオ硫酸塩溶液を電着段階の後に浸出段階に戻して再循環できることを明らかに示している。さらに、３回の電解中に、電流は、０．０１Ａの一定値を維持し、第１のサイクルと同一のエネルギー消費を保持した。陽極消耗は、３回の電着サイクル後には無視できるほどであった。
【００２７】
最後に、陽極と陰極両方の析出物のＸ線回折分析から、陽極と陰極両方の析出物は独占的に金属銀で構成されていることが示されたことに言及することは重要である。
【００２８】
本発明を上述してきたが、新規であると考えるため、特許請求の範囲の内容を財産権として要求する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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