(57)【要約】【課題】Ｉｎ含有排水泥の浸出液から有価金属であるＣｕ、Ｃｏ及びＮｉを効率的に回収する方法を提供する。【解決手段】Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉを含む排水泥に対し、希硫酸による浸出を行って、Ｉｎ含有残渣と、Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉ含有浸出液とに分離する希硫酸浸出工程と、前記Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉ含有浸出液にアルカリを加えてｐＨを５．０〜８．０に調整して第１中和反応を行う第１中和工程と、前記第１中和反応後の反応液を濾過して、濾液と粗Ｃｕ滓とに分離後、前記粗Ｃｕ滓を回収する粗Ｃｕ滓回収工程と、前記第１中和反応後の反応液を濾過して得られた濾液にアルカリを加えてｐＨを８．０〜１２．０に調整して第２中和反応を行う第２中和工程と、前記第２中和反応後の反応液を濾過して、濾液と粗Ｃｏ、Ｎｉ滓とに分離後、前記粗Ｃｏ、Ｎｉ滓を回収する粗Ｃｏ、Ｎｉ滓回収工程とを備えたＩｎ含有排水泥の浸出液からのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの回収方法。【選択図】図１
2012197492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉを含む排水泥に対し、希硫酸による浸出を行って、Ｉｎ含有残渣と、Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉ含有浸出液とに分離する希硫酸浸出工程と、
前記Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉ含有浸出液にアルカリを加えてｐＨを５．０〜８．０に調整して第１中和反応を行う第１中和工程と、
前記第１中和反応後の反応液を濾過して、濾液と粗Ｃｕ滓とに分離後、前記粗Ｃｕ滓を回収する粗Ｃｕ滓回収工程と、
前記第１中和反応後の反応液を濾過して得られた濾液にアルカリを加えてｐＨを８．０〜１２．０に調整して第２中和反応を行う第２中和工程と、
前記第２中和反応後の反応液を濾過して、濾液と粗Ｃｏ、Ｎｉ滓とに分離後、前記粗Ｃｏ、Ｎｉ滓を回収する粗Ｃｏ、Ｎｉ滓回収工程と、
を備えたＩｎ含有排水泥の浸出液からのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの回収方法。
【請求項２】
前記第１中和工程におけるｐＨを６．０〜７．０に調整する請求項１に記載のＩｎ含有排水泥の浸出液からのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの回収方法。
【請求項３】
前記第２中和工程におけるｐＨを９．０〜１０．０に調整する請求項１又は２に記載のＩｎ含有排水泥の浸出液からのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｉｎ含有排水泥の浸出液からの有価金属であるＣｕ、Ｃｏ及びＮｉを効率的に回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＴＯターゲットの原料として酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）が用いられている。ＩＴＯターゲット製造工程では加工を行う際に、Ｉｎ2Ｏ3を含む切断屑や研磨屑が生じる。このため、ＩＴＯスクラップとして、それらに含まれるインジウム（Ｉｎ）の回収が行われている。
【０００３】
しかしながら、製造工程では微細なＩｎ2Ｏ3粉が生じ、この微細なＩｎ2Ｏ3粉が排水とともに排水処理工程へ送られている。このため、排水処理工程で生じる排水泥中にはＩｎが酸化物の状態となって存在しており、有価金属であるＩｎを有効に活用するためには、排水泥からＩｎ2Ｏ3を回収して利用することが重要である。
【０００４】
上述のようなＩｎ含有物からのＩｎの回収方法としては、例えば、特許文献１（特開平１１−２６９５７０号）には、Ｉｎ含有物を硫酸で浸出処理してＩｎと共に酸に可溶な金属を溶解し、得られた浸出液に、ＮａＳＨを添加しＣｕ等のＩｎ以外の金属を沈殿除去する。得られたインジウム含有水溶液に硫酸とＮａＳＨを添加してＩｎを硫化物として沈殿凝縮する。該Ｉｎ硫化物に硫酸酸性下でＳＯ2ガスを吹き込むことによりＩｎを選択的に浸出し、ｐＨ調整後得られたＩｎ含有浸出液に亜鉛末を添加し、Ｉｎスポンジを置換析出させる。得られたＩｎスポンジを塩酸で浸出し、浸出液にＨ2Ｓを吹き込んでＣｄ等の残留金属イオンを除去した後電解採取を行って純度５Ｎ以上のＩｎを得る方法が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２（特開平３−３１１２６７号）では、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ａｓの含有物に過酸化水素水および硫酸を添加して金属塩を溶解し、その後アルカリ剤を添加してｐＨ４．５〜６．０に調整し、次いで濾過処理をしてＡｓ及びＩｎが共存する沈殿物を得た後、沈殿物からＡｓを除去することでＩｎを回収する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２６９５７０号
【特許文献２】特開平３−３１１２６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
Ｉｎ含有排水泥中にはＩｎの他にＣｕ、Ｃｏ、Ｎｉといった有価金属も含まれているため、このような有価金属も効率的に回収しなければならない。しかしながら、上記特許文献には、このようなＩｎ回収後の処理液中の有価金属を回収する方法について記載されていない。
【０００８】
そこで、本発明は、Ｉｎ含有排水泥の浸出液から有価金属であるＣｕ、Ｃｏ及びＮｉを効率的に回収する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、Ｉｎ含有排水泥に希硫酸による浸出を行って得られた浸出液に、アルカリを加えてｐＨを適切に調整した中和反応を行うことで、浸出液に含まれていたＣｕ、Ｃｏ及びＮｉを、粗Ｃｕ滓、粗Ｃｏ滓及び粗Ｎｉ滓として粗分離することにより、各有価金属を効率的に回収することができることを見出した。
【００１０】
以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉを含む排水泥に対し、希硫酸による浸出を行って、Ｉｎ含有残渣と、Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉ含有浸出液とに分離する希硫酸浸出工程と、Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉ含有浸出液にアルカリを加えてｐＨを５．０〜８．０に調整して第１中和反応を行う第１中和工程と、第１中和反応後の反応液を濾過して、濾液と粗Ｃｕ滓とに分離後、粗Ｃｕ滓を回収する粗Ｃｕ滓回収工程と、第１中和反応後の反応液を濾過して得られた濾液にアルカリを加えてｐＨを８．０〜１２．０に調整して第２中和反応を行う第２中和工程と、第２中和反応後の反応液を濾過して、濾液と粗Ｃｏ、Ｎｉ滓とに分離後、粗Ｃｏ、Ｎｉ滓を回収する粗Ｃｏ、Ｎｉ滓回収工程とを備えたＩｎ含有排水泥の浸出液からのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの回収方法である。
【００１１】
本発明のＩｎ含有排水泥の浸出液からのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの回収方法は一実施形態において、第１中和工程におけるｐＨを６．０〜７．０に調整する。
【００１２】
本発明のＩｎ含有排水泥の浸出液からのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの回収方法は別の一実施形態において、第２中和工程におけるｐＨを９．０〜１０．０に調整する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、Ｉｎ含有排水泥の浸出液から有価金属であるＣｕ、Ｃｏ及びＮｉを効率的に回収する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一態様であるＩｎ含有排水泥の浸出液からのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの回収方法に係るフローチャートである。
【図２】Ｉｎ含有排水泥の浸出液にアルカリを加えてｐＨを調整により中和処理した場合のＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの中和滓（沈殿物）への移行率を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係るＩｎ含有排水泥の浸出液からのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの回収方法の実施形態を説明する。
【００１６】
図１に、本発明の一態様であるＩｎ含有排水泥の浸出液からのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの回収方法に係るフローチャートを示す。
本発明の処理対象物は、Ｉｎ2Ｏ3等のＩｎを含む排水泥であり、例えば、排水処理工程においてフィルタープレス後等に生じるケーキ状のものである。本発明の処理対象物は、Ｉｎだけでなく、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｃｒ等を含んでいる。
【００１７】
本発明に係るＩｎ含有排水泥の浸出液からのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの回収方法は、まず、上記Ｉｎ含有排水泥に対し、希硫酸による浸出を行って、Ｉｎ含有残渣と、Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉ含有浸出液とに分離する（希硫酸浸出工程）。より詳細には、Ｉｎ含有排水泥を水でリパルプした後、希硫酸を添加し、ｐＨ２．０〜３．０に調整することにより排水泥に含まれるＣｕ、Ｃｏ及びＮｉ等の金属を水溶液に浸出する。Ｉｎ2Ｏ3は希硫酸によって浸出されないため、濾別により浸出後残渣として回収することで分離することができる。この浸出工程において、ｐＨが２．０未満であるとＩｎ2Ｏ3の浸出が進み、Ｉｎの回収効率が低下してしまう。ｐＨが３．０超であるとＣｕ、Ｃｏ及びＮｉ等の金属の浸出率が低下し、Ｉｎ2Ｏ3と効率良く分離することができない。
【００１８】
次に、得られたＣｕ、Ｃｏ及びＮｉ等の金属を含む浸出液にアルカリを加えて、ｐＨを５．０〜８．０に調整して第１中和反応を行う（第１中和工程）。第１中和反応のｐＨは６．０〜８．０に調整するのが好ましく、より好ましくはｐＨ６．０〜７．０である。このとき用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。第１中和反応で調整するｐＨを５．０〜８．０に調整することで、浸出液中のＣｕ成分が先行して沈降することにより粗Ｃｕ滓（中和滓１）の回収が可能となる。また、このときｐＨが５未満であると、反応液を濾過した後の得られる濾液１中にＣｕ成分の半数以上（約６０％）が残存するので、第２中和工程時の粗Ｃｏ、Ｎｉ滓（中和滓２）中にＣｕ成分含有する問題が生じ、ｐＨが８超であるとＣｕ、Ｃｏ、Ｎｉの大部分（９０％以上）が沈殿してしまうため、３種が混在した滓となり粗Ｃｕ滓、粗Ｃｏ、Ｎｉ滓に粗分離できない問題が生じる。
【００１９】
次に、第１中和反応後の反応液を濾過して、濾液１と粗Ｃｕ滓とに分離後、粗Ｃｕ滓を回収する（粗Ｃｕ滓回収工程）。ここで、濾過にはフィルタープレス（ＦＰ）を用いるのが好ましい。回収した粗Ｃｕ滓は、例えば、さらに所定の処理を施して、新たなＣｕ原料に精製することができる。
【００２０】
次に、第１中和反応後の反応液を濾過して得られた濾液１にアルカリを加えてｐＨを８．０〜１２．０に調整して第２中和反応を行う（第２中和工程）。第２中和反応のｐＨは８．０〜１０．０に調整するのが好ましく、より好ましくはｐＨ９．０〜１０．０である。このとき用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。第２中和反応で調整するｐＨを８．０〜１２．０に調整することで、濾液１中のＣｏ、Ｎｉ成分が沈降して粗Ｃｏ、Ｎｉ滓（中和滓２）となって沈殿する。また、このときｐＨが８未満であると反応液を濾過した後の得られる濾液２中にＣｏおよびＮｉ成分が残存する問題が生じ、ｐＨが１２超であると金属成分の再溶解や、濾過速度が落ちる問題が生じる。
【００２１】
次に、第２中和反応後の反応液を濾過して、濾液２と粗Ｃｏ、Ｎｉ滓とに分離後、粗Ｃｏ、Ｎｉ滓を回収する（粗Ｃｏ、Ｎｉ滓回収工程）。ここで、濾過にはフィルタープレス（ＦＰ）を用いるのが好ましい。回収した粗Ｃｏ、Ｎｉ滓は、例えば、さらに所定の処理を施して、新たなＣｏ、Ｎｉ原料に精製することができる。
第２中和工程で得られた濾液は、金属含有量が排水基準値以下に制御されているため、焼却等によって容易に処分することができる。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の実施例を説明するが、実施例は例示目的であって発明が限定されることを意図しない。
【００２３】
＜Ｉｎ含有排水泥の平均組成およびＣｕ、Ｃｏ及びＮｉ含有量＞
処理対象の排水泥がどのような組成を有しているのかについて、水分を含んだ状態の排水泥６０００〔ｗｔ−ｋｇ〕について２回測定（試料１及び２）したところ、表１に示す結果を得た。表１の平均組成が示すように、排水泥６０００〔ｗｔ−ｋｇ〕には、平均的にＣｕ：１１０ｋｇ、Ｃｏ：２０６ｋｇ、Ｎｉ：１８２ｋｇ程度が含まれていた。
【００２４】
＜中和滓中へのＣｕ、Ｃｏ及びＮｉの移行率試験＞
処理対象物の排水泥を希硫酸による浸出（ｐＨ３．３）を行って、Ｉｎ含有残渣と、Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉ含有浸出液とに分離した。得られたＣｕ、Ｃｏ及びＮｉ等の金属を含む浸出液からＣｕ、Ｃｏ、Ｎｉを分離させる際のｐＨ調整の検討を行った。浸出液に対し、アルカリとして２４％ＮａＯＨ水酸化ナトリウム液（２４質量％）を加えながらｐＨ４．５〜１３．０の範囲で調整して中和処理を行った例を示す。浸出液中のＣｕ濃度は、８７００ｍｇ／Ｌ、Ｃｏ濃度は、８１００ｍｇ／Ｌ、Ｎｉ濃度は、３５００ｍｇ／Ｌであった。中和後の濾液のＩＣＰ分析を行い、沈殿物（中和滓）中への移行率を調べた。結果を図２に示す。
【００２５】
＜評価＞
図２に示すように、ｐＨ５以上で、Ｃｕの中和滓への移行が急激に始まっていることが分かる。Ｃｕをほぼ完全に（９８％以上）回収するためには、ｐＨ６以上が必要である。一方、Ｃｏ、Ｎｉをほぼ完全に（９８％以上）回収するためには、ｐＨ８以上が必要であることが分かる。
【００２６】
＜浸出液処理＞
図１に示すフローチャートに従って、対象処理物の排水泥に対し、希硫酸による浸出（ｐＨ３．３）を行って、Ｉｎ含有残渣と、Ｃｕ、Ｃｏ及びＮｉ含有浸出液とに分離した。
次に、得られたＣｕ、Ｃｏ及びＮｉ等の金属を含む浸出液に２４％ＮａＯＨを加えて、ｐＨを６．６に調整して第１中和反応を行った。
次に、フィルタープレスにより濾過して粗Ｃｕ滓を回収した。
次に、得られた濾液１に再び２４％ＮａＯＨを加えて、ｐＨを９．６に調整して第２中和反応を行った。
次に、フィルタープレスにより濾過して粗Ｃｏ、Ｎｉ滓と濾液２とを得た。
表２に、このときの浸出液、濾液１及び濾液２のＩＣＰ分析で得られた組成を示す。
【００２７】
【表１】
2012197492.tif 000003
【００２８】
【表２】
2012197492.tif 000004
【００２９】
＜評価＞
表２の結果より、浸出液に含まれていたＣｕ成分が濾液１で大幅に減少しており、また、濾液１に含まれていたＣｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ成分が濾液２でほぼ無くなっていることがわかる。これにより、実施例に係る処理によって排水泥に含まれていたＣｕ、Ｃｏ及びＮｉ等の有価金属が良好に回収されていることがわかる。
【図１】
2012197492.tif 000005
【図２】
2012197492.tif 000006