(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有価金属を含有するスクラップを電解し有価金属を回収する方法において、スクラップをアノードボックスに入れるとともに、カソード側をイオン交換膜又は隔膜で仕切り、該カソード側に酸を入れて循環させ、スクラップ溶解槽に希酸又はアルカリを入れて、電解によりスクラップを溶解することを特徴とするスクラップからの有価金属の回収方法。
【請求項２】
カソードとして白金等の不溶性電極を使用することを特徴とする請求項１記載のスクラップからの有価金属の回収方法。
【請求項３】
有価金属を含有するスクラップを電解し有価金属を回収する装置であって、スクラップを入れるアノードボックス、白金等の不溶性電極からなるカソード、該カソードをイオン交換膜又は隔膜で仕切るとともに、該カソード側に酸を入れて独立循環させる構造を備え、スクラップ溶解槽に希酸又はアルカリを入れて、電解によりスクラップを溶解することを特徴とするスクラップからの有価金属の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクラップに含有されている有価金属をコスト安く処理でき、かつ有毒ガス等を発生させない、安全かつ効率のよいスクラップからの有価金属の回収方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路の大きな進展に伴い、回路設計や各種の電気・電子素子の形成のために、様々な薄膜が形成されている。その中でスパッタリングターゲット材等として、インジウム、イリジウム、銀、アンチモン、セレン、テルル、ゲルマニウム、クロム、錫等の金属元素が単独、合金又は酸化物等の化合物の形態で使用されている。
前記スパッタリングターゲットを例にとって説明すると、例えばターゲットはスパッタリングの経過とともに特定区域のみが侵食（エロージョン）していくが、その侵食していく部分のターゲット残量が殆ど無くなった時点で、新しいターゲットに交換し、再度薄膜を形成する操作が行われている。
【０００３】
このようなスパッタリング成膜工程において、使用後のターゲットはエロージョン部を除き大半が残存している。また、新規ターゲットを製作する工程においても、ターゲットの形状に仕上げる段階で、切削屑等の多量の端材が発生する。さらに、るつぼ材、触媒、電極材等に多くの有価金属が使用されており、スクラップが発生する。これらのスクラップは廃棄されることもあるが、貴金属等の高価な材料が含まれていることが多いので、これらのスクラップからの有価金属を回収することが行われている。
【０００４】
一般に、上記のようなスクラップからの有価金属の回収の場合、酸あるいはアルカリ浸出を行っており、大量の酸又はアルカリ溶液が必要とされている。したがって、このような大量の酸又はアルカリ溶液を処理するための処理設備が当然必要とされていた。このような大量の処理は設備費が高くなり、また非能率的なのでコスト高となる問題があった。
また、このような処理法による回収の際に、スクラップに含有される材料によっては、有毒ガスが発生するという問題があった。例えば、砒素（Ａｓ）、燐（Ｐ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、セレン（Ｓｅ）等の元素は、ＡｓＨ３（アルシン）、ＰＨ３（ホスフィン）、ＳｂＨ３（スチビン）、ＢｉＨ３（ビスムチン）、Ｈ２Ｓｅ（セラン）等の有毒ガスを発生するという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、大量の酸又はアルカリ溶液やそのための処理設備を必要とせず、また有毒ガスの発生の虞がない、効率的なスクラップからの有価金属の回収方法及び装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を行なった結果、電解法を改善することにより、効率的に安全かつ安定して製造できるとの知見を得た。本発明はこの知見に基づき、
１．有価金属を含有するスクラップを電解し有価金属を回収する方法において、スクラップをアノードボックスに入れるとともに、カソード側をイオン交換膜又は隔膜で仕切り、該カソード側に酸を入れて循環させ、スクラップ溶解槽に希酸又はアルカリを入れて、電解によりスクラップを溶解することを特徴とするスクラップからの有価金属の回収方法
２．カソードとして白金等の不溶性電極を使用することを特徴とする上記１記載のスクラップからの有価金属の回収方法
３．有価金属を含有するスクラップを電解し有価金属を回収する装置であって、スクラップを入れるアノードボックス、白金等の不溶性電極からなるカソード、該カソードをイオン交換膜又は隔膜で仕切るとともに、該カソード側に酸を入れて独立循環させる構造を備え、スクラップ溶解槽に希酸又はアルカリを入れて、電解によりスクラップを溶解することを特徴とするスクラップからの有価金属の回収装置
を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の対象となるスクラップは、主としてVａ，VIａ，VIII族の元素が対象となる。特に、酸又はアルカリに溶解し難い又は耐食性のある金属スクラップの溶解・抽出に有効である。
図１は本発明のスクラップからの有価金属の回収装置の概要を示す説明図である。
本発明の有価金属の回収装置は、図１に示すように、スクラップ溶解槽１を備え、該溶解槽１内にアノードボックス２、アノード３、カソード４及びイオン交換膜又は隔膜５を有する。また、スクラップ溶解槽１に併設させてカソード液循環槽６が設けられており、該カソード液循環槽６とスクラップ溶解槽１とを結合するカソード液循環用パイプ７を備えている。
このような装置を使用して、有価金属を含有するスクラップ８をアノードボックス２に入れる。カソード４はイオン交換膜又は隔膜５で仕切られており、該カソード側に酸又はアルカリを入れて循環させる。これは液の導電性を持たせるためである。カソード４には白金板等の不溶性電極を使用する。
【０００８】
スクラップ溶解槽１に塩酸、硫酸、水酸化ナトリウム等の希酸又はアルカリ溶液９を入れて、電解によりスクラップ８を溶解する。このように、電気化学的に溶解する場合には水素と結びつかないので、被処理材に例えばＡｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ等の元素が混入していても、前記のようなＡｓＨ３（アルシン）、ＰＨ３（ホスフィン）、ＳｂＨ３（スチビン）、ＢｉＨ３（ビスムチン）、Ｈ２Ｓｅ（セラン）等の有毒ガスを発生することはない。
スクラップ８は、電気を流すことにより一部の金属は溶け出して溶液となる。上記の通り、カソード４側にはイオン交換膜又は隔膜５で仕切られており電着しないため、溶液に濃縮していく。また、溶け出さないものはスラッジとして残留し、金属の分離が可能となる。
【０００９】
【実施例】
次に、実施例について説明する。なお、この実施例は理解を容易にするためのものであり、本発明を制限するものではない。すなわち、本発明の技術思想の範囲内での他の実施例及び変形は、本発明に含まれるものである。
【００１０】
（実施例１）
図１に示すような装置を使用して、Ｗ及びＩｎ１０ｗｔ％を含有する約１ｋｇのスクラップをアノードボックスにいれた。電解液には硫酸を使用してｐＨ２に調整し、カソードボックス内の硫酸濃度は２Ｎで実施した。
また、カソードにはチタン板をアノードには白金板を使用した。カソード液循環槽は、カソード液循環用パイプを介して２Ｎの硫酸を循環させた。
スクラップ溶解槽内の浴温は２５°Ｃ、電流密度２Ａ／ｄｍ２で実施した。
これにより、電解開始から５時間後に、Ｉｎ濃度５ｇ／ＬのｐＨ１のインジウム濃縮液を得た。また、アノードボックスには、Ｗ、セラミックス等の残渣を得ることができた。
【００１１】
（実施例２）
ＩｎＰ含有スクラップ１ｋｇをアノードボックスに入れ、図１に示すような装置で溶解した。電解液には硫酸を使用してｐＨ２に調整し、カソードボックス内の硫酸濃度は１Ｎで実施した。
カソードにはチタン板をアノードには白金板を使用した。カソード液循環槽とはカソード液循環用パイプを介して１Ｎの硫酸を循環させた。
スクラップ溶解槽内の浴温は２０°Ｃ、電流密度３Ａ／ｄｍ２で実施した。
最終的にＩｎ濃度５０ｇ／Ｌとなった。回収率は９０％であった。また、アノードボックスには、セラミックス等の残渣があった。
【００１２】
（実施例３）
ＩｎとＳｂを含有するスクラップ１ｋｇをアノードボックスに入れ、図１に示すような装置で溶解した。電解液には硫酸を使用してｐＨ２に調整し、カソードボックス内の硫酸濃度は１Ｎで実施した。
カソードにはチタン板をアノードには白金板を使用した。カソード液循環槽とはカソード液循環用パイプを介して硫酸アンモニウム液を循環させた。また、スクラップ溶解槽内の浴温は４０°Ｃ、電流密度１Ａ／ｄｍ２で実施した。
Ｉｎは溶解し、Ｓｂは残渣として残った。Ｓｂ中にはＩｎ１ｗｔ％が残留しているのみであった。なお、これは必要に応じて次の精製工程に回すことができる。
【００１３】
（実施例４）
Ｃｏ含有スクラップ１ｋｇをアノードボックスに入れ、図１に示すような装置で溶解した。電解液には硫酸を使用してｐＨ２に調整し、カソードボックス内の硫酸濃度は１Ｎで実施した。
カソードにはチタン板をアノードには白金板を使用した。カソード液循環槽とはカソード液循環用パイプを介して１Ｎの硫酸を循環させた。
スクラップ溶解槽内の浴温は１０°Ｃ、電流密度５Ａ／ｄｍ２で実施した。
最終的にＣｏ濃度１００ｇ／Ｌとなった。回収率は９５％であった。また、アノードボックスには、酸化物等の残渣があった。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、大量の酸又はアルカリ溶液やそのための処理設備を必要とせず、また有毒ガスの発生の虞がなく、効率的にスクラップから有価金属を回収できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクラップからの有価金属の回収装置の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
１  スクラップ溶解槽
２  アノードボックス
３  アノード
４  カソード
５  イオン交換膜又は隔膜
６  カソード液循環槽
７  カソード液循環用パイプ７
８  スクラップ
９  希酸又はアルカリ溶液
【図１】
0003998951.tif 000002