(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛焼鉱の硫酸溶液による浸出液を分液し、分液後の一方の浸出液に亜鉛末を添加、混合し、銅を分離、除去して得られた浸出液と、前記した分液後の他方の浸出液とを混合し浸出液中の銅濃度を調整することを特徴とする湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整方法。
【請求項２】
亜鉛焼鉱を硫酸溶液で浸出する浸出槽(1) の出側に配設された浸出液の固液分離装置(2) と該固液分離装置(2) の後工程として配設された清浄槽(60)とを接続する第１の送液系統(101) と、該第１の送液系統(101) から分岐されると共に前記清浄槽(60)に接続された第２の送液系統(102) とを有し、該第２の送液系統(102) に、亜鉛末の槽内への供給装置(40a) を付設した浸出液脱銅槽(40)と、該浸出液脱銅槽(40)内から流出する浸出液の固液分離装置(50)と、該固液分離装置(50)から流出する浸出液の前記清浄槽(60)への送液系統(102c)が配設されたことを特徴とする湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整方法および調整設備に関し、特に、脱銅工程で得られる残渣中の銅品位が高く、さらには脱銅工程における浸出液中の銅の沈降性に優れた湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整方法および調整設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
湿式亜鉛製錬工程においては、亜鉛精鉱を焙焼し、得られた亜鉛焼鉱を硫酸溶液で溶解し、得られた溶解液である浸出液を電解し亜鉛（：電気亜鉛）を製造する。
この場合、浸出液中に銅（Cu）、コバルト（Co）などの重金属不純物が存在すると亜鉛電解時に亜鉛中に析出して亜鉛の純度が低下するばかりでなく亜鉛電解時の電流効率が著しく低下する。
【０００３】
このため、亜鉛（Zn）の電解採取においては、浸出液中のCu、CoなどZnより貴な不純物を電解前に除去する清浄工程が必要になる。
図２および図３に、従来の湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整設備、浸出液中不純物の除去設備に係る工程図を示す。
図２は、銅の分離、除去工程における固液分離装置としてシックナを用いた方式を示し、図３は、銅の分離、除去工程における固液分離装置としてフィルタープレスを用いた方式を示す。
【０００４】
図２において、１は亜鉛焼鉱の浸出槽（：溶解槽）、1bは硫酸溶液（：浸出液）、２は亜鉛焼鉱の溶解液である浸出液の固液分離装置（：中性シックナ）、2b、4b、5Aa 、6b、8bは浸出液、３は浸出液を昇温するための熱交換器、４は亜鉛末の添加によってCu2+の一部を置換、析出するための浸出液脱銅槽（以下脱銅槽とも記す）、4aは亜鉛末の浸出液脱銅槽４内への供給装置、4c、6c、8cは攪拌機駆動装置、5Aはシックナ、5Ab は銅回収工程、６はCo2+、Ni2+、Cu2+を置換、析出するための清浄槽（以下脱コバルト槽とも記す）、6aは清浄槽６内へ亜鉛末および亜砒酸を供給する供給装置、７、９はフィルタープレス、８はCdを置換、析出するための清浄槽（以下脱カドミウム槽とも記す）、8aは亜鉛末の清浄槽８内への供給装置、10は亜鉛電解槽、11は硫酸溶液である電解尾液の浸出槽１への供給配管、21は高温高酸溶解槽、71はコバルト回収工程、91はカドミウム回収工程、Ｐはポンプを示す。
【０００５】
また、図３において、5Bはフィルタープレス、5Bb は銅回収工程を示し、その他の符号は図２と同様の内容を示す。
図２に示す従来の湿式亜鉛製錬の浸出工程、清浄工程においては、先ず、浸出槽１に、亜鉛精鉱を焙焼して得られた亜鉛焼鉱、亜鉛電解槽10で使用された硫酸溶液である電解尾液および過マンガン酸カリウム（KMnO4)などの酸化剤が供給され、亜鉛焼鉱が浸出（：溶解）される。
【０００６】
得られた浸出液は、固液分離装置２を経由して脱銅槽４に送液され、脱銅槽４に供給される亜鉛末と混合、攪拌された後、シックナ5Aに送液される。
シックナ5Aを経由した浸出液は、熱交換器３で約60〜80℃に昇温後、清浄槽（：脱コバルト槽）６において、清浄槽６に供給される亜鉛末および亜砒酸と混合、攪拌された後、フィルタープレス７に送液される。
【０００７】
フィルタープレス７を経由した浸出液は、清浄槽（：脱カドミウム槽）８において、清浄槽８に供給される亜鉛末と混合、攪拌された後、フィルタープレス９に送液される。
フィルタープレス９を経由した清浄後の浸出液は、亜鉛電解槽10に送液され、硫酸亜鉛の電解により電気亜鉛が製造される。
【０００８】
亜鉛電解槽10で亜鉛濃度が低下した浸出液（：電解尾液）は、浸出槽１に循環供給され、亜鉛が補給される。
上記した浸出、清浄、亜鉛電解工程においては、亜鉛焼鉱が浸出されると共に、下記の反応によってFe、As、Sb、Ge、Cu、Co、Ni、Cdである不純物が除去される。
【０００９】
〔浸出槽１、固液分離装置２におけるFe、As、Sb、Geの除去：〕
浸出液中のFe2+が酸化剤で酸化されて生成したFe(OH)3 の沈澱時に、As、Sb、Geが共沈して除去される。
〔脱銅槽４、シックナ5AにおけるCuの除去：〕
下記式(1) による置換、析出（：沈澱）反応によってCuが析出し、析出したCuはシックナ5Aによって、浸出液と分離され、分離されたCuは銅回収工程5Ab に送られる。
【００１０】
Cu2+＋Zn→Zn2+＋Cu↓………(1)
なお、析出したCuの分離法としては、図３に示すように、フィルタープレス5Bを用いることも可能である。
〔清浄槽（：脱コバルト槽）６、フィルタープレス７におけるCo、Niの除去：〕
Co、Niの除去を完全に行うために、亜鉛末と共に亜砒酸を添加し、Co、Niを置換、析出し、析出したCo、Niはフィルタープレス７によって、浸出液と分離され、分離されたCoはコバルト回収工程71に送られる。
【００１１】
この場合、残留するCu2+が置換、析出しCo、Niと共沈する。
〔清浄槽（：脱カドミウム槽）８、フィルタープレス９におけるCdの除去：〕
浸出液への亜鉛末の添加、混合によって、Cdが置換、析出し、析出したCdはフィルタープレス９によって、浸出液と分離され、分離されたCdはカドミウム回収工程91に送られる。
【００１２】
以上、従来の湿式亜鉛製錬における浸出、清浄工程について説明したが、前記した図２、図３に示す清浄槽（：脱コバルト槽）６におけるCo、Niの置換、析出に際しては、Cuとの共沈が必要であり、清浄槽（：脱コバルト槽）６の浸出液中のCu2+イオン濃度を一定の範囲内に制御する必要がある。
すなわち、脱銅槽４において亜鉛末を一定量以上添加し、Cu2+をCuとして置換、析出すると、脱コバルト槽６に供給される浸出液中のCu2+濃度が、Co、Niとの共沈に必要な量より低下し、Co2+、Ni2+の除去が進行せず、亜鉛電解槽10へ供給される浸出液中の不純物量が増加する。
【００１３】
逆に、脱銅槽４における亜鉛末の添加量が一定量以下の場合、脱銅槽４におけるCu2+のCuへの置換、析出量が減少し、脱コバルト槽６への銅負荷が増し、Co2+、Ni2+の除去が進行せず、亜鉛電解槽10へ供給される浸出液中の不純物量が増加する。
すなわち、湿式亜鉛製錬の清浄工程においては、脱銅槽４による浸出液中の銅濃度の調整が重要となるが、従来、下記の問題点(1) 、(2) があった。
【００１４】
(1)脱銅工程の固液分離装置で得られる残渣中のCu品位の問題：
図２のシックナ5Aもしくは図３のフィルタープレス5Bで得られる残渣中のCu品位が低く、銅回収工程5Ab 、5Bb での負荷が大であった。
(2)脱銅工程で置換、析出するCuの沈降性の問題：
図２の脱銅槽４で置換、析出するCuのシックナ5Aにおける沈降性が悪く、浸出液の送液量を制限するか、送液量を増加するためにシックナの容積を増加する必要があった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した従来技術の問題点を解決し、脱銅工程で得られる残渣中の銅品位が高く、さらには、脱銅工程における浸出液中の銅の沈降性に優れた湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整方法および調整設備を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、亜鉛焼鉱の硫酸溶液による浸出液を分液し、分液後の一方の浸出液に亜鉛末を添加、混合し、銅を分離、除去して得られた浸出液と、前記した分液後の他方の浸出液とを混合し浸出液中の銅濃度を調整することを特徴とする湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整方法である。
【００１７】
前記した第１の発明の浸出液中銅濃度の調整方法は、さらに、該調整方法で銅濃度を調整した混合浸出液に、亜鉛末と、亜砒酸、亜アンチモン酸、酒石酸アンチモンおよび酒石酸アンチモンカリウムから選ばれた１種または２種以上とを添加、混合した後、該混合浸出液中の析出物を分離、除去する湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中不純物の除去方法に好適に用いられる（第１の発明の好適態様）。
【００１８】
また、前記した第１の発明、第１の発明の好適態様においては、前記した混合によって得られる浸出液中のCu2+濃度が所定のCu2+濃度Ｍ0 となるように、浸出液の分液比を調整することが好ましい。
さらに、前記した第１の発明、第１の発明の好適態様においては、分液前の浸出液など亜鉛末添加前の浸出液（：亜鉛末未添加の状態の浸出液）のCu2+濃度Ｍを分析し、混合して得られる浸出液のCu2+濃度が所定のCu2+濃度Ｍ0 となるように、下記式(2) 、(3) に基づいて分液比（：Ｆ1 ／Ｆ2 ）および前記した分液後の一方の浸出液中への亜鉛末の添加（：供給）量Ｘを制御することが、より好ましい。
【００１９】
分液比＝Ｆ1 ／Ｆ2 ＝（Ｍ0 ）／（Ｍ−Ｍ0 ）………(2)
前記した分液後の一方の浸出液中への亜鉛末の添加（：供給）量Ｘ(mol-Zn/hr) ≧（1000Ｆ2 ）×Ｍ(mol-Cu2+ /l- 浸出液) …………(3)
なお、上記式(2) 、(3) 中、Ｆ1 は前記した分液後の一方の浸出液の処理量（または流量）(m3/hr) 、Ｆ2 は前記した分液後の他方の浸出液の処理量（または流量）(m3/hr) を示す。
【００２０】
また、Ｍ0 は、前記した混合して得られる浸出液の所定のCu2+濃度である。
すなわち、Ｍ0 は、亜鉛末、亜砒酸、亜アンチモン酸などの薬剤添加による反応（＝Co、Ni除去反応）が生じない状態での混合浸出液の目標Cu2+濃度を示し、脱コバルト前の浸出液中のCo2+濃度またはCo2+濃度およびNi2+濃度の両者から設定することができる。
【００２１】
第２の発明は、亜鉛焼鉱を硫酸溶液で浸出する浸出槽１の出側に配設された浸出液の固液分離装置２と該固液分離装置２の後工程として配設された清浄槽60とを接続する第１の送液系統101 と、該第１の送液系統101 から分岐されると共に前記清浄槽60に接続された第２の送液系統102 とを有し、該第２の送液系統102 に、亜鉛末の槽内への供給装置40a を付設した浸出液脱銅槽40と、該浸出液脱銅槽40内から流出する浸出液の固液分離装置50と、該固液分離装置50から流出する浸出液の前記清浄槽60への送液系統102cが配設されたことを特徴とする湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整設備である。
【００２２】
前記した第２の発明の浸出液中銅濃度の調整設備は、さらに、前記清浄槽(60)に、該槽内へ亜鉛末と、亜砒酸、亜アンチモン酸、酒石酸アンチモンおよび酒石酸アンチモンカリウムから選ばれる１種または２種以上とを供給する供給装置(60a) および該槽内から流出する浸出液の固液分離装置(70)が配設された湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中不純物の除去設備に好適に用いられる（第２の発明の好適態様）。
【００２３】
なお、前記した第２の発明、第２の発明の好適態様においては、前記した第１の送液系統101 、第２の送液系統102 に、下記▲１▼〜▲４▼のいずれかの方式で浸出液流量計FM1 、FM2 、浸出液流量調節弁CVを付設することが好ましい。
▲１▼：第１の送液系統101 および第２の送液系統102 の両者に浸出液流量計FM1 、FM2 を付設すると共に、第２の送液系統102 を分岐した後の第１の送液系統101 である送液系統101bおよび第２の送液系統102 の内、少なくともいずれかの送液系統に浸出液流量調節弁CVを付設する。
【００２４】
▲２▼：第１の送液系統101 であって第２の送液系統102 を分岐する前の送液系統101aに浸出液流量計FM1 を付設すると共に、第２の送液系統102 を分岐した後の第１の送液系統101 である送液系統101bおよび第２の送液系統102 の内、少なくともいずれかの送液系統に浸出液流量調節弁CVを付設する。
▲３▼：第１の送液系統101 であって第２の送液系統102 を分岐した後の第１の送液系統101 である送液系統101bに浸出液流量計FM1 を付設すると共に、第２の送液系統102 に浸出液流量調節弁CVを付設する。
【００２５】
▲４▼：第２の送液系統102 に浸出液流量計FM2 を付設すると共に、第２の送液系統102 を分岐した後の第１の送液系統101 である送液系統101bに浸出液流量調節弁CVを付設する。
また、前記した第２の発明、第２の発明の好適態様においては、前記した第１の送液系統101 、第２の送液系統102 であって浸出液脱銅槽40の上流側の送液系統102aの内、少なくともいずれかの送液系統に銅濃度分析計20を付設することが好ましい。
【００２６】
さらに前記した第２の発明、第２の発明の好適態様の浸出液中銅濃度の調整設備、浸出液中不純物の除去設備においては、前記した第１の送液系統101 および第２の送液系統102 に、前記した▲１▼〜▲４▼のいずれかの方式で浸出液流量計FM1 および／または浸出液流量計FM2 と、浸出液流量調節弁CVとを付設し、前記した第１の送液系統101 、第２の送液系統102 であって浸出液脱銅槽40の上流側の送液系統102aの内、少なくともいずれかの送液系統に銅濃度分析計20を付設すると共に、(1) 該銅濃度分析計20で得られる銅濃度の分析値Ｍ、(2) 清浄槽60へ送液する浸出液（：全浸出液）の目標Cu2+濃度Ｍ0 および(3) 浸出液流量計FM1 および／または浸出液流量計FM2 で得られる流量測定値の３者に基づき浸出液流量調節弁CVの開度を制御する制御装置100 を付設することが、より好ましい。
【００２７】
また、上記した制御装置100 は、下記式(2) 、(4) に基づいて浸出液流量調節弁CVの開度を制御する制御装置であることが、より好ましい。
Ｆ1 ／Ｆ2 ＝（Ｍ0 ）／（Ｍ−Ｍ0 ）………(2)
Ｆ1 ＝Ｆ−Ｆ2 …………………………………(4)
なお、上記式(2) 、(4) 中、Ｆは第１の送液系統101 であって第２の送液系統102 を分岐する前の送液系統101aを送液される浸出液の流量、Ｆ1 は清浄槽60へ直接送液する浸出液の流量、Ｆ2 は脱銅槽40へ送液する浸出液の流量、Ｍは前記した銅濃度分析計20で得られる銅濃度の分析値、Ｍ0 は清浄槽60へ送液する浸出液（：全浸出液）の目標Cu2+濃度を示す。
【００２８】
なお、前記した清浄槽60へ送液する浸出液（：全浸出液）の目標Cu2+濃度Ｍ0 は、該浸出液のCo2+濃度または該浸出液のCo2+濃度およびNi2+濃度から決定することが好ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明者らは、前記した従来技術の問題点を解決するため鋭意検討した結果、下記浸出液中銅濃度の調整方法、調整設備に想到した。
すなわち、図２、図３に示す脱銅槽４への亜鉛末添加量の制御による従来の清浄槽（：脱コバルト槽）６浸出液中のCu2+濃度の制御（：全浸出液を対象とする部分脱銅）に対して、発想を全く転換し、亜鉛焼鉱の浸出液を分液し、分液後の一方の浸出液に該浸出液中のCu2+の全量が置換、析出するために必要な十分な量の亜鉛末を添加し、Cu2+を除去し、得られた浸出液と、分液後のCu2+を含有する他方の浸出液とを混合することによって、浸出液中のCu2+濃度を所定の値に制御する浸出液中銅濃度の調整方法、調整設備に想到した。
【００３０】
上記した分液後の一方の浸出液を全量脱銅し、得られた浸出液を分液後の他方の浸出液と混合し、清浄槽（：脱コバルト槽）へ供給することによって、浸出液中のCoを安定して高除去率で除去することが可能であると共に、脱銅工程において高いCu品位の残渣を得ることが可能となり、さらには脱銅工程における浸出液中のCuの沈降性を大幅に向上することが可能となった。
【００３１】
すなわち、第１の発明の骨子は、亜鉛焼鉱の浸出液を分液し、分液後の一方の浸出液に亜鉛末を添加し、Cuを置換、析出、分離、除去した後の浸出液と、分液後の他方の浸出液とを混合し浸出液中の銅濃度を調整する湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整方法である。
また、第１の発明の好適態様の骨子は、前記した第１の発明において、得られた混合浸出液に、亜鉛末と、亜砒酸、亜アンチモン酸、酒石酸アンチモンおよび酒石酸アンチモンカリウムから選ばれる１種または２種以上とを添加し、Coを置換、析出し、Cuと共沈せしめ、分離、除去する湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中不純物の除去方法である。
【００３２】
第２の発明の骨子は、亜鉛焼鉱の硫酸溶液による浸出液の固液分離装置２と清浄槽（：脱コバルト槽）60とを接続する第１の送液系統101 と、該第１の送液系統101 から分岐されると共に前記清浄槽60に接続された第２の送液系統102 を有し、該第２の送液系統102 に、亜鉛末の供給装置40a を付設した浸出液脱銅槽（：脱銅槽）40と、該脱銅槽40内から流出する浸出液の固液分離装置50と、該固液分離装置50から流出する浸出液の前記清浄槽60への送液系統102cが配設された湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整設備である。
【００３３】
第２の発明の好適態様の骨子は、前記した第２の発明において、前記清浄槽60に、該槽内への亜鉛末と、亜砒酸、亜アンチモン酸、酒石酸アンチモンおよび酒石酸アンチモンカリウムから選ばれる１種または２種以上とを供給する供給装置60a および該槽内から流出する浸出液の固液分離装置70を配設した湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中不純物の除去設備である。
【００３４】
以下、本発明を、図面を参照して説明する。
図１に、本発明の湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整設備、浸出液中不純物の除去設備に係る工程図の一例を示す。
図１において、Ａ部が本発明の浸出液中銅濃度の調整設備の一例を示し、Ｂ部が本発明の浸出液中不純物の除去設備の一例を示す。
【００３５】
図１において、20はCu濃度分析計（：Cu濃度自動分析計）、40はCu2+の一部を置換、析出するための浸出液脱銅槽（：脱銅槽）、40a は亜鉛末の脱銅槽40内への供給装置、40b 、50a 、60b は浸出液、40c 、60c は攪拌機駆動装置、50はシックナなどの固液分離装置、50b は銅回収工程、51は貯液槽、60はCo2+、Ni2+、Cu2+を置換、析出するための清浄槽（：脱コバルト槽）、60a は清浄槽60内へ亜鉛末と、亜砒酸、亜アンチモン酸、酒石酸アンチモンおよび酒石酸アンチモンカリウムから選ばれる１種または２種以上とを供給する供給装置、70はフィルタープレスなどの固液分離装置、100 は制御装置を示す。
【００３６】
また、101 は浸出槽１の出側に配設された浸出液の固液分離装置２と該固液分離装置２の後工程として配設された清浄槽（：脱コバルト槽）60とを接続する第１の送液系統、101aは第１の送液系統101 であって第２の送液系統102 を分岐する前の送液系統、101bは第１の送液系統101 であって第２の送液系統102 を分岐した後の第１の送液系統101 、102 は第１の送液系統101 から分岐されると共に清浄槽60に接続された第２の送液系統、102aは第１の送液系統101 から分岐されると共に脱銅槽40に接続された送液系統、102bは脱銅槽40と固液分離装置50とを接続する送液系統、102cは固液分離装置50から流出する浸出液の脱コバルト槽60への送液系統、103 は固液分離装置50で分離された種結晶を含むスラリー（または濾過ケーキ）の脱銅槽40への返送系統、CVは浸出液流量調節弁、Ｆは浸出槽１から流出する浸出液の流量、Ｆ1 は第１の送液系統101 （送液系統101a、101b）を経由して清浄槽60へ直接送液する浸出液の流量、Ｆ2 は送液系統102 （送液系統102a）を経由して脱銅槽40へ送液する浸出液の流量、FM1,FM2 は浸出液流量計、ｌ1,ｌ2,ｌ3,ｌ4,ｌ5 は送液配管、Ｐはポンプを示し、その他の符号は図２、図３と同様の内容を示す。
【００３７】
また、制御装置100 は、銅濃度分析計20で得られる銅濃度の分析値Ｍ、清浄槽60へ送液する浸出液（：全浸出液）の目標Cu2+濃度Ｍ0 および浸出液流量計FM1 、FM2 で得られる流量測定値Ｆ、Ｆ2 の４者に基づき浸出液流量調節弁CVの開度を制御する制御装置であり、下記式(5) で規定される流量Ｆ2 となるように、浸出液流量調節弁CVの開度を制御する制御装置である。
【００３８】
Ｆ2 ＝〔（Ｍ−Ｍ0 ）／Ｍ〕×Ｆ………(5)
なお、上記した清浄槽60へ送液する浸出液（：全浸出液）の目標Cu2+濃度Ｍ0 は、該浸出液のCo2+濃度から決定する。
また、図１に示す固液分離装置50としては、フィルタープレスなどの固液分離装置を用いることも可能であり、固液分離の方式は制限されない。
【００３９】
これは、本発明によれば、固液分離装置50としてシックナ、フィルタープレスなどいずれの固液分離装置を用いた場合も、固液分離後に得られる残渣中のCu品位を高めることが可能なためである。
図１に示す浸出液中銅濃度の調整設備Ａ、浸出液中不純物の除去設備Ｂにおいては、浸出槽１から固液分離装置（：中性シックナ）２、熱交換器３を経由して送液された浸出液を分液し、分液後の一方の浸出液を、送液系統101bによって清浄槽（：脱コバルト槽）60へ、直接、送液する。
【００４０】
一方、分液後の他方の浸出液を、送液系統102aによって脱銅槽40へ送液し、脱銅槽40で得られた析出Cuを含有する浸出液を送液系統102bによって固液分離装置50に送液し、析出Cuを除去した後の浸出液を送液系統102cによって清浄槽（：脱コバルト槽）60へ送液しCoを除去する。
脱銅槽40においては、好ましくは、供給される浸出液中のCu2+と当量以上の亜鉛末を添加し、浸出液中のCu2+を全てCuとして置換、析出せしめ、得られた浸出液を送液系統102bによって固液分離装置50に送液し、浸出液中のCu2+、Cuを実質的に全て除去した後、送液系統102cによって清浄槽（：脱コバルト槽）60へ送液する。
【００４１】
上記した方法によれば、脱銅槽40において、好ましくは、供給される浸出液中のCu2+イオンの量に対して当量以上の亜鉛末を添加、混合することによって、シックナ、フィルタープレスなどいずれの固液分離装置50を用いた場合も、高いCu品位の残渣を得ることが可能となり、さらには、浸出液中のCuの沈降性が大幅に向上した。
【００４２】
固液分離装置50で得られた固形分を含むスラリーまたはケーキは銅回収工程50b へ送給される。
なお、本発明において固液分離装置50としてシックナを用いる場合、固液分離装置50で得られた固形分を含むスラリーまたはケーキの一部を種結晶として返送系統103 を経由し脱銅槽40に返送することによって、沈降性をさらに改善することができる。
【００４３】
一方、分液後の他方の浸出液は、送液系統101bによって、直接、清浄槽（：脱コバルト槽）60へ送液するか、もしくは脱銅槽40で脱銅された浸出液と混合後、清浄槽60へ送液する。
上記した本発明の方法、設備によれば、脱銅槽40から供給されるCu2+濃度が実質的に０の浸出液と浸出槽１で得られた浸出液と同一のCu2+濃度の浸出液との混合によって、清浄槽60に供給される浸出液のCu2+濃度を制御し、清浄槽（：脱コバルト槽）60におけるCo2+の置換、析出、Cuとの共沈を十分行うことができると共に、後記の実施例に示されるように、脱銅工程において高いCu品位の残渣を得ることが可能となり、さらには脱銅工程における浸出液中のCuの沈降性が大幅に向上した。
【００４４】
さらに、前記した本発明においては、図１に示すように、浸出液流量計FM1 、FM2 、浸出液流量調節弁CVによって、清浄槽60へ送液する浸出液（：全浸出液）のCu2+濃度が所定の濃度となるように、脱銅槽40へ送液する浸出液、清浄槽60へ直接送液する浸出液の分液比を調整することが好ましい。
このためには、脱銅槽40を経由する送液系統102 へ分液する液量と送液系統101bへ分液する液量を、浸出液中のCu2+濃度に基づいて決定することが好ましい。
【００４５】
さらに具体的には、分液前の浸出液など亜鉛末添加前の浸出液（：亜鉛末未添加の状態の浸出液）のCu2+濃度Ｍを分析し、清浄槽60へ送液する浸出液（：全浸出液）のCu2+濃度が所定のCu2+濃度Ｍ0 となるように、下記式(2) に基づいて分液比（：Ｆ1 ／Ｆ2 ）を制御し、さらには下記式(3) に基づいて脱銅槽40へ供給する亜鉛末の供給量を制御することが好ましい。
【００４６】
分液比＝Ｆ1 ／Ｆ2 ＝（Ｍ0 ）／（Ｍ−Ｍ0 ）………(2)
脱銅槽40へ供給する亜鉛末の供給量Ｘ(mol-Zn/hr) ≧（1000Ｆ2 ）×Ｍ(mol-Cu2+ /l- 浸出液) …………(3)
なお、前記したように、Ｍ0 は、脱コバルト前の浸出液中のCo2+濃度またはCo2+濃度およびNi2+濃度の両者から設定することができる。
【００４７】
すなわち、上記した本発明における銅濃度の最適制御方法は下記のとおりであり、前記した図１に示す制御装置100 によって制御することが可能である。
〔最適制御方法：〕
▲１▼浸出槽１から流出する浸出液中のCu2+濃度Ｍの分析（：Cu濃度自動分析計20）
▲２▼清浄槽60に供給される全浸出液（：流量＝Ｆ1 ＋Ｆ2 ）の目標Cu2+濃度Ｍ0 の設定
▲３▼浸出槽１から流出する浸出液の流量Ｆの測定
▲４▼脱銅槽40に供給される浸出液の流量Ｆ2 の測定
▲５▼脱銅槽40に供給する浸出液の流量Ｆ2 の設定（：前記式(5) に基づく）→浸出液流量調節弁CVの制御
▲６▼脱銅槽40に供給される浸出液の流量Ｆ2 の測定→上記▲５▼の制御
▲７▼脱銅槽40に供給する亜鉛末の供給量Ｘの設定（：前記式(3) に基づく）（脱銅槽40に供給される浸出液のCu2+量に対して当量以上）
以上述べた本発明の方法、装置によれば、下記の優れた効果が得られる。
【００４８】
(1)清浄槽（：脱コバルト槽）におけるCo2+の置換、析出、Cuとの共沈を、安定して十分に行うことができる。
(2)脱銅工程において高いCu品位の残渣を得ることが可能となった。
(3)脱銅工程における浸出液中のCuの沈降性が大幅に向上する。
(4)脱銅工程における浸出液の処理量が低下し、脱銅槽、シックナ、フィルタープレスなど固液分離装置が小型化できる。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に述べる。
（実施例）
前記した図１に示す本発明の湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整設備、浸出液中不純物の除去設備を用いて、不純物の除去試験を行った。
【００５０】
なお、脱銅工程における固液分離装置50としては、シックナを配設した。
本試験における操業条件（試験期間中の平均値）は下記条件であり、清浄槽（：脱コバルト槽）60へ送液する全浸出液（：送液系統101bおよび送液系統102 の両者から清浄槽60へ送液する浸出液）の目標Cu2+濃度Ｍ0 が300mg/l となるように、制御装置100 および前記した最適制御方法によって、浸出液流量調節弁CVの開度を制御した。
【００５１】
なお、上記した目標Cu2+濃度Ｍ0 は、脱コバルト前の浸出液中のCo2+濃度から設定した。
〔操業条件：〕
浸出槽１から流出する浸出液の流量＝Ｆ＝70m3/hr
浸出槽１から流出する浸出液のCu2+濃度Ｍ＝700mg/l
脱銅槽40へ供給する亜鉛末の供給量Ｘ＝脱銅槽40へ供給する浸出液中のCu2+の量の1.25倍当量
清浄槽（：脱コバルト槽）60へ直接送液する浸出液の流量Ｆ1 ＝(3/7) Ｆ＝30m3/hr
脱銅槽40へ送液する浸出液の流量Ｆ2 ＝(4/7) Ｆ＝40m3/hr
清浄槽（：脱コバルト槽）60へ供給する薬剤：亜鉛末＋亜砒酸
熱交換器３出口の浸出液の液温＝85℃
本試験時の固液分離装置（：中性シックナ）２出口の浸出液の平均Co濃度：20mg/lに対して、フィルタープレス70出口の浸出液中の平均Co濃度は、９μg/l であった。
【００５２】
さらに、本試験時の固液分離装置（：シックナ）50出口の浸出液中の懸濁物質の濃度は、45〜80mg/lと低濃度で推移した。
なお、本試験時、脱銅槽40から固液分離装置50に供給される浸出液をサンプリングし、浸出液中の懸濁物質の沈降性を調べた。
すなわち、サンプリングした浸出液を１ｌのメスシリンダに1000ml分取し、５分間静置させた後、上層部：750ml 、下層部：250ml のそれぞれを分取し、濾過した。
【００５３】
次に、それぞれの濾過残渣を水洗、乾燥後、秤量し、下記式(6) で定義される沈降性を求めた。
沈降性＝〔（下層部の残渣量）／（上層部の残渣量＋下層部の残渣量）〕×100 （wt％）………(6)
その結果、沈降性は、94.3wt％であった。
【００５４】
上記した試験結果から、本発明によれば、脱銅工程における浸出液中のCuの沈降性が大幅に向上することが分かった。
さらに、固液分離装置50で得られた残渣のCu品位を分析した結果、残渣中のCu含有量は80wt％、Zn含有量は３wt％であり、本発明によれば、脱銅工程において高いCu品位の残渣を得ることが可能であることが分かった。
【００５５】
（比較例）
前記した図２に示す従来の浸出液中銅濃度の調整設備、浸出液中不純物の除去設備を用いて、不純物の除去試験を行った。
本試験における操業条件（試験期間中の平均値）は、下記のとおりである。
〔操業条件：〕
浸出槽１から流出する浸出液の流量＝Ｆ＝脱銅槽４へ送液する浸出液の流量＝清浄槽（：脱コバルト槽）６へ送液する浸出液の流量＝70m3/hr
浸出槽１から流出する浸出液のCu2+濃度  ＝700mg/l
清浄槽６へ送液する浸出液の目標Cu2+濃度＝300mg/l
脱銅槽４へ供給する亜鉛末の供給量＝〔（脱銅槽４へ供給される浸出液中のCu2+の量）−（清浄槽60へ供給する浸出液中のCu2+の目標の量）〕の1.4 倍当量
清浄槽（：脱コバルト槽）６へ供給する薬剤：亜鉛末＋亜砒酸
熱交換器３出口の浸出液の液温＝85℃
本試験時のシックナ5A出口の浸出液中の懸濁物質の濃度は、200 〜300mg/l と高濃度で推移した。
【００５６】
本試験時に、脱銅槽40からシックナ5Aに供給される浸出液をサンプリングし、前記した実施例と同一の方法で、浸出液中の懸濁物質の沈降性を調べた。
その結果、前記式(6) で定義される沈降性は、21.8wt％であった。
さらに、シックナ5Aで得られた残渣のCu品位を分析した結果、残渣中のCu含有量は50〜60wt％、Zn含有量は６〜10wt％であり、低いCu品位であった。
【００５７】
なお、前記した実施例においては、清浄槽（：脱コバルト槽）60へ供給する薬剤として、亜鉛末と亜砒酸を用いたが、亜砒酸に代えて亜アンチモン酸、酒石酸アンチモン、酒石酸アンチモンカリウム、またはこれら４種の薬剤から選ばれる２種以上を用いても前記した実施例に示される高コバルト除去率を安定して得ることが可能である。
【００５８】
また、前記した実施例においては、脱銅工程における固液分離装置50として、シックナを用いたが、フィルタープレスを用いることもでき、その場合も高いCu品位の残渣を得ることが可能である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、下記の優れた効果が得られる。
(1)清浄槽（：脱コバルト槽）におけるCo2+の置換、析出、Cuとの共沈を、安定して十分に行うことができる。
(2)脱銅工程において高いCu品位の残渣を得ることが可能となった。
【００６０】
(3)脱銅工程における浸出液中のCuの沈降性が大幅に向上する。
(4)脱銅槽、シックナ、フィルタープレスなど固液分離装置が小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整設備（Ａ部）、浸出液中不純物の除去設備（Ｂ部）に係る工程図である。
【図２】従来の湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整設備、浸出液中不純物の除去設備に係る工程図である。
【図３】従来の湿式亜鉛製錬の清浄工程における浸出液中銅濃度の調整設備、浸出液中不純物の除去設備に係る工程図である。
【符号の説明】
１  亜鉛焼鉱の浸出槽（：溶解槽）
1b  硫酸溶液（：浸出液）
２,50   浸出液の固液分離装置
2b,4b,6b,8b,40b,5Aa,50a,60b   浸出液
３  熱交換器
４,40   浸出液脱銅槽（：脱銅槽）
4a,40a  亜鉛末の脱銅槽内への供給装置
4c,6c,8c,40c,60c  攪拌機駆動装置
5A  シックナ
5B，７，９  フィルタープレス
６,60   清浄槽（：脱コバルト槽）
6a,60a  供給装置
８  清浄槽（：脱カドミウム槽）
8a  亜鉛末の脱カドミウム槽内への供給装置
10  亜鉛電解槽
11  電解尾液の浸出槽への供給配管
20  銅濃度分析計（：銅濃度自動分析計）
21  高温高酸溶解槽
5Ab,5Bb,50b   銅回収工程
51  貯液槽
71  コバルト回収工程
91  カドミウム回収工程
100   制御装置
101   送液系統101a,101b から構成される第１の送液系統
102   送液系統102a,102b,102cから構成される第２の送液系統
101a,101b,102a,102b,102c  送液系統
103   固液分離装置で分離された種結晶を含むスラリーまたはケーキの脱銅槽への返送系統
CV  浸出液流量調節弁
Ｆ  浸出槽１から流出する浸出液の流量
Ｆ1   清浄槽60へ直接送液する浸出液の流量
Ｆ2   脱銅槽40へ送液する浸出液の流量
FM1,FM2   浸出液流量計
ｌ1,ｌ2,ｌ3,ｌ4,ｌ5   送液配管
Ｐ  ポンプ
【図１】
0003886652.tif 000002
【図２】
0003886652.tif 000003
【図３】
0003886652.tif 000004