(57)【要約】【課題】アマルガムの加熱に伴って蒸発した水銀を回収できる移動式の金精錬システムを提供する。【解決手段】金を含有するアマルガム２１を加熱する電気炉１１と、電気炉１１から排出されたガスを冷却することにより、水銀を液化させて回収する冷却装置１２と、電気炉１１および冷却装置１２を搭載する自動車１５と、を備える。冷却装置１２を備えるので、電気炉１１の排出ガスから水銀を除去でき、水銀中毒を防止できる。また、水銀２３を回収し、再利用できるので、コストを大幅に削減できる。加えて、自動車１５を備えるので、複数の中小規模の金鉱山について金の精錬を行うことができ、設備コストを大幅に削減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動式の金精錬システムであって、
当該精錬システムは、
金を含有するアマルガムを加熱する電気炉と、
前記電気炉から排出されたガスを冷却することにより、水銀を液化させて回収する冷却装置と、
前記電気炉および前記冷却装置を搭載する自動車と、を備える移動式の金精錬システム。
【請求項２】
請求項１に記載の金精錬システムを用い、金を含有するアマルガムから金を抽出する金精錬方法であって、
当該精錬方法は、
前記電気炉で前記アマルガムを加熱することにより、水銀を蒸発させて金を抽出しながら、前記電気炉から排出されるガスを前記冷却装置で冷却することにより、水銀を液化させて回収する工程と、
前記自動車によって移動する工程と、を含む、金精錬方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アマルガムから金を抽出する金精錬システムおよび金精錬方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金の精錬方法として、シアン化カリウムを用いる青化法がある。また、金の精錬に関する技術は、特開２００４−０１８９３３号公報（以下、「特許文献１」ともいう）に記載される。特許文献１に記載される金の精錬方法では、金鉱石をチオ硫酸塩で浸出し、その浸出液に含まれる金を亜鉛粉末によって置換して析出させる。特許文献１では、チオ硫酸塩としてチオ硫酸アンモニウムを使用すること、および、浸出用の触媒としてニッケルを使用することが提案される。これにより、試薬の消費量を低減できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０１８９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の通り、金の精錬方法として、シアン化カリウムを用いる青化法、および、チオ硫酸塩を用いる方法がある。また、水銀を用いる金アマルガム法もある。金アマルガム法は、例えば、以下の工程を含む。
（１）金原料を液状の水銀に投入し、主に金を水銀に吸い込ませる。これにより、金を含有するアマルガムを得る。
（２）金を含有するアマルガムを加熱し、水銀を蒸発させて除去する。これにより、アマルガムから金を抽出する。
【０００５】
ここで、金原料は、例えば、金を含有する砂、土または泥である。また、金原料には、金鉱石の粉末も用いられ、金を含有する廃棄物の粉末も用いられる。
【０００６】
水銀は人体に有害であるので、国際条約（水銀に関する水俣条約）によって水銀の使用等が規制されている。このため、日本国内では、金アマルガム法が見られない。しかしながら、国際条約は、零細および小規模の金の採掘において、生活の糧として使用される金アマルガム法の改善を目指し、金アマルガム法を禁止しない。このため、発展途上国（例えばフィリピン）に多数点在する中小規模の金鉱山では、金アマルガム法が使用される。これは、金アマルガム法は、坩堝といった加熱用の容器を準備するのみで実施でき、設備コストを極めて低く抑えること可能だからである。また、金アマルガム法の実施には、特別なトレーニングによる技能等が不要であり、容易に実施できるからである。
【０００７】
このような中小規模の金鉱山では、屋外でアマルガムを加熱して水銀を蒸発させる場合もあり、蒸発した水銀が周辺に放散する。また、放散した水銀は、長距離にわたって大気中を移動したり、農作物等に取り込まれた状態で長距離にわたって移動したりする。このため、水銀汚染は、周辺のみならず、他国にまで広がるおそれもある。金アマルガム法での水銀の使用量は、７５０ｔｏｎ／年ともいわれる。このため、中小規模の金鉱山では、作業者および周辺住民の水銀中毒が問題となっている。蒸発した水銀を回収する装置を設置すれば、水銀中毒を防止できるが、回収装置は高価であり、経済的な事情から困難である。したがって、国際条約に従って金アマルガム法から他の方法に移行するまでの間、中小規模の金鉱山にも適用可能な金精錬システムおよび金精錬方法が望まれる。
【０００８】
本発明の目的は、アマルガムの加熱に伴って蒸発した水銀を回収できる金精錬システムおよび金精錬方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態による金精錬システムは、移動式の金精錬システムである。当該精錬システムは、金を含有するアマルガムを加熱する電気炉と、前記電気炉から排出されたガスを冷却することにより、水銀を液化させて回収する冷却装置と、前記電気炉および前記冷却装置を搭載する自動車と、を備える。
【００１０】
本発明の一実施形態による金精錬方法は、上記金精錬システムを用い、金を含有するアマルガムから金を抽出する金精錬方法である。当該精錬方法は、前記電気炉で前記アマルガムを加熱することにより、水銀を蒸発させて金を抽出しながら、前記電気炉から排出されるガスを前記冷却装置で冷却することにより、水銀を液化させて回収する工程と、前記自動車によって移動する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の移動式の金精錬システムは、電気炉から排出されたガスを冷却する冷却装置を備える。このため、電気炉の排出ガスから水銀を除去でき、水銀中毒を防止できる。また、水銀を回収し、再利用できるので、大幅なコスト削減が可能である。加えて、本発明の金精錬システムは、自動車を備え、移動可能である。このため、一つの金精錬システムによって複数の中小規模の金鉱山等について金の精錬を行うことができ、設備コストを大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施形態の移動式の金精錬システムを模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の移動式の金精錬システムの一実施形態ついて、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の移動式の金精錬システムを模式的に示すブロック図である。図１には、金精錬システム１０と、金を含有するアマルガム２１と、抽出された金２２と、回収された水銀２３とを示す。金精錬システム１０は、電気炉１１と、冷却装置１２と、自動車１５と、水銀分析装置１３と、発電機１４と、を備える。また、電気炉１１、冷却装置１２および水銀分析装置１３は、ダクトを介して接続される（実線矢印参照）。このため、ダクトの吸気口に流入したガスは、電気炉１１、冷却装置１２および水銀分析装置１３に、その順で供給された後、大気中に放出される。
【００１５】
電気炉１１は、例えば、坩堝に注入された金を含有するアマルガム２１を加熱する。電気炉１１には、例えば、ジュール熱を利用する電気抵抗炉、電磁誘導電流を利用する低周波誘導炉、渦電流を利用する高周波誘導炉、または、アーク放電の高熱を利用するアーク炉を使用できる。
【００１６】
電気炉１１によって金を含有するアマルガムを加熱すると、先ず、水銀（沸点：３５６．７℃）が蒸発する。このため、坩堝内に金が残留し、アマルガムから金２２が抽出される。
【００１７】
電気炉１１から排出されたガスは、前述のダクトを通って冷却装置１２に供給され、冷却装置１２によって冷却される。金を含有するアマルガムを加熱すると、水銀が蒸発するので、電気炉１１の排出ガスは水銀を含む。その排出ガスを冷却装置１２で冷却すると、水銀が液化することから、ガスから水銀を除去できる。このため、冷却装置１２から排出されるガスの水銀の含有量は、電気炉１１の排出ガスと比べ、大幅に低減される。
【００１８】
また、冷却装置１２で液化した水銀は、例えば、流れ落ち、冷却装置１２の下部に集合する。このため、冷却装置１２によって水銀２３を回収し、再利用できる。冷却装置１２には、例えば、チラーを使用できる。
【００１９】
冷却装置１２から排出されたガスは、水銀分析装置１３に供給される。このため、冷却装置１２から排出されたガスの水銀の含有量が、水銀分析装置１３によって検出される。
【００２０】
発電機１４は、電気炉１１、冷却装置１２および水銀分析装置１３等とそれぞれ電気配線によって接続される（破線矢印参照）。発電機１４は、必要な電力を発生させて電気炉１１、冷却装置１２および水銀分析装置１３等に供給する。
【００２１】
自動車１５には、電気炉１１、冷却装置１２、水銀分析装置１３および発電機１４が搭載され、動作可能な状態で設置される。自動車１５の姿形は、上記の装置を搭載できればよく、例えば、ＳＵＶ（スポーツ・ユーティリティ・ビークル）とすることができる。また、自動車１５の原動機は、例えば、内燃機関または電気モータとすることができる。あるいは、内燃機関および電気モータを組み合わせてもよい。
【００２２】
このような本実施形態の金精錬システムは、冷却装置１２を備え、その冷却装置１２によって電気炉１１から排出されたガスを冷却する。このため、電気炉１１の排出ガスに含まれる水銀を液化して除去でき、冷却装置１２から排出されるガスの水銀の含有量を大幅に低減できる。このため、大気への水銀の放散を抑制でき、水銀中毒を防止できる。また、冷却装置１２によって水銀２３を回収し、再利用できる。例えば、金原料を水銀に投入することによってアマルガムを得る際に、水銀の全部または一部として回収された水銀を用いれば、水銀に要するコストを大幅に削減できる。
【００２３】
また、本実施形態の金精錬システムは、自動車１５を備え、移動可能である。このため、複数の中小規模の金鉱山を巡回すれば、一つの金精錬システムによって複数の中小規模の金鉱山で採取された金原料について金の精錬を行うことができる。このため、設備コストを大幅に削減できる。
【００２４】
また、本実施形態の金精錬システムは、金アマルガム法を採用するので、特別なトレーニングによる技能等が不要である。このため、作業者への負担がほとんどなく、容易に金原料から金を抽出できる。
【００２５】
電気炉１１は、金の溶解に用いることもできる。例えば、金アマルガムを加熱して水銀を蒸発させた後、さらに金の融点（１０６４℃）以上に加熱して金の溶湯を得てもよい。あるいは、金アマルガムを加熱して水銀を蒸発させることによって金を抽出する処理を複数回行った後、抽出され金を纏めて電気炉１１で加熱して金の溶湯を得てもよい。金の溶湯は、鋳型に流し込み、インゴットとすることができる。
【００２６】
このように本実施形態の金精錬システムは、電気炉１１と、冷却装置１２と、自動車１５とを少なくとも備える。本実施形態の金精錬システムは、必要に応じ、その他の機器や装置等をさらに備えてもよい。具体的には、本実施形態の金精錬システムは、前述の水銀分析装置１３をさらに備えてもよい。また、前述の発電機１４および電気配線をさらに備えてもよい。図示を省略するが、金純度測定器をさらに備えてもよい。金純度測定器を備えれば、抽出した金または金のインゴットについて純度を測定できる。
【００２７】
本実施形態の金精錬システムは、冷却装置１２から排出されたガスが通過する濾過装置を備えるのが好ましい。冷却装置１２から排出されたガスには、霧状の水銀が僅かに残存するが、濾過装置によってガスから霧状の水銀を吸着（捕捉）できる。このため、大気への水銀の放散をさらに抑制できる。
【００２８】
図１に示す金精錬システムであれば、濾過装置は、冷却装置１２と水銀分析装置１３の間に配置すればよい。濾過装置のフィルタは、活性炭フィルタとするのが好ましい。この場合、使用に伴って水銀を吸着（捕捉）した活性炭フィルタを加熱すれば、水銀が蒸発して除去されることから、活性炭フィルタを再生でき、再使用できる。活性炭フィルタの加熱には、例えば、本実施形態の金精錬システムが備える電気炉１１を用いることができる。その際、電気炉１１から排出されるガスを冷却装置１２で冷却すれば、冷却装置１２によって水銀を回収できる。この場合、濾過装置には、電気炉１１で加熱される活性炭フィルタと別の活性炭フィルタを装着してもよい。
【００２９】
前述の通り、金アマルガムは、金原料を液状の水銀に投入することによって得られる。金原料は、例えば、金を含有する砂、土または泥である。また、金原料は、金鉱石の粉末であってもよく、金を含有する廃棄物の粉末であってもよい。
【００３０】
本実施形態の金精錬方法は、上述の金精錬システムを用い、金を含有するアマルガムから金を抽出する。その精錬方法は、電気炉１１でアマルガムを加熱することにより、水銀を蒸発させて金を抽出しながら、電気炉１１から排出されるガスを冷却装置１２で冷却することにより、水銀を液化させて回収する工程を含む。このため、電気炉１１の排出ガスから水銀を除去でき、水銀中毒を防止できる。また、水銀を回収し、再利用できるので、大幅なコスト削減が可能である。
【００３１】
本実施形態の金精錬方法は、自動車１５によって移動する工程をさらに含む。この工程では、例えば、ある金鉱山で金の精錬を行った後で別の金鉱山で金の精錬を行うため、自動車１５によって移動する。このように本実施形態の金精錬方法は、複数の中小規模の金鉱山や、金を含有する廃棄物の粉末から金アマルガムを得る工場（例えばリサイクル工場）を対象とする。このため、金鉱山等の一業者あたりが負担する設備コストを大幅に削減できる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本実施形態の金精錬システムおよび金精錬方法によれば、設備コストを大幅に削減できるとともに、水銀を回収できる。このため、発展途上国の中小規模の金鉱山における金の精錬に適用すれば、水銀中毒の防止に大きく寄与することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０：金精錬システム、  １１：電気炉、  １２：冷却装置、  １３：水銀分析装置、
１４：発電機、  １５：自動車、  ２１：金を含有するアマルガム、  ２２：金、
２３：水銀
【図１】
2017171997.tif 000003