CN103429769B - 铂族元素的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供使铜相中存在的铂族元素中的规定元素在铜相内偏在的方法。在含有至少包含铑的铂族元素的熔融铜相中进一步添加铜而使熔融铜相的铑的分配比增加。
Description
技术领域
本发明涉及铂族元素的回收方法,特别是涉及从含有铂族元素的金属铜中回收铂族元素的方法。
背景技术
以往已知有称为干式工艺的方法,该方法从有用的铜资源氧化铜(主要为Cu2O)回收金属铜。关于该干式工艺,具体来说如下所述。
首先,在熔融炉内将含有氧化铜的物质、主要用于使反应温度降低的助熔剂、以及还原剂熔融来制作熔渣。然后,利用该熔渣中发生的还原反应从而由氧化铜生成金属铜。这样生成的金属铜大于熔渣的比重,在熔渣中沉淀。如此,已知利用生成的金属铜与熔渣的比重差而从熔渣中分离并回收金属铜的干式工艺。
该干式工艺的特征在于下述方面:还原而生成的金属铜相在熔渣中滴下的过程中,熔渣中相对于金属铜的熔融度高的各种元素也被该铜相牵拽而滴下。实际上对积存在熔渣下相的铜相进行分析时,该铜相中熔融有本应存在于熔渣中的各种元素。
据此,该干式工艺可用作在铜相中以高回收率回收各种元素的方法。有关该技术,如果举出一个例子,例如可用作下述方法:通过将使用完的DPF(Diesel Particulate Filter,柴油颗粒过滤器)所使用的汽车尾气净化催化剂的载体投入到熔融铜中,从该载体中回收铂族元素(PGM:Platinum GroupMetals,以下也称为“PGM”。)(例如参照专利文献1~5)。
需要说明的是,本说明书中,PGM表示钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)和铂(Pt)这六种元素中的任一者或它们的组合。另外,当然也存在除了PGM以外还回收金(Au)或其它金属的情况,本说明书中为了便于说明,以PGM为例进行说明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-68071号公报
专利文献2:日本特开2004-275866号公报
专利文献3:日本特开2004-277791号公报
专利文献4:日本特开2004-277792号公报
专利文献5:日本特开2009-24263号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述方法作为以一族的方式回收PGM的方法确实极为有用。另一方面,使用干式工艺的过程中,关于从PGM中回收规定元素的方法,即便是干式工艺也未取得任何见解。
需要此处列举的方法的情形、即“需要从PGM中回收规定元素的情形”,可设想为从PGM中选择Pd、Pt和Rh且一并回收的情形。
PGM中的Pd、Pt和Rh即便在PGM之中也是使用频率高且昂贵的元素。因此,回收Pd、Pt和Rh时,理想的是,铜相中仅含有Pd、Pt和Rh。反言之,上述以外的PGM(Ru、Os和Ir)的含量越少越优选。这样能够顺畅地进行诸如“回收铜相中含有的PGM的操作”以及“回收该PGM的Pd、Pt和Rh的操作”的分工,有助于提高PGM的回收效率。另外,回收PGM的操作能够充分满足回收Pd、Pt和Rh的操作的需求。
需要说明的是,该需求是应现实需要所产生的。因此,“从PGM中回收规定元素”这一课题本身在本发明的领域中还是未知的。所以现阶段,使用干式工艺的过程中,关于从PGM中回收规定元素的方法仍然未取得任何见解。
因而,本发明的目的在于提供使铜相中存在的PGM中的规定元素在铜相内偏在并从PGM中回收规定元素的方法。
用于解决问题的方案
本发明人对于能够实现上述目的的方法进行了研究。此过程中,本发明人对于使PGM相对于铜相熔融时的机理进行了重新研究。在该重新研究中,重新认识了PGM中的Ru、Os和Ir在铜相中难以熔融的事实。根据如此在铜相中难以熔融的现象,重新认识了相比于利用使这些元素熔融的机理,利用使其沉淀到铜相中的下相这一机理。
基于以上的重新认识,本发明人最终得到下述见解:相对于熔融铜相通过
(1)进一步追加PGM本身、或者
(2)进一步追加铜(Cu)、或者
(3)进一步追加锰(Mn),
使PGM中的规定元素、尤其是(Pd、Pt和Rh)组中的至少部分元素及(Ru、Os和Ir)组中的至少部分元素分别偏在于铜相的上相或下相。本发明的各金属的比重由高到低依次为Ir(22.7g/cm3)、Os(22.6g/cm3)、Pt(21.5g/cm3)、Rh(12.5g/cm3)、Ru(12.4g/cm3)、Pd(12.0g/cm3)、Cu(8.9g/cm3)、Mn(7.5g/cm3)。
基于该见解作出的本发明的技术方案如下所述。
本发明的第一种方式为铂族元素的回收方法,其特征在于,
在含有至少包含铑的铂族元素的熔融铜相中进一步添加铜而使熔融铜相的铑的分配比增加。
本发明的第二种方式为铂族元素的回收方法,其特征在于,
在含有至少包含铑的铂族元素的熔融铜相中添加铱而使熔融铜相的铑的分配比增加。
本发明的第三种方式为铂族元素的回收方法,其特征在于,
在含有至少包含铑的铂族元素的熔融铜相中添加锰而使熔融铜相的铑的分配比增加。
本发明的第四种方式为铂族元素的回收方法,其特征在于,
在含有包含铑、和铂与钯中至少一者的铂族元素的熔融铜相中添加锰而使熔融铜相的铑的分配比增加。
本发明的第五种方式根据第一种方式记载的方式,其特征在于,
在前述熔融铜相中进一步添加铱而使前述熔融铜相的铑的分配比增加。
本发明的第六种方式根据第一种方式记载的方式,其特征在于,
在前述熔融铜相中进一步添加锰而使前述熔融铜相的铑的分配比增加。
本发明的第七种方式根据第一、二、五任一种记载的方式,其特征在于,
回收的前述铂族元素是铑。
本发明的第八种方式根据第三、四、六任一种记载的方式,其特征在于,
回收的前述铂族元素是铑、和铂与钯中的至少一者。
发明的效果
采用本发明能够提供使铜相中存在的PGM中的规定元素在铜相内偏在并从PGM中回收规定元素的方法。
附图说明
图1是显示本实施例中使用的熔融炉的剖面概要图。
图2是显示对于本实施例中使用的由金属铜构成的分析用试样的上相及下相的元素分析结果的图。纵轴表示距铜相最表面的深度,横轴表示元素的质量%。需要说明的是,纵轴表示将各相中的深度等分时的深度(例如图2(a)的上相的纵轴的数值"3"表示整个上相中距最表面深为3/6的地点)。另外,图2(a)表示1小时的情况的结果,图2(b)表示3小时的情况的结果,图2(c)表示12小时的情况的结果,图2(d)表示24小时的情况的结果。
图3是显示对于本实施例中使用的由金属铜构成的分析用试样的沉淀相(固相)的元素的质量%与熔融时间的关系的图。
图4是显示对于本实施例中使用的由金属铜构成的分析用试样的上相及下相中的元素的质量%与熔融时间的关系的图,上相的结果示于图4(a),下相的结果示于图4(b)。
图5(a)是显示对于本实施例中使用的由金属铜构成的分析用试样通过光学显微镜进行观察的结果的图。另外,图5(b)是显示对于本实施例中使用的由金属铜构成的分析用试样进行电子探针显微分析的结果的图。
图6是显示对于本实施例中添加有1质量%Ir的试样的上相及下相的元素分析结果的图。纵轴表示距铜相最表面的深度,横轴表示元素的质量%。另外,图6(a)表示1小时的情况的结果,图6(b)表示3小时的情况的结果。
图7是显示对于本实施例中添加有5质量%Ir的试样的上相及下相的元素分析结果的图。纵轴表示距铜相最表面的深度,横轴表示元素的质量%。另外,图7(a)表示1小时的情况的结果,图7(b)表示3小时的情况的结果。
图8是显示对于本实施例中添加有10质量%Ir的试样的上相及下相的元素分析结果的图。纵轴表示距铜相最表面的深度,横轴表示元素的质量%。另外,图8(a)表示1小时的情况的结果,图8(b)表示3小时的情况的结果。
图9是显示对于本实施例中添加有50质量%Cu的试样的上相及下相的元素分析结果的图。纵轴表示距铜相最表面的深度,横轴表示元素的质量%。另外,图9(a)表示1小时的情况的结果,图9(b)表示3小时的情况的结果。
图10是显示对于本实施例中添加有50质量%Cu的试样的沉淀相(固相)的元素的质量%与上相中Cu的质量%的关系的图。
图11是显示对于本实施例中添加有20质量%Mn的试样的分配比与上相中Mn的质量%的关系的图。
图12是显示对于本实施例中添加有20质量%Mn的试样的沉淀相(固相)的元素的质量%与上相中Mn的质量%的关系的图。
图13是显示对于本实施例中添加有20质量%Mn的试样的以横轴表示上相中的Mn的质量%时的上相及下相的元素分析结果的图,上相的结果示于图13(a),下相的结果示于图13(b)。
具体实施方式
以下,本发明的实施方式以进行干式工艺为前提,且为了解决本发明的课题,分别通过实施方式1~3对以下的各个方法进行说明,即,
(1)进一步追加PGM本身、或者
(2)进一步追加铜(Cu)、或者
(3)进一步追加锰(Mn)。
另外,关于变形例,通过实施方式4进行说明。
[实施方式1]
本实施方式中,对于(1)进一步追加PGM本身的方法进行说明。说明按照下述顺序进行。
A)熔融炉的准备
B)金属铜的熔融
C)铱(Ir)的投入
D)熔融处理及冷却处理
E)其它的工序
F)实施方式带来的效果
A)熔融炉的准备
本实施方式中,对于使用如图1的剖面概要图所示的熔融炉的情况进行说明。本实施方式的熔融炉1具有:由二硅化钼(MoSi2)的发热体构成的电炉2;被电炉2覆盖的反应管3;被反应管3罩着的由氧化镁(MgO)形成的坩埚4。另外,反应管3为外侧管31及内侧管32的双层结构,内侧管32的内部设置有用来使熔融铜相6存在的坩埚4。
其中,反应管3的顶端有开口,在外侧管31安插有为了吸入和排出用来冷却熔融炉1的气体的气体导入部5。在该气体导入部5设置有用来将气体吸入反应管3内的吸气部51以及用来排出该气体的排气部52。吸气部51和排气部52为管状,形成使反应管3外的气体存积部(未图示)或大气与内侧管32内连通的结构。而且,为了迅速地冷却熔融铜相6,位于内侧管32内的吸气部51的前端比同样位于内侧管32内的排气部52的前端更靠近坩埚4。
B)金属铜的熔融
作为本实施方式中使用的金属铜,使用专利文献5(日本特开2009-24263号公报)记载的PGM回收方法的中途生成的金属铜。其中,专利文献5所记载的PGM的回收方法是被称为“ROSE工艺”的方法。关于该ROSE工艺,概括来说如下所述。
即,将含有PGM的被处理构件、含有氧化铜的铜源材料与助熔剂成分及还原剂一同装填进密闭型电炉。然后,对装填的这些物质进行还原熔炼。
然后,使金属铜主体的熔融金属沉淀到氧化物主体的熔融熔渣相的下方。将熔融炉1内的氧化处理后的熔融氧化物与熔融铜相的混合熔融体(液相)在炉内静置。其结果,由于氧化处理后的熔融氧化物的比重小于熔融铜相,所以容易呈熔融氧化物为上相、熔融铜相为下相地相互分离。这样使PGM浓缩到下方沉淀的熔融金属中。
之后,将PGM浓缩的熔融铜相与熔融熔渣分开并保持熔融状态地转移至别的炉中。然后,在别的炉中,通过对该熔融铜相进行氧化熔炼而相分离为氧化物主体的熔渣相及PGM进一步浓缩的熔融铜相。该方法接下来通过重复上述步骤而使熔融铜相浓缩含有PGM,从而回收PGM。
需要说明的是,本实施方式中,重复上述氧化处理两次,使用第二次氧化处理后得到的金属铜。使用上述熔融炉1将该金属铜熔融而形成熔融的铜相。
另外,用来进行本实施方式的回收方法的装置使用专利文献5记载的PGM回收装置也无妨。
C)铱(Ir)的投入
本实施方式中,相对于熔融的铜相添加Ir。通过这样操作,能够使熔融处理后最终得到的金属铜的上相中的Rh的分配比相比于添加Ir前提高。
其中,本说明书的“上相”是指通过对金属铜进行熔融处理及冷却处理(后述)而形成的金属铜的多个相之中与气相接触侧的层。本实施方式中,“多个相”自然可以是两相以上。若利用Rh的比重比Ir轻而能够使(Ru、Os和Ir)的至少部分元素相对地偏在于下相侧而(Pd、Pt和Rh)的至少部分元素相对地偏在于上相侧,则可应用本实施方式的技术思想。
另外,本说明书的“分配比”是指:例如以Rh为例时,铜相内形成有多个相的情况下,根据某一相中Rh的质量%(质量%也称为含有率。另外,根据情况也称为浓度。)与该相以外的相中Rh的质量%之比表示的值。多个相为上相及下相的情况下,以具体的式子表示时如下所述。
LX u/b=(上相中元素X的质量%)/(下相中元素X的质量%)
如上述地以Rh为例时,可以表述为LRh u/b。
关于分配比提高的机理,发明人正在深入研究中。虽然仅是推测,对于该机理考虑如下。即,Ir在PGM之中比重较高,在熔融铜相中通常大量存在于下相。总之,即便投入Ir时Ir大量存在于熔融铜相的上相,在熔融处理的过程中也会移动至下相。此过程中,与Ir的元素特性(原子量、比重等)比较类似的Ru、Os也以被Ir牵拽的形式移动至下相。其结果,铜相中的上相中Ru、Os和Ir的含有率减少,而Rh的含有率(浓度)增加。根据以上的结果,至少Rh的分配比提高。
另外,关于添加的Ir的量,优选相对于熔融铜相添加大于1质量%且10质量%以下。进而,特别优选相对于熔融铜相添加5质量%以上且10质量%以下。除了使Rh的分配比增加以外,还能够使铜相中Pt、Pd和Rh的分配比相比于添加Ir前增加,该情况通过实施例在之后进行描述。
D)熔融处理及冷却处理
使用上述熔融炉1进行熔融处理。作为此时的处理温度,是能够在铜相中熔融PGM的温度即可,若列举一个例子,在1300℃以上则可以进行处理。
另外,关于结束上述熔融处理时的冷却方法,已在C)熔融炉的准备中描述过,例如可以在熔融炉1内导入氩(Ar)气之类的非活性气体将坩埚4内的熔融铜相冷却。
通过进行上述的熔融处理及冷却处理,铜相内按照元素的比重形成了多个相。本实施方式中,使多个相之中上相中Rh含有率增加,能够使熔融铜相内的PGM之中被频繁使用的Rh的分配比相比于混合前增加。其结果,作为回收的铂族元素,可适合于回收Rh。
E)其它的工序
采用各种熔融法或电解法等公知的方法能够从通过本实施方式得到的含有PGM的熔融铜相中进一步分别回收Au或PGM。
F)实施方式带来的效果
本实施方式中,取得以下效果。需要说明的是,对于有关效果的具体凭据,通过本实施例(后述)进行说明。
最近产生了获得PGM之中Pd、Pt和Rh的含量多的铜相这一需求。采用本实施方式,通过在熔融铜相添加本来不优选含有的Ir,取得能够使铜相中Rh的分配比提高这一特別的效果。即,能够使熔融铜相中存在的PGM中的Rh在铜相中偏在。
其结果,能够从PGM中回收规定元素(Rh)。此外,能够进行诸如“回收铜相中含有的PGM的操作”以及“回收该PGM的Pd、Pt和Rh的操作”的分工,有助于提高PGM的回收效率。另外,回收PGM的操作能够充分满足回收Pd、Pt和Rh的操作的需求。
[实施方式2]
本实施方式中,对于(2)进一步追加铜(Cu)的方法进行说明。需要说明的是,上述说明内容A)~F)之中,与实施方式1不同的是C)Ir的投入的部分。即,本实施方式中,顺序C)为“进一步投入Cu”。除了该内容及以下记载的内容以外与实施方式1相同,因而省略说明。
本实施方式中,相对于熔融的铜相进一步添加Cu。通过这样操作,与实施方式1同样地能够使熔融处理后最终得到的铜相中Rh的分配比相比于进一步混合Cu前提高。
关于分配比提高的机理,发明人正在深入研究中。虽然仅是推测,对于该机理考虑如下。即,与整个PGM相比时,Cu的比重小,在熔融铜相中进行相对地观察时,大量存在于上相。而且,Cu与PGM之中此次所需的Pt、Pd和Rh相比,元素特性比较类似。因此Pt、Pd和Rh与Cu一起保持为偏在于上相的状态。因而铜相中的上相中Ru、Os和Ir的含有率减少,Rh的含有率相对地增加。另外,由于进一步添加的Cu使得Pt、Pd和Rh从下相被提取至上相,从而使铜相中上相中的Pt、Pd和Rh的含量增加。根据以上的结果,至少Rh的分配比提高。其结果,作为回收的PGM,能够适合于回收Rh。
另外,作为添加的Cu的量,可以根据使PGM中何种元素以何种程度偏在于上相或下相而随时选择。若列举一个例子,可以相对于熔融铜相添加50质量%。该情况下,至少可以使Au的分配比相比于Cu混合前增加。
[实施方式3]
本实施方式中,对于(3)进一步追加锰(Mn)的方法进行说明。需要说明的是,上述说明内容A)~F)之中,与实施方式1不同的是C)Ir的投入的部分。即,本实施方式中,顺序C)Ir的投入变为“C)Mn的投入”。除了该内容及以下记载的内容以外与实施方式1相同,因而省略说明。
本实施方式中,相对于熔融的铜相添加Mn。通过这样操作,与实施方式1同样地能够使熔融处理后最终得到的铜相中Rh的分配比相比于Mn混合前提高。除此之外,能够进一步使Pt、Pd、Au的分配比相比于Mn混合前提高。
另外,通过添加Mn,能够使由铜相中生成的沉淀物构成的沉淀相中Pt、Pd和Rh的分配比相比于Mn混合前减少。总之,能够使沉淀相中不含有特别需要回收的Pt、Pd和Rh,该沉淀相中积存着PGM中比重较高的且在铜相中难以熔融的Ru、Os和Ir。
其结果,能够进一步扩大实施方式1记载的效果。
需要说明的是,其中所提到的“沉淀相”是指如上述地由于Ru、Os和Ir难以在铜相中熔融而沉淀所生成的相。
关于分配比提高的机理,发明人正在深入研究中。虽然仅是推测,对于该机理考虑如下。即,与整个PGM相比时,Mn的比重小,在熔融铜相中进行相对地观察时,大量存在于上相。而且,Mn与PGM之中此次所需的Pt、Pd和Rh相比,元素特性比较类似。因此Pt、Pd和Rh与Mn一起保持为偏在于上相的状态。因而铜相中的上相中Ru、Os和Ir的含有率减少,Pt、Pd和Rh的含有率相对地增加。另外,由于进一步添加的Mn使得Pt、Pd和Rh从下相被提取至上相,从而使铜相中上相中的Pt、Pd和Rh的含量增加。根据以上的结果,Pt、Pd和Rh的分配比提高。其结果,作为回收的PGM,除了适合于回收Rh外,还适合于回收Pt或Pd,进一步说能够适合于回收Rh、和Pt与Pd中的至少一者。
另外,作为添加的Mn的量,可以根据使PGM中何种元素以何种程度偏在于上相或下相而随时选择。若列举一个例子,可以相对于熔融铜相添加20质量%。该情况下,至少可以使Au的分配比相比于Mn混合前增加。
[实施方式4]
本发明的技术范围并不限于上述的实施方式,还包括在能导出由发明的技术特征及其组合得到的特定效果的范围内加入了各种变更或改良的方式。
以下对上述内容以外的变形例进行列举。
本实施方式中,关于熔融炉1记载了简单的炉,而也可以使用转炉或旋转炉。根据需要通过偏斜或旋转从而能够促进实施方式1~3记载的物质与熔融铜相的接触及混合。
对于作为上述中所用的熔融铜的来源的金属铜的纯度没有限制,含有PGM当然是可以的,也可以含有Au,对于Au也能够应用上述PGM的回收方法。此外,即便是含有铁(Fe)、铬(Cr)等杂质元素也可无妨碍地使用。
另外,虽然实施方式1中通过添加Ir使铜相内Rh的分配比提高,但认为也可以添加Pd来代替Ir。添加Pd的情况下,Pt、Pd和Rh的任一者或它们的组合的元素的分配比在铜相内也可能提高。
另外,实施方式3中回收的PGM也可以为Pt或Pd,进一步说可以为Pt和Pd中的至少一者。
另外,还能以实施方式2(进一步追加铜(Cu)的方法)为基础进一步应用实施方式1及3。
具体而言,在熔融铜相中追加Cu的基础上,可以进一步添加Ir而使熔融铜相的Rh的分配比增加。其结果,作为回收的铂族元素,能够适合于回收Rh。
另外,同样地在熔融铜相中追加Cu的基础上,可以进一步添加锰而使熔融铜相的Rh、Pt或Pd的分配比增加。其结果,作为回收的铂族元素,除了适合于回收Rh外,还适合于回收Pt或Pd,进一步说能够适合于回收Rh、和Pt与Pd中的至少一者。
实施例
(实施例1)
本实施例中,对于如实施方式1记载的(1)进一步添加PGM本身(Ir)的情况进行描述。
A)熔融炉的准备
本实施例中,使用图1所示的熔融炉将以下所示的金属铜及Ir混合并熔融。
B)金属铜的熔融
本实施例中,使用专利文献5(日本特开2009-24263号公报)记载的ROSE工艺中重复两次氧化处理并于第二次氧化处理后得到的金属铜。在使用该金属铜进行下述实施例的试验前,对该金属铜的特征进行分析。
首先,在图1的熔融炉1的坩埚4内准备多个11.0g上述金属铜的试样,对于各个试样在1300℃下进行1小时、3小时、12小时、以及24小时加热。此时,气氛设为大气气氛。熔融处理后,由气体导入部5的吸气部51导入氩气,制作试验前的上述金属铜的分析用试样。图2(a)表示1小时的情况的结果,图2(b)表示3小时的情况的结果,图2(c)表示12小时的情况的结果,图2(d)表示24小时的情况的结果。纵轴表示距铜相最表面的深度,横轴表示元素的质量%。需要说明的是,纵轴表示将各相中的深度等分时的深度。例如图2(a)的上相的纵轴的数值"3"表示整个上相中距最表面深为3/6的地点。
另外,本实施例及下述实施例中,元素分析使用EPMA装置(日本电子制造的JXA-8500F)。
另外,图3及表1显示对于如上制作的金属铜的分析用试样的沉淀相(固相)的元素的质量%与熔融时间的关系。
[表1]
另外,如上制作的金属铜的分析用试样分为上相及下相,因而分成两相,关于两相中的元素的质量%与熔融时间的关系,上相示于图4(a),下相示于图4(b)。
另外,对于进行本实施例的试验前的金属铜,使用光学显微镜进行观察。该结果示于图5(a)。如图5(a)所示,试验前进行熔融时,成为沉淀相的固相均匀地分散在铜相中,未发现固相偏析的情况。
与使用光学显微镜的观察同样地对进行本实施例的试验前的金属铜进行电子探针显微分析(EPMA:Electron Probe Micro Analyzer)。该结果示于图5(b)。其中,对于该EPMA的每一种颜色进行元素分析。该结果示于表2。
[表2]
C)Ir的投入
本实施例中,如上述地相对于熔融的金属铜混合Ir。此时的混合量相对于多个熔融铜相中的每个设为1质量%、5质量%、10质量%。
D)熔融处理及冷却处理
之后,在1300℃下进行1小时或3小时的熔融处理。此时,分为各个熔融时间来制作试样。
之后,停止电炉2,从气体导入部5的吸气部51由熔融铜相6的表面上吹氩气而使试样骤冷,结束熔融处理及冷却处理。
如上述地制作了本实施例的试样。该试样也与试验前的铜相同样地分为上相及下相,进行两相中的元素分析。有关1质量%的情况示于图6。纵轴表示距铜相最表面的深度,横轴表示元素的质量%。图6(a)显示将熔融时间设为1小时的情况下的结果,图6(b)显示将熔融时间设为3小时的情况下的结果。另外,有关5质量%的情况同样地示于图7(a)(b),有关10质量%的情况同样地示于图8(a)(b)。另外,有关各元素的分配比(LX u/b=(上相中元素X的质量%)/(下相中元素X的质量%))与Ir的混合量的关系示于表3(熔融时间1小时)及表4(熔融时间3小时)。
[表3]
[表4]
由图6~8及表3~4可知,添加Ir的情况下,Rh的分配比提高了。另外可知,通过添加5质量%以上且小于10质量%的Ir,还使铜相中Pt、Pd和Cu的分配比相比于添加Ir前提高。另外,这些试验结果中,5质量%的情况为最令人满意的结果。
(实施例2)
实施例2中,对于如实施方式2记载地(2)进一步追加Cu的情况进行描述。需要说明的是,省略了关于与实施例1重复部分的记载。
本实施例中,如上述地相对于熔融的铜相进一步追加并混合Cu。此时的混合量相对于熔融铜相设为50质量%,制作了试样。该试样也与试验前的铜相同样地分为上相及下相,进行两相中的元素分析。有关该结果示于图9,图9(a)显示将熔融时间设为1小时的情况下的结果,图9(b)显示将熔融时间设为3小时的情况下的结果。纵轴表示距铜相最表面的深度,横轴表示元素的质量%。另外,有关各元素的分配比(LX u/b)与Cu的混合量的关系示于表5(熔融时间1小时)及表6(熔融时间3小时)。
[表5]
[表6]
此外,本实施例中,还进行了该试样的沉淀相(固相)的元素分析。关于该结果,以纵轴为质量%、横轴为上相中Cu的质量%时的关系示于图10及表7。
[表7]
由图9~10及表5~7可知,进一步添加Cu的情况下,Rh及Au的分配比提高了。另一方面,可知相比于试验前的金属铜的组成,Ru及Ir偏在于沉淀相(下相)。尤其是如图10所示,可知相比于追加投入Cu前,投入后Ir偏在于沉淀相。总之,本来希望回收的Pt、Pd偏在于上相,而使它们以外的元素偏在于下相,从而增加了Pt、Pd的分配比。
(实施例3)
实施例3中,对于如实施方式3记载地(3)进一步追加Mn的情况进行了描述。需要说明的是,省略了关于与实施例1重复部分的记载。
本实施例中,如上述地相对于熔融的金属铜进一步混合Mn。此时的混合量相对于熔融铜相设为20质量%,制作了熔融时间为3小时的试样。该试样也与试验前的铜相同样地分为上相及下相,进行两相中的元素分析。关于该结果,以纵轴为质量%、横轴为上相中Mn的质量%的关系示于图11及表8。需要说明的是,关于图11及表8,明确地说显示了Mn投入前与投入后元素组成的差异。之后的图表也是同样的。
[表8]
另外,对于如上制作的试样的沉淀相(固相)的元素的质量%与上相中Mn的质量%的关系示于图12及表9。其中,图13显示了Mn投入前与投入后元素组成的差异。
[表9]
另外,如上制作的金属铜的分析用试样分为上相及下相,因而分成两相,关于两相中的元素的质量%与上相中Mn的质量%的关系,上相示于图13(a),下相示于图13(b)。其中,(a)(b)中横轴均为“上相中Mn的质量%”。需要说明的是,本实施例的“下相”为还包含沉淀相(固相)的状态,在该状态下进行元素分析。
由图11~13及表8~9可知,添加Mn的情况下,相比于Mn投入前(上相中Mn的质量%为0的情况),Pt、Pd和Rh、以及Au的分配比提高了。另一方面,可知相比于试验前的金属铜的组成,Ru和Ir偏在于沉淀相(下相)。此外,可知使沉淀相(固相)中Pt、Pd和Rh以及Au的含有率相比于添加Mn前减少。总之,本来希望回收的Pt、Pd和Rh以及Au偏在于上相,而它们以外的元素偏在于下相,从而增加了Pt、Pd和Rh以及Au的分配比。
以下附注了本实施方式中优选的方式。
[附注1]
铂族元素的回收方法,其特征在于,通过在含有铂族元素的熔融铜相中相对于熔融铜相添加5质量%以上且小于10质量%的铱,使铜相中铂、钯和铜的分配比相比于添加铱前增加。
[附注2]
铂族元素或金的回收方法,其特征在于,相对于含有铂族元素的熔融铜相通过进一步添加铜,进一步使铜相中金的分配比相比于进一步添加铜前增加。
[附注3]
铂族元素或金的回收方法,其特征在于,相对于含有铂族元素的熔融铜相通过添加锰,进一步使铜相中金的分配比相比于添加锰前增加。
[附注4]
铂族元素的回收方法,其特征在于,相对于含有铂族元素的熔融铜相通过添加锰,使由铜相中生成的沉淀物构成的沉淀相中铂、钯和铑的含有率相比于添加锰前减少,并使铂、钯和铑的分配比增加。
[附注5]
铂族元素或金的回收方法,其特征在于,相对于含有铂族元素的熔融铜相通过添加锰,进一步使由铜相中生成的沉淀物构成的沉淀相中金的含有率相比于添加锰前减少,并使铂、钯和铑的分配比增加。
[附注6]
铂族元素的回收方法,其特征在于,相对于含有铂族元素的熔融铜相通过添加铱,使铜相中铑的分配比相比于添加铱前增加。
其中,铂族元素表示钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)和铂(Pt)这六种元素的任一者或它们的组合。另外,上相是指铜相内按照元素的比重形成的多个相之中最表面侧的相。
[附注7]
铂族元素的回收方法,其特征在于,相对于含有铂族元素的熔融铜相通过进一步添加铜,使铜相中铑的分配比相比于进一步添加铜前增加。
其中,铂族元素表示钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)和铂(Pt)这六种元素的任一者或它们的组合。另外,上相是指铜相内按照元素的比重形成的多个相中最表面侧的相。
[附注8]
铂族元素的回收方法,其特征在于,相对于含有铂族元素的熔融铜相通过添加锰,使铜相中铂、钯和铑的分配比相比于添加锰前增加。
其中,铂族元素表示钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)和铂(Pt)这六种元素的任一者或它们的组合。另外,上相是指铜相内按照元素的比重形成的多个相中最表面侧的相。
附图标记说明
1 熔融炉
2 电炉
3 反应管
31 外侧管
32 内侧管
4 坩埚
5 气体导入部
51 吸气部
52 排气部
6 熔融铜相
Claims (8)
1.一种铂族元素的回收方法,其特征在于,在含有至少包含铑的铂族元素的熔融铜相中进一步添加铜而使所述熔融铜相中上相中的所述铑的含量增加,从所述上相回收所述包含铑的铂族元素。
2.一种铂族元素的回收方法,其特征在于,在含有至少包含铑的铂族元素的熔融铜相中添加铱而使所述铱移动至所述熔融铜相中的下相,从而使所述熔融铜相中上相中的所述铑的含量增加,从所述上相回收所述包含铑的铂族元素。
3.一种铂族元素的回收方法,其特征在于,在含有至少包含铑的铂族元素的熔融铜相中添加锰而使所述熔融铜相中上相中的所述铑的含量增加,从所述上相回收所述包含铑的铂族元素。
4.一种铂族元素的回收方法,其特征在于,在含有包含铑、和铂与钯中至少一者的铂族元素的熔融铜相中添加锰而使所述熔融铜相中上相中的所述铑、和所述铂与所述钯中至少一者的含量增加,从所述上相回收所述铂族元素。
5.根据权利要求1所述的铂族元素的回收方法,其特征在于,在进一步添加有铜的所述熔融铜相中进一步添加铱而使所述铱移动至所述熔融铜相中的下相,从而使所述熔融铜相中所述上相中的所述铑的含量增加,从所述上相回收所述包含铑的铂族元素。
6.根据权利要求1所述的铂族元素的回收方法,其特征在于,在进一步添加有铜的所述熔融铜相中进一步添加锰而使所述熔融铜相中所述上相中的所述铑的含量增加,从所述上相回收所述包含铑的铂族元素。
7.根据权利要求1、2、5任一项所述的铂族元素的回收方法,其特征在于,回收的所述铂族元素是铑。
8.根据权利要求3、4、6任一项所述的铂族元素的回收方法,其特征在于,回收的所述铂族元素是铑、和铂与钯中的至少一者。
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