JP2000109939A - 鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法 - Google Patents
鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 銅製錬工程において、転炉で生成するダスト
の浸出で得られる鉛滓からその主成分である錫、鉛、ビ
スマスを効率的に分離すること。０ 【解決手段】 鉛、錫、ビスマスを含む鉛滓を炭酸化
し、鉛、錫、ビスマスを含む炭酸化滓を得、炭酸化滓を
硝酸溶解し、その際炭酸化滓を終点ｐＨが１〜３になる
ように追加添加し、鉛を含む硝酸溶解液と、錫とビスマ
スとを含む硝酸溶解残渣を生成し、鉛を含む硝酸溶解液
を硫酸化して鉛を含む精鉛滓を回収し、錫とビスマスと
を含む硝酸溶解残渣を塩酸溶解して錫を含む塩酸溶解残
渣を錫原料とし、ビスマスを含む塩酸溶解液からビスマ
スを回収する。炭酸化滓を硝酸溶解する際炭酸化滓を終
点ｐＨが１〜３になるように追加添加することにより、
溶解残渣におけるビスマス分配率を１００％近くまで高
めることができる。
の浸出で得られる鉛滓からその主成分である錫、鉛、ビ
スマスを効率的に分離すること。０ 【解決手段】 鉛、錫、ビスマスを含む鉛滓を炭酸化
し、鉛、錫、ビスマスを含む炭酸化滓を得、炭酸化滓を
硝酸溶解し、その際炭酸化滓を終点ｐＨが１〜３になる
ように追加添加し、鉛を含む硝酸溶解液と、錫とビスマ
スとを含む硝酸溶解残渣を生成し、鉛を含む硝酸溶解液
を硫酸化して鉛を含む精鉛滓を回収し、錫とビスマスと
を含む硝酸溶解残渣を塩酸溶解して錫を含む塩酸溶解残
渣を錫原料とし、ビスマスを含む塩酸溶解液からビスマ
スを回収する。炭酸化滓を硝酸溶解する際炭酸化滓を終
点ｐＨが１〜３になるように追加添加することにより、
溶解残渣におけるビスマス分配率を１００％近くまで高
めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛滓からの鉛、
錫、ビスマスの分離方法に関し、更に詳しくは、錫を二
酸化錫としてそして鉛を硫酸鉛としてそしてビスマスを
酸化ビスマスとして含む鉛滓から、これら難溶性の化合
物として含まれる鉛と錫とビスマスとを、湿式処理によ
り効率的にかつ安価に分離することができる、鉛滓から
の鉛、錫、ビスマスの分離方法に関し、特に、ビスマス
を効率的に回収することのできる技術に関する。
錫、ビスマスの分離方法に関し、更に詳しくは、錫を二
酸化錫としてそして鉛を硫酸鉛としてそしてビスマスを
酸化ビスマスとして含む鉛滓から、これら難溶性の化合
物として含まれる鉛と錫とビスマスとを、湿式処理によ
り効率的にかつ安価に分離することができる、鉛滓から
の鉛、錫、ビスマスの分離方法に関し、特に、ビスマス
を効率的に回収することのできる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、銅の乾式製錬においては、自溶
炉などで銅鉱石から製造した硫化銅からなるカワを転炉
で処理して粗銅を製造するが、転炉での空気吹き込みに
よる粗銅製造の際にはカワに含まれた揮発性の成分がダ
ストとなって揮発する。この転炉ダストに含まれる揮発
性成分には、亜鉛、カドミウム、鉛、錫、ビスマス、砒
素等がある。これらの成分の処理方法としては通常、ま
ず多量に含まれる亜鉛、カドミウム、砒素等を硫酸で浸
出して分離し、鉛と錫を主成分としてそしてビスマスを
も含む浸出残渣を得る。この鉛、錫、ビスマスを含む浸
出残渣は、「鉛滓（粗鉛滓）」と通称される。この鉛滓
と称されるものは、亜鉛製錬等でも発生する。粗鉛滓の
組成例は、鉛：４０％、錫：１３％、ビスマス：３．７
％及び少量の砒素である。鉛滓中に含まれる鉛は硫酸鉛
そして錫は二酸化錫の形となっている。ビスマスは酸化
ビスマスの形態である。これらの化合物はいずれも水に
難溶性で、薬液による湿式処理で分離することは困難で
ある。このため、鉛滓を処理して鉛や錫やビスマスを再
利用するには乾式処理で還元した後、鉛−錫合金をさら
にソーダ処理して錫をソーダスカムとして分離するとい
った、多段階の乾式処理を行う必要があった。
炉などで銅鉱石から製造した硫化銅からなるカワを転炉
で処理して粗銅を製造するが、転炉での空気吹き込みに
よる粗銅製造の際にはカワに含まれた揮発性の成分がダ
ストとなって揮発する。この転炉ダストに含まれる揮発
性成分には、亜鉛、カドミウム、鉛、錫、ビスマス、砒
素等がある。これらの成分の処理方法としては通常、ま
ず多量に含まれる亜鉛、カドミウム、砒素等を硫酸で浸
出して分離し、鉛と錫を主成分としてそしてビスマスを
も含む浸出残渣を得る。この鉛、錫、ビスマスを含む浸
出残渣は、「鉛滓（粗鉛滓）」と通称される。この鉛滓
と称されるものは、亜鉛製錬等でも発生する。粗鉛滓の
組成例は、鉛：４０％、錫：１３％、ビスマス：３．７
％及び少量の砒素である。鉛滓中に含まれる鉛は硫酸鉛
そして錫は二酸化錫の形となっている。ビスマスは酸化
ビスマスの形態である。これらの化合物はいずれも水に
難溶性で、薬液による湿式処理で分離することは困難で
ある。このため、鉛滓を処理して鉛や錫やビスマスを再
利用するには乾式処理で還元した後、鉛−錫合金をさら
にソーダ処理して錫をソーダスカムとして分離するとい
った、多段階の乾式処理を行う必要があった。
【０００３】しかし、上記の乾式処理による鉛と錫の分
離では、処理コストが高い上、鉛滓に含まれる錫の品位
が高くなると、分離効率を高めるには大量のソーダを用
いる必要があり、ソーダスカム中に鉛が溶解して損失す
る比率が大きくなるなどの問題があった。
離では、処理コストが高い上、鉛滓に含まれる錫の品位
が高くなると、分離効率を高めるには大量のソーダを用
いる必要があり、ソーダスカム中に鉛が溶解して損失す
る比率が大きくなるなどの問題があった。
【０００４】そこで、鉛滓湿式処理プロセスとして、図
２に示すようなプロセスフローが提案された。この提案
プロセスは、（１）鉛、錫、ビスマスを含む鉛滓を炭酸
ソーダにより炭酸化して、鉛、錫、ビスマスを含む炭酸
化滓と炭酸化溶液を得る工程（炭酸化溶液は砒素除去後
炭酸化工程に循回する）、（２）炭酸化滓を硝酸溶解
し、鉛とビスマスを含む硝酸溶解液と、錫とビスマスと
を含む硝酸溶解残渣とを生成する工程、（３）鉛とビス
マスを含む硝酸溶解液を硫酸化によりビスマスを含む硫
酸化溶液と鉛を含む精鉛滓を生成する工程、（４）鉛と
ビスマスを含む硝酸溶解液をビスマス回収後硝酸溶解工
程に循回する工程、及び（５）他方、錫とビスマスとを
含む硝酸溶解残渣を塩酸溶解して錫を含む塩酸残渣を錫
原料としてそしてビスマスを含む塩酸溶解液からビスマ
ス原料を回収する工程を包含するものである。
２に示すようなプロセスフローが提案された。この提案
プロセスは、（１）鉛、錫、ビスマスを含む鉛滓を炭酸
ソーダにより炭酸化して、鉛、錫、ビスマスを含む炭酸
化滓と炭酸化溶液を得る工程（炭酸化溶液は砒素除去後
炭酸化工程に循回する）、（２）炭酸化滓を硝酸溶解
し、鉛とビスマスを含む硝酸溶解液と、錫とビスマスと
を含む硝酸溶解残渣とを生成する工程、（３）鉛とビス
マスを含む硝酸溶解液を硫酸化によりビスマスを含む硫
酸化溶液と鉛を含む精鉛滓を生成する工程、（４）鉛と
ビスマスを含む硝酸溶解液をビスマス回収後硝酸溶解工
程に循回する工程、及び（５）他方、錫とビスマスとを
含む硝酸溶解残渣を塩酸溶解して錫を含む塩酸残渣を錫
原料としてそしてビスマスを含む塩酸溶解液からビスマ
ス原料を回収する工程を包含するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このプロセスでは、硝
酸溶解工程で、ビスマスが溶解液と残渣との両方に分配
される。例えば、硝酸溶解残渣のビスマス分配率は６
４．９％であり、従って３５．１％が溶解液に溶解され
ることになる。こうしてビスマスは、２つの別々の系統
で処理され、回収されることになる。これは非常に面倒
であり、処理の効率を低下させる。本発明の課題は、上
記の鉛滓を対象に、鉛滓中の鉛、錫、ビスマスを湿式処
理により回収するに当り、ビスマスを１系統で回収する
ことができる、より効率な鉛滓からの鉛、錫、ビスマス
の分離方法を確立することである。
酸溶解工程で、ビスマスが溶解液と残渣との両方に分配
される。例えば、硝酸溶解残渣のビスマス分配率は６
４．９％であり、従って３５．１％が溶解液に溶解され
ることになる。こうしてビスマスは、２つの別々の系統
で処理され、回収されることになる。これは非常に面倒
であり、処理の効率を低下させる。本発明の課題は、上
記の鉛滓を対象に、鉛滓中の鉛、錫、ビスマスを湿式処
理により回収するに当り、ビスマスを１系統で回収する
ことができる、より効率な鉛滓からの鉛、錫、ビスマス
の分離方法を確立することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、硝酸溶解
工程で、ビスマスが溶解液と溶解残渣との両方に分配さ
れることが問題の根源であり、溶解残渣におけるビスマ
ス分配率を最大限に高めることを試みた。その結果、炭
酸化滓を硝酸溶解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨが
１〜３になるように追加添加することにより、溶解残渣
におけるビスマス分配率をほぼ１００％近くまで高める
ことができるとの知見を得た。
工程で、ビスマスが溶解液と溶解残渣との両方に分配さ
れることが問題の根源であり、溶解残渣におけるビスマ
ス分配率を最大限に高めることを試みた。その結果、炭
酸化滓を硝酸溶解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨが
１〜３になるように追加添加することにより、溶解残渣
におけるビスマス分配率をほぼ１００％近くまで高める
ことができるとの知見を得た。
【０００７】この知見に基づいて、本発明は、鉛滓から
の鉛、錫、ビスマスの分離方法であって、（１）鉛、
錫、ビスマスを含む鉛滓を炭酸化して、鉛、錫、ビスマ
スを含む炭酸化滓を得る工程、（２）該炭酸化滓を酸溶
解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨが１〜３になるよ
うに追加添加し、鉛を含む溶解液と、錫とビスマスとを
含む溶解残渣を生成する工程、（３）鉛を含む溶解液か
ら鉛を含む精鉛滓を回収する工程、（４）他方、錫とビ
スマスとを含む溶解残渣を酸溶解して錫を含む溶解残渣
を錫原料とする工程、及び（５）ビスマスを含む溶解液
からビスマス原料を回収する工程を包含することを特徴
とする鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法を提供す
るものである。実際上、鉛滓を炭酸化して得られた炭酸
化溶液を砒素除去後炭酸化工程に循回し、また鉛を含む
溶解液から鉛を含む精鉛滓を回収した後の溶液を酸溶解
工程に再循回する。
の鉛、錫、ビスマスの分離方法であって、（１）鉛、
錫、ビスマスを含む鉛滓を炭酸化して、鉛、錫、ビスマ
スを含む炭酸化滓を得る工程、（２）該炭酸化滓を酸溶
解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨが１〜３になるよ
うに追加添加し、鉛を含む溶解液と、錫とビスマスとを
含む溶解残渣を生成する工程、（３）鉛を含む溶解液か
ら鉛を含む精鉛滓を回収する工程、（４）他方、錫とビ
スマスとを含む溶解残渣を酸溶解して錫を含む溶解残渣
を錫原料とする工程、及び（５）ビスマスを含む溶解液
からビスマス原料を回収する工程を包含することを特徴
とする鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法を提供す
るものである。実際上、鉛滓を炭酸化して得られた炭酸
化溶液を砒素除去後炭酸化工程に循回し、また鉛を含む
溶解液から鉛を含む精鉛滓を回収した後の溶液を酸溶解
工程に再循回する。
【０００８】より具体的には、本発明は、鉛滓からの
鉛、錫、ビスマスの分離方法であって、（１）鉛、錫、
ビスマスを含む鉛滓を炭酸塩を含む水溶液により炭酸化
して、鉛、錫、ビスマスを含む炭酸化滓を得る工程、
（２）該炭酸化滓を硝酸溶解し、その際前記炭酸化滓を
終点ｐＨが１〜３になるように追加添加し、鉛を含む硝
酸溶解液と、錫とビスマスとを含む硝酸溶解残渣を生成
する工程、（３）鉛を含む硝酸溶解液を硫酸化して鉛を
含む精鉛滓を回収する工程、（４）他方、錫とビスマス
とを含む硝酸溶解残渣を塩酸溶解して錫を含む塩酸溶解
残渣を錫原料とする工程、及び（５）ビスマスを含む塩
酸溶解液からビスマス原料を回収する工程を包含するこ
とを特徴とする鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法
を提供する。
鉛、錫、ビスマスの分離方法であって、（１）鉛、錫、
ビスマスを含む鉛滓を炭酸塩を含む水溶液により炭酸化
して、鉛、錫、ビスマスを含む炭酸化滓を得る工程、
（２）該炭酸化滓を硝酸溶解し、その際前記炭酸化滓を
終点ｐＨが１〜３になるように追加添加し、鉛を含む硝
酸溶解液と、錫とビスマスとを含む硝酸溶解残渣を生成
する工程、（３）鉛を含む硝酸溶解液を硫酸化して鉛を
含む精鉛滓を回収する工程、（４）他方、錫とビスマス
とを含む硝酸溶解残渣を塩酸溶解して錫を含む塩酸溶解
残渣を錫原料とする工程、及び（５）ビスマスを含む塩
酸溶解液からビスマス原料を回収する工程を包含するこ
とを特徴とする鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法
を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に従う鉛滓湿式処
理プロセスのフローシートである。図１は、先に説明し
た図２とは、次の点でのみ異なる：１．炭酸化滓を硝酸
溶解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨが１〜３になる
ように追加添加し、鉛を含む硝酸溶解液と、錫とビスマ
スとを含む硝酸溶解残渣を生成すること、及び２．硫酸
化溶液からのビスマス回収を実施しないこと。炭酸化滓
を硝酸溶解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨが１〜３
になるように追加添加することにより、溶解残渣におけ
るビスマス分配率をほぼ１００％近くまで高めることが
でき、ビスマスを硝酸溶解残渣からの１系統で回収する
ことができ、より効率な鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの
分離方法を確立することができたものである。
理プロセスのフローシートである。図１は、先に説明し
た図２とは、次の点でのみ異なる：１．炭酸化滓を硝酸
溶解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨが１〜３になる
ように追加添加し、鉛を含む硝酸溶解液と、錫とビスマ
スとを含む硝酸溶解残渣を生成すること、及び２．硫酸
化溶液からのビスマス回収を実施しないこと。炭酸化滓
を硝酸溶解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨが１〜３
になるように追加添加することにより、溶解残渣におけ
るビスマス分配率をほぼ１００％近くまで高めることが
でき、ビスマスを硝酸溶解残渣からの１系統で回収する
ことができ、より効率な鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの
分離方法を確立することができたものである。
【００１０】上述した通り、鉛滓は、転炉ダストに含ま
れる亜鉛、カドミウム、砒素等を硫酸で浸出して分離し
た後の浸出残渣であり、鉛を硫酸鉛そして錫を二酸化錫
そしてビスマスを酸化ビスマスの形で含むものである。
れる亜鉛、カドミウム、砒素等を硫酸で浸出して分離し
た後の浸出残渣であり、鉛を硫酸鉛そして錫を二酸化錫
そしてビスマスを酸化ビスマスの形で含むものである。
【００１１】硫酸鉛は、炭酸ナトリウムなどの炭酸塩と
水溶液中で反応して、鉛白（塩基性炭酸鉛、化学式：２
ＰｂＳＯ4 ・Ｐｂ（ＯＨ）2 ）に代表される鉛炭酸塩を
生じることが知られている。その反応式の一例を示す。
水溶液中で反応して、鉛白（塩基性炭酸鉛、化学式：２
ＰｂＳＯ4 ・Ｐｂ（ＯＨ）2 ）に代表される鉛炭酸塩を
生じることが知られている。その反応式の一例を示す。
【化１】３ＰｂＳＯ4 ＋３Ｎａ2 ＣＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ→２Ｐ
ｂＣＯ3 ・Ｐｂ（ＯＨ）2 ＋ＣＯ2 ＋３Ｎａ2 ＳＯ4 炭酸塩を硫酸鉛に作用させて鉛炭酸塩を生成する反応条
件においては、二酸化錫や酸化ビスマスは全く化学的な
変化を受けない。このため、硫酸鉛と二酸化錫の混合物
からなる鉛滓に炭酸塩を作用させると、硫酸鉛のみが鉛
炭酸塩に変化し、二酸化錫や酸化ビスマスはそのままの
形で残る。鉛炭酸塩は、化学変化する前の硫酸鉛や、共
存する二酸化錫や酸化ビスマスと比べて化学反応性に富
み、酸などの薬品で容易に鉛成分を浸出することが可能
である。この事実を応用し、硫酸鉛の形態で含まれる鉛
を浸出の容易な鉛炭酸塩に変えた後に再度浸出する。鉛
滓を処理して、成分の硫酸鉛を鉛炭酸塩に変化させるた
めの試薬として用いる炭酸塩としては、アルカリ金属や
アルカリ土類金属またはアンモニウムの炭酸塩を用いる
ことができる。これらは水溶液としても、或いは水に混
合したスラリー状態としても用いることができる。ただ
し、反応速度や、反応後に生じた硫酸塩を混合物から容
易に溶解して除くことができることから、アルカリ金属
やアンモニウムの炭酸塩の水溶液を用いることが好まし
い。以上のことから、作用させる試薬としてはアルカリ
金属の炭酸塩、その中でも工業的には安価な炭酸ナトリ
ウムが最も適している。
ｂＣＯ3 ・Ｐｂ（ＯＨ）2 ＋ＣＯ2 ＋３Ｎａ2 ＳＯ4 炭酸塩を硫酸鉛に作用させて鉛炭酸塩を生成する反応条
件においては、二酸化錫や酸化ビスマスは全く化学的な
変化を受けない。このため、硫酸鉛と二酸化錫の混合物
からなる鉛滓に炭酸塩を作用させると、硫酸鉛のみが鉛
炭酸塩に変化し、二酸化錫や酸化ビスマスはそのままの
形で残る。鉛炭酸塩は、化学変化する前の硫酸鉛や、共
存する二酸化錫や酸化ビスマスと比べて化学反応性に富
み、酸などの薬品で容易に鉛成分を浸出することが可能
である。この事実を応用し、硫酸鉛の形態で含まれる鉛
を浸出の容易な鉛炭酸塩に変えた後に再度浸出する。鉛
滓を処理して、成分の硫酸鉛を鉛炭酸塩に変化させるた
めの試薬として用いる炭酸塩としては、アルカリ金属や
アルカリ土類金属またはアンモニウムの炭酸塩を用いる
ことができる。これらは水溶液としても、或いは水に混
合したスラリー状態としても用いることができる。ただ
し、反応速度や、反応後に生じた硫酸塩を混合物から容
易に溶解して除くことができることから、アルカリ金属
やアンモニウムの炭酸塩の水溶液を用いることが好まし
い。以上のことから、作用させる試薬としてはアルカリ
金属の炭酸塩、その中でも工業的には安価な炭酸ナトリ
ウムが最も適している。
【００１２】炭酸ナトリウムを鉛滓と反応させる条件と
しては、量、濃度、温度が重要である。鉛滓中の硫酸鉛
に対する炭酸ナトリウムの使用量が多いほど硫酸鉛の鉛
炭酸塩への転化率が高まる。このため、一回の処理で硫
酸鉛の炭酸塩化率を高めるには、炭酸塩を硫酸鉛に対し
て基本的には過剰量を用いる必要がある。炭酸ナトリウ
ムと反応する鉛滓中の硫酸鉛との比率がモル比で、Ｎａ
2 ＣＯ3 ／ＰｂＳＯ4＝１．５あれば、鉛炭酸塩への転
化はほぼ完全に進行する。一方、炭酸ナトリウムの使用
量が硫酸鉛とのモル比で１未満まで少なくなると、鉛炭
酸塩への転化率が極端に低下するため、実用性がなくな
る。以上のことから、鉛滓中の鉛を鉛炭酸塩に変化させ
るために加える炭酸塩中の炭酸根と、反応する鉛滓中の
硫酸鉛との比率がモル比で、ＣＯ3 根／ＰｂＳＯ4＝１
〜３の範囲であることが好ましい。
しては、量、濃度、温度が重要である。鉛滓中の硫酸鉛
に対する炭酸ナトリウムの使用量が多いほど硫酸鉛の鉛
炭酸塩への転化率が高まる。このため、一回の処理で硫
酸鉛の炭酸塩化率を高めるには、炭酸塩を硫酸鉛に対し
て基本的には過剰量を用いる必要がある。炭酸ナトリウ
ムと反応する鉛滓中の硫酸鉛との比率がモル比で、Ｎａ
2 ＣＯ3 ／ＰｂＳＯ4＝１．５あれば、鉛炭酸塩への転
化はほぼ完全に進行する。一方、炭酸ナトリウムの使用
量が硫酸鉛とのモル比で１未満まで少なくなると、鉛炭
酸塩への転化率が極端に低下するため、実用性がなくな
る。以上のことから、鉛滓中の鉛を鉛炭酸塩に変化させ
るために加える炭酸塩中の炭酸根と、反応する鉛滓中の
硫酸鉛との比率がモル比で、ＣＯ3 根／ＰｂＳＯ4＝１
〜３の範囲であることが好ましい。
【００１３】炭酸ナトリウム水溶液の濃度が高いほど反
応速度が速くなるので、炭酸ナトリウムの濃度は極力高
いことが望ましい。基本的には、前述の比率で炭酸ナト
リウムと鉛滓を混合した時、攪拌混合可能なスラリー濃
度で処理できる範囲であればよいが、飽和溶解度付近、
約３００ｇ／ｌ程度が好ましい。炭酸化の反応は、室温
でも進行するが、反応温度が高いほど反応速度が速くな
るので、温度は高いことが望ましく、４０℃〜１００℃
の範囲で処理するのが好ましい。
応速度が速くなるので、炭酸ナトリウムの濃度は極力高
いことが望ましい。基本的には、前述の比率で炭酸ナト
リウムと鉛滓を混合した時、攪拌混合可能なスラリー濃
度で処理できる範囲であればよいが、飽和溶解度付近、
約３００ｇ／ｌ程度が好ましい。炭酸化の反応は、室温
でも進行するが、反応温度が高いほど反応速度が速くな
るので、温度は高いことが望ましく、４０℃〜１００℃
の範囲で処理するのが好ましい。
【００１４】以上により硫酸鉛を鉛炭酸塩に変えた後、
鉛、錫及びビスマスを含有する炭酸化残渣（炭酸化滓）
を濾別洗浄する。鉛滓を炭酸化して得られた炭酸化溶液
は砒素除去後炭酸化工程に循回される。
鉛、錫及びビスマスを含有する炭酸化残渣（炭酸化滓）
を濾別洗浄する。鉛滓を炭酸化して得られた炭酸化溶液
は砒素除去後炭酸化工程に循回される。
【００１５】次に、炭酸塩による処理後の炭酸化滓に含
まれる鉛炭酸塩を試薬で浸出して、鉛を溶解する処理を
行う。浸出に用いる試薬としては、二酸化錫及び酸化ビ
スマスを溶かさずかつ鉛と可溶性の塩を形成する酸類が
使用可能であるが、実用的には、硝酸、ケイフッ酸（ヘ
キサフルオロ珪素酸）、酢酸、塩酸、あるいはフッ化硼
素酸（テトラフルオロ硼酸）が利用できる。また、これ
らの中でも、臭気、鉛塩の溶解度、浸出液からの鉛の分
離回収の容易さの点で、実用的には硝酸またはケイフッ
酸が好ましく、経済的にさらに好ましくは、硝酸が最も
適している。硝酸およびケイフッ酸は次の反応式の通り
鉛炭酸塩と容易に反応し、また硝酸塩やケイフッ酸鉛の
溶解度は極めて高いために、炭酸化後の残渣に含まれる
炭酸塩に対して小過剰の量を用いるだけでも十分に高い
浸出率で鉛を溶解することができる。
まれる鉛炭酸塩を試薬で浸出して、鉛を溶解する処理を
行う。浸出に用いる試薬としては、二酸化錫及び酸化ビ
スマスを溶かさずかつ鉛と可溶性の塩を形成する酸類が
使用可能であるが、実用的には、硝酸、ケイフッ酸（ヘ
キサフルオロ珪素酸）、酢酸、塩酸、あるいはフッ化硼
素酸（テトラフルオロ硼酸）が利用できる。また、これ
らの中でも、臭気、鉛塩の溶解度、浸出液からの鉛の分
離回収の容易さの点で、実用的には硝酸またはケイフッ
酸が好ましく、経済的にさらに好ましくは、硝酸が最も
適している。硝酸およびケイフッ酸は次の反応式の通り
鉛炭酸塩と容易に反応し、また硝酸塩やケイフッ酸鉛の
溶解度は極めて高いために、炭酸化後の残渣に含まれる
炭酸塩に対して小過剰の量を用いるだけでも十分に高い
浸出率で鉛を溶解することができる。
【化２】２ＰｂＣＯ3 ・Ｐｂ（ＯＨ）2 ＋６ＨＮＯ3 →
３Ｐｂ（ＮＯ3 ）2 ＋２ＣＯ2 ＋４Ｈ2 Ｏ ２ＰｂＣＯ3 ・Ｐｂ（ＯＨ）2 ＋３Ｈ2 ＳｉＦ6 →３Ｐ
ｂＳｉＦ6 ＋２ＣＯ2 ＋４Ｈ2 Ｏ
３Ｐｂ（ＮＯ3 ）2 ＋２ＣＯ2 ＋４Ｈ2 Ｏ ２ＰｂＣＯ3 ・Ｐｂ（ＯＨ）2 ＋３Ｈ2 ＳｉＦ6 →３Ｐ
ｂＳｉＦ6 ＋２ＣＯ2 ＋４Ｈ2 Ｏ
【００１６】本発明に従えば、硝酸溶解工程において、
炭酸化滓を硝酸溶解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨ
が１〜３、好ましくは１．５〜２．５になるように追加
添加し、上述した鉛を含む硝酸溶解液と、錫とビスマス
とを含む硝酸溶解残渣を生成する。こうして形成された
残渣には、ビスマスがほぼ１００％近くまでの分配率で
分配される。かくして、鉛を９７％前後溶解した硝酸溶
解液と、錫及びビスマスをほぼ１００％分配した硝酸溶
解液とが生成され、分離される。
炭酸化滓を硝酸溶解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨ
が１〜３、好ましくは１．５〜２．５になるように追加
添加し、上述した鉛を含む硝酸溶解液と、錫とビスマス
とを含む硝酸溶解残渣を生成する。こうして形成された
残渣には、ビスマスがほぼ１００％近くまでの分配率で
分配される。かくして、鉛を９７％前後溶解した硝酸溶
解液と、錫及びビスマスをほぼ１００％分配した硝酸溶
解液とが生成され、分離される。
【００１７】硝酸やケイフッ酸を浸出に用いた場合、鉛
を溶解した浸出液に鉛と難溶性の化合物を形成する試薬
を加えて鉛を澱物として分離できる。これは精鉛滓と呼
ばれる。このために加える試薬としては、硫酸、クロム
酸、あるいは硫化水素あるいはこれらの塩などが利用可
能であるが、価格の点では硫酸または硫酸塩が好まし
い。さらに好ましくは、硫酸そのものが最も適してい
る。硫酸を使用する場合の反応式を以下に示す。この場
合、浸出液に溶解した鉛の量に対し、やや少なめに硫酸
を添加すれば、鉛イオンと結合していた硝酸イオンやケ
イフッ酸イオンは遊離酸の形に戻るため、沈殿した硫酸
鉛を濾別した後の濾液は再び鉛炭酸塩の浸出に繰り返し
て利用できる。
を溶解した浸出液に鉛と難溶性の化合物を形成する試薬
を加えて鉛を澱物として分離できる。これは精鉛滓と呼
ばれる。このために加える試薬としては、硫酸、クロム
酸、あるいは硫化水素あるいはこれらの塩などが利用可
能であるが、価格の点では硫酸または硫酸塩が好まし
い。さらに好ましくは、硫酸そのものが最も適してい
る。硫酸を使用する場合の反応式を以下に示す。この場
合、浸出液に溶解した鉛の量に対し、やや少なめに硫酸
を添加すれば、鉛イオンと結合していた硝酸イオンやケ
イフッ酸イオンは遊離酸の形に戻るため、沈殿した硫酸
鉛を濾別した後の濾液は再び鉛炭酸塩の浸出に繰り返し
て利用できる。
【化３】Ｐｂ（ＮＯ3 ）2 ＋Ｈ2 ＳＯ4 →ＰｂＳＯ4 ＋
２ＨＮＯ3 ＰｂＳｉＦ6 ＋Ｈ2 ＳＯ4 →ＰｂＳＯ4 ＋Ｈ2 ＳｉＦ6
２ＨＮＯ3 ＰｂＳｉＦ6 ＋Ｈ2 ＳＯ4 →ＰｂＳＯ4 ＋Ｈ2 ＳｉＦ6
【００１８】さて、錫とビスマスとを含む硝酸溶解残渣
は、酸、代表的に塩酸溶解して錫を含む塩酸残渣を錫原
料としてそしてビスマスを含む塩酸溶解液からビスマス
原料をそれぞれ回収する。こうして、ビスマスを１系統
で回収することができ、より効率な鉛滓からの鉛、錫、
ビスマスの分離方法を確立することができる。
は、酸、代表的に塩酸溶解して錫を含む塩酸残渣を錫原
料としてそしてビスマスを含む塩酸溶解液からビスマス
原料をそれぞれ回収する。こうして、ビスマスを１系統
で回収することができ、より効率な鉛滓からの鉛、錫、
ビスマスの分離方法を確立することができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の効果を実施例および比較例に
より示す。 （実施例）Ｐｂ：４０ｗｔ％、Ｓｎ：１３ｗｔ％及びＢ
ｉ：３．７ｗｔ％を含有する組成の転炉ダスト浸出後の
粗鉛滓を炭酸ナトリウム水溶液を加えて、６０℃で攪拌
して、９４．４ｇの炭酸化滓を得た。この炭酸化滓の品
位、量及び分配率（％）を図３の中央上の表に示す。こ
れに硝酸水溶液（５％）０．８Ｌを加えて硝酸溶解処理
に供した。更に、炭酸化滓を加えて終点ｐＨが２．５と
なるようにした。硝酸溶解における産出物合計分配率及
び溶解残渣分配率を左側上の表に示す。硝酸溶解液及び
硝酸溶解残渣の各成分の濃度、量及び分配率を下側右２
つの表に示す。注目すべきは、上側左の溶解残渣分配率
の表からわかるように、Ｐｂが３．２％そしてＳｎが１
００．０％であることに加えて、Ｂｉが９９．９％と、
実に１００％近くまで溶解残渣に分配されていることで
ある。洗浄液（０．３０Ｌ）の濃度、量及び分配率を下
側左の表に併せて示した。
より示す。 （実施例）Ｐｂ：４０ｗｔ％、Ｓｎ：１３ｗｔ％及びＢ
ｉ：３．７ｗｔ％を含有する組成の転炉ダスト浸出後の
粗鉛滓を炭酸ナトリウム水溶液を加えて、６０℃で攪拌
して、９４．４ｇの炭酸化滓を得た。この炭酸化滓の品
位、量及び分配率（％）を図３の中央上の表に示す。こ
れに硝酸水溶液（５％）０．８Ｌを加えて硝酸溶解処理
に供した。更に、炭酸化滓を加えて終点ｐＨが２．５と
なるようにした。硝酸溶解における産出物合計分配率及
び溶解残渣分配率を左側上の表に示す。硝酸溶解液及び
硝酸溶解残渣の各成分の濃度、量及び分配率を下側右２
つの表に示す。注目すべきは、上側左の溶解残渣分配率
の表からわかるように、Ｐｂが３．２％そしてＳｎが１
００．０％であることに加えて、Ｂｉが９９．９％と、
実に１００％近くまで溶解残渣に分配されていることで
ある。洗浄液（０．３０Ｌ）の濃度、量及び分配率を下
側左の表に併せて示した。
【００２０】この後、図１のフローに従って硝酸溶解液
を硫酸化することにより精鉛滓を回収すると共に、錫と
ビスマスとを含む硝酸溶解残渣を塩酸溶解して錫を含む
塩酸溶解残渣を錫原料とし、そしてビスマスを含む塩酸
溶解液からビスマス原料を回収した。硝酸溶解残渣を塩
酸溶解した試験結果を図４に示しておく。
を硫酸化することにより精鉛滓を回収すると共に、錫と
ビスマスとを含む硝酸溶解残渣を塩酸溶解して錫を含む
塩酸溶解残渣を錫原料とし、そしてビスマスを含む塩酸
溶解液からビスマス原料を回収した。硝酸溶解残渣を塩
酸溶解した試験結果を図４に示しておく。
【００２１】（比較例）Ｐｂ：４０ｗｔ％、Ｓｎ：１３
ｗｔ％及びＢｉ：３．７ｗｔ％を含有する組成の転炉ダ
スト浸出後の粗鉛滓を炭酸ナトリウム水溶液を加えて、
８０℃で攪拌して、３３３．３ｇの炭酸化滓を得た。こ
の炭酸化滓の品位、量及び分配率（％）を図５の中央上
の表に示す。これに２．５Ｌの硝酸溶液（２Ｍ／Ｌ）を
加えて、２時間処理した。残留硝酸濃度は５０ｇ／Ｌで
あった。硝酸溶解液及び硝酸溶解残渣の各成分の濃度、
量及び分配率を下側右２つの表に示す。洗浄液（０．３
０Ｌ）の濃度、量及び分配率を下側左の表に併せて示し
た。上側左の溶解残渣分配率の表からわかるように、Ｐ
ｂが２．５％そしてＳｎが１００．０％ではあるが、Ｂ
ｉが６４．９％であり、残りの３５．１％が硝酸に溶解
した。従って、図２に示した２系統でＢｉ回収を行わざ
るを得なかった。
ｗｔ％及びＢｉ：３．７ｗｔ％を含有する組成の転炉ダ
スト浸出後の粗鉛滓を炭酸ナトリウム水溶液を加えて、
８０℃で攪拌して、３３３．３ｇの炭酸化滓を得た。こ
の炭酸化滓の品位、量及び分配率（％）を図５の中央上
の表に示す。これに２．５Ｌの硝酸溶液（２Ｍ／Ｌ）を
加えて、２時間処理した。残留硝酸濃度は５０ｇ／Ｌで
あった。硝酸溶解液及び硝酸溶解残渣の各成分の濃度、
量及び分配率を下側右２つの表に示す。洗浄液（０．３
０Ｌ）の濃度、量及び分配率を下側左の表に併せて示し
た。上側左の溶解残渣分配率の表からわかるように、Ｐ
ｂが２．５％そしてＳｎが１００．０％ではあるが、Ｂ
ｉが６４．９％であり、残りの３５．１％が硝酸に溶解
した。従って、図２に示した２系統でＢｉ回収を行わざ
るを得なかった。
【００２２】
【発明の効果】以上に述べたように、鉛滓中の鉛、錫、
ビスマスを湿式処理により回収するに当り、炭酸化滓を
硝酸溶解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨが２〜３に
なるように追加添加することにより、溶解残渣における
ビスマス分配率をほぼ１００％近くまで高めることがで
き、ビスマスを１系統で回収することができるので、よ
り効率な鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法を確立
することに成功した。かくして、本発明は、鉛滓の処理
のために使われた従来技術に比べて、設備の費用でも処
理の変動費においても、より安価に鉛、錫、ビスマスを
再利用可能な形で分離することのできる処理方法であ
る。
ビスマスを湿式処理により回収するに当り、炭酸化滓を
硝酸溶解し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨが２〜３に
なるように追加添加することにより、溶解残渣における
ビスマス分配率をほぼ１００％近くまで高めることがで
き、ビスマスを１系統で回収することができるので、よ
り効率な鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法を確立
することに成功した。かくして、本発明は、鉛滓の処理
のために使われた従来技術に比べて、設備の費用でも処
理の変動費においても、より安価に鉛、錫、ビスマスを
再利用可能な形で分離することのできる処理方法であ
る。
【図１】本発明における鉛滓湿式処理プロセスフロー概
要である。
要である。
【図２】先に提唱された鉛滓湿式処理プロセスフロー概
要である。
要である。
【図３】実施例における炭酸化滓の硝酸溶解における処
理の物量バランスである。
理の物量バランスである。
【図４】実施例における硝酸溶解残渣の塩酸溶解試験に
おける処理の物量バランスである。
おける処理の物量バランスである。
【図５】比較例における炭酸化滓の硝酸溶解における処
理の物量バランスである。
理の物量バランスである。
Claims (4)
- 【請求項１】 鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法
であって、（１）鉛、錫、ビスマスを含む鉛滓を炭酸化
して、鉛、錫、ビスマスを含む炭酸化滓を得る工程、
（２）該炭酸化滓を酸溶解し、その際前記炭酸化滓を終
点ｐＨが１〜３になるように追加添加し、鉛を含む溶解
液と、錫とビスマスとを含む溶解残渣を生成する工程、
（３）鉛を含む溶解液から鉛を含む精鉛滓を回収する工
程、（４）他方、錫とビスマスとを含む溶解残渣を酸溶
解して錫を含む溶解残渣を錫原料とする工程、及び
（５）ビスマスを含む溶解液からビスマス原料を回収す
る工程を包含することを特徴とする鉛滓からの鉛、錫、
ビスマスの分離方法。 - 【請求項２】 鉛滓を炭酸化して得られた炭酸化溶液を
砒素除去後炭酸化工程に循回する請求項１の鉛滓からの
鉛、錫、ビスマスの分離方法。 - 【請求項３】 鉛を含む溶解液から鉛を含む精鉛滓を回
収した後の溶液を酸溶解工程に再循回する請求項１の鉛
滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法。 - 【請求項４】 鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法
であって、（１）鉛、錫、ビスマスを含む鉛滓を炭酸塩
を含む水溶液により炭酸化して、鉛、錫、ビスマスを含
む炭酸化滓を得る工程、（２）該炭酸化滓を硝酸溶解
し、その際前記炭酸化滓を終点ｐＨが１〜３になるよう
に追加添加し、鉛を含む硝酸溶解液と、錫とビスマスと
を含む硝酸溶解残渣を生成する工程、（３）鉛を含む硝
酸溶解液を硫酸化して鉛を含む精鉛滓を回収する工程、
（４）他方、錫とビスマスとを含む硝酸溶解残渣を塩酸
溶解して錫を含む塩酸溶解残渣を錫原料とする工程、及
び（５）ビスマスを含む塩酸溶解液からビスマス原料を
回収する工程を包含することを特徴とする鉛滓からの
鉛、錫、ビスマスの分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29625498A JP3792056B2 (ja) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | 鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29625498A JP3792056B2 (ja) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | 鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000109939A true JP2000109939A (ja) | 2000-04-18 |
| JP3792056B2 JP3792056B2 (ja) | 2006-06-28 |
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ID=17831200
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29625498A Expired - Fee Related JP3792056B2 (ja) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | 鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3792056B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100860344B1 (ko) * | 2006-09-28 | 2008-09-25 | 닛코킨조쿠 가부시키가이샤 | 납의 회수 방법 |
| JP2010516891A (ja) * | 2007-01-17 | 2010-05-20 | ミルブロック レッド リサイクリング テクノロジーズ リミテッド | 電極ペーストを含む使用済み鉛バッテリから、高純度の炭酸鉛の形態で、鉛を回収する方法とシステム |
| JP2011074460A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Pan Pacific Copper Co Ltd | 自溶炉の排ガス中に含まれるダストの処理方法 |
| KR101143216B1 (ko) | 2010-03-19 | 2012-05-18 | 김경선 | 폐납재로부터 고체주석화합물을 분리하는 방법 및 그로부터 고순도의 주석(Ｓｎ)을 회수하는 방법 |
| CN102796885A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-11-28 | 江西稀有金属钨业控股集团有限公司 | 一种对高砷高锑粗铋进行氧化的精炼系统与方法 |
| JP2013539408A (ja) * | 2010-08-09 | 2013-10-24 | シェンジェン・ジーイーエム・ハイ−テク カンパニーリミテッド | 鉛含有廃棄ガラスから鉛を回収する方法（関連出願の参照）本出願は、２０１０年８月９日中国特許局に提出した、出願番号２０１０１０２４９１５２．７の、発明名称「鉛含有廃棄ガラスを処理する方法」である中国特許出願の優先権を要求し、その全部の内容は引用によって本出願に組み込まれる。 |
| JP2014029033A (ja) * | 2013-09-24 | 2014-02-13 | Pan Pacific Copper Co Ltd | 自溶炉の排ガス中に含まれるダストの処理方法 |
| CN105112673A (zh) * | 2015-09-20 | 2015-12-02 | 成都育芽科技有限公司 | 废焊锡料制备超细二氧化锡的方法 |
| JP2020033626A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Ｄｏｗａメタルマイン株式会社 | 錫の回収方法 |
| JP2020132957A (ja) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | 三菱マテリアル株式会社 | 銀の回収方法 |
| CN111793752A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-20 | 云南华鼎再生资源开发有限公司 | 一种利用含锡铅渣制备粗铁锡合金粒铁的方法 |
-
1998
- 1998-10-05 JP JP29625498A patent/JP3792056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101143216B1 (ko) | 2010-03-19 | 2012-05-18 | 김경선 | 폐납재로부터 고체주석화합물을 분리하는 방법 및 그로부터 고순도의 주석(Ｓｎ)을 회수하는 방법 |
| JP2013539408A (ja) * | 2010-08-09 | 2013-10-24 | シェンジェン・ジーイーエム・ハイ−テク カンパニーリミテッド | 鉛含有廃棄ガラスから鉛を回収する方法（関連出願の参照）本出願は、２０１０年８月９日中国特許局に提出した、出願番号２０１０１０２４９１５２．７の、発明名称「鉛含有廃棄ガラスを処理する方法」である中国特許出願の優先権を要求し、その全部の内容は引用によって本出願に組み込まれる。 |
| CN102796887B (zh) * | 2011-09-30 | 2014-08-27 | 江西稀有金属钨业控股集团有限公司 | 一种对高锡粗铋进行精炼的方法与系统 |
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| CN102796886A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-11-28 | 江西稀有金属钨业控股集团有限公司 | 一种精炼高碲粗铋的方法与系统 |
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| JP2020033626A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Ｄｏｗａメタルマイン株式会社 | 錫の回収方法 |
| JP7130497B2 (ja) | 2018-08-31 | 2022-09-05 | Ｄｏｗａメタルマイン株式会社 | 錫の回収方法 |
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| CN111793752A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-20 | 云南华鼎再生资源开发有限公司 | 一种利用含锡铅渣制备粗铁锡合金粒铁的方法 |
| CN111793752B (zh) * | 2020-07-20 | 2022-06-21 | 云南华鼎再生资源开发有限公司 | 一种利用含锡铅渣制备粗铁锡合金粒铁的方法 |
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