JP2000234194A - 液相酸化反応装置および銅電解精製工程における清浄電解槽槽底残渣からの砒素抽出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液面の制御および液面計の保守が容易な液相
酸化反応装置、および、当該液相酸化反応装置を用い
た、砒素を安定して高抽出率で抽出することが可能な銅
電解精製工程における清浄電解槽槽底残渣からの砒素抽
出方法の提供。 【解決手段】 液相酸化反応槽１と、液相酸化反応槽１
に配設された液相への空気吹き込み装置２と、液相酸化
反応槽１と連通管４を介して連通した補給水供給槽５
と、連通管４に設けられた補給水流路断面積縮小部4p
と、補給水供給槽５の補給水液面計６と、補給水液面計
６の液面検出結果に基づき補給水供給槽５に補給水を補
給する補給水供給装置７を有する液相酸化反応装置、お
よび、当該液相酸化反応装置を用い、砒素を酸化、抽出
する銅電解精製工程における清浄電解槽槽底残渣からの
砒素抽出方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発泡およびスケー
ルを生じ、液面の制御および液面計の保守が困難な液相
酸化反応装置においてこれらの問題を解決することが可
能な液相酸化反応装置、および該液相酸化反応装置を用
いた銅電解精製工程における清浄電解槽槽底残渣からの
砒素抽出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】非鉄金属製錬の銅の電解精製工程におい
ては、熔錬工場の転炉、精製炉、鋳銅機によって製造さ
れた粗銅を陽極とし、種板を陰極として、種板に高純度
の銅を電解析出せしめ電気銅を製造する。この場合、電
解液中に粗銅中の不純物が溶出し、電解液中にこれらの
不純物が濃縮し、電気銅の品質および電流効率に悪影響
を及ぼすため、電解液中の不純物濃度を一定値以下に維
持するため連続的に電解液の一部を抜き出す。

【０００３】抜き出した電解液は、清浄電解槽において
銅を電解採取により回収し、不純物は清浄電解槽の槽底
残渣として除去する。従来、銅分回収の一方法として、
槽底残渣を乾式製錬によって処理し、銅分を回収してい
たが、この場合、不純物も銅に同伴されるため、粗銅中
の不純物品位増加の原因となっていた。

【０００４】上記した不純物の蓄積を防止するために
は、清浄電解槽槽底残渣を系外に廃棄するか不純物のみ
を除去することが必要となる。このため、特開昭60−13
8024号公報において、硫酸水溶液中での電解沈澱銅の酸
化浸出方法が開示されている。上記の方法によれば、電
解工程で発生する沈澱物を、硫酸水溶液中で空気バブリ
ングにより酸化し、砒素を浸出、除去する。

【０００５】また、特開昭62− 77431号公報において、
水酸化アルカリ水溶液および硫酸水溶液を用いて脱銅ス
ライムから銅および砒素を各々選択的に抽出する方法が
開示されている。上記の方法によれば、脱銅電解工程で
発生する沈澱物を、酸素の共存下、攪拌条件下で水酸化
アルカリ水溶液で砒素を酸化、浸出後、固液分離し、砒
素を液中に、銅を残渣中に移行せしめ、残渣を硫酸水溶
液で処理し、銅を回収する。

【０００６】しかしながら、上記した液相酸化法の場
合、いずれも、液温を50℃以上とする必要があり、液の
蒸発に伴う補給水の供給が必要となる。また、上記した
液相酸化法の場合、いずれも、発泡が顕著であり、液面
上に厚みの大きい泡層が形成され、補給水供給の際の補
給水供給量の目安となる液面の判別が困難であると共
に、液相酸化反応装置に配設した液面計の液面計取付部
への泡の流入あるいはスケール付着による誤動作の問題
があり、また連通管部のスケールによる閉塞の問題があ
った。

【０００７】このため、従来は、単位時間当たりの水の
蒸発量の実績値（経験値）に対応する量の補給水をタイ
マー設定によって一定間隔で酸化反応槽に補給していた
が、液面制御の誤差が著しく、常時良好な砒素抽出率を
得ることは困難で、砒素を安定して高抽出率で抽出する
ことが困難であった。また、上記した発泡現象および液
面制御の困難性から、危険な高濃度のアルカリ水溶液で
ある反応液の酸化反応槽からの溢液（漏洩）やその他の
トラブルが生じ、安全面などの上から解決すべき課題と
なっていた。

【０００８】

【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、液面の制御および液面計の保
守が容易な液相酸化反応装置を提供することを目的とす
る。また、本発明は、液面の制御および液面計の保守が
容易で、反応液を溢液（漏洩）させることなく、砒素を
安定して高抽出率で抽出することが可能な銅電解精製工
程における清浄電解槽槽底残渣からの砒素抽出方法を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、液相酸化
反応槽１と、該液相酸化反応槽１に配設された液相への
空気吹き込み装置２と、前記液相酸化反応槽１と連通管
４を介して連通した補給水供給槽５と、前記連通管４に
設けられた補給水流路断面積縮小部4pと、前記補給水供
給槽５の補給水液面計６と、該補給水液面計６の液面検
出結果に基づき補給水供給槽５に補給水を補給する補給
水供給装置７を有することを特徴とする液相酸化反応装
置である。

【００１０】前記した第１の発明においては、前記補給
水流路断面積縮小部4pが、連通管４に設けられ、該補給
水流路断面積縮小部4pは、液相酸化反応槽１で発生した
泡や液相酸化反応槽１内の反応液が補給水供給槽５側へ
流入（逆流）しない程度に補給水供給槽５の液面高さを
維持できる大きさの断面積を有することが好ましい。第
２の発明は、前記した第１の発明の液相酸化反応装置を
用い、銅電解精製工程における清浄電解槽槽底残渣から
砒素を酸化、抽出することを特徴とする銅電解精製工程
における清浄電解槽槽底残渣からの砒素抽出方法であ
る。

【００１１】前記した第２の発明は、前記清浄電解槽槽
底残渣をアルカリ性水溶液中で酸化せしめ砒素を抽出す
る銅電解精製工程における清浄電解槽槽底残渣からの砒
素抽出方法として好適に用いられる。

【００１２】

【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
するために鋭意検討した結果、下記(1) 〜(3) の構成を
有する液相酸化反応装置を用いることによって、発泡が
著しい液相酸化反応槽の液面の制御が容易であると共
に、液相酸化反応槽と補給水供給槽との間に設けた連通
管のスケールによる閉塞並びに補給水供給槽への泡の流
入の問題を解決することが可能であることを見出し、本
発明に至った。

【００１３】(1)液相酸化反応槽内の液と連通管を介し
て連通した補給水供給用の補給水供給槽を設け、該補給
水供給槽に補給水液面計を設ける。 (2)補給水供給槽と液相酸化反応槽を接続する連通管部
に補給水流路断面積縮小部を設ける。 (3)補給水供給槽の液面計の液面検出結果に基づき補給
水供給槽に補給水を補給する補給水供給装置を設ける。

【００１４】上記した(1) 〜(3) の構成を有する液相酸
化反応装置によれば、補給水供給槽の液面を液相酸化反
応槽内の液面より若干上のレベルに維持し、常に補給水
供給槽の補給水を液相酸化反応槽に供給することが可能
となる。この結果、液相酸化反応槽内の泡および反応液
の補給水供給槽への流入を防止できると共に、連通管部
の液中におけるAs化合物などのスケール生成物の濃度が
低下し、液温低下によりスケールが生成し易い連通管
部、特に補給水流路断面積縮小部でのスケールの生成、
付着を抑制し、連通管部のスケールによる閉塞を防止で
きる。

【００１５】さらに、連通管部のスケールによる閉塞お
よび補給水供給槽への泡の流入の両者を防止できるた
め、補給水供給槽の液面の高さによって液相酸化反応槽
の液面の高さを正確に把握でき、補給水供給槽の液面高
さの検出結果に基づき補給水供給槽に補給水を補給する
ことによって、液相酸化反応槽の液面高さの制御を正確
に行うことが可能となった。

【００１６】図１に、本発明の液相酸化反応装置の一例
を、縦断面図(a) およびＡ−Ａ矢視図(b) によって示
す。なお、図１において、１は液相酸化反応槽（以下反
応槽とも記す）、２は反応槽１に配設された液相（反応
液）への空気吹き込み装置、３は反応液への空気導入
管、４は連通管、4pは連通管４に設けられた補給水流路
断面積縮小部、５は補給水供給槽、5MS は補給水供給槽
５貯水部の最大横断面積部、６は補給水供給槽５の浮玉
（フロート）式の補給水液面計、７は補給水液面計６の
液面検出結果に基づき補給水供給槽５に補給水を補給す
る補給水供給装置、7aは給水配管、7bはバルブ、８は攪
拌羽根、8aは攪拌羽根８の回転軸、９は攪拌羽根８の回
転軸8aの外筒、10は攪拌羽根８の回転軸8aの回転駆動装
置、11は蒸気加熱用の蛇管、12は澱物の抜き出し管、13
は空気吸引管、13a は空気吸引管13の空気吸引口、14は
プーリ、15はＶベルト、16はモータ、17は空気導入管３
内へ上部反応液を吸引するために外筒９に取付けられた
上部開口中空円錐部材、17a は上部開口中空円錐部材17
の内部かつ空気導入管３の管壁に設けられた上部反応液
吸引口、18は攪拌羽根８の回転部から反応液中に吐出さ
れる気液混合液の混合を促進する衝突板、20は反応液、
21は泡層、f₁は空気の流通方向、f₂は空気の吹き出し方
向、f₃は攪拌羽根８の回転方向、f₄は空気導入管３内へ
の上部反応液の吸引方向を示す。

【００１７】図１に示す液相酸化反応装置においては、
反応槽１の反応液（液相）中への空気の導入は、攪拌羽
根８の回転軸8aの外面と外筒９の内面との間に形成され
た、空気流路の横断面が円環状の空気導入管３によって
行われる。また、反応槽１は、反応終了後、液中の澱物
が抜き出し易いように底部に傾斜を設けている。

【００１８】また、反応槽１内の液相（反応液）中に空
気を吹き込む空気吹き込み装置２は、空気吸引管13、空
気導入管３および攪拌羽根８から構成され、攪拌羽根８
の回転による液中への空気の巻き込みによって、空気吸
引口13a から強制的に空気を吸引し、吸引した空気を、
空気吸引管13、空気導入管３を経由して反応槽１内の反
応液中に吹き込む構成となっている。

【００１９】さらに、図１に示す液相酸化反応装置にお
いては、空気吸引口13a から吸引された空気は、上部反
応液吸引口17a から吸引された上部反応液と混合され、
混合後の気液は衝突板18との衝突によって微少気泡を形
成し反応槽１の反応液中に導入され酸化反応速度を向上
する。本発明によれば、反応槽１の液面制御および補給
水供給のための補給水供給槽５を配設し、補給水流路断
面積縮小部4pによって反応槽１への補給水流路に流路抵
抗を与え、補給水供給槽５の補給水液面計６の液面検出
結果に基づき補給水供給装置７によって補給水供給槽５
に補給水を供給し、補給水供給槽５の液面を常に反応槽
１の液面より高位に保ち、補給水供給槽５から反応槽１
へ補給水を供給することが可能となった。

【００２０】この結果、反応槽１から補給水供給槽５へ
の反応液の流入および発生した気泡の流入を防止でき、
連通管４の液中におけるAs化合物などのスケール生成物
の濃度が低下し、液温低下によりスケールが生成し易い
連通管部、特に補給水流路断面積縮小部でのスケールの
生成、付着を抑制し、連通管部のスケールによる閉塞を
防止できる。

【００２１】また、本発明によれば、上記した構成を採
用することによって、補給水供給槽５の液面の高さを正
確に把握できるので、その結果、反応槽１の液面の高さ
も正確に把握でき、反応槽１の液面制御を正確に行うこ
とができる。すなわち、例えば、補給水供給槽５の液面
高さが予め定めた下限値に到達した時点で補給水供給槽
への補給水の供給を開始し、次に、補給水供給槽の液面
高さが予め定めた上限値に到達した時点で補給水供給槽
への補給水の供給を停止する方法を用いるなど、補給水
供給槽の液面高さに対応して補給水供給槽に補給水を補
給することによって、液相酸化反応槽１の液面の制御を
正確に行うことが可能となった。

【００２２】なお、本発明における液相酸化反応槽１の
液面の制御方法としては、上記した補給水供給槽５の液
面高さの上下限設定値に対応して補給水供給槽への補給
水の供給停止、供給開始を行う方法に限定されることは
なく、補給水供給槽の液面高さに対応した量の補給水を
補給水供給槽へ供給する方法を用いてもよい。本発明に
おける補給水液面計６および補給水供給装置７として
は、図１に示す浮玉と、給水配管7aおよび該給水配管7a
に接続され浮玉の浮力により自動的に給水を停止するバ
ルブ7bから構成される装置を用いることができる。

【００２３】また、補給水液面計６としては、上記した
ボールタップ方式に限定されることはなく、電極式、導
電率式レベル計、静電容量式レベル計、超音波式レベル
計、もしくは、その他の任意の液面計を用いることがで
き、補給水供給槽５の液面を検出し、その検出結果に基
づいて補給水供給装置７からの水の補給の給停止を制御
可能なものであればその方式に制限を受けるものではな
い。

【００２４】また、液相酸化反応槽１内の反応液中に空
気を吹き込む空気吹き込み装置２は、前記した図１に示
す装置に限定されることはなく、図２に示すように、空
気を攪拌羽根８の側端から攪拌羽根の回転に随伴させて
吹き込むと共に、攪拌羽根とは別個の箇所に設けた空気
吹き込み口30A から反応液中に空気を吹き込んでもよ
い。

【００２５】また、攪拌羽根８とは別個の箇所に設けた
空気吹き込み口から反応液中に空気を吹き込んでもよ
く、液相酸化反応槽１の液相へ空気を吹き込む空気吹き
込み装置２の方式は、特に制限されるものではない。本
発明においては、補給水流路断面積縮小部4pは、補給水
供給槽５と酸化反応槽５を接続する連通管４に、図１に
示すように、補給水流路横断面が円形の中空円筒状のプ
ラグなどの流路断面積縮小部材4Dを配設するか、コック
を配設することによって形成することができるが、補給
水供給槽５から反応槽１への補給水流路に流路抵抗を与
えることが可能であればその具体的構成は特に制限され
るものではない。

【００２６】なお、本発明においては、補給水流路断面
積縮小部4pが、連通管４に設けられ、補給水流路断面積
縮小部4pは、液相酸化反応槽１で発生した泡や液相酸化
反応槽１内の反応液が補給水供給槽５側へ流入（逆流）
しない程度に補給水供給槽５の液面高さを維持できる大
きさの断面積を有することが好ましい。さらに具体的に
は、反応槽１への補給水流路に十分な流路抵抗を与える
ために、補給水流路断面積縮小部4pが、連通管４に設け
られ、補給水流路断面積縮小部4pの流路断面積が、好ま
しくは補給水供給槽５貯水部の最大横断面積部(5MS) の
横断面積の１／30以下、さらには補給水供給槽５貯水部
の最大横断面積部(5MS)の横断面積の１／100 以下であ
ることがより好ましい。

【００２７】次に、本発明の銅電解精製工程における清
浄電解槽槽底残渣からの砒素抽出方法について述べる。
本発明における砒素抽出方法においては、好ましくは、
銅および砒素を含む清浄電解槽槽底残渣（以下清浄電解
槽底残渣とも記す）を、液相酸化反応槽のアルカリ性水
溶液中で空気酸化する。

【００２８】なお、アルカリ性水溶液としては、例え
ば、NaOH、KOH 、またはこれらの両者を含む水溶液を用
いることが好ましい。上記した空気による液相酸化反応
の過程で、残渣中の砒素分は下記式(1) によって砒酸ナ
トリウム(Na₃AsO₄) となり、水溶液中に溶解、抽出され
る。 As＋3NaOH ＋5/4O₂ →Na₃AsO₄ ＋3/2H₂O………(1) アルカリ性水溶液中においては、砒素の抽出終点まで、
残渣中の銅の溶出は極めて少なく、砒素の選択的抽出を
行うことができる。

【００２９】得られた砒素抽出液は、濾過を行うことに
よって、銅と砒素を容易に分離できる。濾過残渣中に回
収された銅は、非鉄金属製錬の熔錬工場で再使用され、
濾液中のNa₃AsO₄ は酸処理、還元、濃縮、結晶化段階を
経て亜砒酸(As₂O₃) を産出し、殺虫剤・殺鼠剤・除草剤
などの農薬、木材の防虫・防腐剤、ガラス工業における
調色用配合剤、サルバルサンなどの医薬品などに用いら
れる。

【００３０】また、本発明における砒素抽出方法として
は、銅および砒素を含む清浄電解槽槽底残渣を、液相酸
化反応槽の硫酸水溶液中で空気酸化する液相酸化反応を
用いることもできる。この反応過程で、残渣中の砒化銅
(Cu₃As₂)は下記式(2) によって砒酸(H₃AsO₄)となり、水
溶液中に溶解、抽出される。

【００３１】 Cu₃As₂＋4O₂ ＋3H₂SO₄→3CuSO₄＋2H₃AsO₄ ………(2) 次に、得られた砒素抽出液に硫化砒素を添加した後、濾
過を行うことによって、銅は硫化銅として濾過残渣中に
回収される。濾過残渣中に回収された硫化銅は、非鉄金
属製錬の熔錬工場で再使用され、濾液中の砒酸(H₃AsO₄)
は、還元、濃縮、結晶化段階を経て亜砒酸(As₂O₃) を産
出し、前記した用途に用いられる。

【００３２】上記した砒素の酸化、抽出方法は、優れた
抽出方法であるが、前記したように、液相酸化反応槽に
おいて下記の問題が生じる。 水の補給：前記式(1) もしくは式(2) による酸化反応
は、反応促進のため液温を50〜90℃程度に維持し、さら
に、液の蒸発量に対応する水を補給し液量を一定に維持
する必要がある。

【００３３】激しい発泡による液面制御の困難性：反
応時に激しい発泡が生じ、液面に厚い泡層が形成され、
真の液面の検出が困難であり、補給水供給に際しての液
面制御が困難であると共に、泡が反応槽外に溢れ出る問
題がある。 砒酸ナトリウム(Na₃AsO₄) 生成、結晶化に伴うスケー
ルによる液面計の液導入部の閉塞：前記したアルカリ性
水溶液中における砒素の酸化、抽出においては、前記式
(1) の反応が進行するにしたがい、反応液中のNa₃AsO₄
濃度が上昇し、Na₃AsO₄ のスケールが生成し易くなる。

【００３４】抽出濾液を用いて、抽出濾液中のAs濃度と
結晶析出温度（液温）および結晶再溶解温度（液温）と
の関係を調べた結果を図３に示す。図３から明らかなよ
うに、アルカリ性水溶液中における砒素の酸化、抽出工
程の液相酸化反応槽においては、液中のAs濃度の上昇あ
るいは液温の低下によって、砒酸ナトリウムのスケール
が生成し、液槽酸化反応槽に液面計を設けた場合、特に
液温低下を生じ易い液面計の液導入部が、スケールによ
って閉塞する問題がある。

【００３５】本発明によれば、銅電解精製工程における
清浄電解槽底残渣からの砒素抽出方法として、前記図１
もしくは図２に例示した本発明の液相酸化反応装置を用
い、補給水供給槽５に補給水を注入し、補給水供給槽５
の液面を液相酸化反応槽１内の液面より上のレベルに維
持し、常に補給水供給槽５の補給水を液相酸化反応槽１
に供給することによって、下記の効果が得られる。

【００３６】すなわち、反応槽１から補給水供給槽５へ
の反応液の流入（逆流）および発生した気泡の流入を防
止でき、連通管４の液中におけるAs化合物などのスケー
ル生成物の濃度が低下し、液温低下によりスケールが生
成し易い連通管部、特に補給水流路断面積縮小部でのス
ケールの生成、付着を抑制し、連通管部のスケールによ
る閉塞を防止できる。

【００３７】この結果、本発明によれば、補給水供給槽
５の液面高さに対応して補給水供給槽５に補給水を補給
することによって、液相酸化反応槽１の液面の制御を正
確に行うことが可能となった。また、従来問題となって
いた液面計の液導入部のスケールによる閉塞あるいは補
給水供給槽への泡の流入の問題を解決することができ
た。

【００３８】さらに、本発明によれば、液相酸化反応槽
５の液面の制御を正確に行うことが可能となったため、
常時良好な気液接触を得ることができ、下記の実施例に
示すように、反応液を溢液（漏洩）させることなく、砒
素を安定して高抽出率で抽出することが可能となった。

【００３９】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体
的に示す。 （実施例１）前記した図１に示す液相酸化反応装置を用
い、銅電解精製工程における清浄電解槽底残渣からの砒
素抽出を行った。

【００４０】なお、酸化、抽出法としては、前記したア
ルカリ性水溶液中での酸化、抽出法を用いた。また、図
１に示すように、補給水供給槽５と液相酸化反応槽１と
の連通管４に、補給水流路断面積が補給水供給槽５貯水
部の最大横断面部5MS の断面積の1/120 である中空円筒
状のプラグ（流路断面積縮小部材4D）を配設した。

【００４１】液相酸化反応装置における反応条件は、下
記の通りとした。 清浄電解槽底残渣の張込量：640kg NaOH添加量 ：1.2 当量（対As理論必要当量） 総張込液量 ：3.45m³ 反応時の液温：75℃ 反応時間 ：10時間 本試験においては、図１に示す液相酸化反応装置を用
い、補給水供給槽５に補給水を注入し、補給水供給槽５
の液面を液相酸化反応槽１内の液面より上のレベルに維
持し、常に補給水供給槽５の補給水を液相酸化反応槽１
に供給した。

【００４２】なお、補給水供給槽５への補給水の注入お
よび注入の停止は、図１に示す補給水液面計６である浮
玉と、給水配管7aおよび該給水配管7aに接続され浮玉の
浮力により自動的に給水を停止するバルブ7bから構成さ
れる補給水供給装置７を用い、補給水供給槽５の予め定
めた上限の高さに浮玉が到達した際に自動的にバルブ7b
が閉となり、補給水供給槽５の予め定めた下限の高さに
浮玉が到達した際に自動的にバルブ7bが開となる方式を
採用した。

【００４３】反応中、２時間毎に反応液をサンプリング
し、サンプル液を濾過し、濾過残渣中のCuおよびAsの分
析を行った。砒素の反応液中への抽出率は、下記式(3)
によって求めた。 砒素抽出率＝｛１−〔（Cu１×As２）／（Cu２×As１）〕｝×100(％) ……… …(3) なお、上記式(3) 中、Cu１：反応前Cu品位（wt％）、Cu
２：反応後Cu品位（wt％）、As１：反応前As品位（wt
％）、As２：反応後As品位（wt％）を示す。

【００４４】得られた試験結果を、表１および図４に示
す。表１および図４に示すように、本発明によれば、酸
化反応槽の液面レベルが安定し、気液接触が良好とな
り、砒素を高抽出率で抽出することが可能となった。

【００４５】

【表１】

【００４６】（実施例２）実施例１と同様の試験を10回
繰り返して行った後、液相酸化反応装置の液を抜き出し
解放点検を行った結果、連通管４の内壁にはスケールの
付着はほとんど見られず、本発明に係る液面計の保守が
実質的に不要であることが分かった。また、本試験期間
中、液相酸化反応槽１から反応液がオーバーフローする
ことは無く、作業面における安全性が確保できた。

【００４７】（実施例３）前記した実施例１において清
浄電解槽底残渣の張込量を800kg とした以外は実施例１
と同様の方法で銅電解精製工程における清浄電解槽底残
渣からの砒素抽出を行った。その結果、前記した実施例
１と同様に砒素を高抽出率で抽出することができ、本発
明によれば、液相酸化反応槽の単位容積当たり、単位時
間当たりの処理量を増加することが可能であることが分
かった。

【００４８】（比較例）液相酸化反応槽１への補給水の
供給を、タイマー設定によって行った以外は実施例１と
同様の方法で銅電解精製工程における清浄電解槽底残渣
からの砒素抽出を行った。すなわち、反応時の液温75℃
の条件下における従来の単位時間当たりの水の蒸発量の
実績値に対応する量の補給水をタイマー設定によって一
定間隔で補給した。

【００４９】得られた試験結果を、表２および図５に示
す。表２および図５に示すように、タイマー設定に基づ
く補給水供給方式の場合、液相酸化反応槽の液面レベル
の変動により、常時良好な気液接触を得ることは困難
で、砒素を高抽出率で抽出することができなかった。ま
た、液相酸化反応槽の液面レベルの変動により、反応液
が頻繁に液相酸化反応槽の槽外へオーバーフローし、清
掃などが必要となり、また反応液が高濃度のアルカリ水
溶液であるため、清掃時の安全性に問題が生じた。

【００５０】

【表２】

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、液面の制御および液面
計の保守が容易な液相酸化反応装置を提供することが可
能となった。また、上記効果に加えて、銅電解精製工程
における清浄電解槽槽底残渣から砒素を高抽出率で抽出
することが可能となり、液相酸化反応槽の単位容積当た
り、単位時間当たりの処理量を増加することが可能な銅
電解精製工程における清浄電解槽槽底残渣からの砒素抽
出方法を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液相酸化反応装置の一例を示す縦断面
図(a) およびＡ−Ａ矢視図(b)である。

【図２】本発明の液相酸化反応装置の一例を示す縦断面
図(a) およびＢ−Ｂ矢視図(b)である。

【図３】アルカリ性水溶液による砒素の酸化、抽出で得
られた抽出濾液中のAs濃度と結晶析出温度（液温）およ
び結晶再溶解温度（液温）との関係を示すグラフであ
る。

【図４】銅電解精製における清浄電解槽槽底残渣からの
砒素抽出試験時の砒素抽出率の推移を示すグラフであ
る。

【図５】銅電解精製における清浄電解槽槽底残渣からの
砒素抽出試験時の砒素抽出率の推移を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 液相酸化反応槽（：反応槽） ２ 空気吹き込み装置 ３ 空気導入管 ４ 連通管 4D 流路断面積縮小部材 4P 補給水流路断面積縮小部 4W 連通管の液相酸化反応槽への補給水出口 ５ 補給水供給槽 5MS 補給水供給槽貯水部の最大横断面積部 ６ 補給水供給槽の補給水液面計 ７ 補給水供給装置 7a 給水配管 7b バルブ ８ 攪拌羽根 8a 攪拌羽根の回転軸 ９ 攪拌羽根の回転軸の外筒 10 攪拌羽根の回転軸の回転駆動装置 11 蒸気加熱用の蛇管 12 澱物の抜き出し管 13 空気吸引管 13a 空気吸引管の空気吸引口 14 プーリ 15 Ｖベルト 16 モータ 17 上部開口中空円錐部材 17a 上部反応液吸引口 18 衝突板 20 反応液 21 泡層 30 空気供給管（空気吹き込み管） 30A 空気吹き込み口 f₁ 空気の流通方向 f₂ 空気の吹き出し方向 f₃ 攪拌羽根の回転方向 f₄ 空気導入管内への上部反応液の吸引方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液相酸化反応槽(1) と、該液相酸化反応
   槽(1) に配設された液相への空気吹き込み装置(2) と、
   前記液相酸化反応槽(1) と連通管(4) を介して連通した
   補給水供給槽(5) と、前記連通管(4) に設けられた補給
   水流路断面積縮小部(4p)と、前記補給水供給槽(5) の補
   給水液面計(6) と、該補給水液面計(6) の液面検出結果
   に基づき補給水供給槽(5) に補給水を補給する補給水供
   給装置(7) を有することを特徴とする液相酸化反応装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液相酸化反応装置を用
   い、銅電解精製工程における清浄電解槽槽底残渣から砒
   素を酸化、抽出することを特徴とする銅電解精製工程に
   おける清浄電解槽槽底残渣からの砒素抽出方法。
3. 【請求項３】 前記した砒素抽出方法が、前記清浄電解
   槽槽底残渣をアルカリ性水溶液中で酸化せしめ砒素を抽
   出する方法であることを特徴とする請求項２記載の銅電
   解精製工程における清浄電解槽槽底残渣からの砒素抽出
   方法。