JP2001239139A - 攪拌装置及びそれを用いた脱銅浸出方法 - Google Patents
攪拌装置及びそれを用いた脱銅浸出方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶液中に充分な気体を吹き込み可能な攪拌装
置を提供すると共に、特別な設備を設けなくとも効率的
な浸出作業が可能な攪拌装置及びそれを用いた脱銅浸出
方法を提供する。 【解決手段】 攪拌装置１は、筒体１０と、回転軸２０
と、気体吹込管３０とを含み構成され、筒体１０には排
出口１３と取入口１１と固定羽根１７が配置され、回転
軸２０には回転羽根２７が取着され、気体吹込管３０の
先端部３１は回転羽根２７近傍に位置すると共に、先端
部３１は水平方向に対して略４５度の角度で気体を噴出
するように形成されており、該攪拌装置１を用いた脱銅
方法は、硫酸溶液の浸出開始時の濃度が３５０〜４５０
ｇ／lであり、硫酸溶液に対するアノードスライムの混
合割合が１００〜２５０ｇ／lであり、浸出開始時の硫
酸溶液の温度が６０〜９０°Ｃである。
置を提供すると共に、特別な設備を設けなくとも効率的
な浸出作業が可能な攪拌装置及びそれを用いた脱銅浸出
方法を提供する。 【解決手段】 攪拌装置１は、筒体１０と、回転軸２０
と、気体吹込管３０とを含み構成され、筒体１０には排
出口１３と取入口１１と固定羽根１７が配置され、回転
軸２０には回転羽根２７が取着され、気体吹込管３０の
先端部３１は回転羽根２７近傍に位置すると共に、先端
部３１は水平方向に対して略４５度の角度で気体を噴出
するように形成されており、該攪拌装置１を用いた脱銅
方法は、硫酸溶液の浸出開始時の濃度が３５０〜４５０
ｇ／lであり、硫酸溶液に対するアノードスライムの混
合割合が１００〜２５０ｇ／lであり、浸出開始時の硫
酸溶液の温度が６０〜９０°Ｃである。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、攪拌装置及びそれ
を用いた脱銅浸出方法に関し、更に詳しくは、電解精錬
により沈積したアノードスライムから有価金属を浸出す
る脱銅工程で使用される攪拌装置及びそれを用いた脱銅
浸出方法に関する。
を用いた脱銅浸出方法に関し、更に詳しくは、電解精錬
により沈積したアノードスライムから有価金属を浸出す
る脱銅工程で使用される攪拌装置及びそれを用いた脱銅
浸出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電解精錬によって高品位の電気銅を得る
際に、電解槽の底には陽極に含まれる不溶の不純物が泥
状に沈積したアノードスライムが堆積する。このアノー
ドスライムには銅の他、金、銀等の有用な貴金属が含ま
れているため、硫酸等により脱銅浸出した後、塩酸によ
り塩化浸出を行い金、銀を回収することが行なわれてい
る。参考として、アノードスライムの成分構成の一分析
例を以下に示す。Ａｕ：１．９０％、Ａｇ：１７．５０
％、Ｃｕ：２５．７０％、Ｐｔ：０．０３％、Ｐｄ：
０．２０％、Ａｓ：３．７０％、Ｂｉ：０．４０％、Ｓ
ｂ：２．００％、Ｐｂ：４．７０％、Ｓｅ：８．４０
％、Ｔｅ：４．５０％
際に、電解槽の底には陽極に含まれる不溶の不純物が泥
状に沈積したアノードスライムが堆積する。このアノー
ドスライムには銅の他、金、銀等の有用な貴金属が含ま
れているため、硫酸等により脱銅浸出した後、塩酸によ
り塩化浸出を行い金、銀を回収することが行なわれてい
る。参考として、アノードスライムの成分構成の一分析
例を以下に示す。Ａｕ：１．９０％、Ａｇ：１７．５０
％、Ｃｕ：２５．７０％、Ｐｔ：０．０３％、Ｐｄ：
０．２０％、Ａｓ：３．７０％、Ｂｉ：０．４０％、Ｓ
ｂ：２．００％、Ｐｂ：４．７０％、Ｓｅ：８．４０
％、Ｔｅ：４．５０％
【０００３】「脱銅浸出」は、アノードスライムに約２
５％含まれる銅を銅電解工程の硫酸溶液にて浸出除去
し、その割合を１％以下にする作業であり、具体的に
は、アノードスライムを硫酸溶液でリパルプし、リパル
プ後の硫酸溶液に空気を吹き込みながら攪拌し銅を硫酸
銅として酸化浸出するものである。また、この浸出時に
鉄が存在する場合にはより有効に銅を溶解できる。すな
わち、鉄は空気で酸化されて第二鉄となり、銅を酸化さ
せる。このとき鉄は第一鉄に還元されるが、吹き込まれ
る空気中の酸素によって再び第二鉄に酸化され、反応が
繰り返される。そして、この作業によりアノードスライ
ムに含まれる銅品位を約２５％から約１％以下まで低下
させて銅を回収する。これらの反応式を以下に示す。 Ｃｕ＋１／２Ｏ２＋Ｈ２ＳＯ４→ＣｕＳＯ４＋Ｈ２Ｏ Ｃｕ２Ｓｅ＋Ｏ２＋２Ｈ２ＳＯ４→２ＣｕＳＯ４＋Ｓｅ＋Ｈ２Ｏ ４ＦｅＳＯ４＋Ｏ２＋２Ｈ２ＳＯ４→２Ｆｅ２（ＳＯ４）３＋２Ｈ２Ｏ Ｃｕ２Ｓｅ＋２Ｆｅ２（ＳＯ４）３→２ＣｕＳＯ４＋Ｓｅ＋４ＦｅＳＯ４ 尚、銅を浸出した溶液にはテルルも浸出されているため
浸出溶液を直接銅電解工程へ戻すと電気銅の品質を低下
させることとなる。従って、浸出液中のテルルを銅置換
によって除去する。尚、アノードスライム中のＴｅは約
５０％、Ａｓは約９４％溶出する。
５％含まれる銅を銅電解工程の硫酸溶液にて浸出除去
し、その割合を１％以下にする作業であり、具体的に
は、アノードスライムを硫酸溶液でリパルプし、リパル
プ後の硫酸溶液に空気を吹き込みながら攪拌し銅を硫酸
銅として酸化浸出するものである。また、この浸出時に
鉄が存在する場合にはより有効に銅を溶解できる。すな
わち、鉄は空気で酸化されて第二鉄となり、銅を酸化さ
せる。このとき鉄は第一鉄に還元されるが、吹き込まれ
る空気中の酸素によって再び第二鉄に酸化され、反応が
繰り返される。そして、この作業によりアノードスライ
ムに含まれる銅品位を約２５％から約１％以下まで低下
させて銅を回収する。これらの反応式を以下に示す。 Ｃｕ＋１／２Ｏ２＋Ｈ２ＳＯ４→ＣｕＳＯ４＋Ｈ２Ｏ Ｃｕ２Ｓｅ＋Ｏ２＋２Ｈ２ＳＯ４→２ＣｕＳＯ４＋Ｓｅ＋Ｈ２Ｏ ４ＦｅＳＯ４＋Ｏ２＋２Ｈ２ＳＯ４→２Ｆｅ２（ＳＯ４）３＋２Ｈ２Ｏ Ｃｕ２Ｓｅ＋２Ｆｅ２（ＳＯ４）３→２ＣｕＳＯ４＋Ｓｅ＋４ＦｅＳＯ４ 尚、銅を浸出した溶液にはテルルも浸出されているため
浸出溶液を直接銅電解工程へ戻すと電気銅の品質を低下
させることとなる。従って、浸出液中のテルルを銅置換
によって除去する。尚、アノードスライム中のＴｅは約
５０％、Ａｓは約９４％溶出する。
【０００４】この脱銅浸出は大気圧下で行なうことも可
能であるが、反応時間の短縮、酸素消費量の低減を図る
ためにオートクレーブを用いて加圧下で作業が行なわれ
ることがある。硫酸溶液が用いられる脱銅浸出に使用す
るオートクレーブは、強酸性に耐えられるように、耐酸
レンガで内張りし、攪拌機、排出管、バルブなどはチタ
ン等の耐酸性を有する材質が用いられている。
能であるが、反応時間の短縮、酸素消費量の低減を図る
ためにオートクレーブを用いて加圧下で作業が行なわれ
ることがある。硫酸溶液が用いられる脱銅浸出に使用す
るオートクレーブは、強酸性に耐えられるように、耐酸
レンガで内張りし、攪拌機、排出管、バルブなどはチタ
ン等の耐酸性を有する材質が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電解製錬の設
備の大型化に伴って処理すべきアノードスライムの量も
増え、従って、浸出設備も次第に大型化する傾向にあ
る。また、空気を吹き込んで浸出する場合、反応に必要
な酸素が充分に供給されないと浸出完了までに４８〜７
２時間程度かかり、反応時間が長くなるという問題があ
る。この場合、オートクレーブを使用すれば反応時間の
短縮、酸素消費量の低減を図ることができるが、オート
クレーブ自体が高価であることに加えて、使用するべき
材質が限られるためさらに設備が高価になるという問題
がある。
備の大型化に伴って処理すべきアノードスライムの量も
増え、従って、浸出設備も次第に大型化する傾向にあ
る。また、空気を吹き込んで浸出する場合、反応に必要
な酸素が充分に供給されないと浸出完了までに４８〜７
２時間程度かかり、反応時間が長くなるという問題があ
る。この場合、オートクレーブを使用すれば反応時間の
短縮、酸素消費量の低減を図ることができるが、オート
クレーブ自体が高価であることに加えて、使用するべき
材質が限られるためさらに設備が高価になるという問題
がある。
【０００６】そこで、本発明では、かかる問題を解消
し、溶液中に充分な気体を吹き込み可能な攪拌装置を提
供すると共に、大型で特別な設備を設けなくとも効率的
に浸出作業を行なうことが可能な攪拌装置及びそれを用
いた脱銅浸出方法を提供することを目的とする。
し、溶液中に充分な気体を吹き込み可能な攪拌装置を提
供すると共に、大型で特別な設備を設けなくとも効率的
に浸出作業を行なうことが可能な攪拌装置及びそれを用
いた脱銅浸出方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に記載の発明は、溶液が貯えられる槽内に立
設される円筒状の筒体と、筒体の内部に挿通され、回転
駆動機構により回転する回転軸と、そして、筒体の内部
に気体を吹き込む気体吹込管とを含み構成され、筒体の
側面には該筒体内に滞留する気体を外部に排出するため
の排出口と、槽内に貯えられた上層部の溶液を該筒体内
に取り込むための取入口が設けられ、筒体の下部側には
該筒体の内側面から中心方向に向かって突設された複数
の固定羽根が配置され、回転軸には、該回転軸の回転に
伴って回転する回転羽根が固定羽根とほぼ同じ高さ位置
に取着され、気体吹込管の先端部は回転羽近傍に位置す
るように配置して形成された攪拌装置を提供する。
に請求項１に記載の発明は、溶液が貯えられる槽内に立
設される円筒状の筒体と、筒体の内部に挿通され、回転
駆動機構により回転する回転軸と、そして、筒体の内部
に気体を吹き込む気体吹込管とを含み構成され、筒体の
側面には該筒体内に滞留する気体を外部に排出するため
の排出口と、槽内に貯えられた上層部の溶液を該筒体内
に取り込むための取入口が設けられ、筒体の下部側には
該筒体の内側面から中心方向に向かって突設された複数
の固定羽根が配置され、回転軸には、該回転軸の回転に
伴って回転する回転羽根が固定羽根とほぼ同じ高さ位置
に取着され、気体吹込管の先端部は回転羽近傍に位置す
るように配置して形成された攪拌装置を提供する。
【０００８】上記課題を解決するために請求項２に記載
の発明は、請求項１に記載の攪拌装置において、気体吹
込管の先端部は水平方向に対して略４５度の角度をもっ
て回転羽根に向かって気体を噴出するように形成されて
いることを特徴とする。
の発明は、請求項１に記載の攪拌装置において、気体吹
込管の先端部は水平方向に対して略４５度の角度をもっ
て回転羽根に向かって気体を噴出するように形成されて
いることを特徴とする。
【０００９】上記課題を解決するために請求項３に記載
の発明は、請求項１又は２に記載の攪拌装置において、
回転軸の下端部には槽の底部に沈殿する不溶解物を巻き
上げて分散させるエッジパドルが取着されていることを
特徴とする。
の発明は、請求項１又は２に記載の攪拌装置において、
回転軸の下端部には槽の底部に沈殿する不溶解物を巻き
上げて分散させるエッジパドルが取着されていることを
特徴とする。
【００１０】上記課題を解決するために請求項４に記載
の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の攪拌機
において、固定羽根と回転羽根の間のクリアランスが３
０ｍｍ〜５０ｍｍであることを特徴とする。
の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の攪拌機
において、固定羽根と回転羽根の間のクリアランスが３
０ｍｍ〜５０ｍｍであることを特徴とする。
【００１１】上記課題を解決するために請求項５に記載
の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の攪拌機
において、回転軸、回転羽、固定羽根及びエッジパドル
はチタン等の耐酸性を有する材質により形成されている
ことを特徴とする。
の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の攪拌機
において、回転軸、回転羽、固定羽根及びエッジパドル
はチタン等の耐酸性を有する材質により形成されている
ことを特徴とする。
【００１２】上記課題を解決するために請求項６に記載
の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の攪拌機
を用いて槽内に貯えられた溶液によりアノードスライム
から銅を浸出除去する脱銅浸出方法において、溶液が硫
酸溶液であって、浸出開始時の濃度が３５０〜４５０ｇ
／lであり、硫酸溶液に対するアノードスライムの混合
割合が１００〜２５０ｇ／lであり、浸出開始時の硫酸
溶液の温度が６０〜９０°Ｃであることを特徴とする脱
銅浸出方法を提供する。
の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の攪拌機
を用いて槽内に貯えられた溶液によりアノードスライム
から銅を浸出除去する脱銅浸出方法において、溶液が硫
酸溶液であって、浸出開始時の濃度が３５０〜４５０ｇ
／lであり、硫酸溶液に対するアノードスライムの混合
割合が１００〜２５０ｇ／lであり、浸出開始時の硫酸
溶液の温度が６０〜９０°Ｃであることを特徴とする脱
銅浸出方法を提供する。
【００１３】上記課題を解決するために請求項７に記載
の発明は、請求項６に記載の脱銅浸出方法において、前
記空気吹込管から供給される気体量は、槽内に貯えられ
た溶液の体積が１３ｍ３である場合に、毎分０．７〜
１．５Ｎｍ３（０．７〜１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／１３ｍ
３）であることを特徴とする。
の発明は、請求項６に記載の脱銅浸出方法において、前
記空気吹込管から供給される気体量は、槽内に貯えられ
た溶液の体積が１３ｍ３である場合に、毎分０．７〜
１．５Ｎｍ３（０．７〜１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／１３ｍ
３）であることを特徴とする。
【００１４】上記課題を解決するために請求項８に記載
の発明は、請求項６又は７に記載の脱銅浸出方法におい
て、回転軸の回転数が２５０〜３５０ｒｐｍであること
を特徴とする。
の発明は、請求項６又は７に記載の脱銅浸出方法におい
て、回転軸の回転数が２５０〜３５０ｒｐｍであること
を特徴とする。
【００１５】上記課題を解決するために請求項９に記載
の発明は、請求項６〜８のいずれか１項に記載の脱銅浸
出方法において、回転軸を停止させた状態で槽内に溶液
を取入口が没するまで貯え、そして、回転軸を回転させ
て浸出を開始したときにその回転により回転する溶液の
中心部付近の液面を取入口の途中に位置するまで下げる
ことにより該取入口から空気を抱き込むようにして溶液
を筒体内に引き込んだのち、筒体の下部から排出して槽
内を循環させることを特徴とする。
の発明は、請求項６〜８のいずれか１項に記載の脱銅浸
出方法において、回転軸を停止させた状態で槽内に溶液
を取入口が没するまで貯え、そして、回転軸を回転させ
て浸出を開始したときにその回転により回転する溶液の
中心部付近の液面を取入口の途中に位置するまで下げる
ことにより該取入口から空気を抱き込むようにして溶液
を筒体内に引き込んだのち、筒体の下部から排出して槽
内を循環させることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る攪拌装置及び
それを用いた脱銅浸出方法について図面に示された好ま
しい一実施形態に基づいて更に詳しく説明する。まず、
本発明に係る攪拌装置１は、図１に示すように、溶液が
貯えられる槽５内に立設される円筒状の筒体１０と、筒
体１０の内部に挿通された回転駆動機構７により回転す
る回転軸２０と、筒体１０の内部に気体を吹き込む気体
吹込管３０とにより構成されている。
それを用いた脱銅浸出方法について図面に示された好ま
しい一実施形態に基づいて更に詳しく説明する。まず、
本発明に係る攪拌装置１は、図１に示すように、溶液が
貯えられる槽５内に立設される円筒状の筒体１０と、筒
体１０の内部に挿通された回転駆動機構７により回転す
る回転軸２０と、筒体１０の内部に気体を吹き込む気体
吹込管３０とにより構成されている。
【００１７】筒体１０は、内部が空洞の円筒形状を有し
ており、その上端部側にはフランジ部１５ａが形成さ
れ、回転駆動機構７側に設けられたフランジ部１５ｂと
連結されるようになっている。筒体１０の側面の上部に
は、筒体１０内に滞留する気体を筒体１０外に排出する
ための排出口１３が形成されている。排出口１３を設け
るのは、後述するように、気体吹込管３０から筒体１０
内に吹き込まれて蓄積された気体が抜けるときに回転軸
２０を振動させ、その振動により固定羽根１７及び回転
羽根２７が接触して破損させるおそれがあるのでそれを
回避するために設けられている。尚、この排出口１３は
液面上部の離れた位置に設けることが好ましい。
ており、その上端部側にはフランジ部１５ａが形成さ
れ、回転駆動機構７側に設けられたフランジ部１５ｂと
連結されるようになっている。筒体１０の側面の上部に
は、筒体１０内に滞留する気体を筒体１０外に排出する
ための排出口１３が形成されている。排出口１３を設け
るのは、後述するように、気体吹込管３０から筒体１０
内に吹き込まれて蓄積された気体が抜けるときに回転軸
２０を振動させ、その振動により固定羽根１７及び回転
羽根２７が接触して破損させるおそれがあるのでそれを
回避するために設けられている。尚、この排出口１３は
液面上部の離れた位置に設けることが好ましい。
【００１８】また、筒体１０の側面の排出口１３下に
は、槽５内に貯えられた上層部の溶液を筒体１０内に取
り込むための取入口１１が設けられている。取入口１１
は筒体１０の側面周囲の同じ高さ位置に複数設けてもよ
い。尚、同様に排出口１３も筒体１０の側面周囲の同じ
高さ位置に複数設けてもよい。
は、槽５内に貯えられた上層部の溶液を筒体１０内に取
り込むための取入口１１が設けられている。取入口１１
は筒体１０の側面周囲の同じ高さ位置に複数設けてもよ
い。尚、同様に排出口１３も筒体１０の側面周囲の同じ
高さ位置に複数設けてもよい。
【００１９】回転駆動機構７は、駆動原であるモータ７
ａから供給される動力をプーリ７ｃを介して回転軸２０
に伝えて回転軸２０を回転させるものである。回転軸２
０はベアリング７ｂにより回転可能に支持され且つ垂直
に立設されると共に、槽５のほぼ中心に配置される。
ａから供給される動力をプーリ７ｃを介して回転軸２０
に伝えて回転軸２０を回転させるものである。回転軸２
０はベアリング７ｂにより回転可能に支持され且つ垂直
に立設されると共に、槽５のほぼ中心に配置される。
【００２０】筒体１０の下部側には、図３に示すよう
に、筒体１０の内側面から中心方向に向かって突設され
た複数の固定羽根１７、１７が配置されている。本実施
形態において固定羽根１７は、１２枚設けられている
が、これに限られるものではなく、１０〜１４枚若しく
はそれ以外の枚数を設けてもよい。また、硫酸を用いた
脱銅浸出においては固定羽根１７が強酸性下に曝される
ので耐酸性を有する材質であるチタンにより形成されて
いる。
に、筒体１０の内側面から中心方向に向かって突設され
た複数の固定羽根１７、１７が配置されている。本実施
形態において固定羽根１７は、１２枚設けられている
が、これに限られるものではなく、１０〜１４枚若しく
はそれ以外の枚数を設けてもよい。また、硫酸を用いた
脱銅浸出においては固定羽根１７が強酸性下に曝される
ので耐酸性を有する材質であるチタンにより形成されて
いる。
【００２１】回転軸２０は、筒体１０の内部に挿通され
ており、固定羽根１７とほぼ同じ高さ位置に回転軸２０
の回転に伴って回転する回転羽根２７が取着されてい
る。回転羽根２７は、回転軸２０の中心から放射方向に
向かって複数枚配置されており、本実施形態においては
固定羽根１７と同じ１２枚設けられている。もちろん、
これに限られるものではなく、１０〜１４枚若しくはそ
れ以外の枚数を設けてもよい。また、固定羽根１７の下
部と回転羽根２７下部の高さ位置はほぼ同じ位置になる
ように配置されている。
ており、固定羽根１７とほぼ同じ高さ位置に回転軸２０
の回転に伴って回転する回転羽根２７が取着されてい
る。回転羽根２７は、回転軸２０の中心から放射方向に
向かって複数枚配置されており、本実施形態においては
固定羽根１７と同じ１２枚設けられている。もちろん、
これに限られるものではなく、１０〜１４枚若しくはそ
れ以外の枚数を設けてもよい。また、固定羽根１７の下
部と回転羽根２７下部の高さ位置はほぼ同じ位置になる
ように配置されている。
【００２２】固定羽根１７と回転羽根２７の間は３０ｍ
ｍ〜５０ｍｍのクリアランスが設けられている。これ
は、後述する気体吹込管３０から供給される空気を回転
羽根２７に吹き付けたときにその吹込み圧により回転軸
２０が偏りを起こし、固定羽根１７と接触して破損する
おそれがあるのでそれを回避するために適当なクリアラ
ンスを設ける必要があるが、逆にクリアランスを広く設
けすぎると気体を細かく分散させることが出来なくな
る。そこで、固定羽根１７と回転羽根２７の接触を回避
しつつ、気体を細かく分散させるためには３０ｍｍ〜５
０ｍｍのクリアランスを設けることが好ましい。尚、硫
酸を用いた脱銅浸出においては強酸性下にさらされるの
で固定羽根１７と同様に回転軸２０及び回転羽根２７も
耐酸性を有する材質であるチタンにより形成されてい
る。
ｍ〜５０ｍｍのクリアランスが設けられている。これ
は、後述する気体吹込管３０から供給される空気を回転
羽根２７に吹き付けたときにその吹込み圧により回転軸
２０が偏りを起こし、固定羽根１７と接触して破損する
おそれがあるのでそれを回避するために適当なクリアラ
ンスを設ける必要があるが、逆にクリアランスを広く設
けすぎると気体を細かく分散させることが出来なくな
る。そこで、固定羽根１７と回転羽根２７の接触を回避
しつつ、気体を細かく分散させるためには３０ｍｍ〜５
０ｍｍのクリアランスを設けることが好ましい。尚、硫
酸を用いた脱銅浸出においては強酸性下にさらされるの
で固定羽根１７と同様に回転軸２０及び回転羽根２７も
耐酸性を有する材質であるチタンにより形成されてい
る。
【００２３】回転軸２０の下端部には槽５の底部に沈殿
する不溶解物を巻き上げて溶液中に分散させるエッジパ
ドル２５が取着されている。エッジパドル２５は、図４
に示すように、回転軸２０を中心として３つのパドル２
５ａ、２５ａがそれぞれ三方向に伸びるように形成され
ている。これにより回転軸２０の回転に伴って槽５の底
部に沈殿する不溶解物を巻き上げ、溶液中に分散させ
る。
する不溶解物を巻き上げて溶液中に分散させるエッジパ
ドル２５が取着されている。エッジパドル２５は、図４
に示すように、回転軸２０を中心として３つのパドル２
５ａ、２５ａがそれぞれ三方向に伸びるように形成され
ている。これにより回転軸２０の回転に伴って槽５の底
部に沈殿する不溶解物を巻き上げ、溶液中に分散させ
る。
【００２４】気体吹込管３０は、槽５の外部から筒体１
０の内部に挿入され、その先端部３１は回転羽根２７の
近傍に位置するように配置されている。気体吹込管３０
から吹き込まれる気体の気泡のサイズをあまり大きくし
ないようにするため気体吹込管３０の先端部３１は水平
方向に対して略４５度の角度にカットされている。この
場合、気体吹込管３０の端面をカットせずに、先端部３
１を屈曲させて水平方向に対して略４５度の角度に配置
させてもよい。そして、気体吹込管３０は図示しない気
体供給ポンプにより供給される気体を回転する回転羽根
２７に吹き付けると共に、固定羽根１７にも吹き付ける
ことによってより微細な気泡を作り、溶液中に効率よく
分散させる。
０の内部に挿入され、その先端部３１は回転羽根２７の
近傍に位置するように配置されている。気体吹込管３０
から吹き込まれる気体の気泡のサイズをあまり大きくし
ないようにするため気体吹込管３０の先端部３１は水平
方向に対して略４５度の角度にカットされている。この
場合、気体吹込管３０の端面をカットせずに、先端部３
１を屈曲させて水平方向に対して略４５度の角度に配置
させてもよい。そして、気体吹込管３０は図示しない気
体供給ポンプにより供給される気体を回転する回転羽根
２７に吹き付けると共に、固定羽根１７にも吹き付ける
ことによってより微細な気泡を作り、溶液中に効率よく
分散させる。
【００２５】次に、上述した攪拌装置１を用いた脱銅浸
出方法について説明すると共に、攪拌装置１の動作を説
明する。まず、攪拌装置１が設置された槽５内に硫酸溶
液とアノードスライムを収容する（ステップＳ１）。槽
５は直径が約２．４ｍで、その中に硫酸溶液を槽５の底
部から約２．８〜２．９ｍの高さ位置まで貯えられる。
従って、貯えられた溶液の体積は１３ｍ３となる。この
とき、硫酸濃度を３５０〜４５０ｇ／lに調整すると共
に、硫酸溶液に対するアノードスライムの混合割合を１
００〜２５０ｇ／lとなるように調製する。また、硫酸
溶液の温度を高くすることにより銅と硫酸の反応が促進
されるため、硫酸溶液の温度が６０〜９０°Ｃとなるよ
うに図示しないヒータあるいは蒸気等による熱交換器に
より加温する（ステップＳ２）。
出方法について説明すると共に、攪拌装置１の動作を説
明する。まず、攪拌装置１が設置された槽５内に硫酸溶
液とアノードスライムを収容する（ステップＳ１）。槽
５は直径が約２．４ｍで、その中に硫酸溶液を槽５の底
部から約２．８〜２．９ｍの高さ位置まで貯えられる。
従って、貯えられた溶液の体積は１３ｍ３となる。この
とき、硫酸濃度を３５０〜４５０ｇ／lに調整すると共
に、硫酸溶液に対するアノードスライムの混合割合を１
００〜２５０ｇ／lとなるように調製する。また、硫酸
溶液の温度を高くすることにより銅と硫酸の反応が促進
されるため、硫酸溶液の温度が６０〜９０°Ｃとなるよ
うに図示しないヒータあるいは蒸気等による熱交換器に
より加温する（ステップＳ２）。
【００２６】液温が所定の温度に上昇した後、モータ７
ａを駆動させ回転軸２０を回転させて浸出を開始する
（ステップＳ３）。このときの回転軸２０の回転数は２
５０〜３５０ｒｐｍとするのが好ましい。回転数が少な
いと攪拌が充分に行なわれず、一方、回転数が大きいと
回転軸２０の振動や溶液の液流の影響等により固定羽根
１７と回転羽根２７が接触し破損するおそれがあるから
である。回転軸２０の回転によりパドル２５ａ、２５ａ
も同時に回転し、槽５の底部に沈殿する不溶解物を巻き
上げて溶液内に分散させる。
ａを駆動させ回転軸２０を回転させて浸出を開始する
（ステップＳ３）。このときの回転軸２０の回転数は２
５０〜３５０ｒｐｍとするのが好ましい。回転数が少な
いと攪拌が充分に行なわれず、一方、回転数が大きいと
回転軸２０の振動や溶液の液流の影響等により固定羽根
１７と回転羽根２７が接触し破損するおそれがあるから
である。回転軸２０の回転によりパドル２５ａ、２５ａ
も同時に回転し、槽５の底部に沈殿する不溶解物を巻き
上げて溶液内に分散させる。
【００２７】回転軸２０を回転させて浸出を開始する
と、回転羽根２７の回転により筒体１０内の硫酸溶液表
面の中心部付近が渦の中心となると共に、硫酸溶液は取
入口１１から筒体１０に引き込まれ、そして、筒体１０
の下部から固定羽根１７と回転羽根２７の間から排出さ
れ槽５内を循環する。
と、回転羽根２７の回転により筒体１０内の硫酸溶液表
面の中心部付近が渦の中心となると共に、硫酸溶液は取
入口１１から筒体１０に引き込まれ、そして、筒体１０
の下部から固定羽根１７と回転羽根２７の間から排出さ
れ槽５内を循環する。
【００２８】一方、回転軸２０の回転に伴って回転して
いる回転羽根２７に向けて気体吹込管３０の先端部３１
からから空気を吹き込む（ステップＳ４）。吹き込まれ
た空気は回転羽根２７及び固定羽根１７にぶつかり高い
剪断力を受けて微細な気泡となって硫酸溶液中に分散す
る。このときの空気の吹き込み量は、図７に示すよう
に、銅の浸出時間に影響し、より時間あたりの吹き込み
量を多くすれば浸出時間も短くなるが、上述したように
固定羽根１７と回転羽根２７が接触して破損するおそれ
があることから毎分０．７〜１．５Ｎｍ３（０．７〜
１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／１３ｍ３）とするのが好まし
い。そして、図７に示すように、約２０時間保持（ステ
ップＳ５）して銅の含有量が１．０％以下となったらそ
の時点で作業を終了させる（ステップＳ６）。ここで、
本発明に係る脱銅浸出方法を用いて処理した後のアノー
ドスライムの一分析例を示すと、Ａｕ：３．８３％、Ａ
ｇ：３１．４０％、Ｃｕ：０．３６％、Ｓｅ：２０．９
０％、Ｔｅ：５．１１％であり、確実に脱銅されている
ことが確認できる。
いる回転羽根２７に向けて気体吹込管３０の先端部３１
からから空気を吹き込む（ステップＳ４）。吹き込まれ
た空気は回転羽根２７及び固定羽根１７にぶつかり高い
剪断力を受けて微細な気泡となって硫酸溶液中に分散す
る。このときの空気の吹き込み量は、図７に示すよう
に、銅の浸出時間に影響し、より時間あたりの吹き込み
量を多くすれば浸出時間も短くなるが、上述したように
固定羽根１７と回転羽根２７が接触して破損するおそれ
があることから毎分０．７〜１．５Ｎｍ３（０．７〜
１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ／１３ｍ３）とするのが好まし
い。そして、図７に示すように、約２０時間保持（ステ
ップＳ５）して銅の含有量が１．０％以下となったらそ
の時点で作業を終了させる（ステップＳ６）。ここで、
本発明に係る脱銅浸出方法を用いて処理した後のアノー
ドスライムの一分析例を示すと、Ａｕ：３．８３％、Ａ
ｇ：３１．４０％、Ｃｕ：０．３６％、Ｓｅ：２０．９
０％、Ｔｅ：５．１１％であり、確実に脱銅されている
ことが確認できる。
【００２９】
【発明の効果】本発明に係る攪拌装置によれば、槽内に
貯えられる溶液に気体を充分に分散させることができる
という効果を有する。また、本発明に係る攪拌装置を用
いた脱銅浸出方法によれば、硫酸と銅との反応に必要な
空気を充分に供給することが可能となるので反応時間を
より短縮することが可能となり作業の効率化を図ること
ができるという効果を有する。そして、鉄を添加しなく
ても浸出時間を短縮することができるという効果があ
る。また、設備を大型化することなく、さらに、オート
クレーブを使用しなくともより効率のよい浸出作業を行
なうことができるという効果を有する。
貯えられる溶液に気体を充分に分散させることができる
という効果を有する。また、本発明に係る攪拌装置を用
いた脱銅浸出方法によれば、硫酸と銅との反応に必要な
空気を充分に供給することが可能となるので反応時間を
より短縮することが可能となり作業の効率化を図ること
ができるという効果を有する。そして、鉄を添加しなく
ても浸出時間を短縮することができるという効果があ
る。また、設備を大型化することなく、さらに、オート
クレーブを使用しなくともより効率のよい浸出作業を行
なうことができるという効果を有する。
【図１】本発明に係る攪拌装置の一実施形態の側面図で
ある。
ある。
【図２】図１に示す攪拌装置の主要部を示す側面断面図
である。
である。
【図３】固定羽根及び回転羽根を示す平面図である。
【図４】エッジパドルの平面図である。
【図５】攪拌装置の使用状態を説明するための側面図で
ある。
ある。
【図６】本発明に係る攪拌装置を用いた脱銅浸出方法の
フローチャートである。
フローチャートである。
【図７】空気吹込み量に対する銅含有量の変化を示すグ
ラフである。
ラフである。
１ 攪拌装置 ５ 槽 ７ 回転駆動機構 ７ａ モータ ７ｂ ベアリング ７ｃ プーリ １０ 筒体 １１ 取入口 １３ 排出口 １５ａ フランジ部 １５ｂ フランジ部 １７ 固定羽根 ２０ 回転軸 ２５ エッジパドル ２５ａ パドル ２７ 回転羽根２７ ３０ 気体吹込管 ３１ 先端部
【手続補正書】
【提出日】平成１３年３月２７日（２００１．３．２
７）
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】「脱銅浸出」は、アノードスライムに約２
５％含まれる銅を銅電解工程の硫酸溶液にて浸出除去
し、その割合を１％以下にする作業であり、具体的に
は、アノードスライムを硫酸溶液でリパルプし、リパル
プ後の硫酸溶液に空気を吹き込みながら攪拌し銅を硫酸
銅として酸化浸出するものである。また、この浸出時に
鉄が存在する場合にはより有効に銅を溶解できる。すな
わち、鉄は空気で酸化されて第二鉄となり、銅を酸化さ
せる。このとき鉄は第一鉄に還元されるが、吹き込まれ
る空気中の酸素によって再び第二鉄に酸化され、反応が
繰り返される。そして、この作業によりアノードスライ
ムに含まれる銅品位を約２５％から約１％以下まで低下
させて銅を回収する。これらの反応式を以下に示す。 Ｃｕ＋１／２Ｏ２＋Ｈ２ＳＯ４→ＣｕＳＯ４＋Ｈ２Ｏ Ｃｕ２Ｓｅ＋Ｏ２＋２Ｈ２ＳＯ４→２ＣｕＳＯ４＋Ｓｅ＋２Ｈ２Ｏ ４ＦｅＳＯ４＋Ｏ２＋２Ｈ２ＳＯ４→２Ｆｅ２（ＳＯ４）３＋２Ｈ２Ｏ Ｃｕ２Ｓｅ＋２Ｆｅ２（ＳＯ４）３→２ＣｕＳＯ４＋Ｓｅ＋４ＦｅＳＯ４ 尚、銅を浸出した溶液にはテルルも浸出されているため
浸出溶液を直接銅電解工程へ戻すと電気銅の品質を低下
させることとなる。従って、浸出液中のテルルを銅置換
によって除去する。尚、アノードスライム中のＴｅは約
５０％、Ａｓは約９４％溶出する。
５％含まれる銅を銅電解工程の硫酸溶液にて浸出除去
し、その割合を１％以下にする作業であり、具体的に
は、アノードスライムを硫酸溶液でリパルプし、リパル
プ後の硫酸溶液に空気を吹き込みながら攪拌し銅を硫酸
銅として酸化浸出するものである。また、この浸出時に
鉄が存在する場合にはより有効に銅を溶解できる。すな
わち、鉄は空気で酸化されて第二鉄となり、銅を酸化さ
せる。このとき鉄は第一鉄に還元されるが、吹き込まれ
る空気中の酸素によって再び第二鉄に酸化され、反応が
繰り返される。そして、この作業によりアノードスライ
ムに含まれる銅品位を約２５％から約１％以下まで低下
させて銅を回収する。これらの反応式を以下に示す。 Ｃｕ＋１／２Ｏ２＋Ｈ２ＳＯ４→ＣｕＳＯ４＋Ｈ２Ｏ Ｃｕ２Ｓｅ＋Ｏ２＋２Ｈ２ＳＯ４→２ＣｕＳＯ４＋Ｓｅ＋２Ｈ２Ｏ ４ＦｅＳＯ４＋Ｏ２＋２Ｈ２ＳＯ４→２Ｆｅ２（ＳＯ４）３＋２Ｈ２Ｏ Ｃｕ２Ｓｅ＋２Ｆｅ２（ＳＯ４）３→２ＣｕＳＯ４＋Ｓｅ＋４ＦｅＳＯ４ 尚、銅を浸出した溶液にはテルルも浸出されているため
浸出溶液を直接銅電解工程へ戻すと電気銅の品質を低下
させることとなる。従って、浸出液中のテルルを銅置換
によって除去する。尚、アノードスライム中のＴｅは約
５０％、Ａｓは約９４％溶出する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に記載の発明は、溶液が貯えられる槽内に立
設される円筒状の筒体と、筒体の内部に挿通され、回転
駆動機構により回転する回転軸と、そして、筒体の内部
に気体を吹き込む気体吹込管とを含み構成され、筒体の
側面には該筒体内に滞留する気体を外部に排出するため
の排出口と、槽内に貯えられた上層部の溶液を該筒体内
に取り込むための取入口が設けられ、筒体の下部側には
該筒体の内側面から中心方向に向かって突設された複数
の固定羽根が配置され、回転軸には、該回転軸の回転に
伴って回転する回転羽根が固定羽根とほぼ同じ高さ位置
に取着され、気体吹込管の先端部は回転羽根近傍に位置
するように配置して形成された攪拌装置を提供する。
に請求項１に記載の発明は、溶液が貯えられる槽内に立
設される円筒状の筒体と、筒体の内部に挿通され、回転
駆動機構により回転する回転軸と、そして、筒体の内部
に気体を吹き込む気体吹込管とを含み構成され、筒体の
側面には該筒体内に滞留する気体を外部に排出するため
の排出口と、槽内に貯えられた上層部の溶液を該筒体内
に取り込むための取入口が設けられ、筒体の下部側には
該筒体の内側面から中心方向に向かって突設された複数
の固定羽根が配置され、回転軸には、該回転軸の回転に
伴って回転する回転羽根が固定羽根とほぼ同じ高さ位置
に取着され、気体吹込管の先端部は回転羽根近傍に位置
するように配置して形成された攪拌装置を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】上記課題を解決するために請求項５に記載
の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の攪拌機
において、回転軸、回転羽根、固定羽根及びエッジパド
ルはチタン等の耐酸性を有する材質により形成されてい
ることを特徴とする。
の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の攪拌機
において、回転軸、回転羽根、固定羽根及びエッジパド
ルはチタン等の耐酸性を有する材質により形成されてい
ることを特徴とする。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 11/06 Ｃ０２Ｆ 11/06 Ａ 11/08 11/08 Ｃ２２Ｂ 3/04 Ｃ２２Ｂ 7/00 Ｈ 7/00 3/00 Ａ 15/00 15/08 (72)発明者 前田 勲 茨城県日立市白銀町１−１−２ 日鉱金属 株式会社技術開発センター内 (72)発明者 関口 明 東京都荒川区西日暮里２−24−２ 株式会 社島崎製作所内 Ｆターム(参考） 4D059 AA11 BC01 BC02 BC05 BH03 BH07 BJ01 BJ14 CC07 DA33 DA47 EB06 EB11 EB20 4G035 AA18 AB10 AB46 AE01 AE13 AE17 4G078 AA04 AA15 AB20 BA05 DA01 DA28 EA03 EA12 4K001 AA09 BA17 DB03
Claims (9)
- 【請求項１】 溶液が貯えられる槽内に立設される円筒
状の筒体と、 前記筒体の内部に挿通され、回転駆動機構により回転す
る回転軸と、 そして、前記筒体の内部に気体を吹き込む気体吹込管と
を含み構成され、 前記筒体の側面には該筒体内に滞留する気体を外部に排
出するための排出口と、前記槽内に貯えられた上層部の
溶液を該筒体内に取り込むための取入口が設けられ、前
記筒体の下部側には該筒体の内側面から中心方向に向か
って突設された複数の固定羽根が配置され、 前記回転軸には、該回転軸の回転に伴って回転する回転
羽根が前記固定羽根とほぼ同じ高さ位置に取着され、 前記気体吹込管の先端部は前記回転羽近傍に位置するよ
うに配置して形成された攪拌装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の攪拌装置において、 前記気体吹込管の先端部は水平方向に対して略４５度の
角度をもって前記回転羽根に向かって気体を噴出するよ
うに形成されていることを特徴とする攪拌装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の攪拌装置におい
て、 前記回転軸の下端部には前記槽の底部に沈殿する不溶解
物を巻き上げて分散させるエッジパドルが取着されてい
ることを特徴とする攪拌機。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の攪
拌機において、 前記固定羽根と前記回転羽根の間のクリアランスが３０
ｍｍ〜５０ｍｍであることを特徴とする攪拌機。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の攪
拌機において、 前記回転軸、前記回転羽、前記固定羽根及び前記エッジ
パドルはチタン等の耐酸性を有する材質により形成され
ていることを特徴とする攪拌装置。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の攪
拌機を用いて前記槽内に貯えられた溶液により前記アノ
ードスライムから銅を浸出除去する脱銅浸出方法におい
て、 前記溶液が硫酸溶液であって、浸出開始時の濃度が３５
０〜４５０ｇ／lであり、 前記硫酸溶液に対するアノードスライムの混合割合が１
００〜２５０ｇ／lであり、 浸出開始時の前記硫酸溶液の温度が６０〜９０°Ｃであ
ることを特徴とする脱銅浸出方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の脱銅浸出方法におい
て、 前記空気吹込管から供給される気体量は、前記槽内に貯
えられた前記溶液の体積が１３ｍ３である場合に、毎分
０．７〜１．５Ｎｍ３（０．７〜１．５Ｎｍ３／ｍｉｎ
／１３ｍ３）であることを特徴とする脱銅浸出方法。 - 【請求項８】 請求項６又は７に記載の脱銅浸出方法に
おいて、 前記回転軸の回転数が２５０〜３５０ｒｐｍであること
を特徴とする脱銅浸出方法。 - 【請求項９】 請求項６〜８のいずれか１項に記載の脱
銅浸出方法において、 前記回転軸を停止させた状態で前記槽内に前記溶液を前
記取入口が没するまで貯え、そして、前記回転軸を回転
させて浸出を開始したときにその回転により回転する前
記溶液の中心部付近の液面を前記取入口の途中に位置す
るまで下げることにより該取入口から空気を抱き込むよ
うにして前記溶液を前記筒体内に引き込んだのち、前記
筒体の下部から排出して前記槽内を循環させることを特
徴とする脱銅浸出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056737A JP3677427B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 攪拌装置及びそれを用いた脱銅浸出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056737A JP3677427B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 攪拌装置及びそれを用いた脱銅浸出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001239139A true JP2001239139A (ja) | 2001-09-04 |
| JP3677427B2 JP3677427B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=18577630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000056737A Expired - Lifetime JP3677427B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 攪拌装置及びそれを用いた脱銅浸出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3677427B2 (ja) |
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-
2000
- 2000-03-02 JP JP2000056737A patent/JP3677427B2/ja not_active Expired - Lifetime
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