JP2005264267A - 被処理物の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 金、銀及び白金族元素を含有する銀電解スライムから、銀及び白金族元素を低コストで回収できること。
【解決手段】 金、銀及び白金族元素を含有する銀電解スライムと硝酸とを浸出槽内で反応させて、銀電解スライム中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出して回収する銀電解スライムの処理方法において、上記浸出槽を密閉構造とし、銀電解スライムと硝酸との反応により発生する窒素酸化物を浸出槽内に充満させた状態で、銀電解スライム中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出させる。また、銀電解スライムと硝酸との反応終了後に酸素を投入して、窒素酸化物を分解する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、金、銀及び白金族元素を含有する銀電解スライム等の被処理物から、銀及び白金族元素を回収する被処理物の処理方法に関する。

以下、被処理物として銀スライムを用いた場合を例として背景技術について説明する。
銀の精製工程において生じた銀電解スライムには、金、銀、及び白金族元素(白金やパラジウム等)が濃縮されている。そこで、この銀電解スライムを硝酸浸出（パーチング；分金）処理して、銀電解スライム中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出させ、一方、浸出残渣から製造された金電解用アノードを用いて金電解により金を精製している。

ところが、銀電解スライム中の銀や白金族元素の含有量が多くなると、従来の硝酸浸出処理において銀及び白金族元素が硝酸に十分に浸出されず、浸出残渣中に相当量残ってしまう。このため、金電解工程において、上記浸出残渣から製造される金電解用アノードから、銀はスライムとなり、白金族元素は金電解液中に溶出してしまう。その結果、金電解液中から金以外の不純物金属元素、この場合には銀及び白金族元素を除去する浄液の負荷が増大すると共に、金電解液中に白金族元素が滞留することによって、滞留金利が上昇してしまう。

ここで、銀電解スライムから金、銀及び白金族元素を回収する方法として、銀電解スライムの硝酸浸出後、浸出残渣を塩酸浸出するものが特許文献１に記載されている。また、銀電解スライム中の白金族元素を、塩酸及び過酸化水素を用いて金と共に溶解し、金のみを後に還元して析出させるものが特許文献２に記載されている。

特開平１１‐１２６６５号公報 特開平９‐２６３８４７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法は浸出処理の際、硝酸のほかに塩酸も使用するため、薬剤の使用量が増し、しかも、２つの浸出処理を実施するため処理に長時間を要し、コストが上昇してしまう。

また、特許文献２に記載の方法は、塩酸及び過酸化水素を使用するため、薬剤の使用量が増し、しかも、後に金を析出させるなどの処理が煩雑で処理に長時間を要するため、コストが上昇してしまう。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、金、銀及び白金族元素を含有する銀スライム等の被処理物から、銀及び白金族元素を低コストで回収できる被処理物の処理方法を提供することにある。

課題を解決するための第１の手段は、金、銀及び白金族元素を含有する被処理物と硝酸とを槽内で反応させて、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出して回収する被処理物の処理方法であって、
被処理物と硝酸との反応により発生する窒素酸化物を槽内に充満させた状態で、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出させることを特徴とする被処理物の処理方法である。

第２の手段は、金、銀及び白金族元素を含有する被処理物と硝酸とを反応させて、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出して回収する被処理物の処理方法であって、
被処理物と硝酸との反応中に、窒素酸化物の発生を促進する金属を添加することを特徴とする被処理物の処理方法である。

第３の手段は、金、銀及び白金族元素を含有する被処理物と硝酸とを槽内で反応させて、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出して回収する被処理物の処理方法であって、
被処理物と硝酸との反応中に、窒素酸化物の発生を促進する金属を添加し、被処理物と硝酸との反応により発生する窒素酸化物を槽内に充満させた状態で、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出させることを特徴とする被処理物の処理方法である。

第４の手段は、第２または第３の手段に記載の発明において、上記窒素酸化物の発生を促進する金属が、銅および／または銀であることを特徴とする被処理物の処理方法である。

第５の手段は、第１から第４のいずれかに記載の手段において、上記被処理物と硝酸との反応終了後に酸素を投入して、窒素酸化物を分解することを特徴とするものである。

第１の手段によれば、被処理物と硝酸との反応により発生する窒素酸化物を槽内に充満させた状態で、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出させることから、上記窒素酸化物の作用により、被処理物からの銀及び白金族元素の浸出率を向上させることができる。このため、被処理物中の銀及び白金族元素を、他の薬剤を用いることなく、しかも短時間に回収でき、回収コストを低減できる。

第２の手段によれば、被処理物と硝酸との反応中に、窒素酸化物の発生を促進する金属を添加することから、この反応中に窒素酸化物の発生量が増加することから、上記窒素酸化物の作用により、被処理物からの銀及び白金族元素の浸出率を向上させることができる。このため、被処理物中の銀及び白金族元素を、他の薬剤を用いることなく、しかも短時間に回収でき、回収コストを低減できる。

第３の手段によれば、被処理物と硝酸との反応中に、窒素酸化物の発生を促進する金属を添加し、発生する窒素酸化物を槽内に充満させた状態で、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出させることから、槽内に窒素酸化物がより一層充満し、被処理物から硝酸に浸出する銀及び白金族元素の浸出率を一層向上させることができる。

第４の手段によれば、被処理物と硝酸との反応中に、窒素酸化物の発生を促進する金属として銅および／または銀を添加することから、この反応中に窒素酸化物の発生量が増加して、被処理物から硝酸に浸出する銀及び白金族元素の浸出率を向上させることができると伴に、当該反応系内に余分な元素を持ち込むことにならず、使用薬剤の寿命を延ばすと共に生産性の向上に寄与する。

第５の手段によれば、被処理物と硝酸との反応終了後に酸素を投入して、窒素酸化物を分解することから、有害な窒素酸化物を迅速に除去して次工程へ進めることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、被処理物として銀スライムを用いた場合を例として、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る被処理物の処理方法の一実施の形態が適用された硝酸浸出工程などを示すフローチャートである。

非鉄製錬工程では、一般に、銅、銀、金、白金などを順次精製する。このうちの銅については、鉱石及びリサイクル原料から銅溶錬工程を経て銅電解用アノードを得、この銅電解用アノードを用いて銅電解工程を実施し、カソードに銅を析出して銅を精製する。

銅電解工程により生じた銅電解スライムには金、銀などの貴金属元素や、白金、パラジウムなどの白金族元素が濃縮されているため、次に銀を精製する。つまり、銅電解スライムを、精銀工程を経て銀電解アノードとし、図１に示す銀電解工程（ステップＳ１）を実施して、カソードに銀を析出し銀を精製する。

銀電解により生じた銀電解スライムには金が約６０％、銀が約２５％、白金及びパラジウムなどの白金族元素が約５％濃縮して含有されている。そこで、金を精製するために、銀電解スライムから銀及び白金族元素を分離すべく、銀電解スライムを浸出槽内で硝酸と反応させる硝酸浸出（パーチング；分金）処理を実施して（ステップＳ２）、銀電解スライム中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出して回収する。この硝酸浸出処理については後に詳説する。

上記硝酸浸出で得られた浸出残渣を濾過・洗浄処理し（ステップＳ３）、乾燥処理した後鋳造して金電解用アノードとする。この金電解用アノードを用い所謂「Ｗｈｏｌｗｉｌｌ」法により金電解工程を実施して（ステップＳ４）、カソードに金を析出し金を精製する。尚、上記硝酸浸出処理において浸出液に回収された銀及び白金族元素に対し別途処理を実施し、白金などの白金族元素を精製する。

さて、以下に本発明に係る硝酸浸出処理を詳説する。この硝酸浸出処理には、第１の態様、第２の態様、第３の態様があるが、工程の設備状況等により適宜な態様を選択すれば良い。
［第１の態様］
例えば、槽として浸出槽を用いた場合、この浸出槽を密閉構造とすることで、銀電解スライムと硝酸との反応により発生する窒素酸化物を浸出槽内に充満させた状態で、銀電解スライム中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出させる。銀電解スライム中の銀及び白金族元素は、浸出槽内に充満した窒素酸化物の作用で硝酸への浸出率が高められる。

つまり、浸出槽内で３０〜４０％の硝酸を撹拌しながら、銀電解スライムを、銀電解液が付着した状態で浸出槽内に投入し、浸出槽内における銀電解スライムのスラリー濃度を１０〜３０％とする。その後、浸出槽内の液温が８０℃以上となるように加温しつつ浸出槽を密閉状態とし、１２時間以上この状態を保持する。この間に、銀電解スライムと硝酸との反応により発生する窒素酸化物が浸出槽内に充満し、この窒素酸化物の作用で、銀電解スライムからの銀及び白金族元素の浸出率が向上する。

図２に示すように、硝酸浸出後の浸出残渣中の銀と白金族元素は、浸出槽を開放している場合、浸出残渣中の金は９７５０００ｐｐｍ、銀は１００００ｐｐｍ、パラジウムは１１００ｐｐｍ、白金は２７００ｐｐｍあるのに対し、浸出槽を密閉している場合は、金は９８７０００、銀は６０００ｐｐｍ、パラジウムは６５０ｐｐｍ、白金は１１００ｐｐｍとなり、金以外の、銀、パラジウム、白金のいずれの金属も、浸出槽を密閉した場合の方が硝酸により多く浸出していることがわかる（但し、銀電解スライムとして、金を６１００００ｐｐｍ、銀を２８００００ｐｐｍ、パラジウムを１５０００ｐｐｍ、白金を６７００ｐｐｍ含有するものを用いた。）。

このように、銀電解スライムの硝酸浸出時に発生する窒素酸化物を浸出槽内に充満させ、この窒素酸化物を利用して銀電解スライムからの銀及び白金族元素の浸出率を向上させ、これらの銀及び白金族元素を回収することから、従来例のごとく、硝酸浸出後に塩酸浸出を実施したり、塩酸及び過酸化水素を用いて浸出する場合のように、多種類の薬剤を用いたり、煩雑な操作を実施することがないので、銀電解スライムからの銀及び白金族元素の回収を短時間に低コストで実施できる。

また、後工程の金電解工程において、上記浸出残渣から製造される金電解アノード中の銀及び白金族元素の含有量が低減されることになるので、この金電解用アノードから生成する銀のスライム量と、金電解液中に溶出される白金族元素の溶出量とが減少する。このため、金電解液中から金以外の不純物である銀及び白金族元素を除去する金電解液の浄液負荷を低減できる。と同時に、金電解液中に銀、白金族元素が多量に滞留することによる滞留金利の上昇を抑制できる。これらの観点からも、低コスト化を実現できる。

更に、上述の硝酸浸出処理によって銀電解スライムからの銀及び白金族元素の浸出率が高まり、浸出残渣中における銀及び白金族元素の含有量を低減できるので、次工程の金電解工程に代えて、例えば、所謂「Ｊプロセス」の工程を実施して金を安価に精製できる。この「Ｊプロセス」は、硝酸浸出後の浸出残渣中の金をヨウ化物とし、このヨウ化物を水酸化カリウムを用いて還元処理して金を析出し、金を精製するものである。

ところで、図１に示すように、硝酸浸出による銀電解スライムと硝酸との反応終了後に、浸出槽を密閉状態に保持したまま、この浸出槽内に酸素を投入して（ステップＳ５）、浸出槽内に充満した窒素酸化物を分解する。これにより、浸出槽内から有害な窒素酸化物を迅速に除去でき、浸出残渣の濾過・洗浄等を早期に実施できる。

［第２の形態］
第２の形態の硝酸浸出処理は、銀電解スライムと硝酸とを、槽として浸出槽を用いた場合この浸出槽内で反応させる際に、浸出槽は開放状態のままで窒素酸化物の発生を促進する金属、例えば、銅および／または銀の屑粉を上記反応液中に添加し、増加した窒素酸化物の作用で、銀電解スライムから銀及び白金族元素を高浸出率で硝酸中に浸出させるものである。

つまり、浸出槽内で３０〜４０％の硝酸を撹拌しながら、銀電解スライムを、銀電解液が付着した状態で浸出槽内に投入し、浸出槽内における銀電解スライムのスラリー濃度を１０〜３０％とする。その後、浸出槽内の液温が８０℃以上となるように加温しつつ、浸出槽は開放状態のまま浸出槽内の銀電解スライムと硝酸との反応液中に銅、銀の屑粉を添加し、１２時間保持する。上記銅および／または銀の屑粉の添加量は、銀電解スライムの１ｋｇに対し２０〜２００ｇの範囲が好ましい。ここで、添加された銅および／または銀の屑粉は、反応液中にあった銅および銀と同元素なので、添加により反応液内に余分な元素を添加することにならず、使用薬剤の寿命を延ばすと共に生産性の向上に寄与することができ好ましい。

この銅および／または銀の屑粉の添加により、銀電解スライムと硝酸との反応中に窒素酸化物の発生量が増加して、銀電解スライムから硝酸中に浸出する銀及び白金族元素の浸出率を向上させることができる。例えば、図３に示すように、銅の屑粉を添加しない場合、硝酸浸出後の浸出残渣中の金は９８４０００ｐｐｍ、銀は６５００ｐｐｍ、パラジウムは８００ｐｐｍ、白金は４２００ｐｐｍあるのに対し、銅の屑粉を添加した場合は、金は９８５０００ｐｐｍ、銀は５５００ｐｐｍ、パラジウムは６７０ｐｐｍ、白金は１８００ｐｐｍとなり、銅の屑粉を添加した場合の方がより多く浸出がおこなわれていることがわかる。（但し、銀電解スライムとして、金を６５００００ｐｐｍ、銀を２３００００ｐｐｍ、パラジウムを３００００ｐｐｍ、白金を５３００ｐｐｍ含有するものを用いた。）

従って、この第２の形態における硝酸浸出処理を実施した場合にも、第１の形態の場合と同様に、銀電解スライムからの銀及び白金族元素の回収を短時間且つ低コストに実施でき、次工程の金電解工程における金電解液の浄液負荷を低減でき、金電解液中に銀及び白金族元素が多量に滞留することによる滞留金利を抑制できる。

尚、この第２の形態においても、浸出槽内に充満した窒素酸化物は、酸素の投入により迅速に分解されて除去される。

［第３の形態］
硝酸浸出処理の第３の形態は、上記第１の形態と第２の形態とを併用した形態である。即ち、硝酸浸出実施中（つまり銀電解スライムと硝酸との反応中）に、窒素酸化物の発生を促進する金属、例えば銅および／または銀の屑粉を上記反応液中に添加し、且つ槽として浸出槽を用いた場合、この浸出槽を例えば密閉状態に保持するものである。その添加量は、銀電解スライムの１ｋｇ対し１０〜１００ｇの範囲が好ましい。

このように、銀電解スライムと硝酸との反応中に、窒素酸化物の発生を促進する金属（銅および／または銀）を当該反応液中に添加することから、この反応中に窒素酸化物の発生量が増加して、浸出槽内に窒素酸化物がより一層充満し、銀電解スライムから硝酸に浸出する銀及び白金族元素の浸出率を一層向上させることができる。

例えば、図４に示すように、硝酸浸出後の浸出残渣中の銀と白金族元素は、浸出槽を開放し、銅の屑粉を添加しない場合は、金が９７５０００ｐｐｍ、銀が１００００ｐｐｍ、パラジウムが１１００ｐｐｍ、白金が２７００ｐｐｍであるのに対し、浸出槽を密閉し、且つ銅の屑粉を添加した場合は、金が９８９０００ｐｐｍ、銀が３５００ｐｐｍ、パラジウムが８００ｐｐｍ、白金が９００ｐｐｍとなり、銀とパラジウムと白金のいずれの金属も、浸出槽を密閉し、且つ銅の屑粉を添加した場合の方が硝酸により多く浸出していることがわかる。（但し、銀電解スライムとして、金を６１００００ｐｐｍ、銀を２８００００ｐｐｍ、パラジウムを１５０００ｐｐｍ、白金を６７００ｐｐｍ含有するものを用いた。）

以上のことから、この第３の実施の形態における硝酸浸出処理を実施した場合にも、第１の形態の場合と同様に、銀電解スライムからの銀及び白金族元素の回収を短時間且つ低コストに実施でき、次工程の金電解工程における金電解液の浄液負荷を低減でき、金電解液中に銀及び白金族元素が多量に滞留することによる滞留金利を抑制できる。

尚、この第３の実施の形態においても、浸出槽内に充満した窒素酸化物は、酸素の投入により迅速に分解して除去される。

本発明に係る銀電解スライムの処理方法に関するフローチャートの一例である。 図１の硝酸浸出工程後における浸出残渣中の各金属量を、浸出槽を開放した場合と密閉した場合とについてそれぞれ示す図表である。 図１の硝酸浸出工程後における浸出残渣中の各金属量を、硝酸浸出時に銅の屑粉を添加しない場合と添加した場合とについてそれぞれ示す図表である。 図１の硝酸浸出工程後における浸出残渣中の各金属量を、浸出槽を開放し銅の屑粉を添加しない場合と、密閉し銅の屑粉を添加した場合とについてそれぞれ示す図表である。

Claims (5)

1. 金、銀及び白金族元素を含有する被処理物と硝酸とを槽内で反応させて、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出して回収する被処理物の処理方法であって、
   被処理物と硝酸との反応により発生する窒素酸化物を槽内に充満させた状態で、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出させることを特徴とする被処理物の処理方法。
2. 金、銀及び白金族元素を含有する被処理物と硝酸とを反応させて、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出して回収する被処理物の処理方法であって、
   被処理物と硝酸との反応中に、窒素酸化物の発生を促進する金属を添加することを特徴とする被処理物の処理方法。
3. 金、銀及び白金族元素を含有する被処理物と硝酸とを槽内で反応させて、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出して回収する被処理物の処理方法であって、
   被処理物と硝酸との反応中に、窒素酸化物の発生を促進する金属を添加し、被処理物と硝酸との反応により発生する窒素酸化物を槽内に充満させた状態で、被処理物中の銀及び白金族元素を硝酸に浸出させることを特徴とする被処理物の処理方法。
4. 上記窒素酸化物の発生を促進する金属が、銅および／または銀であることを特徴とする請求項２または３に記載の被処理物の処理方法。
5. 上記被処理物と硝酸との反応終了後に酸素を投入して、窒素酸化物を分解することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の被処理物の処理方法。
   

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