JP2009144183A - 白金の回収方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】白金含有スクラップや貴金属製錬の白金含有物など原料とする白金含有溶液から白金澱物を生成させて白金を回収する方法において、白金澱物を安定に生成させて回収効率を高めた白金の回収方法を提供する。
【解決手段】白金を含有する塩酸酸性水溶液に塩化アンモニウムを添加して白金澱物を生成させ回収する白金の回収方法において、上記白金含有水溶液の酸化還元電位を６００mV以上にして塩化アンモニウムを添加し、白金澱物を生成させることを特徴とし、好ましくは、上記白金含有塩酸酸性水溶液に過酸化水素を添加して、酸化還元電位を７００mV以上〜１０００ｍＶ以下に調整して塩化アンモニウムを添加する白金の回収方法。
【選択図】 なし
【解決手段】白金を含有する塩酸酸性水溶液に塩化アンモニウムを添加して白金澱物を生成させ回収する白金の回収方法において、上記白金含有水溶液の酸化還元電位を６００mV以上にして塩化アンモニウムを添加し、白金澱物を生成させることを特徴とし、好ましくは、上記白金含有塩酸酸性水溶液に過酸化水素を添加して、酸化還元電位を７００mV以上〜１０００ｍＶ以下に調整して塩化アンモニウムを添加する白金の回収方法。
【選択図】 なし
Description
本発明は、白金含有スクラップや貴金属製錬の白金含有物など原料とする白金含有溶液から白金澱物を生成させて白金を回収する方法において、白金を効率よく回収することができる方法に関し、より詳しくは、白金含有溶液の酸化還元電位を調整して白金澱物を安定に生成させて回収効率を高めた白金の回収方法に関する。
半導体材料として白金含有薄膜が利用されており、この白金含有薄膜は主にスパッタリング法によって形成されている。このターゲット材を製作する過程、あるいはスパッタリング後の使用済みターゲット材などについて、多量の白金含有スクラップが生じる。白金は高価な材料であり、これらのスクラップから白金を回収して再利用することが求められる。また、銅精錬の電解スライム処理などにおいて、白金やパラジウム等の白金族元素を含有する澱物が生じ、この白金含有物から効率よく白金を回収することが求められる。
従来、銅精錬の電解スライム処理などにおいて生成した澱物を塩酸溶解して金、白金、パラジウムなどを含有する塩酸酸性水溶液とし、この溶液から白金族を沈殿分離して回収する方法が知られている。例えば、特開平９−２４１７６８号公報（特許文献１）には、白金含有塩酸酸性水溶液をリン酸トリブチルまたはリン酸トリブチルを含有する有機溶媒と接触させて白金を有機相中に回収し、次いで有機相中の白金を水溶液中に逆抽出した溶液から白金を精製する方法において、逆抽出液を昇温し、酸化剤およびアルカリを添加し、不純物を水酸化物として濾別して白金精製液を得る工程と、該白金精製液に塩化アンモニウム塩を添加して白金を塩化白金酸アンモニウム塩として回収する工程を有する白金の回収方法が知られている。
また、特開２００３−１２９１４５号公報（特許文献２）には、白金含有スクラップを酸で溶解し残渣を除去した後、白金を溶解した酸と塩化アンモニウム溶液を反応させて塩化白金酸アンモニウムとして沈殿回収する一方、塩化アンモニウム溶液反応後液に残存する白金をイオン交換樹脂に吸着回収し、さらに該後液に残存する白金を活性炭により吸着回収する白金の回収方法が記載されている。
特開平９−２４１７６８号公報
特開２００３−１２９１４５号公報
白金含有水溶液を有機溶媒に接触させて白金を回収する溶媒抽出法は、使用する有機溶媒が高価であるためコスト高であり、また抽出工程および逆抽出工程の処理操作が煩わしいと云う問題がある。
一方、白金含有溶液に塩化アンモニウムを添加し、白金含有澱物を生成させ回収する方法は操作が比較的簡単である利点を有するが、従来の回収方法は白金の沈殿生成が不十分になり回収率が低下する場合がある。すなわち、従来の上記白金回収方法は、白金族含有スクラプを酸溶解するために王水を用いており、溶解後に加熱して脱硝し、この塩化白金溶液に塩化アンモニウムを添加して白金含有澱物を生成している。この脱硝時に溶液の酸化還元電位が下がり、液中の白金イオンが４価（PtCl6 2-）から２価（PtCl4 2-）に還元される。２価白金イオンは沈殿化し難いので、白金の沈殿回収が不十分になり、白金の回収率が低下する問題がある。
本発明は、従来の回収方法における上記問題を解決したものであり、塩化白金溶液に塩化アンモニウムを添加する前に、溶液の酸化還元電位を６００ｍＶ以上、好ましくは７００ｍＶ以上〜１０００ｍＶ以下に調整することによって、液中の４価白金イオンを安定に存在させ、これに塩化アンモニウムを添加したときに、白金含有沈殿が十分に生成するようにした白金回収方法を提供する。
本発明は、以下の構成によって従来の上記問題を解決した、白金回収方法に関する。
〔１〕白金を含有する塩酸酸性水溶液に塩化アンモニウムを添加して白金澱物を生成させ回収する白金の回収方法において、上記白金含有水溶液の酸化還元電位を６００mV以上にして塩化アンモニウムを添加し、白金澱物を生成させることを特徴とする白金の回収方法。
〔２〕白金を含有する塩酸酸性水溶液に過酸化水素を添加して酸化還元電位を６００mV以上に調整する上記[１]に記載する白金の回収方法。
〔３〕白金族含有化合物を王水で溶解して得た溶液を、加熱脱硝した後に、塩酸を添加して塩化白金酸水溶液とし、この水溶液に過酸化水素を添加して酸化還元電位を６００mV以上に調整した後に、塩化アンモニウムを添加して塩化白金酸アンモニウム沈澱を生成させ、該沈澱を回収する上記[１]または上記[２]の何れかに記載する白金の回収方法。
〔４〕上記[３]の方法において、塩化白金酸水溶液に、硫酸第一鉄を添加して脱金した後に、過酸化水素を添加する白金の回収方法。
〔５〕過酸化水素を添加して酸化還元電位を７００mV以上〜１０００mV以下に調整して塩化アンモニウムを添加する上記[１]〜上記[４]の何れかに記載する白金の回収方法。
〔６〕白金を含有する塩酸酸性水溶液の塩酸濃度が1モル/Ｌ以上である上記[１]〜上記[５]の何れかに記載する白金の回収方法。
〔１〕白金を含有する塩酸酸性水溶液に塩化アンモニウムを添加して白金澱物を生成させ回収する白金の回収方法において、上記白金含有水溶液の酸化還元電位を６００mV以上にして塩化アンモニウムを添加し、白金澱物を生成させることを特徴とする白金の回収方法。
〔２〕白金を含有する塩酸酸性水溶液に過酸化水素を添加して酸化還元電位を６００mV以上に調整する上記[１]に記載する白金の回収方法。
〔３〕白金族含有化合物を王水で溶解して得た溶液を、加熱脱硝した後に、塩酸を添加して塩化白金酸水溶液とし、この水溶液に過酸化水素を添加して酸化還元電位を６００mV以上に調整した後に、塩化アンモニウムを添加して塩化白金酸アンモニウム沈澱を生成させ、該沈澱を回収する上記[１]または上記[２]の何れかに記載する白金の回収方法。
〔４〕上記[３]の方法において、塩化白金酸水溶液に、硫酸第一鉄を添加して脱金した後に、過酸化水素を添加する白金の回収方法。
〔５〕過酸化水素を添加して酸化還元電位を７００mV以上〜１０００mV以下に調整して塩化アンモニウムを添加する上記[１]〜上記[４]の何れかに記載する白金の回収方法。
〔６〕白金を含有する塩酸酸性水溶液の塩酸濃度が1モル/Ｌ以上である上記[１]〜上記[５]の何れかに記載する白金の回収方法。
本発明の方法は、白金含有水溶液に塩化アンモニウムを添加する前に、該水溶液の酸化還元電位を６００mV以上、好ましくは７００mV以上〜１０００mV以下に調整するので、液中の白金イオンが酸化されて４価白金イオンが安定に存在し、これに塩化アンモニウムを添加したときに白金含有沈殿が十分に生成する。従って、白金の回収率を高めることができる。
以下、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明する。
本発明の白金回収方法は、白金を含有する塩酸酸性水溶液に塩化アンモニウムを添加して白金澱物を生成させ回収する白金の回収方法において、上記白金含有溶液の酸化還元電位を６００mV以上にして塩化アンモニウムを添加し、白金澱物を生成させることを特徴とする白金の回収方法である。
本発明の白金回収方法は、白金を含有する塩酸酸性水溶液に塩化アンモニウムを添加して白金澱物を生成させ回収する白金の回収方法において、上記白金含有溶液の酸化還元電位を６００mV以上にして塩化アンモニウムを添加し、白金澱物を生成させることを特徴とする白金の回収方法である。
白金を含有する塩酸酸性水溶液は、例えば、白金含有ターゲット材のスクラップを王水などで酸溶解し、王水で溶解した場合には加熱脱硝して塩酸を加えて酸性水溶液（塩化白金酸水溶液）としたもの、あるいは、銅製錬などの非鉄金属製錬において発生した白金含有水溶液に塩酸を加えて塩酸酸性水溶液にしたものなどである。
白金を含有する塩酸酸性水溶液の塩酸濃度は１モル/Ｌ以上が好ましい。塩酸濃度がこれより低いと、白金イオンが不安定になり、金属白金が析出しやすくなる。
上記塩酸酸性水溶液に白金と共に金を溶解している場合には、脱金処理するのが好ましい。具体的には、上記塩酸酸性水溶液に、還元性鉄化合物、例えば硫酸第一鉄を添加し、金を還元して沈澱させる。これを濾過して金澱物を回収する。一方、濾液を白金回収工程に送る。
液中の白金を沈澱化するのに先立ち、白金を含有する塩酸酸性水溶液の酸化還元電位を６００ｍＶ以上、好ましくは、７００ｍＶ以上〜１０００ｍＶ以下に調整する。酸化還元電位が６００ｍＶ未満では白金イオンの酸化が十分ではなく、２価白金イオンが存在して白金含有沈殿の生成が不十分になる場合がある。酸化還元電位を６００ｍＶ以上に調整することによって、４価の白金イオンが安定に存在し、確実に白金含有沈澱〔塩化白金酸アンモニウム沈殿(NH4)2PtCl6）〕を回収することができる。なお、酸化還元電位が１０００ｍＶより高いと、塩素がガス化するようになるので好ましくない。
酸化還元電位の調整には過酸化水素を用いると良い。白金を含有する塩酸酸性水溶液に過酸化水素を添加し、反応を促進するため加熱することが望ましく、４０℃で１２時間以上ないし７０℃で４時間以上保持するのが好適であり、また攪拌するとよい。
酸化還元電位を調整した後に、塩化アンモニウムを添加して塩化白金酸アンモニウム沈澱を生成させ、濾過して上記沈澱を回収する。塩化アンモニウムは上記沈澱の生成が終了するまで導入すれば良い。回収した塩化白金酸アンモニウムは６００℃〜１０００℃で焙焼して白金スポンジを得ることができる。
以下、本発明の実施例を示す。なお、濃度の％は質量％である。
〔実施例１〕
白金族を含む化合物を王水で溶解した液２０Ｌを、容量が１Ｌになるまで加熱して脱硝した。これに塩酸３Ｌと水を加えて１０Ｌに希釈した。この塩化白金酸溶液（Pt：45.6g/L）に35％濃度の過酸化水素溶液２００mlを添加し、４５℃で１２時間撹拌して酸化還元電位を７２０mVに調整した。この塩化白金酸溶液に塩化アンモニウム３３０gを投入して塩化白金酸アンモニウム沈殿を生成させた。この沈澱を濾過し回収した。濾液９.６Ｌ中の白金濃度は２.３g/Ｌであった。回収した沈澱を９００℃で焙焼し、白金スポンジ４３４ｇを回収した。白金の回収率は９５.２%であった。
〔実施例１〕
白金族を含む化合物を王水で溶解した液２０Ｌを、容量が１Ｌになるまで加熱して脱硝した。これに塩酸３Ｌと水を加えて１０Ｌに希釈した。この塩化白金酸溶液（Pt：45.6g/L）に35％濃度の過酸化水素溶液２００mlを添加し、４５℃で１２時間撹拌して酸化還元電位を７２０mVに調整した。この塩化白金酸溶液に塩化アンモニウム３３０gを投入して塩化白金酸アンモニウム沈殿を生成させた。この沈澱を濾過し回収した。濾液９.６Ｌ中の白金濃度は２.３g/Ｌであった。回収した沈澱を９００℃で焙焼し、白金スポンジ４３４ｇを回収した。白金の回収率は９５.２%であった。
〔実施例２〕
白金族を含む化合物を王水で溶解した液２０Ｌを、容量が１Ｌになるまで加熱して脱硝した。これに塩酸３Ｌと水を加えて１０Ｌに希釈した。この塩化白金酸溶液（Pt：45.6g/L）に硫酸第一鉄２１０gを添加して脱金した。金澱物を濾過分離した濾液（塩化白金酸溶液）に、35％濃度の過酸化水素溶液２００mlを添加し、４５℃で１２時間撹拌して酸化還元電位を７２０mVに調整した。この塩化白金酸溶液に塩化アンモニウム３３０gを投入して塩化白金酸アンモニウム沈殿を生成させた。この沈澱を濾過し回収した。濾液９.６Ｌ中の白金濃度は２.３g/Ｌであった。回収した沈澱を９００℃で焙焼し、白金スポンジ４３４ｇを回収した。白金の回収率は９５.２%であった。
白金族を含む化合物を王水で溶解した液２０Ｌを、容量が１Ｌになるまで加熱して脱硝した。これに塩酸３Ｌと水を加えて１０Ｌに希釈した。この塩化白金酸溶液（Pt：45.6g/L）に硫酸第一鉄２１０gを添加して脱金した。金澱物を濾過分離した濾液（塩化白金酸溶液）に、35％濃度の過酸化水素溶液２００mlを添加し、４５℃で１２時間撹拌して酸化還元電位を７２０mVに調整した。この塩化白金酸溶液に塩化アンモニウム３３０gを投入して塩化白金酸アンモニウム沈殿を生成させた。この沈澱を濾過し回収した。濾液９.６Ｌ中の白金濃度は２.３g/Ｌであった。回収した沈澱を９００℃で焙焼し、白金スポンジ４３４ｇを回収した。白金の回収率は９５.２%であった。
〔比較例１〕
過酸化水素を添加せずに、液の酸化還元電位が５６３mVであること以外は実施例１と同様にして、塩化アンモニウムを投入し、生成した沈殿を濾過回収した。濾液９.７Ｌ中の白金濃度は１５.３g/Ｌであり、白金の回収率は６７.５%であった。
過酸化水素を添加せずに、液の酸化還元電位が５６３mVであること以外は実施例１と同様にして、塩化アンモニウムを投入し、生成した沈殿を濾過回収した。濾液９.７Ｌ中の白金濃度は１５.３g/Ｌであり、白金の回収率は６７.５%であった。
〔比較例２〕
過酸化水素を添加せずに、液の酸化還元電位が４３５mVであること以外は実施例１と同様にして、塩化アンモニウムを投入し、生成した沈殿を濾過回収した。濾液９.７Ｌ中の白金濃度は３１.６g/Ｌであり、白金の回収率は３２.８%であった。
過酸化水素を添加せずに、液の酸化還元電位が４３５mVであること以外は実施例１と同様にして、塩化アンモニウムを投入し、生成した沈殿を濾過回収した。濾液９.７Ｌ中の白金濃度は３１.６g/Ｌであり、白金の回収率は３２.８%であった。
Claims (6)
- 白金を含有する塩酸酸性水溶液に塩化アンモニウムを添加して白金澱物を生成させ回収する白金の回収方法において、上記白金含有水溶液の酸化還元電位を６００mV以上にして塩化アンモニウムを添加し、白金澱物を生成させることを特徴とする白金の回収方法。
- 白金を含有する塩酸酸性水溶液に過酸化水素を添加して酸化還元電位を６００mV以上に調整する請求項１に記載する白金の回収方法。
- 白金族含有化合物を王水で溶解して得た溶液を、加熱脱硝した後に、塩酸を添加して塩化白金酸水溶液とし、この水溶液に過酸化水素を添加して酸化還元電位を６００mV以上に調整した後に、塩化アンモニウムを添加して塩化白金酸アンモニウム沈澱を生成させ、該沈澱を回収する請求項１〜請求項２の何れかに記載する白金の回収方法。
- 請求項３の方法において、塩化白金酸水溶液に、硫酸第一鉄を添加して脱金した後に、過酸化水素を添加する白金の回収方法。
- 過酸化水素を添加して酸化還元電位を７００mV以上〜１０００ｍＶ以下に調整して塩化アンモニウムを添加する請求項１〜請求項４の何れかに記載する白金の回収方法。
- 白金を含有する塩酸酸性水溶液の塩酸濃度が１モル/Ｌ以上である請求項１〜請求項５の何れかに記載する白金の回収方法。
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