JP2012188705A - 白金族元素の回収方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくともロジウムを含む白金族元素を含有する溶融銅相中に、銅を更に加えて溶融銅相のロジウム分配比を増加させる。少なくともロジウムを含む白金族元素を含有する溶融銅相中に、イリジウムを加えて溶融銅相のロジウムの分配比を増加させる。少なくともロジウムを含む白金族元素を含有する溶融銅相中に、マンガンを加えて溶融銅相のロジウムの分配比を増加させる。
【選択図】図6
Description
(1)PGMそのものを更に追加、又は
(2)銅(Cu)を更に追加、又は
(3)マンガン(Mn)を更に追加
することにより、最終的に、PGMのうち所定の元素、特に、(Pd、Pt及びRh)グループのうち少なくとも一部の元素と、(Ru、Os及びIr)のグループのうち少なくとも一部の元素とを別々に、銅相の上相又は下相に偏在させられるという知見を得た。本発明に係る各金属の比重は、高いものから順にIr(22.7g/cm3)、Os(22.6g/cm3)Pt(21.5g/cm3)、Rh(12.5g/cm3)、Ru(12.4g/cm3)、Pd(12.0g/cm3)、Cu(8.9g/cm3)、Mn(7.5g/cm3)である。
本発明の第1の形態は、
少なくともロジウムを含む白金族元素を含有する溶融銅相中に、銅を更に加えて溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法である。
本発明の第2の形態は、
少なくともロジウムを含む白金族元素を含有する溶融銅相中に、イリジウムを加えて溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法である。
本発明の第3の形態は、
少なくともロジウムを含む白金族元素を含有する溶融銅相中に、マンガンを加えて溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法である。
本発明の第4の形態は、
ロジウムと、白金及びパラジウムのうち少なくとも一つを含む白金族元素を含有する溶融銅相中に、マンガンを加えて溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法である。
本発明の第5の形態は、第1の形態に記載の形態であって、
前記溶融銅相中にイリジウムを更に加えて前記溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする。
本発明の第6の形態は、第1の形態に記載の形態であって、
前記溶融銅相中にマンガンを更に加えて前記溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする。
本発明の第7の形態は、第1、2、5何れか一に記載の形態であって、
回収する前記白金族元素がロジウムであることを特徴とする。
本発明の第8の形態は、第3、4、6何れか一に記載の形態であって、
回収する前記白金族元素は、ロジウムと、白金及びパラジウムのうち少なくとも一つとであることを特徴とする。
(1)PGMそのものを更に追加、又は
(2)銅(Cu)を更に追加、又は
(3)マンガン(Mn)を更に追加
について、各々、実施の形態1〜3にて説明する。
また、変形例については、実施の形態4で説明する。
本実施形態においては、(1)PGMそのものを更に追加する手法、について説明する。説明は、次の順序で行う。
A)溶融炉の準備
B)金属銅の溶融
C)イリジウム(Ir)の投入
D)溶融処理・冷却処理
E)その他の工程
F)実施の形態による効果
本実施形態においては、図1の断面概略図に示すような溶融炉を用いる場合について説明する。本実施形態における溶融炉1は、二珪化モリブデン(MoSi2)の発熱体からなる電気炉2と、電気炉2に覆われた反応チューブ3と、反応チューブ3に覆われた酸化マグネシウム(MgO)からなるるつぼ4と、を有している。また、反応チューブ3は外側チューブ31と内側チューブ32の2重構造となっており、内側チューブ32の内部には溶融銅相6を存在させるためのるつぼ4が設けられている。
本実施形態において用いる金属銅としては、特許文献5(特開2009−24263号公報)に記載のPGM回収方法の途中で発生した金属銅を用いる。なお、特許文献5に記載されたPGMの回収方法は「ROSEプロセス」と呼ばれる方法である。このROSEプロセスは掻い摘んで言うと、以下の通りである。
本実施形態においては、溶融された銅相に対してIrを加える。こうすることにより、溶融処理後に最終的に得られる金属銅の上相において、Irを加える前に比べてRhの分配比を向上させることができる。
LX u/b=(上相における元素Xのmass%)/(下相における元素Xのmass%)
上記のようにRhを例にとると、LRh u/bと表記できる。
上記の溶融炉1を用いて、溶融処理を行う。このときの処理温度としては、PGMを銅相中に溶融できる温度であれば良く、一例を挙げるとすれば1300℃以上であれば処理可能である。
本実施形態によって得られる、PGMを含有する溶融銅相からは、種々の溶融法または電解法などの公知の方法によってAuまたはPGMをさらに分別回収することができる。
本実施形態においては、以下の効果を奏する。なお、効果についての具体的な根拠については、本実施例(後述)にて説明する。
本実施形態においては、(2)銅(Cu)を更に追加する手法、について説明する。なお、上記説明内容A)〜F)のうち、実施の形態1と異なるのは、C)Irの投入の部分である。つまり、本実施形態においては、順序C)が「C)更なるCuの投入」、となる。この内容及び以下に記載の内容以外については実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
本実施形態においては、(3)マンガン(Mn)を更に追加する手法、について説明する。なお、上記説明内容A)〜F)のうち、実施の形態1と異なるのは、C)Irの投入の部分である。つまり、本実施形態においては、順序C)Irの投入が「C)Mnの投入」、となる。この内容及び以下に記載の内容以外については実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
以下、上記の内容以外の変形例について列挙する。
具体的に言うと、溶融銅相にCuを追加した上で、Irを更に加えて溶融銅相のRhの分配比を増加させても良い。その結果、回収する白金族元素としては、Rhを好適に回収することができる。
また、同様に、溶融銅相にCuを追加した上で、マンガンを更に加えて溶融銅相のRh、PtあるいはPdの分配比を増加させても良い。その結果、回収する白金族元素としては、Rhに加え、Pt又はPd、更に言えばPt及びPdのうち少なくとも一つを好適に回収することができる。
本実施例においては、実施の形態1に記載のように、(1)PGMそのもの(Ir)を更に追加する場合について述べる。
本実施例では、図1に示す溶融炉を用いて、以下に示す金属銅とIrとを混合して溶融した。
本実施例では、特許文献5(特開2009−24263号公報)に記載のROSEプロセスにおいて、酸化処理を2回繰り返し、2回目の酸化処理の後に得られた金属銅を用いた。この金属銅を用いて以降の実施例による試験を行う前に、この金属銅の特徴について分析した。
なお、本実施例及び以降の実施例において、元素分析にはEPMA装置(日本電子製JXA−8500F)を用いた。
本実施例においては、上記のように溶融した金属銅に対して、Irを混合した。その際の混合量は、複数の溶融銅相のうち各々に対して、1mass%、5mass%、10mass%とした。
その後、1300℃で1時間又は3時間にて溶融処理を行った。その際、各溶融時間に分けて試料を作製した。
実施例2においては、実施の形態2に記載のように、(2)Cuを更に追加する場合について述べる。なお、実施例1と重複する部分については記載を省略する。
実施例3においては、実施の形態3に記載のように、(3)Mnを更に追加する場合について述べる。なお、実施例1と重複する部分については記載を省略する。
[付記1]
白金族元素を含有する溶融銅相に対してイリジウムを溶融銅相に対して5mass%以上且つ10mass%未満加えることにより、銅相において、イリジウムを加える前に比べて、白金、パラジウム及び銅の分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法。
[付記2]
白金族元素を含有する溶融銅相に対して銅を更に加えることにより、銅相において、銅を更に加える前に比べて、更に、金の分配比を増加させることを特徴とする白金族元素又は金の回収方法。
[付記3]
白金族元素を含有する溶融銅相に対してマンガンを加えることにより、銅相において、更に、マンガンを加える前に比べて金の分配比を増加させることを特徴とする白金族元素又は金の回収方法。
[付記4]
白金族元素を含有する溶融銅相に対してマンガンを加えることにより、銅相において発生する沈殿物からなる沈殿相において、マンガンを加える前に比べて、白金、パラジウム及びロジウムの含有率を減少させ、白金、パラジウム及びロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法。
[付記5]
白金族元素を含有する溶融銅相に対してマンガンを加えることにより、銅相において発生する沈殿物からなる沈殿相において、マンガンを加える前に比べて、更に、金の含有率を減少させ、白金、パラジウム及びロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素又は金の回収方法。
[付記6]
白金族元素を含有する溶融銅相に対してイリジウムを加えることにより、銅相において、イリジウムを加える前に比べてロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法。
ただし、白金族元素とは、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)及び白金(Pt)の6元素のいずれか又はその組み合わせを示す。また、上相とは、銅相内の元素の比重に応じて形成される複数の相の中の最表面側の相のことを指す。
[付記7]
白金族元素を含有する溶融銅相に対して銅を更に加えることにより、銅相において、銅を更に加える前に比べてロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法。
ただし、白金族元素とは、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)及び白金(Pt)の6元素のいずれか又はその組み合わせを示す。また、上相とは、銅相内の元素の比重に応じて形成される複数の相の中の最表面側の相のことを指す。
[付記8]
白金族元素を含有する溶融銅相に対してマンガンを加えることにより、銅相において、マンガンを加える前に比べて、白金、パラジウム及びロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法。
ただし、白金族元素とは、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)及び白金(Pt)の6元素のいずれか又はその組み合わせを示す。また、上相とは、銅相内の元素の比重に応じて形成される複数の相の中の最表面側の相のことを指す。
2 電気炉
3 反応チューブ
31 外側チューブ
32 内側チューブ
4 るつぼ
5 ガス導入部
51 吸気部
52 排気部
6 溶融銅相
Claims (8)
- 少なくともロジウムを含む白金族元素を含有する溶融銅相中に、銅を更に加えて溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法。
- 少なくともロジウムを含む白金族元素を含有する溶融銅相中に、イリジウムを加えて溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法。
- 少なくともロジウムを含む白金族元素を含有する溶融銅相中に、マンガンを加えて溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法。
- ロジウムと、白金及びパラジウムのうち少なくとも一つを含む白金族元素を含有する溶融銅相中に、マンガンを加えて溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする白金族元素の回収方法。
- 前記溶融銅相中にイリジウムを更に加えて前記溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする請求項1に記載の白金族元素の回収方法。
- 前記溶融銅相中にマンガンを更に加えて前記溶融銅相のロジウムの分配比を増加させることを特徴とする請求項1に記載の白金族元素の回収方法。
- 回収する前記白金族元素がロジウムであることを特徴とする請求項1、2、5何れか一に記載の白金族元素の回収方法。
- 回収する前記白金族元素は、ロジウムと、白金及びパラジウムのうち少なくとも一つとであることを特徴とする請求項3、4、6何れか一に記載の白金族元素の回収方法。
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