JP2016151062A - Ｐｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法及びそれを用いたＰｔの回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不純物元素としてＳｅ、Ｂｉ、Ｐｂの少なくともいずれか一種を含むＰｔ含有溶液から効率的に不純物元素を除去するとともに、効率的にＰｔを回収する。【解決手段】不純物元素としてＳｅ、Ｂｉ、Ｐｂの少なくともいずれか一種を含むＰｔ含有溶液から不純物元素を除去する方法において、チオ尿素を官能基とするキレート樹脂とＰｔ含有溶液とを接触させて、少なくともＰｔを前記キレート樹脂に吸着させる第一の工程、吸着処理後の前記キレート樹脂を洗浄処理することにより不純物元素を除去する第二の工程、及び、洗浄処理後の前記キレート樹脂からＰｔを溶離させる第三の工程を含むことを特徴とする方法。【選択図】図１

Description

本発明は、Ｐｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法及びそれを用いたＰｔの回収方法に関する。

非鉄金属精錬において、汎用金属の精錬副産物として各種貴金属が回収される。当該貴金属は、電解精製の際にスライム中に濃縮されるため、通常、これを分離して元素ごとに精製して回収されている。

スライムから、Ａｕ、Ａｇを回収した後、得られた溶液には、白金族元素が含まれているが、さらにＢｉ、Ｓｅ、Ｐｂ、Ｔｅ等も溶存しており、これらは通常、貴金属元素濃度に対して高い濃度で含まれている。

上記白金族元素含有溶液に含まれる白金族元素は、一般的に濃度が低いため、分離回収の観点から溶媒抽出よりも、樹脂による回収が望ましい。樹脂による貴金属の回収方法としては、特許文献１（特開２００４−１３１７４５号公報）に、ポリアミン型陰イオン交換樹脂により白金族元素を回収する方法が記載されている。

特開２００４−１３１７４５号公報

しかしながら、特許文献１には、白金族元素含有溶液にＢｉやＰｂが含まれた際のこれら元素の分離性については何ら検討されていない。また、白金族元素の中でもＰｔのみを効率的に分離回収する点では、特許文献１に記載の技術では不十分であった。

本発明者は上記課題を解決するために研究を重ねたところ、不純物元素としてＳｅ、Ｂｉ、Ｐｂの少なくともいずれか一種を含むＰｔ含有溶液から不純物元素を除去する方法において、所定の樹脂を用いてＰｔ含有溶液からＰｔを吸着させ、当該吸着処理後の樹脂を洗浄して不純物元素を除去し、さらに当該洗浄処理後の樹脂からＰｔを溶離させる工程を備えることで、不純物元素としてＳｅ、Ｂｉ、Ｐｂの少なくともいずれか一種を含むＰｔ含有溶液から効率的に不純物元素を除去するとともに、効率的にＰｔを回収することができることを見出した。

以上の知見を背景にして完成した本発明は一側面において、不純物元素としてＳｅ、Ｂｉ、Ｐｂの少なくともいずれか一種を含むＰｔ含有溶液から不純物元素を除去する方法において、チオ尿素を官能基とするキレート樹脂とＰｔ含有溶液とを接触させて、少なくともＰｔを前記キレート樹脂に吸着させる第一の工程、吸着処理後の前記キレート樹脂を洗浄処理することにより不純物元素を除去する第二の工程、及び、洗浄処理後の前記キレート樹脂からＰｔを溶離させる第三の工程を含むことを特徴とする方法である。

本発明のＰｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法は一実施形態において、前記第二の工程における前記キレート樹脂の洗浄処理として、塩酸溶液を前記キレート樹脂に通液する。

本発明のＰｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法は別の一実施形態において、前記第二の工程において塩酸溶液の濃度を３ｍｏｌ／Ｌ以上とする。

本発明のＰｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法は更に別の一実施形態において、前記第二の工程において塩酸溶液の温度を２０℃〜８０℃とする。

本発明のＰｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法は更に別の一実施形態において、前記第三の工程における前記キレート樹脂からＰｔを溶離させる処理として、チオ尿素溶液を前記キレート樹脂に通液する。

本発明のＰｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法は更に別の一実施形態において、前記第三の工程においてチオ尿素溶液の温度を２０℃〜８０℃とする。

本発明のＰｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法は更に別の一実施形態において、前記Ｐｔ含有溶液は塩酸酸性溶液である。

本発明のＰｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法は更に別の一実施形態において、前記Ｐｔ含有溶液は、銅電解殿物から得られた溶液である。

本発明のＰｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法は更に別の一実施形態において、前記不純物元素の除去率が９９％以上である。

本発明は別の一側面において、本発明のＰｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法によって洗浄処理後の前記キレート樹脂から溶離させたＰｔを回収する第四の工程を含むＰｔの回収方法である。

本発明によれば、不純物元素としてＳｅ、Ｂｉ、Ｐｂの少なくともいずれか一種を含むＰｔ含有溶液から効率的に不純物元素を除去するとともに、効率的にＰｔを回収することができる。

実施例に係るＰｔ含有溶液からの不純物除去方法及びＰｔ回収方法のフローチャートである。

本発明のＰｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法は、不純物元素としてＳｅ、Ｂｉ、Ｐｂの少なくともいずれか一種を含むＰｔ含有溶液から不純物元素を除去する方法において、チオ尿素を官能基とするキレート樹脂とＰｔ含有溶液とを接触させて、少なくともＰｔを前記キレート樹脂に吸着させる第一の工程、吸着処理後の前記キレート樹脂を洗浄処理することにより不純物元素を除去する第二の工程、及び、洗浄処理後の前記キレート樹脂からＰｔを溶離させる第三の工程を含むことを特徴とする方法である。

本発明のＰｔ含有溶液は、特に限定されず不純物元素としてＳｅ、Ｂｉ、Ｐｂの少なくともいずれか一種を含むＰｔ含有溶液であればどのような溶液であってもよい。例えば、Ｐｔ含有溶液は塩酸酸性溶液であってもよい。また、Ｐｔ含有溶液は、銅電解殿物から得られた溶液であってもよい。

本発明では、第一の工程で、チオ尿素を官能基とするキレート樹脂をＰｔの吸着樹脂として用いている。チオ尿素を官能基とするキレート樹脂は、Ｐｔを強固に吸着する一方で、本発明では不純物としているＳｅ等とは吸着し難い性質がある。また、チオ尿素を官能基とするキレート樹脂は、一部の不純物を吸着してしまうが、それでも当該吸着した不純物を選択的に溶離することができるため、Ｐｔと不純物とを容易に分離することができるという利点を有する。

次に、第一の工程でチオ尿素を官能基とするキレート樹脂にＰｔを吸着させた後、第二の工程で、吸着処理後のキレート樹脂を洗浄処理することにより不純物元素を除去する。ここで、キレート樹脂の洗浄処理として、塩酸溶液をキレート樹脂に通液してもよい。塩酸溶液をキレート樹脂に通液することで、Ｓｅ、Ｐｂ、Ｂｉといったキレート結合の安定性が小さい不純物を選択的に溶離することで、キレート樹脂に残存するＰｔを溶離させず、不純物を選択的に除去することができる。従って、Ｐｔの回収率が向上する。また、当該第二の工程において用いる塩酸溶液の濃度は、３ｍｏｌ／Ｌ以上とするのが好ましい。塩酸溶液の濃度が３ｍｏｌ／Ｌ未満であると、不純物の溶離が不十分となるおそれがある。６ｍｏｌ／Ｌで不純物を十分に除去できるが、安全を見て９ｍｏｌ／Ｌとしてもよい。また、当該第二の工程において用いる塩酸溶液の温度は、２０℃〜８０℃とするのが好ましい。塩酸溶液の温度が２０℃未満であると、不純物の溶離が不十分となるおそれがあり、８０℃超であると樹脂の劣化が進むおそれがある。

次に、第二の工程でキレート樹脂を洗浄処理することにより不純物元素を除去した後、第三の工程で、洗浄処理後のキレート樹脂（ＰｔとＰｂが残存）からＰｔを溶離させる。キレート樹脂からＰｔを溶離させる処理としては、チオ尿素溶液をキレート樹脂に通液することで行うことができる。チオ尿素溶液を用いることで、良好にチオ尿素を官能基とするキレート樹脂からＰｔを溶離することができる。また、当該チオ尿素溶液の温度は、２０℃〜８０℃であるのが好ましい。チオ尿素溶液は当該温度範囲で、より良好にチオ尿素を官能基とするキレート樹脂からＰｔを溶離することができる。

上述の不純物の除去方法によれば、不純物元素としてＳｅ、Ｂｉ、Ｐｂの少なくともいずれか一種を含むＰｔ含有溶液から効率的に不純物元素を除去することができ、例えば、チオ尿素を官能基とするキレート樹脂への吸着の前のＰｔ含有溶液からの、最終的な不純物元素の除去率、すなわち、第一の工程の樹脂吸着対象液中の不純物量（ｍｇ）をＡとし、第三の工程で得られた溶離液中の不純物量（ｍｇ）をＢとすると、「｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００％」を９９％以上とすることが可能となる。

本発明は別の一側面において、上述した本発明のＰｔ含有溶液からの不純物元素の除去方法によって洗浄処理後のチオ尿素を官能基とするキレート樹脂から溶離させたＰｔを回収する第四の工程を含むＰｔの回収方法である。このような構成により、上述のように不純物を効率良く除去することができ、その結果、Ｐｔ含有溶液から効率的にＰｔを回収することができる。

以下に本発明の実施例を示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。

（例１）
図１に、実施例に係るＰｔ含有溶液からの不純物除去方法及びＰｔ回収方法のフローチャートを示す。まず、Ｓｅ、Ｂｉ及びＰｂ、さらにその他の不純物元素を含むＰｔ含有塩化物溶液（図１の樹脂吸着対象液、フリー酸２〜３Ｍ、ＯＲＰ（Ｖｓ．Ａｇ／ＡｇＣｌ電極）：５７０ｍＶ）を、チオ尿素を官能基とするキレート樹脂（ピュロライト社製S914）を充填したガラスカラムに空間速度ＳＶを５としてＢＶ６０容量分を通液して、樹脂にＰｔを吸着させた（図１の第一工程）。

次に、Ｐｔ、及び、Ｓｅ、Ｐｂ、Ｂｉを吸着させた樹脂（図１のＰｔ,Ｓｅ,Ｐｂ,Ｂｉ吸着樹脂）に対し、さらに６Ｍ−ＨＣｌ（２０〜８０℃）をＳＶ１にてＢＶ２０容量分を通液（洗浄）することで、Ｓｅ、Ｐｂ、Ｂｉといったキレート結合の安定性が小さい不純物を塩酸で溶離した（図１の第二工程）。一方、キレート結合の安定性がＰｔは強固であるため、６Ｍ−ＨＣｌでは溶離されなかった。

次に、塩酸で洗浄した後の樹脂（図１のＰｔ吸着樹脂）に対し、チオ尿素溶液（１Ｍ−チオ尿素・１Ｍ−ＨＣｌ、２０〜８０℃）をＳＶ１にてＢＶ２０容量分を通液することで、キレート結合の安定性を弱め、樹脂からＰｔを溶離した（図１の第三工程）。これにより、図１に示すように、Ｐｔ含有チオ尿素溶液と、溶離後樹脂とを得た。

上記実施例で得られた各液及び樹脂について、樹脂吸着対象液中のＰｔ、Ｓｅ、Ｐｂ及びＢｉの各質量（ｍｇ）を分析及び算出した。そして、樹脂吸着対象液中のＰｔ、Ｓｅ、Ｐｂ及びＢｉの各質量（ｍｇ）をそれぞれ１００％として、それに対してどれくらい各液及び樹脂が各元素を含有しているかを分配率（％）で示し、これを表１に整理する。

吸着後液の分配率によれば、Ｐｔは少なく、Ｓｅ、Ｐｂ、Ｂｉは多く、これにより第一工程により、大部分の分離が達成できていることがわかる。
また、Ｐｔ,Ｓｅ,Ｐｂ,Ｂｉ吸着樹脂の分配率によれば、チオ尿素を官能基とするキレート樹脂によって、Ｐｔを選択的に吸着できていることがわかる。しかしながら、若干量のＳｅ、Ｐｂ、Ｂｉは樹脂に吸着していた。
また、Ｓｅ,Ｐｂ,Ｂｉ含有塩酸の分配率によれば、第二工程により、大半のＳｅ、Ｐｂ、Ｂｉが洗浄されていることがわかる。
また、Ｐｔ含有チオ尿素溶液の分配率によれば、非常に良好に不純物が除去され、Ｐｔが回収できていることがわかる。

（例２）
例１に示すチオ尿素を官能基とするキレート樹脂を用いた不純物の除去方法によって得られた溶離液（図１のＰｔ含有チオ尿素溶液）と、他の樹脂を用いた比較例によって得られた溶離液（Ｐｔ含有チオ尿素溶液）との成分を比較検討する試験を行った。
他の樹脂を用いた比較例として、ポリアミンを官能基とする陰イオン交換樹脂（ピュロライト社製A830W）をＰｔ吸着のための樹脂としてS914の代わりに用いた以外は、例１と同様の方法を実施した。
試験結果を表２に示す。

実施例(S914)では、比較例(A830W)よりもＰｔが強固に樹脂に吸着するため、６Ｍ−ＨＣｌを樹脂に通液しても不純物のみが溶離された。一方、比較例(A830W)は６Ｍ−ＨＣｌを樹脂に通液すると、不純物とともにＰｔも溶離してしまい、チオ尿素溶液中のＰｔ濃度が低下してしまった。このように、実施例(S914)では、比較例(A830W)に比べて、Ｐｔ含有チオ尿素溶液中の不純物濃度を低く、Ｐｔをより濃縮できた。

Claims (10)

1. 不純物元素としてＳｅ、Ｂｉ、Ｐｂの少なくともいずれか一種を含むＰｔ含有溶液から不純物元素を除去する方法において、
   チオ尿素を官能基とするキレート樹脂とＰｔ含有溶液とを接触させて、少なくともＰｔを前記キレート樹脂に吸着させる第一の工程、
   吸着処理後の前記キレート樹脂を洗浄処理することにより不純物元素を除去する第二の工程、及び、
   洗浄処理後の前記キレート樹脂からＰｔを溶離させる第三の工程
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記第二の工程における前記キレート樹脂の洗浄処理として、塩酸溶液を前記キレート樹脂に通液することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第二の工程において塩酸溶液の濃度を３ｍｏｌ／Ｌ以上とすることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記第二の工程において塩酸溶液の温度を２０℃〜８０℃とすることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
5. 前記第三の工程における前記キレート樹脂からＰｔを溶離させる処理として、チオ尿素溶液を前記キレート樹脂に通液することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記第三の工程においてチオ尿素溶液の温度を２０℃〜８０℃とすることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記Ｐｔ含有溶液は塩酸酸性溶液であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記Ｐｔ含有溶液は、銅電解殿物から得られた溶液であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記不純物元素の除去率が９９％以上であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法によって洗浄処理後の前記キレート樹脂から溶離させたＰｔを回収する第四の工程を含むＰｔの回収方法。

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