JP2023020378A - 活性炭からの貴金属の回収方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】金に代表される貴金属が吸着している活性炭から該貴金属を比較的低コストで安全に回収できる方法を提供する。【解決手段】金に代表される貴金属が吸着された活性炭を好ましくは粒度０.１ｍｍ以下まで粉砕する工程と、該粉砕された活性炭を焙焼炉に装入して焙焼温度７００～８００℃の大気雰囲気下で１２時間以上かけて焙焼する工程と、該焙焼後に残存する該貴金属を含んだ固形物を湿式処理することにより該貴金属を濃縮する工程とからなり、該湿式処理は、好ましくは回収対象となる貴金属の種類に応じて選択した薬剤を主成分とする溶液に該固形物を浸漬させて該回収対象の貴金属を溶離させる工程と、得られた貴金属を含む溶離液を電解採取法で採取する工程とからなる。【選択図】図１
Description
本発明は、活性炭からの貴金属の回収方法に関し、特に、金、銀、白金等の貴金属が吸着した活性炭を焙焼及び湿式処理することにより該貴金属を回収する方法に関する。
金、銀、白金等の貴金属は、優れた物理的、化学的、及び機械的特性を有しているため、宝飾用のみならず様々な分野で用いられている。なかでも金（Ａｕ）は、導電性、耐環境性、加工性等に優れているため、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、通信機器などの電子機器を構成する接続用端子、機器同士を接続するコネクタ等の表面に、接点の酸化防止を目的として金メッキの形態で用いられている。近年、資源の有効利用のため、廃棄処分となったこれらの電子機器から、希少価値の高い金を回収して再利用することが行なわれている。
上記の電子機器の加工屑、廃材等から金を回収する方法として、ヨウ素／ヨウ化物溶液を用いる方法や、シアン化アルカリ溶液を用いる方法が知られている。前者の方法は、金メッキされた導線、スクラップ基板等の金含有物質を適度な粒度まで破砕した後、ヨウ素及びヨウ化物を含む水溶液に浸漬することによって金を金ヨウ素錯体の形態で溶出させ、得られた溶出液をイオン交換樹脂に通液することで該金ヨウ素錯体を吸着させるものである。この金ヨウ素錯体が吸着したイオン交換樹脂から金を回収する方法としては、樹脂分を燃焼して金を濃縮して回収する方法が知られている。
一方、後者のシアン化アルカリ溶液を用いる方法は、上記と同様に金含有物質を適度な粒度まで破砕した後、シアン化アルカリ水溶液等のシアン系溶離液に浸漬することによって金を金シアンイオン錯体［Ａｕ(ＣＮ)２］－の形態で溶出させ、得られた溶出液を活性炭に接触させて該金シアンイオン錯体を活性炭に吸着させるものである。上記の金シアンイオン錯体が吸着した活性炭から金を回収する方法としては、該金シアンイオン錯体が吸着した活性炭に対して特定の薬剤を含む溶液を用いて金を溶離し、得られた溶離液から電解採取法にて金を回収する方法が知られている。
例えば特許文献１には、微粉砕した金鉱石にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の希シアン化物溶液とアルカリとを加えて金を金シアンイオン錯体［Ａｕ(ＣＮ)２］－の形態で鉱石から溶出させ、得られた金シアンイオン錯体を含むスラリーを直径１～２ｍｍ程度の球状活性炭に向流接触させて該金錯体を活性炭に吸着させる。この金錯体の吸着した活性炭をスラリーから分離して塩酸で洗浄した後、熱シアン化物溶液を作用させて金錯体を活性炭から脱着させ、得られた金錯体を含んだシアン化物溶液を電気分解処理することで金を回収する技術が開示されている。
上記特許文献１の技術では、金錯体が脱着された後の活性炭はロータリーキルンに装入され、ここで水蒸気気流中において６５０℃で３０分間かけて熱処理を行うことで再生された後、繰り返し使用される。このように、特許文献１の貴金属の回収方法は、活性炭を再生して繰り返し使用することを前提としているため、洗浄工程、脱着工程、電解工程、及び再生工程の４工程が必要であり、かえってコスト高になることがあった。本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、金に代表される貴金属が吸着している活性炭から該貴金属を比較的低コストで回収できる方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る活性炭からの貴金属回収方法は、貴金属が吸着された活性炭を粉砕する工程と、該粉砕された活性炭を焙焼炉に装入して焙焼温度７００～８００℃の大気雰囲気下で１２時間以上かけて焙焼する工程と、該焙焼後に残存する該貴金属を含んだ固形物を湿式処理することにより該貴金属を濃縮する工程とからなることを特徴とする。
本発明によれば、金に代表される貴金属が吸着している活性炭から比較的低コストで該貴金属を回収することができる。
以下、本発明に係る活性炭からの貴金属の回収方法の実施形態について貴金属が金の場合を例に挙げて説明する。この本発明の実施形態の回収方法が対象とする貴金属としての金が吸着された活性炭は、限定するものではないが、シアンイオンを含む溶離液を用いて廃電子部品から回収対象の貴金属である金を金シアンイオン錯体の形態で溶出させ、得られた金シアンイオン錯体を含む溶出液に活性炭を接触させることで得られる金シアンイオン錯体を吸着した活性炭が好適に用いられる。
具体的に説明すると、図１に示すように、先ず粉砕工程において廃電子基板等の金含有物質を破砕機を用いて破砕し、得られた粉砕物を次に浸漬工程においてアルカリ金属又はアルカリ土類金属の希シアン化物溶液等の溶離液に浸漬することで、金含有物質中の金を金シアンイオン錯体として溶離させる。得られた金シアンイオン錯体を含んだ金含有溶離液を、次にシアン分解工程において、ｐＨ計、ＯＲＰ計、及び撹拌機を備えた好ましくはＦＲＰ製又はステンレス製の反応槽に導入し、ここで撹拌しながら次亜塩素酸ソーダを添加することで酸化還元電位を＋３５０ｍＶ（銀／塩化銀参照電極）以上に維持する。更に硫酸等の鉱酸を添加することでｐＨを６～８に調整する。これにより、金含有溶離液中のシアンが分解される。シアンの分解速度は比較的速いため、上記条件の酸化還元電位及びｐＨは３０分間程度保持するだけでよい。
反応槽内の金含有溶離液のｐＨがｐＨ計で６～８となったことを確認した後、次に活性炭吸着工程において、該反応槽上部の活性炭投入口から所定量の活性炭を投入する。これにより、金含有溶離液中の金シアンイオン錯体を活性炭に吸着させる。なお、この活性炭への吸着を確実に行うため、活性炭の投入後は少なくとも６０分間は撹拌状態を維持することが好ましい。その後、撹拌機を停止して反応槽の排出口から吸着処理後の溶離液を活性炭と共にスラリーの形態で抜き出して濾過器に導入する。ここで該スラリーを固液分離することで活性炭を回収することができる。なお、金シアンイオン錯体の活性炭への吸着は、上記の反応槽を用いたバッチ方式に限定されるものではなく、活性炭が充填された充填塔に上記反応槽から抜き出した金含有溶離液を通液することで吸着させてもよい。
次に、上記の金シアンイオンが吸着した活性炭を活性炭乾燥工程で乾燥処理した後、活性炭粉砕工程においてディスク型振動ミル等の粉砕機に装入して粒度０.１ｍｍ以下、好ましくは０.０５ｍｍ以下に粉砕する。なお、上記の粒度は篩分けによって規定したものであり、例えば粒度０.１ｍｍ以下とは、目開き０.１ｍｍのスクリーンを通過した０.１ｍｍアンダーのことである。従って、上記のように粒度０.１ｍｍ以下に粉砕する場合は、上記粉砕機の後段に目開き０.１ｍｍのスクリーンを設ければよい。この場合、スクリーンを通過しない０.１ｍｍオーバーの粉粒体は前段の粉砕機に繰り返される。上記のスクリーンを通過した粉粒体形状の活性炭を、次に焙焼工程において焙焼炉に装入し、大気雰囲気で焙焼温度７００～８００℃で１２時間以上かけて焙焼する。この焙焼後に残存する金を含んだ固形物を湿式処理することで回収対象の金を濃縮した状態で回収することができる。
上記の固形物の湿式処理法としては、回収対象となる貴金属の種類に応じて選択した薬剤を主成分とする溶液に上記の金を含んだ固形物を浸漬することで溶出させる方法を採用するのが好ましく、例えば王水又はシアンを薬剤に用いることで該回収対象の貴金属を効果的に溶出させることができる。特に、回収対象の貴金属が金の場合は、上記薬剤に王水を用いるのが好ましく、この場合は上記の金を含んだ固形物１００質量部に対して王水１０００ミリリットルに浸漬することで効率よく金を溶出することができる。このようにして得た金を含む溶出液は、一般的な還元剤の添加による回収方法を採取することで貴金属の金を高品位で回収することができる。
金含有物質としてのスクラップ基板に対して、図１に示す破砕工程から活性炭乾燥工程で処理することによって得た金が吸着された活性炭のロットから６００ｇずつ３回に分けて採取し、それらの各々に対してＩＣＰ発光分析装置により金の含有率を測定し、それら分析結果の平均値を上記の活性炭の金含有量とした。次に、上記の３回に分けて同じロットから採取した金を吸着した活性炭を混合した後、それらをディスク型振動ミルに装入して粉砕した後に篩分けする作業を繰り返すことで、１０ｍｍアンダー且つ２ｍｍオーバーの試料１、２ｍｍアンダーで且つ０.１ｍｍオーバーの試料２、０.１ｍｍアンダーで且つ０.０５ｍｍオーバーの試料３、０.０５ｍｍアンダーの試料４の４種類の粒度が異なる試料を作製した。なお、０.０５ｍｍアンダーの粉粒体に対して更に粉砕機で粒度を細かくすると粉塵としての飛散が多くなるので、これ以上粉砕するのは中止した。
上記にて作製した試料１～４の各々を同じ大きさの４個のトレイに１００ｇずつ小分けし、これらを焙焼炉に装入して焙焼温度７００～８００℃の大気雰囲気でそれぞれ５時間、８時間、１２時間、及び１５時間保持することで焙焼を行った。この焙焼後に残留する固形物１００質量部に対して１０００ミリリットルの王水に浸漬することで金を溶出させた後、得られた溶出液を還元剤にて回収することで金を採取した。得られた金の質量と上記にて測定した活性炭の金含有量とから金回収率を算出した。その結果を下記表１に示す。
上記表１の結果から、金が吸着された活性炭に対して、粉砕後に１２時間以上かけて焙焼することで極めて高い回収率で金を回収できることが分かる。特に、金が吸着された活性炭の粒度が０.１ｍｍ以下になるまで粉砕することで活性炭からほぼ全量の金を回収できることが分かる。
Claims (4)
- 貴金属が吸着された活性炭を粉砕する工程と、該粉砕された活性炭を焙焼炉に装入して焙焼温度７００～８００℃の大気雰囲気下で１２時間以上かけて焙焼する工程と、該焙焼後に残存する該貴金属を含んだ固形物を湿式処理することにより該貴金属を濃縮する工程とからなることを特徴とする貴金属を含んだ活性炭からの貴金属の回収方法。
- 前記粉砕する工程において、前記貴金属が吸着された活性炭を粒度０.１ｍｍ以下に粉砕することを特徴とする、請求項１に記載の貴金属の回収方法。
- 前記湿式処理が、回収対象となる貴金属の種類に応じて選択した薬剤を主成分とする溶液に前記固形物を浸漬させて該回収対象の貴金属を溶出させる工程と、得られた溶出液中に含まれる貴金属を還元剤の添加により回収する工程とからなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の貴金属の回収方法。
- 前記貴金属が金であり、前記薬剤が王水又はシアンであることを特徴とする、請求項３に記載の貴金属の回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2021125705A JP2023020378A (ja) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 活性炭からの貴金属の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2021125705A JP2023020378A (ja) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 活性炭からの貴金属の回収方法 |
Publications (1)
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| JP2021125705A Pending JP2023020378A (ja) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | 活性炭からの貴金属の回収方法 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-07-30 JP JP2021125705A patent/JP2023020378A/ja active Pending
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