JP2543795B2

JP2543795B2 - 硫酸銀の回収方法

Info

Publication number: JP2543795B2
Application number: JP3273104A
Authority: JP
Inventors: 和俊恒岡; 高橋　　清; 幸雄羽田
Original assignee: Cosmo Oil Co Ltd
Current assignee: Cosmo Oil Co Ltd
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JPH0585726A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮａＣｌを硫酸銀によ
りマスキングしてＣＯＤを測定した後の廃液から硫酸銀
を回収する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃液中のＣＯＤを測定する際に、該廃液
中にＮａＣｌが存在する場合、Ｃｌ⁻イオンがＣＯＤの
測定値に影響を及ぼす。そこで、ＣＯＤの測定に先立
ち、このＮａＣｌの除去（マスキング）が行われる。Ｎ
ａＣｌのマスキングには、各種の方法があり、Ａｇ_２Ｓ
Ｏ_４を添加してＡｇＣｌの沈澱とＮａ_２ＳＯ_４にする方
法もその１つである。ところで、このＡｇ_２ＳＯ_４の添
加量は、理論的には、廃液中のＮａＣｌをＡｇＣｌとＮ
ａ_２ＳＯ_４にする量で充分であるが、ＣＯＤの測定値を
正確にすべく、通常は、廃液中のＮａＣｌに対して大過
剰としている。例えば、０．２〜３ｗｔ％程度のＮａＣ
ｌを含む廃液の場合は、廃液１００ｍｌに対し、１〜１
０ｇものＡｇ_２ＳＯ_４を添加している。従って、ＣＯＤ
測定後の廃液は、未反応のＡｇ_２ＳＯ_４と、ＮａＣｌと
の反応生成物であるＡｇＣｌとを多量に含んでいる。従
来は、この廃液中からＡｇを回収すべく、該廃液をＨＣ
ｌ酸性にして未反応のＡｇ_２ＳＯ_４を全てＡｇＣｌと
し、これを各種の方法、例えば還元法によりＡｇとした
り、硫酸等の薬剤で処理してＡｇ_２ＳＯ_４等のＡｇ化合
物とする等して回収している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の回収方法では、ＡｇあるいはＡｇ化合物を高純
度で回収することができない。従って、例えば、上記の
ようなＣＯＤ測定の際のＮａＣｌのマスキング剤、ある
いはその他の試薬としてＡｇ化合物を使用する場合、一
旦回収した後に、高純度にするための各種の処理を行う
必要があった。このため、高純度が要求される試薬とし
てのＡｇ化合物のコストは極めて高く、延いてはこのよ
うな薬剤を使用する必要のある試験コスト自体も高額と
ならざるを得ない。

【０００４】本発明は、このような実情下において、Ｎ
ａＣｌのマスキング剤としてＡｇ_２ＳＯ_４を使用するＣ
ＯＤ測定操作の後の廃液から、該マスキング剤として問
題なく再使用することができる程度に純度の高いＡｇ_２
ＳＯ_４を回収再生する方法を提案することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため鋭意研究を行った結果、上記の廃液をＨ
Ｃｌ酸性にして得られるＡｇＣｌの沈澱物を、該ＡｇＣ
ｌの還元等の操作に先立って微粉化しておくことによ
り、回収再生Ａｇ化合物（Ａｇ_２ＳＯ_４）を高純度とし
得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明の硫酸銀の回収方法は、
（１）ＮａＣｌを硫酸銀によりマスキングしてＣＯＤを
測定した後の廃液に、塩酸を添加して未反応硫酸銀を塩
化銀にする第１工程、（２）第１工程後の塩化銀を微粉
化する第２工程、（３）第２工程で得られた微粉化塩化
銀を還元して粗銀にする第３工程、（４）第３工程で得
られた粗銀を洗浄する第４工程、（５）第４工程後の粗
銀に、濃硫酸を添加して加熱し硫酸銀とする第５工程、
よりなることを特徴とする。また、本発明の回収方法で
は、上記の第３工程の還元を、亜鉛又は鉛を還元剤とし
て行うことをも特徴とし、更に上記の第４工程の洗浄
を、水，塩酸及びアンモニア水を洗浄剤として行うこと
をも特徴とする。

【０００７】以下、本発明の回収方法を、工程に沿っ
て、詳細に説明する。先ず、第１工程では、ＣＯＤ測定
後の廃液に塩酸を添加して、該廃液を塩酸酸性にし、Ａ
ｇＣｌの白色沈澱を生成させる。この塩酸の濃度は、低
過ぎると液量が多くなり反応も遅いため、１＋１塩酸溶
液（（濃塩酸１容と水１容の混合物）程度のものを使用
することが好ましい。また、上記濃度の塩酸の添加量
は、理論的には、該廃液中に存在している未反応のＡｇ
_２ＳＯ_４の全てをＡｇＣｌにする量でよいが、実際に
は、過剰量の塩酸を添加してＡｇＣｌの生成を完全にす
る。工業的には、ＣＯＤ測定後の廃液を、塩酸酸性に保
持した貯槽に投入したり、貯槽に投入後に過剰量の塩酸
を加える等して、該貯槽にＡｇＣｌの白色沈澱を生成さ
せ、貯溜する。貯槽に所定の量（例えば、貯槽容積の１
／３程度）のＡｇＣｌが生成したなら、該ＡｇＣｌを貯
槽から取り出し、第２工程に移行させる。一方、上澄み
液は、塩酸添加により白色沈澱が生じなくなったなら、
中和した後、放流する。なお、貯槽に貯溜中の上澄み液
は、時々攪拌して、ＡｇＣｌを完全に沈澱させる。

【０００８】次に、第２工程では、上記の第１工程後の
ＡｇＣｌ、すなわちＣＯＤ測定対象廃液中のＮａＣｌの
マスキングにより生成したＡｇＣｌと、該マスキング剤
として使用したＡｇ_２ＳＯ_４の未反応物を上記の第１工
程で処理して得られたＡｇＣｌとの白色沈澱を微粉化
し、粉状又はスラリ状とする。微粉化程度は、特に限定
しないが、微細であればある程、回収製品の純度が高ま
り、好ましい。また、微粉化手段としては、ミキサによ
る粉砕法，２本のロール間を通過させる圧壊法，乳鉢に
よる粉砕法等の通常の粉砕手段の他に、家庭用のジュー
サ等も好ましく使用できる。工業的には、上記の貯槽か
ら取り出した所定量のＡｇＣｌを、上記の適宜の粉砕手
段により、できるだけ微細に粉砕し、粉状あるいはスラ
リ状とする。微粉化ＡｇＣｌは、次の第３工程に移行す
る前に、吸引ロ過等により純水で洗浄し、ロ液のＰＨが
４〜５、好ましくは７近くになるまで、充分に洗浄す
る。

【０００９】第３工程では、上記の第２工程で微粉化し
たＡｇＣｌを還元して粗銀にする。この還元手法として
は、適宜の手法が採用できるが、本発明では、亜鉛又は
鉛を還元剤とする手法を採用する。この手法を採用する
理由は、後述するように還元設備（容器と攪拌手段の
み）及び操作（原則として攪拌操作のみ）が簡単である
上、後処理も容易であり、また還元剤が低コストで、か
つ入手し易いことにある。なお、還元剤としては、これ
らに限らず、Ａｇよりもイオン化傾向が大きいものであ
れば適用可能である。但し、例えば、ＡｇＣｌを還元さ
せた後の生成物（すなわち、還元剤が酸化したもの）と
粗銀との分離、あるいは該生成物の処理等の後処理が容
易かつ簡単であり、かつ低コストで入手し易い等の要請
を満たす上では、上記の亜鉛又は鉛が好適である。

【００１０】上記の亜鉛又は鉛により微粉化ＡｇＣｌを
還元するには、該ＡｇＣｌに適量（例えば、該ＡｇＣｌ
の体積の２倍程度）の水を加え、金属亜鉛又は金属鉛の
棒あるいは粉末を添加し、時々攪拌しながら常温で放置
するのみでよい。金属亜鉛又は金属鉛の棒あるいは粉末
の添加量は、理論的には、ＡｇＣｌの全てを還元して金
属銀にする量でよいが、実際には、１．２〜１．５倍程
度過剰に添加することが、還元速度を速める上で、また
還元反応を完結する上で好ましい。また、この還元手法
による場合、反応は弱酸性下で速く進み、かつ反応が進
むに伴って中性に近づくため、時々塩酸を加えて液をＰ
Ｈ３〜５程度の弱酸性に保持しておくことが好ましい。

【００１１】なお、金属銀からＡｇＣｌを除去すること
は極めて困難ないしは不可能であるため、第３工程にお
いて、ＡｇＣｌの還元が不充分で未反応ＡｇＣｌが残留
していると、回収Ａｇ_２ＳＯ_４の純度を低下させる。従
って、該工程では、ＡｇＣｌを完全に還元して金属銀と
しておくことが重要である。このＡｇＣｌの還元が完了
しているか否かの判断は、種々の方法により行えるが、
簡単な判断方法としては、沈澱物の色の変化を観察する
方法がある。すなわち、沈澱物の色が紫色から金属銀の
色である灰色ないしは灰褐色になれば、還元反応がほぼ
完了しているとみてよい。沈澱物の色の変化により還元
反応の完了を判断する場合、還元剤として金属亜鉛又は
金属鉛の棒を使用することが好ましい。何故なら、粉末
状のものを使用すると、該粉末がＡｇＣｌや金属銀の沈
澱物と混在してしまい、沈澱物の色の変化の判断が困難
になるからである。

【００１２】第４工程では、上記のようにして得られた
金属銀（粗銀）を洗浄する。先ず、第３工程の還元反応
槽から粗銀を吸引ロ過等により取り出し、次いで、これ
を洗浄する。洗浄を完全にするために、本発明では、
水，塩酸及びアンモニア水を洗浄剤として使用する。す
なわち、第３工程により得られた粗銀を先ず水洗し、次
いで塩酸を加え、時々攪拌しながら放置する。この塩酸
による洗浄は、粗銀中に万一残留している亜鉛、鉛等の
金属を除去するために行うものである。このときの塩酸
の濃度は、１＋１塩酸溶液程度のものを使用することが
好ましい。上記濃度の塩酸の添加量は、沈澱物が完全に
塩酸中に浸漬する程度とすることが、洗浄を完全にする
上で好ましい。また、６０〜７０℃程度に加熱すれば、
塩酸による洗浄（時々攪拌しつつ放置する）時間を短縮
することができる。

【００１３】所定の時間（室温で放置する場合は２４時
間程度、６０〜７０℃程度の加熱下で放置する場合は７
〜８時間程度）経過後、沈澱物を取り出し、純水で、洗
液が酸性を示さなくなるまで充分に洗浄する。次に、沈
澱物にアンモニア水を加え、時々攪拌しながら放置す
る。このアンモニア水による洗浄は、未反応のＡｇＣｌ
を〔Ａｇ（ＮＨ_３）_２〕^＋にして溶解させるために行う
ものである。このときのアンモニア水は、濃アンモニア
水（２５％）を使用することが好ましい。上記の濃アン
モニア水の添加量は、沈澱物が完全にアンモニ水中に浸
漬する程度とすることが、洗浄を完全にする上で好まし
い。所定の時間（例えば、２４時間程度）が経過した
後、沈澱物を取り出し、再び純水で、洗液がアルカリ性
を示さなくなるまで充分に洗浄する。

【００１４】以上のようにして洗浄が完了した後、沈澱
物（粗銀）を乾燥する。このとき、粗銀中に水分が残っ
ていると、第５工程での濃硫酸の添加により発熱して危
険であるため、充分な乾燥を行う。一方、上記の洗浄工
程中、塩酸による洗浄時の洗液は、第１工程で添加する
塩酸として再使用することができ、アンモニア水による
洗浄時の洗液は、第２工程で使用した亜鉛又は鉛の後処
理用剤として使用することができる。

【００１５】第５工程では、上記のようにして洗浄し、
乾燥した後の粗銀に濃硫酸を加え、加熱してＡｇ_２ＳＯ
_４にする。このときの加熱温度は、余り低温であると上
記の反応が進まないため、３００〜３４０℃程度とする
ことが好ましい。濃硫酸の添加量は、理論的には粗銀が
Ａｇ_２ＳＯ_４となる量でよいが、反応を完全に行うため
に、実際には、理論量の３〜４倍程度の量とすることが
好ましい。添加は、静かに攪拌しつつ、徐々に行い、粗
銀の全体に濃硫酸が行き渡るようにする。所定量の濃硫
酸を添加した後、徐々に加熱し銀が溶け始めたなら、攪
拌して少し強く加熱して、銀を完全に溶かす。銀が完全
に溶けると、溶液は、褐色から無色透明になる。加熱を
続け、硫酸白煙が生じたなら、更に所定時間（例えば、
３時間程度）加熱して濃縮する。

【００１６】以上のようにして、Ａｇ_２ＳＯ_４が再生さ
れるが、これを高純度で回収するには、次のような操作
を行う。上記の溶液を放冷し、自然ロ過して、溶液のみ
を取り出す。このロ過は、溶液が熱いうち（例えば、１
００〜１２０℃程度の時）に行い、その後、放冷するこ
とが、フィルタの目詰まりを生じず好ましい。ロ過の
後、硫酸白煙が生じなくなった時点で、冷却水を入れた
容器に少しづつ注入し、必要に応じて攪拌し、Ａｇ_２Ｓ
Ｏ_４（白色沈澱）を完全に沈澱させる。この操作は、非
常に発熱するため、容器を冷却しつつ行うことが好まし
い。生じた沈澱はロ別し、冷水（純水）で洗液が酸性を
示さなくなるまで充分に洗浄する。その後、乾燥すれ
ば、純度９９％のＡｇ_２ＳＯ_４結晶が得られる。なお、
Ａｇ_２ＳＯ_４沈澱をロ別した後のロ液、及び該沈澱を洗
浄した後の洗液に、塩酸を加えてＡｇＣｌの沈澱を生成
させる。この沈澱は、上記の第１工程後のＡｇＣｌと合
わせて第２工程以降の回収工程に付し、ロ液は中和処理
後放流する。

【００１７】

【作用】本発明の回収方法では、第１工程で未反応のＡ
ｇ_２ＳＯ_４がＨＣｌによりＡｇＣｌになり、第２工程で
ＡｇＣｌが微粉化され、第３工程でＡｇＣｌが還元され
て金属銀（粗銀）となり、第４工程で洗浄され、第５工
程で粗銀が熱濃硫酸によりＡｇ_２ＳＯ_４となる。上記の
第２工程の微粉化により、次のように推測される理由に
より、第５工程においてＡｇ_２ＳＯ_４を高純度で回収す
ることができる。すなわち、微粉化前のＡｇＣｌの塊り
中に、ＣＯＤ測定後の廃液中に存在していた各種の物質
が入り込んでしまっている場合、もし第２工程の微粉化
が無ければ、該物質を含んだまま第３工程の還元、第４
工程の洗浄、第５工程の熱濃硫酸による処理を経て、回
収製品であるＡｇ_２ＳＯ_４中に持ち込まれ、該Ａｇ_２Ｓ
Ｏ_４の純度を低下させる。これに対し、本発明の第２工
程で微粉化されれば、上記の塊り中に入り込んでいる各
種の物質が、遊離の状態となり、主として第４工程での
洗浄で除去され、また第３工程の還元液中に溶解した
り、第５工程の熱濃硫酸により処理されて分解する等し
て除去され、回収製品中に持ち込まれることは殆ど無い
か、あっても極く微量となり、また微粉化により粗銀へ
の還元が完全に行われ、洗浄工程を経て最終Ａｇ_２ＳＯ
_４中に不純物としてのＡｇＣｌが入ってくることはな
く、製品の純度を飛躍的に高める。

【００１８】また、本発明の回収方法において、第３工
程の還元を亜鉛又は鉛を還元剤として行う場合、ＡｇＣ
ｌに水及び塩酸（弱酸性下）を入れ、これら還元剤を加
え、原則として時々攪拌しつつ放置するのみでよく、還
元設備及び操作が簡単である。しかも、後処理も容易で
ある上、還元剤が低コストで、入手もし易い。

【００１９】更に、本発明の回収方法において、第４工
程の洗浄を水，塩酸及びアンモニア水を洗浄剤として行
う場合、塩酸が粗銀中に万一残留している亜鉛、鉛等の
金属を除去し、アンモニア水が未反応のＡｇＣｌを〔Ａ
ｇ（ＮＨ_３）_２〕^＋にして溶解させ、水がこれを含む種
々の不純物を洗い流し、回収製品であるＡｇ_２ＳＯ_４を
純度の高いものとする。

【００２０】

【実施例】本発明の回収方法の具体的な実施例を挙げ
る。準備工程：ＣＯＤが１０ｐｐｍ、ＮａＣｌが３ｗｔ％、
油分が０．２ｐｐｍ、残りが純水からなるサンプルを調
製した。第１工程：このサンプル１００ｍｌに対しＡｇ_２ＳＯ_４
（１級）１０ｇの割合となるように、Ａｇ_２ＳＯ_４を添
加し、ＣＯＤを測定した。この廃液に塩酸を加えてＡｇ
Ｃｌの沈殿を生成させた。第２工程：沈澱物（約３００ｇ）を取り出し、ミキサに
て約１０分間微粉砕し、スラリ状にした。

【００２１】第３工程：このスラリを、吸引ロ過によ
り、純水で、ロ液のＰＨが約５になるまで、充分洗浄し
た。洗浄後の沈澱物を約７００ｇ（水を加えた時の体積
約５００ｍｌ）集め、４リットル程度の平らな透明容器
に入れ、純水約１リットルを加えた。この容器に、約５
０ｇの金属亜鉛棒５本を投入し、時々攪拌しながら約２
４時間放置した。このとき、沈澱物の色は、紫色と灰色
とが混合した色合いとなっていたため、更に時々攪拌し
ながら放置を続け、灰褐色になった時点で還元を終了し
た。この灰褐色の沈澱物を、ロ紙（５Ａ）で吸引ロ過し
た（ここで得られたロ液を「ロ液１」と言う）。

【００２２】第４工程：ロ過した沈澱物をビーカに移
し、ドラフト内で、１＋１塩酸溶液約１リットルを加
え、２４時間時々攪拌しながら室温で放置した。次い
で、沈澱物を吸引ロ過し、純水約１リットルで洗浄した
（ここで得られたロ液を「ロ液２」と言う）。この沈澱
物を約３リットルのビーカに移し、純水で攪拌洗浄した
後、吸引ロ過し、ロ液がＰＨ約７になるまで純水で充分
洗浄した（ここで得られたロ液を「洗液１」と言う）。
洗浄後の泥状沈澱物を、ビーカに移し、アンモニア水
（１級）を加え、時々攪拌しながら約２４時間放置し
た。次いで、吸引ロ過し、ロ液がＰＨ約７になるまで純
水で充分洗浄した（ここで得られたロ液を「ロ液３」と
言う）。得られた泥状の沈澱物（灰色の粗銀）を約１２
０℃で約８時間乾燥した。

【００２３】第５工程：灰色の粗銀約２５０ｇを約１リ
ットルのビーカに入れ、濃硫酸約３５０ｍｌを静かに加
え、ガラス棒で濃硫酸が全体に行き渡るように攪拌し、
時計皿で蓋をした。このビーカを、ドラフト内で、電熱
器上に移し、最初は徐々に、銀が溶解し始めたら一度攪
拌して少し強く加熱して３００℃にした。銀が完全に溶
解した時、溶液の色は、褐色から無色透明に変わった。
硫酸白煙が生じてから更に３時間３００℃で加熱濃縮を
続けた。

【００２４】仕上げ工程：上記の溶液を電熱器からおろ
し、１１０℃まで冷却した後、予め加熱しておいたガラ
スフィルタ（２４Ｇ−１）で自然ロ過し、やはり予め加
熱しておいたビーカでロ液を受け、放冷した。ビーカか
ら硫酸白煙が発生しなくなった時点で、約２リットルの
冷却純水を入れた水浴上のビーカに少しづつ静かに注入
し、白色沈澱を生じさせた。この時、上澄み液が濁って
いたため、上澄み液が澄むまで攪拌し、沈澱を完結させ
た。この白色沈澱をロ過し、冷却純水で、ロ液がＰＨ約
７になるまで充分洗浄した（ここで得られたロ液を「ロ
液４」と言い、洗液を「洗液２」と言う）。洗浄後、１
２０℃で１晩乾燥し、硫酸銀の白色結晶を得た。

【００２５】後処理工程：上記のロ液４及び洗液２には
少量の硫酸銀が溶解しているため、これに１＋１塩酸溶
液を加えてＡｇＣｌの沈澱を生成させ、完全に沈降させ
た後、上澄み液はソーダ灰又は水酸化ナトリウムにより
中和して放流した。また、ロ液１とロ液３を合わせて水
酸化ナトリウム又は塩酸で中和し、水酸化亜鉛の白色沈
澱を生成し、完全に沈降させた後、ロ過し、ロ液は放流
した。更に、ロ液２と洗液１は、第１工程での未反応Ａ
ｇ_２ＳＯ_４のＡｇＣｌへの反応に再使用することができ
る。

【００２６】以上の仕上げ工程にて回収された硫酸銀の
白色結晶０．１ｇを精秤し、硝酸５ｍｌ及び水５０ｍｌ
を加えて溶解させた。この溶液に、鉄ミョウバンを指示
薬として０．１Ｎチオシアン酸アンモニウム液で滴定
し、上記の回収硫酸銀中の硫酸銀の含量を測定したとこ
ろ、０．０９９ｇのＡｇ_２ＳＯ_４が含まれていた。一
方、市販の特級硫酸銀についても、上記と全く同様にし
て該特級硫酸銀中の硫酸銀の含量を測定したところ、や
はり０．０９９ｇのＡｇ_２ＳＯ_４が含まれていた。これ
らの測定値により、本発明の回収方法で回収された硫酸
銀の純度は、市販の特級硫酸銀と何ら遜色ないことが確
認された。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の回収方法
によれば、ＮａＣｌのマスキング剤としてコストの高い
Ａｇ_２ＳＯ_４を使用してＣＯＤを測定した後の廃液か
ら、該Ａｇ_２ＳＯ_４を高純度で回収再生することができ
る。これにより、ＣＯＤの測定値に影響を及ぼすＮａＣ
ｌのマスキング剤としてのＡｇ_２ＳＯ_４のコスト、延い
てはＮａＣｌを含むＣＯＤの測定コストを低減すること
ができる。また、本発明の回収方法は、特別な設備はも
とより、特別な薬剤をも必要とせず、従来から存在する
ミキサ等の微粉砕手段のみで、高純度のＡｇ_２ＳＯ_４を
回収することができ、従来のこの種のＡｇ_２ＳＯ_４の回
収方法に比し、回収コストを大幅に低減することができ
る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）ＮａＣｌを硫酸銀によりマスキン
グしてＣＯＤを測定した後の廃液に、塩酸を添加して未
反応硫酸銀を塩化銀にする第１工程、（２）第１工程後の塩化銀を微粉化する第２工程、（３）第２工程で得られた微粉化塩化銀を還元して粗銀
にする第３工程、（４）第３工程で得られた粗銀を洗浄する第４工程、（５）第４工程後の粗銀に、濃硫酸を添加して加熱し硫
酸銀とする第５工程、よりなることを特徴とする硫酸銀の回収方法。
【請求項２】第３工程の還元を、亜鉛又は鉛を還元剤
として行うことを特徴とする請求項１に記載の硫酸銀の
回収方法。
【請求項３】第４工程の洗浄を、水，塩酸及びアンモ
ニア水を洗浄剤として行うことを特徴とする請求項１又
は２に記載の硫酸銀の回収方法。