JP2685755B2 - 金の精製用装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、比較的低純度の原料金を溶液に溶解した
後、アルカリを使用して析出させ高純度の金を得、更に
該精製に使用する溶液を循環使用して試薬を追加するこ
となく効率良く金の精製を行い得るようにした装置に関
する。 （従来技術とその問題点） 従来から金の精製方法として、王水又は塩酸−塩素水
により低品位の金を溶解し、ヒドラジン等の還元等によ
り金のみを選択還元する方法、塩酸酸性における低品位
金を電解により精製する方法等が知られている。 しかし前者の方法は排ガス処理に設備と人員を必要と
し、後者の方法は塩酸を電解液として用いるため陽極で
塩素ガスの発生があって、電解効率が低いという問題点
がある。 金の回収法の改良として、ヨウ素とヨウ素化合物を使
用して、金化合物をヨウ化金酸カリウムとして溶解し該
金化合物を還元剤で還元して金を析出させ回収する方法
が知られている（米国特許第3,957,505号明細書）。該
方法は金の回収方法であって金の精製方法ではないた
め、ヨウ素等を使用して溶解したヨウ化金酸カリウム中
の不純物の存在自体は認識していても、該不純物の除去
については特別の考慮は払われていない。 又ヨウ素は高価な薬品であり、金の精製においては精
製系において使用する試薬を有効に使用して操業の効率
を高めることが必要となる。上記米国特許明細書をはじ
めとする従来技術においては操業の効率化については全
くあるいは殆ど考慮されず、専ら得られる金の量や純度
にのみ着目している。 （発明の目的） 本発明者らは、これら従来技術の欠点を有することの
ない金の精製装置及び方法を鋭意追求した結果本発明に
到達したものであり、本発明は、排ガス等を生じないこ
とは勿論最小限の試薬を効率良く製造するとともに該試
薬を効率良く使用して殆ど試薬を追加することなく連続
的に比較的低純度の原料金から高純度の金を精製するこ
とを可能とする装置を提供することを目的とする。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、隔膜により陽極室と陰極室に分離され、ヨ
ウ素化合物含有電解液を電解して陰極側にアルカリ金属
の水酸化物（以下水酸化アルカリと呼ぶ）、陽極側にヨ
ウ素をそれぞれ生成させ、原料金と前記ヨウ素及び／又
はヨウ素化合物との反応により金のヨウ素化合物を含む
溶液を生成するための電解槽と、該電解槽の陽極室と連
結された、前記金のヨウ素化合物を含む溶液中の不純物
を除去するための除去手段と、該除去手段及び前記電解
槽の陰極室のそれぞれに連結され、前記除去手段で不純
物を除去された溶液と前記電解により生成した水酸化ア
ルカリ溶液を混合してpHが12以上の強アルカリ性とする
ことにより前記金のヨウ素化合物を還元して金属金とし
て選択的に析出させるための還元析出槽と、該金属金を
還元後の溶液から分離して精製された金を得るための分
離手段と、前記金属金を分離した溶液を前記電槽中へ循
環させ再使用するための手段を含むことからなる金の精
製装置である。 以下本発明をより詳細に説明する。 本発明の金の精製装置を用いて金を精製する方法は、
（Ｉ）原料金から金のヨウ素化合物を含む溶液を形成す
る工程、（II）該溶液中の不溶解物を除去する工程、及
び（III）不溶解物を除去した溶液を強アルカリ性にし
て溶液中の金を還元して金属金を析出させる工程、（I
V）還元後の溶液と析出した金を分離する工程及び
（Ｖ）金を分離した溶液を前記工程（Ｉ）へ循環させ再
使用する各工程からなり、以下各工程ごとに説明する。 （Ｉ）金のヨウ素化合物溶液を得る工程 本工程では、比較的純度の低い原料金をヨウ素及び／
又はヨウ素化合物を使用して溶解し、金のヨウ素化合物
を溶液を形成する。 前記比較的純度の低い原料金とは、８金（純度33％）
程度の金から99.99％程度までの金を含み、比較的純度
が低いとは本発明により精製された金よりも純度が低い
ことを意味する。該原料金は貴金属の回収を目的とした
廃液中の金を精製して上記範囲の純度の固体状の金にし
たものの純度を更に上昇させる場合、通常の金地金の純
度を更に向上させる場合等に使用することができる。本
発明の精製方法に使用する金の形態は板状、粒状、フレ
ーク状、粉状、箔状及び塊状等任意の固体とする。上記
した通り液体中に溶解した金を使用してもよいが、該金
は一度いずれかの形態の固体へ変換する。 本発明ではヨウ素及び／又はヨウ素化合物は、ヨウ素
化合物例えばヨウ化アルカリの水溶液を隔膜電解するこ
とにより得ることができる。 本発明における金の溶解にはヨウ素及びヨウ化カリウ
ムを併用することが好ましい。 次に本発明で使用する隔膜電解につき詳述する。 隔膜電解は次のような種々の要素を組み合わせて実施
することができる。なお、本隔膜電解法を採用すると陽
極室で金のヨウ素化合物が生成すると同時に陰極室で水
酸化アルカリが副成し、該水酸化アルカリを後述する金
属金の析出の際のアルカリ源として使用できるという利
点がある。 （ｉ）電解液組成 陽極液の液組成は、次の３種類、つまり ａ）MeI（Meはカリウム又はナトリウム、つまりヨウ化
カリウム又はヨウ化ナトリウム） ｂ）MeI＋MeIO₃（ヨウ化カリウム＋ヨウ素酸カリウム、
又はヨウ化ナトリウム＋ヨウ素酸ナトリウム） ｃ）MeI＋MeIO₃＋導電性塩（例えば硫酸塩） であって、Meの全濃度が１〜5M/であるものから適宜
選択する。なお、MeIとMeIO₃のMeは同一でも異なった元
素でもよい。 又陰極液の液組成は、上記ａ）、ｂ）又はｃ）の他、 ｄ）MeOH（水酸化カリウム又は水酸化ナトリウム） ｅ）導電性塩＋MeOH ｆ）導電性塩 ｇ）水のみ の中から選択する。陰極液としてヨウ素酸アルカリを含
んでいると、陰極反応は下記一般式（３）に従って進行
し水素ガス発生がないため排ガス処理の必要がなくな
る。 又両電解液のpHは水酸化カリウム又は水酸化ナトリウ
ムを添加して反応開始時に８〜14に維持されるようにす
ることが好ましい。 前記導電性塩は主として電解液の導電度を向上させる
役割を果たし、これにより高価なヨウ素化合物を使用量
を減少させることができる。 また陰極液、陽極液として最も好ましいのはｂ）、又
はｃ）で、陰極液、陽極液とも同一組成のものが良い。 上記電解液組成を有する電解液、例えばヨウ化カリウ
ム水溶液を陽極液とし、ヨウ素酸カリウム水溶液を陰極
液とする電解液を電解すると陽極室及び陰極室で次の式
に従って電極反応が生じヨウ素が生ずる。 （陽極室） 3KI→3/2I₂＋3e^-＋3K⁺ （１） Au＋3/2I₂＋KI→KAuI₄ （２） （Au＋4I^-＋K⁺→KAuI₄＋3e^-（２′）） （陰極室） 3K⁺＋1/2KIO₃＋3/2H₂O＋3e^-→1/2KI＋3KOH （３） （ii）電解法 ａ）直接電解 この直接電解とは、溶解すべき原料金を電極として使
用し、該電極を隔膜電解により電解液中に溶解させる方
法である。該方法により上記反応式（２′）に従って金
が溶解する。 つまり該直接電解では、電解槽の陽極室中に板状、多
孔状の原料金からなる陽極を吊支して、あるいは寸法安
定性の貴金属電極上に原料金を適宜の方法（例えば板状
陽極を横向きに設置してその上面に原料金を置く）で載
置して、後述する隔膜で該陽極室をステンレス等の陰極
が吊支された陰極室から分離し通電する。 ｂ）間接電解 この間接電解とは、陽極として原料金でなく一般に使
用されている寸法安定性の貴金属電極等を使用し、原料
金を粒状等の形態で陽極室に添加し必要に応じて陽極室
内を撹拌しながら通電して電解を行う方法である。該方
法により上記反応式（２）に従って金が溶解する。 本発明に係わる装置においては、電解及び金析出に使
用する溶液を循環させて操業を停止することなく継続さ
せるようにし、上記した直接法を採用すると電極である
金が電解の進行に従って溶解し、交換する必要が生ずる
ので、電極の交換の必要のない間接電解法を採用するこ
とが望ましい。 （上記した通り、陽極室にヨウ化カリウムが存在すると
該ヨウ化カリウムの電解により生ずるヨウ素により原料
金が溶解するが、間接電解ではヨウ素生成用の電解槽と
原料金溶解用の電解槽を別個に設けて、前記ヨウ素生成
用電解槽で生成したヨウ素を含む陽極液を適宜の導管を
通して溶解用電解槽へ移して原料金の溶解を行うように
してもよい）。 又上記直接及び間接電解の両法において、ヨウ素を含
有する電解液を使用して陽極室内のみで原料金の溶解を
行うのではなく、原料金溶解用電解槽の陽極室と該電解
槽の外部にある原料金が収容された反応槽とを適宜の導
管で連結して前記陽極液の循環を可能にし、前記陽極室
内と前記反応槽内の両者で原料金の溶解を行い溶解効率
を上昇させるようにしてもよい。又電解槽の陽極を単な
るヨウ素発生器として使用し前記反応槽のみで金の溶解
を行うことも間接電解に含まれる。 （iii）電解槽 使用する電解槽は特に限定されず、箱型の電解槽を後
述する隔膜を使用して各１個の陽極室と陰極室に区画し
たものを使用しても、箱型の電解槽を複数の隔膜で複数
の陽極室と陰極室に区画して複極式の電解槽を構成し、
電解液がそれぞれの複数の電解室を循環する形式のもの
としてもよい。この他にも任意の形状及び構造の電解槽
を使用することができる。 又本隔膜電解法においては、ヨウ素生成と該ヨウ素等
による原料金の溶解を同じ電解槽中で行っても別の電解
槽中で行うようにしてもよい。経済性及び作動効率から
同じ電解槽中で行うことが好ましい。 なお上述の通り、本電解槽に前記反応槽を付設するこ
ともできる。 （iv）電解条件 原料金の溶解自体は電解条件にさほど影響されない
が、下記する条件で電解を行うことが好ましい。 電解液温度……20〜80℃ 電流密度……２〜50A/dm² 陽極室側pH……８〜13 陰極室側pH……12以上 （ｖ）隔膜 アスベスト膜、炭化水素膜、イオン交換膜等従来の電
解において使用されている任意の隔膜を使用することが
できるが、前記した通り陰極室で水酸化アルカリが生成
するため、耐アルカリ性に優れたイオン交換膜、特にイ
オン交換基としてスルホン酸基及び／又はカルボン酸基
を有するフッ素系イオン交換膜を使用することが好まし
い。 （II）ヨウ素の金化合物溶液から不溶解物を除去する工
程 前記工程（Ｉ）で形成されたヨウ素の金化合物溶液中
には、主として原料金の不純物に起因する不溶解物及び
これらのイオンが含まれている。例えば鉄、コバルト、
ニッケル、錫、鉛、銀、銅、カルシウム、マグネシウム
等のイオン又は化合物であり、更に未溶解の原料金も含
まれることがある。 該不溶解物は濾過（通常の濾過操作、遠心脱水）や沈
降により、あるいは更に限外濾過を併用して除去するこ
とができる。本発明では、該除去操作のみでも十分純度
の高い金を得ることができる。しかし生成する金の純度
をより向上させるためには、溶解している上記各金属イ
オンを除去することが必要になる。 そのためには次のような各種操作を採用することがで
きる。 （ａ）液組成を利用してヨウ化物として沈澱させる。 本方法は溶解度の変化を利用する方法であり、例えば
溶液を水で希釈して溶解度を変化させて溶液中に存在す
るヨウ素イオンと反応させ、難溶性ヨウ化物を沈澱させ
る。本方法により好適に沈澱除去されるイオンは銀、鉛
等であり、それぞれヨウ化銀及びヨウ化鉛として除去さ
れる。 （ｂ）pHコントロールにより水酸化物、酸化物として沈
澱させる。 本方法はpH変化により金属水酸化物又は金属酸化物の
溶解度変化を利用する方法であり、例えば溶液に水酸化
アルカリを添加して溶液のpHを該溶液中の金が沈澱しな
い８〜12の範囲に維持し、鉄、コバルト、ニッケル、
錫、鉛等のイオンを水酸化物又は酸化物として沈澱させ
濾過又は沈降等を利用して除去する。 （ｃ）空気中の炭酸ガスとの反応により難溶性の炭酸塩
を形成する。 上記した不純物金属イオンのうち、カルシウム及びマ
グネシウムのII A族元素はその炭酸塩が難溶性であり、
空気をバブリングしながら溶液を撹拌することにより沈
澱するので容易に除去することができる。 （ｄ）難溶性塩を形成するために添加物を加える。 添加物としては各種硫酸塩、炭酸塩（又は炭酸ガ
ス）、アンモニウム塩（又はアンモニアガス又はアンモ
ニア水）及びEDTA塩等があり、除去すべき金属の種類に
応じて適当な添加物を選択する。 （ｅ）溶液を冷却して晶析する。 溶液の冷却によりヨウ素酸銀がかなり析出し、該溶液
から銀イオンを除去することができる。 （III）不溶解物を除去した溶液を強アルカリ性にして
溶液中のアルカリの分解により金を還元して金属金を析
出させる工程 上記工程（II）により不溶解物、そして必要に応じて
濾過助剤を添加して溶解している不純物金属イオンを除
去した後、該溶液をpH12以上のアルカリ性として該溶液
中のヨウ化金酸イオン等の金を含むイオンから金属金を
選択的に析出させる。 この金の析出反応は次の一般式で表すことができる。 KAuI₄＋3KOH→Au＋1/2KIO₃＋7/2KI＋3/2H₂O （４） 上記工程（II）が終了した溶液は、その温度が約20〜
80℃、pHが約８〜12、金イオン濃度が金属金として約５
〜100g/となっている。 この溶液をアルカリ性にするには上記工程（Ｉ）にお
ける隔膜電解法により、電解槽の陰極室において生成す
る水酸化カリウム水溶液又は水酸化ナトリウム水溶液を
適宜の導管等で前記電解槽から本工程を実施する個所ま
で導きそのまま使用することができるので操作効率を向
上させる点からも経済性の点からも有利である。 加えるアルカリ性溶液の濃度は0.1〜6Nであることが
望ましく、前記溶液と該アルキル性溶液との体積比が約
1:0.15〜５となるようにすることが良い。 この方法により得られる析出金粒子の径は通常約１〜
50μであるが、より大きな粒子を得るために次の各操作
を使用して粒子を成長させることができる。 第１には前記アルカリ性溶液を加えて金を沈澱させた
溶液の上澄み液を抜き取り、沈澱している金粒子を含む
スラリーに還元前の金を含む溶液（上記工程IIの終了し
た溶液）を加え更にアルカリ性溶液を加えて金を新たに
還元し結晶成長を行わせる。これにより例えば５〜10μ
の粒子を25μ以上に結晶成長させることができる。 第２には還元して得られる金を一旦濾別しこれにより
得られる金粒子を、還元前の金を含む前記溶液中に加え
て更にアルカリ性溶液を添加して同様にして金粒子上に
金を還元析出させて結晶成長させる。 第３には還元され析出した金を含む溶液に、還元前の
金を含む溶液、更にアルカリ性溶液を加えて前記析出し
た金粒子上に金を析出させ結晶成長させる。これらの操
作は必要に応じて複数回繰り返して所望の径を有する粒
子を得ることができる。 （IV）還元後の溶液と析出した金を分離する工程 上記工程（III）が終了した溶液には、析出した金の
他にヨウ素酸イオン、アルカリ金属イオン、ヨウ素等が
溶解しているため、析出した金を溶液と分離して純粋な
金を得る必要がある。分離操作は上記工程（II）におい
て使用した濾過、沈降の操作の他に、有機溶媒によるフ
ラッシング等の操作を使用することができる。該フラッ
シングとは通常の水と有機溶媒による抽出操作を意味
し、前記溶液にクロロホルム等の有機溶媒を加え振盪し
静置すると金が有機相へ移動し他のヨウ素酸イオン、ア
ルカリ金属イオン、ヨウ素等が水相に残るので有機相か
ら金を回収することができる。 上記分離操作により分離された金粒子は適当量好まし
くは３倍量以上の、望ましくは40〜100℃の純水である
洗浄水を使用して洗浄し残留成分を除去し乾燥して高純
度の精製された金を得ることができる。 本発明により精製される金の純度は精製前の原料金の
純度にも依存し、８金（純度33％以上）は純度95％以上
に、純度が80％以上である原料金は純度99％以上に、純
度が98％以上である原料金は純度99.99％以上に、又純
度が99.99％以上である原料金は純度99.999％以上に精
製することができる。 （Ｖ）金を分離した溶液を前記工程（Ｉ）へ循環させ再
使用する工程 上記工程（IV）の終了した溶液中には、過剰のヨウ素
酸カリウムとヨウ化カリウムが含まれ該溶液はそのまま
前記工程（Ｉ）の電解液として使用できるので工程
（Ｉ）の電解槽の陽極室及び陰極室に循環する。 そして工程（IV）の終了した溶液中には僅かながら金
属類が含まれ、該溶液をそのまま電解槽へ循環させると
前記金属類が前記電解槽の陰極上に析出し定期的な除去
作業を必要とする。該電解槽を停止することは精製作業
全体の停止を意味し効率が低下するため、陰極室への前
記溶液の循環ラインの適所に簡単な構造例えば板状の電
極を吊支した電解槽あるいはバイポーラ接続された複数
の電析槽からなる複雑な構造の電解槽を別途設置し、該
電解槽を通すことにより前記不純物を該電解槽の陰極上
に電析させるようにすることが好ましい。 また高純度の金を得るには、陽極室への循環ラインの
適所にも該電析槽を設けるとより好ましい。 該電析は電流密度0.5〜10A/dm²、温度20〜80℃で行う
ことが好ましく、主に精製されなかった金、他の貴金属
及びイオン化傾向で水素より貴な金属を除去することが
でき、水素より卑な金属も除去することが可能である。 陰極においては金属の電析とヨウ素酸イオンの分解
が、又陽極においてはヨウ素酸イオンの生成が生じ、ガ
ス発生が伴わないため、系全体の質量バランスが狂うこ
とがない。 又前記不純物の除去法としては、前記電析の他に電気
透析、逆浸透、樹脂吸着等を使用することができる。 工程（Ｉ）に循環された溶液は上述した工程に従って
再度原料金の精製に使用される。溶液を循環しない場合
の歩留（投入された原料金と精製された精製金の割合）
は約95％であるが、循環使用することによりそれを98〜
99％に上昇させることが可能になり、残る１〜２％の金
は、装置から回収され、別途処理の後再使用することが
できる。 本発明の上記各工程の反応を一般式で示すと次の通り
である。 工程Ｉ （陽極室） 3KI→3/2I₂＋3e^-＋3K⁺ （１） Au＋3/2I₂＋KI→KAuI₄ （２） （陰極室） 3K⁺＋1/2KIO₃＋3/2H₂O＋3e^-→1/2KI＋3KOH （３） 工程II 反応なし 工程III KAuI₄＋3KOH→Au＋1/2KIO₃＋7/2KI＋3/2H₂O （４） 工程IV及びＶ 反応なし 上記反応式の左辺を足し合わせると、 3KI＋Au＋3/2I₂＋KI＋3K⁺＋1/2KIO₃ ＋3/2H₂O＋3e^-＋KAuI₄＋3KOH であり、同様に右辺同士を足し合わせると、 3/2I₂＋3e^-＋3K⁺＋KAuI₄＋1/2KI＋3KOH＋Au ＋1/2KIO₃＋7/2KI＋3/2H₂O であり、両辺は完全に一致する。 換言すると、本発明における循環精製方式における化
学反応は完全な閉環反応であり、反応式上からは試薬を
追加する必要がなく、単に工程（Ｉ）における電解に必
要な電力を供給するのみで精製が半永久的に継続される
ことになる。 実際には化学反応式に表れない僅かな試薬の消耗があ
るため、最小量の試薬の追加が必要になるが、その量は
微量で良くしかも電解の原料となるヨウ化カリウムのみ
でも良い。 このように本発明の循環精製方式において試薬を追加
することなく精製を継続できるのは、電解反応を採用し
ているにもかかわらず、ガス発生を抑制して質量バラン
スに狂いが生じないようにしているからである。 以下本発明の実施の一例を示す図面に基づいてより詳
細に説明するが、これは本発明は限定するものではな
い。 第１図は、隔膜電解によりヨウ素生成を行いかつ該ヨ
ウ素を使用して同一電解槽内で原料金の溶解を行うよう
にした本発明の一態様を示すフローチャートである。 フッ素系の陽イオン交換膜１で陽極室２と陰極室３に
区画されたヨウ素形成用電解槽４の陽極室２には、ヨウ
化カリウム水溶液が収容され、陰極室３にはヨウ素酸カ
リウム水溶液が収容されている。陽極５としては原料金
を板状に成形した電極又は白金等の貴金属を被覆したチ
タン板等からなる寸法安定性電極が使用され、陰極６と
しては通常の電極材料例えばステンレスからなる電極が
使用されている。 該電解槽４に通電すると、まずヨウ化カリウムの全部
又は一部が上記反応式（１）に従って電解されてヨウ素
とカリウムイオンを生成し、該カリウムイオンは前記イ
オン交換膜１を通って陰極室３へ拡散し、該陰極室３内
には電解反応に従って水酸化カリウムが生成する。 前記陽極室２内のヨウ化カリウムを含む陽極液は、導
管７を通して、隔壁８により２室に分割された陽極液貯
留槽９の左室に供給されその一部は隔壁８をオーバーフ
ローして右室へ移動し、導管10を通して前記陽極室２へ
循環する。該陽極液貯留槽９の左室の液は導管11を通し
て、上面が開口し下面に中央に向かうテーパー部が形成
された筒状の反応槽12の下部に供給される。該反応槽の
構造は、図示のタンク式のものや、その他導管により送
られてくる液の流速を利用して撹拌効果を得るカラム式
反応槽やタンク本体が回転して撹拌効果を得るバレル式
反応槽など種々の形態のものがある。該反応槽12内には
多数の原料金粒子13が収容され撹拌器14により反応槽12
内の溶液と十分接触し、前記原料金粒子13がヨウ素及び
ヨウ素イオンと反応して上記反応式（２）又は（２′）
に従ってヨウ化金酸イオンとして溶液中に溶解する。又
該反応槽12の側部には該反応槽12内の溶液を前記電解槽
４の陽極室２へ循環させかつ溶解した金を還元し析出さ
せるための還元槽15へ導くための導管16が連結されてい
る。 該導管16には溶液中の不溶解物を除去するための除去
槽17が挿入され、該除去槽17において、単なる濾過によ
りあるいは各種沈澱操作を施した後の濾過、そして必要
ならば限外濾過を併用して溶解中の不溶解物を除去して
得られる金の純度を向上させるようにする。原料金を精
製して純度99.999％以上の金を得るためには、限外濾過
を併用することが必要となることが多い。該除去槽17に
より不溶解物が除去された溶液は一部が前記電解槽４へ
循環され、他が前記還元槽15へ供給される。 又前記電解槽４の陰極室３の陰極液は、導管18を通し
て、隔壁19により２室に分割された陰極液貯留槽20の右
室に供給されその一部は隔壁19をオーバフローして左室
へ移動し、導管21を通して前記陰極室３へ循環される。
該陰極液貯留槽20の右室の溶液はゴミ等を除去するため
のフィルタ22が挿入された導管23を通して、前記還元槽
15へ供給される。 該還元槽15は供給された前記陽極液をアルカリ性溶液
である前記陰極液と混合して金を沈澱させるためのタン
クであり、両溶液を混合し前記ヨウ化金酸イオンと前記
水酸化カリウム溶液が十分接触できる構造であればどの
ようなタンクであってもよく、適切な撹拌装置が装着さ
れたものであることが好ましい。 該還元槽15においてヨウ化金酸イオンは前記反応式
（４）に従って還元されて金属金として沈澱する。 沈澱した金を含む溶液はそのまま該還元槽15から導管
24を通して遠心分離装置25に移されかつ該還元槽15内の
残りの溶液は導管26により筒状の貯留槽27へ移される。
前記遠心分離装置25により、溶液から分離され該金はロ
ータリキルン等の乾燥器28により乾燥され回収される。
このように金が回収された残りの溶液には、ヨウ化カリ
ウム及びヨウ素酸カリウムが溶解しており、該溶液は廃
棄せずに前記電解槽４へ循環させ再使用する。 前記遠心分離装置25内の溶液は導管29により洗浄液貯
留槽30に導き、そのままあるいは隣接する蒸留槽31で蒸
留水とされた後、前記遠心分離装置25へ供給される。前
記蒸留槽31で生ずる濃縮液は導管32を通して前記貯留槽
27へ移される。該貯留槽27内の溶液はそのまま導管33を
通して前記陽極液貯留槽10へ循環して陽極液として再使
用するか、又は導管34を通して無隔膜板電解槽35に供給
し、金属等を電極36、37のうちの陽極36上へ析出させた
後、前記陰極液貯留槽20へ循環して陰極液として再使用
する。 循環されて前記陽極室２及び陰極室３で再度電解され
る溶液中には、過剰のヨウ化カリウムとヨウ素酸カリウ
ムが溶解しており、陽極室２ではヨウ化カリウムの電解
によるヨウ素生成の反応が起こり、陰極室ではヨウ素酸
カリウムの電解による水酸化カリウムの生成反応が起こ
って上記したサイクルが繰り返される。 第２図は第１図の変形である本発明の他の例を示すフ
ローチャートであり、第１図と同一個所には同一符号を
付して説明を省略する。 第２図のフローチャートに示された金精製装置は第１
図の装置の簡易型であり、主として第１図の装置の部品
のいくつかを省略したものである。 電解槽４の陽極室２は陽極液貯留槽を経由せずに反応
槽12に連結され、前記陽極室２と反応槽12間で陽極液が
循環するようになっている。 陽極液及び陰極液は、それぞれ除去槽17,17′を通っ
て不溶解物等を除去された後、還元槽15へ供給され、上
述の場合と同様にして金属金が析出する。 析出した金属金は還元槽15から遠心分離装置25に導か
れて溶液と分離され、図示を省略した適宜の乾燥器によ
り乾燥され、高純度金として回収される。 又該金と分離された溶液は、二分され、一方は板電解
槽35を通って不溶解物等を除去された後、一時貯留槽27
に貯留され、他方は板電解槽35を通らずに、他の一時貯
留槽27′に貯留される。上記各貯留槽27、27′に貯留さ
れた溶液は必要なときに前記電解槽４の陽極室２及び陰
極室３へそれぞれ供給され、上記した金精製プロセスを
繰り返すことができる。 以下本発明の金の精製装置を使用して金を精製する方
法の実施例を記載する。 実施例１ 第２図に示す装置を使用して金の精製を実施した。 縦20cm横40cm深さ30cmの箱型電解槽をスルホン酸タイ
プのフッ素系陽イオン交換膜を使用して陽極室及び陰極
室に区画し、純度99.99％の縦180mm、横250mm、厚さ8mm
の金板（6950g）を陽極とし、縦180mm、横250mm、厚さ2
mmのステンレス板を陰極としてそれぞれ電解槽内に吊支
した。陽極室及び陰極室を、１当たりヨウ化カリウム
456.6gとヨウ素酸カリウム53.5gを含み水酸化カリウム
でpH12.8に調整された水溶液各々10で満たし、陽極室
を、内部に約5000gの純度99.9％の金粒子を収容した内
径約5.0cm高さ約50cmの筒状の反応槽と導管で連結して
陽極液の循環を行わせた。 液温を50℃、電流密度を20A/dm²程度に維持しながら
電解を行い、約60分経過時に陽極液のヨウ化金酸イオン
濃度を検出したところ約0.23モル／であった。 約60分経過後から連続的に、前記陽極液を導管を通し
て電解槽から取り出し濾過槽を通して金以外の金属を除
去した後、内径20cm、深さ30cmの還元槽へ導いた。又水
酸化カリウムが生成している陰極液も濾過槽を通して前
記還元槽へ導き、両電解液を強撹拌下で混合したところ
pHが約12.8となり、金の析出が始まった。析出した金を
遠心分離で分離し洗浄し乾燥して純度を測定したところ
99.999％であり、粒径は15μであった。 析出した金が除かれた前記溶液を二分して、一方を容
量20で電流密度2A/dm²の板電解槽（15cm×25cmのステ
ンレス板を陰極とし、同形の白金メッキしたチタン板を
陽極とする）を通して未反応の金と不純物を電析した
後、容量10の一時貯留タンクを経て、前記箱型電解槽
の陰極室に戻し循環し、他方も同様に陽極室に循環させ
た。 電解開始後約６時間経過後に電解を停止し、電解槽内
に残っている陽極液と陰極液を全て還元した後、陽極と
しての原料金と反応槽内の金粒子の減少量を測定したと
ころそれぞれ945g及び1560gが減少していた。 一方精製により得られた金の純度は99.999％、全重量
は2368gであり、収率は95％であった。前記板電解槽か
らは純度98.4％の金が138.9gが回収され、残りの５％分
の金を全て回収することができた。 実施例２ 実施例１と同様な装置を使用して純度99.5％の原料金
の精製を行った。本実施例では箱型電解槽中の陽極とし
て金の換わりに白金を被覆したチタン製電極を使用し、
陽極室内には原料金粒子を収容せずに反応槽にのみ原料
金を収容し、電解の進行に従って減少する該反応槽内の
金粒子を補充するとともに、毎日約5gのヨウ化カリウム
を陽極室内に補充して、３ケ月間2A/dm²で電解を継続し
た。 電解槽内に供給した原料金粒子の総量95.0kgのうち9
0.0kg（金として89.6が含まれる）が溶解、消費され、
得られた精製金の総量は87.8kg（収率98％）であり、得
られた金の純度は99.996％であった。残る1.8kgは板電
解槽から全量回収された。又板電解槽と濾過槽から金の
他に銀が0.38kg得られた。 （発明の効果） 本発明は、ヨウ素及び／又はヨウ素化合物を使用して
原料金を精製するに際し、該原料金を電解により生成さ
せたヨウ素等により溶解して金のヨウ素化合物を含む溶
液を形成し、該溶液中の不溶解物を除去し、更に該溶液
のpHを、前記電解でヨウ素とともに生成する水酸化アル
カリを使用して12以上の強アルカリ性として該溶液中の
金を含むイオンを選択的に還元析出させ、次いで析出し
た金を前記溶液から分離し、更に金を分離した溶液を循
環再使用するようにしている。 従って第１に、従来技術のように王水等の劇薬を使用
したり発生するガス処理を行う必要がなくなり、電解効
率も遥かに上昇する。 第２に、ヨウ素生成及び金溶解に電解を使用している
ため、該電解によりヨウ素生成と同時に水酸化アルカリ
が生成し、該水酸化アルカリを金のヨウ素化合物からの
金析出の際のアルカリ源として使用でき、同一電力で両
化合物を電解生成させることができるため、付帯設備の
設置と試薬の購入を省略して経済性を大きく向上させる
ことができる。 第３に、本発明に係わる循環プロセスでは、電解によ
るガス発生を伴わないため、電解液を循環させても質量
バランスが崩れることがなく、ヨウ素生成及び金溶解用
電解槽に供給される液組成が常に一定で、原料金及び若
干のヨウ素源を供給するのみで他の試薬を追加すること
なく半永久的に操業を継続し、連続的に精製された高純
度の金を得ることができ、従来の金精製技術と比較して
飛躍的な技術的及び経済的利点を提供することができ、
工業的価値が大なるものがある。

【図面の簡単な説明】 第１図は、隔膜電解によりヨウ素生成を行いかつ該ヨウ
素を使用して同一電解槽内で原料金の溶解を行うように
した本発明の一態様を示すフローチャート、第２図は同
じく他の例を示すフローチャートである。 １……陽イオン交換膜、２……陽極室 ３……陰極室、４……電解槽 ５……陽極、６……陰極 ９……陽極液貯留槽、12……反応槽 13……金粒子、15……還元槽 17……除去槽、20……陰極液貯留槽 25……遠心分離装置、27……貯留槽 28……乾燥器、30……洗浄液貯留槽 31……蒸留槽、35……板電解槽 36、37……電極

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．ａ）隔膜により陽極室と陰極室に分離され、ヨウ素
   化合物含有電解液を電解して陰極側にアルカリ金属の水
   酸化物、陽極側にヨウ素をそれぞれ生成させ、原料金と
   前記ヨウ素及び／又はヨウ素化合物との反応により金の
   ヨウ素化合物を含む溶液を生成するための電解槽と、 ｂ）該電解槽の陽極室と連結された、前記金のヨウ素化
   合物を含む溶液中の不純物を除去するための除去手段
   と、 ｃ）該除去手段及び前記電解槽の陰極室のそれぞれに連
   結され、前記除去手段で不純物を除去された溶液と前記
   電解により生成したアルカリ金属の水酸化物溶液を混合
   してpHが12以上の強アルカリ性とすることにより前記金
   のヨウ素化合物を還元して金属金として析出させる還元
   析出槽と、 ｄ）該金属金を還元後の溶液から分離して精製された金
   を得るための分離手段と、 ｅ）前記金属金を分離した溶液を前記電解槽中へ循環さ
   せ再使用するための手段を含むことからなる金の精製装
   置。 ２．陽極室が原料金粒子を収容した反応槽と連結されて
   おり、陽極液を前記陽極室と反応槽間を循環させて陽極
   室及び／又は反応槽の両者で原料金の溶解を行えるよう
   にした特許請求の範囲第１項に記載の金の精製装置。 ３．金のヨウ素化合物を含む溶液中の不溶解物の除去を
   する除去手段が濾過装置又は沈降分離装置である特許請
   求の範囲第１項又は第２項に記載の金の精製装置。 ４．沈降分離装置が金のヨウ素化合物を含む溶液のpHを
   ８〜12にコントロールして金以外の金属の水酸化物及び
   ／又は酸化物を沈殿させる装置である特許請求の範囲第
   ３項記載の金の精製装置。