JP2692730B2 - 金の分離方法 - Google Patents

金の分離方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金をその錯陰イオンと
して低濃度で含有する水溶液から、効率よく分離、回収
する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金は、装飾品としてのみならず、ICの
電極のような電子部品材料や、触媒として工業面におい
ても広い分野で使用されている元素であるが、その地質
学的存在量には限度があるため、各産業廃棄物中からの
金の回収は、社会的に重要な課題となっているにもかか
わらず、金製錬工程や金めっき工程からの排出液につい
ては、その中の金濃度が低く、回収が困難なためほとん
ど利用されずに廃棄されているのが実情である。
【0003】ところで、金は王水浸出液中では主として
クロロ錯陰イオンとして、またシアン系めっき廃液中で
はシアノ錯陰イオンとして存在している。そして、これ
らの金錯陰イオンを濃縮する方法としては、溶媒抽出
法、イオン交換法が知られているが、前者は、多量の有
機溶媒を必要とするため金濃度の低い水溶液から金を回
収する工業的方法としては不適当であるし、また後者
は、使用済のイオン交換樹脂の再生が難しく、いったん
使用したものは廃棄しなければならず、工業的に実施す
るにはコストの点で実用化は不可能であった。
【0004】このような方法の欠点を克服するために、
高分子量のアミン又はアンモニウム塩を担持させた固体
材料から成る吸着材を用い、これに金イオンを含有する
水溶液を接触させて、金イオンを選択的に吸着、分離す
る方法が提案されたが(特公昭62−61535号公
報)、この吸着材の金濃縮限界は、約0.1ppm程度
であり、金製錬最終残さや金めっき廃液などのppbレ
ベルの希薄溶液に対しては適用できないという欠点があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ppbレベ
ルの極めて希薄な濃度で金イオンを含有する水溶液中か
らでも、簡単にかつ効率よく金を分離、回収しうる方法
を提供することを目的としてなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、希薄な濃度
で金イオンを含有する水溶液から金を分離、回収する方
法について鋭意研究を重ねた結果、長鎖アルキル基を有
する2‐ヒドロキシエチルトリアルキルアンモニウム塩
を、多孔質固体に担持させて成るイオン交換体を吸着材
として用いることにより、ppbレベルの希薄な濃度の
金錯陰イオンを含む水溶液中からでも、簡単に、しかも
効率よく金を分離、回収しうることを見出し、この知見
に基づいて本発明をなすに至った。
【0007】すなわち、本発明は、金錯陰イオンを含有
する水溶液を、一般式
【化1】 (式中のR、R予及びRはそれぞれ長鎖状アルキ
ル基、Xは陰イオンである)で表される第四級アンモ
ニウム塩を多孔質固体に担持させて成るイオン交換体と
接触させ、金錯陰イオンと前期の第四級アンモニウム塩
を構成する第四級アンモニウム陽イオンとの間で疎水性
のイオン対を形成させることにより、選択的な分離を行
わせることを特徴とする金の分離方法を提供するもので
ある。
【0008】前記一般式(I)中のR1、R2及びR
3は、それぞれ長鎖状アルキル基であればよく、その炭
素数には特に制限はないが通常は、炭素数8〜12の範
囲のアルキル基である。また、R1、R2及びR3は、た
がいに同一でも異なっていてもよいが調製の容易さから
1、R2及びR3のすべてが同一のアルキル基から構成
されているものが好ましい。他方、一般式(I)中のX
-は一価に相当する陰イオンであり、例えばハロゲンイ
オン、硝酸イオン、硫酸イオンの一価相当分、メタンス
ルホン酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオンなどを挙げ
ることができるが、特に塩素イオン、臭素イオンのよう
なハロゲンイオンが好ましい。
【0009】したがって、一般式(I)で表わされる第
四級アンモニウム塩の好ましい例としては、2‐ヒドロ
キシエチルトリオクチルアンモニウムクロリド、2‐ヒ
ドロキシエチルトリデシルアンモニウムクロリド、2‐
ヒドロキシエチルトリドデシルアンモニウムクロリド及
びこれらに対応するブロミドが挙げられる。
【0010】この第四級アンモニウム塩を担持させる多
孔質固体は、無機質、有機質のいずれでもよく、無機質
のものとしては、シリカ、アルミナ、ゼオライトなど通
常の触媒担体として慣用されているものを用いることが
できるが、いったん吸着させた金イオンを脱着させる際
に、他の金属イオンが夾雑物として混入するおそれを少
なくするために有機質のもの、特に多孔質合成樹脂例え
ば合成樹脂発泡体を用いるのが望ましい。この合成樹脂
発泡体としては、エチレンやプロピレンの発泡体、ポリ
スチレンの発泡体、ポリウレタンの発泡体などでもよい
が、第四級アンモニウム塩をよく吸着するという点で多
孔質メタクリル酸エステルのようなアクリル系樹脂の発
泡体が好適である。
【0011】本発明方法で用いるイオン交換体は、例え
ば以下のようにして調製される。すなわち、第四級アン
モニウム塩を、エチルアルコールや石油エーテルのよう
な比較的低沸点をもつ有機溶剤に溶かし、この中にビー
ズ状の多孔質メタクリル酸エステル樹脂を浸せきしたの
ち、有機溶剤を蒸発除去する[「アナリティカル・ケミ
ストリー(Anal.Chem.)」、第49巻、第1
189ページ(1977)参照]。このようにして、樹
脂1g当り2〜3ミリモルという多量の第四級アンモニ
ウム塩を担持させることができる。このものは、約1ミ
リモル/gのイオン交換容量を示す。
【0012】イオン交換体は、また多孔質メタクリル酸
エステルのビーズを充てんしたカラムに第四級アンモニ
ウム塩のエチルアルコール溶液に通し、そのビーズに第
四級アンモニウム塩を吸着させ、次いで樹脂床を希薄塩
酸で洗浄する方法によっても調製することができる。し
かしながら、この後者の方法は、前者の方法に比べ簡便
ではあるが、イオン交換容量が若干低下する。
【0013】これらの方法で得られたイオン交換体は、
従来知られている第四級アンモニウム塩担持イオン交換
体(特開昭62−275024号公報)に比べて金錯陰
イオンの吸着能力が非常に高く、ppbレベルの濃度の
希薄水溶液からも、ほとんど完全に金錯陰イオンを吸着
することができる。
【0014】金錯陰イオン好ましくは金のクロロ錯陰イ
オンを含む水溶液を、少なくとも0.5モル/リットル
の濃度の無機酸例えば塩酸で酸性化して、前記イオン交
換体と接触させると、金錯陰イオンはイオン交換体に担
持されている第四級アンモニウム塩の陰イオンと交換
し、第四級アンモニウム陽イオンと結合して疎水性イオ
ン対を形成し、水に難溶な状態で樹脂中に保持される。
そして、この樹脂中に保持された第四級アンモニウム陽
イオンと金錯陰イオンとのイオン対は、適当な有機溶剤
により樹脂より溶出させることができる。この溶出に用
いる有機溶剤としてはメチルアルコール、エチルアルコ
ール、アセトン、メチルイソブチルケトンなどのような
アルコール類やケトン類が好適である。この溶出処理に
より樹脂に保持された第四級アンモニウム塩はほとんど
完全に溶剤中に移行して、樹脂本体が再生するので、再
度これに一般式(I)の第四級アンモニウム塩を担持さ
せて再使用することができる。
【0015】本発明方法で分離可能な金錯陰イオンの種
類には特に制限はなく、どのような金錯陰イオンでも第
四級アンモニウム塩との陰イオン交換によって樹脂中に
吸着させることができるが、最も好ましいのは金のクロ
ロ錯陰イオンの形のものである。
【0016】したがって、廃液中に含有される金属金
は、王水によって、金のクロロ錯陰イオンに変換し、本
発明方法を適用するのが有利である。
【0017】
【発明の効果】本発明方法で用いるイオン交換体は、従
来の第四級アンモニウム塩を用いたイオン交換体(例え
ば特開昭62−275024号公報に記載のもの)に比
べて、選択性が大きく、錯陰イオン特にクロロ錯陰イオ
ンを形成しない金属例えばアルミニウムや銅などはほと
んど吸着しないので、本発明方法によれば金のみを選択
的に分離、回収することができる。
【0018】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。
【0019】参考例 粒度60〜100メッシュのメタクリル酸メチル重合体
の多孔質ビーズ20gを、エチルアルコール150ml
中に2‐ヒドロキシエチルトリオクチルアンモニウムブ
ロミド9.56gを溶解して調製した溶液に加え、30
分間静置したのち、ロータリーエバポレーターを用い、
減圧下にエチルアルコールを蒸発乾固し、第四級アンモ
ニウム塩を担持した乾燥樹脂ビーズを得ることによっ
て、固体イオン交換体を製造した。このようにして得た
固体イオン交換体は、その1g当りに2‐ヒドロキシエ
チルトリオクチルアンモニウムブロミド0.32gを含
み、その理論的イオン交換容量は一価陰イオンに対し
0.67ミリモル/gであった。
【0020】実施例1 参考例で得たイオン交換体100mgを、金換算で20
0〜1600ppmの範囲内の種々の異なった濃度で金
のクロロ錯陰イオンを含む1.2モル/リットル濃度の
塩酸水溶液20mlの中へ加えた。これらの塩酸水溶液
は、純度99.9%の金属金を王水に溶かし、蒸発乾固
したのち、蒸発残留分を1.2モル/リットル濃度の塩
酸水溶液に溶かし、金5000ppmを含むマスター溶
液とし、これを1.2モル/リットル濃度の塩酸水溶液
で所定の金含量まで希釈することによって調製した。次
に各塩酸水溶液と固体イオン交換体の混合物を室温で2
時間振りまぜ、上澄液中の金クロロ錯陰イオンの含有量
を測定した。その結果を、用いた試料中の金の初期濃度
を横軸、イオン交換体1g当りに吸着された金錯陰イオ
ンの量を縦軸としたグラフに表わし、図1に示す。この
グラフから、このイオン交換体のイオン交換容量は約
0.71ミリモル/gであり、前記した理論的イオン交
換容量0.67ミリモル/gとよく一致していることが
分る。
【0021】実施例2 参考例で得た固体イオン交換体100mgを、金換算で
10ppmの濃度の金クロロ錯陰イオンを含む、1.2
モル/リットル濃度の塩酸水溶液20mlに加え、12
0分までの種々の異なった時間振りまぜたのち、上澄液
中の吸着されなかった金錯陰イオンの量を測定した。こ
の結果を振りまぜ時間を横軸、最初の溶液中に含まれる
金錯陰イオンの量に対する吸着された量の割合(%)を
縦軸として表わしたグラフとして図2に示す。このグラ
フから、イオン交換体が良好な吸着を示すのは10〜2
0分の間であることが分る。
【0022】実施例3 金換算で10ppmの金クロロ錯陰イオンを含む、4.
8モル/リットルまでの種々の異なった濃度の塩酸水溶
液を調製した。次に、これらの塩酸水溶液20mlのそ
れぞれに参考例で得た固体イオン交換体100mgを加
え、実施例1と同様にして、それぞれの上澄液中の金ク
ロロ錯陰イオンの含有量を測定した。この結果を塩酸濃
度を横軸、最初の金クロロ錯陰イオン含有量に対する吸
着された金クロロ錯陰イオン量の割合(%)を縦軸とし
たグラフで表わし、図3に示す。このグラフから、金ク
ロロ錯陰イオンを完全に固体イオン交換体に吸着させる
には塩酸濃度を少なくとも0.5モル/リットルにする
のが好ましいことが分る。
【0023】実施例4 2‐ヒドロキシエチルトリオクチルアンモニウムブロミ
ドの代りに2‐ヒドロキシエチルトリドデシルアンモニ
ウムブロミドを用いた以外は全く参考例と同様にして固
体イオン交換体を製造し、その1gを直径12mmのガ
ラスカラムに高さ30mmまで充てんし、吸着床を作成
した。次に金換算1ppbの金クロロ錯陰イオンを含
む、0.5モル/リットル濃度の塩酸水溶液を、速度1
ml/分で30リットル(テストA)又は70リットル
(テストB)あるいは速度2ml/分で100リットル
(テストC)通液し、吸着床に金クロロ錯陰イオンを吸
着させた。この際カラムの下より排出される塩酸水溶液
中からは金クロロ錯陰イオンはほとんど検知されなかっ
た。次に吸着床を希塩酸で洗浄したのち、溶出溶剤とし
てメチルイソブチルケトン10mlを用い、吸着された
金クロロ錯陰イオンを溶出させた。溶出液を捕集し、そ
の中の金含有量を測定したところ、それぞれテストAで
は2.9ppm、テストBでは7.1ppm、テストC
では10.2ppmであった。このことから、金換算濃
度で1ppbという非常に希薄な金クロロ錯陰イオン溶
液からもほぼ定量的に金を回収しうることが分る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明方法における溶液中の金濃度と吸着量
の関係を示すグラフ。
【図2】 本発明方法における接触時間と金の吸着量の
関係を示すグラフ。
【図3】 本発明方法における金含有量の塩酸濃度と金
の吸着量との関係を示すグラフ。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金錯陰イオンを含有する水溶液を、一般
    式 【化1】 (式中のR1、R2及びR3はそれぞれ長鎖状アルキル
    基、X-は陰イオンである)で表わされる第四級アンモ
    ニウム塩を多孔質固体に担持させて成るイオン交換体と
    接触させ、金錯陰イオンと前記の第四級アンモニウム塩
    を構成する第四級アンモニウム陽イオンとの間で疎水性
    のイオン対を形成させることにより、選択的な分離を行
    わせることを特徴とする金の分離方法。
  2. 【請求項2】 多孔質固体が多孔質合成樹脂粒状体であ
    る請求項1記載の分離方法。
JP6261774A 1993-10-01 1994-09-30 金の分離方法 Expired - Lifetime JP2692730B2 (ja)

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