JP4281576B2 - 金粉の溶解方法および金インゴットの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、金属粉をショット化せずに高周波溶解する方法、および高周波溶解法に基づく金インゴットの製造方法に関する。本発明は、溶媒抽出法によって回収した金粉の溶解方法およびインゴット鋳造方法として好適である。
金製錬において、通常、金は最終製品としてインゴットに鋳造される。インゴットは一定重量になるように鋳造する必要があるので、例えば、電解法によって得た金電解カソードはこれを一定量に秤量できるよう、溶解して粒状化（ショット化）した後に、必要量の金粒子を計量して溶解している。また、溶解時間が短く、鋳造時の取扱も容易であるため溶解方法として高周波溶解が利用されている。
一方、溶媒抽出などの湿式法によって得た金は粉末状であり、この粉末状の金は高周波による発熱が不足して十分に溶解できず、また種湯を作って追入れしても、その一部が溶湯表面に浮くため完全に溶融することができない。そこで、金粉を電気炉で溶解しているが、電気炉は昇温に時間がかかる上、粉末は嵩高いので溶解に時間がかかり、鋳造時の取り扱いも煩雑である。この金粉を溶融してショット化した後に高周波溶融することも考えられるが、この方法では、ショット化のための溶融と高周波溶解とを重ねて行うために、エネルギーコストが高くなると云う問題がある。
金に限らず他の金属においても、湿式法によれば粉末状の金属が得られるが、この金属粉を溶融する場合には金粉と同様の問題がある。例えば、金と同様に貴金属の一種であるロジウムは一般に粉末で得られるが、ロジウム粉のまま溶解すると嵩比重が小さいために溶解に時間がかかり、予め加熱した鋳型が冷めてしまい、精密鋳造を行うことができないと云う問題が指摘されている（特許文献１）。
特開平１０−１７９２２１号公報
本発明は、金属粉について従来の溶融方法における上記問題を解決したものであり、金属粉を、溶融温度よりも格段に温度が低いカ焼処理後に、プレス成形してペレット化する
ことによって高周波溶解可能にし、エネルギーコストを抑えて効率よく溶融できる溶解方法とこの溶解方法によるインゴットの製造方法を提供する。本発明は金粉に限らず他の金属粉についても適用することができる。
ことによって高周波溶解可能にし、エネルギーコストを抑えて効率よく溶融できる溶解方法とこの溶解方法によるインゴットの製造方法を提供する。本発明は金粉に限らず他の金属粉についても適用することができる。
本発明は以下の構成を有する金粉の溶解方法および金インゴットの製造方法に関する。
〔１〕 湿式法によって得た金粉を３００℃〜６００℃でカ焼して残留有機分を除去する工程、カ焼した金粉をプレス成形して高周波溶解に適したペレットにする工程、この金ペレットを高周波溶解する工程を有することを特徴とする金粉の溶解方法。
〔２〕 上記[１]の方法に基づいて、金ペレットを秤量して高周波溶解し、これをインゴットに鋳造する金インゴットの製造方法。
〔３〕 液中の金を有機溶媒に抽出する工程、金を含む有機溶媒を酸洗浄する工程、酸洗浄した有機溶媒に還元剤を導入して金を還元析出させる工程、還元金を回収して洗浄後、乾燥して金粉を得る工程、金粉を３００℃〜６００℃でカ焼する工程、カ焼した金粉をプレス成形して高周波溶解に適したペレットにする工程、この金ペレットを高周波溶解する工程を有する金の溶解方法。
〔４〕 上記[３]の方法に基づいて、金ペレットを秤量した後に高周波溶解し、溶融金をインゴットに鋳造する金インゴットの製造方法。
〔１〕 湿式法によって得た金粉を３００℃〜６００℃でカ焼して残留有機分を除去する工程、カ焼した金粉をプレス成形して高周波溶解に適したペレットにする工程、この金ペレットを高周波溶解する工程を有することを特徴とする金粉の溶解方法。
〔２〕 上記[１]の方法に基づいて、金ペレットを秤量して高周波溶解し、これをインゴットに鋳造する金インゴットの製造方法。
〔３〕 液中の金を有機溶媒に抽出する工程、金を含む有機溶媒を酸洗浄する工程、酸洗浄した有機溶媒に還元剤を導入して金を還元析出させる工程、還元金を回収して洗浄後、乾燥して金粉を得る工程、金粉を３００℃〜６００℃でカ焼する工程、カ焼した金粉をプレス成形して高周波溶解に適したペレットにする工程、この金ペレットを高周波溶解する工程を有する金の溶解方法。
〔４〕 上記[３]の方法に基づいて、金ペレットを秤量した後に高周波溶解し、溶融金をインゴットに鋳造する金インゴットの製造方法。
〔具体的な説明〕
本発明は、湿式法によって得た金粉を３００℃〜６００℃でカ焼して残留有機分を除去する工程、カ焼した金粉をプレス成形して高周波溶解に適したペレットにする工程、この金ペレットを高周波溶解する工程を有することを特徴とする金の溶解方法に関する。
本発明は、湿式法によって得た金粉を３００℃〜６００℃でカ焼して残留有機分を除去する工程、カ焼した金粉をプレス成形して高周波溶解に適したペレットにする工程、この金ペレットを高周波溶解する工程を有することを特徴とする金の溶解方法に関する。
以下、本発明の方法を具体的に説明する。なお、本発明の方法は他の金属粉についても金粉の場合と同様に適用できる。
金の回収方法としては、例えば、液中の金を有機溶媒に抽出する工程、金を含む有機溶媒を酸洗浄する工程、酸洗浄した有機溶媒に還元剤を導入して金を還元析出させる工程、還元金を回収して洗浄した後に乾燥して金粉を得る工程を有する溶媒抽出方法が知られている。
具体的には、例えば、銅電解製錬等においては電解銅を回収した後に多量の脱銅スライムが残り、この脱銅スライムには白金、セレン、テルル、鉛、金、銀、銅などが含まれている。この脱銅スライムを塩酸浸出し、この浸出液を抽出槽に導いて金抽出用溶媒（ジブチルカルビトール：ＤＢＣ）を加え、浸出液中の金をＤＢＣに移行させる。一定時間静置すると溶液が水相、中間相、有機相に分離する。これをおのおの抽出槽から分離して抜き出し、水相はセレン、テルル、白金族等の回収工程に送し、中間相はさらに有機相と水相に分離する。
抽出槽から抜き出した有機相には不純物金属や水分が僅かに随伴しているので、有機相を希塩酸で洗浄してこれらの不純物金属および水分を除去する。次いで、この有機相にシュウ酸やシュウ酸ナトリウムを加えて液中の金を還元する。析出した還元金を固液分離して回収し、この還元金を水、アルコールで洗浄して水分を除去した後に乾燥して粉末状の金を得ることができる。
本発明の溶解方法は、この粉末状の金を電気炉などで３００℃〜６００℃でカ焼する。
溶媒抽出によって得た金粉の表面には有機分が残留していることが多いので、このままペレット化すると鋳造時のイグニッションロスが大きく、金インゴットの品質に問題が生じる。そこで、ペレット化の前に予め金粉をカ焼して有機分を分解除去する。カ焼温度は３
００℃〜６００℃が適当である。この温度が３００℃未満では有機物が十分に分解せず、一方、６００℃より高いと金粉の焼結が進み、後工程の処理が難しくなる。
溶媒抽出によって得た金粉の表面には有機分が残留していることが多いので、このままペレット化すると鋳造時のイグニッションロスが大きく、金インゴットの品質に問題が生じる。そこで、ペレット化の前に予め金粉をカ焼して有機分を分解除去する。カ焼温度は３
００℃〜６００℃が適当である。この温度が３００℃未満では有機物が十分に分解せず、一方、６００℃より高いと金粉の焼結が進み、後工程の処理が難しくなる。
カ焼した金粉をプレス成形して高周波溶解に適したペレットに成形する。金粉をペレッ
ト化することによって、重量測定が容易になる。高周波溶解に適したペレットの大きさは例えば５mm〜５０mmが好ましい。ペレットの大きさが５mmより小さいと嵩高くなるので、高周波による発熱が不足して十分に溶解できない場合がある。また、ペレットが５０mmよりも大きいと溶解前の秤量精度が悪くなる。ペレットの密度は１４.６〜１８.４ｇ/cm3が適当であり、このような金ペレットを得るには上記金粉を０.８ton/cm2程度の圧力でプレスすれば良い。
ト化することによって、重量測定が容易になる。高周波溶解に適したペレットの大きさは例えば５mm〜５０mmが好ましい。ペレットの大きさが５mmより小さいと嵩高くなるので、高周波による発熱が不足して十分に溶解できない場合がある。また、ペレットが５０mmよりも大きいと溶解前の秤量精度が悪くなる。ペレットの密度は１４.６〜１８.４ｇ/cm3が適当であり、このような金ペレットを得るには上記金粉を０.８ton/cm2程度の圧力でプレスすれば良い。
上記金ペレットを秤量した後に高周波溶解して鋳造し、金インゴットを製造する。高周波溶解は一般的な条件下で行えば良く、また鋳造条件も制限されない。高周波溶解される金はペレット化されているので十分な発熱量を生じ、また溶湯に一部の金が浮くこともないので、迅速にかつ実質的に完全に金を溶解することができる。
本発明の方法は、金粉などの金属粉を、カ焼処理した後にプレス成形してペレット化す
ることによって高周波溶解可能にしたものである。従来の高周波溶解では、原料金属を先ず最初に溶融し、ショット化して金属粒にした後に、高周波溶解を行っており、ショット化の溶融と高周波の溶融を二段に行うためにエネルギーコストが高くなるが、本発明の方法では、溶融温度よりも格段に低い温度でカ焼処理した後にプレス成形してペレット化す
るので、溶融を繰り返すことがなく、エネルギーコストを抑えて効率よく高周波熔解を行うことができる。従って、本発明の方法によれば、湿式法によって得た金属粉をインゴットに鋳造する工程を効率よくかつ経済的に実施することができる。
ることによって高周波溶解可能にしたものである。従来の高周波溶解では、原料金属を先ず最初に溶融し、ショット化して金属粒にした後に、高周波溶解を行っており、ショット化の溶融と高周波の溶融を二段に行うためにエネルギーコストが高くなるが、本発明の方法では、溶融温度よりも格段に低い温度でカ焼処理した後にプレス成形してペレット化す
るので、溶融を繰り返すことがなく、エネルギーコストを抑えて効率よく高周波熔解を行うことができる。従って、本発明の方法によれば、湿式法によって得た金属粉をインゴットに鋳造する工程を効率よくかつ経済的に実施することができる。
以下、本発明の実施例を比較例と共に示す。
銅電解スライム２００kgに塩酸と過酸化水素を加え、該スライムに含まれるＡｕ、Ｓｅ、Ｔｅおよび白金族元素を浸出した。この浸出液の塩酸濃度を１.５mol/Ｌに調整し、金抽出溶媒（ジブチルカルビトール：ＤＢＣ）に接触させて溶媒中に金を抽出した。この溶液を有機相と水相に分離した後、抜き出した有機相を希塩酸に接触させて洗浄し、不純物を塩酸に移行させて除去した。洗浄した有機相（ＤＢＣ）にシュウ酸を加えて液中の金を還元し、還元金を回収した。この還元金を水およびアルコールで洗浄した後に乾燥し、粉末状の金を得た。この金粉を電気炉に入れ、４００℃で１時間、カ焼した。次いで、カ焼した金粉をプレス機に入れ、粒径１０mm、厚さ３mmのペレツト状にプレス成形した。この金ペレットを天秤で１０００.１０ｇとなるよう秤量し、高周波溶解してインゴットに鋳造した。インゴットの重量を測定したところ１０００.０５ｇであった。
〔比較例１〕
実施例１と同様にして金溶媒抽出によってカ焼した金粉を得た。この金粉をプレス成形
せずに高周波炉のルツボに詰め込み、溶解を試みたところ、金粉の一部が溶湯の上に浮き出して完全に溶解できなかった。
実施例１と同様にして金溶媒抽出によってカ焼した金粉を得た。この金粉をプレス成形
せずに高周波炉のルツボに詰め込み、溶解を試みたところ、金粉の一部が溶湯の上に浮き出して完全に溶解できなかった。
〔比較例２〕
電気炉でカ焼する工程を省いた以外は実施例１と同様にして金インゴットを鋳造したと
ころ、金インゴットの重量は９９７.８５ｇであり、重量減少が大きかった。
電気炉でカ焼する工程を省いた以外は実施例１と同様にして金インゴットを鋳造したと
ころ、金インゴットの重量は９９７.８５ｇであり、重量減少が大きかった。
Claims (4)
- 湿式法によって得た金粉を３００℃〜６００℃でカ焼して残留有機分を除去する工程、カ焼した金粉をプレス成形して高周波溶解に適したペレットにする工程、この金ペレットを高周波溶解する工程を有することを特徴とする金粉の溶解方法。
- 請求項１の方法に基づいて、金ペレットを秤量して高周波溶解し、これをインゴットに鋳造する金インゴットの製造方法。
- 液中の金を有機溶媒に抽出する工程、金を含む有機溶媒を酸洗浄する工程、酸洗浄した有機溶媒に還元剤を導入して金を還元析出させる工程、還元金を回収して洗浄後、乾燥して金粉を得る工程、金粉を３００℃〜６００℃でカ焼する工程、カ焼した金粉をプレス成形して高周波溶解に適したペレットにする工程、この金ペレットを高周波溶解する工程を有する金の溶解方法。
- 請求項３の方法に基づいて、金ペレットを秤量した後に高周波溶解し、溶融金をインゴットに鋳造する金インゴットの製造方法。
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