JP6055606B2 - Arsenic adsorbent and arsenic immobilization method using the same - Google Patents

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Description

本発明は、銅ヒープリーチングやバクテリアリーチングの浸出液から合成した砒素等の有害物の吸着剤およびその製造方法に関する。   The present invention relates to an adsorbent for harmful substances such as arsenic synthesized from a leachate of copper heap leaching or bacterial leaching and a method for producing the same.

銅精錬の分野では、銅を含有する銅鉱石や銅精鉱などの処理対象物(以降、含銅物と称する)から銅を回収する様々な方法が実施されている。例えば、含銅物の一形態である硫化銅鉱石中から銅を回収する一般的な方法に、以下の各工程からなる乾式処理方法がある。   In the field of copper refining, various methods for recovering copper from a processing object (hereinafter referred to as a copper-containing material) such as copper ore containing copper and copper concentrate have been implemented. For example, as a general method for recovering copper from copper sulfide ore which is one form of a copper-containing material, there is a dry processing method including the following steps.

(1)選鉱工程
選鉱工程では、鉱山で採掘された銅鉱石を粉砕した後、水を加えてスラリーとし、浮遊選鉱を行う。この浮遊選鉱では、スラリーに抑制剤、起泡剤、捕収剤などで構成される浮選剤を添加すると共に空気を吹き込むことによって、銅を含む鉱物を浮遊させつつ脈石を沈降させて分離を行う。これにより銅品位30%前後の銅精鉱が得られる。得られた銅精鉱は次工程の乾式製錬工程に送られる。
(1) Mining process In the beneficiation process, after the copper ore mined in the mine is crushed, water is added to form a slurry, which is subjected to flotation. In this flotation, a flotation agent composed of an inhibitor, a foaming agent, a collection agent, etc. is added to the slurry, and air is blown to settle and separate the gangue while floating the minerals containing copper. I do. As a result, a copper concentrate with a copper grade of around 30% is obtained. The obtained copper concentrate is sent to the next dry smelting process.

(2)乾式製錬工程
乾式製錬工程では、上記選鉱工程で得られた銅精鉱を自溶炉などの炉を用いて熔解し、転炉および精製炉を経て銅品位99%程度の粗銅にまで精製する。得られた粗銅は、次工程の電解工程に送られる前にアノードに鋳造される。この乾式製錬工程では、銅精鉱に含まれる砒素は、スラグやダストや粗銅に分配される。スラグは水砕して埋立て材などに利用され、ダストは炉に繰り返される。また、銅精鉱に含まれる硫黄は、亜硫酸ガスとして分離され、硫酸の原料となる。
(2) Dry smelting process In the dry smelting process, the copper concentrate obtained in the above beneficiation process is melted using a furnace such as a flash smelting furnace, and then passed through a converter and a refining furnace, and the crude copper having a copper grade of about 99%. Purify to. The obtained crude copper is cast on the anode before being sent to the next electrolysis step. In this dry smelting process, arsenic contained in the copper concentrate is distributed to slag, dust and crude copper. Slag is granulated and used as landfill, and dust is repeated in the furnace. Further, sulfur contained in the copper concentrate is separated as sulfurous acid gas and becomes a raw material of sulfuric acid.

(3)電解工程
電解工程では、硫酸酸性溶液(電解液)で満たされた電解槽に上記アノードを装入し、カソードとの間に通電して電解精製を行う。この電解精製によって、アノードの銅は溶解された後、カソード上に純度99.99%の電気銅として析出し、製品となる。この時、アノードに分配されていた砒素は電解液中に溶出する。溶出した砒素は、脱銅電解によって脱銅スライムとして回収される。この脱銅スライムは、中間原料とされたり、炉に繰り返されたりする。
(3) Electrolytic process In the electrolytic process, the anode is placed in an electrolytic tank filled with a sulfuric acid acid solution (electrolytic solution), and an electric current is passed between the anode and the cathode to perform electrolytic purification. By this electrolytic purification, the copper of the anode is dissolved, and then deposited on the cathode as electrolytic copper having a purity of 99.99%, resulting in a product. At this time, arsenic distributed to the anode is eluted into the electrolyte. The eluted arsenic is recovered as a copper removal slime by copper removal electrolysis. This copper removal slime is used as an intermediate raw material or is repeated in a furnace.

上述の乾式製錬工程において、スラグに分配された砒素は安定した形態で固定される。しかしダストや脱銅スライムに分配された砒素は不安定な形態であり、そのままの状態で系外に払い出して処分することは望ましくない。そこで、これらのダストや脱銅スライムは、炉に繰り返されたり、別途処理されたりする。こうして銅精鉱中の大部分の砒素分は最終的にスラグに分配され、安定した形態で固定化される。   In the above-mentioned dry smelting process, arsenic distributed in the slag is fixed in a stable form. However, arsenic distributed to dust and decopperized slime is in an unstable form, and it is not desirable to dispose of arsenic out of the system as it is. Therefore, these dust and copper removal slime are repeated in the furnace or processed separately. In this way, most of the arsenic content in the copper concentrate is finally distributed to the slag and fixed in a stable form.

また、銅鉱石から銅を回収する他の方法に、銅を硫酸などにより浸出し、浸出された銅を溶媒抽出によって濃縮した液を用いて、電解採取によって銅カソードとして回収する湿式処理方法がある。この湿式処理法は、一般にヒープリーチング・SX−EW法と呼ばれており、銅鉱石に含まれる銅が酸化物又は炭酸塩の形態であるときには、含有される銅の40〜90%を容易に浸出することができる。すなわち、この方法は、単純な酸浸出で銅を高収率で回収することができる。   In addition, as another method for recovering copper from copper ore, there is a wet processing method in which copper is leached with sulfuric acid or the like, and the leached copper is concentrated by solvent extraction and recovered as a copper cathode by electrowinning. . This wet processing method is generally called a heap leaching / SX-EW method. When the copper contained in the copper ore is in the form of an oxide or carbonate, 40 to 90% of the contained copper can be easily obtained. Can be leached. That is, this method can recover copper with high yield by simple acid leaching.

更に、銅鉱石中の銅鉱物が輝銅鉱(CuS)、斑銅鉱(CuFeS)等の二次硫化鉱物であるときには、バクテリアリーチング法を用いて銅を回収することができる。この方法は、鉄酸化バクテリア等の微生物が共存する条件下で酸化剤として硫酸鉄を含む浸出液を用いることによって、銅を効率的に浸出するものである。 Furthermore, when the copper mineral in the copper ore is a secondary sulfide mineral such as chalcocite (Cu 2 S) or molybdenite (Cu 5 FeS 4 ), copper can be recovered using a bacterial leaching method. In this method, copper is efficiently leached by using a leaching solution containing iron sulfate as an oxidizing agent under the conditions in which microorganisms such as iron-oxidizing bacteria coexist.

上記したように、含銅物からの銅の回収方法には様々な方法があり、いずれも経済的に効率よく銅を回収することができるため、北米又は南米の大規模銅鉱山で広く採用されている。   As described above, there are various methods for recovering copper from copper-containing materials, all of which can be recovered economically and efficiently, and are widely used in large-scale copper mines in North and South America. ing.

ところで、近年では原料事情が変化し、銅鉱石中の不純物、特に砒素の品位が年々増加する傾向にあり、得られる銅精鉱中の砒素品位も徐々に高くなってきている。具体的に例示すると、以前の銅精鉱中の砒素品位は0.1〜0.2%程度であったが、近年では砒素品位が1%を超える場合も珍しくない。したがって、銅精鉱の処理量が以前と同じであっても、砒素の含有量が増加しているため、上記スラグに固定する処理が追いつかない場合も生じている。この問題を解決するため、スラグ処理設備を新設したり増強したりすることが考えられるが、多大の投資が必要となり、コストを増加させてしまう。   By the way, in recent years, the raw material situation has changed, and the quality of impurities, particularly arsenic, in copper ore has been increasing year by year, and the quality of arsenic in the obtained copper concentrate has gradually increased. Specifically, the arsenic grade in the previous copper concentrate was about 0.1 to 0.2%, but it is not uncommon for the arsenic grade to exceed 1% in recent years. Therefore, even if the processing amount of copper concentrate is the same as before, the content of arsenic is increasing, and thus the processing to fix to the slag may not catch up. In order to solve this problem, it is conceivable to newly install or reinforce slag treatment equipment, but a great investment is required and the cost is increased.

そこで、製錬工程で発生する大量の砒素を固定・安定化する方法として、特許文献1にはスラリー中に空気または酸素を吹き込むことにより残渣中に分配させる方法が提案されている。また、特許文献2〜3には、砒素を結晶性の安定な鉄砒素化合物(スコロダイト)として固定化する技術が示されている。更に、特許文献4には、シュベルトマナイトと呼ばれる鉱物を砒素吸着剤として使用する技術が示されている。シュベルトマナイトは、砒素を結晶格子中に取り込んで安定化することを特徴としており、一旦安定化すると上記スコロダイトに匹敵する対溶出性を示すことが知られている。   Therefore, as a method for fixing and stabilizing a large amount of arsenic generated in the smelting process, Patent Document 1 proposes a method of distributing air or oxygen into the residue by blowing air or oxygen into the slurry. Patent Documents 2 to 3 disclose techniques for fixing arsenic as a crystalline stable iron arsenic compound (scorodite). Furthermore, Patent Document 4 discloses a technique that uses a mineral called Schwertmannite as an arsenic adsorbent. Schwertmannite is characterized by incorporating arsenic into the crystal lattice and stabilizing, and once stabilized, it is known to exhibit anti-elution properties comparable to the scorodite.

特開平10−140258号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-140258 特開2000−219920号公報JP 2000-219920 A 特開平11−277075号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-277075 特開2005−058955号公報JP 2005-058955 A

しかし、上記の方法は、製錬現場で化学合成により砒素含有物質を製造する必要があり、砒素固定の場所が製錬所に限られるために、砒素含有物質を管理型埋立地等高コストな方法で処分せざるを得ないことが問題になっていた。また、砒素固定のための薬剤を調達し、複雑な処理プロセスを稼動させなければならないため、処理コストが高くなることも問題になっていた。   However, in the above method, it is necessary to produce an arsenic-containing substance by chemical synthesis at a smelting site. It was a problem that it had to be disposed of by the method. In addition, since a chemical for arsenic fixation must be procured and a complicated processing process must be operated, the processing cost is also problematic.

本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、銅ヒープリーチングやバクテリアリーチングの浸出液または溶媒抽出残液から、砒素を効率よく吸着して固定化する砒素吸着剤およびこれを用いた砒素の固定化方法を提供することにある。   The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is an arsenic adsorbent that efficiently adsorbs and immobilizes arsenic from a leachate of copper heap leaching or bacterial leaching or a solvent extraction residue. Another object of the present invention is to provide an arsenic immobilization method using the same.

上記の課題を解決するため、本発明が提供する砒素吸着剤の製造方法は、Fe(II)およびFe(III)を含む溶液にCu(II)を含む溶液を添加してpH3〜4、温度60〜70℃で反応することにより得られることを特徴としており、上記Fe(II)のモル濃度は全Feモル濃度の2/3以下であり且つ上記添加後のCu(II)のモル濃度はFe(II)のモル濃度の1/10以上である。 In order to solve the above-mentioned problems, a method for producing an arsenic adsorbent provided by the present invention includes adding a solution containing Cu (II) to a solution containing Fe (II) and Fe (III), and adjusting the pH to 3-4. It is characterized by being obtained by reacting at 60 to 70 ° C., the molar concentration of Cu (II) after molarity and the added Ri der 2/3 or less of the total Fe molar concentration of the Fe (II) the Ru der least 1/10 of the molar concentration of Fe (II).

本発明によれば、ヒープリーチングやバクテリアリーチングの工程液を原料とする砒素吸着剤が提供される。また、その砒素吸着剤を効率良く生産する方法が提供される。本発明の砒素吸着剤を使用すれば、製錬工程等で発生する砒素による環境への影響を抑制できる上、砒素副産物の処理負荷の増加に伴う投資と操業費を抑制できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the arsenic adsorption agent which uses the process liquid of heap leaching and bacteria leaching as a raw material is provided. In addition, a method for efficiently producing the arsenic adsorbent is provided. By using the arsenic adsorbent of the present invention, it is possible to suppress the environmental impact caused by arsenic generated in the smelting process and the like, and it is possible to reduce the investment and operating cost associated with an increase in the processing load of arsenic byproducts.

参考例1〜2及び比較例1〜2の吸着剤の砒素吸着能力を比較したグラフである。It is the graph which compared the arsenic adsorption capability of the adsorption agent of Reference Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2. 参考例1〜2及び比較例1〜2の吸着剤のX線回折分析結果を示すグラフである。It is a graph which shows the X-ray-diffraction analysis result of the adsorption agent of Reference Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2. 実施例1〜2、参考例1及び比較例2の吸着剤の砒素吸着能力を比較したグラフである。It is the graph which compared the arsenic adsorption ability of the adsorbent of Examples 1-2, the reference example 1, and the comparative example 2. FIG. 実施例1〜2、参考例1及び比較例2の吸着剤のX線回折分析結果を示すグラフである。It is a graph which shows the X-ray-diffraction analysis result of the adsorbent of Examples 1-2, the reference example 1, and the comparative example 2. FIG.

本発明の砒素吸着剤は、リーチング・SX(溶媒抽出)工程から得られる溶液、具体的には銅ヒープリーチングやバクテリアリーチングで繰り返し使用される浸出貴液やその溶媒抽出残液を原料とし、以下の方法で製造される。すなわち、原料溶液としてのリーチングの浸出液または溶媒抽出工程を経た抽出残液の温度を60〜70℃にすると共に、該原料溶液の1Lに対して1Mの炭酸ナトリウム溶液を1〜2ml/minの割合で滴下してpH3〜4に調整して反応させる。   The arsenic adsorbent of the present invention is a solution obtained from a leaching / SX (solvent extraction) process, specifically, a leachable noble liquid repeatedly used in copper heap leaching or bacterial leaching or its solvent extraction residual liquid, It is manufactured by the method. That is, the temperature of the leachate of leaching as a raw material solution or the temperature of the extraction residual liquid after the solvent extraction step is set to 60 to 70 ° C. To adjust the pH to 3 to 4 for reaction.

このとき、原料溶液には、全Feモル濃度に対するFe(II)のモル濃度の比率が0〜2/3、より好ましくは1/100〜1/10である溶液を用いるのが好ましい。更に、原料溶液には、Cu(II)がFe(II)のモル濃度の1/10以上のモル濃度で含まれているのが好ましい。そして、この反応によって生成した沈殿物をろ過等の固液分離法で回収して砒素吸着剤とする。得られた砒素吸着剤に砒素を含有する溶液を接触させることによって、該溶液中の砒素を鉄砒素化合物として固定化することができる。   At this time, it is preferable to use a solution in which the ratio of the molar concentration of Fe (II) to the total Fe molar concentration is 0 to 2/3, more preferably 1/100 to 1/10. Furthermore, it is preferable that Cu (II) is contained in the raw material solution at a molar concentration of 1/10 or more of the molar concentration of Fe (II). And the deposit produced | generated by this reaction is collect | recovered by solid-liquid separation methods, such as filtration, and it is set as an arsenic adsorption agent. By bringing a solution containing arsenic into contact with the obtained arsenic adsorbent, arsenic in the solution can be immobilized as an iron arsenic compound.

上記砒素吸着剤の出発原料となる原料溶液は、その由来となる銅鉱山やリーチングの方法を特に限定するものではない。浸出貴液や溶媒抽出残液には、鉱石中から溶出した鉄(Fe)が含まれており、これが砒素吸着剤の原料物質となるため、その濃度は高いほうが好ましい。通常、上記原料溶液の鉄濃度は0.1から5g/L、pHは1〜3である。この原料溶液を反応槽内で60〜70℃に加熱し、所定濃度の炭酸ナトリウム溶液を滴下してpHを徐々に上昇させて反応を行う。   The raw material solution used as the starting material for the arsenic adsorbent is not particularly limited to the copper mine or leaching method from which it is derived. The leaching noble liquid and the solvent extraction residual liquid contain iron (Fe) eluted from the ore, and this becomes a raw material for the arsenic adsorbent, so that the concentration is preferably higher. Usually, the iron concentration of the raw material solution is 0.1 to 5 g / L and the pH is 1 to 3. This raw material solution is heated to 60 to 70 ° C. in a reaction vessel, and a sodium carbonate solution having a predetermined concentration is dropped to carry out the reaction by gradually raising the pH.

発明者らの検討によると、上記炭酸ナトリウム溶液の濃度は1M、滴下速度は上記原料溶液1Lに対して1〜2ml/minが最適であった。この操作によって原料溶液からシュベルトマナイトを主成分とする沈殿物が生成するので、ろ過法や遠心分離法などの一般的な固液分離装置によって沈殿物を回収し、乾燥させて砒素吸着剤とする。   According to the study by the inventors, the concentration of the sodium carbonate solution was 1 M, and the dropping rate was optimally 1 to 2 ml / min with respect to 1 L of the raw material solution. By this operation, a precipitate mainly composed of Schwertmannite is generated from the raw material solution. Therefore, the precipitate is collected by a general solid-liquid separation device such as a filtration method or a centrifugal separation method, dried, and dried with an arsenic adsorbent. To do.

発明者らの検討によると、効率よく砒素吸着剤を生成するためには、原料溶液中の鉄はFe(III)の形態であるのが望ましく、Fe(II)の全Feに対する割合は0〜2%が適している。Fe(II)の比率がこの上限を超える場合、砒素吸着能力の低いゲータイトが析出して生成物に混入するからである。これについて発明者らは更に研究を重ねたところ、Fe(II)の濃度が上記の上限を超える場合、具体的にはFe(II)の濃度が全Fe濃度の2/3であっても、Cu(II)のモル濃度がFe(II)のモル濃度の1/10以上となるようにCu(II)を共存させることによって、理由はよくわからないが、ゲータイトの生成が抑制されて純度の高いシュベルトマナイトを製造できることが分かった。   According to the study by the inventors, in order to efficiently produce an arsenic adsorbent, the iron in the raw material solution is desirably in the form of Fe (III), and the ratio of Fe (II) to the total Fe is 0 to 2% is suitable. This is because when the ratio of Fe (II) exceeds this upper limit, goethite having a low arsenic adsorption ability is precipitated and mixed into the product. The inventors have further researched on this, and when the concentration of Fe (II) exceeds the above upper limit, specifically, even if the concentration of Fe (II) is 2/3 of the total Fe concentration, The coexistence of Cu (II) so that the molar concentration of Cu (II) is 1/10 or more of the molar concentration of Fe (II) is not clear, but the formation of goethite is suppressed and the purity is high. It has been found that Schwertmannite can be produced.

通常、銅鉱山のヒープリーチングやバクテリアリーチングでは、場所によって様々なFe濃度、Cu濃度の浸出貴液が産出されるため、上記の条件に合致した浸出貴液を採取するか、あるいは組成の異なる浸出貴液を適宜混合して上記の条件に合致させ、これを出発原料とすればよい。なお、上記砒素吸着剤の原料溶液には浸出貴液から溶媒抽出によって銅を回収した残りの抽出残液も同様に使用することができる。   Normally, heap leaching and bacterial leaching in copper mines produce leaching noble liquids with various Fe and Cu concentrations depending on the location. Therefore, leaching noble liquids that meet the above conditions can be collected or leaching with different compositions. What is necessary is just to mix a noble liquid suitably and match said conditions, and let this be a starting material. In addition, the remaining extraction residual liquid which collect | recovered copper by solvent extraction from the leaching noble liquid can also be used similarly for the raw material solution of the said arsenic adsorbent.

上記の方法において使用する反応槽の形態は特に限定するものではなく、例えば滴下した炭酸ナトリウム溶液が均一に混合されるように適切な形状の撹拌機を具備した一般的な攪拌槽を使用することができる。滴下の方法やその装置も特に限定するものではない。上記の固液分離装置には、市販の真空ろ過装置や遠心分離機を使用すればよい。固液分離で得られる固形分の乾燥方法は特に限定するものではなく、市販の真空乾燥機や定温乾燥機を使用すればよい。なお、砒素吸着剤を製造元の鉱山で使用する場合など、長距離に及ぶ輸送の必要がなければ、乾燥せずに脱水ケークの形態のまま使用することも可能である。   The form of the reaction tank used in the above method is not particularly limited. For example, a general stirring tank equipped with a stirrer having an appropriate shape so that the dropped sodium carbonate solution is uniformly mixed should be used. Can do. The dropping method and the apparatus are not particularly limited. What is necessary is just to use a commercially available vacuum filtration apparatus and a centrifuge for said solid-liquid separation apparatus. The drying method of solid content obtained by solid-liquid separation is not particularly limited, and a commercially available vacuum dryer or constant temperature dryer may be used. In addition, when the arsenic adsorbent is used in a manufacturer's mine, etc., if it is not necessary to transport over a long distance, it can be used in the form of a dehydrated cake without being dried.

得られた砒素吸着剤を用いて砒素含有溶液中の砒素を固定化する方法は特に限定するものではなく、例えば砒素吸着剤が充填された槽や充填塔内に砒素を含有する溶液を通液させることによって当該砒素含有溶液と砒素吸着剤とを接触させ、これにより該溶液中の砒素を鉄砒素化合物として固定化すればよい。   The method for immobilizing arsenic in the arsenic-containing solution using the obtained arsenic adsorbent is not particularly limited. For example, the solution containing arsenic is passed through a tank or packed tower filled with the arsenic adsorbent. Thus, the arsenic-containing solution and the arsenic adsorbent may be brought into contact with each other, thereby fixing the arsenic in the solution as an iron arsenic compound.

以上説明したように、浸出貴液や溶媒抽出残液のFe濃度およびCu濃度を調整して所定のpHおよび温度で反応させることによって簡易に砒素吸着剤を作製することができ、更に得られた砒素吸着剤を用いて簡易に砒素含有溶液から砒素を除去することができる。よって、極めて低コストで砒素による環境への影響を抑制することができる。   As explained above, an arsenic adsorbent can be easily prepared by adjusting the Fe concentration and Cu concentration of the leaching noble liquid and solvent extraction residual liquid and reacting at a predetermined pH and temperature, and further obtained. Arsenic can be easily removed from an arsenic-containing solution using an arsenic adsorbent. Therefore, the environmental impact of arsenic can be suppressed at a very low cost.

また、一般的なヒープリーチングやバクテリアリーチングでは、鉄を含む黄銅鉱や黄鉄鉱が溶解することによって、浸出液中に多量の硫酸鉄が含まれている。この浸出液中の鉄分は、溶媒抽出工程で銅を回収する際に抽出残液中に残留し、浸出液の成分としてリーチング工程に繰り返される。繰り返し回数が増加すると、過剰となった硫酸鉄がジャロサイト等の形態でヒープ中に沈殿するため、従来は無用物として廃棄されていた。これに対して、本発明は浸出液中の鉄分を砒素吸着剤として有効に活用することが可能となる。   Moreover, in general heap leaching and bacterial leaching, a large amount of iron sulfate is contained in the leachate due to dissolution of pyrite and pyrite containing iron. The iron content in the leachate remains in the extraction residual liquid when copper is recovered in the solvent extraction process, and is repeated in the leaching process as a component of the leachate. If the number of repetitions increases, excess iron sulfate precipitates in the heap in the form of jarosite or the like, so that it has conventionally been discarded as useless. On the other hand, the present invention can effectively use the iron content in the leachate as an arsenic adsorbent.

以下に示す実施例、参考例および比較例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、以下の例では、実験の簡便化と再現性のため、一般的なヒープリーチングやバクテリアリーチングから取り出される溶液の組成を試薬で再現した擬似液を用いた。また、以下の例では、化学分析値はICP発光分析法および原子吸光分光法を用いて求めた。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, reference examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, for simplification and reproducibility of experiments, a simulated solution in which the composition of a solution extracted from general heap leaching or bacterial leaching was reproduced with a reagent was used. In the following examples, the chemical analysis values were determined using ICP emission spectrometry and atomic absorption spectroscopy.

[参考例1]
参考例1では、擬似液として、50mMのFe(SOと10mMのHSOを含んだ溶液を用いた。この擬似液1dmをビーカーに入れ、ホットスターラーで撹拌しながら65.5℃に加熱した。液温を保ったまま、ビーカー内の擬似液に1MのNaCO溶液を1.5mL/minの割合で滴下し、擬似液のpHが3.5に到達したところで滴下を終了した。生成した沈殿を5Aろ紙を用いてろ過し、真空乾燥機中で一昼夜乾燥させた後、メノウ乳鉢で解砕して吸着剤とした。
[Reference Example 1]
In Reference Example 1, a solution containing 50 mM Fe 2 (SO 4 ) 3 and 10 mM H 2 SO 4 was used as a pseudo solution. This simulated liquid 1 dm 3 was placed in a beaker and heated to 65.5 ° C. while stirring with a hot stirrer. While maintaining the liquid temperature, a 1M Na 2 CO 3 solution was dropped into the simulated liquid in the beaker at a rate of 1.5 mL / min, and the dropping was terminated when the pH of the simulated liquid reached 3.5. The produced precipitate was filtered using 5A filter paper, dried overnight in a vacuum dryer, and then crushed in an agate mortar to obtain an adsorbent.

吸着剤の砒素吸着能を確認するため、所定濃度のNaHAsO・7HOを含む1mMのHSO溶液を調整して吸着試験を実施した。その結果、図1に示すように合成した吸着剤の砒素吸着能力は1.5mmol/gであった。 In order to confirm the arsenic adsorption ability of the adsorbent, an adsorption test was carried out by adjusting a 1 mM H 2 SO 4 solution containing Na 2 HAsO 4 .7H 2 O at a predetermined concentration. As a result, the adsorbent synthesized as shown in FIG. 1 had an arsenic adsorption capacity of 1.5 mmol / g.

[参考例2]
50mMのFe(SOと1mMのFe(SO)と10mMのHSOを含んだ擬似液を用いた以外は参考例1と同じ方法で吸着剤を合成し、参考例1と同様に砒素溶液を使用して吸着実験を行った。その結果、図1に示したように砒素の吸着能力は参考例1と同様であった。
[Reference Example 2]
An adsorbent was synthesized in the same manner as in Reference Example 1 except that a simulated solution containing 50 mM Fe 2 (SO 4 ) 3 , 1 mM Fe (SO 4 ), and 10 mM H 2 SO 4 was used. The adsorption experiment was conducted using an arsenic solution in the same manner as described above. As a result, as shown in FIG. 1, the arsenic adsorption ability was the same as in Reference Example 1.

[実施例1]
50mMのFe(SOと100mMのFe(SO)と10mMのCu(SO)と10mMのHSOを含んだ擬似液を用いた以外は参考例1と同じ方法で吸着剤を合成し、参考例1と同様に砒素溶液を使用して吸着実験を行った。その結果、図3に示したように砒素の吸着能力は参考例1と同様であった。
[Example 1]
Adsorption in the same manner as in Reference Example 1 except that a simulated solution containing 50 mM Fe 2 (SO 4 ) 3 , 100 mM Fe (SO 4 ), 10 mM Cu (SO 4 ), and 10 mM H 2 SO 4 was used. The agent was synthesized, and an adsorption experiment was performed using an arsenic solution in the same manner as in Reference Example 1. As a result, as shown in FIG. 3, the arsenic adsorption ability was the same as in Reference Example 1.

[実施例2]
50mMのFe(SOと100mMのFe(SO)と100mMのCu(SO)と10mMのHSOを含んだ擬似液を用いた以外は参考例1と同じ方法で吸着剤を合成し、参考例1と同様に砒素溶液を使用して吸着実験を行った。その結果、図3に示したように砒素の吸着能力は参考例1と同様であった。
[Example 2]
Adsorption in the same manner as Reference Example 1 except that a simulated solution containing 50 mM Fe 2 (SO 4 ) 3 , 100 mM Fe (SO 4 ), 100 mM Cu (SO 4 ), and 10 mM H 2 SO 4 was used. The agent was synthesized, and an adsorption experiment was performed using an arsenic solution in the same manner as in Reference Example 1. As a result, as shown in FIG. 3, the arsenic adsorption ability was the same as in Reference Example 1.

[比較例1〜2]
比較例1では50mMのFe(SOと10mMのFe(SO)と10mMのHSOを含んだ擬似液、比較例2では50mMのFe(SOと100mMのFe(SO)と10mMのHSOを含んだ擬似液を用いた以外は、それぞれ参考例1と同じ方法で吸着剤を合成し、参考例1と同様に砒素溶液を使用して吸着実験を行った。その結果、図1に示したように比較例1の場合には、砒素濃度が1.0mM以下の領域で砒素吸着能力が参考例1〜2に比べて低下した。また、比較例2では、飽和吸着量が参考例1〜2に比べて大幅に低下した。
[Comparative Examples 1-2]
In Comparative Example 1, a simulated solution containing 50 mM Fe 2 (SO 4 ) 3 , 10 mM Fe (SO 4 ) and 10 mM H 2 SO 4 , and in Comparative Example 2, 50 mM Fe 2 (SO 4 ) 3 and 100 mM Adsorbents were synthesized in the same manner as in Reference Example 1 except that a pseudo solution containing Fe (SO 4 ) and 10 mM H 2 SO 4 was used, and adsorbed using an arsenic solution as in Reference Example 1. The experiment was conducted. As a result, as shown in FIG. 1, in the case of Comparative Example 1, the arsenic adsorption ability decreased in the region where the arsenic concentration was 1.0 mM or less compared to Reference Examples 1 and 2. In Comparative Example 2, the saturated adsorption amount was significantly reduced as compared with Reference Examples 1 and 2.

図2に、参考例1〜2および比較例1〜2で合成した吸着剤のX線回折分析結果を示す。比較例では、シュベルトマナイトのピーク以外にゲータイトのピークが現れており、ゲータイトが生成したことが砒素吸着能力の原因であることが明らかである。   FIG. 2 shows the results of X-ray diffraction analysis of the adsorbents synthesized in Reference Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2. In the comparative example, a goethite peak appears in addition to the peak of Schwertmannite, and it is clear that the formation of goethite is the cause of the arsenic adsorption ability.

図4に、実施例1〜2、参考例1および比較例2で合成した吸着剤のX線回折分析結果を示す。実施例1〜2では、Fe(II)が比較例2と同じ100mMであるにもかかわらずゲータイトのピークが小さくなっており、Cu(II)の共存によってゲータイトの生成が抑制され、シュベルトマナイトが優先的に生成したことがわかる。   In FIG. 4, the X-ray-diffraction analysis result of the adsorption agent synthesize | combined in Examples 1-2, the reference example 1, and the comparative example 2 is shown. In Examples 1 and 2, the peak of goethite is small despite the fact that Fe (II) is 100 mM as in Comparative Example 2, and the formation of goethite is suppressed by the coexistence of Cu (II). It can be seen that is preferentially generated.

Claims (3)

Fe(II)およびFe(III)を含む溶液にCu(II)を含む溶液を添加してpH3〜4、温度60〜70℃で反応することにより得られることを特徴とする砒素吸着剤の製造方法であって、前記Fe(II)のモル濃度が全Feモル濃度の2/3以下であり且つ前記添加後のCu(II)のモル濃度がFe(II)のモル濃度の1/10以上であることを特徴とする砒素吸着材の製造方法 Production of an arsenic adsorbent characterized by being obtained by adding a solution containing Cu (II) to a solution containing Fe (II) and Fe (III) and reacting at a pH of 3 to 4 and a temperature of 60 to 70 ° C. The molar concentration of Fe (II) is 2/3 or less of the total Fe molar concentration, and the molar concentration of Cu (II) after the addition is 1/10 or more of the molar concentration of Fe (II). A method for producing an arsenic adsorbent, characterized in that 前記Fe(II)およびFe(III)を含む溶液がリーチング・SX工程から得られる溶液であることを特徴とする、請求項1記載の砒素吸着剤の製造方法The method for producing an arsenic adsorbent according to claim 1, wherein the solution containing Fe (II) and Fe (III) is a solution obtained from a leaching / SX process. Fe(II)およびFe(III)を含む溶液にCu(II)を含む溶液を添加してpH3〜4、温度60〜70℃で反応し、これにより得られる沈殿物に砒素を含有する溶液を接触させて該溶液中の砒素を鉄砒素化合物として固定化する砒素の固定化方法であって、前記Fe(II)のモル濃度が全Feモル濃度の2/3以下であり且つ前記添加後のCu(II)のモル濃度がFe(II)のモル濃度の1/10以上であることを特徴とする砒素の固定化方法。 A solution containing Cu (II) is added to a solution containing Fe (II) and Fe (III) and reacted at a pH of 3 to 4 and a temperature of 60 to 70 ° C., and a solution containing arsenic in the resulting precipitate is obtained. A method for immobilizing arsenic, wherein arsenic in the solution is immobilized as an iron arsenic compound by contacting, wherein the molar concentration of Fe (II) is 2/3 or less of the total Fe molar concentration and after the addition A method for immobilizing arsenic, wherein the molar concentration of Cu (II) is 1/10 or more of the molar concentration of Fe (II).
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