JP6233177B2 - Method for producing rhenium sulfide - Google Patents

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Description

本発明は、非鉄金属製錬工程で回収されるレニウム、カドミウム、ヒ素などを含む硫化物から純度の高い硫化レニウムを製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing high-purity rhenium sulfide from a sulfide containing rhenium, cadmium, arsenic and the like recovered in a non-ferrous metal smelting process.

レニウムは特殊合金の添加元素や触媒などに利用される希少金属であり、天然には主としてモリブデンの原料となる輝水鉛鉱(Molybdenite、MoS)の中に含まれている。モリブデンの製錬工程では、モリブデンを可溶性化するために輝水鉛鉱の酸化焙焼が行われる。この酸化焙焼の際、輝水鉛鉱に含まれるレニウムは、揮発性酸化物Reとして輝水鉛鉱から分離され、スクラバー等の洗浄工程で回収された後、精製される。 Rhenium is a rare metal used as an additive element and catalyst for special alloys, and is naturally contained in molybdenite (MoS 2 ), which is a raw material of molybdenum. In the smelting process of molybdenum, oxidation roasting of molybdenite is performed to solubilize molybdenum. At the time of this oxidation roasting, rhenium contained in molybdenite is separated from molybdenite as a volatile oxide Re 2 O 7 , recovered in a cleaning process such as a scrubber, and then purified.

また、輝水鉛鉱は例えば黄銅鉱(Chalcopyrite、CuFeS)などの銅鉱物と共存することが知られているが、これら輝水鉛鉱と黄銅鉱とは浮遊選鉱などの一般的な方法では分離するのは困難である。そのため、浮遊選鉱の後段に位置する溶鉱炉などの炉を用いて乾式製錬により黄銅鉱から銅を得る場合は、輝水鉛鉱も同時に炉に装入されてしまう。その結果、炉から排出される主に亜硫酸ガスからなる排ガスには揮発したレニウムが混入する。 In addition, it is known that pyroxenite coexists with copper minerals such as chalcopyrite (CuFeS 2 ), but these hydropyrite and chalcopyrite are separated by a general method such as flotation. It is difficult. For this reason, when copper is obtained from chalcopyrite by dry smelting using a furnace such as a blast furnace located at the subsequent stage of flotation, pyroxenite is also charged into the furnace at the same time. As a result, volatilized rhenium is mixed in the exhaust gas mainly composed of sulfurous acid gas discharged from the furnace.

硫酸製造プラントに原料ガスとして送られるこの排ガスには、上記レニウムのほか、銅鉱石に含まれるヒ素や、揮発または飛散した銅、亜鉛、カドミウムなどが固体状または液体状の微粒子(フュームとも称される)の形で浮遊している。これら不純物を除去するため、排ガスは硫酸製造工程の前処理としてスクラバー等による洗浄処理が施される。排ガスに含まれるレニウムもこの洗浄処理で分離されるため、上記した多くの種類の元素からレニウムだけを選択的に回収することが必要となる。   In addition to the above rhenium, the exhaust gas sent to the sulfuric acid production plant contains arsenic contained in copper ore, volatilized or scattered copper, zinc, cadmium, and other solid or liquid fine particles (also called fumes). Floating). In order to remove these impurities, the exhaust gas is subjected to a cleaning process using a scrubber or the like as a pretreatment in the sulfuric acid production process. Since rhenium contained in the exhaust gas is also separated by this cleaning process, it is necessary to selectively recover only rhenium from the above-described many types of elements.

複数の元素が共存する溶液からレニウムだけを選択的に回収する方法としては、陰イオン交換樹脂を用いた分離方法が提案されている。例えば特許文献1には、非鉄金属製錬工程で発生する亜硫酸ガスを含んだ排ガスを水洗した時に生ずる洗浄排液に対して、硫酸濃度を70g/L以上に保持した状態で硫化水素ガスを吹き込むか又は可溶性の硫化物を添加し、酸化還元電位120〜150mV(対銀−塩化銀電極)の条件下でレニウムを含む硫化物を沈澱させ、得られた硫化物の沈澱物を酸性水溶液中で硫酸銅と混合することによりレニウムを含む水溶液とし、このレニウムを含む水溶液を第4級アンモニウム塩陰イオン交換物質に接触させてレニウムを選択的に吸着して回収する非鉄金属製錬工程からのレニウムの回収方法が開示されている。   As a method for selectively recovering only rhenium from a solution in which a plurality of elements coexist, a separation method using an anion exchange resin has been proposed. For example, in Patent Document 1, hydrogen sulfide gas is blown in a state in which the sulfuric acid concentration is maintained at 70 g / L or more with respect to the cleaning waste liquid generated when the exhaust gas containing sulfurous acid gas generated in the nonferrous metal smelting process is washed with water. Or a soluble sulfide is added, and a sulfide containing rhenium is precipitated under the condition of an oxidation-reduction potential of 120 to 150 mV (vs. silver-silver chloride electrode), and the resulting sulfide precipitate is dissolved in an acidic aqueous solution. Rhenium from a non-ferrous metal smelting process in which an aqueous solution containing rhenium is mixed with copper sulfate, and the aqueous solution containing rhenium is brought into contact with a quaternary ammonium salt anion exchange material to selectively adsorb and recover rhenium. A recovery method is disclosed.

しかし、上記した特許文献1の方法は、陰イオン交換樹脂に吸着したレニウムの溶離にチオシアン酸アンモニウム水溶液が必要になるという問題を有している。すなわち、チオシアン酸アンモニウムは分解すると有毒なシアン化物イオンが発生するため作業環境に特別な配慮が必要になるうえ、チオシアン酸アンモニウムが分解した化合物を含む排水は化学的酸素要求量(COD)や窒素濃度が高くなるため、排水処理コストが高くなるという問題を有している。また、イオン交換樹脂は設備コストがかかる点においても好ましくない。   However, the method disclosed in Patent Document 1 has a problem that an aqueous solution of ammonium thiocyanate is required for elution of rhenium adsorbed on the anion exchange resin. In other words, when ammonium thiocyanate is decomposed, toxic cyanide ions are generated, so special considerations are required in the working environment. Wastewater containing a compound in which ammonium thiocyanate is decomposed must be treated with chemical oxygen demand (COD) and nitrogen. Since the concentration increases, there is a problem that the wastewater treatment cost increases. Also, ion exchange resins are not preferred in that the equipment cost is high.

そこで、陰イオン交換樹脂を用いる上記方法の代わりに、アルカリを使用してレニウム以外の不純物を沈殿させる方法が提案されている。例えば特許文献2には、上記した亜硫酸ガスを含んだ排ガスを硫化処理して得られるレニウムとヒ素とを少なくとも含む硫化物に対して酸化浸出を行い、得られた浸出液をアルカリで中和することで不純物であるヒ素を安定な形態で分離除去してヒ素品位の低い硫化レニウムを得る方法が公開されている。   Therefore, a method for precipitating impurities other than rhenium using an alkali has been proposed instead of the above method using an anion exchange resin. For example, in Patent Document 2, oxidation leaching is performed on sulfide containing at least rhenium and arsenic obtained by sulfiding the exhaust gas containing sulfurous acid gas, and the obtained leachate is neutralized with alkali. A method for obtaining rhenium sulfide having a low arsenic quality by separating and removing arsenic as an impurity in a stable form is disclosed.

具体的には、亜硫酸ガスを含んだ非鉄金属製錬工場の熔錬工程からの排ガスを水洗する洗浄工程から排出される、レニウム、カドミウム、ヒ素などの様々な不純物元素を含んだ洗浄排液を硫化処理して該不純物元素を硫化澱物として回収した後、この硫化澱物に対して下記に示す浸出工程、中和浄液工程、レニウム回収工程、及び澱物処理工程で処理を行ってレニウムを硫化レニウムとして回収するものである。   Specifically, cleaning wastewater containing various impurity elements such as rhenium, cadmium, and arsenic discharged from the cleaning process of washing exhaust gas from the smelting process of a non-ferrous metal smelting plant containing sulfurous acid gas. After the impurity element is recovered as sulfided starch by sulfidation treatment, the sulfided starch is treated in the following leaching process, neutralization liquid purification process, rhenium recovery process, and starch treatment process to obtain rhenium. Is recovered as rhenium sulfide.

(浸出工程)
浸出工程では、硫化澱物に対して硫酸を主成分とする液体を加えてレパルプする。レパルプにより得たスラリーに高温の空気を吹き込んで酸化浸出を行う。これによりレニウムとその他の様々な元素の一部を含んだpHがおよそ0の浸出液が得られる。同時に、上記酸化浸出では浸出されなかった元素が濃縮されて浸出残渣が得られる。
(Leaching process)
In the leaching step, repulping is performed by adding a liquid containing sulfuric acid as a main component to the sulfide starch. Oxidation leaching is performed by blowing high-temperature air into the slurry obtained by repulping. Thus, a leachate having a pH of about 0 containing rhenium and some other various elements is obtained. At the same time, elements that were not leached by the oxidative leaching are concentrated to obtain a leaching residue.

(中和浄液工程)
中和浄液工程では、上記浸出液に中和剤として例えば苛性ソーダを添加し、およそpH7で中和処理する。これによりレニウムが濃縮された中和ろ液が得られる。その際、レニウム以外の元素は中和澱物として回収され、熔錬工程に繰り返される。
(Neutralization and purification process)
In the neutralization liquid purification step, for example, caustic soda is added to the leachate as a neutralizing agent, and neutralized at about pH 7. Thereby, the neutralized filtrate which rhenium was concentrated is obtained. At that time, elements other than rhenium are recovered as neutralized starch and repeated in the smelting process.

(レニウム回収工程)
レニウム回収工程では、上記中和ろ液に硫酸を添加してpHをほぼ0に調整すると共に、水硫化ナトリウムを添加して硫化処理を行う。これにより中和ろ液中のレニウムが硫化レニウムとして回収される。硫化レニウム回収後の廃液は排水処理工程で処理される。
(Rhenium recovery process)
In the rhenium recovery step, sulfuric acid is added to the neutralized filtrate to adjust the pH to almost zero, and sodium hydrosulfide is added to perform sulfuration treatment. Thereby, rhenium in the neutralized filtrate is recovered as rhenium sulfide. The waste liquid after the recovery of rhenium sulfide is treated in the wastewater treatment process.

(澱物処理工程)
前述した浸出工程で得た浸出残渣は、澱物処理工程において残渣と廃液とに分けられる。残渣は熔錬工程に繰り返され、廃液は排水処理工程で処理される。
(Starch processing step)
The leaching residue obtained in the aforementioned leaching step is divided into a residue and a waste liquid in the starch treatment step. The residue is repeated in the smelting process, and the waste liquid is treated in the wastewater treatment process.

しかしながら、上記した特許文献2の方法では、非鉄金属製錬の原料である黄銅鉱などの硫化鉱石のカドミウム品位が増加すると、これに伴って排ガス洗浄工程からの洗浄排液のカドミウム濃度が高くなり、硫化レニウム中のカドミウム品位が一般的な管理規制値である0.2質量%以下を満たせなくなることがあった。その結果、硫化レニウムからレニウムを得る際の実収率が低下する問題が生じることがあった。   However, in the method of Patent Document 2 described above, when the cadmium grade of sulfide ore such as chalcopyrite, which is a raw material for non-ferrous metal smelting, increases, the cadmium concentration in the cleaning effluent from the exhaust gas cleaning process increases accordingly. In some cases, the cadmium quality in rhenium sulfide may not satisfy the general management regulation value of 0.2% by mass or less. As a result, there is a problem that the actual yield when rhenium is obtained from rhenium sulfide is lowered.

特開平7−286221号公報JP 7-286221 A 国際公開第2013/129130号International Publication No. 2013/129130

本発明は、上記した従来の状況に鑑みてなされたものであり、非鉄金属製錬の原料である黄銅鉱などの硫化鉱石のカドミウム品位が増加して排ガス洗浄工程からの洗浄排液中のカドミウム濃度が高くなっても、該洗浄排液から回収される硫化レニウム中のカドミウム品位を所望の管理規制値以下に抑えることが可能な硫化レニウムの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and the cadmium grade of sulfide ore such as chalcopyrite, which is a raw material for non-ferrous metal smelting, is increased, and cadmium in the cleaning effluent from the exhaust gas cleaning process is increased. It is an object of the present invention to provide a method for producing rhenium sulfide capable of suppressing the cadmium quality in rhenium sulfide recovered from the washing waste liquid to a desired control regulation value or less even when the concentration becomes high.

上記目的を達成するため、本発明の硫化レニウム製造方法は、レニウム、カドミウム、及びヒ素を少なくとも含む原料を酸化浸出して浸出液を得る浸出工程と、前記浸出液にアルカリを添加してカドミウム及びヒ素を含有する中和沈殿物とレニウムを含有する中和ろ液とを得る中和浄液工程と、前記中和ろ液から硫化レニウムを回収するレニウム回収工程とを含む硫化レニウム製造方法であって、前記中和浄液工程では前記浸出液にアルカリとして先ず苛性ソーダを添加してpH6.6〜7.2で中和した後、引き続きアルカリとしてカルシウム系中和剤を添加してより高いpHであるpH7.5〜8.5で中和することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the rhenium sulfide production method of the present invention includes a leaching step of obtaining an leaching solution by oxidizing and leaching a raw material containing at least rhenium, cadmium, and arsenic; A method for producing rhenium sulfide, comprising: a neutralization purification step for obtaining a neutralized precipitate containing and a neutralized filtrate containing rhenium; and a rhenium recovery step for recovering rhenium sulfide from the neutralized filtrate, In the neutralization and purification step, caustic soda is first added to the leachate as an alkali and neutralized at pH 6.6 to 7.2, and then a calcium-based neutralizing agent is added as an alkali to pH 7. It is characterized by neutralizing at 5 to 8.5 .

本発明によれば、非鉄金属製錬工程の原料となる黄銅鉱などの硫化鉱石のカドミウム品位が増加して該非鉄金属製錬工程からの排ガスの洗浄工程における洗浄排液中のカドミウム濃度が高くなっても、該洗浄排液から回収される硫化レニウム中のカドミウム品位を所望の管理規制値以下に抑えることができる。   According to the present invention, the cadmium quality of sulfide ore such as chalcopyrite as a raw material for the nonferrous metal smelting process is increased, and the cadmium concentration in the cleaning effluent in the cleaning process of the exhaust gas from the nonferrous metal smelting process is high. Even so, the cadmium quality in the rhenium sulfide recovered from the washing waste liquid can be suppressed to a desired control regulation value or less.

本発明の一具体例の硫化レニウムの製造方法を示す概略のブロックフロー図である。1 is a schematic block flow diagram showing a method for producing rhenium sulfide according to an embodiment of the present invention.

以下、図1を参照しながら本発明の一具体例の硫化レニウムの製造方法について説明する。この本発明の一具体例の硫化レニウムの製造方法は、レニウム、カドミウム、及びヒ素を少なくとも含む原料を酸化浸出して浸出液を得る浸出工程1と、該浸出液にアルカリを添加してカドミウム及びヒ素を含有する中和沈殿物とレニウムを含有する中和ろ液とを得る中和浄液工程2と、該中和ろ液から硫化レニウムを回収するレニウム回収工程3とからなる。そして、浸出工程1で浸出液を得た後に残る浸出残渣は、澱物処理工程4において処理されて残渣と廃液とに分けられる。残渣は熔錬工程に繰り返され、廃液は排水処理工程で処理される。   Hereinafter, a method for producing rhenium sulfide according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The method for producing rhenium sulfide according to one embodiment of the present invention includes a leaching step 1 in which a raw material containing at least rhenium, cadmium, and arsenic is oxidized and leached to obtain a leachate, and an alkali is added to the leachate to add cadmium and arsenic. It consists of a neutralization purification process 2 for obtaining a neutralized precipitate containing and a neutralized filtrate containing rhenium, and a rhenium recovery process 3 for recovering rhenium sulfide from the neutralized filtrate. And the leaching residue remaining after obtaining the leaching solution in the leaching step 1 is processed in the starch treatment step 4 and divided into a residue and a waste solution. The residue is repeated in the smelting process, and the waste liquid is treated in the wastewater treatment process.

これら工程のうち中和浄液工程2では、浸出液をほぼpH7で中和処理してから固液分離を行うことで、レニウムが濃縮された中和ろ液を得るが、従来は原料中のカドミウム品位が高いと中和ろ液中に残留するカドミウム濃度も高くなり、例えば、中和ろ液のカドミウム濃度が40mg/Lを超える場合があった。その結果、後段のレニウム回収工程で得られる硫化レニウム中のカドミウム品位が一般的な管理規制値である0.2質量%を超えてしまうおそれがあった。   Among these steps, in the neutralization and purification step 2, the leachate is neutralized at about pH 7 and solid-liquid separation is performed to obtain a neutralized filtrate enriched with rhenium. Conventionally, cadmium in the raw material is used. If the quality is high, the concentration of cadmium remaining in the neutralized filtrate also increases. For example, the cadmium concentration of the neutralized filtrate sometimes exceeds 40 mg / L. As a result, the cadmium quality in the rhenium sulfide obtained in the subsequent rhenium recovery step may exceed the general management regulation value of 0.2% by mass.

そこで、本発明の一具体例の硫化レニウムの製造方法では、中和浄液工程2を第1中和浄液工程2aと第1中和浄液工程2bとに分け、先ず第1中和浄液工程2aにおいて、浸出液にアルカリとして苛性ソーダを添加して中和し、次に第1中和浄液工程2bにおいてアルカリとして例えば消石灰などのカルシウム系中和剤を添加してより高いpHで中和する。   Therefore, in the method for producing rhenium sulfide according to one specific example of the present invention, the neutralization purification step 2 is divided into a first neutralization purification step 2a and a first neutralization purification step 2b. In the liquid step 2a, neutralization is performed by adding caustic soda as an alkali to the leachate, and then neutralizing at a higher pH by adding a calcium-based neutralizing agent such as slaked lime as an alkali in the first neutralization liquid purification step 2b. To do.

より具体的に説明すると、先ず第1中和浄液工程2aにおいて浸出液にアルカリとして苛性ソーダを添加して好適にはpH6.6以上7.2以下で中和する。これにより設備へのスケーリングが少ない苛性ソーダを用いて浸出液のpHをある程度上昇させることができ、不純物の除去にとって望ましいpHの範囲である7.5以上8.5以下まで第1中和浄液工程2bで浸出液のpHを上昇させるために必要な消石灰などのカルシウム系中和剤の添加量を削減することができる。   More specifically, first, caustic soda as an alkali is added to the leachate in the first neutralization purification step 2a, and neutralization is preferably performed at a pH of 6.6 or more and 7.2 or less. As a result, the pH of the leachate can be raised to some extent using caustic soda with little scaling to the equipment, and the first neutralization purification step 2b from 7.5 to 8.5, which is a desirable pH range for removing impurities. The amount of calcium-based neutralizing agent such as slaked lime required to increase the pH of the leachate can be reduced.

上記苛性ソーダを添加した時のpHが6.6未満では消石灰などのカルシウム系中和剤の添加量が多くなり、設備にスケーリングが生じるおそれがある。設備にスケーリングが生じると、例えば反応により生成したスラリー送液用配管が閉塞して操業の中断を余儀なくされたり、反応槽の実質的な容量が低下して反応が不均一になったりする問題が生じるおそれがある。一方、苛性ソーダを添加した時のpHが7.2を超えると、ヒ素の再溶解を抑制しながらpHを上昇させることが難しくなる。   If the pH when the caustic soda is added is less than 6.6, the amount of calcium-based neutralizing agent such as slaked lime increases, which may cause scaling of the equipment. If scaling occurs in the equipment, for example, the slurry feeding pipe generated by the reaction may be blocked and the operation may be interrupted, or the substantial capacity of the reaction tank may decrease and the reaction may become uneven. May occur. On the other hand, when the pH when caustic soda is added exceeds 7.2, it becomes difficult to raise the pH while suppressing re-dissolution of arsenic.

次に、第2中和浄液工程2bにおいてアルカリとして消石灰などのカルシウム系中和剤を添加して好適にはpH7.5以上8.5以下で中和する。このようにカルシウム系中和剤を添加して上記範囲までpHを上昇させることでカドミウムをカルシウムとの共沈により効率的に除去することができる。その結果、従来の方法では中和浄液工程で得られる中和ろ液中のカドミウム濃度が40mg/Lを超えるような原料であっても、中和ろ液中のカドミウム濃度を10mg/L以下にすることが可能になる。このように、中和ろ液中のカドミウム濃度が10mg/L以下であれば、後段のレニウム回収工程3において硫化レニウム中のカドミウム品位を0.2質量%以下に抑えることができる。   Next, in the 2nd neutralization liquid purification process 2b, calcium-type neutralizing agents, such as slaked lime, are added as an alkali, and it neutralizes suitably at pH 7.5 or more and 8.5 or less. Thus, cadmium can be efficiently removed by coprecipitation with calcium by adding a calcium-based neutralizing agent and raising the pH to the above range. As a result, in the conventional method, even if the cadmium concentration in the neutralized filtrate obtained in the neutralization liquid purification step exceeds 40 mg / L, the cadmium concentration in the neutralized filtrate is 10 mg / L or less. It becomes possible to. Thus, if the cadmium concentration in the neutralized filtrate is 10 mg / L or less, the cadmium quality in rhenium sulfide can be suppressed to 0.2 mass% or less in the subsequent rhenium recovery step 3.

このように、本発明の一具体例の硫化レニウムの製造方法では、消石灰などのカルシウム系中和剤に含まれるカルシウムとの共沈を利用して中和ろ液中のカドミウム濃度を低減させている。これにより、カドミウムの水酸化物沈殿形成を理論値よりも低いpHで効率的に行うことが可能になる。この第1中和浄液工程2bで中和する時のpHが7.5未満ではカドミウムの沈殿生成が不充分となるおそれがある。一方、第1中和浄液工程2bで中和する時のpHが8.5を超えると消石灰等のカルシウム系中和剤を添加してもヒ素の再溶解を抑えられなくなるおそれがある。   As described above, in the method for producing rhenium sulfide according to one specific example of the present invention, the cadmium concentration in the neutralized filtrate is reduced by utilizing coprecipitation with calcium contained in a calcium-based neutralizing agent such as slaked lime. Yes. This makes it possible to efficiently perform cadmium hydroxide precipitate formation at a pH lower than the theoretical value. If the pH at the time of neutralization in the first neutralization / purification step 2b is less than 7.5, the cadmium precipitate may be insufficient. On the other hand, if the pH at the time of neutralization in the first neutralization and purification step 2b exceeds 8.5, re-dissolution of arsenic may not be suppressed even if a calcium-based neutralizing agent such as slaked lime is added.

上記した本発明の一具体例の硫化レニウムの製造方法では、第1中和浄液工程2aにおいてアルカリとして苛性ソーダを添加する際に、2価の水溶性鉄化合物などの鉄化合物、およびエアーなどの酸化剤を添加するのが好ましい。これにより、従来の方法と遜色なく硫化レニウム中のヒ素品位を低い値に保つことができる。具体的には、中和ろ液中のヒ素濃度を10mg/L以下に抑えることが可能になり、その結果、硫化レニウム中のヒ素品位を1.0質量%以下にすることが可能になる。   In the above-described method for producing rhenium sulfide according to one embodiment of the present invention, when caustic soda is added as an alkali in the first neutralization liquid purification step 2a, an iron compound such as a divalent water-soluble iron compound, air, etc. It is preferable to add an oxidizing agent. As a result, the arsenic quality in rhenium sulfide can be kept at a low value, in contrast to the conventional method. Specifically, the arsenic concentration in the neutralized filtrate can be suppressed to 10 mg / L or less, and as a result, the arsenic quality in rhenium sulfide can be reduced to 1.0 mass% or less.

このように、中和ろ液中のヒ素濃度が低減するのは、浸出液中のヒ素を下記反応式1の中和反応によりヒ酸塩として固定した後、得られたヒ酸塩に2価の水溶性鉄化合物および酸化剤を反応させてヒ酸鉄として沈殿除去できるからである。なお、下記反応式1の反応例では銅イオンでヒ酸塩を形成したが、その他の金属イオンでも同様にヒ酸塩を形成する。   Thus, the arsenic concentration in the neutralized filtrate is reduced because the arsenic in the leachate is fixed as arsenate by the neutralization reaction of the following reaction formula 1, and then the arsenate obtained is divalent. This is because a water-soluble iron compound and an oxidizing agent can be reacted to precipitate and remove as iron arsenate. In the reaction example of the following reaction formula 1, arsenate was formed with copper ions, but arsenate is similarly formed with other metal ions.

[反応式1]
2HAsO+3CuSO+6NaOH
→Cu(AsO+3NaSO+6H
[Reaction Formula 1]
2H 3 AsO 4 + 3CuSO 4 + 6NaOH
→ Cu 3 (AsO 4 ) 2 + 3Na 2 SO 4 + 6H 2 O

しかし、上記したようにカドミウム除去に好適なpH7.5〜8.5まで上昇させた場合、上記反応式1により生成したヒ酸塩が再溶解し始めることがある。再溶解の度合いは添加するアルカリの種類により異なり、苛性ソーダの添加よりも消石灰などのカルシウム系中和剤の添加によってpHを上昇させた方がヒ素の再溶解を抑制できる。これは、苛性ソーダの添加によって生成するヒ酸ナトリウムよりも、消石灰などのカルシウム系中和剤添加によって生成するヒ酸カルシウムの方が溶解度が低く、再溶解しにくいためであると考えられる。   However, when the pH is raised to pH 7.5 to 8.5 suitable for cadmium removal as described above, the arsenate produced by the reaction formula 1 may start to redissolve. The degree of re-dissolution varies depending on the type of alkali added, and arsenic re-dissolution can be suppressed by increasing the pH by adding a calcium-based neutralizing agent such as slaked lime rather than adding caustic soda. This is presumably because calcium arsenate produced by the addition of a calcium-based neutralizing agent such as slaked lime has lower solubility and is less likely to be redissolved than sodium arsenate produced by the addition of caustic soda.

上記理由により苛性ソーダを添加した後に引き続き添加するアルカリには消石灰などのカルシウム系中和剤を用いている。これにより、ヒ素の再溶解を抑制しながらカドミウムの除去を行うことができる。すなわち、カドミウム品位及びヒ素品位が共に低い硫化レニウムを得ることができる。苛性ソーダを添加した後に添加するカルシウム系中和剤としては、酸化カルシウム(生石灰)、炭酸カルシウム(炭酸石灰)、及び水酸化カルシウム(消石灰)のうちの少なくとも1つを含むカルシウム系中和剤が好ましい。これらの中では入手が容易であり且つ価格が安価なことから水酸化カルシウム(消石灰)がより好ましい。   For the above reasons, a calcium-based neutralizer such as slaked lime is used for the alkali added after the addition of caustic soda. Thereby, cadmium can be removed while suppressing re-dissolution of arsenic. That is, rhenium sulfide having low cadmium quality and arsenic quality can be obtained. As the calcium-based neutralizing agent added after the addition of caustic soda, a calcium-based neutralizing agent containing at least one of calcium oxide (quick lime), calcium carbonate (lime carbonate), and calcium hydroxide (slaked lime) is preferable. . Among these, calcium hydroxide (slaked lime) is more preferable because it is easily available and inexpensive.

消石灰などのカルシウム系中和剤を浸出液に投入する方法としては、例えば消石灰などのカルシウム系中和剤を工程水などに混ぜてスラリーとして添加してもよいが、最大粒径が1mm以下のカルシウム系中和剤であればスラリーにせずそのまま添加してもよい。このような最大粒径が1mm以下のカルシウム系中和剤としては、例えばJIS規格特号の消石灰を挙げることができる。かかるJIS規格特号の消石灰粉末は例えば1袋20kgの荷姿で容易に入手できるうえ、スラリーに調製するための撹拌槽や撹拌翼などの設備が不要になるので好ましい。   As a method of adding a calcium-based neutralizing agent such as slaked lime to the leachate, for example, a calcium-based neutralizing agent such as slaked lime may be mixed with process water and added as a slurry, but calcium having a maximum particle size of 1 mm or less. If it is a system neutralizing agent, it may be added as it is without forming a slurry. Examples of such a calcium-based neutralizing agent having a maximum particle size of 1 mm or less include JIS standard special name slaked lime. Such a JIS standard special slaked lime powder is preferable because it can be easily obtained, for example, in a package of 20 kg per bag, and facilities such as an agitation tank and an agitation blade for preparing slurry are not necessary.

(実施例)
銅製錬工場で発生した亜硫酸ガスを含む排ガスを水洗する洗浄塔から排出された洗浄排液を水硫化ソーダを用いて硫化処理してレニウムを含む硫化澱物を回収した。この硫化澱物に対して100〜200g/L硫酸水溶液でレパルプし、得られたスラリーの温度が70℃になるように空気と共に蒸気を吹き込み、酸化浸出を行った。これによりpHがおよそ0の浸出液を得た。この浸出液をICPを用いて分析したところ、カドミウム濃度は10.4g/L、ヒ素濃度は39.1g/Lであった。なお、以降の分析においてもカドミウム及びヒ素の濃度分析にはICPを使用した。
(Example)
Washed effluent discharged from a washing tower for washing exhaust gas containing sulfurous acid gas generated at a copper smelting plant was sulfurized using sodium hydrosulfide to recover sulfided starch containing rhenium. This sulfurized starch was repulped with a 100-200 g / L sulfuric acid aqueous solution, and steam was blown into the slurry so that the temperature of the resulting slurry was 70 ° C., and oxidative leaching was performed. As a result, a leachate having a pH of about 0 was obtained. When this leachate was analyzed using ICP, the cadmium concentration was 10.4 g / L and the arsenic concentration was 39.1 g / L. In the subsequent analysis, ICP was used for the concentration analysis of cadmium and arsenic.

この浸出液を25℃でpHが6.8になるように、20質量%の苛性ソーダを添加して第1段階の中和処理をし、続いてpHが8.0になるようにJIS規格特号の消石灰を添加して第2段階の中和処理をして中和澱物を生成させた。この中和澱物をフィルタープレスを用いて除去し、中和ろ液を得た。この中和ろ液中の不純物を分析したところ、カドミウム濃度は1.93mg/L、ヒ素濃度は1.90mg/Lであった。   The leaching solution is neutralized at the first stage by adding 20% by mass of caustic soda so that the pH becomes 6.8 at 25 ° C., and then JIS standard special name so that the pH becomes 8.0. Of slaked lime was added and neutralized in the second stage to produce a neutralized starch. The neutralized starch was removed using a filter press to obtain a neutralized filtrate. When impurities in the neutralized filtrate were analyzed, the cadmium concentration was 1.93 mg / L and the arsenic concentration was 1.90 mg / L.

次に、上記中和ろ液に200〜300g/L硫酸水溶液とNaHS(三協化成株式会社製、フレーク水硫化ソーダ)を加えてレニウムを硫化レニウムとして回収した。得られた硫化レニウムの不純物品位を分析したところ、カドミウム品位は0.07質量%、ヒ素品位は0.73質量%であった。更に、上記の処理条件で1か月の操業を行ったところ、製品としての硫化レニウムのカドミウム品位が0.2質量%を超えるものは発生しなかった。   Next, 200-300 g / L sulfuric acid aqueous solution and NaHS (manufactured by Sankyo Kasei Co., Ltd., flake sodium hydrosulfide) were added to the neutralized filtrate to recover rhenium as rhenium sulfide. When the impurity quality of the obtained rhenium sulfide was analyzed, the cadmium quality was 0.07% by mass, and the arsenic quality was 0.73% by mass. Furthermore, when the operation was performed for one month under the above treatment conditions, no cadmium grade of rhenium sulfide as a product exceeded 0.2% by mass.

(比較例)
上記実施例と同様に酸化浸出を行って浸出液を得た。この浸出液のカドミウム濃度は10.7g/L、ヒ素濃度は33.5g/Lであった。この浸出液に、25℃でpHが7.1なるように、20質量%の苛性ソーダを添加する中和処理をして中和澱物を生成させた。以降は実施例と同様にして中和澱物を除去し、得られた中和ろ液から硫化レニウムを回収した。
(Comparative example)
An leaching solution was obtained by oxidative leaching in the same manner as in the above example. This leaching solution had a cadmium concentration of 10.7 g / L and an arsenic concentration of 33.5 g / L. The leachate was neutralized by adding 20% by mass of caustic soda to a pH of 7.1 at 25 ° C. to produce neutralized starch. Thereafter, neutralized starch was removed in the same manner as in the Examples, and rhenium sulfide was recovered from the obtained neutralized filtrate.

その結果、中和ろ液中の不純物は、カドミウム濃度が45.0mg/L、ヒ素濃度が1.10mg/Lであった。また、硫化レニウムの不純物品位はカドミウム品位が0.65質量%、ヒ素品位が0.22質量%であった。このように、ヒ素品位は1.0質量%以下であったが、カドミウム品位が0.2質量%以上となった。更に、上記の処理条件で1か月の操業を行ったところ、全ての硫化レニウム製品がカドミウム品位0.2質量%を超えていた。   As a result, the impurities in the neutralized filtrate had a cadmium concentration of 45.0 mg / L and an arsenic concentration of 1.10 mg / L. The impurity grade of rhenium sulfide was 0.65% by mass for cadmium grade and 0.22% by mass for arsenic grade. As described above, the arsenic quality was 1.0% by mass or less, but the cadmium quality was 0.2% by mass or more. Furthermore, when one month operation was carried out under the above processing conditions, all the rhenium sulfide products exceeded 0.2% by mass of cadmium quality.

Claims (4)

レニウム、カドミウム、及びヒ素を少なくとも含む原料を酸化浸出して浸出液を得る浸出工程と、前記浸出液にアルカリを添加してカドミウム及びヒ素を含有する中和沈殿とレニウムを含有する中和ろ液とを得る中和浄液工程と、前記中和ろ液から硫化レニウムを回収するレニウム回収工程とを含む硫化レニウム製造方法であって、前記中和浄液工程では前記浸出液にアルカリとして先ず苛性ソーダを添加してpH6.6〜7.2で中和した後、引き続きアルカリとしてカルシウム系中和剤を添加してより高いpHであるpH7.5〜8.5で中和することを特徴とする硫化レニウムの製造方法。 A leaching step of obtaining a leachate by oxidatively leaching a raw material containing at least rhenium, cadmium and arsenic, and a neutralized precipitate containing cadmium and arsenic by adding alkali to the leachate and a neutralized filtrate containing rhenium A rhenium sulfide production method comprising a neutralizing and purifying step for obtaining and a rhenium collecting step for recovering rhenium sulfide from the neutralized filtrate, wherein in the neutralizing and purifying step, caustic soda is first added as an alkali to the leachate. After neutralizing at pH 6.6 to 7.2, a calcium-based neutralizing agent is subsequently added as an alkali and neutralized at a higher pH of pH 7.5 to 8.5 . Production method. 前記カルシウム系中和剤が、酸化カルシウム(生石灰)、炭酸カルシウム(炭酸石灰)、及び水酸化カルシウム(消石灰)のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の硫化レニウムの製造方法。 2. The rhenium sulfide according to claim 1, wherein the calcium-based neutralizer includes at least one of calcium oxide (quick lime), calcium carbonate (lime carbonate), and calcium hydroxide (slaked lime). Production method. 前記カルシウム系中和剤が、最大粒径1mm以下の粉末状であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の硫化レニウムの製造方法。 The method for producing rhenium sulfide according to claim 1 or 2 , wherein the calcium-based neutralizing agent is in a powder form having a maximum particle size of 1 mm or less. 前記レニウム、カドミウム、及びヒ素を少なくとも含む原料が、非鉄金属製錬工場から発生する亜硫酸ガスを含む排ガスを水洗する洗浄工程から排出される洗浄排液から回収したものであることを特徴とする、請求項1〜のいずれかに記載の硫化レニウムの製造方法。 The raw material containing at least rhenium, cadmium, and arsenic is recovered from a cleaning effluent discharged from a cleaning step of washing exhaust gas containing sulfurous acid gas generated from a non-ferrous metal smelting plant, The manufacturing method of rhenium sulfide in any one of Claims 1-3 .
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