JP6948910B2 - How to collect selenium - Google Patents

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Description

本発明は銅製錬電解スライム処理工程で発生する酸性溶液から、セレンを回収する方法に関する。 The present invention relates to a method for recovering selenium from an acidic solution generated in a copper smelting electrolytic slime treatment step.

銅乾式製錬では銅精鉱を熔解し、転炉、精製炉で99%以上の粗銅とした後に電解精製工程において純度99.99%以上の電気銅を生産する。近年では転炉においてリサイクル原料として電子部品由来の貴金属を含む金属屑が投入されており、これらの金属屑に含まれる銅以外の有価物は電解精製時にスライムとして沈殿する。 In the copper pyrometallurgy, copper concentrate is melted to obtain 99% or more blister copper in a converter and a purification furnace, and then electrolytic copper having a purity of 99.99% or more is produced in the electrolytic refining process. In recent years, metal scraps containing precious metals derived from electronic parts have been introduced as recycling raw materials in converters, and valuable resources other than copper contained in these metal scraps are precipitated as slime during electrolytic refining.

このスライムには金、銀、白金、パラジウムのほかにもルテニウムやロジウム、イリジウムといった希少金属、銅精鉱に含まれているセレンやテルルも同時に濃縮される。銅製錬副産物としてこれらの元素は個別に分離−回収される。 In addition to gold, silver, platinum and palladium, this slime also concentrates rare metals such as ruthenium, rhodium and iridium, and selenium and tellurium contained in copper concentrate. These elements are individually separated and recovered as copper smelting by-products.

このスライムの処理には湿式製錬法が適用される場合が多い。例えば特許文献1においてはスライムを塩酸−過酸化水素により銀を回収し、溶解した金は溶媒抽出により回収した後に、その他の有価物を二酸化硫黄で順次還元回収する方法が開示されている。特許文献2には同様の方法で金銀を回収した後、二酸化硫黄で有価物を還元して沈殿せしめ、セレンのみを蒸留して除去して貴金属類を濃縮する方法が開示されている。 A wet smelting method is often applied to the treatment of this slime. For example, Patent Document 1 discloses a method in which silver is recovered from slime with hydrochloric acid-hydrogen peroxide, the dissolved gold is recovered by solvent extraction, and then other valuable resources are sequentially reduced and recovered with sulfur dioxide. Patent Document 2 discloses a method of recovering gold and silver by the same method, reducing valuable resources with sulfur dioxide to precipitate them, and distilling and removing only selenium to concentrate precious metals.

セレンは感光材や半導体等各種材料に利用されており、近年その需要が増加傾向にある。その主な生産は銅製錬副産物であり、上記のような手法で生産され、汎用性が求められるため製造コストを低く抑えることが必要である。 Selenium is used in various materials such as photosensitive materials and semiconductors, and its demand has been increasing in recent years. Its main production is copper smelting by-product, which is produced by the above-mentioned method and requires versatility, so it is necessary to keep the production cost low.

セレンの回収方法に関する先行技術のうち、とりわけ特許文献1に示されている、二酸化硫黄により生じた沈殿を回収する方法はコストや製造規模の面で利点が多い。とくに金属の乾式製錬所が併設されている場合は焙焼炉から発生する排気ガスは二酸化硫黄を含んでおりこれを利用すれば製造コストが低く抑えられる。 Among the prior arts relating to the method for recovering selenium, the method for recovering the precipitate formed by sulfur dioxide, which is shown in Patent Document 1, has many advantages in terms of cost and production scale. In particular, when a metal dry smelter is installed, the exhaust gas generated from the roasting furnace contains sulfur dioxide, which can be used to keep the manufacturing cost low.

特開2001−316735号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-316735 特開2004−190134号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-190134

二酸化硫黄を還元剤として使用する場合の問題は反応効率が低いことである。二酸化硫黄はガスであるため、溶液に吹き込んだ場合は一部のみが溶解して還元反応を起こし、別の一部は気−液界面で直接反応するが、ある程度の量のガスは気泡として排気ガス処理工程に放出されてしまう。二酸化硫黄だけでなく、およそ還元性無機硫黄化合物を使用した場合では酸性条件下では容易に分解・ガス化してしまい、反応率が低いのは同じである。 The problem with using sulfur dioxide as a reducing agent is low reaction efficiency. Sulfur dioxide is a gas, so when it is blown into a solution, only part of it dissolves and causes a reduction reaction, and another part reacts directly at the gas-liquid interface, but a certain amount of gas is exhausted as bubbles. It is released into the gas treatment process. When not only sulfur dioxide but also reducing inorganic sulfur compounds are used, they are easily decomposed and gasified under acidic conditions, and the reaction rate is the same.

そこで、反応容器を密閉すれば反応効率は上がるが圧力に耐えうる反応容器が必要であるが、現状では通常圧用反応容器に製錬排ガスを連続供給することが多い。反応時間は要求によるがセレン30g/L液を15m3処理するのに通常5時間以上要する。そのため、このセレン回収工程が最も時間を要し、単位時間あたりの電解スライム処理量を決定する。 Therefore, if the reaction vessel is sealed, the reaction efficiency is improved, but a reaction vessel that can withstand the pressure is required. However, at present, the smelted exhaust gas is often continuously supplied to the normal pressure reaction vessel. The reaction time depends on the requirement, but it usually takes 5 hours or more to treat 15 m 3 of the selenium 30 g / L solution. Therefore, this selenium recovery step takes the longest time, and determines the amount of electrolytic slime processed per unit time.

さらには製錬設備のメンテナンスや突発の故障により製錬排ガス排出量が低下もしくは停止することがある。この場合は製錬排ガスのバックアップとして亜硫酸ナトリウム又は高純度二酸化硫黄ガスを使用するが、工業試薬であるため製造コストが上昇する。一方、製錬排ガスはほぼコストがかからないとはいえ、いずれにしろ二酸化硫黄の使用量はなるべく抑制すべきであり、反応効率を向上させてセレン回収を迅速に終了することが求められる。 Furthermore, smelting exhaust gas emissions may decrease or stop due to maintenance of smelting equipment or sudden failure. In this case, sodium sulfite or high-purity sulfur dioxide gas is used as a backup for the smelted exhaust gas, but the production cost increases because it is an industrial reagent. On the other hand, although the smelted exhaust gas costs almost no cost, the amount of sulfur dioxide used should be suppressed as much as possible, and it is required to improve the reaction efficiency and finish the selenium recovery promptly.

本発明はこのような従来の事情を鑑み、還元性硫黄化合物を還元剤として水溶液から迅速にセレンを回収する方法を提供する。 In view of such conventional circumstances, the present invention provides a method for rapidly recovering selenium from an aqueous solution using a reducing sulfur compound as a reducing agent.

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、鉄塩を投入して還元性硫黄化合物を還元剤に用いることにより水溶液から効率よく、迅速にセレンを回収できることを見出した。本発明はかかる知見により完成されたものである。 As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have found that selenium can be efficiently and quickly recovered from an aqueous solution by adding an iron salt and using a reducing sulfur compound as a reducing agent. The present invention has been completed based on such findings.

すなわち本発明は以下の発明を包含する。
(1)セレンを含有する水溶液からセレンを回収する方法であって、前記セレンを含有する水溶液に還元性硫黄化合物を供給してセレンを沈殿させるにあたり、鉄塩を添加することを特徴とするセレンの回収方法。
(2)前記鉄塩は硫酸第一鉄又は硫酸第一鉄水和物のいずれかであることを特徴とする(1)に記載のセレンの回収方法。
(3)前記還元性硫黄化合物は、二酸化硫黄、亜硫酸塩、亜硫酸のうちいずれか一種類以上であることを特徴とする(1)又は(2)に記載のセレンの回収方法。
(4)前記鉄塩は、鉄に換算して80mg/L以上になるように添加することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のセレンの回収方法。
(5)前記鉄塩は前記セレンを含有する水溶液中のセレンが20g/L以下に達した時に添加することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のセレンの回収方法。
(6)前記セレンを含有する水溶液は、銅製錬の電解精製工程で生じる電解スライムを酸化溶解後、金、白金、パラジウム、ロジウムをその含有量の合計が100mg/L以下に達するまで除いた液であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のセレンの回収方法。
(7)前記セレンを含有する水溶液は塩酸酸性であり、セレンは亜セレン酸として含有されることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載のセレンの回収方法。
(8)前記鉄塩は鉄として10g/L以上となるように添加することを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載のセレンの回収方法。
(9)前記セレンを含有する水溶液は溶液を70℃以上に加熱してから、セレンを沈殿させることを特徴とする、(1)〜(8)のいずれかに記載のセレンの回収方法。
(10)前記二酸化硫黄を供給してセレンを沈殿する時、セレン濃度が3g/Lに達した時に二酸化硫黄の供給を停止してFe2+で還元することを特徴とする(3)〜(9)のいずれかに記載のセレンの回収方法。
That is, the present invention includes the following inventions.
(1) A method for recovering selenium from an aqueous solution containing selenium, which comprises adding an iron salt when supplying a reducing sulfur compound to the aqueous solution containing selenium to precipitate selenium. How to collect.
(2) The method for recovering selenium according to (1), wherein the iron salt is either ferrous sulfate or ferrous sulfate hydrate.
(3) The method for recovering selenium according to (1) or (2), wherein the reducing sulfur compound is at least one of sulfur dioxide, sulfites, and sulfurous acid.
(4) The method for recovering selenium according to any one of (1) to (3), wherein the iron salt is added so as to be 80 mg / L or more in terms of iron.
(5) The method for recovering selenium according to any one of (1) to (4), wherein the iron salt is added when the amount of selenium in the aqueous solution containing the selenium reaches 20 g / L or less.
(6) The selenium-containing aqueous solution is a solution obtained by oxidizing and dissolving the electrolytic slime produced in the electrolytic refining step of copper refining, and then removing gold, platinum, palladium, and rhodium until the total content reaches 100 mg / L or less. The method for recovering selenium according to any one of (1) to (5).
(7) The method for recovering selenium according to any one of (1) to (6), wherein the aqueous solution containing selenium is acidic with hydrochloric acid, and selenium is contained as selenous acid.
(8) The method for recovering selenium according to any one of (1) to (7), wherein the iron salt is added so as to be 10 g / L or more as iron.
(9) The method for recovering selenium according to any one of (1) to (8), wherein the aqueous solution containing selenium heats the solution to 70 ° C. or higher and then precipitates the selenium.
(10) When the sulfur dioxide is supplied to precipitate selenium, the supply of sulfur dioxide is stopped when the selenium concentration reaches 3 g / L, and the selenium is reduced with Fe 2+ (3) to ( The method for recovering selenium according to any one of 9).

本発明によれば、還元性硫黄化合物を還元剤として水溶液から迅速にセレンを回収することができる。 According to the present invention, selenium can be rapidly recovered from an aqueous solution using a reducing sulfur compound as a reducing agent.

セレンを含有する水溶液における鉄塩の反応経路を示す図である。It is a figure which shows the reaction pathway of iron salt in the aqueous solution containing selenium. 各鉄塩投入量におけるセレン還元反応の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the selenium reduction reaction with each iron salt input amount.

非鉄金属製錬、とりわけ銅製錬の電解精製工程で生じる電解スライムはカルコゲン元素と貴金属を多く含む。一例を示すと金を10〜30kg/t、銀を100〜250kg/t、パラジウムを1〜3kg/t、白金を200〜500g/t、テルルを15〜25kg/t、セレンを5〜15wt%程度含有する。 Electrolytic slime produced in the electrolytic refining process of non-ferrous metal smelting, especially copper smelting, contains a large amount of chalcogen elements and precious metals. For example, gold is 10 to 30 kg / t, silver is 100 to 250 kg / t, palladium is 1 to 3 kg / t, platinum is 200 to 500 g / t, tellurium is 15 to 25 kg / t, and selenium is 5 to 15 wt%. Contains to some extent.

塩酸と過酸化水素を添加してこの電解スライムを溶解するが、銀は溶解直後に塩化物イオンと不溶性の塩化銀沈殿を形成する。酸化剤と塩素を含む溶液、例えば王水や塩素水であれば貴金属類は溶解して銀を塩化銀として分離できる。塩化物浴であるため浸出貴液(PLS)には貴金属元素、希少金属元素、セレン、テルルが分配する。 Hydrochloric acid and hydrogen are added to dissolve this electrolytic slime, but silver forms an insoluble silver chloride precipitate with chloride ions immediately after dissolution. In the case of a solution containing an oxidizing agent and chlorine, for example, aqua regia or chlorine water, precious metals can be dissolved and silver can be separated as silver chloride. Since it is a chloride bath, noble metal elements, rare metal elements, selenium, and tellurium are distributed in the leachate noble liquid (PLS).

浸出貴液(PLS)は一度冷却され、鉛やアンチモンといった卑金属類の塩化物を沈殿分離する。然る後に溶媒抽出により金を有機相に分離する。金の抽出剤はジブチルカルビトール(DBC)が広く使用されている。 The leachate noble liquid (PLS) is cooled once to precipitate and separate chlorides of base metals such as lead and antimony. After that, the gold is separated into an organic phase by solvent extraction. Dibutyl carbitol (DBC) is widely used as a gold extractant.

金を抽出した後のPLSを還元すれば有価物は沈殿−回収できるが、元素により酸化還元電位が異なるために自ずと沈殿の順序が決定されている。初めに白金族類、次にセレンやテルルといったカルコゲン、さらに不活性貴金属類が沈殿する。 Valuables can be precipitated and recovered by reducing PLS after extracting gold, but the order of precipitation is naturally determined because the redox potential differs depending on the element. First, platinum groups, then chalcogens such as selenium and tellurium, and then the inert noble metals are precipitated.

白金族類は別途分離精製のため固液分離される。この工程で分離される白金族類はパラジウム、白金、ロジウム等が主たる元素である。この時点ではセレンやテルルの溶液中の形態はそのほとんどが4価になっている。例えば、セレンは主に亜セレン酸として存在する。 Platinum groups are separately solid-liquid separated for separation and purification. Palladium, platinum, rhodium and the like are the main elements of the platinum group separated in this step. At this point, most of the selenium and tellurium solutions in solution are tetravalent. For example, selenium exists primarily as selenite.

白金族類を分離した後にセレンは還元回収される。使用される還元剤は還元性硫黄化合物が価格と効率の面から利用され、具体的には、二酸化硫黄、亜硫酸塩、亜硫酸、とりわけ二酸化硫黄は転炉ガスや硫化鉱の焙焼により大量にしかも安価に供給できるため好ましい。還元性硫黄化合物とは、後述する鉄塩添加による反応機構から、Fe3+の酸化還元標準電極電位である0.77Vより低い酸化還元電位を有する硫黄化合物をいう。 After separating the platinum groups, selenium is reduced and recovered. Reducing agents used are reducing sulfur compounds in terms of price and efficiency. Specifically, sulfur dioxide, sulfites, and sulfurous acid, especially sulfur dioxide, are produced in large quantities by roasting furnace gas and sulfide ore. It is preferable because it can be supplied at low cost. The reducing sulfur compound refers to a sulfur compound having an oxidation-reduction potential lower than 0.77 V, which is the redox standard electrode potential of Fe 3+ , due to the reaction mechanism due to the addition of iron salt, which will be described later.

二酸化硫黄で液中のセレンを還元する時、二酸化硫黄が溶液に溶けた後にセレンを還元する。そのため溶液の温度は低い方が溶解度の関係で有利であるが、セレンは70℃未満では赤色セレンもしくは無定形セレンとして存在する。この状態では含水率が高い、濾過速度が遅いといった問題が生じるので液温は70℃以上が好ましい。 When reducing selenium in a liquid with sulfur dioxide, the selenium is reduced after the sulfur dioxide is dissolved in the solution. Therefore, the lower the temperature of the solution, the more advantageous it is in terms of solubility, but selenium exists as red selenium or amorphous selenium below 70 ° C. In this state, problems such as a high water content and a slow filtration rate occur, so the liquid temperature is preferably 70 ° C. or higher.

二酸化硫黄の溶解度が小さいと反応効率が下がる。気体として供給された二酸化硫黄が溶液に十分溶解する前に排出されてしまうからである。そもそも亜セレン酸は気体の二酸化硫黄から直接電子を受け取るより、一度溶解した亜硫酸イオンや二酸化硫黄水和物から電子を受領しやすい傾向がある。亜硫酸ナトリウム等の固体で供給しても強酸性条件下では直ちに二酸化硫黄として気化して逸損する。 If the solubility of sulfur dioxide is low, the reaction efficiency will decrease. This is because the sulfur dioxide supplied as a gas is discharged before it is sufficiently dissolved in the solution. In the first place, selenous acid tends to receive electrons from once dissolved sulfite ion or sulfur dioxide hydrate rather than directly receiving electrons from gaseous sulfur dioxide. Even if it is supplied as a solid such as sodium sulfite, it is immediately vaporized as sulfur dioxide and lost under strongly acidic conditions.

そこで、本発明において、反応効率を上げるためには鉄塩を添加する。鉄塩は図1に示す経路で機能する。特に二価鉄の場合は直接セレンを還元する効果もある。セレン濃度が低くなったときでも鉄(III)イオンが二酸化硫黄や亜硫酸イオンから電子を受け取り、生じた鉄(II)イオンがセレンを還元する。鉄(III)は気体の二酸化硫黄からも水溶液中の二酸化硫黄のいずれからも効率的に電子を受容する。そのため、鉄塩は二価でも三価でも良い。また、鉄塩を添加するタイミングは、還元性硫黄化合物の供給開始前、開始時、又は開始後のいずれでも良い。 Therefore, in the present invention, an iron salt is added in order to increase the reaction efficiency. Iron salts function in the pathway shown in FIG. Especially in the case of ferrous iron, it also has the effect of directly reducing selenium. Even when the selenium concentration is low, iron (III) ions receive electrons from sulfur dioxide and sulfite ions, and the generated iron (II) ions reduce selenium. Iron (III) efficiently accepts electrons from both gaseous sulfur dioxide and sulfur dioxide in aqueous solution. Therefore, the iron salt may be divalent or trivalent. The timing of adding the iron salt may be before, at the start, or after the start of the supply of the reducing sulfur compound.

鉄塩が還元反応を促進する理由は以下のように推測される。
すなわち、亜セレン酸は比較的軟らかい酸である。これに対し鉄(III)イオンは硬い酸である。そのため中間的な軟らかさの二酸化硫黄や亜硫酸イオンで還元する時、十分に亜セレン酸が存在するのであれば鉄塩を添加する効果は小さい。しかし、セレン濃度が20g/L以下になると気体の二酸化硫黄から直接還元されるセレンが減り、鉄(III)イオンを介した還元が目立つようになる。
The reason why the iron salt promotes the reduction reaction is presumed as follows.
That is, selenous acid is a relatively soft acid. In contrast, iron (III) ions are hard acids. Therefore, when reducing with intermediate soft sulfur dioxide or sulfite ion, the effect of adding an iron salt is small if sufficient selenous acid is present. However, when the selenium concentration is 20 g / L or less, the amount of selenium directly reduced from the gaseous sulfur dioxide decreases, and the reduction via iron (III) ions becomes conspicuous.

セレンの絶対量が多い時は目立たないが、鉄イオンを介した還元は効率的である。特に、セレン濃度が20g/L以下になる場合鉄イオンを介した還元が目立つようになる。そのため反応後期になって還元速度は低下しないばかりか上昇する。 It is not noticeable when the absolute amount of selenium is large, but reduction via iron ions is efficient. In particular, when the selenium concentration is 20 g / L or less, the reduction via iron ions becomes conspicuous. Therefore, the reduction rate does not decrease but also increases in the latter stage of the reaction.

このセレンの還元速度の改善が目立つようになる、セレン濃度が20g/L以下に達した時に鉄塩、特に二価の鉄塩である硫酸第一鉄又は硫酸第一鉄水和物を添加しても良い。とりわけ、硫酸第一鉄7水和物は非常に安価であるのでコストの面で有効である。さらには投入した瞬間に鉄(II)による亜セレン酸の還元が生じる効果もある。
鉄塩は、鉄に換算して80mg/L以上になるように添加する場合、効果が顕著に表れる。
This improvement in the reduction rate of selenium becomes noticeable. When the selenium concentration reaches 20 g / L or less, iron salts, especially ferrous sulfate or ferrous sulfate hydrate, which are divalent iron salts, are added. You may. In particular, ferrous sulfate heptahydrate is very inexpensive and therefore effective in terms of cost. Furthermore, there is also the effect that the reduction of selenous acid by iron (II) occurs at the moment of injection.
When the iron salt is added so as to be 80 mg / L or more in terms of iron, the effect is remarkable.

セレンを含有する水溶液にパラジウム(II)、ロジウム(III)、金(III)、白金(IV)等の貴金属類が含まれる場合、鉄(II)イオンはパラジウム(II)、ロジウム(III)、金(III)、白金(IV)も還元してこれらの金属の沈殿を生成し、回収するセレンの不純物になるため、予めこれらの貴金属類のイオンは除いておくことが好ましい。貴金属類イオンの総量が100mg/L以下としておくことが好ましい。 When the selenium-containing aqueous solution contains precious metals such as palladium (II), rhodium (III), gold (III), and platinum (IV), the iron (II) ion is palladium (II), rhodium (III), Since gold (III) and platinum (IV) are also reduced to form a precipitate of these metals and become an impurity of selenium to be recovered, it is preferable to remove ions of these precious metals in advance. The total amount of precious metal ions is preferably 100 mg / L or less.

セレンを含有する水溶液にテルルも共存する場合、セレン濃度が3g/L程度に達するとテルルの沈殿も始まる。テルルはセレンの不純物となるため、混入は好ましくない。そこで、セレン濃度が3g/L程度に達すると二酸化硫黄の供給を停止し、系内の鉄イオンを介した還元によってセレンを沈殿させることが好ましい。 When tellurium also coexists in an aqueous solution containing selenium, tellurium begins to precipitate when the selenium concentration reaches about 3 g / L. Tellurium is an impurity in selenium, so mixing is not desirable. Therefore, when the selenium concentration reaches about 3 g / L, it is preferable to stop the supply of sulfur dioxide and precipitate selenium by reduction via iron ions in the system.

テルルは鉄(II)イオンによる還元を受けないためセレンはさらに低濃度に達するまで還元される。反応系内の二酸化硫黄もしくは亜硫酸が消失するまで還元は進行しセレンの回収効率が改善される。 Tellurium is not reduced by iron (II) ions, so selenium is reduced until even lower concentrations are reached. Reduction proceeds until sulfur dioxide or sulfurous acid in the reaction system disappears, and the recovery efficiency of selenium is improved.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited thereto.

(実験例1)
銅製錬から回収された電解スライムを硫酸により銅を除いた。この電解スライムに濃塩酸と60%過酸化水素水を添加して溶解し、固液分離してPLSを得た。PLSを6℃まで冷却して鉛等の卑金属分を沈殿除去した。次に、DBC(ジブチルカルビトール)とPLSを混合して金を抽出した。
次に、金抽出後のPLSを70〜75℃に加温し、二酸化硫黄と空気の混合ガス(二酸化硫黄濃度5〜20%)をパラジウム濃度が20mg/L以下になるまで吹き込んだ。ガスの供給を停止し沈殿した白金族類を除き表1に示す液を得た。
次に、調製した液を300ml分取した。この液に、二酸化硫黄と空気の混合ガス(二酸化硫黄濃度5〜20%)の供給開始と同時に硫酸第一鉄7水和物(和光純薬工業社製、特級)を0.5〜30g添加して二酸化硫黄と空気の混合ガス(二酸化硫黄含量8〜20%)により還元を行った。20分毎に10mlサンプルを分取した。適宜純水を添加して反応液の体積を一定に保った。
採取した液は濾過した後に希塩酸で25倍希釈してICP−OES(セイコーインスツル社製SPS−3100)により各種成分濃度を測定した。測定はイットリウムを内部標準元素として行った。結果を図2に示す。サンプリングにより元素濃度は低下するため、還元を受けて沈殿しないヒ素をトレーサーとして濃度を補正した値を示している。図中の凡例は鉄塩の投入量を示す。
(Experimental Example 1)
Copper was removed from the electrolytic slime recovered from copper smelting with sulfuric acid. Concentrated hydrochloric acid and 60% hydrogen peroxide solution were added to this electrolytic slime to dissolve it, and solid-liquid separation was obtained to obtain PLS. The PLS was cooled to 6 ° C. to precipitate and remove base metals such as lead. Next, DBC (dibutyl carbitol) and PLS were mixed to extract gold.
Next, the PLS after gold extraction was heated to 70 to 75 ° C., and a mixed gas of sulfur dioxide and air (sulfur dioxide concentration 5 to 20%) was blown until the palladium concentration became 20 mg / L or less. The supply of gas was stopped and the precipitated platinum groups were removed to obtain the liquids shown in Table 1.
Next, 300 ml of the prepared liquid was taken. 0.5 to 30 g of ferrous sulfate heptahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) was added to this liquid at the same time as the supply of a mixed gas of sulfur dioxide and air (sulfur dioxide concentration 5 to 20%) was started. Then, reduction was carried out with a mixed gas of sulfur dioxide and air (sulfur dioxide content 8 to 20%). A 10 ml sample was taken every 20 minutes. Pure water was added as appropriate to keep the volume of the reaction solution constant.
The collected liquid was filtered, diluted 25-fold with dilute hydrochloric acid, and the concentrations of various components were measured by ICP-OES (SPS-3100 manufactured by Seiko Instruments Inc.). The measurement was performed using yttrium as an internal standard element. The results are shown in FIG. Since the element concentration decreases due to sampling, the value is shown with the concentration corrected using arsenic, which is reduced and does not precipitate, as a tracer. The legend in the figure shows the amount of iron salt input.

Figure 0006948910
Figure 0006948910

セレン濃度の経時変化を図2に示す。硫酸第一鉄7水和物を添加すれば還元速度が改善されたことが分かる。特に還元反応が進行してセレン濃度が低下すると添加効果が大きい。 The change over time in the selenium concentration is shown in FIG. It can be seen that the reduction rate was improved by adding ferrous sulfate heptahydrate. In particular, when the reduction reaction proceeds and the selenium concentration decreases, the addition effect is large.

セレンの濃度が20g/L以下になると図1に示した反応機構が主反応として作用する。そのため、セレン濃度が20g/Lに達した時に二価の鉄塩を添加しても良い。二酸化硫黄による還元が困難になったセレン濃度の時に二価の鉄塩を投入すると鉄塩自身の還元能によりセレン濃度が低下する効果も期待できる。 When the concentration of selenium is 20 g / L or less, the reaction mechanism shown in FIG. 1 acts as the main reaction. Therefore, a divalent iron salt may be added when the selenium concentration reaches 20 g / L. If a divalent iron salt is added when the selenium concentration is difficult to reduce with sulfur dioxide, the effect of lowering the selenium concentration can be expected due to the reducing ability of the iron salt itself.

添加する鉄塩の量が多い場合はセレンが20g/L以上であっても効果が認められる。図2における硫酸第一鉄7水和物を15g投入した時が典型であり、その時の鉄濃度は10g/Lであった。 When the amount of iron salt to be added is large, the effect is recognized even if the amount of selenium is 20 g / L or more. A typical case was when 15 g of ferrous sulfate heptahydrate in FIG. 2 was added, and the iron concentration at that time was 10 g / L.

Claims (10)

セレンを含有する水溶液からセレンを回収する方法であって、前記セレンを含有する水溶液に還元性硫黄化合物を供給してセレンを沈殿させるにあたり、鉄塩を添加することを特徴とするセレンの回収方法。 A method for recovering selenium from an aqueous solution containing selenium, which comprises adding an iron salt when supplying a reducing sulfur compound to the aqueous solution containing selenium to precipitate selenium. .. 前記鉄塩は硫酸第一鉄又は硫酸第一鉄水和物のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載のセレンの回収方法。 The method for recovering selenium according to claim 1, wherein the iron salt is either ferrous sulfate or ferrous sulfate hydrate. 前記還元性硫黄化合物は、二酸化硫黄、亜硫酸塩、亜硫酸のうちいずれか一種類以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載のセレンの回収方法。 The method for recovering selenium according to claim 1 or 2, wherein the reducing sulfur compound is one or more of sulfur dioxide, sulfites, and sulfurous acid. 前記鉄塩は、鉄に換算して80mg/L以上になるように添加することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセレンの回収方法。 The method for recovering selenium according to any one of claims 1 to 3, wherein the iron salt is added so as to be 80 mg / L or more in terms of iron. 前記鉄塩は前記セレンを含有する水溶液中のセレンが20g/L以下に達した時に添加することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のセレンの回収方法。 The method for recovering selenium according to any one of claims 1 to 4, wherein the iron salt is added when the amount of selenium in the aqueous solution containing the selenium reaches 20 g / L or less. 前記セレンを含有する水溶液は、銅製錬の電解精製工程で生じる電解スライムを酸化溶解後、金、白金、パラジウム、ロジウムをその含有量の合計が100mg/L以下に達するまで除いた液であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のセレンの回収方法。 The selenium-containing aqueous solution is a solution obtained by oxidizing and dissolving the electrolytic slime produced in the electrolytic refining step of copper refining, and then removing gold, platinum, palladium, and rhodium until the total content reaches 100 mg / L or less. The method for recovering selenium according to any one of claims 1 to 5. 前記セレンを含有する水溶液は塩酸酸性であり、セレンは亜セレン酸として含有されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のセレンの回収方法。 The method for recovering selenium according to any one of claims 1 to 6, wherein the aqueous solution containing selenium is acidic with hydrochloric acid, and selenium is contained as selenous acid. 前記鉄塩は鉄として10g/L以上となるように添加することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のセレンの回収方法。 The method for recovering selenium according to any one of claims 1 to 7, wherein the iron salt is added so as to be 10 g / L or more as iron. 前記セレンを含有する水溶液は溶液を70℃以上に加熱してから、セレンを沈殿させることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のセレンの回収方法。 The method for recovering selenium according to any one of claims 1 to 8, wherein the aqueous solution containing selenium heats the solution to 70 ° C. or higher and then precipitates the selenium. 前記二酸化硫黄を供給してセレンを沈殿する時、セレン濃度が3g/Lに達した時に二酸化硫黄の供給を停止してFe2+で還元することを特徴とする請求項3〜9のいずれかに記載のセレンの回収方法。 Any of claims 3 to 9, wherein when the sulfur dioxide is supplied to precipitate selenium, the supply of sulfur dioxide is stopped and the selenium is reduced with Fe 2+ when the selenium concentration reaches 3 g / L. The method for recovering selenium described in 1.
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