JP7400443B2 - Mutual separation method of platinum group elements - Google Patents

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Description

本発明は、白金族元素の相互分離方法に関し、より詳しくは、白金(Pt)の回収率をより向上させることができる方法に関する。 The present invention relates to a method for mutually separating platinum group elements, and more particularly to a method that can further improve the recovery rate of platinum (Pt).

白金族元素は、資源的に希少な元素で、白金族元素を高濃度で含有する白金鉱石のような天然鉱物での産出は少なく、工業的に生産される白金族元素の原料は、銅、ニッケル、コバルトなどの非鉄金属製錬からの副産物、自動車排ガス処理触媒など各種の使用済み廃触媒などからが大部分を占めている。 Platinum group elements are rare elements in terms of resources, and are rarely produced in natural minerals such as platinum ore, which contain high concentrations of platinum group elements.The raw materials for industrially produced platinum group elements are copper, The bulk of this comes from by-products from the smelting of non-ferrous metals such as nickel and cobalt, as well as various used waste catalysts such as automobile exhaust gas treatment catalysts.

この非鉄金属製錬からの副産物は、製錬原料の中にごく微量含有されている白金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、及びオスミウムなどの白金族元素が、その化学的性質から主金属である銅、ニッケル等の硫化濃縮物及び粗金属の中に濃縮され、さらに電解精製等の主金属回収工程で残滓等として白金族元素を含む貴金属濃縮物の形態で分離されるものである。 By-products from non-ferrous metal smelting are platinum group elements such as platinum, palladium, iridium, rhodium, ruthenium, and osmium, which are contained in very small amounts in the smelting raw materials, and are the main metals due to their chemical properties. It is concentrated in sulfide concentrates and crude metals such as copper and nickel, and is further separated in the form of precious metal concentrates containing platinum group elements as residues in the main metal recovery process such as electrolytic refining.

この濃縮物には、主金属である銅、ニッケル等と共に、他の構成元素である金、銀等の貴金属、セレン、テルル等のVI族元素、ヒ素等のV族元素が、白金族元素に比べて高含有量で共存するのが通常である。その後、金、銀の回収を経て、不純物元素を含む白金族元素含有物が得られ、白金族元素の分離回収が行われる。白金族元素含有物から白金族元素を工業的に分離する方法では、通常は一旦液中に浸出してから溶媒抽出、吸着剤などの分離技術を用いて相互分離及び精製して回収される。 In this concentrate, along with the main metals such as copper and nickel, other constituent elements such as precious metals such as gold and silver, group VI elements such as selenium and tellurium, and group V elements such as arsenic are combined into platinum group elements. Generally, they coexist in a relatively high content. Thereafter, gold and silver are recovered to obtain a platinum group element-containing material containing impurity elements, and the platinum group elements are separated and recovered. In a method for industrially separating platinum group elements from platinum group element-containing materials, the platinum group elements are usually leached into a liquid and then mutually separated and purified using separation techniques such as solvent extraction and adsorbent, and then recovered.

ここで、特許文献1には、不純物元素を含む白金族元素含有物から白金族元素を相互分離する方法であって、安全性の高い化合物と工程を用いて、母液中の白金族元素に対する不純物元素の含有比率の上昇とクロロ錯体の分解とを防止し、不純物元素を効果的に除去して、かつパラジウム(Pd)、白金(Pt)、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)を製品化できる純度で相互分離する方法が示されている。具体的に、図4に示すフローによりPGMconc(アノードスライムを処理して貴金属を濃縮したもの)を処理することで、白金族元素を製品化できる純度で相互分離することが可能となっている。 Here, Patent Document 1 describes a method for mutually separating platinum group elements from a platinum group element-containing material containing impurity elements, using a highly safe compound and process to remove impurities from platinum group elements in a mother liquor. It prevents the increase in the content ratio of elements and the decomposition of chloro complexes, effectively removes impurity elements, and removes palladium (Pd), platinum (Pt), iridium (Ir), ruthenium (Ru), and rhodium (Rh). ) are shown to be mutually separated at a purity that can be commercialized. Specifically, by processing PGMconc (noble metals are concentrated by processing anode slime) according to the flow shown in FIG. 4, it is possible to mutually separate platinum group elements at a purity that can be commercialized.

しかしながら、特許文献1に開示の方法では、図4中に記載のBi-SX抽残液中のPtを100としたとき、Bi-SX抽残液を酸化中和工程で処理して得られる酸化中和後液中のPtは65程度である。そのため、Ptの回収率をより向上させるために、フローの最終段階で、Ru残渣溶解液を酸化中和して得られる酸化中和後液をPt精製工程に戻し入れるといった処理(図4中のフロー矢印X)が必要となる。 However, in the method disclosed in Patent Document 1, when Pt in the Bi-SX raffinate shown in FIG. 4 is 100, the oxidized Pt in the solution after neutralization is about 65. Therefore, in order to further improve the Pt recovery rate, in the final stage of the flow, the Ru residue solution is oxidized and neutralized, and the resulting oxidized and neutralized solution is returned to the Pt purification process (see Figure 4). Flow arrow X) is required.

ただし、IrRuRh澱物中に含まれるPtについては、Ru浸出工程、塩酸溶解工程、酸化中和工程を経るなかでロスが発生し、上述のように戻し入れるルートを備えていても、Pt精製工程に導入されるPtは90未満(Bi-SX抽残液中のPtを100としたとき)に留まっていた。 However, as for Pt contained in the IrRuRh precipitate, loss occurs during the Ru leaching process, hydrochloric acid dissolution process, and oxidation neutralization process, and even if the route for returning it as described above is provided, the Pt purification process The amount of Pt introduced into the sample remained at less than 90 (when Pt in the Bi-SX raffinate was taken as 100).

特開2005-097695号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-097695

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、不純物元素を含む白金族元素含有物から白金族元素を相互分離する方法において、白金(Pt)の回収率を向上させることができる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 circumstances, and is capable of improving the recovery rate of platinum (Pt) in a method for mutually separating platinum group elements from a platinum group element-containing material containing impurity elements. The purpose is to provide a method.

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、不純物元素を含む白金族元素含有物を塩酸で浸出して得られた浸出液に対して溶媒抽出処理を施し、その抽出残液に塩化カリウムを所定の割合で添加して沈澱物を生成させることで、その沈澱物中にPtを効果的に移行させることができ、Ptの回収率を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have made extensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the leachate obtained by leaching the platinum group element containing impurity elements with hydrochloric acid is subjected to solvent extraction treatment, and potassium chloride is added at a predetermined ratio to the extraction residue to form a precipitate. The inventors have discovered that by doing so, Pt can be effectively transferred into the precipitate and the recovery rate of Pt can be improved, and the present invention has been completed.

(1)本発明の第1の発明は、不純物元素を含む白金族元素含有物から白金族元素を相互分離する方法であって、前記白金族元素含有物を塩酸溶液に懸濁し酸化剤を添加して浸出に付し、白金族元素を含む浸出生成液を得る浸出工程と、前記浸出生成液に対して溶媒抽出処理を施す溶媒抽出工程と、前記溶媒抽出処理により得られる抽出残液に、塩化カリウムを該抽出残液中で20g/L以上となるように添加して沈澱物を生成するケーキ化工程と、を含む、白金族元素の相互分離方法である。 (1) The first invention of the present invention is a method for mutually separating platinum group elements from a platinum group element-containing material containing impurity elements, wherein the platinum group element-containing material is suspended in a hydrochloric acid solution and an oxidizing agent is added. a leaching step to obtain a leached product solution containing a platinum group element, a solvent extraction step in which the leached product solution is subjected to a solvent extraction process, and an extraction residue obtained by the solvent extraction process, This is a method for mutually separating platinum group elements, including a caking step in which potassium chloride is added to the extraction residue at a concentration of 20 g/L or more to form a precipitate.

(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、前記ケーキ化工程では、前記塩化カリウムを前記抽出残液中で80g/L以下となるように添加する、白金族元素の相互分離方法である。 (2) A second invention of the present invention is the mutual interaction of platinum group elements in the first invention, wherein in the caking step, the potassium chloride is added to the extraction residue in an amount of 80 g/L or less. This is a separation method.

(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記溶媒抽出工程は、前記浸出生成液をジエチレングリコールジブチルエーテルと接触させて溶媒抽出に付し、不純物元素を含む有機相と抽出残液を形成する第1工程と、得られる抽出残液を硫化アルキルと接触させて溶媒抽出に付し、パラジウムを抽出した後、逆抽出して、パラジウムを含む逆抽出生成液と抽出残液を形成する第2工程と、前記第2工程で得られる抽出残液とビス(2-エチルへキシル)リン酸と接触させて溶媒抽出に付し、陽イオン型不純物元素を含む有機相と抽出残液を形成する第3工程と、を有し、前記第3工程で得られる抽出残液を前記ケーキ化工程に供する、白金族元素の相互分離方法である。 (3) In the third invention of the present invention, in the first or second invention, the solvent extraction step includes contacting the leaching product solution with diethylene glycol dibutyl ether and subjecting it to solvent extraction, and extracting organic matter containing impurity elements. The first step is to form a phase and an extraction residue, and the resulting extraction residue is brought into contact with an alkyl sulfide and subjected to solvent extraction to extract palladium, and then back-extracted to form a back-extraction product solution containing palladium. a second step of forming an extraction residue; the extraction residue obtained in the second step is brought into contact with bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid and subjected to solvent extraction; This method includes a third step of forming a phase and an extraction residue, and the extraction residue obtained in the third step is subjected to the caking step.

(4)本発明の第4の発明は、第1又は第2の発明において、前記溶媒抽出工程は、前記浸出生成液をジエチレングリコールジブチルエーテルと接触させて溶媒抽出に付し、不純物元素を含む有機相と抽出残液を形成する第1工程と、得られる抽出残液を硫化アルキルと接触させて溶媒抽出に付し、パラジウムを抽出した後、逆抽出して、パラジウムを含む逆抽出生成液と抽出残液を形成する第2工程と、を有し、前記第2工程で得られる抽出残液を前記ケーキ化工程に供する、白金族元素の相互分離方法である。 (4) In the fourth invention of the present invention, in the first or second invention, the solvent extraction step includes contacting the leaching product solution with diethylene glycol dibutyl ether and subjecting it to solvent extraction, and extracting organic matter containing impurity elements. The first step is to form a phase and an extraction residue, and the resulting extraction residue is brought into contact with an alkyl sulfide and subjected to solvent extraction to extract palladium, and then back-extracted to form a back-extraction product solution containing palladium. and a second step of forming an extraction residue, and the extraction residue obtained in the second step is subjected to the caking step.

(5)本発明の第5の発明は、第1乃至第4のいずれかの発明において、さらに、前記ケーキ化工程で得られる沈澱物に含まれる白金を精製する白金精製工程を含む、白金族元素の相互分離方法である。 (5) A fifth invention of the present invention is a platinum group metal refining process according to any one of the first to fourth inventions, further comprising a platinum refining process of refining platinum contained in the precipitate obtained in the caking process. This is a method of mutually separating elements.

(6)本発明の第6の発明は、第1乃至第5のいずれかの発明において、さらに、前記ケーキ化工程で得られる沈澱物を濾過分離して生成する濾液のpHを5~12に調整し、酸化剤を添加して加水分解に付し、イリジウム、ルテニウム及びロジウムを含む沈澱物を生成する酸化中和工程と、前記酸化中和工程で得られる沈澱物をpH12以上のアルカリ水溶液中で酸化剤を添加して浸出に付し、イリジウム及びロジウムを含む残渣とルテニウム浸出生成液を生成するルテニウム浸出工程と、前記ルテニウム浸出工程で得られる残渣を塩酸溶液に溶解して得られるイリジウム及びロジウムを含む水溶液を、リン酸トリブチルと接触させて溶媒抽出に付し、イリジウムを抽出した後、逆抽出して、イリジウムを含む逆抽出生成液とロジウムを含む抽出残液を生成するイリジウム抽出工程と、を含む、白金族元素の相互分離方法である。 (6) A sixth invention of the present invention is the method according to any one of the first to fifth inventions, further comprising adjusting the pH of the filtrate produced by filtering and separating the precipitate obtained in the caking step to 5 to 12. An oxidation-neutralization step in which the precipitates containing iridium, ruthenium, and rhodium are produced by adding an oxidizing agent and subjecting them to hydrolysis; a ruthenium leaching step in which an oxidizing agent is added and leached to produce a residue containing iridium and rhodium and a ruthenium leaching product solution; and iridium and rhodium obtained by dissolving the residue obtained in the ruthenium leaching step in a hydrochloric acid solution. An iridium extraction process in which an aqueous solution containing rhodium is brought into contact with tributyl phosphate and subjected to solvent extraction to extract iridium, and then back extracted to produce a back extraction product solution containing iridium and an extraction residue containing rhodium. A method for mutually separating platinum group elements, comprising:

(7)本発明の第7の発明は、第4の発明において、さらに、前記ケーキ化工程で得られる沈澱物を濾過分離して生成する濾液のpHを5~12に調整し、酸化剤を添加して加水分解に付し、イリジウム、ルテニウム及びロジウムを含む沈澱物を生成する酸化中和工程と、前記酸化中和工程で得られる沈澱物をpH12以上のアルカリ水溶液中で酸化剤を添加して浸出に付し、イリジウム及びロジウムを含む残渣とルテニウム浸出生成液を生成するルテニウム浸出工程と、前記ルテニウム浸出工程で得られる残渣を塩酸溶液に溶解して得られるイリジウム及びロジウムを含む水溶液を、リン酸トリブチルと接触させて溶媒抽出に付し、イリジウムを抽出した後、逆抽出して、イリジウムを含む逆抽出生成液とロジウムを含む抽出残液を生成するイリジウム抽出工程と、前記イリジウム抽出工程で得られる抽出残液を、ビス(2-エチルヘキシル)リン酸と接触させて溶媒抽出に付し、陽イオン型不純物元素を含む有機相と抽出残液とを形成し、不純物を除去する不純物除去工程と、を含む、白金族元素の相互分離方法である。 (7) In the seventh aspect of the present invention, in the fourth aspect, the pH of the filtrate produced by separating the precipitate obtained in the caking step by filtration is adjusted to 5 to 12, and the oxidizing agent is added to the filtrate. An oxidative neutralization step in which a precipitate containing iridium, ruthenium and rhodium is produced by adding and hydrolyzing the precipitate, and an oxidizing agent is added to the precipitate obtained in the oxidative neutralization step in an alkaline aqueous solution with a pH of 12 or higher. A ruthenium leaching step in which a ruthenium leaching process is performed to produce a residue containing iridium and rhodium and a ruthenium leaching product solution, and an aqueous solution containing iridium and rhodium obtained by dissolving the residue obtained in the ruthenium leaching process in a hydrochloric acid solution, an iridium extraction step of contacting with tributyl phosphate and subjecting it to solvent extraction to extract iridium, and then back-extracting it to produce a back-extraction product solution containing iridium and an extraction residual solution containing rhodium; and the iridium extraction step. Impurity removal involves bringing the resulting extraction residue into contact with bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid and subjecting it to solvent extraction to form an organic phase containing cationic impurity elements and an extraction residue to remove impurities. A method for mutually separating platinum group elements, comprising the steps of:

本発明によれば、不純物元素を含む白金族元素含有物から白金族元素を相互分離する方法において、白金(Pt)の回収率を向上させることができる。 According to the present invention, the recovery rate of platinum (Pt) can be improved in a method for mutually separating platinum group elements from a platinum group element-containing material containing impurity elements.

白金族元素の相互分離方法の流れの一例を示す工程図である。FIG. 2 is a process diagram showing an example of the flow of a method for mutually separating platinum group elements. 白金族元素の相互分離方法の流れの他の一例を示す工程図である。FIG. 3 is a process diagram showing another example of the flow of the method for mutually separating platinum group elements. 白金族元素の相互分離方法の流れの他の一例を示す工程図である。FIG. 3 is a process diagram showing another example of the flow of the method for mutually separating platinum group elements. 従来の白金族元素の相互分離方法の流れを示す工程図である。1 is a process diagram showing the flow of a conventional method for mutually separating platinum group elements.

以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。また、本明細書において、「X~Y」(X、Yは任意の数値)と表現する場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」であることを意味する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail. Note that the present invention is not limited to the following embodiments, and various changes can be made without changing the gist of the present invention. Furthermore, in this specification, when expressed as "X to Y" (X and Y are arbitrary numerical values), it means "more than or equal to X and less than or equal to Y" unless otherwise specified.

本発明に係る白金族元素の相互分離方法(以下、単に「相互分離方法」ともいう)は、不純物元素を含む白金族元素含有物から白金族元素を相互分離する方法である。 The method for mutually separating platinum group elements according to the present invention (hereinafter also simply referred to as "mutual separation method") is a method for mutually separating platinum group elements from a platinum group element-containing material containing impurity elements.

不純物元素を含む白金族元素含有物は、特に限定されず、銅、ニッケル、コバルト等の非鉄金属製錬からの副産物、自動車排ガス処理触媒等の各種の使用済み廃触媒等から得られる種々の不純物元素を含む白金族元素の濃縮物等を用いることができる。不純物元素は、主金属である銅、ニッケル、コバルト、鉄等と共に、他の構成元素である金、銀、鉛、スズ、セレン、テルル、ヒ素、アンチモン、ビスマス、等が挙げられる。このような不純物元素を含む白金族元素含有物としては、例えば、アノードスライムを処理して貴金属を濃縮したもの(PGMconc)等が挙げられる。 Platinum group element-containing materials containing impurity elements are not particularly limited, and include various impurities obtained from by-products from smelting of non-ferrous metals such as copper, nickel, and cobalt, various used waste catalysts such as automobile exhaust gas treatment catalysts, etc. Concentrates of platinum group elements containing the elements can be used. Examples of impurity elements include main metals such as copper, nickel, cobalt, and iron, as well as other constituent elements such as gold, silver, lead, tin, selenium, tellurium, arsenic, antimony, and bismuth. Examples of platinum group element-containing materials containing such impurity elements include those obtained by processing anode slime to concentrate noble metals (PGMconc).

具体的に、この相互分離方法は、白金族元素含有物を塩酸溶液により浸出して白金族元素を含む浸出生成液を得る浸出工程と、浸出生成液に対して溶媒抽出処理を施す溶媒抽出工程と、溶媒抽出処理により得られる抽出残液に塩化カリウムを添加してケーキ(沈澱物)を生成するケーキ化工程と、を含む。 Specifically, this mutual separation method includes a leaching step in which a platinum group element-containing material is leached with a hydrochloric acid solution to obtain a leaching product solution containing a platinum group element, and a solvent extraction step in which a solvent extraction process is performed on the leaching product solution. and a caking step of adding potassium chloride to the extraction residue obtained by the solvent extraction treatment to form a cake (precipitate).

このような方法によれば、溶媒抽出工程を経て得られる抽出残液に含まれる白金(Pt)の大部分(9割以上の割合)を沈澱物中に移行させることができ、Ptの回収率を効率的にかつ効果的に向上させることができる。また、従来の方法(例えば特許文献1に開示の方法)では、抽出残液に対して酸化中和処理を施して得られる処理後液(酸化中和後液)中にPtを濃縮し、その濃縮液を白金精製の工程に戻し入れるといった処理が必要となるが、それに対して本発明に係る方法によれば、そのような処理が不要となり、全体のプロセスとして工程の簡略化が可能となり、効率性を高めることができる。 According to such a method, most of the platinum (Pt) contained in the extraction residue obtained through the solvent extraction step (90% or more) can be transferred into the precipitate, and the recovery rate of Pt can be increased. can be improved efficiently and effectively. In addition, in conventional methods (for example, the method disclosed in Patent Document 1), Pt is concentrated in the post-treatment solution (post-oxidation-neutralization solution) obtained by subjecting the extraction residual solution to oxidation-neutralization treatment. A process such as returning the concentrated liquid to the platinum refining process is required, but the method of the present invention eliminates the need for such a process, making it possible to simplify the overall process. Efficiency can be increased.

図1は、白金族元素の相互分離方法の流れの一例を示す工程図である。上述したように、例えば、不純物元素を含む白金族元素含有物としては、アノードスライムを処理して貴金属を濃縮したもの(PGMconc)を用いることができる。なお、図2は、白金族元素の相互分離方法の流れの他の一例を示す工程図であり、図1に示す態様と、溶媒抽出工程S2における処理の流れの点で相違する。 FIG. 1 is a process diagram showing an example of the flow of a method for mutually separating platinum group elements. As described above, for example, as the platinum group element-containing substance containing impurity elements, anode slime treated to concentrate noble metals (PGMconc) can be used. Note that FIG. 2 is a process diagram showing another example of the flow of the method for mutually separating platinum group elements, and is different from the embodiment shown in FIG. 1 in terms of the processing flow in the solvent extraction step S2.

[白金族元素含有物の浸出工程]
本発明に係る相互分離方法では、不純物元素を含む白金族元素含有物(PGMconc)に対して、塩酸溶液を用いた浸出工程S1を行う。具体的に、浸出工程S1では、不純物元素を含む白金族元素含有物を塩酸溶液に懸濁し、酸化剤を添加して浸出処理に付し、白金族元素を含む浸出生成液を得る。
[Leaching process of platinum group element-containing substances]
In the mutual separation method according to the present invention, a platinum group element-containing material (PGMconc) containing impurity elements is subjected to a leaching step S1 using a hydrochloric acid solution. Specifically, in the leaching step S1, a platinum group element-containing material containing impurity elements is suspended in a hydrochloric acid solution, an oxidizing agent is added, and the suspension is subjected to leaching treatment to obtain a leaching product liquid containing a platinum group element.

処理対象である白金族元素含有物は、通常、金属状又は硫化物状の形態で白金族元素を含有することから、浸出工程S1において塩酸溶液の存在下で酸化剤を作用させて処理することで、有効に白金族元素を溶解することができる。 Since the platinum group element-containing material to be treated usually contains platinum group elements in the form of metal or sulfide, it is treated by applying an oxidizing agent in the presence of a hydrochloric acid solution in the leaching step S1. Therefore, platinum group elements can be effectively dissolved.

具体的に、浸出工程S1では、白金族元素含有物を、塩酸を含む水溶液に懸濁させ、これに酸化剤を添加する。ここで、塩酸溶液は、初めから水溶液中に共存させてもよいが、原料が硫化物である場合には塩素と水との反応により化学的に生成させてもよい。浸出工程においては、通常、白金族元素に伴う不純物のうちの鉛及び銀の大部分が塩化物として残渣に残留し、他の元素はいずれも塩化物又はクロロ錯体として溶解する。 Specifically, in the leaching step S1, a platinum group element-containing material is suspended in an aqueous solution containing hydrochloric acid, and an oxidizing agent is added thereto. Here, the hydrochloric acid solution may be made to coexist in the aqueous solution from the beginning, but if the raw material is a sulfide, it may be chemically generated by a reaction between chlorine and water. In the leaching process, most of the impurities associated with the platinum group elements, lead and silver, remain in the residue as chlorides, and all other elements are dissolved as chlorides or chloro complexes.

酸化剤としては、特に限定されず、例えば、硝酸、過酸化水素、塩素酸塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、塩素、臭素酸塩、次亜臭素酸塩、臭素、ペルオキソ硫酸塩等を用いることができる。中でも、コストを考慮すると実用的には、硝酸、過酸化水素、及び塩素から選ばれる少なくとも1種が好ましい。 The oxidizing agent is not particularly limited, and includes, for example, nitric acid, hydrogen peroxide, chlorate, chlorite, hypochlorite, chlorine, bromate, hypobromite, bromine, peroxosulfate. etc. can be used. Among them, from a practical standpoint, at least one selected from nitric acid, hydrogen peroxide, and chlorine is preferable in terms of cost.

浸出処理の条件としては、特に限定されないが、白金族元素を確実にクロロ錯体とすることができる条件とすることが好ましい。例えば、温度は70℃以上とすることが好ましく、懸濁液の液部の塩酸濃度は4mol/L以上にすることが好ましい。後工程の溶媒抽出工程S2(特に、後述する第3工程S23)において白金族元素の加水分解を防止するために、浸出処理において確実にクロロ錯体を形成しておくことが望ましい。 The conditions for the leaching treatment are not particularly limited, but are preferably conditions that can reliably convert the platinum group element into a chloro complex. For example, the temperature is preferably 70° C. or higher, and the hydrochloric acid concentration in the liquid portion of the suspension is preferably 4 mol/L or higher. In order to prevent hydrolysis of the platinum group element in the subsequent solvent extraction step S2 (particularly in the third step S23 described later), it is desirable to form a chloro complex reliably in the leaching treatment.

[溶媒抽出工程]
本発明に係る相互分離方法では、浸出工程S1を経て得られる浸出生成液に対して溶媒抽出処理を施す溶媒抽出工程S2(S2A,S2B)を行う。この溶媒抽出工程S2としては、後述する溶媒抽出処理を行う連続溶媒抽出工程とすることができる。なお、溶媒抽出工程S2Aが第1の実施態様であり、溶媒抽出工程S2Bが第2の実施態様であり、いずれの溶媒抽出処理を行ってもよい。
[Solvent extraction process]
In the mutual separation method according to the present invention, a solvent extraction step S2 (S2A, S2B) is performed in which a leaching product liquid obtained through the leaching step S1 is subjected to a solvent extraction process. This solvent extraction step S2 can be a continuous solvent extraction step in which a solvent extraction process described below is performed. Note that the solvent extraction process S2A is a first embodiment, and the solvent extraction process S2B is a second embodiment, and either solvent extraction process may be performed.

・溶媒抽出工程の第1の実施態様
具体的に、溶媒抽出工程S2Aは、浸出生成液をジエチレングリコールジブチルエーテルと接触させて溶媒抽出に付し第1工程S21と、第1工程S21から得られる抽出残液を硫化アルキルと接触させて溶媒抽出に付す第2工程S22と、第2工程S22から得られる抽出残液とビス(2-エチルへキシル)リン酸と接触させて溶媒抽出に付す第3工程S23と、を有する。
- First embodiment of the solvent extraction step Specifically, the solvent extraction step S2A includes the first step S21 in which the leaching product is brought into contact with diethylene glycol dibutyl ether and subjected to solvent extraction, and the extraction obtained from the first step S21. A second step S22 in which the residual liquid is brought into contact with an alkyl sulfide and subjected to solvent extraction, and a third step S22 in which the extracted residual liquid obtained from the second step S22 is brought into contact with bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid and subjected to solvent extraction. Step S23.

(第1工程)
溶媒抽出工程S2Aにおける第1工程S21は、浸出工程S1で得られる浸出生成液をジエチレングリコールジブチルエーテルと接触させて溶媒抽出に付し、不純物元素を含む有機相と抽出残液を形成する工程である。この第1工程S21では、浸出生成液に含まれる不純物元素のうち、金、スズ、アンチモン、テルル、鉄等の親油性クロロ錯体を形成する元素がほぼ完全に抽出され、さらに3価のヒ素及び4価のセレンも抽出することができる。これによって、不純物元素を効果的に集合分離し除去することができる。
(1st step)
The first step S21 in the solvent extraction step S2A is a step of bringing the leaching product obtained in the leaching step S1 into contact with diethylene glycol dibutyl ether and subjecting it to solvent extraction to form an organic phase containing impurity elements and an extraction residue. . In this first step S21, among the impurity elements contained in the leaching solution, elements that form lipophilic chlorocomplexes such as gold, tin, antimony, tellurium, and iron are almost completely extracted, and trivalent arsenic and Tetravalent selenium can also be extracted. Thereby, impurity elements can be effectively aggregated and separated and removed.

ここで、溶媒抽出処理の対象である浸出生成液の塩酸濃度は、特に限定されないが、4mol/L~9mol/L程度に調整することが好ましい。塩酸濃度が4mol/L未満であると、金以外の不純物の抽出率が大きく低下する。一方で、塩酸濃度が9mol/Lを超えると、ジエチレングリコールジブチルエーテルの水相への溶出が著しく増加する。なお、白金族元素の一部も僅かに抽出され有機相に入るが、上述した濃度範囲の塩酸水溶液を用いて有機相を洗浄処理することで、白金族元素を逆抽出して水相中へ回収することができる。 Here, the concentration of hydrochloric acid in the leaching product liquid to be subjected to the solvent extraction treatment is not particularly limited, but it is preferably adjusted to about 4 mol/L to 9 mol/L. When the hydrochloric acid concentration is less than 4 mol/L, the extraction rate of impurities other than gold is greatly reduced. On the other hand, when the hydrochloric acid concentration exceeds 9 mol/L, the elution of diethylene glycol dibutyl ether into the aqueous phase increases significantly. A small portion of the platinum group elements is also extracted and enters the organic phase, but by washing the organic phase with an aqueous solution of hydrochloric acid in the concentration range mentioned above, the platinum group elements can be back-extracted and transferred into the aqueous phase. It can be recovered.

抽出された不純物元素の有機相からの回収は、特に限定されず公知の方法に従って行うことができる。例えば、蓚酸、亜硫酸ナトリウム等の還元性の水溶液で逆抽出して金を単独分離し、他の不純物元素は水酸化物又は塩基性塩の沈澱として有機相から分離除去することができる。また、逆抽出のpHを-0.2以下に保持することで、金のみを金属として回収し、他の不純物を逆抽出生成液中に溶解した状態で分離することもできる。 Recovery of the extracted impurity elements from the organic phase is not particularly limited and can be performed according to known methods. For example, gold can be isolated by back extraction with a reducing aqueous solution such as oxalic acid or sodium sulfite, and other impurity elements can be separated and removed from the organic phase as precipitates of hydroxides or basic salts. Furthermore, by maintaining the pH of the back extraction at -0.2 or lower, only gold can be recovered as a metal, and other impurities can be separated while being dissolved in the back extraction product liquid.

このような第1工程S21における溶媒抽出処理によって、母液中の白金族元素に対する不純物元素の含有比率の上昇を防止することができる。 Such solvent extraction treatment in the first step S21 can prevent an increase in the content ratio of impurity elements to platinum group elements in the mother liquor.

(第2工程)
溶媒抽出工程S2Aにおける第2工程S22は、第1工程S21で得られる抽出残液を硫化アルキルと接触させて溶媒抽出に付し、パラジウムを抽出した後、逆抽出して、パラジウムを含む逆抽出生成液と抽出残液とを生成する工程である。
(Second process)
In the second step S22 in the solvent extraction step S2A, the extraction residue obtained in the first step S21 is brought into contact with an alkyl sulfide and subjected to solvent extraction to extract palladium, and then back-extracted to obtain a back-extract containing palladium. This is a step of producing a product liquid and an extraction residual liquid.

抽出剤としては、硫化アルキルを用いる。硫化アルキルとしては、特に限定されないが、工業的に市販されている硫化ジヘキシル又は硫化ジオクチルを用いることが好ましく、硫化ジヘキシルを用いることがより好ましい。また、工業的に市販されている類似化合物を用いる場合には、不純物元素との選択性の観点から決定することが必要である。なお、硫化アルキルとしては、例えば、10容量%~50容量%の濃度になるように炭化水素系希釈剤によって希釈して用いることが好ましい。また、抽出時間は3時間以上が好ましい。 Alkyl sulfide is used as the extractant. The alkyl sulfide is not particularly limited, but it is preferable to use industrially available dihexyl sulfide or dioctyl sulfide, and more preferably to use dihexyl sulfide. Furthermore, when using an industrially available analogous compound, it is necessary to determine from the viewpoint of selectivity with respect to impurity elements. Note that the alkyl sulfide is preferably used after being diluted with a hydrocarbon diluent to a concentration of, for example, 10% by volume to 50% by volume. Further, the extraction time is preferably 3 hours or more.

ここで、第1工程S21で得られる抽出残液(第2工程S22での溶媒抽出の対象)のpHは、特に限定されないが、硫化アルキルとの接触に先立って0.5~2.5の範囲に調整しておくことが好ましい。これにより、第1工程S21で得られる抽出残液中に金、セレン、アンチモン、スズ等が残存した場合においても、溶媒抽出の抽出、洗浄、逆抽出の各処理段階でのクラッドの発生に伴って起こる不純物元素の共抽出を防止することができる。処理対象の抽出残液のpHが0.5未満であると、共抽出の防止効果が不十分となり、パラジウムと共に不純物元素が共抽出されやすくなる。一方で、抽出残液のpHが2.5を超えると、ビスマスが沈澱して白金族元素が共沈澱する可能性がある。 Here, the pH of the extraction residue obtained in the first step S21 (target of the solvent extraction in the second step S22) is not particularly limited, but the pH is between 0.5 and 2.5 prior to contact with the alkyl sulfide. It is preferable to adjust it within this range. As a result, even if gold, selenium, antimony, tin, etc. remain in the extraction residue obtained in the first step S21, crud will be generated at each processing stage of solvent extraction, washing, and back extraction. It is possible to prevent the co-extraction of impurity elements that occurs when If the pH of the extraction residue to be treated is less than 0.5, the effect of preventing co-extraction will be insufficient, and impurity elements will be likely to be co-extracted together with palladium. On the other hand, if the pH of the extraction residue exceeds 2.5, bismuth may precipitate and platinum group elements may co-precipitate.

また、処理対象の抽出残液(第1工程S21で得られる抽出残液)中のテルル、アンチモン、スズの残存量が数十mg/Lを超える場合には、その抽出残液中に沈澱物が発生することがあるが、発生した沈澱物は事前に分離してから用いることが望ましい。 In addition, if the remaining amount of tellurium, antimony, and tin in the extraction residue to be treated (extraction residue obtained in the first step S21) exceeds several tens of mg/L, precipitates may be present in the extraction residue. However, it is desirable to separate the generated precipitate before use.

また、処理対象の抽出残液に対するpHの調整にともない、その抽出残液中に溶解していたジエチレングリコールジブチルエーテルの溶解度は、酸濃度の低下に伴って0.n~ng/Lから0.01g/Lまで低下する。このことから、抽出残液中にジエチレングリコールジブチルエーテルの結晶が析出してくるため、浮上分離により効率的に回収することができる。 In addition, as the pH of the extraction residue to be treated is adjusted, the solubility of diethylene glycol dibutyl ether dissolved in the extraction residue decreases to 0.00% as the acid concentration decreases. It decreases from n to ng/L to 0.01 g/L. From this, crystals of diethylene glycol dibutyl ether precipitate in the extraction residue, and can be efficiently recovered by flotation separation.

第2工程S22での溶媒抽出により得られる有機相中のパラジウムについては、例えばアンモニア水により逆抽出することができ、その逆抽出処理によりパラジウムを含む逆抽出生成液が得られる。逆抽出においては、共存不純物元素を分離除去するために、例えば濃度1mol/L~2mol/Lの塩酸で洗浄処理した後に行うことが好ましい。なお、逆抽出により再生される有機相は再度抽出に用いることができる。 Palladium in the organic phase obtained by the solvent extraction in the second step S22 can be back-extracted using, for example, aqueous ammonia, and a back-extraction product liquid containing palladium is obtained by the back-extraction process. In order to separate and remove coexisting impurity elements, back extraction is preferably carried out after washing treatment with, for example, hydrochloric acid at a concentration of 1 mol/L to 2 mol/L. Note that the organic phase regenerated by back extraction can be used for extraction again.

第2工程S22で得られるパラジウムを含む逆抽出生成液からは、公知の方法によって、製品化できる純度のパラジウムを回収することができる(パラジウム精製工程S221)。例えば、塩酸で中和することで純度99.9重量%(金属換算)以上の塩化ジアンミンパラジウム(II)結晶を得ることができる。 From the palladium-containing back-extraction product obtained in the second step S22, palladium of a purity that can be made into a product can be recovered by a known method (palladium purification step S221). For example, diamminepalladium(II) chloride crystals with a purity of 99.9% by weight or higher (metal equivalent) can be obtained by neutralizing with hydrochloric acid.

(第3工程)
溶媒抽出工程S2Aにおける第3工程S23は、第2工程S22で得られる抽出残液をビス(2-エチルへキシル)リン酸と接触させて溶媒抽出に付し、陽イオン型不純物元素を含む有機相と抽出残液とを生成する工程である。第3工程S23では、第2工程S22では分離除去されない、ビスマス、銅、鉛、ニッケル等の陽イオン型不純物元素が抽出され除去される。
(3rd step)
In the third step S23 in the solvent extraction step S2A, the extraction residue obtained in the second step S22 is subjected to solvent extraction by contacting with bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid to remove organic compounds containing cationic impurity elements. This is a step of producing a phase and an extraction residue. In the third step S23, cationic impurity elements such as bismuth, copper, lead, and nickel that are not separated and removed in the second step S22 are extracted and removed.

抽出剤としては、ビス(2-エチルへキシル)リン酸を用いる。第3工程S23での溶媒抽出においては、酸性抽出剤であれば原理的にはいずれの抽出剤であっても使用可能であるが、ビス(2-エチルへキシル)リン酸より酸性の弱い(pKa値が大きい)酸性抽出剤を用いる場合には、各金属イオンの抽出のためにpHを上昇させることが必要となり、その結果ビスマスの加水分解と沈澱発生を招く。一方で、より酸性の強い(pKa値が小さい)酸性抽出剤を用いると、逆抽出が困難となる。 Bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid is used as the extractant. In the solvent extraction in the third step S23, any acidic extractant can be used in principle, but ( When using an acidic extractant (with a large pKa value), it is necessary to increase the pH for extraction of each metal ion, which results in bismuth hydrolysis and precipitation. On the other hand, if a more acidic extractant (lower pKa value) is used, back extraction becomes difficult.

ビス(2-エチルへキシル)リン酸としては、例えば、10容量%~50容量%の濃度になるように炭化水素系希釈剤によって希釈して用いることが好ましい。 Bis(2-ethylhexyl)phosphoric acid is preferably used after being diluted with a hydrocarbon diluent to a concentration of, for example, 10% by volume to 50% by volume.

処理対象の抽出残液(第2工程S22で得られる抽出残液)のpHは、特に限定されないが、2.5~4.5であることが好ましい。抽出残液のpHが2.5未満であると、不純物元素の抽出が不完全になる可能性がある。一方で、抽出残液のpHが4.5を超えると、ビスマスが含まれる場合には沈澱が生成して、クラッドを形成しやすくなる。 The pH of the extraction residue to be treated (the extraction residue obtained in the second step S22) is not particularly limited, but is preferably 2.5 to 4.5. If the pH of the extraction residue is less than 2.5, there is a possibility that the extraction of impurity elements will be incomplete. On the other hand, if the pH of the extraction residue exceeds 4.5 and bismuth is contained, a precipitate will be generated, making it easier to form a cladding.

pHの調整方法としては、特に限定されないが、ビス(2-エチルへキシル)リン酸の一部を予めアルカリ金属塩としたものを用いて行うことが好ましい。具体的には、例えば、第2工程S22で得られる抽出残液とビス(2-エチルへキシル)リン酸とを混合しながら、pH調整剤としてビス(2-エチルへキシル)リン酸のアルカリ金属塩を用いる方法が好ましい。このことは、第2工程S22で得られる抽出残液(処理対象の抽出残液)とビス(2-エチルへキシル)リン酸とを混合しながら、アルカリを添加してpH調整を行うことで、その抽出残液中にビスマスを含有するときにはアルカリが直接ビスマスと反応してオキシ塩化物等の沈澱が発生する可能性があるからである。すなわち、抽出剤中のアルカリ金属イオンと不純物元素イオンとのイオン交換反応を利用して抽出を行うことで、ビスマス化合物の沈澱を防止することができる。 The method for adjusting the pH is not particularly limited, but it is preferable to use bis(2-ethylhexyl)phosphoric acid partially converted into an alkali metal salt in advance. Specifically, for example, while mixing the extraction residue obtained in the second step S22 and bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid, an alkali of bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid is added as a pH adjuster. Preferred is a method using metal salts. This can be done by adding alkali to adjust the pH while mixing the extraction residue obtained in the second step S22 (extraction residue to be treated) and bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid. This is because when the extraction residual liquid contains bismuth, the alkali may directly react with the bismuth to cause precipitation of oxychlorides and the like. That is, by performing extraction using an ion exchange reaction between alkali metal ions and impurity element ions in the extractant, precipitation of the bismuth compound can be prevented.

第3工程S23での溶媒抽出により得られる有機相については、特に限定されないが、逆抽出に先立って、塩化ナトリウム等の中性付近の塩類を含む水溶液で洗浄することが好ましい。これにより、物理的に有機相中に分散及び懸濁した水滴を、水相に回収することができる。なお、ビス(2-エチルへキシル)リン酸には、陰イオンを形成している白金族元素のクロロ錯体は抽出されないが、水相が物理的に有機相中に分散及び懸濁される。 The organic phase obtained by solvent extraction in the third step S23 is not particularly limited, but it is preferably washed with an aqueous solution containing near-neutral salts such as sodium chloride prior to back extraction. Thereby, water droplets physically dispersed and suspended in the organic phase can be collected in the aqueous phase. Note that bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid does not extract the chlorocomplex of platinum group elements forming anions, but physically disperses and suspends the aqueous phase in the organic phase.

有機相(洗浄した場合には洗浄後の有機相)に対する逆抽出処理は、公知の方法により、塩酸、硝酸、スルファミン酸等の強酸溶液を用いて行うことができる。ここで、不純物としてビスマス又は鉛を含む場合には、これらの元素と錯体を形成し、低濃度でも効率よく逆抽出することができる塩酸溶液を用いることが好ましい。逆抽出に用いる塩酸濃度は、特に限定されないが、0.5mol/L~2mol/Lが好ましい。塩酸濃度が0.5mol/L未満であると、ビスマスの加水分解により沈澱生成が起きる可能性がある。一方で、塩酸濃度が2mol/Lを超えると、共通イオン効果により塩化鉛の溶解度が低下して、塩化鉛が析出する可能性がある。なお、逆抽出で再生される有機相は再度抽出に用いることができる。 The back extraction treatment for the organic phase (or the washed organic phase if washed) can be performed by a known method using a strong acid solution such as hydrochloric acid, nitric acid, or sulfamic acid. Here, when bismuth or lead is included as an impurity, it is preferable to use a hydrochloric acid solution that forms a complex with these elements and can be efficiently back-extracted even at low concentrations. The concentration of hydrochloric acid used for back extraction is not particularly limited, but is preferably 0.5 mol/L to 2 mol/L. If the hydrochloric acid concentration is less than 0.5 mol/L, precipitation may occur due to bismuth hydrolysis. On the other hand, when the hydrochloric acid concentration exceeds 2 mol/L, the solubility of lead chloride decreases due to the common ion effect, and lead chloride may precipitate. Note that the organic phase regenerated by back extraction can be used for extraction again.

なお、このような溶媒抽出工程S2Aにおける処理を経て得られる抽出残液、つまり第3工程S23を経て得られる抽出残液を、次工程のケーキ化工程S3に供する。 Note that the extraction residual liquid obtained through the treatment in such solvent extraction step S2A, that is, the extraction residual liquid obtained through the third step S23, is subjected to the next step, caking step S3.

・溶媒抽出工程の第2の実施態様
第2の実施態様としての溶媒抽出工程S2Bは、図2のフロー図に示すように、浸出生成液をジエチレングリコールジブチルエーテルと接触させて溶媒抽出に付し第1工程S21と、第1工程S21から得られる抽出残液を硫化アルキルと接触させて溶媒抽出に付す第2工程S22と、を有する。すなわち、この第2の実施態様は、第1の実施態様である溶媒抽出工程S2Aにおける処理とは異なり、第2工程S22から得られる抽出残液とビス(2-エチルへキシル)リン酸と接触させて溶媒抽出に付す第3工程S23を省略する態様である。
-Second embodiment of the solvent extraction step As shown in the flow diagram of FIG. 2, the solvent extraction step S2B as the second embodiment involves bringing the leaching product into contact with diethylene glycol dibutyl ether and subjecting it to solvent extraction. The method includes a first step S21 and a second step S22 in which the extraction residual liquid obtained from the first step S21 is brought into contact with an alkyl sulfide and subjected to solvent extraction. That is, in this second embodiment, unlike the treatment in the solvent extraction step S2A of the first embodiment, the extraction residue obtained from the second step S22 is brought into contact with bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid. This is an embodiment in which the third step S23 of subjecting the sample to solvent extraction is omitted.

溶媒抽出工程S2Bにおける第1工程S21及び第2工程S22については、第1の実施態様である溶媒抽出工程S2Aにおける各処理工程と同様であるため、ここでの説明は省略する。 The first step S21 and the second step S22 in the solvent extraction step S2B are the same as each treatment step in the solvent extraction step S2A of the first embodiment, so the description thereof will be omitted here.

一方で、上述したように溶媒抽出工程S2Bでは、第1の実施態様である溶媒抽出工程S2Aにおける処理とは異なり、第2工程S22から得られる抽出残液とビス(2-エチルへキシル)リン酸と接触させて溶媒抽出に付す第3工程S23を有しておらず、第2工程S22で得られる抽出残液、つまりパラジウムを抽出する溶媒抽出を行った後の抽出残液を、次工程のケーキ化工程S3に供する。 On the other hand, as described above, in the solvent extraction step S2B, unlike the treatment in the solvent extraction step S2A of the first embodiment, the extraction residue obtained from the second step S22 and bis(2-ethylhexyl) phosphorus are It does not include the third step S23 of contacting with an acid and subjecting it to solvent extraction, and the extraction residual liquid obtained in the second step S22, that is, the extraction residual liquid after solvent extraction for extracting palladium, is used in the next step. It is subjected to the cake forming step S3.

ここで、第1の実施態様である溶媒抽出工程S2Aにおける第3工程S23では、第2工程S22から得られる抽出残液に含まれるビスマスの大部分を除去することが可能である。ところが、抽出残液に含まれるビスマスの多寡に依って、次工程のケーキ化工程S3において塩化カリウムを所定量添加してケーキ(沈澱物)を生成させることで抽出残液に含まれる白金(Pt)を回収することの効果は変わらない。このことから、白金を効果的かつ効率的に分離回収する観点からすると、第1の実施態様である溶媒抽出工程S2Aにおける第3工程S23を省略することが好ましい。 Here, in the third step S23 in the solvent extraction step S2A of the first embodiment, it is possible to remove most of the bismuth contained in the extraction residual liquid obtained from the second step S22. However, depending on the amount of bismuth contained in the extraction residue, a predetermined amount of potassium chloride is added in the next step, caking step S3, to form a cake (precipitate). ) remains the same. Therefore, from the viewpoint of effectively and efficiently separating and recovering platinum, it is preferable to omit the third step S23 in the solvent extraction step S2A of the first embodiment.

そこで、第2の実施態様である溶媒抽出工程S2Bでは、上述した第3工程S23を有さず、第2工程S22を経て得られる、パラジウムを抽出する溶媒抽出を行った後の抽出残液を、次工程のケーキ化工程S3に供する。 Therefore, in the solvent extraction step S2B, which is the second embodiment, the third step S23 described above is not included, and the extraction residual liquid obtained through the second step S22 after performing the solvent extraction for extracting palladium is used. , and subjected to the next step, cake forming step S3.

このような溶媒抽出工程S2Bによれば、工程を簡略化しながらも、次のケーキ化工程S3にて有効に白金を分離回収することができる。また、上述した第3工程S23での溶媒抽出処理を行ってビスマスを分離させると、ビスマスが有機相中に澱物状となって蓄積されていくため、所定の期間(回数)でその有機相(有機溶媒)を繰り返し使用するにあたっては、有機相の入れ替え頻度が多くなり、あるいはその澱物を除去する操作が必要になる。この点、第2の実施態様である溶媒抽出工程S2Bでは、第3工程S23を有さないことから、上述した澱物除去操作が不要となり、また有機相の頻繁な入れ替えも不要となる。 According to such a solvent extraction step S2B, platinum can be effectively separated and recovered in the next caking step S3 while simplifying the step. In addition, when bismuth is separated by performing the solvent extraction process in the third step S23 described above, bismuth accumulates in the organic phase in the form of a precipitate. When (organic solvent) is repeatedly used, the frequency of replacing the organic phase increases, or an operation to remove the precipitate becomes necessary. In this regard, since the solvent extraction step S2B of the second embodiment does not include the third step S23, the above-mentioned sediment removal operation is unnecessary, and frequent replacement of the organic phase is also unnecessary.

[ケーキ化工程]
(白金を含むケーキの生成工程)
本発明に係る相互分離方法では、上述した溶媒抽出工程S2における処理により得られる抽出残液に塩化カリウムを所定量添加してケーキ(沈澱物)を生成するケーキ化工程S3を行うことを特徴としている。
[Caking process]
(Creation process of cake containing platinum)
The mutual separation method according to the present invention is characterized by performing a caking step S3 in which a predetermined amount of potassium chloride is added to the extraction residue obtained by the treatment in the solvent extraction step S2 to form a cake (precipitate). There is.

本発明に係る相互分離方法では、このようにケーキ化工程S3にて沈澱物を生成させることで、抽出残液中に含まれる白金(Pt)の大部分を沈澱物化させることができる。これにより、白金の回収率を効果的に向上させることができる。 In the mutual separation method according to the present invention, most of the platinum (Pt) contained in the extraction residue can be precipitated by producing a precipitate in the caking step S3. Thereby, the recovery rate of platinum can be effectively improved.

添加する塩化カリウムは、固体(粉体)の形態であってもよく、水等の溶媒に溶解させた塩化カリウム溶液の形態であってもよい。 The potassium chloride to be added may be in the form of a solid (powder) or may be in the form of a potassium chloride solution dissolved in a solvent such as water.

ケーキ化工程S3においては、塩化カリウムの添加量が重要となり、具体的には、塩化カリウムを抽出残液中における濃度で20g/L以上となるように添加する。また、好ましくは、塩化カリウムを抽出残液中における濃度で40g/L以上となるように添加し、より好ましくは、塩化カリウムを抽出残液中における濃度で60g/L以上となるように添加する。 In the caking step S3, the amount of potassium chloride added is important, and specifically, potassium chloride is added so that the concentration in the extraction residue is 20 g/L or more. Preferably, potassium chloride is added so that the concentration in the extraction residual liquid is 40 g/L or more, and more preferably, potassium chloride is added so that the concentration in the extraction residual liquid is 60 g/L or more. .

ここで、処理対象の抽出残液中には、白金が2.0g/L~2.5g/L程度の割合で含まれている。一般的に、このような抽出残液に塩化カリウムを添加して沈澱物を生成させると、ロジウム(Rh)やルテニウム(Ru)等も同時に沈澱して不純物となることが懸念されるが、本発明者らは、意外にもこのような懸念は発現されず、Ptが優先的に沈澱して、不純物を低減しながら有効に回収することができることを見出した。 Here, the extraction residual liquid to be treated contains platinum at a rate of about 2.0 g/L to 2.5 g/L. Generally, when potassium chloride is added to such extraction residue to form a precipitate, there is a concern that rhodium (Rh), ruthenium (Ru), etc. will also precipitate at the same time and become impurities. Surprisingly, the inventors found that such concerns were not expressed, and that Pt was preferentially precipitated and could be effectively recovered while reducing impurities.

このことの理由は以下のように考えられる。すなわち、塩化カリウムによる白金族元素の沈澱反応は、K[MCl]の形態(M=白金族元素)をとる必要があり、白金族元素は4価の状態である必要があるところ、白金族元素の価数は酸化還元電位に影響を受ける。上述した溶媒抽出工程S2を経て得られる抽出残液において、Ptは4価の状態であるため、K[PtCl]の形態となりケーキとして沈澱する。一方で、抽出残液中のIr、Ru、Rhは3価の比率が高いことから、沈澱の生成が遅い。これによりケーキ中にはPtが優先的に沈澱することになる。 The reason for this is thought to be as follows. That is, the precipitation reaction of platinum group elements with potassium chloride needs to take the form of K 2 [MCl 6 ] (M=platinum group element), and platinum group elements need to be in a tetravalent state, but platinum The valence of group elements is affected by the redox potential. In the extraction residue obtained through the above-mentioned solvent extraction step S2, since Pt is in a tetravalent state, it becomes K 2 [PtCl 6 ] and precipitates as a cake. On the other hand, since the trivalent ratio of Ir, Ru, and Rh in the extraction residue is high, the formation of precipitates is slow. This results in preferential precipitation of Pt in the cake.

そして、本発明者らは、抽出残液への塩化カリウムの添加量が、抽出残液中の濃度で20g/L以上のときに上述した効果が発現していることを見出した。このような20g/Lという塩化カリウムの添加量は、Ptの反応当量に換算すると20倍~25倍程度に相当する大過剰の量であるため、4価の状態であるPtが3価の状態である他の白金族元素よりも、優先的に沈澱する傾向を強めたものであると推測される。 The present inventors have also found that the above-mentioned effect is expressed when the amount of potassium chloride added to the extraction residue is 20 g/L or more in terms of concentration in the extraction residue. The addition amount of potassium chloride of 20 g/L is a large excess amount equivalent to about 20 to 25 times the reaction equivalent of Pt, so Pt, which is in a tetravalent state, is in a trivalent state. It is presumed that this element has a stronger tendency to preferentially precipitate than other platinum group elements.

上述したように、本発明に係る相互分離方法では、ケーキ化工程S3にて沈澱物を生成させることで、抽出残液中に含まれる白金(Pt)の大部分を沈澱物化させることができる。具体的には、抽出残液中のPtを100としたとき、Pt精製処理に導入されるPtは従来の方法では90未満であったのに対し、95以上にまで向上させることができる。 As described above, in the mutual separation method according to the present invention, most of the platinum (Pt) contained in the extraction residue can be turned into a precipitate by generating a precipitate in the caking step S3. Specifically, when the Pt in the extraction residue is 100, the Pt introduced into the Pt purification treatment was less than 90 in the conventional method, but it can be increased to 95 or more.

一方で、塩化カリウムの添加量について、抽出残液中における濃度で80g/L以下となるように添加することが好ましい。抽出残液中の塩化カリウム濃度が80g/Lを超えるように添加すると、形成される沈澱物中のPtの分配率を95%超の割合にでき、抽出残液中に残存するPt(Pt残存率)を5%未満とすることができるものの、Ir、Ru、Rh等の不純物元素の沈澱物中への分配率も上昇し始める。 On the other hand, the amount of potassium chloride added is preferably such that the concentration in the extraction residue is 80 g/L or less. When potassium chloride is added so that the concentration of potassium chloride in the extraction residue exceeds 80 g/L, the distribution ratio of Pt in the formed precipitate can be increased to over 95%, and the Pt remaining in the extraction residue (Pt residual Although the distribution ratio of impurity elements such as Ir, Ru, Rh, etc. into the precipitate also begins to increase.

このことから、塩化カリウムの添加量としては、抽出残液中における濃度で80g/L以下となるように添加することが好ましく、これにより、沈澱物中への不純物の含有を低減させて、Ptを選択的に回収することができる。 For this reason, it is preferable to add potassium chloride in an amount such that the concentration in the extraction residue is 80 g/L or less, thereby reducing the content of impurities in the precipitate and Pt. can be selectively recovered.

(ケーキ(沈澱物)中の白金の精製工程)
本発明に係る相互分離方法では、上述したケーキ化工程S3を経て得られたPtを含有する沈澱物からPtを精製する工程(白金精製工程S31)を行うことができる。
(Platinum purification process in cake (precipitate))
In the mutual separation method according to the present invention, a step (platinum purification step S31) of refining Pt from the Pt-containing precipitate obtained through the above-described caking step S3 can be performed.

具体的には、ケーキ化工程S3での処理により得られた白金を含有する沈澱物を濾過等により分離したのち、公知の方法により精製処理を施すことができる。例えば、塩酸等を用いてその沈澱物を溶解し、その後塩化アンモニウムを添加することにより、純度99.9重量%(金属換算)以上のヘキサクロロ白金(IV)酸アンモニウム結晶を生成させる。なお、精製方法としてはこれに限定されない。 Specifically, the platinum-containing precipitate obtained by the treatment in the caking step S3 is separated by filtration or the like, and then purified by a known method. For example, by dissolving the precipitate using hydrochloric acid or the like and then adding ammonium chloride, ammonium hexachloroplatinate (IV) crystals having a purity of 99.9% by weight or more (metal equivalent) are produced. Note that the purification method is not limited to this.

精製して回収される白金は、ケーキ化工程S3を経て得られるものであり、白金族元素含有物に含まれるPtの9割以上の割合の量に相当する。このように、ケーキ化工程S3を経ることにより、Ptの回収率を向上させることができる。 The platinum that is purified and recovered is obtained through the caking step S3, and corresponds to 90% or more of the Pt contained in the platinum group element-containing material. In this way, the recovery rate of Pt can be improved by passing through the caking step S3.

[酸化中和工程]
本発明に係る相互分離方法では、ケーキ化工程S3を経て沈澱物を濾過分離して生成する濾液に酸化中和処理を施す酸化中和工程S4を行う。具体的に、酸化中和工程S4では、濾液のpHを5~12に調整して酸化剤を添加して加水分解に付し、イリジウム、ルテニウム及びロジウムを含む沈澱物を生成する。この酸化中和工程S4では、濾液のpHを中性付近に保持することにより、加水分解しやすいルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)及びイリジウム(Ir)を水酸化物沈澱として分離する。なお、濾液中にPtが残存している含まれる場合でも、選択的に可溶性の白金酸アルカリとして水溶液に残留させることができる。
[Oxidation neutralization process]
In the mutual separation method according to the present invention, an oxidation-neutralization step S4 is performed in which the filtrate produced by filtering and separating the precipitate after the caking step S3 is subjected to an oxidation-neutralization treatment. Specifically, in the oxidation neutralization step S4, the pH of the filtrate is adjusted to 5 to 12, an oxidizing agent is added, and the filtrate is subjected to hydrolysis to produce a precipitate containing iridium, ruthenium, and rhodium. In this oxidation neutralization step S4, by maintaining the pH of the filtrate near neutrality, ruthenium (Ru), rhodium (Rh), and iridium (Ir), which are easily hydrolyzed, are separated as hydroxide precipitates. Note that even if Pt remains in the filtrate, it can be selectively left in the aqueous solution as a soluble alkali platinate.

酸化中和工程S4では、例えばpH調整剤を添加して濾液のpHを5~12に調整する。濾液のpHが5未満であると、Ru、Rh及びIrの加水分解が不完全となることがあり、一方で、濾液のpHが12を超えると、これら元素の水酸化物沈澱が再溶解する可能性がある。ここで用いるpH調整剤としては、特に限定されず、例えば水溶性のアルカリを用いることができ、中でも水酸化ナトリウムを用いることが好ましい。 In the oxidation neutralization step S4, for example, a pH adjuster is added to adjust the pH of the filtrate to 5 to 12. If the pH of the filtrate is less than 5, the hydrolysis of Ru, Rh and Ir may be incomplete, while if the pH of the filtrate exceeds 12, the hydroxide precipitates of these elements will be redissolved. there is a possibility. The pH adjuster used here is not particularly limited, and for example, a water-soluble alkali can be used, and among them, it is preferable to use sodium hydroxide.

温度条件としては、特に限定されないが、温度が上昇するほど加水分解反応が促進されることから、特に60℃~100℃であることが好ましい。温度が60℃未満であると、加水分解反応が不十分となることがあり、100℃を超えると加圧反応容器が必要になり処理の効率性が低下する。 Temperature conditions are not particularly limited, but a temperature of 60° C. to 100° C. is particularly preferable because the hydrolysis reaction is accelerated as the temperature rises. If the temperature is less than 60°C, the hydrolysis reaction may be insufficient, and if it exceeds 100°C, a pressurized reaction vessel will be required, reducing the efficiency of the treatment.

酸化還元電位(ORP、銀/塩化銀電極基準)としては、特に限定されないが、100mV~700mVであることが好ましく、200mV~400mVであることがより好ましい。上述した浸出工程S1において白金族元素は強酸化性雰囲気にて浸出されることから、Ru、Rh及びIrは4価のクロロ錯体となるが、これら元素を良好に沈澱させるためには溶解度が低い4価の水酸化物を確実に生成させることが重要である。このとき、ORPが100mV未満であると、白金族元素の酸化が十分でなくRu、Rh及びIrの水酸化物の生成が不十分となる可能性がある。一方で、ORPが700mVを超えると、白金族元素の一部が6価まで酸化されて水酸化物が溶解し、また、Ruが8価に酸化され揮発性で爆発性のあるRuO4を形成する恐れがある。 The oxidation-reduction potential (ORP, based on silver/silver chloride electrode) is not particularly limited, but is preferably 100 mV to 700 mV, more preferably 200 mV to 400 mV. In the above-mentioned leaching step S1, the platinum group elements are leached in a strongly oxidizing atmosphere, so Ru, Rh, and Ir become tetravalent chloro complexes, but in order to properly precipitate these elements, the solubility is low. It is important to reliably generate tetravalent hydroxide. At this time, if the ORP is less than 100 mV, the oxidation of the platinum group elements may be insufficient and the generation of hydroxides of Ru, Rh, and Ir may be insufficient. On the other hand, when ORP exceeds 700 mV, some of the platinum group elements are oxidized to a hexavalent state and hydroxide is dissolved, and Ru is oxidized to an octavalent state, forming volatile and explosive RuO4. There is a fear.

酸化剤としては、特に限定されず、中性からアルカリ性領域で有効に作用する、塩素、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、臭素、臭素酸塩、次亜臭素酸塩、ペルオキソ硫酸塩等を用いることができる。中でも特に、保管しやすく、かつ反応中の自己分解率が低く価格が安価である亜塩素酸ナトリウムを用いることが好ましい。 The oxidizing agent is not particularly limited, and includes chlorine, hypochlorite, chlorite, bromine, bromate, hypobromite, peroxosulfate, etc., which act effectively in the neutral to alkaline range. can be used. Among these, it is particularly preferable to use sodium chlorite, which is easy to store, has a low self-decomposition rate during the reaction, and is inexpensive.

[ルテニウム浸出工程]
(ルテニウムの浸出工程)
本発明に係る相互分離方法では、酸化中和工程S4を経て得られる沈澱物に対して浸出処理を施してルテニウムを含む浸出生成液を得るルテニウム浸出工程S5を行う。具体的に、ルテニウム浸出工程S5では、酸化中和工程S4を経て得られる沈澱物をpH12以上の強アルカリ水溶液中で酸化剤を添加して浸出に付し、Ir及びRhを含む残渣と、Ruを含む浸出生成液を得る。この酸化中和工程S4では、強アルカリ水溶液中で酸化することにより、Ruがルテニウム(VI)酸ナトリウムとして浸出される。
[Ruthenium leaching process]
(Ruthenium leaching process)
In the mutual separation method according to the present invention, a ruthenium leaching step S5 is performed in which the precipitate obtained through the oxidation neutralization step S4 is subjected to a leaching treatment to obtain a leached product solution containing ruthenium. Specifically, in the ruthenium leaching step S5, the precipitate obtained through the oxidation neutralization step S4 is leached by adding an oxidizing agent in a strong alkaline aqueous solution with a pH of 12 or higher, and a residue containing Ir and Rh and a Ru Obtain a leaching solution containing. In this oxidation neutralization step S4, Ru is leached out as sodium ruthenate (VI) by oxidation in a strong alkaline aqueous solution.

強アルカリ水溶液のpHは12以上であり、13以上が好ましく、水酸化ナトリウムを用いる場合にはNaOH濃度10重量%以上がより好ましい。pHが高いほどルテニウム(VI)酸ナトリウムが液中で安定化する。pHが12未満であると、ルテニウム(VI)酸ナトリウムは殆ど生成しなくなる。なお、pH調整剤としては、特に限定されず、水溶性のアルカリが用いられるが、その中でも水酸化ナトリウムが好ましい。 The pH of the strong alkaline aqueous solution is 12 or more, preferably 13 or more, and when sodium hydroxide is used, the NaOH concentration is more preferably 10% by weight or more. The higher the pH, the more stable sodium ruthenate (VI) becomes in the liquid. When the pH is less than 12, hardly any sodium ruthenate (VI) is produced. Note that the pH adjuster is not particularly limited, and water-soluble alkalis are used, but sodium hydroxide is preferred among them.

酸化還元電位(ORP、銀/塩化銀電極基準)としては、特に限定されないが、100mV~300mVであることが好ましい。ORPが100mV未満であると、水酸化ルテニウム(IV)からルテニウム(VI)酸ナトリウムへの酸化が不十分となり、ルテニウムの浸出が不十分となる。一方で、ORPが300mVを超えると、酸化剤の自己分解が大きくなるため非効率的である。 The oxidation-reduction potential (ORP, based on silver/silver chloride electrode) is not particularly limited, but is preferably 100 mV to 300 mV. If the ORP is less than 100 mV, oxidation of ruthenium (IV) hydroxide to sodium ruthenate (VI) will be insufficient, and leaching of ruthenium will be insufficient. On the other hand, when ORP exceeds 300 mV, self-decomposition of the oxidizing agent becomes large, which is inefficient.

酸化剤としては、特に限定されず、アルカリ性領域で有効に作用する、塩素、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、臭素、臭素酸塩、次亜臭素酸塩、ペルオキソ硫酸塩等を用いることができる。中でも特に、保管しやすく、かつ反応中の自己分解率が低く価格が安価である亜塩素酸ナトリウムを用いることが好ましい。 The oxidizing agent is not particularly limited, and chlorine, hypochlorite, chlorite, bromine, bromate, hypobromite, peroxosulfate, etc., which act effectively in an alkaline region, may be used. I can do it. Among these, it is particularly preferable to use sodium chlorite, which is easy to store, has a low self-decomposition rate during the reaction, and is inexpensive.

懸濁液のスラリー濃度としては、特に限定されないが、100g/L以下であることが好ましく、10g/L~100g/Lであることがより好ましい。スラリー濃度は低いほど浸出率は大きくなり、100g/L以下のスラリー濃度であることにより、通常90%以上の浸出率を得ることができる。 The slurry concentration of the suspension is not particularly limited, but is preferably 100 g/L or less, more preferably 10 g/L to 100 g/L. The lower the slurry concentration, the higher the leaching rate, and by keeping the slurry concentration at 100 g/L or less, a leaching rate of 90% or more can usually be obtained.

なお、高純度のルテニウム得るためには、ORP、pH、スラリー濃度等の条件を調整してルテニウム浸出率を故意に低く抑えることにより、白金族元素その他の不純物の浸出を抑制することが好ましい。 In order to obtain high-purity ruthenium, it is preferable to control the leaching of platinum group elements and other impurities by intentionally keeping the ruthenium leaching rate low by adjusting conditions such as ORP, pH, and slurry concentration.

(ルテニウムの精製工程)
必要に応じて、得られるルテニウム浸出生成液からRuを精製するルテニウム精製工程S51を行うことができる。ルテニウム精製工程S51は、例えば、ルテニウム浸出生成液に還元剤を添加してルテニウムを含む沈澱を得る還元段階と、その沈澱を溶解してルテニウム結晶を得るルテニウム結晶化段階と、を備える。ルテニウム結晶化段階では、例えば、ルテニウムを含む沈澱を塩酸に溶解して得られる水溶液に、塩化カリウム又は塩化アンモニウムを添加してRuの結晶を得る方法を行う。これにより、製品化できる純度のRuの結晶を得ることができる。
(Ruthenium purification process)
If necessary, a ruthenium purification step S51 can be performed to purify Ru from the obtained ruthenium leaching product liquid. The ruthenium purification step S51 includes, for example, a reduction step in which a reducing agent is added to the ruthenium leaching solution to obtain a ruthenium-containing precipitate, and a ruthenium crystallization step in which the precipitate is dissolved to obtain ruthenium crystals. In the ruthenium crystallization step, for example, potassium chloride or ammonium chloride is added to an aqueous solution obtained by dissolving a ruthenium-containing precipitate in hydrochloric acid to obtain Ru crystals. This makes it possible to obtain Ru crystals of such purity that they can be commercialized.

還元段階においては、ルテニウム浸出生成液中のルテニウム(VI)酸ナトリウムを還元剤により還元して、水酸化ルテニウム(IV)の沈澱物を生成させる。なお、水酸化ルテニウム(IV)は、酸化還元電位(銀/塩化銀電極基準)が0mV付近で沈澱する。還元剤としては、特に限定されないが、ルテニウムのみを選択的に還元することができる、アルコール類、ケトン類、糖類等の緩和な還元剤を用いることが好ましい。 In the reduction step, sodium ruthenate (VI) in the ruthenium leaching solution is reduced by a reducing agent to produce a precipitate of ruthenium (IV) hydroxide. Note that ruthenium (IV) hydroxide precipitates when the redox potential (based on a silver/silver chloride electrode) is around 0 mV. The reducing agent is not particularly limited, but it is preferable to use a mild reducing agent such as alcohols, ketones, or sugars that can selectively reduce only ruthenium.

結晶化段階においては、水酸化ルテニウム(IV)を、ヘキサクロロルテニウム(IV)酸又はその水和錯イオンとして塩酸に溶解し、塩化カリウム又は塩化アンモニウムを添加することによって、ヘキサクロロルテニウム(IV)酸塩、オクソペンタクロロルテニウム(IV)酸塩、又はオクソテトラクロロルテニウム(IV)酸塩の結晶を得ることができる。なお、不純物元素が微量含有される場合でも、不純物元素は全て母液に分配される。このような結晶化段階を経て、純度99.9重量%(金属換算)以上のルテニウムの結晶を得ることができる。 In the crystallization step, ruthenium(IV) hydroxide is dissolved in hydrochloric acid as hexachlororuthenium(IV) acid or its hydrated complex ion, and potassium chloride or ammonium chloride is added to form hexachlororuthenium(IV) salt. , oxopentachlororuthenate (IV), or oxotetrachlororuthenate (IV) crystals can be obtained. Note that even if a trace amount of an impurity element is contained, all of the impurity element is distributed to the mother liquor. Through such a crystallization step, ruthenium crystals with a purity of 99.9% by weight or higher (metal equivalent) can be obtained.

なお、さらに高純度のルテニウム化合物を得るためには、必要に応じて、結晶を処理する再結晶精製を行うことができる。再結晶精製としては、例えば、得られた結晶を用いて、塩化ヒドラジニウム又は亜硫酸イオン等の弱い還元剤で還元して塩化ルテニウム(III)の水溶液を得て、これを再度、酸化剤を用いて酸化する方法を用いることができる。 In addition, in order to obtain a ruthenium compound with even higher purity, recrystallization purification by treating the crystals can be performed as necessary. For recrystallization purification, for example, the obtained crystals are reduced with a weak reducing agent such as hydrazinium chloride or sulfite ion to obtain an aqueous solution of ruthenium (III) chloride, which is then re-reduced using an oxidizing agent. An oxidizing method can be used.

[イリジウム抽出工程]
(イリジウムの抽出及び抽出残液からのロジウムの精製)
本発明に係る相互分離方法では、ルテニウム浸出工程S5を経て得られる残渣(Ir及びRhを含む残渣)を塩酸溶液に溶解して得られる水溶液に対して溶媒抽出処理を施してIrを抽出するイリジウム抽出工程S6を行う。具体的に、イリジウム抽出工程S6では、残渣を塩酸溶液に溶解して得られるIr及びRhを含む水溶液を、リン酸トリブチルと接触させて溶媒抽出に付し、Irを抽出した後、逆抽出して、Irを含む逆抽出生成液とRhを含む抽出残液を生成する。
[Iridium extraction process]
(Extraction of iridium and purification of rhodium from extraction residue)
In the mutual separation method according to the present invention, the aqueous solution obtained by dissolving the residue (residue containing Ir and Rh) obtained through the ruthenium leaching step S5 in a hydrochloric acid solution is subjected to a solvent extraction treatment to extract Ir. Extraction step S6 is performed. Specifically, in the iridium extraction step S6, an aqueous solution containing Ir and Rh obtained by dissolving the residue in a hydrochloric acid solution is subjected to solvent extraction by contacting with tributyl phosphate, and after extracting Ir, back extraction is performed. As a result, a back-extraction product solution containing Ir and an extraction residual solution containing Rh are produced.

Ir及びRhを含む残渣を塩酸溶液により溶解するに際し、その溶解温度は、特に限定されないが、60℃~100℃とすることが好ましい。このような範囲に加熱して溶解することで、Irをヘキサクロロイリジウム(IV)酸として溶解させることができる。 When dissolving the residue containing Ir and Rh with a hydrochloric acid solution, the dissolution temperature is not particularly limited, but is preferably 60°C to 100°C. By heating and dissolving in such a range, Ir can be dissolved as hexachloroiridic (IV) acid.

また、溶解に用いる塩酸溶液の濃度は、特に限定されないが、Irをヘキサクロロイリジウム(IV)酸として十分に抽出する観点から、3mol/L~7mol/Lが好ましく、4mol/L~7mol/Lがより好ましい。 Further, the concentration of the hydrochloric acid solution used for dissolution is not particularly limited, but from the viewpoint of sufficiently extracting Ir as hexachloroiridic acid (IV) acid, it is preferably 3 mol/L to 7 mol/L, and 4 mol/L to 7 mol/L. More preferred.

溶媒抽出に用いるIr及びRhを含む水溶液の酸化還元電位(ORP、銀/塩化銀電極基準)は、特に限定されないが、酸化剤を添加することで、好ましくは700mV~1200mV、より好ましくは800mV~1000mVに調整する。ORPが700mV未満であると、ヘキサクロロイリジウム(IV)酸イオンが不安定となり一部3価のIrが生成して有機相に十分に抽出できない可能性がある。一方で、ORPが1200mVを超えても、それ以上の抽出効果は得られない。 The oxidation-reduction potential (ORP, based on silver/silver chloride electrode) of the aqueous solution containing Ir and Rh used for solvent extraction is not particularly limited, but by adding an oxidizing agent, it is preferably 700 mV to 1200 mV, more preferably 800 mV to Adjust to 1000mV. If the ORP is less than 700 mV, the hexachloroiridate (IV) acid ion becomes unstable, and some trivalent Ir may be generated, which may not be sufficiently extracted into the organic phase. On the other hand, even if ORP exceeds 1200 mV, no further extraction effect can be obtained.

酸化剤としては、特に限定されず、例えば塩素、塩素酸塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、硝酸等が用いることができるが、中でも特に、白金族元素のクロロ錯体形成を促進する触媒となる硝酸を用いることが好ましい。 The oxidizing agent is not particularly limited, and for example, chlorine, chlorate, chlorite, hypochlorite, bromate, iodate, nitric acid, etc. can be used, but among them, platinum group It is preferable to use nitric acid, which acts as a catalyst to promote the formation of chlorocomplexes of elements.

また、溶媒抽出の処理対象であるIr及びRhを含む水溶液中にRuが共存している場合には、その水溶液に亜硝酸イオンを添加することが好ましい。これにより、ペンタクロロニトロシルルテニウム(III)酸を生成させ、Irと同時にRuを有機相へ分離することができ、水相中のRhの純度を高めることができる。 Furthermore, when Ru coexists in an aqueous solution containing Ir and Rh that is a target of solvent extraction, it is preferable to add nitrite ions to the aqueous solution. Thereby, pentachloronitrosylruthenium (III) acid can be generated, Ru can be separated into the organic phase at the same time as Ir, and the purity of Rh in the aqueous phase can be increased.

Irを含む有機相に対する逆抽出で用いる水溶液としては、特に限定されず、水又は1mol/L以下の希薄な酸を用いることができるが、特に、相分離不良と有機相中の不純物の加水分解とを防止する観点から、食塩等の水溶性のアルカリ塩類を含む水溶液を用いることが好ましい。 The aqueous solution used for back extraction of the organic phase containing Ir is not particularly limited, and water or a dilute acid of 1 mol/L or less can be used, but in particular, poor phase separation and hydrolysis of impurities in the organic phase can be used. From the viewpoint of preventing this, it is preferable to use an aqueous solution containing water-soluble alkali salts such as common salt.

ここで、Irと共に有機相中に共存する元素をより完全に逆抽出するためには、ヒドラジン若しくはその化合物又は亜硫酸若しくはその塩類を含む水溶液を用いて、還元性で逆抽出することが有効である。ただし、有機相中に懸濁又は溶解した還元剤が、抽出の際に酸化還元電位を下げる場合があるため、そのような場合には、抽出段のORPを700mV以上に保つように、Ir及びRhを含む水溶液のORP制御が必要である。 Here, in order to more completely back-extract the elements that coexist with Ir in the organic phase, it is effective to perform reductive back-extraction using an aqueous solution containing hydrazine or its compound, or sulfite or its salts. . However, since the reducing agent suspended or dissolved in the organic phase may lower the redox potential during extraction, in such cases, the Ir and ORP control of aqueous solutions containing Rh is required.

溶媒抽出により得られる抽出残液、すなわちRhを含む抽出残液からは、公知の方法により、製品化できる純度のRhを回収することができる(ロジウム精製工程S61)。例えば、抽出残液に亜硝酸ナトリウムを添加することでヘキサニトロロジウム(III)酸ナトリウムを得て、これを温水に溶解して不純物を除去精製した後、塩化アンモニウムを添加してヘキサニトロロジウム(III)酸アンモニウムを分離回収する方法により、純度99重量%以上のRhの結晶を得ることができる。 From the extraction residue obtained by solvent extraction, that is, the extraction residue containing Rh, Rh of a purity that can be used as a product can be recovered by a known method (rhodium purification step S61). For example, sodium hexanitrorhodate (III) is obtained by adding sodium nitrite to the extraction residue, which is dissolved in warm water to remove impurities and purified, and then ammonium chloride is added to obtain hexanitrorhodium (III). III) Rh crystals with a purity of 99% by weight or more can be obtained by the method of separating and recovering ammonium acid.

(ビスマス等の陽イオン型不純物元素の分離)
上述した溶媒抽出工程S2において、第2の実施態様における溶媒抽出工程S2Bのように第3工程S23、すなわちビスマス、銅、鉛、ニッケル等の陽イオン型不純物元素を溶媒抽出する処理の工程を経ずに、第2工程S22から得られた抽出残液をそのままケーキ化工程S3に供した場合には、当該イリジウム抽出工程S6にて、ルテニウム浸出工程S5を経て得られる残渣を塩酸溶液に溶解して得られる水溶液に対して、陽イオン型不純物元素を分離するための溶媒抽出処理を行うようにしてもよい。
(Separation of cationic impurity elements such as bismuth)
In the above-mentioned solvent extraction step S2, like the solvent extraction step S2B in the second embodiment, a third step S23, that is, a process of solvent extraction of cationic impurity elements such as bismuth, copper, lead, and nickel, is performed. If the extraction residue obtained from the second step S22 is directly subjected to the caking step S3, the residue obtained from the ruthenium leaching step S5 is dissolved in a hydrochloric acid solution in the iridium extraction step S6. The aqueous solution obtained may be subjected to a solvent extraction process to separate cationic impurity elements.

具体的には、残渣を塩酸溶液に溶解して得られる水溶液を、ビス(2-エチルへキシル)リン酸と接触させて溶媒抽出に付し、陽イオン型不純物元素を含む有機相と抽出残液とを生成させる。これにより、ビスマス、銅、鉛、ニッケル等の陽イオン型不純物元素が有機相中に抽出され除去される。なお、具体的な溶媒抽出の方法については、上述した第1の実施態様の溶媒抽出工程S2Aにおける第3工程S23と同様であり、ここでの説明は省略する。 Specifically, an aqueous solution obtained by dissolving the residue in a hydrochloric acid solution is brought into contact with bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid and subjected to solvent extraction to separate the organic phase containing cationic impurity elements and the extracted residue. to generate liquid. As a result, cationic impurity elements such as bismuth, copper, lead, and nickel are extracted into the organic phase and removed. Note that the specific solvent extraction method is the same as the third step S23 in the solvent extraction step S2A of the first embodiment described above, and the explanation here will be omitted.

このようにして陽イオン型不純物元素を分離除去する溶媒抽出処理を行ったのち、得られる抽出残液に対してIrを抽出するイリジウム抽出工程S6の処理を行う。 After performing a solvent extraction process to separate and remove cationic impurity elements in this manner, the resulting extraction residual liquid is subjected to an iridium extraction step S6 to extract Ir.

また、上述した例のようにイリジウム抽出工程S6での処理に先立ってルテニウム浸出工程S5を経て得られる残渣を塩酸溶液に溶解して得られる水溶液に対し陽イオン型不純物元素を分離するための溶媒抽出処理を行うことに限られず、イリジウム抽出工程S6での処理を経て得られる抽出残液に対して溶媒抽出処理を施し、その抽出残液から陽イオン型不純物元素を除去するようにしてもよい。 Further, as in the above-mentioned example, a solvent for separating cationic impurity elements from an aqueous solution obtained by dissolving the residue obtained through the ruthenium leaching step S5 in a hydrochloric acid solution prior to the treatment in the iridium extraction step S6. The present invention is not limited to performing the extraction process, and the extraction residual liquid obtained through the treatment in the iridium extraction step S6 may be subjected to a solvent extraction process to remove cationic impurity elements from the extraction residual liquid. .

具体的には、図3に工程図を示すように、イリジウム抽出工程で得られるRhを含む抽出残液を、ビス(2-エチルヘキシル)リン酸と接触させて溶媒抽出に付し、陽イオン型不純物元素を含む有機相と抽出残液とを生成させ、そのRhを含む抽出残液からビスマス、銅、鉛、ニッケル等の陽イオン型不純物元素を除去する不純物除去工程S60を有してよい。なお、溶媒抽出の方法についての詳細は、上述した第1の実施態様の溶媒抽出工程S2Aにおける第3工程S23と同様であり、ここでの説明は省略する。 Specifically, as shown in the process diagram in Figure 3, the extraction residue containing Rh obtained in the iridium extraction step is brought into contact with bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid and subjected to solvent extraction to extract the cationic form. It may include an impurity removal step S60 in which an organic phase containing impurity elements and an extraction residue are generated, and cationic impurity elements such as bismuth, copper, lead, and nickel are removed from the extraction residue containing Rh. Note that the details of the solvent extraction method are the same as the third step S23 in the solvent extraction step S2A of the first embodiment described above, and the explanation here will be omitted.

このような不純物除去工程S60での処理を経て得られる抽出残液は、陽イオン型不純物元素が除去されたRhを含む水溶液であり、この水溶液を上述したロジウム精製工程S61での処理に供することで、ロジウム化合物の純度をさらに向上させることができる。 The extraction residue obtained through the treatment in the impurity removal step S60 is an aqueous solution containing Rh from which cationic impurity elements have been removed, and this aqueous solution is subjected to the treatment in the rhodium purification step S61 described above. With this, the purity of the rhodium compound can be further improved.

なお、図3の工程図において、符号「S60」で示す不純物除去工程を追加したこと以外は、図2に示す工程図と同様であり、各工程での処理も同様であるためここでの詳細な説明は省略する。 The process diagram shown in Figure 3 is the same as the process diagram shown in Figure 2, except that an impurity removal process indicated by the symbol "S60" is added, and the processing in each process is also the same, so the details will be explained here. Further explanation will be omitted.

(イリジウムの精製)
必要に応じて、イリジウム抽出工程S6で得られる逆抽出生成液を処理するイリジウム精製工程S62を行うことができる。イリジウム精製工程S62は、例えば、逆抽出生成液に金属ビスマスを添加して還元に付し、Ir以外の白金族元素を含む合金及びIrを含む水溶液を形成する還元段階と、その水溶液からIrの結晶を得る結晶化段階と、を備える。イリジウム結晶化段階では、例えば、Irを含む水溶液に酸化剤を添加して酸化後、塩化カリウム又は塩化アンモニウムを添加して、Irの結晶を得る方法を行う。
(Iridium purification)
If necessary, an iridium purification step S62 can be performed to treat the back-extraction product liquid obtained in the iridium extraction step S6. The iridium purification step S62 includes, for example, a reduction step in which bismuth metal is added to the back-extraction product liquid and subjected to reduction to form an alloy containing a platinum group element other than Ir and an aqueous solution containing Ir, and a reduction step in which an aqueous solution containing Ir is extracted from the aqueous solution. a crystallization step to obtain crystals. In the iridium crystallization step, for example, an oxidizing agent is added to an aqueous solution containing Ir to oxidize the solution, and then potassium chloride or ammonium chloride is added to obtain Ir crystals.

還元段階において用いる還元剤としては、金属ビスマスが好ましい。金属ビスマスは、Irイオンを還元しないが、他の白金族イオンを確実に還元することができる+300mV付近のORPを維持しやすい。これにより、Ir以外の白金族元素を含む合金とIrを含む水溶液を得ることができる。 The reducing agent used in the reduction step is preferably metal bismuth. Bismuth metal does not reduce Ir ions, but tends to maintain an ORP of around +300 mV, which can reliably reduce other platinum group ions. Thereby, an alloy containing a platinum group element other than Ir and an aqueous solution containing Ir can be obtained.

結晶化段階においては、先ず、Irを含む水溶液に再び酸化剤を添加して、酸化還元電位(ORP、銀/塩化銀電極基準)を、好ましくは700mV~1000mV、より好ましくは800mV~1000mVに調整する。これにより、結晶生成に必要なヘキサクロロイリジウム(IV)酸イオンが安定して生成する。ORPが700mV未満であると、ヘキサクロロイリジウム(IV)酸イオンが不安定であり一部3価のIrが生成する可能性がある。一方で、ORPが1000mVを超えると、鉛のごく一部が4価になり、Irと同形のヘキサクロロ酸鉛結晶を作って混入することがある。 In the crystallization step, first, an oxidizing agent is added again to the aqueous solution containing Ir, and the redox potential (ORP, based on silver/silver chloride electrode) is adjusted to preferably 700 mV to 1000 mV, more preferably 800 mV to 1000 mV. do. As a result, hexachloroiridate (IV) acid ions necessary for crystal formation are stably produced. If the ORP is less than 700 mV, the hexachloroiridate (IV) acid ion is unstable, and there is a possibility that trivalent Ir may be partially generated. On the other hand, when the ORP exceeds 1000 mV, a small portion of lead becomes tetravalent, and lead hexachloroate crystals having the same shape as Ir may be formed and mixed.

結晶化段階で用いる酸化剤としては、特に限定されず、例えば塩素、塩素酸塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、硝酸等を用いることができる。 The oxidizing agent used in the crystallization step is not particularly limited, and for example, chlorine, chlorate, chlorite, hypochlorite, bromate, iodate, nitric acid, etc. can be used.

結晶化段階においては、次いで、ORPが調整された水溶液に、塩化カリウム又は塩化アンモニウムを添加する。このことによって、Irのみを選択的に結晶化することができる。これにより、純度99.9重量%(金属換算)以上のヘキサクロロイリジウム酸塩の結晶を得ることができる。 In the crystallization step, potassium chloride or ammonium chloride is then added to the ORP-adjusted aqueous solution. This makes it possible to selectively crystallize only Ir. Thereby, crystals of hexachloroiridate with a purity of 99.9% by weight or higher (metal equivalent) can be obtained.

なお、さらに高純度のイリジウム化合物を得るためには、必要に応じて、結晶を処理する再結晶精製を行うことができる。再結晶精製としては、例えば、得られた結晶を用いて、塩化ヒドラジニウム又は亜硫酸イオン等の弱い還元剤で還元して塩化イリジウム(III)の水溶液を得て、これを再度、酸化する方法を用いることができる。 In addition, in order to obtain an iridium compound with even higher purity, recrystallization purification by treating the crystals can be performed as necessary. For recrystallization purification, for example, a method is used in which the obtained crystals are reduced with a weak reducing agent such as hydrazinium chloride or sulfite ion to obtain an aqueous solution of iridium (III) chloride, and this is oxidized again. be able to.

以下、本発明の実施例を示してより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例では、ICP発光分析法により金属の分析を行った。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing examples, but the present invention is not limited to the following examples. In the examples, metals were analyzed by ICP emission spectrometry.

[実施例1]
原料として白金族元素濃縮物を用いて、図1のフロー図に示すように、浸出工程と、浸出生成液に対する溶媒抽出工程と、を行った。これにより、溶媒抽出工程(第3工程)を経て得られた抽出残液としてPt濃度2.38g/Lである溶液(原液)を得た。
[Example 1]
Using a platinum group element concentrate as a raw material, a leaching process and a solvent extraction process for the leaching product liquid were performed as shown in the flow diagram of FIG. Thereby, a solution (undiluted solution) having a Pt concentration of 2.38 g/L was obtained as an extraction residual liquid obtained through the solvent extraction step (third step).

得られた抽出残液100mlに、塩化カリウム(粉体)を、抽出残液中の濃度で20g/Lとなるように添加した。その後、液温25℃で、300rpmの回転数でスターラー撹拌してケーキ(沈澱物)を生成させた。濾紙(131)を用いて濾過処理を行い、沈澱物と濾液とに分離した。 Potassium chloride (powder) was added to 100 ml of the obtained extraction residue so that the concentration in the extraction residue was 20 g/L. Thereafter, the mixture was stirred with a stirrer at a rotation speed of 300 rpm at a liquid temperature of 25° C. to form a cake (precipitate). Filtration treatment was performed using filter paper (131) to separate the precipitate and the filtrate.

分離して得られた濾液中のPt濃度を測定したところ0.12g/Lであり、原液の4.2%に相当する濃度であった。なお、沈澱物中には原液の90.8%に相当するPtが含まれていた(Ptのケーキへの分配率:90.8%)。 The Pt concentration in the filtrate obtained by separation was measured and found to be 0.12 g/L, which corresponds to 4.2% of the original solution. Note that the precipitate contained Pt equivalent to 90.8% of the stock solution (distribution rate of Pt to the cake: 90.8%).

[実施例2]
塩化カリウム水溶液を用い、抽出残液中の濃度で40g/Lとなるように添加したこと以外は、実施例1と同様にして試験を行った。
[Example 2]
A test was conducted in the same manner as in Example 1, except that an aqueous potassium chloride solution was used and added so that the concentration in the extraction residue was 40 g/L.

その結果、分離して得られた濾液中のPt濃度を測定したところ0.13g/Lであり、原液の4.9%に相当する濃度であった。なお、沈澱物中には原液の94.5%に相当するPtが含まれていた(Ptのケーキへの分配率:94.5%)。 As a result, the Pt concentration in the separated filtrate was measured and found to be 0.13 g/L, which corresponds to 4.9% of the original solution. Note that the precipitate contained Pt equivalent to 94.5% of the stock solution (distribution rate of Pt to the cake: 94.5%).

[実施例3]
塩化カリウム水溶液を用い、抽出残液中の濃度で60g/Lとなるように添加したこと以外は、実施例1と同様にして試験を行った。
[Example 3]
A test was conducted in the same manner as in Example 1, except that an aqueous potassium chloride solution was used and added so that the concentration in the extraction residue was 60 g/L.

分離して得られた濾液中のPt濃度を測定したところ0.11g/Lであり、原液の4.6%に相当する濃度であった。なお、沈澱物中には原液の95.4%に相当するPtが含まれていた(Ptのケーキへの分配率:95.4%)。 The Pt concentration in the filtrate obtained by separation was measured and found to be 0.11 g/L, which corresponds to 4.6% of the original solution. Note that the precipitate contained Pt equivalent to 95.4% of the stock solution (distribution rate of Pt to the cake: 95.4%).

[実施例4]
塩化カリウム水溶液を用い、抽出残液中の濃度で80g/Lとなるように添加したこと以外は、実施例1と同様にして試験を行った。
[Example 4]
A test was conducted in the same manner as in Example 1, except that an aqueous potassium chloride solution was used and added so that the concentration in the extraction residue was 80 g/L.

その結果、分離して得られた濾液中のPt濃度を測定したところ0.10g/Lであり、原液の4.2%に相当する濃度であった。なお、沈澱物中には原液の95.8%に相当するPtが含まれていた(Ptのケーキへの分配率:95.8%)。 As a result, the Pt concentration in the separated filtrate was measured and found to be 0.10 g/L, which corresponds to 4.2% of the stock solution. Note that the precipitate contained Pt equivalent to 95.8% of the stock solution (distribution rate of Pt to the cake: 95.8%).

[実施例5]
塩化カリウム水溶液を用い、抽出残液中の濃度で100g/Lとなるように添加したこと以外は、実施例1と同様にして試験を行った。
[Example 5]
A test was conducted in the same manner as in Example 1, except that an aqueous potassium chloride solution was used and added so that the concentration in the extraction residue was 100 g/L.

その結果、分離して得られた濾液中のPt濃度を測定したところ0.09g/Lであり、原液の3.8%に相当する濃度であった。なお、沈澱物中には原液の96.2%に相当するPtが含まれていた(Ptのケーキへの分配率:96.2%)。 As a result, the Pt concentration in the separated filtrate was measured and found to be 0.09 g/L, which corresponds to 3.8% of the stock solution. Note that the precipitate contained Pt equivalent to 96.2% of the stock solution (distribution rate of Pt to the cake: 96.2%).

[実施例6]
原料として白金族元素濃縮物を用いて、図2のフロー図に示すように、浸出工程と、浸出生成液に対する溶媒抽出工程と、を行った。これにより、溶媒抽出工程(第2工程)を経て得られた抽出残液としてPt濃度2.04g/Lである溶液(原液)を得た。
[Example 6]
Using a platinum group element concentrate as a raw material, a leaching process and a solvent extraction process for the leaching product liquid were performed as shown in the flow diagram of FIG. Thereby, a solution (undiluted solution) having a Pt concentration of 2.04 g/L was obtained as an extraction residual liquid obtained through the solvent extraction step (second step).

得られた抽出残液100mlに、塩化カリウム(粉体)を、抽出残液中の濃度で20g/Lとなるように添加した。その後、液温25℃で、300rpmの回転数でスターラー撹拌してケーキ(沈澱物)を生成させた。濾紙(131)を用いて濾過処理を行い、沈澱物と濾液とに分離した。 Potassium chloride (powder) was added to 100 ml of the obtained extraction residue so that the concentration in the extraction residue was 20 g/L. Thereafter, the mixture was stirred with a stirrer at a rotation speed of 300 rpm at a liquid temperature of 25° C. to form a cake (precipitate). Filtration treatment was performed using filter paper (131) to separate the precipitate and the filtrate.

分離して得られた濾液中のPt濃度を測定したところ0.19g/Lであり、原液の9.3%に相当する濃度であった。なお、沈澱物中には原液の90.7%に相当するPtが含まれていた(Ptのケーキへの分配率:90.7%)。 The Pt concentration in the filtrate obtained by separation was measured and found to be 0.19 g/L, which corresponds to 9.3% of the original solution. Note that the precipitate contained Pt equivalent to 90.7% of the stock solution (distribution rate of Pt to the cake: 90.7%).

[実施例7]
塩化カリウム(粉体)を、抽出残液中の濃度で40g/Lとなるように添加したこと以外は、実施例6と同様にして試験を行った。
[Example 7]
A test was conducted in the same manner as in Example 6, except that potassium chloride (powder) was added at a concentration of 40 g/L in the extraction residue.

その結果、分離して得られた濾液中のPt濃度を測定したところ0.11g/Lであり、原液の5.4%に相当する濃度であった。なお、沈澱物中には原液の94.6%に相当するPtが含まれていた(Ptのケーキへの分配率:94.6%)。 As a result, the Pt concentration in the separated filtrate was measured and found to be 0.11 g/L, which corresponds to 5.4% of the original solution. Note that the precipitate contained Pt equivalent to 94.6% of the stock solution (distribution rate of Pt to the cake: 94.6%).

[実施例8]
塩化カリウム(粉体)を、抽出残液中の濃度で60g/Lとなるように添加したこと以外は、実施例6と同様にして試験を行った。
[Example 8]
The test was conducted in the same manner as in Example 6, except that potassium chloride (powder) was added at a concentration of 60 g/L in the extraction residue.

その結果、分離して得られた濾液中のPt濃度を測定したところ0.09g/Lであり、原液の4.4%に相当する濃度であった。なお、沈澱物中には原液の95.6%に相当するPtが含まれていた(Ptのケーキへの分配率:95.6%)。 As a result, the Pt concentration in the filtrate obtained by separation was measured and found to be 0.09 g/L, which corresponds to 4.4% of the stock solution. Note that the precipitate contained Pt equivalent to 95.6% of the stock solution (distribution rate of Pt to the cake: 95.6%).

[実施例9]
塩化カリウム(粉体)を、抽出残液中の濃度で80g/Lとなるように添加したこと以外は、実施例6と同様にして試験を行った。
[Example 9]
The test was conducted in the same manner as in Example 6, except that potassium chloride (powder) was added at a concentration of 80 g/L in the extraction residue.

その結果、分離して得られた濾液中のPt濃度を測定したところ0.07g/Lであり、原液の3.4%に相当する濃度であった。なお、沈澱物中には原液の96.6%に相当するPtが含まれていた(Ptのケーキへの分配率:96.6%)。 As a result, the Pt concentration in the filtrate obtained by separation was measured and found to be 0.07 g/L, which was equivalent to 3.4% of the original solution. Note that the precipitate contained Pt equivalent to 96.6% of the stock solution (distribution rate of Pt to the cake: 96.6%).

[実施例10]
塩化カリウム(粉体)を、抽出残液中の濃度で160g/Lとなるように添加したこと以外は、実施例6と同様にして試験を行った。
[Example 10]
A test was conducted in the same manner as in Example 6, except that potassium chloride (powder) was added at a concentration of 160 g/L in the extraction residue.

その結果、分離して得られた濾液中のPt濃度を測定したところ0.06g/Lであり、原液の2.9%に相当する濃度であった。なお、沈澱物中には原液の97.1%に相当するPtが含まれていた(Ptのケーキへの分配率:97.1%)。 As a result, the Pt concentration in the separated filtrate was measured and found to be 0.06 g/L, which corresponds to 2.9% of the stock solution. Note that the precipitate contained Pt equivalent to 97.1% of the stock solution (distribution rate of Pt to the cake: 97.1%).

[比較例1]
塩化カリウム(粉体)を、抽出残液中の濃度で10g/Lとなるように添加したこと以外は、実施例6と同様にして試験を行った。
[Comparative example 1]
A test was conducted in the same manner as in Example 6, except that potassium chloride (powder) was added at a concentration of 10 g/L in the extraction residue.

その結果、分離して得られた濾液中のPt濃度を測定したところ0.51g/Lであり、原液の25.0%に相当する濃度であった。なお、沈澱物中には原液の75.0%に相当するPtが含まれていた(Ptのケーキへの分配率:75.0%)。 As a result, the Pt concentration in the filtrate obtained by separation was measured and found to be 0.51 g/L, which was a concentration corresponding to 25.0% of the original solution. Note that the precipitate contained Pt equivalent to 75.0% of the stock solution (distribution rate of Pt to the cake: 75.0%).

下記表1、表2に、実施例及び比較例の結果をまとめて示す。 Tables 1 and 2 below summarize the results of Examples and Comparative Examples.

Figure 0007400443000001
Figure 0007400443000001

Figure 0007400443000002
Figure 0007400443000002

表1、表2に示す結果から、抽出残液に含まれる白金族元素のうち、Ptが優先的にケーキ化しており、そのケーキへの分配率は90%を超える高い割合となっていることがわかる。また、抽出残液中の塩化カリウム濃度が40g/L以上となるように添加すると、ケーキへの分配率はおよそ95%程度以上となって安定化するため、特に好ましいことがわかる。 From the results shown in Tables 1 and 2, it is clear that among the platinum group elements contained in the extraction residue, Pt is preferentially formed into a cake, and the distribution ratio to the cake is high, exceeding 90%. I understand. Furthermore, it is found that it is particularly preferable to add potassium chloride so that the concentration of potassium chloride in the extraction residue is 40 g/L or more, since the distribution ratio to the cake becomes about 95% or more and stabilizes.

一方で、抽出残液に塩化カリウムを添加する場合でもその濃度が10g/Lであると(比較例1)、ケーキへの分配率は75%と低くなり、Ptの回収率向上の効果は十分に表れないことがわかる。 On the other hand, even when potassium chloride is added to the extraction residue, if the concentration is 10 g/L (Comparative Example 1), the distribution rate to the cake is as low as 75%, and the effect of improving the Pt recovery rate is sufficient. It can be seen that this does not appear in

また、抽出残液中の塩化カリウムの濃度が80g/Lを超えると、Ptのケーキへの分配率の向上効果は徐々に小さくなるのに対し、Pt回収の観点で不純物となる元素(Ir、Ru、Rh)のケーキへの分配率が上昇している。このことから、塩化カリウムの添加量に関して、抽出残液中の塩化カリウムの濃度で80g/L以下となるように添加することが好ましいことがわかる。 Furthermore, when the concentration of potassium chloride in the extraction residue exceeds 80 g/L, the effect of improving the distribution ratio of Pt to the cake gradually decreases, while elements that become impurities (Ir, The distribution rate of Ru, Rh) to the cake is increasing. From this, it can be seen that the amount of potassium chloride to be added is preferably such that the concentration of potassium chloride in the extraction residue is 80 g/L or less.

[実施例11]
図2のフロー図に沿って実施例6の処理を進め、ケーキ濾液に対する酸化中和工程、ルテニウム浸出工程、そしてイリジウム抽出工程を実行した。その後、図3のフロー図に示すように、イリジウム抽出工程での溶媒抽出から得られた抽出残液を、ビス(2-エチルヘキシル)リン酸と接触させて溶媒抽出に付し、陽イオン型不純物元素を含む有機相と抽出残液とを生成させる不純物除去処理を行い(不純物除去工程)、陽イオン型不純物元素を除去した抽出残液を得た。なお、不純物除去工程に供した抽出残液(イリジウム抽出工程での処理後の抽出残液)を「抽出残液a」とし、不純物除去工程を経て生成した抽出残液を「抽出残液b」とする。
[Example 11]
The process of Example 6 was carried out according to the flowchart in FIG. 2, and the cake filtrate was subjected to an oxidation neutralization process, a ruthenium leaching process, and an iridium extraction process. Thereafter, as shown in the flow diagram of Figure 3, the extraction residue obtained from the solvent extraction in the iridium extraction step is brought into contact with bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid and subjected to solvent extraction to remove cationic impurities. An impurity removal process was performed to generate an organic phase containing elements and an extraction residue (impurity removal step), and an extraction residue from which cationic impurity elements were removed was obtained. In addition, the extraction residual liquid subjected to the impurity removal process (extraction residual liquid after treatment in the iridium extraction process) is referred to as "extraction residual liquid a", and the extraction residual liquid produced through the impurity removal process is referred to as "extraction residual liquid b". shall be.

下記表3に、抽出残液a、抽出残液bのそれぞれの分析結果を示す。表3に示す結果からわかるように、不純物除去工程を経て得られた抽出残液bについては、処理前の抽出残液aと比べて、陽イオン型不純物元素を大幅に除去することができた。なお、このようにして得られた抽出残液Yをロジウム精製工程に供することで(図3のフロー図参照)、ロジウムの精製効率を有効に向上させることができると考えられる。 Table 3 below shows the analysis results of extraction residual liquid a and extraction residual liquid b. As can be seen from the results shown in Table 3, cationic impurity elements could be significantly removed from extraction residue b obtained through the impurity removal process compared to extraction residue a before treatment. . It is considered that by subjecting the extraction residue Y obtained in this manner to a rhodium purification step (see the flow diagram of FIG. 3), the rhodium purification efficiency can be effectively improved.

Figure 0007400443000003
Figure 0007400443000003

Claims (5)

不純物元素を含む白金族元素含有物から白金族元素を相互分離する方法であって、
前記白金族元素含有物を塩酸溶液に懸濁し酸化剤を添加して浸出に付し、白金族元素を含む浸出生成液を得る浸出工程と、
前記浸出生成液に対して溶媒抽出処理を施す溶媒抽出工程と、
前記溶媒抽出処理により得られる抽出残液に、塩化カリウムを該抽出残液中で20g/L以上80g/L以下となるように添加して沈澱物を生成するケーキ化工程と、を含み、
前記溶媒抽出工程は、
前記浸出生成液をジエチレングリコールジブチルエーテルと接触させて溶媒抽出に付し、不純物元素を含む有機相と抽出残液を形成する第1工程と、
得られる抽出残液を硫化アルキルと接触させて溶媒抽出に付し、パラジウムを抽出した後、逆抽出して、パラジウムを含む逆抽出生成液と抽出残液を形成する第2工程と、
を有する
金族元素の相互分離方法。
A method for mutually separating platinum group elements from a platinum group element-containing material containing impurity elements, the method comprising:
a leaching step of suspending the platinum group element-containing material in a hydrochloric acid solution, adding an oxidizing agent, and subjecting it to leaching to obtain a leaching product solution containing the platinum group element;
a solvent extraction step of subjecting the leaching product to a solvent extraction process;
A caking step in which potassium chloride is added to the extraction residue obtained by the solvent extraction treatment in an amount of 20 g / L or more and 80 g / L or less in the extraction residue to generate a precipitate,
The solvent extraction step includes:
A first step of contacting the leaching product solution with diethylene glycol dibutyl ether and subjecting it to solvent extraction to form an organic phase containing impurity elements and an extraction residue;
A second step of contacting the resulting extraction residue with an alkyl sulfide and subjecting it to solvent extraction to extract palladium, followed by back extraction to form a back extraction product solution containing palladium and an extraction residue;
have
A method for mutual separation of platinum group elements.
前記溶媒抽出工程は
記第2工程で得られる抽出残液とビス(2-エチルへキシル)リン酸と接触させて溶媒抽出に付し、陽イオン型不純物元素を含む有機相と抽出残液を形成する第3工程と、
さらに有し、
前記第3工程で得られる抽出残液を前記ケーキ化工程に供する
請求項に記載の白金族元素の相互分離方法。
The solvent extraction step includes :
A third step in which the extraction residue obtained in the second step is brought into contact with bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid and subjected to solvent extraction to form an organic phase containing cationic impurity elements and an extraction residue. process and
It further has
The method for mutually separating platinum group elements according to claim 1, wherein the extraction residue obtained in the third step is subjected to the caking step.
さらに、
前記ケーキ化工程で得られる沈澱物に含まれる白金を精製する白金精製工程を含む
請求項1又は2に記載の白金族元素の相互分離方法。
moreover,
The method for mutually separating platinum group elements according to claim 1 or 2, comprising a platinum purification step of refining platinum contained in the precipitate obtained in the caking step.
さらに、
前記ケーキ化工程で得られる沈澱物を濾過分離して生成する濾液のpHを5~12に調整し、酸化剤を添加して加水分解に付し、イリジウム、ルテニウム及びロジウムを含む沈澱物を生成する酸化中和工程と、
前記酸化中和工程で得られる沈澱物をpH12以上のアルカリ水溶液中で酸化剤を添加して浸出に付し、イリジウム及びロジウムを含む残渣とルテニウム浸出生成液を生成するルテニウム浸出工程と、
前記ルテニウム浸出工程で得られる残渣を塩酸溶液に溶解して得られるイリジウム及びロジウムを含む水溶液を、リン酸トリブチルと接触させて溶媒抽出に付し、イリジウムを抽出した後、逆抽出して、イリジウムを含む逆抽出生成液とロジウムを含む抽出残液を生成するイリジウム抽出工程と、を含む
請求項1乃至のいずれかに記載の白金族元素の相互分離方法。
moreover,
The precipitate obtained in the caking step is separated by filtration, the pH of the resulting filtrate is adjusted to 5 to 12, and an oxidizing agent is added to hydrolyze it to produce a precipitate containing iridium, ruthenium, and rhodium. an oxidation neutralization step,
A ruthenium leaching step in which the precipitate obtained in the oxidation neutralization step is leached in an alkaline aqueous solution with a pH of 12 or more by adding an oxidizing agent to produce a residue containing iridium and rhodium and a ruthenium leaching product liquid;
An aqueous solution containing iridium and rhodium obtained by dissolving the residue obtained in the ruthenium leaching step in a hydrochloric acid solution is subjected to solvent extraction by contacting with tributyl phosphate to extract iridium, and then back-extracted to remove iridium. The method for mutually separating platinum group elements according to any one of claims 1 to 3 , further comprising: an iridium extraction step of producing a back-extraction product solution containing a back-extraction product solution and an extraction residual solution containing rhodium.
さらに、
前記ケーキ化工程で得られる沈澱物を濾過分離して生成する濾液のpHを5~12に調整し、酸化剤を添加して加水分解に付し、イリジウム、ルテニウム及びロジウムを含む沈澱物を生成する酸化中和工程と、
前記酸化中和工程で得られる沈澱物をpH12以上のアルカリ水溶液中で酸化剤を添加して浸出に付し、イリジウム及びロジウムを含む残渣とルテニウム浸出生成液を生成するルテニウム浸出工程と、
前記ルテニウム浸出工程で得られる残渣を塩酸溶液に溶解して得られるイリジウム及びロジウムを含む水溶液を、リン酸トリブチルと接触させて溶媒抽出に付し、イリジウムを抽出した後、逆抽出して、イリジウムを含む逆抽出生成液とロジウムを含む抽出残液を生成するイリジウム抽出工程と、
前記イリジウム抽出工程で得られる抽出残液を、ビス(2-エチルヘキシル)リン酸と接触させて溶媒抽出に付し、陽イオン型不純物元素を含む有機相と抽出残液とを形成し、不純物を除去する不純物除去工程と、を含む
請求項に記載の白金族元素の相互分離方法。
moreover,
The precipitate obtained in the caking step is separated by filtration, the pH of the resulting filtrate is adjusted to 5 to 12, and an oxidizing agent is added to hydrolyze it to produce a precipitate containing iridium, ruthenium, and rhodium. an oxidation neutralization step,
A ruthenium leaching step in which the precipitate obtained in the oxidation neutralization step is leached in an alkaline aqueous solution with a pH of 12 or more by adding an oxidizing agent to produce a residue containing iridium and rhodium and a ruthenium leaching product liquid;
An aqueous solution containing iridium and rhodium obtained by dissolving the residue obtained in the ruthenium leaching step in a hydrochloric acid solution is subjected to solvent extraction by contacting with tributyl phosphate to extract iridium, and then back-extracted to remove iridium. an iridium extraction step that produces a back extraction product solution containing rhodium and an extraction residual solution containing rhodium;
The extraction residue obtained in the iridium extraction step is brought into contact with bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid and subjected to solvent extraction to form an organic phase containing cationic impurity elements and an extraction residue, and remove impurities. The method for mutually separating platinum group elements according to claim 1 , further comprising a step of removing impurities.
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