JPH06240373A

JPH06240373A - モーター屑などから銅・鉄等を分離回収する方法

Info

Publication number: JPH06240373A
Application number: JP4734993A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mashima; 宏真嶋; Satoru Nigo; 悟仁後
Original assignee: Dowa Iron Powder Co Ltd
Current assignee: Dowa Iron Powder Co Ltd
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】鉄や銅を多量に含む貴重な金属資源でありな
がら、商業ベースに乗る処理法がなかったために、埋立
て処分されるなどして徒らに廃棄されているモーター屑
や自動車・家電製品等のシュレッダー処理産物などの年
間発生量が厖大であることに鑑み、これら金属質廃棄物
から簡単かつ安価に鉄・銅等を分離回収法できる方法の
開発を目的とした。【構成】被処理物を必要に応じ予備処理した後、図１
に示すフローシートに従ってＣｕ(II)アンミンを浸出剤
とする浸出液でＣｕの優先浸出を行い、浸出液中に濃縮
されたＣｕ(II)アンミンをＬｉｘ−５４使用による溶媒
抽出により抽出した後、Ｃｕ²⁺のストリッピングにより
これをＣｕの電解液中に移行させＣｕの電解採取により
カソードに金属Ｃｕを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属分を多量に含む産
業・家電廃棄物、特に鉄と非鉄金属（主として銅）とを
同時に含む被処理物から有価金属を分離回収する方法に
関し、さらに特定的には毎年大量に廃棄されているモー
ター屑、特に小型モーター屑、あるいは自動車や家電Ｏ
Ａ機器製品のシュレッダー処理産物等から有価金属たる
鉄と銅その他の非鉄金属とを簡便かつ経済的に回収する
方法に関する。これらの産業または家電廃棄物は、鉄お
よび非鉄いずれの品位も高く、資源の乏しい我が国にと
って貴重な資材原料となるべきものであるにもかかわら
ず、企業採算に適応する経済的な処理方法が確立されて
いないために、鉄原料あるいは非鉄原料として使用され
ることもなく、徒らに埋め立て材料として廃棄処分され
ているのが現状である。

【０００２】

【従来の技術】自動車工業や家電・ＯＡ機器産業の発展
に伴い、各種の小型モーターが広範な分野で使用される
ようになったが、その廃材の多くは他の重工業で使用さ
れて用済みとなった大型モーターとともに廃棄されてい
る。このようにして、毎年廃棄されるモーター屑の量は
膨大なものである。

【０００３】これらのモーター屑のうち、大型モーター
は人手によって分解され、比較的容易に銅線を取り外
し、故銅および鉄スクラップとして分離回収が行われて
いるが、その量は全モーター屑の量に較べると僅かなも
のである。

【０００４】一方、モーター屑からの銅・鉄の分離回収
に関しては、溶融アルミニウムで銅を銅−アルミニウム
合金として溶解する方法の他、硝酸中で鉄を不働態化さ
せ、銅のみを選択的に浸出しようとする方法などが提案
されて来たが、いずれもこの種モーター屑に対しては効
果的な方法とはいえず、工業化されるには到らなかっ
た。

【０００５】したがって、上記廃材の多くは何らの処理
もされないまま埋め立て処分されているが、このような
廃棄物の排出量が膨大なものであるため、埋め立て地の
確保すら難しくなり、大きな社会問題となっている。

【０００６】自動車や洗濯機・冷蔵庫などの家電機器類
の廃物のシュレッダー処理産物についても、全く同様の
問題が生じている。これらの産業あるいは生活廃棄物
は、最近になり一部シュレッダー処理した後磁選・手選
を組み合わせて鉄スクラップを回収するほか、プラスチ
ック、紙、布等を主体とする軽比重の集塵ダストを埋め
立て投棄するようになった。しかし、磁選産物中の非磁
着物であっても手選で回収できない鉄・非鉄金属を主成
分とする混合体、たとえばエナメル銅線や絶縁塗料の塗
布された金属製機器類のシュレッダー処理産物等は処理
法がないまま放置されているか、投棄されているのが現
状である。

【０００７】これらのシュレッダー処理産物の磁選によ
って回収された磁着物のうちには、手選でさらに鉄スク
ラップから分離されたものやゴミのほか、鉄・非鉄の相
互付着物や混合物があり、非磁着物の篩下にも銅含量の
多い鉄・非鉄の混合屑がある。さらに風力選別によって
回収された重量物は銅やアルミニウム、鉄などを含み、
粒度も比較的小さく、重要な有価金属資源である。これ
らのうちには電線屑として回収とされるようなものもあ
るがその量は極めて少なく、鉄スクラップ以外について
は、適切な処理方法が知られていないため有効なリサイ
クル方法の確立が緊要とされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】先に述べた産業・家電
廃棄物のうち、一般のモーター屑などは銅と鉄を主体と
するものであり、またシュレッダー処理産物のうち本発
明者らが特に注目するものは鉄と銅その他の非鉄金属と
の混合体を主体とするものである。もとより、鉄や各種
非鉄金属の原鉱石を海外に依存している我が国にとっ
て、これらの産業・家電廃棄物の有効な処理方法の開発
は急務であるが、何分にもこれらの処理対象物は安価な
ものであるため、開発されるべき方法も、その工業的適
用が安価で簡便なものでなければならない。

【０００９】このような観点から本発明者らは、方法が
簡単で使用する資材や動力費が安く、しかも処理能力が
大きい金属質産業・生活廃棄物の有効適切な処理方法の
開発と確立を目指して鋭意研究を行った結果、本発明方
法に想到した。

【００１０】

【課題を解決するための手段】まず小型モーター屑また
は銅・銅合金を含む鉄クラッド材に関しては、これらを
加熱しまたはこれらにショットブラスト処理を施して銅
線上のエナメル被覆を除去ないし破壊して銅線に浸出容
易性を与えた後、浸出槽に堆積し、２価の銅アンミンイ
オンを浸出剤とする浸出液（以下、単に「浸出液」とい
う）を浸透法またはスプレー法などによって循環させな
がら、浸出液中に銅のみを選択的に溶出させ、一方該浸
出液の一部を連続的に、あるいは周期的・断続的に循環
系外に取り出して溶媒抽出法で抽出することにより、浸
出液中の銅分を回収するという手段を用いる。別法とし
て、浸出液から浸出残渣を固液分離した後、加熱蒸気ま
たは空気を用いてアンモニアを系外に放出し、浸出液の
再生を図ることともに、銅を水酸化物として沈澱回収す
るという手段を用いることもできる。

【００１１】上記いずれの方法においても、特別な酸化
剤を使用したり、酸化設備を設けたりする必要はなく、
浸出液の循環中に浸出液を空気と接触させるだけで銅そ
の他のアンミン錯体形成性非鉄金属に対する浸出能力を
再生させることができる。

【００１２】シュレッダー処理産物中の鉄・非鉄混合体
から鉄と各種非鉄金属とを分離回収したい場合も上記同
様、必要に応じて加熱し、油脂分や被覆物質等を除去し
て非鉄金属に浸出容易性を与えた後、浸出槽に堆積し、
２価の銅アンミンを浸出剤とする浸出液を用いて、浸透
法またはスプレー法等によって循環させ、この間に、浸
出液中に銅や亜鉛などのアンミン錯体を形成する非鉄金
属（以下「アンミン錯体形成性金属」と言う。）のみを
選択的に溶出させることができる。該浸出液の一部を循
環系外に取り出し、溶媒抽出法で抽出しつつ、それらの
非鉄金属を回収すると共に浸出液の再生を図るという手
法を用いることができのはモーター屑処理の場合と同様
である。

【００１３】以下実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるべき
ものではない。

【００１４】

【実施例１】本実施例は本発明の反応原理を実証するた
めの基礎的な実験の結果を示すものである。

【００１５】直径２．５mmのエナメル被覆銅線７．８ｋ
ｇと、鉄線１ｋｇを試料とし、これらを空気中で５５０
℃で３０分間加熱して、エナメル被覆を焼除し、冷却後
下部に簣の子を備えた内容積１０リットル（以下Ｌと記
す）の浸出槽に収納、堆積した。次に初期の組成が、硫
酸銅（ＣｕＳＯ₄）０．５モル、アンモニア（ＮＨ₃）
５．０モル、硫酸アンモニウム［（ＮＨ₄）₂ＳＯ₄］
１．０モルからなる浸出液１０Ｌを用意し、これを浸出
槽の上部から、スプレー速度１２Ｌ／ｍｉｎで多孔のじ
ょ露口からスプレーして還流させた。６時間の浸出によ
って初期に２価銅アンミンの濃度が３０ｇ／Ｌであった
ものが、１３７ｇ／Ｌとなり、銅線の１ｋｇ以上が溶出
したことが認められた。鉄線の溶出は全く認められなか
った。

【００１６】この間に銅の浸出によって溶液中に生成さ
れた１価の銅アンミンイオンは、還流液のスプレーの際
に、空気と接触して酸化し、２価の銅アンミンイオンと
なって再び銅の浸出に寄与していることが明らかであっ
た。

【００１７】

【比較例１】硫酸銅を含まないこと以外は実施例１で調
製したものと同じ成分組成の浸出液１０Ｌを用いて実施
例１と同じ操作を行った。これは従来公知のアンモニア
浸出法を従来の標準的条件で実施したことに相当する。
６時間の浸出によって２価銅アンミンの濃度は３．１ｇ
／Ｌとなった。これは銅線が０．０３ｋｇ溶出したに過
ぎないことを示している。

【００１８】

【実施例２】本実施例も、本発明の反応原理に基づく基
礎的な実験の結果を示すものである。実施例１の場合と
種類および量ともに同じ構成の試料を用い、これに対し
てショットブラスト処理によって銅線のエナメル被覆を
部分的に破壊したものを浸出槽にとり、実施例１と同じ
組成の浸出液２０Ｌを流速８Ｌ／ｍｉｎで循環させ上向
き浸透法で浸出した。この場合に、還流する浸出液を空
気中で自然流下させたが、それ以外には特別に酸化工程
を設けなかった。

【００１９】６時間後の浸出液中の２価銅アンミンの濃
度は１３４ｇ／Ｌであり、約２ｋｇの銅の溶出が認めら
れた。このことは反応終了後、浸出槽から残渣を取り出
して水洗、秤量した結果、当初７．８ｋｇの銅線重量が
５．６ｋｇに減少していたが、鉄線重量には全く変化が
見られなかったことによっても裏付けられた。

【００２０】

【実施例３】本実施例は実際に小型モーター屑に対して
本発明の方法を適用した結果を示すものである。

【００２１】小型モーター屑１００ｋｇを５５０℃で３
０分間加熱処理した後、内容積０．５ｍ³（直径８００
ｍｍ×１，０００ｍｍ）の浸出槽に投入して堆積した。
他方、０．５モルの硫酸銅、７モルのアンモニア、１モ
ルの硫酸アンモニウムからなる浸出液３５０Ｌを準備
し、室温で上向浸透法により流速５０Ｌ／ｍｉｎで循環
させた。

【００２２】浸出液の循環時には還流液を循環パイプ内
に自然落下させる以外は、酸化工程を採っていない。浸
出液の循環開始８時間後に浸出液中の２価銅アンミンの
濃度が１３５ｇ／Ｌに達したが、その後は増加しないの
で、この浸出液の半量を取り出して新しい浸出液に交換
し、循環、浸出を継続したところ、浸出開始後１５時間
で、もはや液中の２価銅アンミン濃度の増大は見られな
くなった。

【００２３】この時点を反応終了時とみて、この間に液
中に溶出した銅量を計測したところ、７．３ｋｇであ
り、反応終了後槽内の残渣からサンプルを採取し、溶融
して得たインゴットの成分分析を行ったところ、銅品位
は０．０１％であった。

【００２４】

【実施例４】Ｃｕが９．５０％、Ｚｎが５．６５％、Ａ
ｌが０．４６％、Ｐｂが０．４３％、Ｓｎが０．４６
％、Ｎｉが０．３１％、残部がＦｅからなる粒度−１５
ｍｍ＋３ｍｍの含銅スクラップ１７．８５ｋｇを５００
℃で５時間加熱し、ＣｕＳＯ₄０．５Ｍ、ＮＨ₃７Ｍ、
（ＮＨ₄）₂ＳＯ₄１Ｍの水溶液２０Ｌを用いて室温で
浸出した。浸出液はその循環時に空気と十分に接触させ
た。５時間浸出後の浸出液中の濃度は、Ｃｕ８０．４
ｇ／Ｌ、Ｚｎ１６．８ｇ／Ｌ、Ａｌ０．０００５ｇ
／Ｌ、Ｐｂ０．０１６ｇ／Ｌ、Ｓｎ０．００１ｇ／
Ｌ、ＮｉＴｒ、ＦｅＴｒであった。Ｃｕの浸出率は
９４．８％、Ｚｎのそれは３３．３％であり、他の金属
の溶出は無視しうる程度であった。

【００２５】浸出工程で回収した液は６０％Ｌｉｘ５４
−ケロシン溶液を用い、Ｏ／Ａ比１の条件下でミキサー
セットラーで溶出すると、ＮＨ₃、（ＮＨ₄）₂ＳＯ₄
は水溶液中に残留し、Ｃｕ²⁺およびＺｎ²⁺のみが１分以
内に有機相に移行する。１段の抽出で水相のＣｕ²⁺濃度
は２５．２ｇ／Ｌまで低下するが、これは再度浸出工程
へ繰り返し循環しうる。

【００２６】

【実施例５】シュレッダー処理産物の磁選・磁着物を手
選して回収した鉄・非鉄付着物、通称モーター屑または
モーターコア屑を５５０℃で２０分間空気雰囲気中で焙
焼し、エナメル被覆を破壊した後、５５１０ｇをＣｕＳ
Ｏ₄ ０．５Ｍ（モル／Ｌ以下同じ）、ＮＨ₃ ７Ｍ、
（ＮＨ₄）₂ＳＯ₄ １Ｍの浸出液３０Ｌで室温浸出し
た。浸出液はその循環時に空気と接触させ銅アンミン液
の酸化を行わせたのは、実施例４と同様である。８時間
浸出後の浸出液の銅濃度は６０．７ｇ／Ｌで、さらに浸
出を続け、最初からの時間１６時間での浸出液の銅濃度
は６２．６ｇ／Ｌであった。２４時間後銅濃度は６７．
４ｇ／Ｌで、その後銅濃度の変化はなく、浸出は終了し
たものと判断して、浸出液と浸出残渣を分離した。浸出
残渣を水洗して肉眼で観察したが、銅の痕跡は認められ
なかった。銅の浸出率は浸出時間８時間で８３．０％、
１６時間で９２．０％、２４時間で１００％であった。

【００２７】

【実施例６】シュレッダー処理産物の磁選後、非磁着物
を空気選別し、回収された屑銅線を主体とする重集塵ダ
ストを銅線の被覆を除去する目的で５５０℃、１時間焙
焼した。焙焼産物を１５０３ｇ秤量して、ＣｕＳＯ₄
０．５Ｍ、ＮＨ₃ ５Ｍ、（ＮＨ₄）₂ＳＯ₄ ０．５
Ｍの浸出液３０Ｌで、室温で浸出した。浸出液はその循
環時空気と接触させた。２０時間浸出後の浸出液濃度は
Ｃｕ５８．５ｇ／Ｌ、Ｚｎ２．０ｇ／Ｌで、浸出率
はＣｕ９２％、Ｚｎ４５％であった。浸出残渣には
銅は殆ど皆無であったが、ステンレス線、小型ビス、プ
リント基板ベークライト等が残った。

【００２８】

【実施例７】シュレッダー処理産物を磁力選別し、その
非磁着物を更に風力選別機にかけた後篩分け、その篩下
産物を通称篩下非鉄混合屑と称するが、この非鉄混合屑
を５５０℃で５時間空気雰囲気中で焙焼してエナメル並
びにビニル被覆を除去した後２６１６ｇを計量し、Ｃｕ
ＳＯ₄が０．５Ｍ、ＮＨ₃が５Ｍ、（ＮＨ₄）₂ＳＯ₄
が０．５Ｍの浸出液３０Ｌで、室温で浸出した。浸出液
をその循環時空気と接触させたことは、前記の実施例
４、５、６と同様である。２４時間浸出後の浸出液濃度
は、銅が５０．２ｇ／Ｌ、亜鉛が７．８ｇ／Ｌ、鉛が
０．０１１ｇ／Ｌ、アルミニウムが０．０９５ｇ／Ｌ
で、浸出残渣の銅、亜鉛、鉛、アルミニウムの各品位
は、それぞれＣｕが８．０％、Ｚｎが１４．１％、Ｐｂ
が３．０％、Ａｌが１３．７％であった。この残渣を再
び更に２０時間浸出し、それぞれの元素の浸出率を求め
た結果、Ｃｕは９３．５％、Ｚｎは４９．０％、Ｐｂは
０．５％、Ａｌは１．１％で、銅、亜鉛を除いた鉛、ア
ルミニウム、鉄は殆ど浸出されていないことがわかっ
た。

【００２９】この浸出液から５０％Ｌｉｘ５４−ケロシ
ン溶液を用いて、Ｏ／Ａ比が１．５の条件下で溶媒抽出
すると、ＮＨ₃，（ＮＨ₄）₂ＳＯ₄は水溶液中に残留
し、Ｃｕ²⁺およびＺｎ²⁺の一部、即ち銅の５８．９％、
亜鉛の１．４％は有機相に移行した。抽出残液を更に２
段目の抽出（Ｏ／Ａ比１．５）をすると、Ｃｕ２９．０
％、Ｚｎ６．９％が有機相に移行した。有機相に抽出さ
れた銅と亜鉛は、逆抽出時の酸濃度を制御することによ
り銅と亜鉛は分離回収され、一方抽出残液は浸出槽に循
環して銅の浸出に再利用する。

【００３０】

【作用】本発明方法の実施に際しては、まず必要に応じ
て小型モーター屑あるいは鉄・非鉄混合体を主成分とす
るシュレッダー処理産物を加熱処理またはショットブラ
スト処理することにより、銅の浸出容易性を高めるため
の前処理を行う。これは主として、浸出抵抗の高い銅線
上のエナメル被覆等を破壊すると同時に油脂分を除去し
てアンミン錯体形成性金属の浸出容易性を高めるために
行うものであるから、エナメル被覆銅線などを含まない
被処理産物例えば裸導線等に対しては行う必要がない。
本段落冒頭において「必要に応じて」と付記したのはこ
のためである。

【００３１】加熱処理は、たとえば温度８２３Ｋ（５５
０℃）で２０分間大気中で加熱処理する等の方法によっ
て行うことができる。一方、ショットブラストは、たと
えばエナメル銅線をコイル状に巻き、−２２＋６０ｍｅ
ｓｈの鉄粉５００ｇを投射圧４９０ＫＰａ、投射距離１
４５ｍｍの条件下にエアーブラスト方式で投射して片面
のエナメル皮膜を剥離するなどの方法によって行うこと
ができる。

【００３２】次に、このように前処理した、あるいはそ
の必要がないため前処理しない被処理物を処理槽に投入
し、該槽に浸出液を供給し、かつ、これを循環させなが
ら銅あるいはその他の非鉄金属の浸出を行うのである
が、この場合の浸出液としては、２価の銅アンミン水溶
液を酸化性の浸出液として用いる。これは、酸素を酸化
剤として用いる通常のアンモニア浸出法と似ているが、
その反応原理は全く異なるものである。すなわち、酸素
を酸化剤とする従来のアンモニア浸出法では、オートク
レーブを用い、粉体試料を強い攪拌条件下で加圧、加温
して浸出を行っている。これは酸素を被浸出対象物の表
面に移動させるために必要な基本条件である。これに対
し、本発明のように被浸出対象物が大きく浸出槽内で撹
拌によって酸化剤を十分早く移送することができない場
合には、酸化剤自体の濃度を大きくして浸出速度を速め
る必要がある。２価の銅アンミンはこの目的に適するも
のである。酸素による酸化機構と２価銅アンミンによる
酸化機構とでは反応機構は全く異質のものである。

【００３３】本発明の方法において、浸出液中の銅アン
ミンイオン濃度は液の循環に従って次第に増加するが、
浸出槽に最初に供給するための２価の銅アンミンを含む
浸出液は、例えば硫酸銅、アンモニア水および硫酸アン
モニウムを適切な比率で混合することにより容易に調製
することができる。初期浸出液はＣｕ²⁺を０．２〜１．
５モル／Ｌ、ＮＨ₃を１．０〜７．０モル／Ｌ、ＮＨ₄
⁺を０．１〜１．３モル／Ｌ含むｐＨ８〜１１、好まし
くはｐＨ８．３〜１０．３のアルカリ性溶液である。特
に好ましい硫酸銅、アンモニア水、硫酸アンモニウムの
比率は、硫酸銅濃度０．５モル／Ｌに対し、アンモニア
濃度３モル／Ｌの場合硫酸アンモニウム濃度０．２〜
０．８モル／Ｌ、アンモニア濃度５モル／Ｌの場合硫酸
アンモニウム濃度０．３〜０．７モル／Ｌ、アンモニア
濃度７モル／Ｌの場合硫酸アンモニウム濃度０．７〜
１．３モル／Ｌである。

【００３４】上記の方法により調製された浸出液中に生
じる２価の銅アンミン［Ｃｕ（ＮＨ₃）₄］²⁺が次の反
応式に従って銅を浸出する。

【００３５】Ｃｕ＋［Ｃｕ（ＮＨ₃）₄］²⁺＝２［Ｃｕ（ＮＨ₃）₂］⁺ ‥‥(1) 銅のほかにも、亜鉛、ニッケル、コバルトのように２価
のアンミン錯体が安定な金属Ｍが含まれている場合に
は、次の反応式に従ってＭが浸出される。

【００３６】Ｍ＋２［Ｃｕ（ＮＨ₃）₄］²⁺＋（ｎ−４）ＮＨ₃ ＝［Ｍ（ＮＨ₃）_n］²⁺＋２［Ｃｕ（ＮＨ₃）₂］⁺ ‥‥(2) このように本発明の方法では、最初から２価の銅アンミ
ンを浸出剤として利用するため、安定なアンミン錯体を
形成する非鉄金属、すなわちＣｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏな
どの浸出反応の速度を大幅に加速させることができ、こ
の点において、液中の溶存酸素を酸化剤として用いる従
来のアンモニア浸出法とは異質の方法である。

【００３７】上記式 (1)および (2)の反応によって得ら
れた１価の銅アンミン［Ｃｕ（ＮＨ₃）₂］⁺は、その
水溶液を空気と接触させることにより下記の式(3) に従
って直ちに２価の銅アンミン［Ｃｕ（ＮＨ₃）₄］²⁺に
再生することができる。

【００３８】２［Ｃｕ（ＮＨ₃）₂］⁺＋４ＮＨ₃＋１／２Ｏ₂＋２Ｈ⁺ ＝２［Ｃｕ（ＮＨ₃）₄］²⁺＋Ｈ₂Ｏ ‥‥(3) 従来のアンモニア浸出法は浸出液中に硫酸銅が含まれて
おらず、かつ浸出槽の外部で液を積極的に空気と接触さ
せることをしない点において本発明の方法と著しく異な
っている。すなわち、従来のアンモニア浸出法には、上
記(3) の反応を積極的に推進させて迅速にＣｕ（II) ア
ンミンを再生させる工程が組み入れられていなかったた
めに、反応速度が極めて遅く、その工業化は極めて限定
されたものであった。本発明者は、浸出液に硫酸銅を相
当量入れること、および浸出槽外部に取り出した循環液
を積極的に空気と接触させＣｕ (I)アンミンを迅速にＣ
ｕ(II)アンミンに酸化させる工程を設けることによっ
て、極めて工業化に適した本発明方法を開発することが
できた。

【００３９】１価の銅アンミンは無色であり、２価の銅
アンミンは青色を呈するが、多量の１価の銅アンミンの
生成により無色を呈している浸出槽内の浸出液を、浸出
槽外でスプレイあるいは液の自然落下等の方法により空
気に接触させると液が急速に青色に変わることからも、
式 (3)の反応の進行が極めて迅速であることは肉眼でも
確認できる。この点に着目し、循環中の浸出液を積極的
に空気と接触させて式(3)の反応を促進する工程を取り
入れたことは、本発明方法の重要な特徴の１つである。

【００４０】上記銅の浸出された浸出液中に充分な量の
アンモニアとアンモニウム塩を含有させておくことで、
銅や亜鉛などのアンミン錯体形生性金属の浸出反応は自
己触媒的に進行する。

【００４１】

【発明の効果】上記各実施例で述べたようにして得られ
る銅や亜鉛などのアンミン錯体形成性金属を浸出した浸
出液を、例えば溶媒抽出法で処理して有機相に金属錯体
イオンを抽出し、硫酸で逆抽出を行った後、電解採取法
により金属を回収する図１に示すようなフローにすれ
ば、反応に必要な薬剤の収支が完全にバランスされ、閉
回路操業が可能であるという顕著な効果を有する。図１
のフローシート中では簡単のため非鉄金属成分は銅だけ
と仮定したが、亜鉛、ニッケル、コバルトのような２価
のアンミン錯体が安定な非鉄金属が銅と同様に優先浸出
され得ることは先の式(1) 〜(3) の説明から容易に理解
されるであろう。

【００４２】また本発明方法においては、反応当初から
２価の銅アンミンを浸出剤とする浸出液を使用するの
で、シュレッダーダスト中の銅や亜鉛のようなアンミン
錯体形成性非鉄金属のみを選択的に溶出させ、鉄やアル
ミニウムは未溶解残渣として残すことにより容易にしか
も迅速に分離が可能である。加えて浸出液の再生は特別
の酸化剤や酸化設備を要せず、単に還流液を空気と接触
させるだけで瞬間的に行えるので、設備面や操業コスト
の点で極めて有利にモーター屑やシュレッダーダストか
らの銅や亜鉛などのアンミン錯体形成性非鉄金属の分
離、回収が図れ、従来徒らに廃棄処分されていた未利用
資源の活用が可能になるという格別の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を工業的に実施する場合に好適な閉
回路方式の鉄・非鉄金属分離回収方法のフローシートの
１例を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】小型モーター屑または銅あるいは銅合金
を含む鉄クラッド材を加熱またはショットブラスト処理
することによって銅線上のエナメル被覆を破壊して銅線
に浸出容易性を与えた後、浸出槽に投入し、２価の銅ア
ンミンを浸出剤とする浸出液によって銅のみを選択的に
溶出させ、銅の溶出した浸出液から、銅を回収すること
を特徴とするモーター屑などから銅・鉄等を分離回収す
る方法。
【請求項２】浸出液を循環させる間に空気と接触させ
て浸出液の再生を図るようにした請求項１記載のモータ
ー屑などから銅・鉄を分離回収する方法。
【請求項３】産業または家電廃棄物のシュレッダー処
理産物から分別された、鉄およびアンミン錯体形成性非
鉄金属を多量に含む金属質廃棄物を必要に応じて加熱し
て油脂分、プラスチック、紙や銅線の被覆等を除去した
のち浸出槽に投入し、２価の銅アンミンを浸出剤とする
浸出液により、アンミン錯体形成性非鉄金属を選択的に
浸出液中に溶出させ該アンミン錯体濃度の上昇した浸出
液を別途処理して浸出液中に溶出した非鉄金属を回収
し、一方、浸出残渣はさらに別途処理して鉄を主とする
未溶出金属分を回収することからなる、金属質廃棄物か
ら鉄と非鉄金属とを分離回収する方法。
【請求項４】浸出液の一部を浸出槽の外部に取り出し
て積極的に空気と接触させることにより、１価の銅アン
ミンイオンを迅速に２価の銅アンミンイオンに酸化させ
たのち浸出液を浸出槽に戻すことによって、浸出液を循
環させながら浸出を行うことを特徴とする請求項３記載
の方法。
【請求項５】前記アンミン錯体形成性非鉄金属が銅、
亜鉛、ニッケルまたはコバルトである請求項３または４
記載の方法。
【請求項６】前記アンミン錯体形成性非鉄金属が銅で
ある請求項３または４記載の方法。
【請求項７】浸出液を別途処理してアンミン錯体形成
性非鉄金属を回収する手段が溶媒抽出法である請求項３
または４記載の方法。
【請求項８】浸出槽に供給する初期浸出液が硫酸銅と
アンモニア水と硫酸アンモニウムとを混合して得た２価
の銅アンミンイオンを含む浸出液である請求項３または
４記載の方法。
【請求項９】初期浸出液がＣｕ²⁺を０．２〜１．５モ
ル／Ｌ、ＮＨ₃を１．０〜７．０モル／Ｌ、ＮＨ₄ ⁺を
０．１〜１．３モル／Ｌ含むｐＨ８〜１１のアルカリ性
溶液である請求項８記載の方法。
【請求項１０】前記初期浸出液がｐＨ８．３〜１０．
３のアルカリ性溶液である請求項９記載の方法。
【請求項１１】 (1) 鉄と銅を含む金属質産業・生活廃
棄物を浸出槽内に装入し、Ｃｕ(II)アンミン錯イオンを
浸出剤とする浸出液を供給して、Ｃｕを選択的に浸出す
ることにより、溶液中にＣｕ(I) アンミン錯イオンを生
成せしめるＣｕの優先浸出工程； (2) 浸出槽から溶液の一部を取り出して循環させると共
に、取り出した浸出液を浸出槽に戻すまでの過程で空気
と接触させて、浸出液中のＣｕ(I) アンミンを迅速にＣ
ｕ(II)アンミンに酸化させるＣｕ(I) アンミンの溶存酸
素による酸化工程； (3) 前工程で酸化処理した後の溶液の一部を優先浸出工
程に戻し、残り部分の溶液を抽出溶媒と混合しＣｕ²⁺を
選択的に抽出するＣｕ(II)アンミンの溶媒抽出工程； (4) 前工程で抽出されたＣｕ²⁺を含む抽出溶媒を銅の電
解液と混合し、電解液中にＣｕ²⁺を逆抽出するＣｕ²⁺の
剥離工程； (5) Ｃｕ²⁺の剥離によりＣｕ²⁺濃度の上昇した電解液を
電解槽に供給し、カソードに金属銅を析出させてＣｕを
回収するＣｕの電解採取工程；の各工程を包含する閉回
路型反応系からなることを特徴とする、金属質産業・家
電廃棄物の処理方法。
【請求項１２】前記金属質産業・家電廃棄物が銅以外
のアンミン錯体形成性非鉄金属をも含む請求項１１記載
の方法。