JPH09324223A - 白金族元素の回収方法 - Google Patents

白金族元素の回収方法

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JPH09324223A
JPH09324223A JP14411596A JP14411596A JPH09324223A JP H09324223 A JPH09324223 A JP H09324223A JP 14411596 A JP14411596 A JP 14411596A JP 14411596 A JP14411596 A JP 14411596A JP H09324223 A JPH09324223 A JP H09324223A
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JP
Japan
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platinum group
alloy
group elements
cooling rate
reducing agent
Prior art date
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Pending
Application number
JP14411596A
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English (en)
Inventor
Kenya Itou
研哉 伊藤
Kazuaki Kawanaka
一哲 川中
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 白金族の酸化物および硫化物を含有する
物質を還元して得た白金族含有合金に、高い粉砕性を持
たすことによって白金族含有合金より効率よく各白金族
元素を回収する技術の提供を課題とする。 【解決手段】 白金族の酸化物および硫化物を含有する
物質に還元剤とFe−B合金とを添加後アルゴン、窒素
などの不活性雰囲気中において、還元温度を800℃〜
1200℃、熔解温度を1450℃〜1650℃として
溶解し、次いで300℃までの平均冷却速度を1℃/秒
以上の冷却速度で冷却して得られる白金族含有合金を7
5ミクロン以下に粉砕し合金粉とする。そして得られた
合金粉末を塩酸と塩素ガスで浸出し、浸出液中に白金族
元素を回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は白金族酸化物や白金
族硫化物を含有する物質から白金族元素を回収する方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】白金族酸化物および白金族硫化物を含有
するような物質から白金族元素を回収する場合、白金族
の酸化物はそのまま湿式法で浸出することが難しい。こ
のため白金族酸化物を一度還元する必要がある。乾式法
でこれらの物質をそのまま還元熔解して含白金族合金を
得ると、この合金の粉砕性は極めて悪い。粉砕性が悪い
合金だと粉砕した合金より白金族を浸出する湿式工程で
の浸出率が低い上、浸出に時間がかかるなどの問題を生
じることになる。
【0003】このため、白金族系触媒などから白金族を
回収場合には、これらを銅、鉄などの金属と共に還元熔
解し、白金族含有合金を生成させ、得た合金を溶解し、
得た溶解液より回収する。この方法では、粉砕性は改善
されるものの未だ悪く、かつ、回収対象となる微量の白
金族元素に対して相対的に多量の銅や鉄を添加するた
め、湿式工程で溶解の対象となる物量が多くなり、結果
的に白金族の実収率が低くなり経済的に不利となる。
【0004】また、白金族を上記と同様に合金とするも
のの、得られた合金を酸化浸出あるいは電気的に陽極酸
化して溶解し、一旦、白金族を残渣あるいはスライムと
して濃縮し、このスライムを処理して回収する方法も知
られている。この方法では、合金を陽極酸化する場合、
通電できる電流に限界があるため、その処理速度が遅
く、大きな設備が必要とされる。加えて、回収までに長
時間が必要とされるため、高価な白金族の多量の仕掛か
りを持つことが強いられる。よってこの方法も経済的に
有利な方法とは言えない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記状況に鑑
みなされたものであり、白金族の酸化物および硫化物を
含有する物質を還元処理して得た白金族含有合金に、高
い粉砕性を持たすことによって白金族含有合金より効率
よく各白金族元素を回収する技術の提供を課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題解決する本発明
の方法は、白金族の酸化物および硫化物を含有する物質
に還元剤とFe−B合金とを添加後アルゴン、窒素など
の不活性雰囲気中において、還元温度を800℃〜12
00℃、熔解温度を1450℃〜1650℃として溶解
し、次いで300℃までの平均冷却速度を1℃/秒以上
の冷却速度で冷却して得られる白金族含有合金を75ミ
クロン以下に粉砕し合金粉とする。そして得られた合金
粉末を塩酸と塩素ガスで浸出し、浸出液中に白金族元素
を回収するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】湿式処理工程において塩酸と塩素
ガスによる浸出を行う際、合金粉の粒度が浸出速度と浸
出率に大きく影響する。よって、白金族含有合金の粉砕
性が極めて重要となる。
【0008】本発明者らは種々の検討を重ねた結果、急
冷することにより合金粒子の成長を抑え、合金の粉砕性
を向上でき、かつBの含まれる合金の粉砕性が高いこと
に注目して白金族合金中のBの濃度を調整することによ
り粉砕性を向上できることを見いだした。
【0009】本発明の方法において、合金中のBの品位
は1〜15wt%とすることが好ましく、1〜5%が特
に望ましい。そして、合金中のFeとBとの比がFe2
Bとなるようにすることが最も好ましい。
【0010】合金中のB源としては特にこだわらない
が、Fe−B合金がもっとも取り扱いやすく簡便で確実
である。
【0011】以下実施例と比較例とを用いて本発明の方
法を説明する。
【0012】なお、本発明の方法において添加する還元
剤は炭素を含むものであり、炭素量が原料中の酸素量に
対してモル比でC:O=1:2以上とすることが好まし
い。
【0013】
【実施例】
(実施例1)白金族元素としてPtを8.0%、Pdを
6.4%、Rhを5.2%、Irを3.7%、Osを
0.4%、Ruを7.4%、Auを0.73%、その他
の元素としてFeを19.3%、Cuを8.06%、N
iを5.31%、Sを5.42%他を含む酸化物および
硫化物を含有する白金属系の残渣100gと還元剤のコ
ークス21.6g、更にB品位が19.6wt%のFe
−B合金を15.0gをアルミナルツボに入れ、Ar中
で900℃まで昇温し1時間900℃に保持して還元熔
解した。
【0014】その後温度を1550℃に上げて1550
℃で2時間保持して還元メタルを完全に溶解し、セトリ
ングした後、炉からアルミナルツボを取り出して大気中
で急冷した。この際、1550℃から300℃までの平
均冷却速度は1.2℃/秒となっていた。
【0015】得られたメタルとカスは108.2g(合
金中のB品位3.1%)であった。このメタルとカスを
EPMAで観察した結果、白金族の酸化物は全く見られ
ず、メタル中の組織にはBと各白金族が観察されその組
織は微細化していた。
【0016】これらのメタルとカスを振動ミル粉砕機で
60秒間粉砕し、目開き75ミクロンの篩を使って篩別
したところ、篩上に残ったサンプルは存在せず全量75
ミクロン以下に粉砕する事ができた。この75ミクロン
以下の粉砕物を塩酸濃度5N、スラリー濃度400g/
リットル、液温90℃で塩素ガスを吹き込んで浸出を行
い、ORPが最大値まで上昇させた後、HNO3を2%
添加し6時間保持した。次いでスラリーを濾過して濾液
(浸出液A)、残渣を洗浄した洗浄液(洗液B)、再び
残った残渣(洗浄残渣C)を得た。それぞれの液中と残
渣の分析値から各メタルの浸出率を、 浸出率=(A+B)×100/(A+B+C) の式で表すと、Ptが99.9%、Pdが99.9%、
Rhが99.7%、Irが99.8%、Ruが99.9
%、Auが99.5%で高い浸出率が得られた。
【0017】(実施例2)1550℃の熔体を水クエン
チした以外は実施例1と同様にしてメタルとカスとを得
た。
【0018】得られたメタルとカスの合計量は108.
0gであった。このメタルとカスをEPMAで観察した
結果、いずれにも白金族の酸化物は全く見られず、メタ
ルの組織は微細化していた。
【0019】これらのメタルとカスとを共に振動ミル粉
砕機で60秒間粉砕し、目開き75ミクロンの篩を使っ
て篩別したところ、篩上に残ったメタルは存在せず全量
75ミクロン以下に粉砕する事ができた。
【0020】この75ミクロン以下の粉砕物を実施例1
と同様に処理して濾液、洗浄液、残渣を得た。そして、
実施例1と同様に貴金属を分析し得た分析値から各メタ
ルの浸出率を求めた。その結果、Ptでは99.9%、
Pdでは99.9%、Rhでは99.9%、Irでは9
9.9%、Ruでは99.9%、Auでは99.6%と
いう高い浸出率を得ることができた。
【0021】(実施例3)1550℃から300℃まで
の平均冷却速度を1℃/秒とした以外は実施例2と同様
にしてメタルとカスとを得、これを粉砕し、実施例2と
同様にして浸出率を求めた。その結果、実施例1と同様
の浸出率が得られた。
【0022】なお、60秒間の振動ミルの粉砕で全量7
5ミクロン以下に粉砕する事ができた。
【0023】(実施例4)合金中のB品位が1.0wt
%となるように残渣100gにたいしてB品位19.6
%のFe−B合金を4.3g添加した以外は実施例1と
同様にしてメタルとカスとを得、これを粉砕し、実施例
1と同様にして浸出率を求めた。その結果、いずれの場
合も実施例1と同様の浸出率が得られた。
【0024】なお、60秒間の振動ミルの粉砕で全量7
5ミクロン以下に粉砕する事ができた。
【0025】(実施例5)合金中のB品位が15wt%
となるように残渣100gにたいしてB品位19.6%
のFe−B合金を261g添加した以外は実施例1と同
様にしてメタルとカスとを得、これを粉砕し、実施例1
と同様にして浸出率を求めた。その結果、いずれの場合
も実施例1と同様の浸出率が得られた。
【0026】なお、60秒間の振動ミルの粉砕で全量7
5ミクロン以下に粉砕する事ができた。
【0027】(比較例1)白金族元素としてPtを8.
0%、Pdを6.4%、Rhを5.2%、Irを3.7
%、Osを0.4%、Ruを7.4%、Auを0.73
%、その他の元素としてFeを19.3%、Cuを8.
06%、Niを5.31%、Sを5.42%他を含む酸
化物および硫化物を含有する残渣を100gと還元剤の
コークス21.6gをアルミナルツボに入れ、Ar中で
900℃まで昇温し1時間保持して還元を行った。還元
終了後温度を1550℃に上げて2時間保持して溶解し
た後炉内で冷却した。得られたメタルとカスは95.4
gであった。このメタルとカスをEPMAで観察した結
果、白金族の酸化物は全く見られなかったが、メタルの
組織は粗大化していた。
【0028】これらのメタルとカスを振動ミル粉砕機で
粉砕を行ったが、このメタルは切削も粉砕も困難な極め
て硬い合金であり、浸出試験を行うことができなかっ
た。
【0029】(比較例2)粉砕性を向上させる方法とし
てマット化による試験を実施した。白金族元素としてP
tを8.0%、Pdを6.4%、Rhを5.2%、Ir
を3.7%、Osを0.4%、Ruを7.4%、Auを
0.73%、その他の元素としてFeを19.3%、C
uを8.06%、Niを5.31%、Sを5.42%他
を含む酸化物および硫化物を含有する残渣150gをア
ルミナルツボに入れ、Ar中で1200℃まで昇温し還
元剤のコークスを32.5g添加して白金族酸化物の還
元を1時間行った後、マット化のために硫黄80gを3
回に分けて添加した。硫黄添加後2時間保持した後に炉
内で冷却した。得られたマットは143.7g、カスが
18.3gであった。
【0030】これらのメタルとカスを振動ミル粉砕機で
60秒間粉砕し、目開き75ミクロンの篩を使って篩別
したところ、篩を通過したサンプルは159.4gで9
8.4%が75ミクロン以下に粉砕できた。この75ミ
クロン以下の粉砕物を塩酸濃度5N、スラリー濃度40
0g/リットル、液温90℃で塩素ガスを吹き込んで浸
出を行い、ORPが最大値まで上昇後HNO3を2%添
加し6時間保持した。この浸出液を濾過し濾液を浸出液
A、残渣を水洗し、得た洗浄液を洗液B、再び残った残
渣を洗浄残渣Cとした。それぞれの液中と残渣の分析値
から各メタルの浸出率を、 浸出率=(A+B)×100/(A+B+C) の式で表すと、Ptが92.8%、Pdが99.3%、
Rhが98.4%、Irが53.3%、Ruが59.8
%、Auが95.0%でIr、Ruの浸出率が悪かっ
た。
【0031】
【発明の効果】本発明の方法によれば粉砕性に非常に優
れた白金族含有合金を得ることができる。このため白金
族回収工程の浸出が容易になり、湿式処理工程で高い浸
出率が得られる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 白金族酸化物、白金族硫化物の少なく
    とも一方を含有する物質と還元剤とを混合し、還元熔解
    して合金を得、該合金を粉砕して合金粉末を得、該合金
    メタル粉末を湿式処理にて白金族元素を回収する方法に
    おいて、還元剤とFe−B合金とを添加した後還元溶解
    後に急冷して合金を得ることを特徴とする白金族元素回
    収方法。
  2. 【請求項2】 300℃までの平均冷却速度を1℃/
    秒以上の冷却速度で冷却することを特徴とする請求項1
    記載の方法。
  3. 【請求項3】 得られる合金中のB品位が1〜15重
    量%であることを特徴とする請求項1または2記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 得られる合金中のFeとBとがFe2
    BとなるようにBを加えることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の方法。
  5. 【請求項5】 白金族の酸化物および硫化物を含有す
    る物質に還元剤を添加後アルゴン、窒素などの不活性雰
    囲気中において、800℃〜1200℃で還元し、次い
    で1450℃〜1650℃で完全に溶解し、次いで30
    0℃までの平均冷却速度を1℃/秒以上の冷却速度で冷
    却することを特徴とする請求項3または4記載の方法。
  6. 【請求項6】 白金族の酸化物および硫化物を含有す
    る物質に還元剤とFe3Bを合金中のB品位が1〜15
    重量%となるように添加後アルゴン、窒素などの不活性
    雰囲気中において、800℃〜1200℃で還元し、次
    いで1450℃〜1650℃で完全に溶解し、次いで3
    00℃までの平均冷却速度を1℃/秒以上の冷却速度で
    冷却して得られる白金族含有合金を75ミクロン以下に
    粉砕し合金粉とし、得られた合金粉末を塩酸と塩素ガス
    で浸出し、浸出液中に白金族元素を回収することを特徴
    とする白金族元素の回収方法。
JP14411596A 1996-06-06 1996-06-06 白金族元素の回収方法 Pending JPH09324223A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100436448B1 (ko) * 2001-11-27 2004-06-22 황인준 융제 및 환원제의 균일 혼합 처리에 의한 자동차 폐촉매의저온 용융 공정으로부터 백금족 원소를 회수하는 방법
CN108467948A (zh) * 2018-04-19 2018-08-31 上海泰坦科技股份有限公司 一种钯及其制备方法和应用

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