JPS58141346A - 産業副産物からの金属採取法 - Google Patents
産業副産物からの金属採取法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、Ou’j)含みかつPb、 Zn、 Fe、
As、Ag、Cdなども共存して含有する各種の産業副
産物、例えば、製錬煙灰や残渣からCuを効率よく選択
採取すると共に他の金属分も個別に採取する産業副産物
からの金属採取法に関する。
As、Ag、Cdなども共存して含有する各種の産業副
産物、例えば、製錬煙灰や残渣からCuを効率よく選択
採取すると共に他の金属分も個別に採取する産業副産物
からの金属採取法に関する。
cuのほかICPb、 Zn、 Fe、 As、Ag、
06その他の金属分を含有する製錬煙灰や残渣などの
産業副産物から有価金属を採取する場合に、含有金属成
分が酸化物(もしくは硫酸塩)が主体であるかあるいは
硫化物が主体であるか、゛あるいは鉛分が多いか少ない
か、によってその処理形態が異ってくる。含有金属が酸
化物または硫酸塩である場合vcは一般に硫酸浸出法が
適用され、この場合、鉛が比較的多量に含有されている
こ゛とがこの方法の有効性を決めることになる。
06その他の金属分を含有する製錬煙灰や残渣などの
産業副産物から有価金属を採取する場合に、含有金属成
分が酸化物(もしくは硫酸塩)が主体であるかあるいは
硫化物が主体であるか、゛あるいは鉛分が多いか少ない
か、によってその処理形態が異ってくる。含有金属が酸
化物または硫酸塩である場合vcは一般に硫酸浸出法が
適用され、この場合、鉛が比較的多量に含有されている
こ゛とがこの方法の有効性を決めることになる。
すなわち、このような煙灰などケ硫酸浸出して鋼、亜鉛
、鉄、砒素などを溶出させ、鉛分は硫酸鉛として銀など
と共に鉛製錬原料とする。また溶出した銅は硫化水素と
反応させて硫化鋼として、さらには金属鉄と置換させて
沈殿鋼として分離し、銅製錬原料とする。液中に残る鉄
、砒素に中和、空気酸化し砒素と鉄の安定化合物として
除去する。
、鉄、砒素などを溶出させ、鉛分は硫酸鉛として銀など
と共に鉛製錬原料とする。また溶出した銅は硫化水素と
反応させて硫化鋼として、さらには金属鉄と置換させて
沈殿鋼として分離し、銅製錬原料とする。液中に残る鉄
、砒素に中和、空気酸化し砒素と鉄の安定化合物として
除去する。
更に液中に残る亜鉛はアンモニア中和によ砂水酸化物と
して分離回収して亜鉛製錬原料とし、またカドミウムは
硫化水素と反応させて硫化カドミウムとしてカドミウム
原料とする。この方法は既に工業的に行なわれている。
して分離回収して亜鉛製錬原料とし、またカドミウムは
硫化水素と反応させて硫化カドミウムとしてカドミウム
原料とする。この方法は既に工業的に行なわれている。
ところが含有金属が主として酸化物又は硫化塩の形態で
あっても、鉛分が少ない場合は、前記方法によって得ら
れる浸出残渣セ銅、亜鉛その他金属が濃縮せずに分散し
てしまい、回収対象が鉛の場合も銅の場合も回収するI
Cは工程が複雑であり、損失が大きいe、また銀の大部
分は鉛と共に挙動するため、鎖を回収しようとする場合
v′cは、鉛分が少なLAICもかかわらず、この浸出
残渣を処理しなければならないこととなる。この残渣は
銅その他の金属も低濃度であり、例え銀を回収できても
経済的な方法とは言えない。
あっても、鉛分が少ない場合は、前記方法によって得ら
れる浸出残渣セ銅、亜鉛その他金属が濃縮せずに分散し
てしまい、回収対象が鉛の場合も銅の場合も回収するI
Cは工程が複雑であり、損失が大きいe、また銀の大部
分は鉛と共に挙動するため、鎖を回収しようとする場合
v′cは、鉛分が少なLAICもかかわらず、この浸出
残渣を処理しなければならないこととなる。この残渣は
銅その他の金属も低濃度であり、例え銀を回収できても
経済的な方法とは言えない。
本発明は、こめようなCu以外にも多種の金属を含む産
業副産物がその金属成分の形態が酸化物、硫化物のいづ
れであっても、ま几含有pbの量が少なくても多くても
、経済的有利にカ)っ高収率で各金属分を採取する方法
の確立を目的としてなされたものである。
業副産物がその金属成分の形態が酸化物、硫化物のいづ
れであっても、ま几含有pbの量が少なくても多くても
、経済的有利にカ)っ高収率で各金属分を採取する方法
の確立を目的としてなされたものである。
この目的において、本発明者らは各種の試験研究を重ね
てきたが、この種の産業副産物を処理原料としてこれを
硫酸浸出する場合、従来の常法に反し、浸出液中vcは
Cu1(残存させないで浸出残渣中fCCU1にほぼ完
全に移行させることができる極めて効率のよい処理法を
見い出すことができ、前記目的を効果的に達成すること
ができた。
てきたが、この種の産業副産物を処理原料としてこれを
硫酸浸出する場合、従来の常法に反し、浸出液中vcは
Cu1(残存させないで浸出残渣中fCCU1にほぼ完
全に移行させることができる極めて効率のよい処理法を
見い出すことができ、前記目的を効果的に達成すること
ができた。
本発明は、Cuを含みi)h”:pPb、 、Zn、
Pa、As、八gまたはCaの1sまたは2種以上を含
有する産業副産物から有価金属を採取するにあたり、こ
のの固体硫化物の存在下で、かつSO,ガス雰囲気下で
70C以上の温度のもとで、この産業副産物を硫酸浸出
処理し、この浸出処理によってCuf硫化銅として選択
的に析出させると共ICZn5Fθ、AsまたにCdの
1種またri2種以上を液中に溶出させ九あと酸物を液
から分離することを特徴とするものである。
Pa、As、八gまたはCaの1sまたは2種以上を含
有する産業副産物から有価金属を採取するにあたり、こ
のの固体硫化物の存在下で、かつSO,ガス雰囲気下で
70C以上の温度のもとで、この産業副産物を硫酸浸出
処理し、この浸出処理によってCuf硫化銅として選択
的に析出させると共ICZn5Fθ、AsまたにCdの
1種またri2種以上を液中に溶出させ九あと酸物を液
から分離することを特徴とするものである。
ここで、固体硫化物は被処理原料中にもともと存在する
ものであってもよいが、これが存在しない、もしくは存
在しても少量である場合(酸化物ま九は硫酸塩を主体と
する原料の場合)vcは、銅精鉱もしくは硫黄を使用す
ることができる。銅精鉱を用いる場合には、この銅精鉱
中の不純物であるFe、 Zn、 Asなどは浸出液中
に溶出し、純度の高い硫化銅が酸物として得られること
になり、銅精鉱の精製もあわせて可能となるので一層有
利である。硫黄を使用する場合には加熱温度は120C
以下として硫黄の溶融を避けるようにするのがよい。
ものであってもよいが、これが存在しない、もしくは存
在しても少量である場合(酸化物ま九は硫酸塩を主体と
する原料の場合)vcは、銅精鉱もしくは硫黄を使用す
ることができる。銅精鉱を用いる場合には、この銅精鉱
中の不純物であるFe、 Zn、 Asなどは浸出液中
に溶出し、純度の高い硫化銅が酸物として得られること
になり、銅精鉱の精製もあわせて可能となるので一層有
利である。硫黄を使用する場合には加熱温度は120C
以下として硫黄の溶融を避けるようにするのがよい。
この固体硫化物は本発明に従う条件下での硫酸浸出処理
において被処理原料と共存させておくことが処理操作面
では有利である。しかし、場合によっては、被処理原料
を硫酸浸出して得た浸出液に固体硫化物を添加してSO
,ガス雰囲気下で70C以上で処理し、溶出したOui
硫化鋼として析出させてもよい。いづれにしても、この
B02ガス雰囲気下での70C以上の加熱処理はオート
クレーブによって行なうのがよい。
において被処理原料と共存させておくことが処理操作面
では有利である。しかし、場合によっては、被処理原料
を硫酸浸出して得た浸出液に固体硫化物を添加してSO
,ガス雰囲気下で70C以上で処理し、溶出したOui
硫化鋼として析出させてもよい。いづれにしても、この
B02ガス雰囲気下での70C以上の加熱処理はオート
クレーブによって行なうのがよい。
本発明法によると、Cun選択的に硫化鋼として沈殿さ
せることができる、この点が本発明法の基本的な特徴点
である。その反応は次のようなものであると考えられる
。
せることができる、この点が本発明法の基本的な特徴点
である。その反応は次のようなものであると考えられる
。
添加剤として銅精鉱を用いた場合
20uFeS、 −1−3CuSO4+ 2804−1
−4H20−+ 。
−4H20−+ 。
Cu5Fe84−1−4H2SO,+Fe50゜Cu5
F’eS4+ 3(!u804+2SO,+ 4H,
O−+40u2S −1−4H2SO4−1−Pe5o
。
F’eS4+ 3(!u804+2SO,+ 4H,
O−+40u2S −1−4H2SO4−1−Pe5o
。
CuFeS2 + CuSO4−* 2CuB −)
FaSO。
FaSO。
CuFeS2
5CuS+5(uso4+4H20→4Cu2S+4H
2So4Cu80.−1−CuS−1−802+2H,
0−+ Cu2S−1−2H2SO。
2So4Cu80.−1−CuS−1−802+2H,
0−+ Cu2S−1−2H2SO。
添加剤として硫黄管用いた場合
Cuu80.−4−8’−) So、 −) 2H,0
74CuS+ 2H,So。
74CuS+ 2H,So。
Cu804−)−Cue −1−5O2−1−2H20
−+ Cu、S + 2H2SO。
−+ Cu、S + 2H2SO。
このようにして、浸出液中に溶出した銅は、その実質止
金てが硫化鋼として沈殿する。そのさい、Fe、 As
、Znなどは液中に溶出したままであり、Cuの選択分
離ができることになる。
金てが硫化鋼として沈殿する。そのさい、Fe、 As
、Znなどは液中に溶出したままであり、Cuの選択分
離ができることになる。
処理原料中の金属成分が主として硫化物の形態であれば
、特に固体の硫化物を添加しないでSO。
、特に固体の硫化物を添加しないでSO。
ガス雰囲気下で700以上の加熱下で硫酸浸出処理すれ
ばよい。
ばよい。
金属成分が主として硫化物でありかつ鉛分が少ない処理
原料の場合に、従来の通常の硫酸浸出を適用しても浸出
されにくく、浸出残渣VcはCu。
原料の場合に、従来の通常の硫酸浸出を適用しても浸出
されにくく、浸出残渣VcはCu。
As、 Zn、 Feなどが含まれることになり、
この残渣を銅製錬用に供しようとしても、CUが低く、
かつZnS Fe、As、Pbなどが多過ぎて適せず、
また鉛製錬用原料としてはp、bが少な(Ouが高ずぎ
るといったことになるが、本発明の場合ICは、CUは
沈殿物中に完全に除去され、銅品位の高い浸出残渣が得
られ、しかも処理原料中のZn、F’e。
この残渣を銅製錬用に供しようとしても、CUが低く、
かつZnS Fe、As、Pbなどが多過ぎて適せず、
また鉛製錬用原料としてはp、bが少な(Ouが高ずぎ
るといったことになるが、本発明の場合ICは、CUは
沈殿物中に完全に除去され、銅品位の高い浸出残渣が得
られ、しかも処理原料中のZn、F’e。
Asなどは液中に溶出するので一層鋼品位の高い浸出残
渣が得られることになる。そのさい、AsがOuと分離
できることは、この浸出処理残渣を銅製錬用原料とする
場合、A8が銅製錬にとって妨害元素であるだけに、一
層有利であり、シ九がって、高As含有産業副産物の処
理に対しても本発明法は非常に適した方法であると言え
る。
渣が得られることになる。そのさい、AsがOuと分離
できることは、この浸出処理残渣を銅製錬用原料とする
場合、A8が銅製錬にとって妨害元素であるだけに、一
層有利であり、シ九がって、高As含有産業副産物の処
理に対しても本発明法は非常に適した方法であると言え
る。
本発明法の実施にさいし、浸出液中の金属イオン4!に
砒素の挙動は浸出雰囲気によって大きな影響を受ける。
砒素の挙動は浸出雰囲気によって大きな影響を受ける。
亜硫酸ガスの分圧が高い場合の浸出残渣の砒素品位は高
く、空気などで希釈して亜硫酸ガスの分圧を下げた場合
に浸出残渣の砒素品位が低い。浸出に当っては他の金属
成分の浸出状態との兼ね合いもあし、原料によって適当
なgo、分圧を選定することが必要とガる。また、浸出
処理において存在させる固体硫化物の量は、前記反応式
からも明らかなように、処理原料中のCu量に対して分
子比で1倍以上であることが理論的1ce1必要である
。しかし、原料によっては、含有金属成分の形態として
の酸化物(もしくは硫酸塩)と硫化物との比率が変動す
るものもあり、硫化物形態で存在する量が少なければそ
れだけ他の硫化物を添加調整することが必要となる。こ
の固体硫化物の形状は微粉状のものであればそれだけ反
応面積が多くなるので好ましい。処理中の加熱温度は7
0C以上、好ましくは100〜150C(但し、硫黄を
使用の場合F′11200以下)で実施するのがよい。
く、空気などで希釈して亜硫酸ガスの分圧を下げた場合
に浸出残渣の砒素品位が低い。浸出に当っては他の金属
成分の浸出状態との兼ね合いもあし、原料によって適当
なgo、分圧を選定することが必要とガる。また、浸出
処理において存在させる固体硫化物の量は、前記反応式
からも明らかなように、処理原料中のCu量に対して分
子比で1倍以上であることが理論的1ce1必要である
。しかし、原料によっては、含有金属成分の形態として
の酸化物(もしくは硫酸塩)と硫化物との比率が変動す
るものもあり、硫化物形態で存在する量が少なければそ
れだけ他の硫化物を添加調整することが必要となる。こ
の固体硫化物の形状は微粉状のものであればそれだけ反
応面積が多くなるので好ましい。処理中の加熱温度は7
0C以上、好ましくは100〜150C(但し、硫黄を
使用の場合F′11200以下)で実施するのがよい。
以上のようにして、処理原料中の金属成分が酸化物類で
あろうと硫化物であろうとまた鉛分が多くても少なくて
も、本発明法によると簡単かつ効果的にCuを選択的に
沈殿物として完全分離することができ、Fθ、As、Z
nなどは溶液中に溶出させることができる。な゛お、P
bお工びAgは残渣中に残9、液中へは溶出しないので
この残渣をpbが多い場合はpb製錬用、pbが少ない
場合はCu製錬用に供し、Agの回収をあわせて行なう
ことができる。
あろうと硫化物であろうとまた鉛分が多くても少なくて
も、本発明法によると簡単かつ効果的にCuを選択的に
沈殿物として完全分離することができ、Fθ、As、Z
nなどは溶液中に溶出させることができる。な゛お、P
bお工びAgは残渣中に残9、液中へは溶出しないので
この残渣をpbが多い場合はpb製錬用、pbが少ない
場合はCu製錬用に供し、Agの回収をあわせて行なう
ことができる。
以上の工程を、浸出脱銅工程と呼ぶことにすれば、この
浸出脱銅工程を経たあとの浸出脱銅抜液は、この液中の
有価金属を次のようカ付収することができる。
浸出脱銅工程を経たあとの浸出脱銅抜液は、この液中の
有価金属を次のようカ付収することができる。
以下に、この(1)脱砒工程、(2)中和工程、(3)
亜鉛、カドミウム除去工程、(4)脱鉄工程の概要tI
l[を追って説明する。なお、第1図に全工程の70−
シートの1例を示した。
亜鉛、カドミウム除去工程、(4)脱鉄工程の概要tI
l[を追って説明する。なお、第1図に全工程の70−
シートの1例を示した。
(1)脱砒工程
前記浸出工程から得られる浸出液は亜鉛、鉄、砒素?高
濃度に含有するがとくに砒素は亜砒酸として溶解してお
り、これは溶解度力裟温度に依存しているのでこれを利
用して浸出液を冷却することに工って亜砒酸結晶を晶出
させることが可能である。実際には浸出ノ(ルプ會高温
のまt濾過して亜砒酸結晶が浸出残渣中に晶出すること
を避け、続いて、前記操作を行なうことによって品位の
よい亜砒酸結晶を得る。
濃度に含有するがとくに砒素は亜砒酸として溶解してお
り、これは溶解度力裟温度に依存しているのでこれを利
用して浸出液を冷却することに工って亜砒酸結晶を晶出
させることが可能である。実際には浸出ノ(ルプ會高温
のまt濾過して亜砒酸結晶が浸出残渣中に晶出すること
を避け、続いて、前記操作を行なうことによって品位の
よい亜砒酸結晶を得る。
この亜砒酸回収法は前工程である浸出脱銅工程に於て液
中の銅が完全に除去されており、丹ばんの析出が起らな
いことから、銅によって汚染されることなく純粋な亜砒
酸を産することができるので有利である。、 またこの方法は、溶液から脱砒する場合の一般的方法で
ある硫化水素と反応させて硫化砒素穀物を得る方法と比
べて、脱砒抜液の砒素濃度が高くなるが、硫化水素ガス
と反応させる脱砒方法を補完させることにニレ脱砒を完
全にすることができる。硫化水素を使う単独脱砒方法と
比べての利点としては、(1)砒素の大半が直接亜砒酸
として産出され、硫化水素の使用量が少なくてすむ点、
(2)硫化水素と反応して得た硫化砒素は酸化焙焼して
亜砒酸として回収するが、この設備が小さくてすみ、ま
たこれに伴って運転コストが・トさくなる点があげられ
る。
中の銅が完全に除去されており、丹ばんの析出が起らな
いことから、銅によって汚染されることなく純粋な亜砒
酸を産することができるので有利である。、 またこの方法は、溶液から脱砒する場合の一般的方法で
ある硫化水素と反応させて硫化砒素穀物を得る方法と比
べて、脱砒抜液の砒素濃度が高くなるが、硫化水素ガス
と反応させる脱砒方法を補完させることにニレ脱砒を完
全にすることができる。硫化水素を使う単独脱砒方法と
比べての利点としては、(1)砒素の大半が直接亜砒酸
として産出され、硫化水素の使用量が少なくてすむ点、
(2)硫化水素と反応して得た硫化砒素は酸化焙焼して
亜砒酸として回収するが、この設備が小さくてすみ、ま
たこれに伴って運転コストが・トさくなる点があげられ
る。
したがって、本発明の場合、浸出液中の砒素の一部分は
亜砒酸結晶として除去し、更に液中に残留する砒素は硫
化水素ガスと反応させて硫化物として除去する。硫化砒
素の生成反応速度は低pHに於て速いことから、この工
程は浸出工程と中和工程の間で行なう。硫化水素の吹込
量は液の酸化還元電位によって調節する。
亜砒酸結晶として除去し、更に液中に残留する砒素は硫
化水素ガスと反応させて硫化物として除去する。硫化砒
素の生成反応速度は低pHに於て速いことから、この工
程は浸出工程と中和工程の間で行なう。硫化水素の吹込
量は液の酸化還元電位によって調節する。
(2)中和工程
中和は一般的な炭酸カルシウム添加法による。
ま九石膏を廃棄物として処分するのであればまた更に液
中に溶存する亜鉛、カドミウムなどを回収しないのであ
れば、この中和工程と次の脱鉄工程とを連続して行ない
、石膏と鉄酸物の混合酸物として廃棄することもできる
。このとき中和工程、脱鉄工程を連続して行なう場合と
そうでない場合を比較すると、(a)炭酸カル、シウム
の使用量は同じ、(b)消石灰消費量、産出穀物t(連
続の場合は石膏と鉄酸物の混合穀物量とし、連続でない
場合は石に行なう場合よりも多く、また(c)脱鉄後の
貯液中の重金属イオン濃度ICは殆んど差はないことが
わかった。
中に溶存する亜鉛、カドミウムなどを回収しないのであ
れば、この中和工程と次の脱鉄工程とを連続して行ない
、石膏と鉄酸物の混合酸物として廃棄することもできる
。このとき中和工程、脱鉄工程を連続して行なう場合と
そうでない場合を比較すると、(a)炭酸カル、シウム
の使用量は同じ、(b)消石灰消費量、産出穀物t(連
続の場合は石膏と鉄酸物の混合穀物量とし、連続でない
場合は石に行なう場合よりも多く、また(c)脱鉄後の
貯液中の重金属イオン濃度ICは殆んど差はないことが
わかった。
(3)亜鉛、カドミウム除去工程
亜鉛、カドミウムを硫化水素ガスと反応させて硫化物と
して除去する方法を採ると、液中の各金属イオン濃度に
影響されるが、亜鉛はその80%程度を、またカドミウ
ムはそのほとんどを硫化物として沈殿除去できる。完全
に亜鉛、カドミウムを除去するのであればpHを高くし
て硫化水素を吹き込むことが効果的である。
して除去する方法を採ると、液中の各金属イオン濃度に
影響されるが、亜鉛はその80%程度を、またカドミウ
ムはそのほとんどを硫化物として沈殿除去できる。完全
に亜鉛、カドミウムを除去するのであればpHを高くし
て硫化水素を吹き込むことが効果的である。
(4)脱鉄工程
溶液中の鉄の除去方法としては、従来は、次の2つが一
般的である。
般的である。
1、 Goethite法;最も一般的に行なわれてい
る方法で炭酸カルシウムなどによって溶液のpHは4.
8程度に維持され約50Cに加温しながら空気酸化する
ことによって溶液中の第1鉄イオンが酸化されて鉄の水
酸化物であるFeo(oH)の形で沈殿するものである
。
る方法で炭酸カルシウムなどによって溶液のpHは4.
8程度に維持され約50Cに加温しながら空気酸化する
ことによって溶液中の第1鉄イオンが酸化されて鉄の水
酸化物であるFeo(oH)の形で沈殿するものである
。
反応は次式で表わされる。
2Fe (so、 j + 1/2 o、 + H2S
o4→’Fe2(804)、 +H9OFe2 (80
4)3 + 4H20−+ 2IFeO(OHl +
5H2So。
o4→’Fe2(804)、 +H9OFe2 (80
4)3 + 4H20−+ 2IFeO(OHl +
5H2So。
溶液中の鉄濃度が高い場合は生成する酸物が多くなり、
酸物のパルプ濃度が大きく操作性が悪く、また同時に空
気酸化に要する滞留時間が長くなる事が問題点である。
酸物のパルプ濃度が大きく操作性が悪く、また同時に空
気酸化に要する滞留時間が長くなる事が問題点である。
電位−pH図によれば第1鉄イオンの酸化は高pHの範
囲に於てより速く道なことが明らかである。ところが実
際1c rtpHf 8程度まで高めて空気酸化を行な
っても第1鉄イオンを酸化するに要する時間に変化はな
かった。
囲に於てより速く道なことが明らかである。ところが実
際1c rtpHf 8程度まで高めて空気酸化を行な
っても第1鉄イオンを酸化するに要する時間に変化はな
かった。
2・Hematite法;この方法は亜鉛、カドミウム
等の共沈を妨ぎつつ鉄イオンを高品位の酸化鉄として分
離できることと、硫酸を再生できることが大きな利点と
なっており実操業も行なわれている。反応は温度200
C1201G’dの酸素雰囲気に於て行なわれる。
等の共沈を妨ぎつつ鉄イオンを高品位の酸化鉄として分
離できることと、硫酸を再生できることが大きな利点と
なっており実操業も行なわれている。反応は温度200
C1201G’dの酸素雰囲気に於て行なわれる。
反応は次式による
2FeSO4+1 /202 +2H20→Fe203
+ 2 H2804生成する酸化鉄結晶は体積が小さ
いため高濃度の鉄溶液の処理に於てもパルプ濃度が大き
くなり過ぎる心配は少ない。又、得られる酸化鉄は純度
が高く市場性の太きいものである。しかしこの方法は設
備費、操業コストが比較的高いことが問題である。
+ 2 H2804生成する酸化鉄結晶は体積が小さ
いため高濃度の鉄溶液の処理に於てもパルプ濃度が大き
くなり過ぎる心配は少ない。又、得られる酸化鉄は純度
が高く市場性の太きいものである。しかしこの方法は設
備費、操業コストが比較的高いことが問題である。
本発明者らは前記2方法の欠点を補った鉄の除去方法と
して以下の工程を開発した。本工程はマグネタイト沈殿
の生成反応′に基いている。すなわち溶液中の第1鉄イ
オンを酸化してFe304(FeO−F’5203Jと
して沈殿させるものである。また本方法はGoethi
te法と比べて反応時間が短い事、r液への重金属の残
留が少ないこと、Hematitθ法に比べて設備費、
操業コストとも少ないことなどが利点として挙けられる
。
して以下の工程を開発した。本工程はマグネタイト沈殿
の生成反応′に基いている。すなわち溶液中の第1鉄イ
オンを酸化してFe304(FeO−F’5203Jと
して沈殿させるものである。また本方法はGoethi
te法と比べて反応時間が短い事、r液への重金属の残
留が少ないこと、Hematitθ法に比べて設備費、
操業コストとも少ないことなどが利点として挙けられる
。
反応は次式に従う。
%式%
上記反応式に示されるエラにマグネタイト沈殿を得るl
Cは溶液中の第1鉄イオンの2/3の酸化で充分であり
、 Goethite法に比べて酸素量、酸化反応時前
が短か−ぐで済む。
Cは溶液中の第1鉄イオンの2/3の酸化で充分であり
、 Goethite法に比べて酸素量、酸化反応時前
が短か−ぐで済む。
この工程においては反応が進行すると水酸化第1鉄を主
体とした緑青色の沈殿が最初に観察されるがマグネタイ
トの生成に伴って沈殿の色は黒くなってくる。反応の経
点に於ては沈殿物は黒色を示し、r液は透明になる。中
和後液中に存在する亜鉛、カドミウムそれに僅かに存在
する砒素はマグネタイトと共沈する。この反応は温度に
も依存しており、例えば70c以上の比較的高い温度に
於て反応速度が太き(,800以上が望ましい。
体とした緑青色の沈殿が最初に観察されるがマグネタイ
トの生成に伴って沈殿の色は黒くなってくる。反応の経
点に於ては沈殿物は黒色を示し、r液は透明になる。中
和後液中に存在する亜鉛、カドミウムそれに僅かに存在
する砒素はマグネタイトと共沈する。この反応は温度に
も依存しており、例えば70c以上の比較的高い温度に
於て反応速度が太き(,800以上が望ましい。
またpHは8.0以上が実用的である。酸化空気量およ
び反応時間は浸出液中の鉄その他の金属イオンの存在量
に影響される。例えば亜鉛、カドミウム除去工程を経る
と溶液中の鉄の酸化速度が速くなることが発見された。
び反応時間は浸出液中の鉄その他の金属イオンの存在量
に影響される。例えば亜鉛、カドミウム除去工程を経る
と溶液中の鉄の酸化速度が速くなることが発見された。
溶液中の亜鉛イオン又はカドミウムイオンは鉄イオ゛′
1′7の酸化を妨げる働きをすると思われる。亜鉛イオ
ン、カドミウムイオンがある濃度以上に存在する場合、
又は空気酸化が不充分である場合は溶液中の鉄はマグネ
タイトとしてではなく水酸化物として沈殿する。例え鉄
イオ/が水酸化物として沈殿してもe液中に鉄は残らな
いが、条件によっては得られた鉄酸物が再溶解する場合
がある。
1′7の酸化を妨げる働きをすると思われる。亜鉛イオ
ン、カドミウムイオンがある濃度以上に存在する場合、
又は空気酸化が不充分である場合は溶液中の鉄はマグネ
タイトとしてではなく水酸化物として沈殿する。例え鉄
イオ/が水酸化物として沈殿してもe液中に鉄は残らな
いが、条件によっては得られた鉄酸物が再溶解する場合
がある。
(5)各工程の閉サイクル化
前述の浸出脱銅工程から脱鉄工程に至る液処理工程を閉
鎖回路に構成して系外に排水を出さないで処理できれば
、公害対策としても非常に好ましい。本発明法はこれを
可能とするものであり、その1例を第2図のフローシー
トに示した。その基本的な構成は、脱鉄後e、を各工程
でのf別分離洗浄用並びに中和剤リパルプ化用に使用し
、新水の使用量を削減することである。本方法ICよる
と、F、Cl5Na、に、Mgなどの付随する有害元素
はfJ過残渣と共に系外へ取り出される。例えば、煙灰
などから供給されるclやNa、には、液中に一定量?
残留させる以外は、各工程においてr過残渣と共に系外
へ排出され、またはMgのうち20〜40チ、yのうち
70〜80チは脱鉄工程において鉄酸物と共に系外に排
出され、循環水中に濃縮する工うなことは実質上回避さ
れる。
鎖回路に構成して系外に排水を出さないで処理できれば
、公害対策としても非常に好ましい。本発明法はこれを
可能とするものであり、その1例を第2図のフローシー
トに示した。その基本的な構成は、脱鉄後e、を各工程
でのf別分離洗浄用並びに中和剤リパルプ化用に使用し
、新水の使用量を削減することである。本方法ICよる
と、F、Cl5Na、に、Mgなどの付随する有害元素
はfJ過残渣と共に系外へ取り出される。例えば、煙灰
などから供給されるclやNa、には、液中に一定量?
残留させる以外は、各工程においてr過残渣と共に系外
へ排出され、またはMgのうち20〜40チ、yのうち
70〜80チは脱鉄工程において鉄酸物と共に系外に排
出され、循環水中に濃縮する工うなことは実質上回避さ
れる。
以下に代表的な本発明の実施例を挙げる。
実施例 1
銅、鉛、亜鉛、鉄、lat素、銀等を含み酸化物と硫酸
塩を主体とした製錬煙灰と、同様に各金属を含み硫化物
を主体とした製錬煙灰とをとり、これらを混合し硫酸酸
性水溶液にてリパルプしたもの元と浸出条件は次のとお
りである。
塩を主体とした製錬煙灰と、同様に各金属を含み硫化物
を主体とした製錬煙灰とをとり、これらを混合し硫酸酸
性水溶液にてリパルプしたもの元と浸出条件は次のとお
りである。
原料、副原料 (重量比)
原料煙灰類 1
条件
反応時間 ・5時間
反応温度 110〜120C
反応圧力 5〜6 kg/cd・最大。
原料中の硫化物と酸化物もしくは硫酸塩類との量比は反
応後液中へ銅が溶出されないような一定比率に設定し、
反応後液中に銅分が残るようであれば硫化物を主体とし
た煙灰、銅精鉱、硫黄などの硫化物を更に加える。
応後液中へ銅が溶出されないような一定比率に設定し、
反応後液中に銅分が残るようであれば硫化物を主体とし
た煙灰、銅精鉱、硫黄などの硫化物を更に加える。
その処理結果を表1に示した。
銅、鉛、亜鉛、鉄、砒素、鋏等を含み酸化物と硫酸塩を
主体とした製錬煙灰を処理するvcあたり、本例はこれ
と混合する硫化物として銅精鉱を使った例である。これ
ら混合物を硫酸酸性水溶液にてリパルプしたものをSO
,雰囲気に於て110〜120Cの温度で加圧、攪拌を
行い浸出した。
主体とした製錬煙灰を処理するvcあたり、本例はこれ
と混合する硫化物として銅精鉱を使った例である。これ
ら混合物を硫酸酸性水溶液にてリパルプしたものをSO
,雰囲気に於て110〜120Cの温度で加圧、攪拌を
行い浸出した。
原料、副原料 (重量比)
原料煙灰類 1
銅精鉱 3
条件
反応時間 3時間
反応源fi 110〜120C
反応圧力 5〜6 kg層・最大
原料中の煙灰看と銅精鉱量の比率は反応後液小11.1
に鋼が溶出しない工うなある一定の比率に設定する。反
応後液中に鋼イオンが残るようであれば銅精鉱を追添す
る。品位、分布率を表2に示す。
応後液中に鋼イオンが残るようであれば銅精鉱を追添す
る。品位、分布率を表2に示す。
実施例 5
表3に示す品位の製錬煙灰250tと、銅精鉱を主体と
した硫化物750fをとり、これらを硫酸酸性水溶液に
てリパルプしたものt−so、雰囲気において110〜
120Cの温度で加圧、攪拌を3時間行なった。結果を
表3に示す。
した硫化物750fをとり、これらを硫酸酸性水溶液に
てリパルプしたものt−so、雰囲気において110〜
120Cの温度で加圧、攪拌を3時間行なった。結果を
表3に示す。
実施例4
実施例1で得られた浸出脱銅抜液を用い、第1図のフロ
ーシートに従い、次の条件で、脱砒、ヰ和、亜鉛カドミ
ウム除去、脱鉄の各工程を実施した。
ーシートに従い、次の条件で、脱砒、ヰ和、亜鉛カドミ
ウム除去、脱鉄の各工程を実施した。
脱砒工程
lh −1−100mV (硫化水素ガスを吹
込み)温度 40C 反応時間 2時間 中和工程 pH2,0 反応時間 1時間 中和剤 炭酸カルシウム 亜鉛カドミウム除去工程 pH2,0 反応温度 40C 反応時間 1時間 硫化剤 硫化水素ガス 脱鉄工程 pH8,0 11h −450〜−560mV反応
温度 soC 中和剤 消石灰 、、・(l: 反応時間 6′時間 酸化空気量 5t10 各工程で得られた液および酸物中の各金属の品位と分布
率を表41C総括して示した。なお、亜鉛カドミウム除
去工程において、pHが高い程Zn。
込み)温度 40C 反応時間 2時間 中和工程 pH2,0 反応時間 1時間 中和剤 炭酸カルシウム 亜鉛カドミウム除去工程 pH2,0 反応温度 40C 反応時間 1時間 硫化剤 硫化水素ガス 脱鉄工程 pH8,0 11h −450〜−560mV反応
温度 soC 中和剤 消石灰 、、・(l: 反応時間 6′時間 酸化空気量 5t10 各工程で得られた液および酸物中の各金属の品位と分布
率を表41C総括して示した。なお、亜鉛カドミウム除
去工程において、pHが高い程Zn。
Cdの除去は速やかに進行するが、本例では、操作の都
合上、中和反応における液pH2,0のままZn、Cd
の除去を行なつ友。
合上、中和反応における液pH2,0のままZn、Cd
の除去を行なつ友。
[・
実施例 5
実施例1お工び実施例4を第2図のフローシートに従っ
て閉鎖回路で実施した。この場合の各産出物の品位と水
バランスを表5および表6I/c示した。
て閉鎖回路で実施した。この場合の各産出物の品位と水
バランスを表5および表6I/c示した。
表 6 水バランス (4)
第1図は本発明法の1実施例を示すフローシート、第2
図は本発明法を閉鎖回路で実施する場合の例會示すフロ
ーシートである。 出願人 同和鉱業株式会社
図は本発明法を閉鎖回路で実施する場合の例會示すフロ
ーシートである。 出願人 同和鉱業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) Cut−含みかつPb、 Zn、 Fe、I
As、Agまたはcdの1種または2種以上を含有する
産業副産物から有価金lAを採取するVcあ友抄、この
産業副産物中のCu量に対して分子比で1倍以上の固体
硫化物の存在下で、かつS02ガス雰囲気下で70r以
上の温度のもとで、この産業副産物を硫酸浸出処理し、
この浸出処理によってCu量を硫化鋼として選択的に析
出させると共1CZn、Fθ、AsまたはO(1の1種
または2種以上を液中に溶出させたあと酸物を液から分
離することを特徴とする産業副産物からの金属採取法。 (21Cu量含みかつPb、 Zn、 Fe、 As、
AgまたはCaの1種または2種以上を含有する産業
副産物から有価金属を採暇するにあたり、この産業−副
産物中のCuとAgの総量に対して分子比で1倍以上の
固体硫化物の存在下で、かつSO,ガス雰囲気下で70
r以上の温度のもとで、この産業副産物を硫酸浸出処理
し、この浸出処理Vc工ってCuを硫化鋼、Agを硫化
銀として析出させると共に、Zn、 Fe、 Asまた
Hcaの1種または2種以上を液中に溶出させたあと酸
物を液から分離することを特徴とする産業副産物からの
金槁採取法。 (3) CuとAst−含みかつPb、 Zn、 F
e、 AgまたはCdの1種ま九は2種以上を含有する
産業副産物から有価金属を採取するにあたり、この産業
副産物中のCu量に対して分子比で1倍以上の固体硫化
物の存在下で、かつ80.ガス雰囲気下で70r以上の
温度のもとで、この産業副産物を硫酸浸出処理し、この
浸出処理vcjつてCu 11r−化銅として析出させ
ると共ICA6とZn、F’eまたHodの1種またJ
d2檀以上を液中に溶出させ、液中の砒素が亜砒酸結晶
として晶出しない条件下で酸物をf別処理し、得られた
P液を冷却または濃縮することによって亜砒酸結晶を析
出さ、せてこれを液から分離する脱砒処理または液中に
存在する砒素を硫化水素と反応させて硫化砒素を生成さ
せてこれを液から分離する脱砒処理を単独もしくは併用
することを特徴とする産業副産物からの金属採取法。 (4) Ouを含みかつPb、 Zn%Fe、 As
、AgまたI/′iCdの1種または2s以上を含有す
る産業副産物から有価金属を採取するにあたり、この産
業副産物中のCu量に対して分子比で1倍以上の固体硫
化物の存在下で、かつS02ガス雰囲気下で70C以上
の温度のもとで、この産業副産物を硫酸浸出処理し、こ
の浸出処理Vc工ってCu′ft硫化鋼として析出させ
ると共ICZn、 Fe、、Asまたはcdの1種また
は2種以上を液中に溶出させたあと散物を液から分離し
、得られた浸出液を脱砒処理しまたはせずしてpHが2
.5を越えない程度まで中和剤を添加して中和処理し、
次いで散物を液から分離したあと液中に硫化水素ガスを
吹込んで液中のZnおよび2またはCdを硫化物として
析出させてこれを液から分離することを特徴とする産業
副産物からの金属採取法。 (511:uf含みかつPb、 Zn、 re、 As
、AgまたはC(1の1横または2種以上を含有する産
業副産物から有価金属を採取するVcあたり、この産業
副産物中のCu@VC対して分子比で1倍以上の固体硫
化物の存在下で、かつSo、ガス雰囲気下で70C以上
の温度のもとで、この産業副産物を硫酸浸出処理し、こ
の浸出処理に1ってCuを硫化鋼として析出させると共
1cZn、 Fe、 AsまたはCdの1種または
2種以上を液中に溶出させたあと散物を液から分離し、
得られ友浸出液を脱砒処理しまたはせずしてpHが2.
5を越えない程度まで中和剤を添加して中和処理し、次
いで散物を液から分離したあと液中に硫化水素ガスを吹
込んで液中のZnおよび/またはcdを硫化物として析
出させてこれを液から分離し、得られたr液を中和する
と共に空気酸化することによって液中のFe f Fe
、04として沈殿させこれt−液から分離することを特
徴とする産業副産物からの金属採取法。 (6)産業副産物は製錬煙灰である特許請求の範囲第1
項記載の金属採取法。 (7) 固体の硫化物は銅精鉱である特許請求の範囲
第1項または第6項記載の金属採取法。 (8)固体の硫化物は硫黄である特許請求の範囲第1項
または第6項記載の金属採取法。 (9)固体の硫化物は産業副産物中に含有される金属硫
化物である特許請求の範囲第1項または第6項記載の金
属採取法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57022482A JPS58141346A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 産業副産物からの金属採取法 |
US06/587,387 US4572822A (en) | 1982-02-15 | 1984-03-08 | Method of recovering metals from industrial by-products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57022482A JPS58141346A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 産業副産物からの金属採取法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58141346A true JPS58141346A (ja) | 1983-08-22 |
JPS6154095B2 JPS6154095B2 (ja) | 1986-11-20 |
Family
ID=12083934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57022482A Granted JPS58141346A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 産業副産物からの金属採取法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JPS58141346A (ja) |
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-
1984
- 1984-03-08 US US06/587,387 patent/US4572822A/en not_active Expired - Fee Related
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