JPS599606B2 - 砒素を含まない沈殿銅の回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は砒素或いは砒素の他に鉄、亜鉛、鉛等を共存す
る非酸化性鉱酸酸性含銅溶液すなわち塩酸、硫酸あるい
はこれらの混酸含銅溶液から砒素を含ま々い沈殿銅を回
収する方法に関するものである。

鉄、銅、砒素、亜鉛、鉛その他非鉄金属を夾雑する鉄鉱
石、硫化鉄焼鉱、または鉄源を得るための浮選濃縮物を
塩素ガスによる蝦焼処理、塩素ガスによる揮発処理、ま
たは該鉱石に塩化カルシウムを添加し造粒後ロータリー
キルンで塩化揮発処理することにより発生する非鉄金属
塩化物を含むガスを湿式法によって処理し、該非鉄金属
塩化物を捕集する場合、あるいは該鉱石を硫酸化焙焼し
水または希酸にてリーチングする場合等により、上記の
金属イオンを含む鉱酸酸性溶液が得られる。

これ等の処理方法によって得られた非鉄金属を含む鉱酸
酸性溶液から銅、亜鉛、鉛等の有価金属の分離回収が行
なわれるが、その一方法として、銅を銅より電気的に陽
性の金属、例えば鉄、亜鉛等のメタルによりセメンテー
ションを行ない、銅を沈殿銅として分離する方法が採用
されている。

この場合液中の過剰の遊離酸による鉄、亜鉛等のメタル
の無効な溶解ロスをさけるだめ、先ず炭酸カルシウム等
のＣａ系の中和剤でｐＨ０．５〜１、Ｏまで中和し、遊
離の硫酸分を石膏として沈殿分離し、あるいは遊離塩酸
分を塩化カルシウムに変換せしめたのち、セメンテーシ
ョン法によリ銅を沈殿銅として回収する方法がとられる
。

ところが砒素を共存する含銅溶液をかかる方法で処理す
ると、 １ セメンテーンヨン中に砒素自体もほとんど定量的に
単体砒素として置換析出し、このため生成した沈殿銅中
に砒素を夾雑し、銅の精錬原料としての価値を下げる結
果となる。

２ また、鉄、亜鉛等のメタルによるセメンテーション
中砒素の一部は極めて毒性の高いアルシンガスを発生す
る危険性がある。

そのため、セメンテーションに先立って砒素を除去する
ことが必要である。

その方法として、中和処理によって砒素を除去すること
が考えられる。

炭酸カルシウム、消石灰等の中和剤を添加してｐＨを３
以主に上げることによって、液中に共存する鉄との共沈
により砒素の９９％以上を除去することができるが、こ
の方法は同時に多量の銅も吸着沈殿をおこす結果となる
。

まだ、銅が共沈しない低いｐＨ、すなわち１．０以下で
は砒素の除去率は８５％以下で十分に除去されず、引続
く処理によって得られる沈殿銅中の砒素含有量は数％に
達する結果となる。

また一般に砒素を含有する鉱山水等の排水処理において
は、中和処理時にＦ ｅ＋＋＋ Ａｄ −＋−＋−＋−
Ｍｇ−１＋を添加し、これ等の水酸化物との共沈、吸着
効果をねらった処理方法があり、広く利用されている。

しかしこれ等の排水処理は中和域がほぼ中性またはアル
カリ域であり、砒素の除去を主目的としているもので、
本発明とはその技術及び思想を異にするものである。

まだ、酸性域での砒素の除去例としては、特公昭４８−
３８０５７号公報に記載されているごとく銅イオンの外
に塩素イオン及び砒素を含有する酸性溶液に第１工程で
液中のＣｕ−｝＋−のモル濃度と同じか、それより若干
多くなるようＦｅ＋十を添加し、第２工程では中和剤で
ｐＨ ３〜３．５にしてＦｅ＋−１−＋ とＡｓを水酸
化物とした沈殿を生成せしめ、これを戸過して砒素のな
い銅溶液を得、最終工程でセメンテーションを行ない、
砒素を含まない沈殿銅を得る方法が知られている。

しかし、この方法は系外よりＦｅ−＋−＋−を添加する
だめ、砒素を含有する鉄殿物が多量に発生するため、こ
の殿物の処理が問題となる。

本発明は、砒素を共存する非酸化性鉱酸酸性含銅溶液よ
り、砒素を含まない沈殿銅を回収する方法に係るもので
、その要旨とするところは前記含銅溶液中の砒素を、塩
素ガスを用いて、完全にＡｓ＋５ に酸化後、中和剤で
ｐＨ＜２まで中和して銅の沈殿を最小限にとどめながら
、液中の砒素を分離除去し、ついで分離後液についてセ
メンテーションを行って、実質的に砒素を含有しない沈
殿銅を回収する方法にある。

なお、この場合本発明の実施にあたって前記含銅溶液中
における硫酸等の遊離酸濃度が高い時は予めＣａ系の中
和剤でｐＨを、０．５〜１．０にまで中和し生成した石
膏を除去したのち、本発明を用いると、生成する砒素殿
物の量が少なくなるので有利である。

まだ砒素の酸化にあたって、酸化剤の添加必要量は溶液
の酸化還元電位ＯＲＰを測定することにより容易に判定
することができる。

一方砒素を酸化したあとの中和処理によって生成した砒
素殿物の沈降炉過性を向上させるためには、中和反応時
の温度を５０℃以上とすることが望ましく、また沈降槽
のアンダーフローを一部中和反応槽に繰返すことが効果
的である。

すなわち、本発明の特徴とするところは、砒素および銅
を共存する非酸化性鉱酸酸性溶液から砒素を含まない沈
殿銅を回収する方法において、該鉱酸酸性溶液に塩素ガ
スを添加し、砒素をＡａ＋５に酸化したのち、ｐＨをｐ
Ｈく２、好ましくは１．５〜２．０に調節して砒素殿物
を生成分離し分離後液についてセメンテーション法によ
り砒素を含まない沈殿銅を得るにある。

以下に本発明を実施例によって説明する。

実施例 １ 試薬を用い表１に示す組成の酸性溶液を調整した。

この液に塩素ガスを吹込み、酸化還元電位を所定の値と
してＡｓを完全にＡｓ＋５ とした後、消石灰により中
和処理を行った。

表２は砒素分離後の溶液の組成と、Ａｓ）Ｃｕ＋ Ｆｅ
の除去率を示す。

なお比較のだめ塩素ガスを添加しない単なる中和処理の
場合を付記した。

なお中和時間６０分、中和時の液温６０℃であった。

このように酸性溶液の酸化還元電位を塩素ガス等の酸化
剤にて調整したあと、ｐＨ １．５〜２．０まで中和処
理することによって、溶液中のＡｓを平均して９９％以
上除去することが可能であり、かつＣｕの砒素殿物への
吸着共沈現象を極力防止することができ、従来公知の中
和除去法にくらべ、きわめて有利であることが明らかで
ある。

実施例 ２ 試薬を用い、表３に示す組成の酸性溶液を調整した。

この液に塩素ガスを吹込み酸化還元電位を所定の値とし
たあと、消石灰によシ中和処理を行った。

表４に砒素除去後の液の組成とＡｓ，Ｃｕ の除去率を
示す。

このように溶液中にＦｅ イオンが存在しない場合にお
いても本発明の方法によれば、Ｃｕの共沈を最小限に抑
えながら良好に砒素を除去することが可能である。

実施例 ３ 本発明を実施する装置のフローダイヤフラムを第１図に
示す。

１は本発明の対象となる鉱酸酸性溶液タンク（１ｏｍ”
）で、内容物を７０゜Ｃに保温し、ポンプＰにより酸化
反応槽２ （ ０．５ｍ” ）へＱ， ５ ｍ” ／時
間にて送液した。

酸化反応槽２には塩素ガスボンベ３より塩素ガスを吹込
み、酸化還元電位計によＤＯＲＰが所定の値になるよう
調整した。

（図示せず）この時、酸化反応槽２より若干の塩素ガス
が放散されるだめ吸収塔４へ吸引し、ＮａＯＨ ５％
溶液に吸収させた。

酸化反応槽２を出た液は５の中和反応槽（０．５ｍ３）
へ溢流し、ここで消石灰乳タンク６から送られた消石灰
乳（１０係溶液）により中和され、ｐＨを１．５〜２．
０になるよう調整した。

調整された液は７のコーンタンク（２．０ｍ”）べ送液
され生成した殿物を沈降させた。

ついでコーンタンク７のスピゴットはフィルタープレス
８によって砒素殿物９を瀘過分離した。

フィルタープレス８の炉過後液およびコーンタンクγの
オーバーフロー液はタンブラー１０に送られ鉄スクラッ
プ１１を添加し、セメンテーション法によりＣｕを沈殿
銅として回収した。

実施結果を表５、表６に示す。

表５および表６より明らかなように、本発明の方法によ
れば鉱酸酸性溶液中のＡｓを良好に除去、分離したのち
、セメンテーション法によって実質的にＡｓを含まない
沈殿銅が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置のフローダイヤグラムを
示す。 １：鉱酸溶液タンク、２：酸化反応槽、３：塩素ガスボ
ンベ、４：吸収塔、５：中和反応槽、６：消石灰乳、７
：コーンタンク、８：フィルタープレス、９：砒素殿物
、１０：タンブラー、１１：鉄スクラップ、１２：フィ
ルター、１３：沈殿銅。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 砒素を共存する非酸化性鉱酸酸性の含銅溶液から砒
   素を含まない沈殿銅を回収する方法において、該鉱酸酸
   性含銅溶液に塩素ガスを添加し、砒素をＡｓ＋５ に酸
   化したのち、ｐＨを２．０以下に調整し砒素殿物を生成
   後分離し、分離後液についてセメンテーション法により
   砒素を含まない沈殿銅を得ることを特徴とする銅の回収
   方法。