JPS60224720A - 銅電解殿物からの高純度銀の回収法 - Google Patents

銅電解殿物からの高純度銀の回収法

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JPS60224720A
JPS60224720A JP59080128A JP8012884A JPS60224720A JP S60224720 A JPS60224720 A JP S60224720A JP 59080128 A JP59080128 A JP 59080128A JP 8012884 A JP8012884 A JP 8012884A JP S60224720 A JPS60224720 A JP S60224720A
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shot
metal
leaching
purity
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、銅電解穀物からの銀の回収方法に関するもの
であり、特には塩素ガス浸出法により生成された塩化銀
残渣から得られる銀粉メタルを原料として銀電解工程を
経・由することなしに高純度銀を回収する方法に関する
銅の電解精製工程において電解槽底に沈積する銅電解穀
物(アノードスライム)には、銅製錬原料中に存在した
鋼より責な金属がすべて濃縮されて存在し、更に銅陽極
中に存在し銅電解液の主成分である希硫酸に溶解しにく
い元素が濃縮する結果として、金、銀、白金族元素、セ
レン、テ/I’ル、ビスマス、鉛、銅及び脈石類が混在
している。この銅電解散物から貴金属等の有価元素類を
短時日で収率良くしかも低コストで回収することは、そ
の製錬所の収益の改善に役立つのみでなく、資源に乏し
い我国においてはきわめて望ましいことである。本発明
は上記有価金属のうち特に銀の効率的回収を計るもので
ある。
我国における従来からの銅電解散物の処理方法として、
銅電解散物から銅及びセレンを大部分除去した酸物を乾
式溶錬することによって貴金属類を粗銀メタル中に収集
し、分銀及び公金工程を実施する方法が実施されている
が、複雑な化合物の集合体である酸物の溶錬であるため
、直接採取率にばらつきがあり、繰返物の溶錬を不可避
的に必要とするので、収率及びコスト面からはもとより
、回収に長時日を要するため金利面から不利であった。
近年、新たな注目すべき方法として、銅電解散物をスラ
リー状とし、そこに塩素ガスを吹込むことにより金その
他の有価金属が溶出した浸出液と銀をAgC1の形で固
定した浸出残渣とに分離する塩素ガス浸出法が提唱され
ている。塩素ガス浸出法としては、銅電解散物を水性ス
ラリーとして塩素ガスを吹込む方法、銅電解散物を塩酸
水溶液中でスラリー状とし塩素ガスを吹込む方法及び周
期表第1族笈び■族金属の塩化物(NaC1,Mg01
t*)を用いてスラリー化した銅電解散物に塩素ガスを
吹込む方法があり、中でも最後に挙げた方法(C1l/
金属塩化物浸出法と表示する)は本件出願人の提唱に係
るものであり、酸物中の銀の995%以上がAgC1と
して浸出残渣に固定でき、金その他の有価金属も高収率
で浸出液中に回収しうる点で前2者の方法よりも優れて
いる。
いずれにせよ、これら塩素ガス浸出法は、金、銀等の早
期回収という点から見て非常に簡単且つ効率の良いプロ
七スであり、従来からの乾式法に代替しうるものである
。塩素ガス浸出法の浸出残渣特にC1l/NaC1浸出
法による浸出残渣には銀が高濃度で濃縮されており、重
要な銀回収源である。しかしながら、この浸出残渣中に
は、’AgC1に加えて、通常、Pb、Sb、Bi等の
化合物及びStO,が決して少くはない量共存している
為に、この浸出残渣から銀を高純度の形で収率よく回収
するのはそう容易ではない。これまで、次のような方法
が提唱されている。
1)苛性蒸解I浸出残渣を濃厚アルカリ溶液(400g
/l Na0H)で長時間煮沸してA、CIの90%近
くをAg、Oに変換し、これをアリ−HN0.で溶解し
てAgN0.溶液をつくり浄液を行った後で不溶性陽極
を用いて電解採取にかける。
しかし、この方法では、極めて濃厚なアルカリを用いる
為に、Ag1oケーキのろ過性が悪く、またろ布がかな
り激しく侵食される。また、Ag、0ケーキの水洗浄を
徹底的に行う必要があり、水バランス上不便も多い。更
には、Pb、5bSBl。
5101等の不純物の一部がそのままケーキ中に移行す
る等から不純物除去対策上問題も決して少くない。Ag
C1からAg、O変換効率も90〜92%どまりと低い
ことも重大な問題点である。
乙と一テヨ(遵〕!J1場−を浸出残渣にチオ硫酸ソー
ダを適当鑓添jJOL、 テAg C1+2 g、 o
、F →(Ag(StOs )1 )’−+CI−の反
応に従って銀の錯イオンの形で抽出し、この抽出溶液を
有機還元剤を用いて還元して銀粉メタルとし、この後1
)の方法と同じく、硝酸浸出、浄液及び電解採取の各工
程を経て銀を回収する。
しかし、この方法においては、有機還元で得られた粗銀
メタルの硝酸浸出の反応速度が遅く、得られたAgN0
.溶液中の最終HNO,濃度が30〜40り/! と高
く、次の浄液や電解採取工程に支障をきたしている。
こうした従来法の欠点や問題点に鑑み、本件出願人は先
に、次のような乾式法を開発した:3)乾式法;AgC
1残渣にコークスを代表とする還元剤とソーダ灰を代表
とする造媛剤を添加して、溶融還元し、次いで酸化吹き
を行うことによって銀粉メタルを回収し、次いで原銀板
アノードに鋳込んで、電解精製により高純度銀を回収す
る。
この方法は、前記1)及び2)の湿式法による銀粗メタ
ルの生成に較べて銀回収率を格段に向上し、最終製品銀
の純度の安定確保を保証する点で有用なものである。し
かし、1)及び2)の方法を含め、この5)の方法も銀
ms工程を必要とし、そのためプ四セス銀保有蓋が多く
また停滞期間もかなり長い。これは、現状では、寛解工
程を経由する限り、不可避的な欠点である。
そこで、本発明は、上述したような銀粉メタルから、寛
解工程を経由することなく高純度銀を回収する方法を確
立し、それにより銀回収工程のランニングコストを更に
縮少し、プロセス銀保有量を減じそして停滞期間を改善
することを目的とする。
上記目的に沿って鋭意研究を重ねた結果、銀粉メタルを
酸化吹きして不純物を除去した後、銀をショット化して
HNO,溶解し、得られたfarl&銀水溶液全水溶液
ト樹脂との接触によるか或いはAg、0と添加反応され
ることにより浄液精製し、しかる後ヒドラジン還元する
ことにより、見解工程を経由することな(99,995
%を越える高純度銀を回収することに成功した。銀粉メ
タルを直接硝酸に溶解するよりもショットの形で溶解す
ることにより溶解速度ははるかに大きくなる。キレート
樹脂或い、GtAg、Oを使用しての精製処理は不純物
除去にきわめて効果的である。
斯くして、本発明は、銅電解酸物或いはそれから銅を浸
出除去した脱#741II物を塩素ガス浸出した際に分
離された塩化銀残渣から湿式法或いは乾式法により得た
銀粉メタルを原料として銀電解工程を経由することなし
に高純度銀を回収する方法であって、該銀粉メタルの溶
体に酸素含有気体を吹込んで不純物を酸化除去した後、
ショット化し、生成ショットを硝酸水溶液で溶解し、得
られた硝酸銀水溶液を1)キレート樹脂と接触させるこ
とにより或いは2)Ag、Oを添加反応させることによ
り精製し、然かる後にヒドラジンで還元することを特徴
とする高純度銀回収法を提供する。
以下、本発明について詳述する。
本発明の対象は銅の電解精製工程において副生ずる鋼電
解酸物であるが、これはまだかなりの銅を含んでいるの
で脱銅処理を施すことにより脱銅、併せて脱砒をも行っ
た脱f14殿物を用いることが好ましい。脱銅処理とし
ては様々の方法が確立されており、硫#浸出、硫酸化焙
焼あるいはFe”+イオン添加および酸浸出等の方法い
ずれをも使用しつる。脱銅履物は、その出所源及び処理
方法に応じてA u N A g % Cu −、A 
s % S @ % T e N P b % B 1
 % F e MSb、 S、 SIO,等を様々の範
囲で含んでいる。これらのうち有価金属を回収するシス
テムの一プpセスとして本発明は銀を回収することを目
的とする。
本発明の前提段階として、上記銅電解酸物或いは脱銅履
物から塩素ガス浸出法により銀をAgC1の形で固定し
た塩化銀残渣が分離され、次いでこれが湿式法或いは乾
式法により銀粉メタルに変換される。
先ず、塩素ガス浸出工程について説明しておく。
鋼電解酸物、好ましくは脱SV物はここではスフリー状
態で塩素ガス浸出される。穀物をスラリー化する媒体と
してはこれまで水、塩酸溶液及び周期表第■族乃至■族
の金属の塩化物水溶液が提唱されていることは前述した
が、水や塩酸溶液を使用した場合、銀の固定化率が慾い
ため、本発明においてはNaC1やMgC1,に代表さ
れる周期表第1族乃至■族の金属の塩化物水溶液を使用
して穀物のスラリー化を計るのが好都合である。例えば
、CI、/MCI浸出法では塩化銀のかなりの量が再溶
解してAgC11渣としての銀の回収率が最大限でも9
8.2%どまりとなるのに対し、C1!/NaC1浸出
法では残は中に995%以上の銀をAgC1として固定
することができる。
上記金属塩化物を使用しての塩素ガス浸出法において、
金属塩化物としてはNaC1やMgC1,が代表的に使
用されるが、この他KCl5CaC1,、BaC11、
BaC1,も好適に使用しうる。金属塩化物濃度は一般
に1〜5N、好ましくは2.5〜55Nとされる。開放
或いは密閉型の容器において、上記スラリーが60〜8
0℃の温度の下で塩素ガスを吹込まれる。スラリーは容
器に設置された攪拌羽根によって例えば200〜100
0 rpmの攪拌速度で攪拌されることが好ましい。塩
素ガス吹込量は所定の全溶出をもたらすに適当量とされ
るが、200〜1500cc/分/lスラリーの割合で
5〜7時間の吹込みで995%以上の銀の残渣への固定
化と99%以上の金その他の有価金属の溶出が可能であ
る。好ましい吹込方法として前半の方を後半より1.5
〜3倍多量に吹込むのが有益であることが判った。例え
ば、最初の2〜4時間を400〜600CC/分/lス
ラリーとし、残る1〜4時間をその半分量とするのがよ
い。スラリーi度は200〜4009/lとされる。ス
ラリー濃度が低すぎると、液pHが下り、銭や鉛が溶出
しやすくなる。
こうして所定期間塩素ガスを吹込まれた履物スラリーは
、金が99%以上溶出した浸出液と銀を99%以上Ag
C1として保持した残渣とに変換され、固液分離後、そ
れぞれに含まれる有価値元素回収の為爾後処理に供され
る。塩素ガス浸出法は、工程の早期において、穀物から
銀をAgC1の形で高純度の浸出残渣として入手しつる
点で優れた方法である。浸出残渣中の全含量の低いこと
も特車すべき利点である。
こうして得られたAgC1残渣は、一般に40〜43%
の銀含皿及び10%前後のpb含量を有し、他にS b
 N B i N 810x 等を含んでいる。
この後、塩化銀残渣中に含まれる鉛の除去を行っておく
ことが爾後処理上好都合である。脱鉛操作は、NaC1
法、I(NO,洗浄法、酒石醗−Kl−KOH洗浄法等
で行いうるが、もつとも簡便で効果的な方法は温湯洗浄
によって塩化銀を溶解除去する方法である。
次いで、塩化銀残渣は湿式法或いは乾式法により全組メ
タルに変換される。湿式法の代表的方法は、チオ硫酸浸
出及び還元工程を経るものである。
チオfIt酸ソーダ浸出を行う場合特に上記脱鉛操作を
行っておくのがよい。塩化銀中の鉛の存在はチオ硫酸ソ
ーダの浸出効果を妨害する。チオ硫酸ソーダ浸出段階に
おいては、AgC1+2S103→(Ag(8tOm 
)t )”−+CI−の反応に従って銀が錯イオンの形
で抽出される。還元段階は、Fe粉、Zn粒、Mg粉等
の金属還元剤やデキストローズ又はアスコルビン酸等の
有機還元剤を用いて実施される。一番好ましい還元剤は
デキストローズである。乾式法の代表的方法は、適宜の
還元剤と造鍛剤の添加の下でAgC1残渣を溶融還元す
るものである。1100〜1250℃の温度に1〜4時
間溶解が行われる。還元剤としては、コークスのような
炭素粉が一般に使用されそして(Ag+pb)量に対し
て1〜2当量使用される。造媛剤としては、Na1CO
I 5Ca(OR)t 、CaCO4等が使用されるが
、銀の回収を効率的に行うにはNa1CO3の使用が好
ましい。Na1COsは(Ag+pb)量に対して1〜
5当量使用される。
こうして生成された全組メタルを原料として電解工程を
経由することなく高純度銀を回収するのが本発明の主眼
である。全組メタルは、その生成方法に依存して、P 
b SS n SM g % S 1、Fe、 N1、
B1、AI、 Cfi、Ta 等を含んでいる。本発明
に従えば、先ず、全組メタルは酸化吹きにより99%以
上の品位に高められる。
酸化吹きは、1100〜1300℃の温度において10
〜301/分/kt銀粗メタルの割合で空気に代表され
る酸化剤を1〜4時間吹込むことによって実施される。
酸化剤としては空気、酸素富化空気及び純酸素が使用さ
れる。酸化吹きにより大部分の不純物が除去されるが、
空気酸化では主にpbが除去される。純酸素を用いて酸
化することによりTeが〈α0001%まで除去される
しかし、BIは完全には除去しえない。添付グラフは、
後に実施例で示すチオ硫酸浸出後デキストローズ還元さ
れた全組メタル360gを1100℃で&5h空気を吹
込んだ場合の不純物品位の経時変化の一例を示したもの
である(空気吹込量817分)。こうして、溶湯鍋品位
は99%以上に高められ、発生スカムが除去される。
次いで、この溶湯はショット化される。ショット化は、
例えば溶湯を冷水中に落下させることにより簡便に行い
うるが、その他噴霧法、衝突法等粉体作製技術として知
られる任意のものを採用して差支えない。ショット化し
ておくことにより次工程の硝酸溶解速度がはるかに大き
くなり、プルセス時間の著゛しいg!@をもたらす。
ショットは、硝酸溶液により溶解される。銀量に対して
少過剰の当量分のHNO,を用いて60℃〜沸騰状態の
温度で実施される。
硝酸溶解即ち硝酸浸出工程後にも随伴する不純物はTe
とBiである。しかしT・は前述したように純酸素吹き
を行うことによって(0,0001%まで低下させうる
。いずれにせよ、BI或いはBi及びTeを除去するこ
とを主目的とする浄液段階が必要である。浄液は、本発
明に従えば、キレート樹脂を用いる方法及びAg、Oを
添加する方法という2つの方法によってもたらされる。
キレート樹脂としては、下記一般式を有するホスホメチ
ルアミノ型のものが好ましいが、Blの吸着効果をもつ
ものであればいずれも使用しうる。
HHHO + 1 〆 R−C−N−C−P−OH + 1 \ H)l OH (式中Rは樹脂の基体をなす高分子化合物を示す)Te
とBi除夫夫効果確認する為AgN0.結晶(試薬特級
)を溶かした?H=2の水溶液に009569 / l
 T e及びα109/IBIを添加した液を調製し、
これに対して浄液効果を確認する試験を行った結果を以
下に示しておく。尚、試験は60℃において2時間行っ
た。
1)ホスホメチルアミノ型キレート樹脂(MX−2+ 
ミヨシ株製) 1ooり/!処理時間 Te(9/l)
 Bi(9/l)0.5h O,0797<0.000
11 0.0Bt57 (0,0001 20,0844<αooo1 本キレート樹脂はB1に対しては完全なる浄液を達成す
るが、Toは残る。しかし既に述べたように、0.を用
いた酸化吹きを行えば溶湯Ag中、のTeを1 ppm
以下に低下させられるので、この乾式+湿式処理を行え
ば、R後のとドラジン還元では鎖中のTeとB1含有率
ともに1 ppmオーダーとなるはずである。
2) Ag、O(39/l添加) 処理時間 工」■」しく1D−Bi t」−0,5h 
(0,0001(α00011 (0,0001(α0
001 2 (0,0001(0,0001 このように強塩基性Ag!Oを用いると、本発明のプロ
セスの最後の難関であるTの、Blが完全に浄液される
こうして浄液されたAgN0.溶液は最後にヒドラジン
を用いて還元される。還元剤としてヒドラジンを用いる
のは、弱酸性溶液に対して有効で強力な還元剤だからで
ある。
実施例1 鋼電解酸物を塩素ガス浸出した後の塩化銀残渣を2回水
洗して得られたもの(組成%蔓α0062Au、 4 
t 2485Ag、 2.8 j Pb、α86Se、
018Te。
〈α0001Pt、(α0001Pd、α66A8.0
.64Sb。
α05S)をチオ硫酸浸出後デキストローズ還元をして
、次のような発光分光分析結果を得た。
Pb Sn Mg 81 F* NI Bj AI C
u511111113 (他は全て0) 引き続きこの還元粗銀360ノを1100℃で3.5h
空気を吹き込んで酸化吹きを行った。この酸化吹きにお
ける不純物品位の経時変化が先きに示した添付グラフで
ある。この試料の発光分光分析結果は次の通りである。
Pb Mg Si BI AI Cu 11211 (他は全て0) この試料を冷水に落としてショットとなし、これを#量
に対して14当量のHNOg (bo目)を用いて浸出
を行った。最終AgN0.溶液中のI(No、 4度は
t 49/l であった。
このAgN0.溶液をホスホメチルアミノ型キレート樹
脂(MX−2+ミヨシ(株)wりを用いて60”C’(
’2h浄液した。
その後、ヒドラジン還元を行い、再溶解して型録を作製
した。その化学分析値を下表に示す(%)。
2い−Pb Cu Bi Ss くα0001 α0005 0.0004 (α000
1 [L000411 ム1 」± ML ヱy 0.0059 (Q、0001 (α0001 (α0
001 (α0001空気による酸化吹きを行ったため
、Te値が少し高いが9999%以上の高純度銀が回収
しえた。
実施例2 実施例1と同条件で空気による酸化吹きに代えて純酸素
を用いて試験を行った。その結果、Teは(0,000
1%に低下した。
実施例5 CI!/N&CI浸出で得られたAgC1残渣(758
,69)を脱pbせずにそのままソーダ灰3当量(P 
b + A g量に対し)+コークス1当量を用いて1
200℃で3h還元し、447りの銀粉メタル(貴鉛)
と約1809のスラグを得た。夫々の化学組成を下表に
示す。
i!iL(単位%) Ag Pb BI Cu To Pd Au69511
 2α87 t22 α04 α64 α10 α04
6スラグ Ag Pb BI Cu Te Pd Anα067 
α38 α05 α02 α25 (0,001(0,
001次に、この貴鉛(4579)をO2吹き込みで、
1200℃、3h酸化吹きし次の化学組成に示す様な5
−Hに近い品位の粗銀を得た。なお発生スカムの量は約
609であった。
粗銀 (単位%) Ag Pb BI Cu Te Pd Au99!91
1 α0003 0.005 0.011 <α000
1 α049 0.064この溶湯粗銀を冷水に落とし
てショット化したものを80℃で硝酸浸出し、得られた
AgN0.水溶液((Ag+)=1o4.39/l、 
pH約2)に39/lAg、Oスラリーを添加して1h
浄液を行った。この浄液によってP b % B l 
% Cu 1T @ 等の各種不純物は全てα0001
9/l 以下のレベルに低下した。なおPd、Auは硝
酸浸出の際に未溶解残渣の方へ移行した。
この浄液抜液にヒドラジンを徐々に添加しく室温)Ag
+イオン全てをAgへと還元した。得られた還元銀を再
溶解して型録にしたものの化学組成は次に表すように9
9.995%を楽に越す高純度のものであった。
註) (単位 ppm) n ハ Bl 旦u Te ヱエ エ0工)99.99
5 2 1 2 ぐ 〈1 ぐ註)不純物の総社より推
定。
参考例1 チオ硫酸浸出→デキストローズ還元で得られた粗Ag粉
末をそのままHNO,浸出したところ、浸出速度が非常
におそく、−例として90°Cで浸出して(Ag+):
 q s、 s 7 g/lのAgN0.水溶液をつく
るのに、この溶液中に7リーHNO,が35,99/!
 残こる程に多量のHNO,を加えなければならなかっ
た。
一方、粗Ag粉末を一旦溶解(1100〜1200℃)
シてショット化しそのものの浸出は非常に活発で何ら問
題は観察されなかった。
参考例2 銅製線断において副生される鋼電解酸物をF・ネ+イオ
ンで脱銅処理して表1の化学組成の脱銅酸物を得た。
この脱銅履物をスラリー光波として5NNaC1を用い
て5759/l のスラリー濃度にスラリー化し、ここ
に塩素ガスを吹込むことにより塩素ガス浸出を行った。
浸出温度は、60℃としそして浸出時間は6時間と固定
した。塩素ガス吹込員は最初の5時間に500cC/分
/lスラリーとし、残りの時間をその半分量とした。処
理後の浸出液の化学組成を表2に示す。浸出液中のAg
濃度は非常に低く、それだけAgがAgC1として浸出
残渣中に固定されていることを示す。
以上説明した通り、本発明はmm解殿酸物ら得られる銀
粉メタルを出発原料として、酸化吹き→ショット化→H
NO,浸出→浄液→ヒドラジン還元という各工程を実施
することにより電解工程を経由することなく高純度銀の
回収を可能としたものであり、プロセス銀保有量をかな
り低減し、停滞期間も改善して、ランニングコストの縮
減された銀回収法を確立したものである。
【図面の簡単な説明】
図面は酸化吹き工程における不純物品位の経時変化を示
すグラフである。 手続補正内 昭和59年 6月28[1 特許庁長官 志 賀 学 殿 事イ/1の表示 昭和59年特 願第80128 号発
明の名称 #!電WI殿酸物らの高純度銀の回収法補1
−をする者 ゛lGイ′1との関係 特許出願人 名称 日本鉱業株式会吐 代理人 m−4−−←−咲爾我キ叶寸−す−=劃側補正の対象 1横呻溌明弊→1←−トー− 明細書の一1■発明の詳細な説明の欄 −H=血−一□−□□−−−十4= 補I[の内容 別紙の通り 特瑠昭59−80128号明細書を以下の通り補正(ま
す。 t 第21画、8行目「註)」とあるを削除しそして同
、9行目rAgJとあるをrAg”Jと訂正します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)銅電解殿物或いはそれから銅を浸出除去した脱銅酸
    物を塩素ガス浸出した際に分離された塩化銀残渣から湿
    式法或いは乾式法により得た銀粉メタルを原料として銀
    電解工程を経由することなしに高純度銀を回収する方法
    であって、該銀粉メタルの溶体に酸素含有気体を吹込ん
    で不純物を酸化除去した後、ショット化し、生成ショッ
    トを硝酸水溶液で溶解し、得られた硝酸銀水溶液をキレ
    ート樹脂と接触させることにより精製し、然る後にヒド
    ラジンで還元することを特徴とする高純度銀回収法。 2)銅電解殿物或いはそれから鋼を浸出除去した脱銅酸
    物を塩素ガス浸出した際に分離された塩化銀残渣から湿
    式法或いは乾式法により得た銀粉メタルを原料として銀
    電解工程を経由することなしに高純度銀を回収する方法
    であって、該銀粉メタルの溶体に酸素含有気体を吹込ん
    で不純物を酸化除去した後、ショット化し、生成ショッ
    トを硝酸水溶液で溶解し、得られた硝酸銀水溶液にAg
    10を添加反応させることにより精製し、然る後にヒド
    ラジンで還元することを特徴とする高純度銀回収法。
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