JPS6059030A - 硫酸亜鉛水溶液の精製方法 - Google Patents

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、電解による亜鉛の製造に供すべき硫酸亜鉛溶
液中に含有される不純物を亜鉛末によるセメンチージョ
ンによって除去する方法、即ち硫酸亜鉛溶液の精製方法
に関する。

従来の技術 電解亜鉛を製造する古典的な湿式冶金法は、不純物含有
酸化亜鉛を電解工程に由来する硫酸で溶解する第一（浸
出）工程を包含している。

生成した溶液の終点ｐＨは、例えば砒素、鉄、アンチモ
ン、ゲルマニウム、錫やその他の元素等加水分解ｐＨが
亜鉛よりも低い不純物を引き込んで共沈するＦｅ＋３　
イオンを適尚に添加することにより沈殿が生じるように
、５．４はどである。

しかし、この硫酸亜鉛溶液には、例えばカドミウム、銅
、タリウム、コバルト、ニッケル等その他の不純物（加
水分解せず）および極く僅かな痕跡量の上述の不純物が
なお残存している。

これらの残存不純物は、亜鉛と共に共沈して陰極析出物
を汚染すること（例えばＣｄ、　Ｃｕ、　Ｔｅ　）、及
び水素過電圧を低下せしめることにより、亜鉛の代りに
陰極にてその現象を促進すること（例えば、Ｇｅ、Ｓｂ
）、即ち亜鉛と共に共沈して、亜鉛が陽極として働いて
再溶解されるガルバニ−マイクロカップルを亜鉛と共に
形成（例えば、ＣＯ。

Ｎｉ　）することの両方の理由から亜鉛の電着にとって
有害なものである。

従って、これら不純物を除去することが、湿式冶金法の
第二（精製）工程であり、また第三（電解）工程とは精
製した溶液から亜鉛を電着することである。

さて、論議を第二工程に戻すが、先に論述した不純物（
カドミウム、銅、タリウム、コバルト、ニッケル、亜鉛
よりも陽電性が大きいもの全て）は、亜鉛末上に沈澱す
る。不純物Ｃｕ、ＣｄおよびＴｅのセメンチージョンは
、単純なもので、活性化剤を必要とせずに低温度（例え
ば５０〜５５℃、即ち浸出液の温度）で起こる。

これに反し、Ｎｉ、Ｃｏ、及び上述の不純換金てのセメ
ンチージョンは困難なもので、高温度（７０℃以上）下
に過剰の亜鉛末の存在下、かつ適当な活性化剤の存在下
で起こるだけである。この活性化剤の存在は、実質量の
銅を含む溶液の場合に、より必要なことである。現在使
用されている活性化剤は、アンチモン（Ｓｂ２０３、Ｓ
ｂの酒石酸塩）と砒素（Ａｓ２０３）である。アンチモ
ンや砒素であることから、この精製工程は選択した活性
化剤に従って゛アンチモン精製工程″或いは“砒素精製
工程”と呼ばれている。

一般に、この選択した精製法は、精製効率のみならず、
除去すべき不純物の濃度（各種液流に依存する）、各工
程の各種沈澱物中に捕集された不純物の分離、更には様
々な消費等を考ぷして、二段階法（低温工程を初めに、
高温工程を次に行なう。またはこの逆でもよい。）或い
は三段階法として行なわれる。銅およびカドミウムは、
その濃度が高いことから常に回収される。沈澱物中の回
収すべき金属の濃度が高ければ高いほど、また様々な金
属（不純物）が各種沈澱換向で既に分離されていればい
るほど、その金属を回収するための下記の操作は容易な
ものとなる。

現在用いられている二つの方法を、二つのブロック図と
してｍ　Ｉ　Ａ図および第１Ｂ図に図示しである。

第１Ａ図ては、金属を一緒に沈澱させる方法（ト）を図
式的に示す。

第１段階１では、原料浴液２を蒸気３で加熱し、これに
アンチモン４と亜鉛末５を添加し、更に銅末６を添加し
ている。

第１段階の終りに、ｆ過７を行ない、これによりＣｕ、
　Ｃｄ、　ＮｉおよびＣｏを含む沈澱物８を溶液から除
去する。次に、浴液な第２段階９に送り、ここで銅１０
および亜鉛末１１を溶液に添加する。

第２段階の終りに、もう一度濾過１２を行ない、別の沈
澱物１３を得ると共に精製浴液１４を得ている。

一方、第１Ｂ図には、金属を全て一緒に沈澱させること
のない方法（Ｂ）を図式的に示しである。

即ち、第１段階１では、原料副液２に亜鉛末３を添加す
る。第１段階の終りに、沢過４を行なって溶液から銅お
よびカドミウム沈澱物５を分離し、溶液を第２段階６に
送る。第２段階では、溶液を蒸気７で加熱し、これにア
ンチモン８と亜鉛末９を添加する。この第２段階の終り
に、もう一度濾過１０を行ない、ＮｉおよびＣＯの沈澱
物１１と精製溶液１２を得ている。

これら二通りのアンチモン法（ＡおよびＢ）に関して、
浸出工程に由来する原料溶液の代表的組成を始めとする
操作パラメータを挙げれば、次の通りである。

原料溶液の組成（ｊｌ／ｌ　） １４０　０．２〜０，５　０．１〜０，５Ｔ６　Ｃｏ　
Ｎ　１ Ｏ００１〜０゜０５　’０．００５〜０，０２５　０．
００１〜ｏ、ｏｉ（Ｔ＝ｓｏ〜５５℃、　ｐＩ−Ｉ　＝
　５．４）方法Ａ 第１段階　Ｔ＝、７１〜７５°Ｃ 褐色亜鉛末＝５〜６ｇ／ｅ Ｓｂ　＝　Ｉ　Ｓｂ／　Ｉ　Ｃ。

Ｃｕ　＝供給液流 滞留時間＝３〜４１１ 第２段階　褐色亜鉛末＝　２　ｇ／ｅ Ｃｕ　＝　０，１　ｆｊ／１ 滞留時間＝１．５〜２　＋１ 方法Ｂ 第１段階　Ｔ＝供給液流 褐色亜鉛末＝　２９７ｅ Ｃｕ　＝供給液流 滞留時間＝１〜２１１ 第２段階　１２８５〜９０°Ｃ ｓｂ　＝　ｏ。０５〜０゜ＩＳｂ／ＩｃＯ蒸留亜鉛末＝
　４　ｇ／ｅ Ｐｂ（ＰｂＯ）　＝亜鉛末重量の１係 滞留時間＝３１１ これらの操作は攪拌浴中で行なわれるが、ｉコ過は加圧
フィルタで行な““われる。

滞留時間から、必要な反応容積は明らかになる。

例えば連続法で処理した溶液１００ｍ３／ｈの場合、こ
の二段階法では全容積が５００〜６００　ｍ”である反
応容器が必要である。

全流量に関係したｒ過は２回であるが、分離される沈澱
物の重量や組成は使用した亜鉛末の量に関係することは
明らかである。更に、再溶解の問題は、ｆ過中遭遇し得
る問題である。

発明の目的 本発明の目的は、上述の欠点を解消し、更に改良された
硫酸亜鉛水溶液の精製方法を提供することである。

発明の概要 驚（べきことに、電解亜鉛を製造する湿式冶金法の第２
（精製）工程として、選択した精製の種類が何であれ、
その全工程に対し、下記の利点を与える方法を見い出し
、本発明に至った。

亜鉛末の消費を著しく低減（約５０％）すること、 コバルトの高温セメンチージョン段階の温度を著しく低
下すること、 関連した沈澱物中の沈澱金属を高度に濃縮すること、お
よび 反応設備および補助設備（撹拌機やフィルタ等）の全体
寸法を減少せしめること。

浸出工程に由来する硫酸亜鉛水浴液中に含有されるＣｕ
、　Ｃｄ、　Ｔｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏ、Ｇｃ、Ａｓ　およ
びｓｂに関する本発明のセメンチージョン法は、円筒状
に形成した底部と、この円筒状部分に接続した円錐台状
部分と、断面が拡大された頂部とを有する反応容器を直
列或いは相互に並列に１基以上配置し、この反応容器の
中で亜鉛末とＣｕ　−ＡｓおよびＣｕ　−Ｓｂの中から
選ばれる一組の活性化剤とを使用してセメンチージョン
を行なうことにある。

この円錐台状部分の垂直面に対する底面角は１０゜〜１
５°の範囲内である。

沈澱すべき金属を含有する硫酸亜鉛水浴液は、横方向か
ら円筒状部分の底から上向きに、円筒状部分の流れ断面
に関し０゜０２〜０゜Ｑ７１Ｔ１／３の範囲の速度、好
ましくは０００３〜０．０４ｒｒ７ｓの速度で供給され
るが、一方沈澱剤である亜鉛末は円筒状部分にこの硫酸
亜鉛溶液の供給部位より上方で供給される。

ここで、滞留時間は３〜１２分である。反応容器に供給
される亜鉛末は０００１〜１朋、好ましくは０．０１〜
０．５　ｍｍの範囲の粒度を有している。

セメンチージョンは、一段階或いは二段階で実施するこ
とができる。

二段階法を採用した場合、第１段階では、１基または２
基の反応容器で亜鉛末により、Ｃｕ、　Ｃｄ。

Ｍおよび一部のＮｉのセメンチージョンを行ない、第２
段階では、１基または２基の反応容器で亜鉛末により、
かつ砒素或いはアンチモン何れかと組合せた銅の存在下
に、　Ｃｏおよび残りのＮｉのセメンチージョンを行な
っている。より正確に云えば、二段階法の場合には、反
応容器は、２基或いは３基または４基のいずれを使用し
てもよい。

銅およびカドミウムのセメンチージョンでは滞留時間は
３〜６分の範囲であり、コバルトのセメンテ＝ショ／で
は８〜１２分である。

一方、除去すべき各種金属を全て一緒に沈澱させる一段
階法を採用する場合は、反応容器は１基或いは２基いず
れかを用いることもできろ。

発明の実施例 以下、本発明を添付図面を参照し、詳細に説明する。

最初に、本発明の方法に使用される反応容器について、
第２Ａ図を用いて説明する。

反応容器は、円筒状に形成した底部１と、この円筒状部
分に接続した円錐台状部分２と、断面が拡大された頂部
３から成るものである。

円筒状部分に呼には、ポンプ５によって導入される硫酸
亜鉛溶液４０入口と、位置が反応容器溢流（連通管）よ
り高い側部タンク７を経て導入される亜鉛末８の入口が
設げである。

また、円錐台状部分２には、部分的に反応しただけの沈
澱物粒子と亜鉛粒子（粉末）とから成り、Ｎ製すべき溶
液の流れにより懸濁状態に保持される流動床８が形成さ
れている〇 この円錐台状部分の垂直面に対する底面角は、１０°〜
１５°の範囲にある。

弧 円錐台状部分では、固＼粒子の沈降速度と溶液の上昇速
度との間に平衝が保たれているので、１００〜５００９
／ｌ、好ましくは２００〜４００９／ｅ　ノ懸濁固体濃
度を有する流動床が形成される。円錐台部分の上半分に
おいて、更には頂部の拡大断面部分において、溶液の上
昇速度は大幅に低下するので、より軽い固体粒子につい
てデカンテーションが起る。沈澱物は流動床から連続式
或いはバッチ式に放出されるが（９）、精製溶液は頂部
拡大断面部分から排出される（１０）。

なお、円筒状部分の流れ断面に関し速度は０．０２−０
６０７ｍ／ｓの範囲、好ましくは０゜０３〜ｏ、０４ｍ
／Ｓの範囲でなければならない。

ＣｕおよびＣｄのセメンチージョンについて滞留時間は
３〜６分、Ｃｏのセメンチージョンについては８〜１２
分である。

第２Ａ図に図示した反応容器を既に説明済みの方法Ａお
よびＢに適用したところ、下記の操作データが得られた
。

方　法　人 単一段階　Ｔ−６０〜７０°Ｃ 褐色亜鉛末＝２．５〜３゜５　ｇ／ｅ Ｓｔ）　＝　０．５〜Ｉ　Ｓｂ／１　ｃ。

Ｃｕ　＝供給液流 滞留時間＝８〜１２分 方　法　Ｂ 第１段階　Ｔ−供給液流 褐色亜鉛末＝１〜１．２９７ｅ Ｃｕ＝供給液流 滞留時間２３〜６分 第２段階　Ｔ＝６０〜７０°Ｃ ８ｂ　＝　０．５〜Ｉ　Ｓｂ　／　Ｉ　Ｃ。

褐色亜鉛末＝２．５〜３゜５　ｇ／ｅ Ｃｕ　”　０．１−０．４　ｊ；／／ｅＰｂ（ＰｂＯ）
　・・・・ 滞留時間＝８〜１２分 上記の方法Ａについては、第２段階は不要であり、″ま
た上記の方法Ｂについては、第１段階と第２段階の間の
中間沢過は不必要である。最後に、上記の方法の両者と
もに、最終濾過は大幅に短縮されている。

なお、反応容器は、頂部の拡大断面部分が直角ではなく
、第２Ｂ図に図示の如く変更することが可能である。

次に、本発明自体を限定することなく本発明の好ましい
具体例を例示する添付図面第３図、第４図、第５図、第
６図、第７図および第８図を参照して、本発明を以下詳
細に説明する。

第３図には、二段階法を適用し、４基の反応容器を用い
た本発明の方法の配置例が示されている。

精製すべき硫酸亜鉛浴液１は、加熱することな（、ポン
プ２を経て反応容器３０円筒状部分に流入する。亜鉛末
は、同様にこの円筒状部分に溶液の供給口より上方に位
置した点で導入される（す。

この反応容器３では、約５分の滞留時間で反応が行なわ
れる。Ｃｕ、　Ｃｄ、　Ｔ／ｆｆおよびＮｉを含有する
沈澱物５は円錐台状部分から放出されるが、他方精製浴
液６は反応容器の頂部拡大断面部分から放出されデカン
タタンク７に送られる（滞留時間１０〜１５分）。デカ
ンタタンクの底がらは、沈澱物スラリ８が排出されるが
、これはポンプ９により捕集槽１０に送られ、更にそこ
から反応容器に再循環されろ。一方、清澄溶液１１はポ
ンプ１２により亜鉛末の供給１４を受ける第２反応容器
１３に送られる。この反応容器１３（滞留時間約５分）
からは、捕集槽１０に送るべき本質的に亜鉛な含有して
いる沈澱物１５が、その円錐台状部分から放出され、ま
たその頂部拡大断面部分からは、本質的にＣｕ、　Ｃｄ
、　Ｔｅが除去されがっＮｉが一部除去された溶液１６
がデカンタタンク１７に送られる（滞留時間１０〜１５
分）。このデカンタタンクの底からは、亜鉛末スラリ１
８が排出されるが、これはポンプ１９により捕集槽２ｏ
に再循環される。

次に、清澄溶液２１を第２精製段階に送る。

第２段階では、アンチモン２２と銅２３をこの清澄溶液
２１に添加する。次に、蒸気／溶液熱交換器２５で６０
°〜７０’Ｃ，の温度に加熱した後に、溶液をポンプ２
４によって、亜鉛末２７の供給を受ける反応容器２６に
送る。

この反応容器（滞留時間約８〜１２分）からは、ＣＯと
Ｎｉを含有する沈澱物２８が放出され、溶液２９が抽出
されるが、この溶液は次にデカンタタンク３０に送られ
る（滞留時間１５〜２０分）。

タンク３０の底からは、沈澱物スラリ３１をポンプ３２
および捕集槽３３を介して反応容器２６に再循環させる
。一方、清澄溶液３４は、ポンプ３５により、亜鉛末３
７の供給を受ける反応容器３６に供給される。この反応
容器（滞留時間８〜１２分未満）から、捕集槽３３に送
るべき本質的に亜鉛を含有する沈澱物３８が放出され、
本質的にＣｏおよびＮｉ　、　Ｓｂ、　Ａｓ　、　Ｏｅ
が除去された溶液３９が抽出されるが、この浴液はポン
プ４０を介して一部４１は再循環されて捕集他４２に送
られ、また一部４３は、電解工程に送る前に、プレート
式フィルタプレス４４によりｔ過される。なお、亜鉛末
はライン４５により捕集槽１０．２０．３３．３９にそ
れぞれ供給されている。

また、デカンタタンク７．１７，３０は、湿式サイクロ
ンに置き替えることもできる。

第４図には、２基の反応容器を使用して一段階で実施す
る方法の別の配置例を示しである。

原料溶液１に銅４６とアンチモン４７を添加し、次に溶
液を蒸気／溶液熱交換器４９で６０°〜７０℃の温度に
加熱した後、ポンプ４８により亜鉛５１の供給を受ける
反応容器５０に供給する。

反応容器５０（滞留時間約１０分）からは、Ｃｏ、Ｎｉ
、　Ｃｕ、　Ｓｂ、　Ｃｄ、　Ａｓ、　Ｇｅ、　Ｔｅを
含有する沈澱物５２が放出され、溶液５３が排出される
が、この溶液はデカンタタンク５４に送られる。このデ
カンタタンク（滞留時間１０〜２０分以下）から、沈澱
物スラリ５５が回収され、これはポンプ５６を介して捕
集槽５７に送られ、しかる後反応容器５０に再循環され
る。清澄溶液５８をポンプ５９を経て亜鉛末６１の供給
を受ける反応容器６０に供給する。この反応容器６０（
滞留時間１０分以下）からは、捕集槽５７に送るべき本
質的に亜鉛を含有する沈澱物６２が放出され、溶液６３
が排出されるが、本質的に精製されたこの溶液はポンプ
６４によって圧送され、一部６５は捕集槽６６に再循環
され一部６７は電解工程に送る前にプレート式フィルタ
プレス６８によるｆ過工程に送られる。なお、亜鉛末は
ライン６９を経て捕集槽５７．６６に供給されている。

この配置例の勘合も同様に、デカンタタンク５４を湿式
サイクロンに置き替えることができる。

第５図には、１基のみの反応容器を用いる一段階法が示
されている。

銅４６およびアンチモン４７が添加された原料溶液１は
、ポンプ４８により、蒸気／溶液熱交換器４９で６０°
〜７０℃の温度範囲に加熱された後に、亜鉛末５１の供
給を受ける反応容器５０に送られる。

この反応容器５０（滞留時間１０分）からは、Ｃｏ　、
　Ｎｉ　、　Ｃｕ　、　Ｔｆｌ　、　Ｓｂ、Ａｓ、Ｇｅ
、ｃｄを含有する沈澱物５２が放出され、その頂部から
は、溶液５３が排出されるが、この溶液はデカンタタン
ク５４に送られる。

タンク５４（滞留時間１５〜２０分）から、沈澱物スラ
リ５５が回収され、これはポンプ５６によって、しかる
後反応容器に再循環されるべく捕集槽５７に送られる。

ポンプ６４により圧送される清澄溶液５８はプレート式
フィルタプレス６８で沢過され、その後電解工程に供さ
れる。なお、亜鉛末はライン６９により捕集槽５７に供
給されている。また、前述の配置例の場合と′同様に、
湿式サイクロンをデカンタタンク５４の代りに使用する
ことができる。

第６図では、第１段階で２基の反応容器を、第２段階で
１基の反応容器を用いる二段階法を示す。

これは、第３図に示すものと較べ簡素化した配置例であ
る。なお、符号および滞留時間については第３図の場合
と同一である。

第７図には、第３図の方法と比較して、簡素化された二
段階法を示しであるが、ここでは第１段階で１基の反応
容器を第２段階で２基の反応容器を用いている。

更に、第８図には、先に概説した二通りの二段階法と比
較して更に簡素化された二段階法、即ち第１段階で１基
の反応容器を、第２段階でも１基べき溶液を第１段階で
は加熱していないが、第１段階から流出した溶液を反応
容器に供給する以前に、即ち第２段階の第２反応容器に
供給する前に６０°〜７０°Ｃの温度範囲に加熱してい
る。

どれらの配置例から理解できるように電解工程に送る溶
液についてｆ過工程は、本方法の最後に１回設けである
にすぎない。これに加え、かかる沢過は、従来の方法に
比較して分離すべき固形分に関し、大幅に短縮されたわ
けである。即ちその反応床が本質的に亜鉛末から成って
いる各段階の第２反応容器は、セメンチージョンがまさ
に起っている反応容器と比べて著しく低減した量の固形
分を含む溢流を有するからである。

基本的なものではないが、この第２反応容器は、溶液中
の痕跡量の不純物並びにここまで運ばれてきた固形分、
即ち沈殿物両者のためのフィルタと。

して働くものである。伺言すれば、この第２反応容器は
沈澱物の再溶解を停止させるものである。

溶液流量１００　ｍ”　／　ｈを考慮すれば、従来の二
段階法”’Ｑ　ハ、４００　＋４００　＝　８００　ｍ
’　ノ設置ｆ’　過面を備えたプレート式フィルタプレ
スが必要である。しかるに、本発明の方法では、２００
ｎ１′ｌの設置面積で充分である。

本発明を更に説明するために、以下、実施例を幾つか記
載することにする。

実施例１ 第８図に概述した二段階法に関し１基の反応容と Ｃ角いる第１段階を示す第９図を参照するが、デカンタ
タンタフをサイクロン７０に置き替えである。

浸出工程に由来する硫酸亜鉛の中性溶液１は、記 比重１．３２ゆ／ｄｍ’、温度４５℃であり、Ｔｍの組
成Ｃｇ／Ｑ）を有していた。

Ｚｎ　Ｃｄ　Ｃｕ　Ｎｉ　Ｃ。

１３０〜１４００．８０　０．１５　０．１１５　０．
００７この中性溶液を反応容器３．に供給した。この設
備は、全容積０．９５　ｍ”、円錐台状部分の垂直面に
対する底面角１２°、全高２．８　ｇ＃であった。

原料容液の供給流量は１１　ｍ８／ｈであった。亜鉛末
４５を流量ｕｋｇ／ｈ　（１ｇ／月で添加したが、これ
は下記の粒度を有していた。

０．１胡＜８０％（０，２５圏 ２０％＜０．１ｍ サイクロンの底部から流出する生成物８を、亜鉛末の供
給槽１０を経て反応容器底部に再循環させた。

点６および１１における溶液の分析結果は次の通りであ
った。

Ｃｕ＜０．２　ｍ！１７、／　ＲＣｄ　＜１−　ｍ９／
ｆ！。

Ｎｉ　＝　１−１０　ｍ９／ＩＶ、、Ｃｏ　＝　７ｍ９
　／ＩＶ。

懸濁固形分は、点１１では０．２５〜０．４　ｊｉ　／
　、ｖ、に相当した。沈澱物５を、比重１．５〜１．５
５　ｋｇ／ｄ♂　（固形分２００〜２５０ｇ／ｆ）、　
）のスラリとして反応床の頂部からバッチ式で抽出した
。この沈澱物は４０チのＣｄを含有していた。

次に、第８図に図示した方法の１基の反応容器を用い＼
第１段階、即ちデカンタタンタフ’（０，２１ｎ”）を
用い、同一溶液を使用する第１段階を示す第１０図を参
照するが、点６および１１における溶液の分析では、既
に示したものと同じ結果が得られた・点１１における懸
濁固形分は０．１５　ｇ／β以下、或いはこれに等しい
ものであった。

デカンタタンクを用いたことにより、反応容器の溢流に
より引き込まれた固形分をより充分に回収することがで
きた。

実施例２ １基の反応容器を用いる一段階法を示す第５図を参照す
るが、浸出工程に由来する硫酸亜鉛溶液は、比重１．３
２　ｋｇ　／　ｄｍ”であり、下記の平均組成（ｇ／２
）を有していた。

Ｚｎ　Ｃｄ　Ｃｕ　Ｎｉ　Ｃ。

１・３０〜１４０　０．５５　０．２　０．１３５　０
．００８この溶液を６０〜６２°Ｃの温度に加熱した（
４９）。

原料溶液の供給流量は５．５　ｍｇ　／ｈであった。

アンチモンを５ｍ？／ρの量で添加した（４６）。添加
した亜鉛末は実施例１のものと同じ種類のもので、その
量は１７．６　ｋｇ／ｈ　（３，２ｇ／Ｉｔ　）であっ
た。

点５３および５８における溶液の分析結果は次の通りで
あった。

Ｃｕ　＜　０．２　ｍｇ　／ｆｌ、Ｎｉ　＜０．２　ｍ
９　／　ＩＶ、、Ｃｏ　＜　０．２１ｎｇ／Ｉｌ。

ｃｄ＜１ｍ９／ｆ！、Ｓｂ＜０．Ｏ１１ｎｇ／２点５８
における懸濁固形分は０．１５ｇ／ｆｆ以下、或いはこ
れに等しいものであった。

デカンタタンクの代りにサイクロンを用いた場合には、
この湿式サイクロンの出口（デカンタタンクを用いたレ
イアウトの場合の点５８に対応する）における溶液中の
固形分の含量は０．２５〜０．４ｇ／ｆ！、が得られた
。

換言すれば、この実施例の場合も同様に、デカンタタン
クを用いたことによって、固形分を充分に回収すること
ができた。

実施例３ 実施例１に示す方法に類似する方法に由来した。

即ち第１段階を】基の反応容器を用いて行なう二段階法
の第１段階に由来する溶液は、比重１．３２　ｋｇ／　
ｄ　ｍ”であり、下記の組成（ｇ／Ｉ）−）を有してい
た。

Ｚｎ　Ｃｄ　Ｎｉ　Ｃｏ　Ｃｕ １３０〜１４０　＜：０．００１　０．００５　０．０
１１　０．０００２第２段階は第８図に示しである。ア
ンチモン（酒石酸塩）２３を６〜８ｍｇ／ｆ！、の量で
添加し、銅（硫酸塩）２２を０．２　ｇ／Ｉｔの量で添
加した。溶液を６０’〜６５°Ｃの温度に加熱した（２
５）。添加した亜鉛末は、実施例１のものと同じ種類の
もので、その量は１７．６　ｋｇ　／ｈ　（３，２ｇ／
　Ｎ　）であった。

点２９および３４における溶液の分析結果は次の通りで
あった。

Ｃｕ　＜　０．２　ｍｇ　／　１、Ｎｉ　＜　０．２　
ｍ９　／　ｊ２　、Ｃｏ　（０，２ｍ９　／　Ｑ、　Ｓ
ｂ　＜０．０１ｎｙ／Ｒデカンタタンタの代りにサイク
ロンを用いた場合には、点２９および３４における溶液
について同じ分析結果を得ることができた。

それどころか、湿式サイクロン（デカンタＮタンクを用
いる配置では点３４に対応する）から流出した溶液中の
懸濁固形分が０．１５ｇ／Ｒ以下であることから、デカ
ンタタンクの効率がより高いことが見い出された。

実施例４ 第８図に概述した二段階法について１基の反応容器を用
いる第１段階を示す第９図を参照するが、この配置例で
は、デカンタへタンタフをサイクロン７０に置き換えで
ある。

浸出工程に由来する硫酸亜鉛の中性溶液工は、比重１．
３２　ｋｉ９　／ｄｍ”、温度５４℃であり、下流の組
成（ｇ／ｆＶ、）を有していた。

Ｚｎ　Ｃｄ　Ｃｕ　Ｎｉ　Ｃ。

１３０〜１４０　０．８０　０．１５　０．１１５　０
．００７この中性溶液を反応容器３に供給した。この設
備は、容積０．９５　、ｎ８　、円錐台状部分の垂直面
に対する底面角１２°、全高２．８ｍであった。

原料溶液の供給流量は１１　ｍ８／ｈであった。亜鉛末
４５の添加量は１１　ｋｌ？／１１　（１ｇ／ｆ）、　
）であり、亜鉛末は下記の粒度を有していた。

２０％＜０．１咽　、０．１茄ｎ〈７０％（０，２５朔
、０．２５　ｇＢ　＜　１０　％　＜　０．５　ｍｍサ
イタロンの底から流出する生成物８を亜鉛末の供給槽１
０を経て反応容器の底部に再循環させた。

点６および１１における溶液の分析結果は次の通りであ
った。

Ｃｕ　＜　０．２　ｍ９　／　ｎ、Ｃｄ　＜　１　ｍ９
／Ｉｔ。

Ｎｉ　＝　１−１０ｍｇ／ｌ、　Ｃｏ＝７ｍ９／ｆｌ懸
濁固形分は点１１では０．２５〜０．４　ｇ／９１に相
当した。沈澱物５を、反応床の頂部から、比重１．５−
１．５５　ｋｇ／ｄｍ”　（固形分２００−’２５０　
ｇ／ｆｌ　）を有するスラリとしてＮツチ式で抽出した
。この沈澱物は４０％のＣｄを含有していた。

次に、第８図にｌ示した方法の１基の反応容器を用いる
第１段階、即ちデカンタタンタフ　（０，２Ｉｎｓ）を
用い同一溶液を使用する第１段階を示す第１０図を参照
するが、点６および１】における溶液の分析では、既に
示したものと同じ結果が得られた。点１１における懸濁
固形分は０．１５　ｇ／ｐ、以下か、或いはこれに等し
いものであった。

デカンタタンクを用いたことによって、反応容器の溢流
により引き込まれる固形分をより充分に回収することが
できた。

実施例５ 単一の反応容器を用いる一段階法を示す第５図を参照す
るが、浸出工程に由来する硫酸亜鉛溶液は比重１．３２
　ｋｇ／ｄｍ’であり、下記の平均組成（ｇ／ｐ、）を
有して℃・た。

Ｚｎ　Ｃｄ　Ｃｕ　Ｎｉ　Ｃ。

１３０〜１４０　０．５５　０．２　０．１３５　０．
００８この溶液を６０°〜６２°Ｃに加熱した（４９）
。原料溶液の供給流量は５．５ｍ８／ｈ　であった。

アンチモン４６を５　ｍ９７１．の量で添加した。添加
した亜鉛末は実施例４の場合と同じ種類のものであり、
その添加量は１７．６　ｋｇ　／ｈ　（ζ２．ｇ／ｆｌ
　）であった。点５３および５８における溶液の分析結
果は次の通りであった。

Ｃｕ　＜０．２　ｍｇ／ｉｌ、Ｎｉ　＜　０．２　ｍ９
　／　１２、Ｃｏ　＜０．２ｍｇ　／Ｅ、Ｃｄ　＜１　
ｍｇ／１２　、　Ｓｂ　＜０．０１ｍ９．＃２懸濁固形
分は、点５８では、０．１５ｇ、＃を以下或いはこれに
等しいものであった。

デカンタタンクの代りに湿式サイクロンを用いた場合に
は、この湿式サイクロンの出口（デカンタタンクを用い
たンイアウトの点５８に対応する）における溶液中の固
形分の量は、０．２５〜０．４ｇ／ｉＶ。

であった。

換言すれば、この実施例の場合も同様に、デカンタタン
クを用いたことによって、固形分を充分に回収すること
ができた。

実施例６ 第４図に図示の方法に類似する方法に由来する、即ち第
１段階を単一の反応容器を用いて行なう二段階法の第１
段階に由来する溶液は、比重１．３２　＋＜ｇ／ｄｍ８
であり、下記の組成＜ｇ／ｎ）を有していた。

Ｚｎ　Ｃｄ　Ｎｉ　Ｃｏ　Ｃｕ １３０〜１４０　＜０．００１０．００５　０．０１１
　０．０００２第２段階は、第８図に示しである。アン
チモン（酒石酸塩）２３を６〜８ｍ９／ｆｌの量で添加
し、銅（硫酸塩）２２を０．２ｇ／ｎの量で添加した。

溶液を、６０°〜６５°Ｃの温度に加熱した（２５）。

添加した亜鉛末は実施例１のものと同じ種類のもので、
その量は１７．６　ｋｆｌ／ｈ　（３，２ｇ／Ｉ１．）
であった。

点２９における溶液の分析結果は、次の通りであった。

Ｃｕ　＜　０．２　ｍ９　／　Ｉｌ、、　Ｎｉ　＜　０
．２　ｍ９　／　４２、Ｃｏ　＜　０．２　ｍ９／Ｊ１
１Ｓｂ　＜　０．０１　ｍｇ　／ｎデカンタタタンク代
りにサイクロンを用いた場合には、点２９および３４に
関する溶液について同じ分析結果を得ることができた。

それどころか、湿式サイタロンーの出口（デカンタタン
クを用いる配置では点３４に対応する）における溶液中
の懸濁固形分の量が０．１５　ｇ／ｆｌ以下であること
から、デカンタタンクの効率がより高いことが観察され
た。

発明の効果 以上、実施例１．２．３．４．５および６について説明
してきたように、本発明による硫酸亜鉛溶液の精製方法
によれば、反応容器内で、溶液中の不純物について完全
除去を達成することができかかる結果は、単一の反応容
器によって得たものである。

しかしながら、本発明の精製方法を実際に産業上実施す
る場合には、第２反応容器を設けることが得策である。

これは、精製すべき溶液の流れを直列配置にある２基の
反応容器を通すことができるからである。なお、亜鉛末
は一部を第２反応容器にて導入しく全必要量の２０〜３
０％を）、かつ一部を第１反応容器にて、第２反応容器
の反応床から抽出した沈澱物と共に導入している。

また、全体的に殆んど亜鉛末から成る第２反応容器内の
反応床は、溶液中の残存不純物が第１反応容器から逃出
するのを止めるばかりでなく、低減した量の沈澱物が第
１反応容器並びに関連したデカンタタンクから成る全体
から排出し、先へ引き込まれるのを停止するものである
。

なお、溶液と亜鉛末または沈澱物との全向流流れを用意
することは好ましくないが、その理由は下記の通りであ
る。すなわち、 必要量の亜鉛末全部を第２反応容器（苛酷でない条件下
で作動される）に供給するものではないため、実質的に
純粋な亜鉛末が第２反応容器から単純移動するのが避け
られること、及び第２反応容器を通過した後、亜鉛末が
部分的に劣化するため、第１反応容器のｆＨｌ；製動率
が減損されること。

しかしながら、必要量の亜鉛末全部を各段階の第２反応
容器に供給することにより、溶液と亜鉛末との全向流流
れを用意することは可能である。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図および第１Ｂ図は、それぞれ、従来の硫酸亜鉛
水溶液の精製法（アンチモン法）を示すプロッタ図、第
２Ａ図および第２Ｂ図は、それぞれ、本発明による硫酸
亜鉛水溶液の精製法に使用される反応容器の略図、第３
図は本発明の二段階法を示す配置図、第４図は本発明の
一段階法を示す配置図、第５図は本発明の他の一段階法
を示す配置図、第６図は本発明の他の二段階法を示す配
置図、第７図は本発明の別な二段階法を示す配置図、第
８図は本発明の更に別な二該階法を示す配置図、第９図
は本発明の二段階法の第１段階を示す配置図、及び第１
０図は本発明の二段階法の他の第１段階を示す配置図で
ある。 （第２図）１・・円筒状底部、２・・円錐台状部分、３
・・頂部拡大断面部分、 （第３図〜第１０図）■・・硫酸亜鉛溶液、３゜１３．
２６，３６，５０．６０・・反応容器、７．１７゜３０
．５４・・デカンタタンク、１０，２０，３３，４２゜
５７．６６　・・捕集槽、２２．４７・・アンチモン、
２３．４６・・銅、２５．４９・・熱交換器、４４．６
８・・プレート式フィルタダンス、４５゜第１頁の続き 優先権主張　０１優体手２月１０日［相］イタ０発　明
　者　アレサンドロ・ペスチ ェテリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ　Ｃｕ　、ｃｃｉ　、　Ｔｌｓ　Ｎｌ　、Ｃｏ、Ｃ１
   ｅ　、　Ａ、ｓ　およびＳｌ）の中から選ばれる金属を
   除去して硫酸亜鉛水溶液を精製するにあたり、亜鉛末と
   Ｃｕ−ＡｓおよびＣｕ　−Ｓｔ）から選ばれる一組のＩ
   ’ｌ’ｉ性化剤とを用いて沈澱物を形成することから成
   る方法において、 円筒形状の底部と、前記円筒状部分に接続した円ζＨ：
   台状部分であって、当該内研（台状部分の垂直面に対す
   る底面角が１０°〜１５°のＱｊｌｌ囲内にある円錐台
   状部分と、断面が拡大された頂部とを有する反応容器を
   直列或いは相互に平行に一基以上配置し、前記反応容器
   の中で、沈澱すべき前記の金属を含有する前記（１・：
   ｌ・酸叱鉛水溶液を前記円筒状部分の側壁に底部から上
   向きに、前記円筒状部分の流れ断面に関しＱ、０２ない
   し澱剤である前記亜鉛末を前記円筒状部分に前記硫酸亜
   鉛溶液の供給１−１より」一方で供給し、３ないし１２
   分の１１１囲の滞留時間でセメンチー／コンを行なうこ
   とを特徴とする、ｆｌｌｆｌｌ鉛酸溶液の精製方法。 ２　亜鉛末が０．Ｏｌないし１胴の範囲にある粒度を有
   することな特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ３　セメンチージョンを、第１段階ではＣｕ　、　Ｃｄ
   。 Ｔ７および一部のＮｉを２基の反応容器で亜鉛末により
   沈澱させ、第２段階ではＣＯオ６よび残部のＮｉを２基
   の反応容器で亜鉛末により、かつ砒素或いはアンチモン
   のいずれかど組合せた銅の存在下に沈澱させる二段階で
   行なうことを特徴とする特許 ４　第１段階では被精製溶液を加熱せず、第２段階で第
   １段階かり）流出した溶７１にな、第２段階　。 の第１反応容器に供給する前に、６０なし・し７０℃の
   温度範囲に加熱することを特徴とする、５　セメンチー
   ジョンを、Ｃｕ、　Ｃｄ、　ＴＲ１Ｃｏ。 Ｎｉ１Ｓｂ、　ＡｓおよびＧｅを単一の反応容器で亜鉛
   末により、かつ砒素或いはアンチモンのいずれかと組合
   せた銅の存在下に沈澱させる単一段階で行なうことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６　被精製溶液を６０ないし７０℃の温度範囲に加熱す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第鷲項に記載の方法
   。 ７　セメンチージョンを、Ｃｕ　、　、Ｃｄ　、　ＴＲ
   １Ｃｏ　、　Ｎｉ　。 Ｓｂ、　ＡｓおよびＧｅを２基の反応容器で亜鉛末によ
   り、かつ砒素或いはアンチモンのいずれかと組合せた銅
   の存在下に沈澱させる単一段階で行なうことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ８　被精製溶液を、第１反応容器に供給する前に、６０
   ないし７０℃の温度範囲に加熱することを特徴とする特
   許請求の範囲第７項に記載の方法。 ９　セメンチージョンを、第１段階ではＣｕ　、　Ｃｄ
   　。 １℃および一部のＮｉを２基の反応容器で亜鉛末により
   沈澱させ、第２段階ではＣＯおよび残部のＮｉを１基の
   反応容器で亜鉛末により、かつ砒素或いはアンチモンの
   いずれかと組合せた銅の存在下に沈澱させる二段階で行
   なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 １０　第１段階では溶液を加熱せず、第２段階では第１
   段階から流出した前記溶液を反応容器に供給する前に、
   ６０ないし７０℃の温度範囲に加熱することを特徴とす
   る特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １１　セメンチージョンを、第１段階ではＣｕ　、　Ｃ
   ｄ　。 Ｔ！および一部のＮｉを１基の反応容器で亜鉛末により
   沈澱させ、第２段階ではＣｏおよび残部のＮｉを２基の
   反応容器で亜鉛末により、かつ砒素或いはアンチモンの
   いずれかと組合せた銅の存在下に沈澱させる二段階で行
   なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 １２　第１段階では被精製溶液を加熱せず、第２段階で
   前記第１段階から流出した溶液を、第２段階の第１反応
   器に供給する前に、６０ないし７０℃の温度範囲に加熱
   することを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の
   方法。 １３　セメンチージョンを、第１段階ではＣｕ、Ｃｄ。 Ｔｄおよび一部のＮｉを単一の反応器で亜鉛末により沈
   澱させ、第２段階ではＣｏおよび残部のＮ１　を単一の
   反応容器で亜鉛末により、かつ砒素或いはアンチモンの
   いずれかと組合せた銅の存在下に沈澱させる二段階で行
   なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 １４　第１段階では被精製溶液を加熱せず、記２段階で
   前記第１段階から流出した溶液を、前記反応容器に供給
   する前に、６０ないし７０°Ｃの温度範囲に加熱するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載の方法。 １５　円錐台状部分において、固体粒子の沈降速度と被
   精製浴液の上昇速度の間に平衡を保って、沈澱物粒子と
   亜鉛粒子から成る流動床を形成することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 １６　流動床が、１００ないし５００　Ｅ／／ｅ　、、
   好ましくは２００ないし４００９／（ｌの懸濁粒子濃度
   を有する、特許請求の範囲第１５項に記載の方法。 １７　供給される亜鉛末が０．０１〜０．５　ｍｍの間
   の粒度を有することを特徴とする特許請求の範囲第２項
   に記載の方法。