JPS6147212B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粗銅の電解精製に際して生成する電
解液、いわゆる銅電解液の処理法に関する。

従来、銅製錬法として、銅精鉱を溶錬して得た
粗銅を電解精製して電気銅を製造する方法が広く
行われており、且つ上記電解精製に際して生成す
る銅電解液の浄液処理としては、該銅電解液から
丹ぱん（CuSO₄・5H₂O）を晶析して別した後
液を脱銅および脱砒電解工程に付して電解沈殿銅
と電解液の浄液とに分け、得られた電解沈殿銅を
銅精鉱の溶錬工程（例えば自溶）へ循環させ、
一方電解液の浄液はそれから硫酸ニツケルを晶析
させて別し、得られた硫酸を上記電解精製へ循
環させることから成る処理が一般に行われてい
る。

しかしながら、上記銅電解液の晶析後液を脱銅
および脱砒電解工程に付する処理は、その作業の
煩雑さ、作業環境の汚染およびそれに伴なう健康
管理の観点から問題が多く、したがつて、電解沈
殿銅を析出させることから成る上記脱銅および脱
砒電解工程に代わる銅電解液の浄液処理法のの提
供が強く要望されていた。

また、近年、砒素含量の高い銅鉱石の製錬上に
おける脱砒処理の効率化と共に高い純度の亜砒酸
の回収も課題となつている。すなわち、含砒素銅
精鉱の溶錬工程で発生する排ガス中の砒素を固定
して得られる硫化砒素（As₂S₃）を利用して高品
位な亜砒酸を製造する方法を上記銅の製錬法に組
合わせて行なう技術の確立が望まれるようになつ
た。

本発明は、上述したごとき現状に鑑みなされた
ものであつて、上記粗銅の電解精製に際して生成
する銅電解液を拡散透析の手法を用いて処理する
ことにより、従来の沈殿銅を電解析出することか
ら成る脱銅および脱砒処理にみられた問題点を解
消し得ると共に、高品位の亜砒酸を回収するのに
適した、上記銅電解液の浄液処理法を提供するこ
とを目的とする。

以下本発明を詳しく説明する。

本発明の構成上の特徴は、粗銅の電解精製に際
して生成する電解液から丹ぱんを晶析させた後液
を拡散透析に付し、得られる透析後液を用いて銅
源を浸出処理することにある。

本発明で処理の対象となる銅電解液は、通常、
含砒素銅精鉱を製錬して電気銅を製造する過程
で、いわゆる粗銅の電解精製に際して生成するも
のであつて、一般に下記組成を有する。

銅電解液の組成： （ｇ／） Cu 40〜50 Ni 10〜20 As ２〜６ H₂SO₄ 180〜200 本発明では、まず上記銅電解液を真空結晶蒸発
缶を用いて蒸発処理した後急速冷却することによ
り丹ぱん（CuSO₄・5H₂O）を析出（晶析）させ
て別する。この晶析した丹ぱんを別した後液
（結晶缶後液と称せられる）は一般に下記組成を
有する。

結晶缶後液の組成： （ｇ／） Cu 20〜30 Ni 15〜30 As ８〜15 H₂SO₄ 250〜300 次に、本発明では上述のようにして得られる結
晶缶後液を拡散透析に付する。この拡散透析は、
多数の陰イオン交換膜を配設した拡散透析槽内に
上記結晶缶後液を、水を用い水／原液の比を0.9
〜1.1に、および液流速を0.5〜1.0／Hr・m²に
調整しながら行なうとよく、この透析により70〜
80％の硫酸が回収される。

このようにして得られる透析後液ならびに回収
硫酸の典型的な組成は下記のとおりである。

透析後液の組成： （ｇ／） Cu 20〜25 Ni 16〜20 As 4.0〜8.0 H₂SO₄ 50〜100 回収硫酸の組成： （ｇ／） Cu 0.2〜1.5 Ni 0.1〜1.0 As 2.0〜6.0 H₂SO₄ 200〜280 上述のようにして得られる回収硫酸は若干の
Cu，NiおよびAsを含んでいるので硫化水素など
を用いてこれらを硫化処理して除去した後電気銅
を製造するためのアノードの電解精製工程へ循環
させて使用し得る。

一方、上述のようにして得られる透析後液は、
該後液を用いて各種銅源、例えば銅粉、銅屑、そ
の他の銅スクラツプ等を浸出処理する。ここで銅
源としては、上掲のもののほかに銅製錬の過程で
生成する電解沈殿銅、その他の銅化合物も適用し
得るが、電解沈殿銅の場合はその浸出に用いる透
析後液中のH₂SO₄濃度を低減させることが好まし
い。この浸出処理は、被処理物のスラリー濃度
100〜250ｇ／において１〜５／分／の割合
の空気を吹込みながら、1000〜2000rpmの撹拌下
で常温乃至90℃の温度で行なうとよく、通常６〜
８時間で浸出を完了する。浸出終了時のPHは1.0
〜1.5になる。

なお、このようにして浸出処理した後の残渣は
繰返して浸出を行なつてもよい。

上記浸出処理により銅源中のAsが有効に溶出
されるので、得られる浸出後液に硫化砒素
（As₂S₃）と過酸化水素水溶液を添加して該浸出後
液中のCuSO₄との間に脱銅反応（3CuSO₄＋
As₂S₃＋4H₂O→3CuS＋2HAsO₂＋3H₂SO₄）を行わ
せ、次いで得られる脱銅後液に亜硫酸ガス
（SO₂）を導入して液中の砒素イオン（AS³⁺，
AS⁵⁺）をAs₂O₃として晶出させる。この際、本
発明により浸出処理して得られる後液を用いると
上記脱銅反応が実質上100％で進行するので脱銅
効率上極めて有利である。

因みに、上記浸出後に脱銅反応を行わせ、次い
で還元処理することにより亜砒酸を製造する方法
は、本発明者等が、さきに、開発した“亜砒酸の
製造方法”（特願昭57−194080号）に開示された
方法、すなわち、含砒素銅精鉱の製錬過程におけ
る電解精製工程より得られる電解沈殿銅を低濃度
の硫酸溶液で浸出処理した後液に、過酸化水素お
よび硫化砒素を添加、混合して得られる液に亜硫
酸ガスを導入して該液中の砒素を亜砒酸として晶
出させる方法に準拠して行ない得るものである
が、本発明によると上記電解沈殿銅のほかに種々
の銅源を用いて高品位の亜砒酸をさらに有利に回
収し得るようになる利点がある。

叙上のように、本発明によると、銅製錬におい
て粗銅の電解精製に際して生成する電解液（銅電
解液）に、処理上多くの問題点がみられる沈殿銅
の析出による脱銅および脱砒電解を行なうことな
く、拡散透析の手法を適用するのみでその浄液を
有効に行ない得ると共に、高品位な亜砒酸を回収
するのに適した銅の浸出液を提供することが可能
となる利点がある。

以下に実施例を示して本発明を更に具体的に説
明する。

実施例 銅電解液の組成： （ｇ／） Cu 45.0 As 5.5 H₂SO₄ 191 上記組成を有する銅電解液を真空結晶蒸発缶を
用いて濃縮した後、急速冷却して丹ばん
（CuSO₄・5H₂O）を析出させ、別した。得られ
た結晶缶後液の組成は下記のとおりであつた。

結晶缶後液の組成： （ｇ／） Cu 25.0 As 11.0 H₂SO₄ 282.6 上記組成の結晶缶後液の１を陰イオン交換膜
（2dm²）の20枚を配設した拡散透析槽へ水１を
用いて0.6／Hr／m²の流速で通液して72％の硫
酸を0.9回収した。

回収された硫酸の組成は下記のとおりであつ
た。

回収硫酸の組成： （ｇ／） Cu 0.03 As 5.87 H₂SO₄ 232.67 この回収硫酸は硫化水素を用いて硫化処理して
CuおよびAsを除去した後電解精製工程へ給送し
た。

一方、透析後液は1.1得られその組成は下記
のとおりであつた。

透析後液の組成： （ｇ／） Cu 22.7 As 5.2 H₂SO₄ 66.0 次に、上記透析後液を用い、銅屑65ｇを３／
分／の空気を吹き込みながら常温で８時間浸出
を行なつた。浸出終了時の液のPHは1.5で、浸出
率は76.6％であつた。なお、浸出後の別残渣は
15ｇであり、これを繰返して上記浸出処理に付し
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 組銅の電解精製に際して生成する電解液から
   丹ぱんを晶析した後液を拡散透析に付し、得られ
   る透析後液を用いて銅源を浸出処理することを特
   徴とする上記電解液の処理法。 ２ 拡散透析は陰イオン交換膜を用いて行なうも
   のである特許請求の範囲第１項記載の処理法。 ３ 銅源を浸出処理した後の残渣を繰返して浸出
   処理する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   処理法。