JPS6159387B2 - - Google Patents
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- JPS6159387B2 JPS6159387B2 JP17730882A JP17730882A JPS6159387B2 JP S6159387 B2 JPS6159387 B2 JP S6159387B2 JP 17730882 A JP17730882 A JP 17730882A JP 17730882 A JP17730882 A JP 17730882A JP S6159387 B2 JPS6159387 B2 JP S6159387B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
本発明は、例えばZn，Fe，Al，As等と共にGa
を含む酸性溶液からGaを分離回収する方法に関
する。 一般に、GaはAl含有鉱石またはZn含有鉱石中
に微量に含有されているので、これら鉱石の副生
物としてGaの回収が行なわれ、Ga生産源の大半
を占めている。前者のAl含有鉱石の場合は、バ
イヤー法によつて得られるアルミン酸ソーダ溶液
から適当な溶媒を使用してGaを選択的に抽出す
るか、この溶液を水銀陰極電槽で電解してGaを
抽出する方法などが適用されている。後者のZn
含有鉱石の場合は、湿式製錬で生成する亜鉛浸出
残渣をSO2と硫酸で加圧浸出し、この浸出液を炭
酸カルシウムで中和し、これによつて生成する石
膏中にGaを水酸化物として濃縮し、この石膏か
ら溶媒抽出でGaを回収する方法が適用されてい
る。 本発明は、これらの方法に代えて、処理工程が
簡単で経済的なGa回収法の提供を目的としてな
されたもので、液中に微量に含有する含Ga溶液
からGaより卑な金属、特に金属Zn末を用いてGa
を置換析出させることを特徴とする。本発明法
は、特に湿式亜鉛製錬で生成する亜鉛浸出残渣を
加圧浸出した液、もしくはその液を中和して生成
した石膏を再び浸出した液、の中に微量に存在す
るGaを回収するのに有益である。 金属Znと液中のGaとの置換反応は、それぞれ
の金属の平衡電位の差を推進力として進行する。 Zn2+＋2e＝Zn E0＝−0.76V Ga3+＋3e＝Ga E0＝−0.56V E0は標準電極電位であるが、ZnとGaとの電位
差は0.20Vと非常に小さく、したがつて、Znによ
るGaの置換反応は実際にはできないと言われて
いた。 本発明者らは、この置換反応を工業的有利に行
ない得ることを見い出したもので、各種金属塩類
を多量に含有する含Ga酸性溶液を適当な条件の
もとでZn末と反応させると高い収率でGaの回収
ができることがわかつた。 本発明者らは、Zn；20〜80ｇ／、Fe；５〜
20ｇ／、Al；５〜20ｇ／、As；１〜４ｇ／
、Ga；0.1〜0.4ｇ／の濃度の酸性硫酸溶液を
用いて金属亜鉛粉末によりGaを置換析出させる
広汎な実験を行なつたところ、次のような知見を
〓〓〓〓〓
得た。上記液中のFeがFe3+とFe2+とで存在する
場合、このFe3+を適当な還元剤例えばSO2等で
Fe2+に還元しておくことが必要である。これは
Fe3+が存在するとZn粉末置換の場合、Zn粉が
Fe3+の還元に消費されZn粉末使用量が増加する
からである。 また、この液は液中の砒素を除去しておくこと
が必要である。これは公知の方法、例えばZn粉
末とCu2+イオンの添加によつて砒化銅として除
去する方法、Zn粉末添加によつてAsH3ガスとし
て除去する方法、あるいはH2S添加で硫化砒素と
して除去する方法などを適用するとよい。本発明
者らの実験結果によると、Gaを置換させる場
合、Asが残留していると析出したGaの再溶解が
生じ易い事がわかつた。故にAsは10mg／以
下、好ましくは1mg／ｌ以下まで除去するのがよ
い。 これらの前処理を施した液をゆるやかに撹拌
し、温度を30〜70℃好ましくは50℃程度に保持す
る。温度は30℃未満では置換反応速度が遅く、一
方70℃を超えるとGaの再溶解速度が速くなる。
液のPHは1.0〜3.0、好ましくは2.5に調整する。PH
が1.0未満ではGaの再溶解が速くなり、またPHが
3.0を超えると反応速度が遅く、また他の塩類の
水酸化物の生成が起るようになるので好ましくな
い。 上記の液条件の設定を行なつた後、Zn粉末を
添加するとGaが置換析出し、Ga残渣が生成され
る。反応は0.5〜1.0時間でほぼ完了し、２時間以
上上記条件を保持するとGaの再溶解が生じ易く
なる。本発明者らはこの方法により、Ga沈殿率
90％以上で、Ga品位約10％以上の高品位のGa残
渣を作る事に成功した。 したがつて、例えば、従来においては酸性溶液
中のGaを炭酸カルシウムで２段中和して生成石
膏中にGa水酸化物として濃縮する方法などに比
較すると、この石膏生成法の場合には生成石膏中
に約0.1％のGaを水酸化物として分離濃縮するに
すぎなかつたが、本発明の場合は液中のGaの90
％以上を沈降させかつ約10％以上の高品位Ga殿
物を回収できるので、Ga分離工程の工数の削
減、Ga分離に要するコストの低減の効果は極め
て著しいものがある。 以下、代表的実施例について説明する。 実施例 １ Zn，Fe，Al，As等を多量に含むGa硫酸酸性溶
液２を原液とし、これをSO2で還元処理して液
中のFe3+をFe2+に還元したあと、適量のZn粉末
を加えて液中のAsを除去した。この処理液をPH
2.5に調整し、第１表に示す組成の置換原液を得
た。この置換原液を温度50℃に保ちながら亜鉛粉
末を40ｇ／の割合で添加し２時間撹拌した。こ
の処理後、置換反応後液と残渣のサンプリングを
行い、これを分析したところ、第１表に示す組成
の置換反応後液とGa残渣であつた。Ga沈殿率は
87.6％にも達した。
を含む酸性溶液からGaを分離回収する方法に関
する。 一般に、GaはAl含有鉱石またはZn含有鉱石中
に微量に含有されているので、これら鉱石の副生
物としてGaの回収が行なわれ、Ga生産源の大半
を占めている。前者のAl含有鉱石の場合は、バ
イヤー法によつて得られるアルミン酸ソーダ溶液
から適当な溶媒を使用してGaを選択的に抽出す
るか、この溶液を水銀陰極電槽で電解してGaを
抽出する方法などが適用されている。後者のZn
含有鉱石の場合は、湿式製錬で生成する亜鉛浸出
残渣をSO2と硫酸で加圧浸出し、この浸出液を炭
酸カルシウムで中和し、これによつて生成する石
膏中にGaを水酸化物として濃縮し、この石膏か
ら溶媒抽出でGaを回収する方法が適用されてい
る。 本発明は、これらの方法に代えて、処理工程が
簡単で経済的なGa回収法の提供を目的としてな
されたもので、液中に微量に含有する含Ga溶液
からGaより卑な金属、特に金属Zn末を用いてGa
を置換析出させることを特徴とする。本発明法
は、特に湿式亜鉛製錬で生成する亜鉛浸出残渣を
加圧浸出した液、もしくはその液を中和して生成
した石膏を再び浸出した液、の中に微量に存在す
るGaを回収するのに有益である。 金属Znと液中のGaとの置換反応は、それぞれ
の金属の平衡電位の差を推進力として進行する。 Zn2+＋2e＝Zn E0＝−0.76V Ga3+＋3e＝Ga E0＝−0.56V E0は標準電極電位であるが、ZnとGaとの電位
差は0.20Vと非常に小さく、したがつて、Znによ
るGaの置換反応は実際にはできないと言われて
いた。 本発明者らは、この置換反応を工業的有利に行
ない得ることを見い出したもので、各種金属塩類
を多量に含有する含Ga酸性溶液を適当な条件の
もとでZn末と反応させると高い収率でGaの回収
ができることがわかつた。 本発明者らは、Zn；20〜80ｇ／、Fe；５〜
20ｇ／、Al；５〜20ｇ／、As；１〜４ｇ／
、Ga；0.1〜0.4ｇ／の濃度の酸性硫酸溶液を
用いて金属亜鉛粉末によりGaを置換析出させる
広汎な実験を行なつたところ、次のような知見を
〓〓〓〓〓
得た。上記液中のFeがFe3+とFe2+とで存在する
場合、このFe3+を適当な還元剤例えばSO2等で
Fe2+に還元しておくことが必要である。これは
Fe3+が存在するとZn粉末置換の場合、Zn粉が
Fe3+の還元に消費されZn粉末使用量が増加する
からである。 また、この液は液中の砒素を除去しておくこと
が必要である。これは公知の方法、例えばZn粉
末とCu2+イオンの添加によつて砒化銅として除
去する方法、Zn粉末添加によつてAsH3ガスとし
て除去する方法、あるいはH2S添加で硫化砒素と
して除去する方法などを適用するとよい。本発明
者らの実験結果によると、Gaを置換させる場
合、Asが残留していると析出したGaの再溶解が
生じ易い事がわかつた。故にAsは10mg／以
下、好ましくは1mg／ｌ以下まで除去するのがよ
い。 これらの前処理を施した液をゆるやかに撹拌
し、温度を30〜70℃好ましくは50℃程度に保持す
る。温度は30℃未満では置換反応速度が遅く、一
方70℃を超えるとGaの再溶解速度が速くなる。
液のPHは1.0〜3.0、好ましくは2.5に調整する。PH
が1.0未満ではGaの再溶解が速くなり、またPHが
3.0を超えると反応速度が遅く、また他の塩類の
水酸化物の生成が起るようになるので好ましくな
い。 上記の液条件の設定を行なつた後、Zn粉末を
添加するとGaが置換析出し、Ga残渣が生成され
る。反応は0.5〜1.0時間でほぼ完了し、２時間以
上上記条件を保持するとGaの再溶解が生じ易く
なる。本発明者らはこの方法により、Ga沈殿率
90％以上で、Ga品位約10％以上の高品位のGa残
渣を作る事に成功した。 したがつて、例えば、従来においては酸性溶液
中のGaを炭酸カルシウムで２段中和して生成石
膏中にGa水酸化物として濃縮する方法などに比
較すると、この石膏生成法の場合には生成石膏中
に約0.1％のGaを水酸化物として分離濃縮するに
すぎなかつたが、本発明の場合は液中のGaの90
％以上を沈降させかつ約10％以上の高品位Ga殿
物を回収できるので、Ga分離工程の工数の削
減、Ga分離に要するコストの低減の効果は極め
て著しいものがある。 以下、代表的実施例について説明する。 実施例 １ Zn，Fe，Al，As等を多量に含むGa硫酸酸性溶
液２を原液とし、これをSO2で還元処理して液
中のFe3+をFe2+に還元したあと、適量のZn粉末
を加えて液中のAsを除去した。この処理液をPH
2.5に調整し、第１表に示す組成の置換原液を得
た。この置換原液を温度50℃に保ちながら亜鉛粉
末を40ｇ／の割合で添加し２時間撹拌した。こ
の処理後、置換反応後液と残渣のサンプリングを
行い、これを分析したところ、第１表に示す組成
の置換反応後液とGa残渣であつた。Ga沈殿率は
87.6％にも達した。
【表】
実施例 ２
PHを2.0に調整した以外は実施例１と同じ置換
原液を用い、これを温度50℃に保ちながら亜鉛粉
末を50ｇ／の割合で添加し２時間撹拌した。こ
の処理後の置換反応後液とGa残渣の組成を実施
例１と同様に第２表に示した。Ga沈殿率は91.6
％にも達した。 〓〓〓〓〓
原液を用い、これを温度50℃に保ちながら亜鉛粉
末を50ｇ／の割合で添加し２時間撹拌した。こ
の処理後の置換反応後液とGa残渣の組成を実施
例１と同様に第２表に示した。Ga沈殿率は91.6
％にも達した。 〓〓〓〓〓
【表】
〓〓〓〓〓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 微量のGaとともにZn，Fe，AlおよびAsを含
有する液を処理原液とし、該液中の３価のFeを
２価に還元しそしてAs濃度を10mg／以下に低
減した後、液のPHを1.0〜3.0に調整しそしてZn末
を添加してGaを析出させることからなるガリウ
ム分離法。 ２ 30〜70℃の温度においてGaを析出させる特
許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177308A JPS5967330A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | ガリウム分離法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177308A JPS5967330A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | ガリウム分離法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967330A JPS5967330A (ja) | 1984-04-17 |
| JPS6159387B2 true JPS6159387B2 (ja) | 1986-12-16 |
Family
ID=16028708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57177308A Granted JPS5967330A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | ガリウム分離法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5967330A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4915016B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2012-04-11 | Ｄｏｗａメタルマイン株式会社 | ガリウム含有溶液の精製方法 |
| JP4915015B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2012-04-11 | Ｄｏｗａメタルマイン株式会社 | ガリウム含有溶液の精製方法 |
| MD3257G2 (ro) * | 2006-03-17 | 2007-09-30 | Производственно-Коммерческая Фирма "Discret Element" Ооо | Procedeu de recuperare a galiului şi arsenului din deşeul format după creşterea epitaxială a straturilor semiconductoare de tip A3B5 |
| FI122676B (fi) * | 2010-10-12 | 2012-05-15 | Outotec Oyj | Menetelmä sinkkisulfaattipitoisen liuoksen käsittelemiseksi |
-
1982
- 1982-10-08 JP JP57177308A patent/JPS5967330A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5967330A (ja) | 1984-04-17 |
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