JPS6219495B2 - - Google Patents

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JPS6219495B2
JPS6219495B2 JP58161859A JP16185983A JPS6219495B2 JP S6219495 B2 JPS6219495 B2 JP S6219495B2 JP 58161859 A JP58161859 A JP 58161859A JP 16185983 A JP16185983 A JP 16185983A JP S6219495 B2 JPS6219495 B2 JP S6219495B2
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JP
Japan
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liquid
resin
acid
adsorbed
solution
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JP58161859A
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Japanese (ja)
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Akira Tanaka
Hitoshi Masuda
Takamichi Ishibashi
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Dowa Holdings Co Ltd
Original Assignee
Dowa Mining Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6219495B2 publication Critical patent/JPS6219495B2/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、ゲルマニウム(Ge)とさらにガリ
ウム(Ga)やインジウム(In)を低濃度で含む
が、GeおよびGa、In以外の金属類も多量に含有
されているGeおよび(Gaおよび/またはIn)微
量含有物質(これは固体や澱物の場合もあれば液
体の場合もある)からGeおよびGa、Inを収率よ
くかつ経済的有利に回収する方法に関する。 ゲルマニウム、ガリウムまたはインジウムは各
種の金属製錬プロセスやその他の化学的処理工程
から出る澱物や煙灰あるいは液中に低濃度で分布
して含有されてくる場合があり、このような澱物
や液がゲルマニウム、ガリウムまたはインジウム
の採取源として大きな役割をもつている。しかし
この種の澱物や液は低濃度のゲルマニウム、ガリ
ウム、インジウムに比べ、極めて多量のこれら以
外の金属類、例えば、Fe、Al、Zn、As、Na、そ
の他の金属類を含有しているのが通常である。 このようなGeおよびGa、In源からGeおよび
Ga、Inを採取する方法として、従来から提案さ
れまた実施された工業的の製法の概要を述べる
と、金属製錬煙灰類、メイン金属採収後の各種の
残渣類、製錬過程中の溶液類、その他化学プロセ
スから発生する液や固形物などを対象原料とし、
この中に微量に混在しているGe、Ga、Inを工業
的に採取する場合に、Ge、Ga、Inが三者とも経
済的含量の場合もあれば、単独または双方だけが
経済的含量の場合もあるが、まずGeを予め分離
し(通常は原料を浸出した浸出液からGeを硫化
物としてGa、Inから分離し、この硫化物を焙焼
あるいは直接浸出蒸溜で酸化ゲルマニウムとして
回収する)、そしてこのGeを採取したあと、Gaを
主とするか或いはInを主とするかによつて(また
被処理原料の形態によつて)以下の如き処方が行
われていた。 まず、金属ガリウムの工業的な採取は、主とし
てアルミニウム製錬廃液または亜鉛製錬残渣から
行われていた。アルミニウム製錬廃液からの場合
は、バイヤー法によつてボーキサイトを処理して
得た溶液からアルミナの結晶を晶出させ、このア
ルミナの結晶を濾別したあと濾液であるアルミン
酸ソーダ溶液を対象とし、 (1) この溶液に炭酸ガスを吹き込んで(またはア
ルカリ剤添加による中和によつて)この溶液中
に微量に含まれるガリウムを粗水酸化物の形で
分離する方法。 (2) この溶液を、水銀陰極を用いてガリウムの電
解を行い、金属水銀との混合物としてガリウム
を分離する方法、が実施されてた。 また、亜鉛製錬残渣からの場合には、亜鉛焼
鉱を硫酸で浸出したわゆる亜鉛浸出残渣(湿式
亜鉛製錬法の場合)あるいは還元剤を加えて亜
鉛精鉱を焙焼して亜鉛を蒸溜採取した残渣(乾
式亜鉛製錬の場合)を対象とし、 (3) この残渣を強酸または還元性雰囲気で酸浸出
あるいはアルカリ浸出して得たガリウム含有溶
液を中和し、生成したガリウムを含む粗水酸化
物を濃塩酸で溶解して塩酸溶液とし、この溶液
より溶媒抽出法によつて液―液抽出することに
よりガリウムを濃縮する方法等が行われたりし
ていた。 しかし、(1)の水酸化物による分離法では、非常
に濾過が困難な操作を必要とすると共に、Fe、
CuおよびAl等が多量に共存している場合には、
これらの水酸化物が多量に生成して処理操作が煩
雑化し、得られるガリウムも他金属が多くなつて
これらの金属の分離が期待できない。また、(2)の
水銀陰極での電解法では、ガリウム濃度が低い溶
液や有機物が混入する溶液では電流効率低下の点
からこの方法を採用来ないという基本的な問題の
他に、水銀の損失も考慮に入れなければならな
い。そして、(3)の溶媒抽出法ではこれを適用する
溶液を予め前処理(中和法や濃アルカリ溶解法)
してガリウムを濃縮しなければ実効があがらず、
亜鉛製錬残渣の如くFe、Al、Cu、Zn等が多量に
存在するものは、このよう前処理に大きな負担が
かかり、工業的に採用するのに難点がある。 一方、インジウムの工業的採取には、各種のプ
ロセスから発生するIn微量含有の弱酸溶液を対象
とし、 (1) この弱酸性溶液よりInを硫化物として沈澱さ
せる方法、 (2) この弱酸性溶液よりInを水酸化物として沈澱
させる方法、 (3) この弱酸性溶液に金属Zn、Cd、Alなどを添
加してInを置換析出させる方法、 (4) この弱酸性溶液から溶媒抽出法によつてInを
回収する方法、等があり、 また、亜鉛製錬、銅製錬などで生成する焼
鉱、煙灰、粗鉛合金等のIn含有の固体状原料を
対象として、 (5) これらを硫酸で処理し、得られたIn含有溶液
を、硫化水素処理および水酸化処理をしたあ
と、金属ZnまたはAlによりInを置換析出させ
る方法、等が実施化されたりしている。 しかし、(1)や(2)の方法では、Cu、Fe、Zn、
As、Alなどが多量に共存している場合には、沈
澱物が多量に生成すると共に処理操作が煩雑にな
り、他金属との分離が期待できない。また、(3)の
方法では、添加金属より貴な金属が共存している
場合にはその金属とInの分離が不可能である。こ
の点、(4)の溶媒抽出法はその溶媒によつてはInの
選択的分離ができるものもあり、長所もあるが、
ある特定の金属とInとの分離には有効あつても、
全ての金属からInを分離するのに有効なものはな
く、多種の金属を含む溶液からInを分離濃縮する
場合には他金属の性質を考慮して前処理に大きな
負担がかかることになる。また(5)の方法の場合に
は、Cu、Fe、Zn、As、Alなどを多量に含んでい
る物質を処理して得た溶液から微量のInを分離す
るのであるから、数多くの分離方法を組合せなけ
ればならず、結局、従来にあつては、どのような
方法も工程が複雑かつ煩雑となり、経済的な方法
はなかつたといつても過言ではない。 本発明は、このような従来のGe、Ga、In金属
製造上の問題の解決を目的としてなされたもの
で、この目的において本発明者らは種々の試験研
究を重ねた結果、ここに、以上に詳述した如き従
来のGe、Ga、Inを工業的に採取する場合のその
実質上全ての採取原料を対象原料とすることがで
き、かつ各種従来法の既述のごとき問題を一挙に
解決できる、GeおよびGaまたはIn微量含有物質
からのGeおよびGa、Inの工業的採取法を確立す
ることができた。 本発明は、各種の製錬工程や化学プロセスから
発生する固体状または液体状の物質群であつて微
量ではあるがGeおよびGa、Inを含む従来より
Ge、Ga、In源として考えられてきた実質上全て
のGe、Ga、In微量含有物質を処理対象とする方
法であるが、その発生源は同じであつても、その
対象物質によつては、Ge、Ga、Inの三者が経済
的含有量である場合もあるし、GeとGaは経済的
含有量であつてもInは経済的含有量に達しない場
合、あるいはその逆にGeとInは経済的に十分な
量を含むがGaはその量に達しないという原料も
ある。このようにGe、Ga、Inの含有量に増減の
ある原料の全てを本発明は処理対象とする関係
上、以下の本発明の説明において、GeとGaは経
済的含有量を有するがInは経済的含有量に達しな
い原料を処理対象物としてこれからGeとGaを回
収する方法を第1発明、GeとInは経済的含有量
を有するがGaは経済的含有量に達しない原料を
処理対象物としてこれからGeとInを回収する方
法を第2発明、そして、GeとGaとInの三者とも
経済的含有量を有する原料を処理対象物としてこ
れからGeとGaとInを回収する方法を第3発明と
して説明する。 まず第1発明は、GeおよびGa、Inを微量含有
する固形物質を酸で溶解した液、または金属の製
錬工程その他の化学プロセスから液状で発生する
GeおよびGa、In微量含有液を処理原液とし、こ
の処理原液を、Geを選択的に吸着可能な酸濃度
のもとでキレート性イオン交換樹脂の層に通液さ
せる第一工程、 第一工程を経た該樹脂をアルカリで処理して樹
脂吸着物質を溶離する第二工程、 第二工程で得られた溶離液に酸を添加して中和
し、生成する沈澱物を固液分離し、分離した固形
分に塩酸を加えて浸出蒸溜し、溜出液を加水分解
して酸化ゲルマニウムを回収する第三工程、 第一工程において該キレート性イオン交換樹脂
の層を通過した液を、GaおよびInを選択的に吸
着可能なPH値のもとでキレート性イオン交換樹脂
の層に通液させる第四工程、 第四工程を経た該樹脂を鉱酸で処理して樹脂吸
着物質を溶離する第五工程、 第五工程で得られた溶離液を原料としてこの液
中のGaを電解採取するGa電解採取工程。 からなるGeおよびGa、In微量含有物質からのGa
およびGa、Inの回収法である。 そして第2発明は、GeおよびGa、Inを微量含
有する固形物質を酸で溶解した液、または金属の
製錬工程その他の化学プロセスから液状で発生す
るGeおよびGa、In微量含有液を処理原液とし、
この処理原液を、Geを選択的に吸着可能な酸濃
度のもとでキレート性イオン交換樹脂の層に通液
させる第一工程、 第一工程を経た該樹脂をアルカリで処理して樹
脂吸着物質を溶離する第二工程、 第二工程で得られた溶離液に酸を添加して中和
し、生成する沈澱物を固液分離し、分離した固形
分に塩酸を加えて浸出蒸溜し、溜出液を加水分解
して酸化ゲルマニウムを回収する第三工程、 第一工程において該キレート性イオン交換樹脂
の層を通過した液を、GaおよびInを選択的に吸
着可能なPH値のもとでキレート性イオン交換樹脂
の層に通液させる第四工程、 第四工程を経た該樹脂を鉱酸で処理して樹脂吸
着物質を溶離する第五工程、 第五工程で得られた溶離液中に溶存するInを、
Inより卑な金属を用いて金属Inを置換析出させる
金属In析出工程、 からなるGeおよびGa、In微量含有物質からのGe
およびGa、Inの回収法である。 さらに第3発明は、GeおよびGa、Inを微量含
有する固形物質を酸で溶解した液、または金属の
製錬工程その他の化学プロセスから液状で発生す
るGeおよびGa、In微量含有液を処理原液とし、
この処理原液を、Geを選択的に吸着可能な酸濃
度のもとでキレート性イオン交換樹脂の層に通液
させる第一工程、 第一工程を経た該樹脂をアルカリで処理して樹
脂吸着物質を溶離する第二工程、 第二工程で得られた溶離液に酸を添加して中和
し、生成する沈澱物を固液分離し、分離した固形
分に塩酸を加えて浸出蒸溜し、溜出液を加水分解
して酸化ゲルマニウムを回収する第三工程、 第一工程において該キレート性イオン交換樹脂
の層を通過した液を、GaおよびInを選択的に吸
着可能なPH値のもとでキレート性イオン交換樹脂
の層に通液させる第四工程、 第四工程を経た該樹脂を鉱酸で処理して樹脂吸
着物質を溶離する第五工程、 第五工程で得られた溶離液中に溶存するInを、
Inより卑な金属を用いてInを置換析出させるIn析
出工程、 前記のIn析出工程でInを採取したあとの液を原
料としてこの液中のGaを電解採取するGa電解採
取工程。 からなるGeおよびGa、In微量含有物質からのGe
およびGa、Inの回収法である。 この第1〜3発明のいずれにおいても、第一工
程〜第五工程は、実質上同一である。したがつて
まずこの共通の第一工程〜第五工程の詳細を説明
する。 〔第一工程〕 この第一工程はGeおよびGa(および/また
は)Inを微量含有する固形物質を酸で溶解した
液、または金属の製錬工程その他の化学プロセス
から液状で発生するGeおよびGa(および/また
は)In微量含有液を処理原液とし、この処理原液
を、Geを選択的に吸着可能な遊離酸濃度のもと
でキレート性イオン交換樹脂の層に通液させる工
程である。ここで、GeおよびGa、Inを微量含有
する固形物質としては、ボーキサイト、ゲルマナ
イト、亜鉛鉱等の原料鉱物そのもの、あるいは、
これらまたは他の鉱物の製錬過程から発生する煙
灰、製錬残渣類、石炭灰など、を指し、Zn、
Fe、Al、As、Ni、Cd、等の少なくとも2種以上
が、GeおよびGaやInの数10〜数100倍もしくはそ
れ以上含有する物質群を指しており、従来より、
GeおよびGa、In採取源として使用されていたも
のはもとより、従来の技術では経済的に採算が合
うようには採取できなかつたようなGe、Ga、In
を微量含有するものも含まれる。 また、金属の製錬工程その他の化学プロセスか
ら液状で発生するGeおよびGa、In微量含有液と
しては、GeおよびGaやInの採取を主目的とする
のではない金属の製錬や化学プロセスの過程の中
において、メイン物質も含むがGe、Ga、In等も
微量に含む液、例えばメイン金属電解精製用の電
解液など、あるいは、メイン物質は殆ど除去され
てはいるが他の金属イオン類を多量に含むと共に
微量のGe、Ga、Inも同伴しているような二次液
や廃液に類するもの、等を指している。 このような、各所で発生するGe、Ga、In微量
含有物質(固形状のものもあれば、液状のものも
ある)を本発明では処理対象とするのであるが、
固形状のものの場合には、これを酸で処理する。
この酸としては、コスト的に安価な硫酸を用いる
のがよい。そのさい、この硫酸浸出後の遊離硫酸
濃度が10(g/)以上となるように、常温、常
圧で一段浸出を行い、濾過分離して浸出液(本発
明でいう処理原液)を採取すればよい。また、炭
酸塩鉱物等の如くカルシウム等を多く含む固形物
については塩酸を使用するのがよく、この場合に
は塩酸浸出後の遊離塩酸濃度が15(g/)程度
となるように常温常圧で一段浸出を行い、濾過分
離して浸出液(本発明でいう処理原液)を採取す
ればよい。 本発明で使用する処理原液は、このようにして
GeおよびGa、Inを微量含有する固形物質を酸で
溶解した液、または金属の製錬工程その他の化学
プロセスから液状で発生するGeおよびGa、In微
量含有液であるが、ある程度のGeのほかにGaま
たはInが0.01〜1(g/)程度含まれ、この
Ge、Ga、In以外の金属イオン、例えば、Zn、
Fe、Al、As、Ni、Cd等の金属イオンが単独また
は合計で2〜70(g/)もしくはそれ以上共存
する液を処理対象とするものである。この処理原
液中のInが0.01(g/)以下の場合には、第1
発明、この処理原液中のGaが0.01(g/)以
下の場合には、第2発明、そして、この処理原液
中のGaとInが共に0.01(g/)以上の場合に
は、第3発明を実施するのがよい。 第一工程では、この処理原液を、Geを選択的
に吸着可能な酸濃度のもとでキレート性イオン交
換樹脂の層に通液させる。ここで使用するキレー
ト性イオン交換樹脂は、 例えば一般式、 ただし、Mはアルカリ金属または水素、R1
たはR2は水素または炭素数1〜3のアルキル基
である、 で示されるフエノール化合物とフエノール類およ
びアルデヒド類とを架橋三次元化してなるキレー
ト樹脂を用いることができる。このような樹脂自
体は、例えば特開昭54―121241号公報において酸
性電気亜鉛メツキ浴中の鉄イオン濃度を低減でき
るイオン交換樹脂として知られており、また商品
名ユニセレツクUR―50(ユニチカ株式会社
製)として市販されている。 このようなキレート性イオン交換樹脂(とくに
アミノカルボン酸基を有するキレート性イオン交
換樹脂)が、Ge以外の多種金属イオンを極めて
多量に含む液から、Geを選択的に吸着できる能
力を有することが判明したのであるが、この場合
にその処理原液の遊離硫酸濃度が10(g/)以
上、100(g/)以下となるように、好ましく
は、30〜60(g/)となるように調整する。既
述のように、硫酸浸出液を処理原液とする場合に
は、この遊離硫酸濃度を満足した液をそのまま得
ることが可能であり、また処理原液が元々この酸
濃度の酸性液として金属の製錬工程や化学プロセ
スから得られる場合には、ことさらこの酸調整を
行わなくてもよい。 なお、この処理原液中に三価の鉄イオン共存す
る場合には、亜硫酸ガスが重亜硫酸ソーダ等の還
元剤によつてこれを二価の鉄イオンに予め還元し
ておくのがよい。該樹脂への処理原液の通液にあ
たつては、この樹脂を充填した交換塔に空間速度
(以下単に、S.Vを呼ぶことがある)が5.0以下、
好ましくは1.0〜3.0とるような速度で通液する。
これによつて処理原液中のGeだけがこの樹脂に
選択的に吸着される。そのさいの樹脂への接触温
度としては10〜50℃、好ましくは20〜30℃が適当
である。 第1図は、処理原液の遊離硫酸濃度と該樹脂へ
のGe吸着量との関係を示したもので、該キレー
ト性イオン交換樹脂を充填した交換塔に処理原液
をS.V5.0以下で通液したときのデータであるが遊
離硫酸濃度が30〜60(g/)でGeがよく吸着
することがわかる。 また、第2図は、亜鉛、鉄、アルミニウム、砒
素をそれぞれ5〜20(g/)含有し、かつ
Ge、Ga、Inを微量含有する硫酸酸性溶液(遊離
硫酸濃度;50g/)に、亜硫酸ガスを吹き込み
三価の鉄を二価に還元した後、S.V2.0で該キレー
ト性イオン交換樹脂に通液した場合の通液量と貫
流点との関係を示したもので、これよりGeが所
定の条件下でこの混合溶液から選択的に該樹脂に
吸着されることがわかる。 〔第二工程〕 第二工程は、第一工程を経た該樹脂をアルカリ
で処理して樹脂吸着物質を溶離する工程である。
既述のように、第一工程において、この樹脂には
Geが他の金属イオンとは選択されて吸着する。
これを溶離するには、アルカリ例えば水酸化ナト
リウムを用いて簡単に行うことができる。しか
し、鉱酸を用いての溶離ではGeの回収が難し
い。水酸化ナトリウムを用いて溶離する場合、
3N〜4Nのものを使用するとよい。そのさい、炭
酸ソーダや塩化ナトリウムなどを添加して水酸化
ナトリウム濃度を低減することも可能であるが、
工業的には水酸化ナトリウムのみを用いるのがよ
い。この溶離により、Ge以外の金属イオン濃度
が低く、Geを0.01〜1(g/)程度もしくは
それ以上含有するGe含有溶液を得ることができ
る。 第3図は、前記の処理原液から該樹脂に吸着さ
れたGeを4N―NaOHで溶離した場合の溶離曲線
を示している。この図より、Geは良好に溶離さ
れることが判る。なお、このアルカリでの溶離の
前において、1N〜3N硫酸を樹脂に通液すると、
水押しよりも効果的に樹脂中の不純物の除去がで
き、溶離液中の不純物が減少して、より純粋な
Geを回収することができる。 〔第三工程〕 この工程は、前記の第二工程で得られた溶離液
からGeを酸化ゲルマニウムとして回収する工程
である。この場合、Ge濃度の高い溶離液を得る
ことが有利であるが、これは第3図の溶離曲線に
従つてGe濃度の濃い通液量分をまず回収し、残
りの薄い部分は再溶離液として該樹脂に循環させ
る処方を採るのがよい。このようにして、Ge濃
度が0.01〜1(g/)程度のGe含有アルカリ
溶液が得られるが、このアルカリ液中のGeを回
収するには、まず塩酸を加えて中和して沈澱を生
成させる。 第4図には液のPHとゲルマニウム酸ナトリウム
(Na2GeO3)の沈澱率との関係を示したが、PH値が
9付近でこのゲルマニウム酸ナトリウムの溶解度
が最小となつてよく沈澱することがわかる。この
沈澱を生成させたなら、固液分離した後、その固
形分に塩酸を加えて浸出蒸溜し、溜出液を加水分
解することにより後記実施例に示すように高純度
の酸化ゲルマニウムを回収することができる。な
お、このアルカリ溶液に塩酸を加えて中和して蒸
溜する方法でもよいが、この場合には液量が多く
なるうえ、塩酸濃度が高くなるので、一旦沈澱を
生成させて濃縮する前記方法によるのがこのまし
い。 〔第四工程〕 第四工程は、第一工程での樹脂層を通過した液
(尾液)を原液として、この原液を、GaおよびIn
を選択的に吸着可能なPH値のもとで第一工程と同
様のキレート性イオン交換樹脂の層に通液させる
工程である。該キレート性イオン交換樹脂が
Ga、In以外の多種金属イオンを極めて多量に含
む液からGaとInを選択的に吸着できる能力を有
することが判明したのであるが、この場合に、該
原液(尾液)のPH値を1.0〜4.0、好ましくは1.5〜
3.0になるように調整することが重要である。こ
のPH値の調整は第一工程の樹脂通過液に中和剤を
必要量添加することによつて簡単に行うことがで
きる。そのさい、Geの回収を効果的に行うべく
三価の鉄イオンを還元剤を用て還元する処理を既
に行つた場合には、この第四工程においてこの還
元処理を省略することができる。 該樹脂への原液(第一工程の尾液)の通液にあ
たつては、この樹脂を充填した交換塔に空間速度
(S.V)が5.0以下、好しくは0.5〜1.5となるよう
な速度で通液する。これによつてこの原液中の
GaおよびInだけがこの樹脂に選択的に吸着され
る。そのさいの樹脂への接触温度としては10〜50
℃、好ましくは35〜45℃が適当である。 第5図は、原液のPH値と該樹脂へのGaおよび
Inの吸着量との関係を示したもので、該キレート
性イオン交換樹脂を充填した交換塔に、原液をS.
V5.0以下で通液したときのデータであるが、PH
値が1.0〜4.0でGaとInが共によく吸着することが
わかる。 また、第6図は、亜鉛、鉄、アルミニウム、砒
素をそれぞれ5〜20(g/)程度含有する
Ga、In微量含有硫酸酸性液をPH2.8に調整し、亜
硫酸水素ナトリウムを添加して溶液の還元性を保
つた後、S.V1.0で該キレート性イオン交換樹脂に
通液した場合の通液量と貫流点との関係を示した
もので、これより、GaおよびInが所定の条件下
でこの混合溶液から選択的に該樹脂に吸着される
ことがわかる。 〔第五工程〕 第五工程は、第四工程を経た樹脂を鉱酸で処理
して樹脂吸着物質を溶離する工程である。既述の
ように、前記第四工程において、この樹脂には
GaおよびInイオンが他の金属イオンとは選択さ
れて吸着する。これを溶離するには、鉱酸例えば
硫酸または塩酸を使用して簡単に行うことができ
る。硫酸の場合には、1〜6N好ましくは3〜
4N、塩酸の場合には、1〜6N好ましくは2〜3N
の濃度のものを使用するとよい。この溶離によ
り、Ga、In以外の金属イオン濃度が低く、Ga、
Inを、0.01〜1(g/)程度若しくはそれ以上
含有するGa、In含有溶液を得ることができる。 この溶離液を得たならば、これを先の処理原液
(第一工程の尾液)からの吸着工程(第四工程)
と同様に、この溶離液のPH値を1.0〜4.0好ましく
は1.5〜3.0に調整したうえ、必要に応じて還元剤
により三価の鉄イオンを二価の鉄イオンに還元
し、前記吸着工程で使用したのと同じキレート性
イオン交換樹脂の層(この樹脂を充填した交換
塔)にS.V5.0以下好ましくはS.V1.0〜3.0で通液
することによつて、この樹脂にGa、Inを再び吸
着させ、これを再び鉱酸で溶離するという工程を
繰り返すことによつて、溶離液中のGa、In以外
の金属イオン濃度をより一層低下させることがで
きる。この繰り返し溶離に使用する鉱酸としては
先の場合と同様に、例えば硫酸の場合には、1〜
6N好ましくは3〜4N、塩酸の場合には、1〜6N
好ましくは2〜3Nの濃度のものを使用すること
ができ、この溶離液中のGa、Inの濃度は0.1〜50
(g/)といつた極めて高い濃度とすることが
できる。そして、この溶離液中のGaおよびIn以
外の金属イオンは極めて微量となり、Ga、Inだ
けが分離濃縮される。 第7図は、第6図の場合に得られた溶離液のPH
を2.8に調整した後、S.V2.0で該キレート性イオ
ン交換樹脂の層に通液したときの通液量と貫流点
との関係を示したものである。同図からGa、In
が選択的にこの樹脂に吸着され、その溶離液中に
はGa、Inが濃縮されると共に、これ以外の金属
イオン濃度が低下することがわかる。 第8図は、前記の溶離液から該樹脂に吸着され
たガリウムまたはインジウムを2Nの塩酸で溶離
した場合の溶離曲線を示している。 以上のようにして、第一、第二、第三、第四お
よび第五工程を経ることによつて得られたGa、
Inを含む溶離液は、この溶離液中のGaとIn濃度
の違いに応じて(ひいては、第一工程の処理原液
中のGa、In含有量の変動もしくは違いに応じ
て)以後の工程が若干異なつた態様のもとで処理
される。以下これを個別に説明する。 『第1発明の場合』 これは、第五工程で得られた溶離液中のGa濃
度は十分にあるがIn濃度が経済価値を持たないほ
ど微量の場合であり、この場合には、第五工程で
得られた溶離液を原料とし、この液中のGaを電
解採取法によつて金属Gaを採取する。そのさ
い、この溶離液を直接電解に供することも可能で
はあるが(但しPH調整を適切に行う)、いつたん
この溶離液中のGaイオンと他の金属イオンと
を、中和処理によつて分別する処方を採るのもよ
い。第9図に液のPHと、Ga水酸化物の沈澱率と
の関係を示したが、PH値が4〜8の範囲ではGa
はよく沈澱するがこれより低くてもあるには高く
てもGaは溶解することがわかる。従つて、例え
ば鉄イオンが共存する場合には(同図に示すよう
に鉄はPH値が5以上で沈澱するから)、溶離液に
アルカリ剤を添加してPH値を例えば10以上とする
ことによつて(その過程でGaが一旦沈澱しても
再溶解する)水酸化鉄の沈澱を生成させてこれを
濾別したあと、その液に例えば硫酸を加えてPH値
5〜8に逆中和することによつてGa水酸化物の
沈澱を生成させてこれを濾別すると、溶離液中に
同伴した鉄イオンを分離除去できると共にGaの
濃縮ができる。得られたGa水酸化物の沈澱はア
ルカリ剤例えば水酸化ナトリウムを添加して再溶
解してその液をGa電解の電解液に供すればよ
い。なお鉄イオン等のGa以外の金属がそれほど
溶離液中に残存していない場合には、とくに逆中
和処理を行わないで、溶離液にアルカリ剤を添加
して直接PH値5〜8に調整してGa水酸化物の沈
澱を生成させる中和処理によつてGaの精製濃縮
ができ、これをアルカリで溶解して電解に供すれ
ばよい。 これによつて、後記実施例に示すように、高純
度の金属Gaが極めて高い収率で採取することが
できる。 『第2発明の場合』 これは、第五工程で得られた溶離液中のIn濃度
は十分にある場合に適用する処理であるが、この
第五工程で得られた溶離液中に溶存するInを、In
より卑な金属を用いて金属Inを液から置換析出さ
せることによつて、インジウムスポンジを採取す
る。すなわち第2発明では、溶離液の酸濃度によ
つては、これを鉱酸、例えば硫酸または塩酸でPH
が2.0以下とし、この酸性溶液に粉状または板状
の亜鉛やアルミニウム等のInより卑な金属をInに
対して1〜3当量添加することによつて、インジ
ウムスポンジを得る。そのさい、この置換析出の
前、より具体的には、PH調整の前に液中に硫化水
素ガスを予め吹き込むことによつてインジウム以
外の金属分を沈澱させ、これを液から濾別する処
方を採れば、液の浄化を簡便に行うことができ、
これによつて置換析出工程におけるインジウムス
ポンジの純度を高めることができる。この採取さ
れたスポンジ状のインジウムは、必要に応じてこ
れを溶融して陽極に鋳造し、これを電解精製に供
すれば、一層高純度のIn金属を製造することがで
きる。 『第3発明の場合』 これは、第五工程で得られた溶離液中のGaと
In濃度が共に十分である場合に適用する処理であ
るが、まず、この溶離液中に溶存するInを、Inよ
り卑な金属を用いて金属Inを置換析出させてイン
ジウムスポンジを採取し、ついでその尾液(イン
ジウム採取後の液)を原料としてこの液中のGa
を電解採取処方で金属Gaとして採取するという
工程を経ることによつて、金属Inと金属Gaを共
に高収率で採取するのである。 そのさい、Inスポンジの採取処理は第2発明で
説明したのと同様にして行うことができ、また採
取されたインジウムスポンジは、これを電解精製
してさらに高純度の金属Inとすることができる。
Gaの電解においては、In置換析出後の尾液を原
液とし、この液のアルカリ剤を加えてPH値を5〜
8に調整すると、第9図に示すように、Ga水酸
化物の沈澱が生じるので、この処理によつて一旦
Ga水酸化物の沈澱を生成させ、これを濾別した
あと再びこのGa水酸化物を水酸化ナトリウムに
溶解してGa電解液とする処方、あるいは、該尾
液のPHが10以上となるようにアルカリ剤を添加し
て鉄などのGa以外の金属の澱物を生成させてこ
れを濾別したあと、その濾液を硫酸でPH5〜8に
逆中和してGa水酸化物の沈澱を生成させ、これ
を濾別したあと再びこのGa水酸化物を水酸化ナ
トリウムに溶解してGa電解液とする処方、など
によつて、高純度の金属Gaを電解採取すること
ができる。 以上の第一〜第三発明のほかに、第五工程で得
られた溶離液中のGa、Inを分離回収する方法と
して、以下に挙げる甲法および乙法を採用するこ
ともできる。 〔甲法〕 この甲法は、第五工程で得られたGaとInを含
有する溶離液にアルカリ剤を添加してPH調整して
沈澱を生成させ、これを固液分離する工程、 この固液分離工程で得られた固形分を酸で溶解
し、この酸性溶液にInより卑な金属を添加してIn
を置換析出させるIn析出工程、 該固液分離工程で得られた液分に酸を添加して
沈澱を生成させ、これをアルカリで溶解してGa
を電解採取する電解工程、からなる。 〔乙法〕 この乙法は、第五工程で得られたGaとInを含
有する溶離液を、Ga抽出用の有機溶媒を用いて
溶媒抽出処理したあと、有機相と水相に分離し、
有機相中のGaを水中に逆抽出するGa抽出工程、 このGa抽出工程で得られたGa水溶液をアルカ
リ性として金属Gaを電解採取する電解工程、 前記のGa抽出工程においてGa抽出用の有機溶
媒を用いて溶媒抽出処理したあとに分離された水
相を、In抽出用の有機溶媒を用いて溶媒抽出処理
したあとこれを有機相と水相に分離し、この有機
相中のInイオンを水中に逆抽出してIn水溶液を得
るIn抽出工程、 このIn抽出工程で得られたIn水溶液にInより卑
な金属を添加して金属Inを置換析出させるIn置換
析出工程、からなる。 以上説明したように、本発明によると、従来よ
り様々な問題があつたGe、Ga、Inの工業的の製
法に代わる、経済的で且つ処理対象原料が広範囲
にまで拡張された高収率のGe、Ga、Inの製法が
提供される。 以下に実施例を挙げるが、実施例1は第3発明
に対応し、実施例2は第1発明に対応し、また、
実施例3は第2発明に対応するものである。そし
て、各実施例で使用したキレート性イオン交換樹
脂は、商品名のユニセレツクUR―50(ユニチ
カ株式会社製)の樹脂である。なお、このもの
は、前記一般式の化合物としてM、R1およびR2
がいずれも水素である化合物を、前記フエノール
類としてフエノールおよび前記アルデヒド類とし
てホルムアルデヒドで架橋三次元化して得られ
る。 実施例 1 本例は、第1表にその組成を示すように、
Zn、Al、Fe、Asを多く含み、GeおよびGa、In
を微量含有する製錬中間工程の物質を原料とし
て、これからGe、Ga、Inを分別回収した例を示
す。
The present invention deals with Ge and (Ga and/or In) containing germanium (Ge) and gallium (Ga) and indium (In) at low concentrations, but also containing large amounts of metals other than Ge, Ga, and In. ) It relates to a method for recovering Ge, Ga, and In from trace amounts of substances (which may be solids, precipitates, or liquids) in a high yield and economically advantageous. Germanium, gallium, or indium may be distributed at low concentrations in sludge, smoke, or liquids from various metal smelting processes and other chemical processing processes, and these sludges and liquids may contain plays a major role as a source of germanium, gallium, or indium. However, this kind of sludge and liquid contains extremely large amounts of other metals, such as Fe, Al, Zn, As, Na, and other metals, compared to low concentrations of germanium, gallium, and indium. is normal. Ge and Ga, In sources such as Ge and
To give an overview of the industrial production methods that have been proposed and implemented in the past as methods for extracting Ga and In, they are metal smelting smoke, various residues after main metal collection, and solutions during the smelting process. The target raw materials are liquids and solids generated from other chemical processes.
When industrially extracting Ge, Ga, and In, which are mixed in small amounts in this, there are cases where all three of Ge, Ga, and In have an economical content, and sometimes only one or both of them have an economical content. In some cases, Ge is first separated (usually Ge is separated from Ga and In as sulfide from the leachate from which the raw material was leached, and this sulfide is recovered as germanium oxide by roasting or direct leaching distillation). After collecting this Ge, the following formulations were performed depending on whether the material was mainly Ga or In (and depending on the form of the raw material to be treated). First, industrial extraction of metallic gallium has mainly been carried out from aluminum smelting waste liquid or zinc smelting residue. In the case of waste liquid from aluminum smelting, alumina crystals are crystallized from a solution obtained by treating bauxite using the Bayer method, and after the alumina crystals are filtered out, the filtrate, which is a sodium aluminate solution, is treated. (1) A method of separating trace amounts of gallium contained in this solution in the form of crude hydroxide by blowing carbon dioxide gas into this solution (or by neutralizing it by adding an alkali agent). (2) A method has been implemented in which gallium is electrolyzed in this solution using a mercury cathode, and gallium is separated as a mixture with metallic mercury. In the case of zinc smelting residue, zinc leaching residue is obtained by leaching zinc burnt ore with sulfuric acid (in the case of wet zinc smelting method), or zinc concentrate is roasted with a reducing agent added to produce zinc. (3) Neutralize the gallium-containing solution obtained by acid leaching or alkali leaching of this residue in a strong acid or reducing atmosphere to obtain a solution containing gallium. A method has been used in which crude hydroxide is dissolved in concentrated hydrochloric acid to obtain a hydrochloric acid solution, and gallium is concentrated by performing liquid-liquid extraction from this solution using a solvent extraction method. However, the separation method using hydroxide (1) requires a very difficult filtration operation, and also requires a very difficult filtration operation.
When large amounts of Cu, Al, etc. coexist,
These hydroxides are produced in large quantities, making the processing operations complicated, and the resulting gallium also contains many other metals, making separation of these metals difficult. In addition, in the electrolysis method using a mercury cathode (2), in addition to the basic problem that this method cannot be used in solutions with a low gallium concentration or solutions mixed with organic matter due to the drop in current efficiency, there is also a loss of mercury. must also be taken into consideration. In the solvent extraction method (3), the solution to which this is applied is pretreated (neutralization method or concentrated alkali dissolution method).
Unless the gallium is concentrated, it will not be effective.
In the case of zinc smelting residue, which contains a large amount of Fe, Al, Cu, Zn, etc., it is difficult to use it industrially because the pretreatment is a heavy burden. On the other hand, industrial extraction of indium involves the use of weakly acidic solutions containing trace amounts of In generated from various processes. (3) A method in which metals such as Zn, Cd, Al, etc. are added to this weakly acidic solution to precipitate In as a hydroxide. (4) A method in which In is precipitated by displacement from this weakly acidic solution. There are methods to recover In by using sulfuric acid. A method has been implemented in which the resulting In-containing solution is subjected to hydrogen sulfide treatment and hydroxidation treatment, and then In is precipitated by substitution with metal Zn or Al. However, in methods (1) and (2), Cu, Fe, Zn,
If large amounts of As, Al, etc. coexist, a large amount of precipitates will be formed and the processing operations will be complicated, making it impossible to expect separation from other metals. Furthermore, in method (3), if a metal more noble than the additive metal coexists, it is impossible to separate the metal and In. In this respect, the solvent extraction method (4) has some advantages, as it can selectively separate In depending on the solvent used.
Although it is effective for separating certain metals from In,
There is no effective method for separating In from all metals, and when separating and concentrating In from a solution containing various metals, a large burden is placed on pretreatment in consideration of the properties of other metals. In addition, in the case of method (5), a trace amount of In is separated from a solution obtained by processing a substance containing a large amount of Cu, Fe, Zn, As, Al, etc., so there are many separation methods. It is no exaggeration to say that there was no economical method, as all conventional methods had complicated and complicated processes. The present invention was made with the aim of solving such problems in the conventional production of Ge, Ga, and In metals.For this purpose, the present inventors have conducted various tests and researches, and as a result, hereby, the above-mentioned findings have been made. Virtually all of the raw materials used in conventional industrial extraction of Ge, Ga, and In, as detailed in , can be used as target raw materials, and the problems mentioned above in various conventional methods can be solved at once. We were able to establish an industrial method for extracting Ge, Ga, and In from substances containing trace amounts of Ge and Ga or In. The present invention relates to a group of solid or liquid substances generated from various smelting processes and chemical processes, which contain Ge, Ga, and In, although in trace amounts.
This method targets virtually all substances containing trace amounts of Ge, Ga, and In that have been considered as sources of Ge, Ga, and In, but even if the source is the same, depending on the target substance, , Ge, Ga, and In may have an economic content, or even if Ge and Ga have an economic content, In may not reach the economic content, or vice versa. There are some raw materials that contain an economically sufficient amount of In but not enough Ga. In this way, since the present invention targets all raw materials whose contents vary in Ge, Ga, and In, in the following description of the present invention, Ge and Ga have economical contents, but In does not. The first invention is a method for recovering Ge and Ga from raw materials that do not reach an economical content, and uses raw materials that have an economical content of Ge and In but do not reach an economical content for Ga to be processed. The second invention is a method for recovering Ge and In as objects, and the second invention is a method for recovering Ge, Ga, and In from raw materials that have economic contents of Ge, Ga, and In as objects to be processed. This will be explained as 3 inventions. First, the first invention is a liquid obtained by dissolving a solid substance containing small amounts of Ge, Ga, and In in an acid, or a liquid generated from a metal smelting process or other chemical process.
A first step in which a solution containing Ge and trace amounts of Ga and In is used as a treatment stock solution, and this treatment stock solution is passed through a layer of chelating ion exchange resin at an acid concentration that can selectively adsorb Ge. The second step is to treat the resin that has passed through the process with an alkali to elute the resin-adsorbed substances.An acid is added to the eluate obtained in the second step to neutralize it, and the resulting precipitate is subjected to solid-liquid separation. In the third step, hydrochloric acid is added to the solid content, leaching distillation is carried out, and the distillate is hydrolyzed to recover germanium oxide. The fourth step is to pass the liquid through a layer of chelating ion exchange resin under a pH value that allows selective adsorption of Step, Ga electrowinning step of electrowinning Ga in this solution using the eluent obtained in the fifth step as a raw material. Ge consisting of Ge and Ga from substances containing trace amounts of In
and a method for recovering Ga and In. The second invention is a solution obtained by dissolving a solid substance containing a trace amount of Ge, Ga, and In with an acid, or a solution containing a trace amount of Ge, Ga, and In generated in a liquid form from a metal smelting process or other chemical process. year,
The first step is to pass this treated stock solution through a layer of chelating ion exchange resin at an acid concentration that allows Ge to be selectively adsorbed. In the second step, the eluent obtained in the second step is neutralized by adding acid, the resulting precipitate is separated into solid and liquid, hydrochloric acid is added to the separated solid content, leaching distillation is carried out, and The third step is to hydrolyze the effluent to recover germanium oxide, and the liquid that has passed through the chelating ion exchange resin layer in the first step is subjected to a pH value that allows Ga and In to be selectively adsorbed. a fourth step in which the liquid is passed through a layer of chelating ion exchange resin; a fifth step in which the resin after the fourth step is treated with mineral acid to elute the resin-adsorbed substance; Dissolved In,
A metal In precipitation step in which metal In is precipitated by substitution using a metal less base than In.
and a method for recovering Ga and In. Furthermore, the third invention is a solution obtained by dissolving a solid substance containing a trace amount of Ge, Ga, and In with an acid, or a solution containing a trace amount of Ge, Ga, and In generated in a liquid form from a metal smelting process or other chemical process as a raw solution. year,
The first step is to pass this treated stock solution through a layer of chelating ion exchange resin at an acid concentration that allows Ge to be selectively adsorbed. In the second step, the eluent obtained in the second step is neutralized by adding acid, the resulting precipitate is separated into solid and liquid, hydrochloric acid is added to the separated solid content, leaching distillation is carried out, and The third step is to hydrolyze the effluent to recover germanium oxide, and the liquid that has passed through the chelating ion exchange resin layer in the first step is subjected to a pH value that allows Ga and In to be selectively adsorbed. a fourth step in which the liquid is passed through a layer of chelating ion exchange resin; a fifth step in which the resin after the fourth step is treated with mineral acid to elute the resin-adsorbed substance; Dissolved In,
An In precipitation step in which In is precipitated by substitution using a metal less noble than In, and a Ga electrowinning step in which Ga is electrolytically extracted from the liquid using the liquid after collecting In in the above-mentioned In precipitation process as a raw material. Ge consisting of Ge and Ge from substances containing trace amounts of Ga and In
and a method for recovering Ga and In. In any of the first to third inventions, the first step to the fifth step are substantially the same. Therefore, the details of these common first to fifth steps will be explained first. [First step] This first step is performed using a liquid obtained by dissolving a solid material containing a small amount of Ge and Ga (and/or) In with an acid, or using Ge and Ga generated in liquid form from metal smelting and other chemical processes. (and/or) This is a step in which a solution containing a trace amount of In is used as a treatment stock solution, and this treatment stock solution is passed through a layer of chelating ion exchange resin at a free acid concentration that allows Ge to be selectively adsorbed. Here, the solid substance containing small amounts of Ge, Ga, and In is raw material minerals themselves such as bauxite, germanite, and zinc ore, or
Refers to smoke ash, smelting residue, coal ash, etc. generated from the smelting process of these or other minerals, including Zn,
It refers to a group of substances containing at least two or more of Fe, Al, As, Ni, Cd, etc., several tens to hundreds of times or more than Ge, Ga, and In.
In addition to those previously used as Ge, Ga, and In extraction sources, Ge, Ga, and In
This also includes those containing trace amounts of. In addition, liquids containing trace amounts of Ge, Ga, and In generated in liquid form from metal smelting processes and other chemical processes are used in metal smelting and chemical processes whose main purpose is not to extract Ge, Ga, or In. During the process, liquids that contain the main substance but also contain trace amounts of Ge, Ga, In, etc., such as electrolytic solutions for main metal electrolytic refining, or liquids that contain the main substance but contain other metal ions It refers to secondary liquids and waste liquids that contain large amounts of Ge, Ga, and In as well as trace amounts of Ge, Ga, and In. The present invention targets these substances containing trace amounts of Ge, Ga, and In (some solid and some liquid) that occur in various places.
If it is in solid form, it is treated with acid.
As this acid, it is preferable to use sulfuric acid, which is inexpensive. At that time, one step of leaching is performed at normal temperature and pressure so that the free sulfuric acid concentration after leaching with sulfuric acid is 10 (g/) or more, and the leachate (treated stock solution in the present invention) is collected by filtration. good. Furthermore, for solid materials containing a large amount of calcium, such as carbonate minerals, it is better to use hydrochloric acid. One step of leaching may be carried out, followed by filtration and separation to collect the leachate (the treated stock solution in the present invention). The processing stock solution used in the present invention is thus prepared.
A liquid containing a small amount of Ge, Ga, and In dissolved in an acid, or a liquid containing a small amount of Ge, Ga, and In that is generated in liquid form from metal smelting and other chemical processes, but in addition to a certain amount of Ge. contains about 0.01 to 1 (g/) of Ga or In, and this
Metal ions other than Ge, Ga, and In, such as Zn,
The treatment target is a liquid in which metal ions such as Fe, Al, As, Ni, Cd, etc. coexist alone or in total at 2 to 70 (g/) or more. If In in this treatment stock solution is 0.01 (g/) or less, the first
invention, when Ga in this treatment stock solution is 0.01 (g/) or less, the second invention, and when both Ga and In in this treatment stock solution are 0.01 (g/) or more, the third invention It is a good idea to carry out the following. In the first step, this treated stock solution is passed through a layer of chelating ion exchange resin at an acid concentration that allows Ge to be selectively adsorbed. The chelating ion exchange resin used here has the general formula, for example, However, M is an alkali metal or hydrogen, and R 1 or R 2 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Can be used. Such a resin itself is known as an ion exchange resin capable of reducing the concentration of iron ions in an acidic electrogalvanizing bath, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 121241/1983, and is also known under the trade name Uniselect UR-50 (Unitika Co., Ltd.). It is commercially available as (manufactured by). It is known that such chelating ion exchange resins (particularly chelating ion exchange resins having aminocarboxylic acid groups) have the ability to selectively adsorb Ge from liquids containing extremely large amounts of various metal ions other than Ge. In this case, the concentration of free sulfuric acid in the treated stock solution should be adjusted to 10 (g/) or more and 100 (g/) or less, preferably 30 to 60 (g/). do. As mentioned above, when the sulfuric acid leachate is used as the processing stock solution, it is possible to obtain a solution that satisfies this free sulfuric acid concentration as it is, and the processing stock solution is originally an acidic solution with this acid concentration that can be used for metal smelting. If obtained from a process or chemical process, this acid adjustment may not be necessary. In addition, when trivalent iron ions coexist in this treatment stock solution, it is preferable to reduce the sulfur dioxide gas to divalent iron ions in advance using a reducing agent such as sodium bisulfite. When passing the treatment stock solution through the resin, the exchange tower filled with the resin must have a space velocity (hereinafter simply referred to as SV) of 5.0 or less,
Preferably, the liquid is passed at a rate of 1.0 to 3.0.
As a result, only Ge in the treatment stock solution is selectively adsorbed to this resin. At this time, the appropriate temperature for contacting the resin is 10 to 50°C, preferably 20 to 30°C. Figure 1 shows the relationship between the free sulfuric acid concentration of the treated stock solution and the amount of Ge adsorbed onto the resin. The data obtained when the solution was passed shows that Ge is well adsorbed when the free sulfuric acid concentration is 30 to 60 (g/). In addition, Fig. 2 contains 5 to 20 (g/) of each of zinc, iron, aluminum, and arsenic, and
Sulfur dioxide gas is blown into a sulfuric acid acidic solution (free sulfuric acid concentration: 50 g/) containing trace amounts of Ge, Ga, and In to reduce trivalent iron to divalent iron, and then the chelating ion exchange resin is heated at S.V2.0. This figure shows the relationship between the amount of liquid passed through and the flow-through point, and it can be seen from this that Ge is selectively adsorbed by the resin from this mixed solution under predetermined conditions. [Second Step] The second step is a step in which the resin that has undergone the first step is treated with an alkali to elute the resin-adsorbed substance.
As mentioned above, in the first step, this resin has
Ge is selectively adsorbed from other metal ions.
This can be easily eluted using an alkali such as sodium hydroxide. However, it is difficult to recover Ge by elution using mineral acids. When eluting with sodium hydroxide,
It is best to use 3N to 4N. At that time, it is possible to reduce the sodium hydroxide concentration by adding soda carbonate, sodium chloride, etc.
Industrially, it is preferable to use only sodium hydroxide. By this elution, it is possible to obtain a Ge-containing solution having a low concentration of metal ions other than Ge and containing about 0.01 to 1 (g/) or more of Ge. FIG. 3 shows an elution curve when Ge adsorbed on the resin was eluted from the treated stock solution with 4N-NaOH. This figure shows that Ge is well eluted. In addition, if 1N to 3N sulfuric acid is passed through the resin before elution with this alkali,
Impurities in the resin can be removed more effectively than water pressing, reducing impurities in the eluent and producing a purer product.
Ge can be recovered. [Third Step] This step is a step of recovering Ge as germanium oxide from the eluent obtained in the second step. In this case, it is advantageous to obtain an eluent with a high Ge concentration, but in accordance with the elution curve shown in Figure 3, the flow volume with a high Ge concentration is first collected, and the remaining thin portion is used as the re-eluent. It is preferable to adopt a formulation in which the resin is circulated through the resin. In this way, a Ge-containing alkaline solution with a Ge concentration of about 0.01 to 1 (g/) is obtained, but in order to recover the Ge in this alkaline solution, first add hydrochloric acid to neutralize it and form a precipitate. let Figure 4 shows the relationship between the pH of the liquid and the precipitation rate of sodium germanate (Na 2 GeO 3 ), and it can be seen that when the pH value is around 9, the solubility of sodium germanate is at its minimum and precipitation occurs well. I understand. Once this precipitate is generated, after solid-liquid separation, hydrochloric acid is added to the solid content, leaching distillation is carried out, and the distillate is hydrolyzed to recover high-purity germanium oxide as shown in the example below. be able to. Note that it is also possible to add hydrochloric acid to this alkaline solution to neutralize it and then distill it, but in this case, the amount of liquid will be large and the concentration of hydrochloric acid will be high, so the method described above, which involves first forming a precipitate and then concentrating it, is not suitable. This is what I want. [Fourth step] In the fourth step, the liquid that has passed through the resin layer in the first step (tail liquid) is used as a stock solution, and this stock solution is added to Ga and In.
This is a step in which the liquid is passed through a layer of chelating ion exchange resin similar to the first step under a pH value that allows selective adsorption of . The chelating ion exchange resin
It was discovered that this product has the ability to selectively adsorb Ga and In from a solution containing extremely large amounts of various metal ions other than Ga and In. ~4.0, preferably 1.5~
It is important to adjust it so that it is 3.0. This pH value can be easily adjusted by adding a necessary amount of a neutralizing agent to the resin passing through the first step. At this time, if a process of reducing trivalent iron ions using a reducing agent has already been performed in order to effectively recover Ge, this reduction process can be omitted in the fourth step. When passing the stock solution (tail liquid of the first step) through the resin, the rate is such that the space velocity (SV) is 5.0 or less, preferably 0.5 to 1.5 through the exchange tower filled with the resin. Pass the liquid through. This allows the concentration of
Only Ga and In are selectively adsorbed on this resin. The contact temperature to the resin at that time is 10 to 50.
℃, preferably 35 to 45℃ is suitable. Figure 5 shows the pH value of the stock solution and the concentration of Ga and resin in the resin.
This figure shows the relationship between the adsorption amount of In and the stock solution was put into an exchange column filled with the chelating ion exchange resin using S.
This is data when fluid was passed at V5.0 or lower, but the PH
It can be seen that both Ga and In are well adsorbed when the value is between 1.0 and 4.0. Also, Figure 6 shows that each contains about 5 to 20 (g/) of zinc, iron, aluminum, and arsenic.
After adjusting the sulfuric acid acidic solution containing trace amounts of Ga and In to PH2.8 and adding sodium bisulfite to maintain the reducing property of the solution, the solution was passed through the chelating ion exchange resin at S.V1.0. This shows the relationship between the amount of liquid passed and the flow-through point, and it can be seen from this that Ga and In are selectively adsorbed by the resin from this mixed solution under predetermined conditions. [Fifth Step] The fifth step is a step of treating the resin that has passed through the fourth step with a mineral acid to elute the resin-adsorbed substance. As mentioned above, in the fourth step, this resin contains
Ga and In ions are selectively adsorbed from other metal ions. This can be easily eluted using mineral acids such as sulfuric acid or hydrochloric acid. In the case of sulfuric acid, 1 to 6N, preferably 3 to 6N
4N, in the case of hydrochloric acid, 1 to 6N, preferably 2 to 3N
It is recommended to use one with a concentration of Due to this elution, the concentration of metal ions other than Ga and In is low, and Ga,
A Ga and In-containing solution containing In on the order of 0.01 to 1 (g/) or more can be obtained. Once this eluent is obtained, it is used in the adsorption step (fourth step) from the previously treated stock solution (tail liquid of the first step).
Similarly, the pH value of this eluent is adjusted to 1.0 to 4.0, preferably 1.5 to 3.0, and if necessary, trivalent iron ions are reduced to divalent iron ions with a reducing agent, and then By passing the liquid through a bed of the same chelating ion exchange resin (exchange tower filled with this resin) at an S.V of 5.0 or less, preferably S.V 1.0 to 3.0, Ga is added to this resin. By repeating the steps of re-adsorbing In and eluting it again with a mineral acid, the concentration of metal ions other than Ga and In in the eluent can be further reduced. The mineral acid used for this repeated elution is the same as in the previous case, for example, in the case of sulfuric acid, 1 to
6N preferably 3-4N, in the case of hydrochloric acid 1-6N
Preferably, a concentration of 2 to 3N can be used, and the concentration of Ga and In in this eluent is 0.1 to 50
(g/) can be achieved. The amount of metal ions other than Ga and In in this eluent becomes extremely small, and only Ga and In are separated and concentrated. Figure 7 shows the pH of the eluent obtained in the case of Figure 6.
The figure shows the relationship between the amount of liquid passed and the flow point when the liquid was passed through the layer of the chelating ion exchange resin at S.V2.0 after adjusting the value to 2.8. From the same figure, Ga, In
is selectively adsorbed by this resin, and in the eluent, Ga and In are concentrated, and the concentration of other metal ions is reduced. FIG. 8 shows an elution curve when gallium or indium adsorbed on the resin is eluted from the eluent with 2N hydrochloric acid. Ga obtained through the first, second, third, fourth and fifth steps as described above,
The eluent containing In may be used in subsequent steps slightly depending on the difference in the concentration of Ga and In in this eluent (and in turn, depending on the variation or difference in the Ga and In content in the stock solution in the first step). Processed under different manners. These will be explained individually below. "Case of the first invention" This is a case where the Ga concentration in the eluent obtained in the fifth step is sufficient, but the In concentration is so small that it has no economic value. Using the eluent obtained in the process as a raw material, metallic Ga is extracted from Ga in this liquid by electrowinning. At that time, although it is possible to directly subject this eluent to electrolysis (however, the pH should be adjusted appropriately), it is necessary to neutralize Ga ions and other metal ions in this eluent through neutralization treatment. It is also a good idea to adopt a method that separates waste. Figure 9 shows the relationship between the pH of the liquid and the precipitation rate of Ga hydroxide.
Ga precipitates well, but it can be seen that Ga dissolves even if the concentration is lower or higher than this. Therefore, for example, if iron ions coexist (as shown in the figure, since iron precipitates at a pH value of 5 or higher), an alkaline agent should be added to the eluent to raise the pH value to, for example, 10 or higher. (in the process, even if Ga precipitates once, it redissolves) to form a precipitate of iron hydroxide, which is filtered out, and then, for example, sulfuric acid is added to the solution to adjust the pH value to 5 to 8. When a precipitate of Ga hydroxide is formed by summing and the precipitate is filtered, iron ions entrained in the eluent can be separated and removed, and Ga can be concentrated. The obtained precipitate of Ga hydroxide may be redissolved by adding an alkaline agent such as sodium hydroxide, and the resulting solution may be provided as an electrolyte for Ga electrolysis. If there are not many metals other than Ga such as iron ions remaining in the eluent, add an alkaline agent to the eluent and directly adjust the pH value to 5 to 8 without performing reverse neutralization. Ga can be purified and concentrated by neutralization treatment to form a precipitate of Ga hydroxide, which can then be dissolved with an alkali and subjected to electrolysis. As a result, as shown in Examples below, highly purified metallic Ga can be collected at an extremely high yield. "In the case of the second invention" This is a process to be applied when the eluent obtained in the fifth step has a sufficient concentration of In. In, In
Indium sponge is collected by replacing and depositing metal In from a liquid using a more base metal. In other words, in the second invention, depending on the acid concentration of the eluent, the eluent is PH'd with a mineral acid, such as sulfuric acid or hydrochloric acid.
is 2.0 or less, and an indium sponge is obtained by adding powdered or plate-shaped metals less noble than In, such as zinc and aluminum, in an amount of 1 to 3 equivalents to In, to this acidic solution. At that time, before this displacement precipitation, more specifically, before pH adjustment, metals other than indium are precipitated by blowing hydrogen sulfide gas into the liquid, and this is filtered out from the liquid. If you use , you can easily purify the liquid,
This makes it possible to increase the purity of the indium sponge in the displacement precipitation step. This collected spongy indium can be melted and cast into an anode as needed, and if this is subjected to electrolytic refining, it is possible to produce In metal with even higher purity. “In the case of the third invention” This is because Ga in the eluent obtained in the fifth step
This process is applied when both In concentrations are sufficient. First, the In dissolved in this eluent is precipitated by displacement using a metal less noble than In, and an indium sponge is collected. The tail liquid (liquid after indium extraction) is used as a raw material to collect Ga in this liquid.
By going through the process of extracting metal Ga as metallic Ga using an electrowinning recipe, both metallic In and metallic Ga can be extracted at high yields. At that time, the collection process of the In sponge can be performed in the same manner as explained in the second invention, and the collected Indium sponge can be electrolytically refined to produce even higher purity metal In. .
In Ga electrolysis, the tail liquid after In substitution precipitation is used as the stock solution, and an alkaline agent is added to this liquid to raise the pH value to 5~5.
If the temperature is adjusted to 8, Ga hydroxide will precipitate as shown in Figure 9.
A formulation in which a precipitate of Ga hydroxide is generated, the precipitate is separated by filtration, and then this Ga hydroxide is dissolved in sodium hydroxide again to form a Ga electrolyte, or the PH of the tail liquid is 10 or more. Add an alkaline agent to produce a precipitate of metals other than Ga, such as iron, and filter this out, then reverse neutralize the filtrate with sulfuric acid to a pH of 5 to 8 to produce a precipitate of Ga hydroxide. Highly purified metallic Ga can be electrolytically extracted by filtering the Ga hydroxide and dissolving it again in sodium hydroxide to form a Ga electrolyte. In addition to the first to third inventions described above, methods A and B listed below can also be adopted as methods for separating and recovering Ga and In in the eluent obtained in the fifth step. [Method A] This method involves the steps of adding an alkaline agent to the eluent containing Ga and In obtained in the fifth step to adjust the pH to form a precipitate, and separating this solid-liquid. The solid content obtained in the liquid separation process is dissolved in acid, and a metal less base than In is added to this acidic solution to produce In.
The In precipitation step involves displacement precipitation of Ga. An acid is added to the liquid obtained in the solid-liquid separation step to form a precipitate, which is dissolved with an alkali to form Ga.
It consists of an electrolytic process of electrowinning. [Otsu method] In this Otsu method, the eluent containing Ga and In obtained in the fifth step is subjected to solvent extraction treatment using an organic solvent for Ga extraction, and then separated into an organic phase and an aqueous phase.
A Ga extraction step in which Ga in the organic phase is back-extracted into water; an electrolytic step in which the Ga aqueous solution obtained in this Ga extraction step is made alkaline to electrolytically collect metallic Ga; and an organic solvent for Ga extraction in the Ga extraction step. The aqueous phase separated after solvent extraction using an organic solvent is separated into an organic phase and an aqueous phase after solvent extraction using an organic solvent for In extraction, and the In ions in this organic phase are dissolved in water. This process consists of an In extraction step in which an In aqueous solution is obtained by back extraction, and an In substitution precipitation step in which a metal less noble than In is added to the In aqueous solution obtained in this In extraction step to precipitate metal In by displacement. As explained above, the present invention provides an economical and high-yield method that can be used to expand the range of raw materials to be processed, instead of the industrial production methods for Ge, Ga, and In, which have had various problems in the past. Methods for producing Ge, Ga, and In are provided. Examples are given below, and Example 1 corresponds to the third invention, Example 2 corresponds to the first invention, and
Example 3 corresponds to the second invention. The chelating ion exchange resin used in each example was a resin with the trade name Uniselect UR-50 (manufactured by Unitika Co., Ltd.). In addition, this compound has M, R 1 and R 2 as a compound of the above general formula.
It is obtained by three-dimensionally crosslinking a compound in which both are hydrogen with phenol as the phenol and formaldehyde as the aldehyde. Example 1 In this example, as the composition is shown in Table 1,
Contains a lot of Zn, Al, Fe, As, Ge, Ga, In
The following is an example in which Ge, Ga, and In were separated and recovered using a material from an intermediate smelting process that contains a small amount of Ge as a raw material.

【表】 第1表の原料に硫酸を添加して第2表にその組
成を示す浸出液を得た。この浸出液中の遊離硫酸
濃度は約50(g/)であつた。
[Table] Sulfuric acid was added to the raw materials shown in Table 1 to obtain a leachate whose composition is shown in Table 2. The free sulfuric acid concentration in this leachate was about 50 (g/).

【表】 第2表の浸出液に亜硫酸ガスを吹き込み鉄を還
元した後、キレート性イオン交換樹脂を充填した
カラムに、S.V=2で通液し、ゲルマニウムだけ
をこの樹脂に選択的に吸着させた。通過液を分析
したところ、Ga、In、Zn、Al、Fe、Asはほとん
ど吸着せず、Geは略々100%吸着していることが
分つた。 次ぎに、この樹脂に吸着したGeを、160(g/
)−NaOHをいてS.V=1で溶離処理を行い、第
3表にしめす組成の溶離液を得た。
[Table] After blowing sulfur dioxide gas into the leachate shown in Table 2 to reduce iron, the liquid was passed through a column filled with chelating ion exchange resin at SV = 2, and only germanium was selectively adsorbed to this resin. . Analysis of the passed-through liquid revealed that Ga, In, Zn, Al, Fe, and As were hardly adsorbed, and that Ge was adsorbed at almost 100%. Next, the Ge adsorbed on this resin was added to 160 (g/
)-NaOH at SV=1 to obtain an eluent having the composition shown in Table 3.

【表】 第3表に示すように、160(g/)−NaOHを
用いて溶離を行うと樹脂に吸着したGeの略々100
%が回収できる。 ついで、第3表の溶離液に塩酸を加え、PHを約
9にして生成した沈澱を濾別し、この濾別したゲ
ルマニウム酸ソーダを塩酸浸出蒸溜して、塩化ゲ
ルマニウムを得、さらに加水分解して純度が99%
以上の酸化ゲルマニウムを回収した。 他方、前記第2表の浸出液を樹脂に通液したさ
いに、この樹脂を通過した尾液は第4表に示す組
成を有するものであつた。
[Table] As shown in Table 3, when eluting with 160(g/)-NaOH, approximately 100% of the Ge adsorbed on the resin
% can be recovered. Next, hydrochloric acid was added to the eluent shown in Table 3 to adjust the pH to about 9, and the resulting precipitate was filtered out, and the filtered sodium germanate was leached and distilled with hydrochloric acid to obtain germanium chloride, which was further hydrolyzed. 99% purity
The above amount of germanium oxide was recovered. On the other hand, when the leachate shown in Table 2 was passed through the resin, the tail liquid that passed through the resin had the composition shown in Table 4.

【表】 この樹脂通過尾液を処理原液として、これを炭
酸カルシウムで中和してPH値を2.0にし、沈澱を
濾別したあと、その液に再びアルカリ剤を加えて
PH値を2.5に調整し、亜硫酸水素ナトリウムを添
加して溶液の還元性を保つた後、この溶液を、キ
レート性イオン交換樹脂を充填したカラムに、S.
V1.0で通液し、これによつて、GaとInをこの樹
脂に選択的に吸着させた。ついで、3Nの硫酸を
用いてこの樹脂に吸着したガリウムとインジウム
の溶離を行なつた。得られた溶離液(これを分離
液と呼ぶ)の組成を第5表に示した。
[Table] This resin-filtered tail liquid was used as a treatment stock solution, which was neutralized with calcium carbonate to a pH value of 2.0. After filtering out the precipitate, an alkali agent was added to the solution again.
After adjusting the pH value to 2.5 and adding sodium bisulfite to maintain the reducibility of the solution, this solution was transferred to a column packed with a chelating ion exchange resin.
A liquid was passed through the resin at V1.0, thereby allowing Ga and In to be selectively adsorbed onto the resin. Next, 3N sulfuric acid was used to elute the gallium and indium adsorbed on the resin. The composition of the obtained eluent (referred to as separation liquid) is shown in Table 5.

【表】 第5表の分離液に硫化水素ガスを吹き込み、生
成した沈澱を濾別したあとの液に、亜鉛末をイン
ジウムに対して2当量添加し、インジウムスポン
ジを得た。この採取したインジウムスポンジを溶
融してインジウムアノードとし、電解精製して純
度が99.9%以上の金属インジウムを得た。 一方、インジウムスポンジ分別した液に、アル
カリ剤を加えてPHを10以上とし、生成した沈澱を
濾別後、濾液に硫酸を加えて逆中和し、生成した
水酸化ガリウムを濾別回収した。この水酸化ガリ
ウムに水酸化ナトリウムを加えて溶解し、これを
電解液としてGaの電解採取を行ない、純度が
99.9%以上の金属ガリウムを得た。 実施例 2 本例は、第6表に示す組成の炭酸塩鉱物を原料
として、この中に微量に含まれるゲルマニウムお
よびガリウムを回収した例である。
[Table] Hydrogen sulfide gas was blown into the separated liquid shown in Table 5, and the resulting precipitate was filtered off. Zinc powder was added in an amount of 2 equivalents to indium to obtain an indium sponge. The collected indium sponge was melted to make an indium anode, and electrolytically purified to obtain metallic indium with a purity of 99.9% or higher. On the other hand, an alkaline agent was added to the indium sponge fractionated liquid to adjust the pH to 10 or higher, and the formed precipitate was filtered off. Sulfuric acid was added to the filtrate to reverse neutralize it, and the formed gallium hydroxide was collected by filtration. Sodium hydroxide is added and dissolved in this gallium hydroxide, and this is used as an electrolyte to perform electrowinning of Ga, and the purity is determined.
More than 99.9% metallic gallium was obtained. Example 2 In this example, carbonate minerals having the composition shown in Table 6 were used as raw materials, and trace amounts of germanium and gallium contained therein were recovered.

【表】 第6表の原料と塩酸で浸出し、GeおよびGaを
ほぼ100%浸出した。浸出液中の遊離塩酸濃度は
約80(g/)であつた。この浸出液に亜硫酸ガ
スを吹き込んで鉄を還元したあと、S.V=2でキ
レート性イオン交換樹脂を充填したカラムに通液
してGeだけを選択的に樹脂し吸着させた。通過
液を分析したところ、Ga、Cu、Zn、Fe、Pb、
Asは殆ど吸着せず、Geは略々100%吸着している
ことがわかつた。 この樹脂に吸着したGeを、160g/−NaOH
を用いてS.V=1で溶離を行つた。得られた溶離
液の組成を第7表に示した。
[Table] By leaching with the raw materials shown in Table 6 and hydrochloric acid, almost 100% of Ge and Ga were leached. The free hydrochloric acid concentration in the leachate was approximately 80 (g/). After blowing sulfur dioxide gas into this leachate to reduce iron, the liquid was passed through a column filled with a chelating ion exchange resin at SV = 2 to selectively adsorb only Ge. Analysis of the passing liquid revealed Ga, Cu, Zn, Fe, Pb,
It was found that almost no As was adsorbed, and almost 100% of Ge was adsorbed. Ge adsorbed on this resin is 160g/-NaOH
Elution was performed using SV=1. The composition of the obtained eluent is shown in Table 7.

【表】 第7表の結果から、160g/−NaOHを用い
て溶離を行うと、樹脂に吸着したGeの実質上全
てが溶離されることがわかる。 ついで、第7表の溶離液に塩酸を加え、PHを約
9にして生成した沈澱を濾別し、この濾別したゲ
ルマニウム酸ソーダを塩酸浸出蒸溜して、塩化ゲ
ルマニウムを得、さらに加水分解して純度が99%
以上の酸化ゲルマニウムを回収した。 他方、前記第6表の原料の浸出液を前記のよう
に樹脂に通液したさいに、この樹脂を通過した尾
液は第8表に示す組成を有するものであつた。
[Table] From the results in Table 7, it can be seen that when elution is performed using 160 g/-NaOH, substantially all of the Ge adsorbed on the resin is eluted. Next, hydrochloric acid was added to the eluent shown in Table 7 to adjust the pH to about 9, and the resulting precipitate was filtered out. The filtered sodium germanate was leached and distilled with hydrochloric acid to obtain germanium chloride, which was further hydrolyzed. 99% purity
The above amount of germanium oxide was recovered. On the other hand, when the leachate of the raw materials listed in Table 6 was passed through the resin as described above, the tail liquid that had passed through the resin had the composition shown in Table 8.

【表】 この樹脂通過尾液を処理原液として、これを炭
酸カルシウムで中和してPH値を2.0にし、沈澱を
濾別したあと、その液に亜硫酸水素ナトリウムを
添加して溶液の還元性を保つた後、この溶液を、
キレート性イオン交換樹脂を充填したカラムに、
S.V1.0で通液し、これによつて、Gaをこの樹脂
に選択的に吸着させた。ついで、2Nの塩酸を用
いてこの樹脂に吸着したガリウムの溶離を行なつ
た。得られた溶離液(これを分離液と呼ぶ)の組
成を第9表に示した。
[Table] Using this resin-filtered solution as a stock solution, neutralize it with calcium carbonate to make the pH value 2.0, filter out the precipitate, and then add sodium hydrogen sulfite to the solution to reduce its reducibility. After keeping this solution,
In a column packed with chelating ion exchange resin,
A liquid was passed through the resin at S.V 1.0, thereby allowing Ga to be selectively adsorbed onto the resin. Next, gallium adsorbed on this resin was eluted using 2N hydrochloric acid. The composition of the obtained eluent (referred to as separation liquid) is shown in Table 9.

【表】 第9表の分離液に硫化水素ガスを吹き込み、生
成した沈澱を濾別したあとの液にアルカリ剤を添
加してPH値を2.8に調整し、亜硫酸ナトリウムを
添加してこの液の還元性を保たせた。そしてこの
液を再びキレート性イオン交換樹脂を充填したカ
ラムにS.V=2で通液し、Gaを選択的にこの樹脂
に吸着させた。ついで、2Nの塩酸を用いてこの
樹脂に吸着しているGaを溶離した。得られた溶
離液(濃縮液)の組成を第10表に示した。
[Table] Hydrogen sulfide gas is blown into the separated liquid in Table 9, and the resulting precipitate is filtered out. An alkaline agent is added to the liquid to adjust the pH value to 2.8, and sodium sulfite is added to this liquid. Maintained reducibility. Then, this solution was again passed through a column packed with a chelating ion exchange resin at SV=2, and Ga was selectively adsorbed onto this resin. Next, Ga adsorbed on the resin was eluted using 2N hydrochloric acid. The composition of the obtained eluent (concentrate) is shown in Table 10.

【表】 この第10表の濃縮液にアルカリ剤を加えてPHを
10以上とし、生成した沈澱を濾別後、その濾液に
硫酸を加えて逆中和して水酸ガリウムの沈澱を生
成させ、これを濾別回収した。この水酸化ガリウ
ムに水酸化ナトリウムを加えてこれを溶解し、こ
の液を電解液としてGaの電解採取を行い、純度
が99.9%以上の金属Gaを得た。 実施例 3 本例は、第11表にその組成を示す、製錬工程か
ら出る溶液から、ゲルマニウムとインジウムを回
収した例である。
[Table] Add an alkaline agent to the concentrated liquid in Table 10 to adjust the pH.
10 or more, and the precipitate formed was filtered off, and sulfuric acid was added to the filtrate for reverse neutralization to form a precipitate of gallium hydroxide, which was collected by filtration. Sodium hydroxide was added and dissolved in this gallium hydroxide, and this solution was used as an electrolyte to perform electrowinning of Ga, yielding metallic Ga with a purity of 99.9% or higher. Example 3 In this example, germanium and indium were recovered from a solution discharged from a smelting process, the composition of which is shown in Table 11.

【表】 第11表の溶液に亜硫酸ガスを吹き込んで鉄を還
元した後、キレート性イオン交換樹脂を充填した
カラムに、S.V=2で通液して、Geだけをこの樹
脂に選択的に吸着させた。通過液を分析したとこ
ろIn、Zn、Al、Fe、Cdはほとんど吸着せず、Ge
は略々100%吸着されていることがわかつた。 つぎに該樹脂に吸着したGeを、120g/−
NaOHを用いて、S.V=1で溶離を行つた。得ら
れた溶離液の組成を第12表に示した。
[Table] After reducing iron by blowing sulfur dioxide gas into the solution in Table 11, the solution is passed through a column packed with chelating ion exchange resin at SV=2, and only Ge is selectively adsorbed by this resin. I let it happen. Analysis of the passing liquid revealed that In, Zn, Al, Fe, and Cd were hardly adsorbed, and Ge
It was found that almost 100% of was adsorbed. Next, 120g/- of Ge adsorbed on the resin was added.
Elution was performed with NaOH at SV=1. The composition of the obtained eluent is shown in Table 12.

【表】 ついで、第12表の溶離液に塩酸を加え、PHを約
9にして生成した沈澱を濾別し、この濾別したゲ
ルマニウム酸ソーダを塩酸浸出蒸溜して、塩化ゲ
ルマニウムを得、さらに加水分解して純度が99%
以上の酸化ゲルマニウムを回収した。 他方、前記第11表の溶液を前記のように樹脂に
通液したさいに、この樹脂を通過した尾液は第13
表に示す組成を有するものであつた。
[Table] Next, hydrochloric acid was added to the eluent shown in Table 12, the pH was adjusted to about 9, and the precipitate formed was separated by filtration, and the filtered sodium germanate was leached and distilled with hydrochloric acid to obtain germanium chloride. Hydrolyzed to 99% purity
The above amount of germanium oxide was recovered. On the other hand, when the solution in Table 11 is passed through the resin as described above, the tail liquid that has passed through the resin is
It had the composition shown in the table.

【表】 第13表に溶液に炭酸カルシウムを加えてPH2.0
にした後、アンモニア水を加えてPHを2.5に調整
した。そして亜硫酸水素ナトリウムを添加して溶
液の還元性を保つた後、この溶液を、キレート性
イオン交換樹脂を充填したカラムに、S.V1.0で通
液し、これによつてインジウムをこの樹脂に選択
的に吸着させた。ついで3Nの塩酸を用いてこの
樹脂に吸着したインジウムの溶離を行なつた。得
られた溶離液(これを分離液と呼ぶ)の組成を第
14表にした。
[Table] Table 13 shows that calcium carbonate is added to the solution and the pH is 2.0.
After that, ammonia water was added to adjust the pH to 2.5. After adding sodium bisulfite to maintain the reducibility of the solution, this solution is passed through a column packed with a chelating ion exchange resin at S.V1.0, thereby removing indium from the resin. was selectively adsorbed to. The indium adsorbed on the resin was then eluted using 3N hydrochloric acid. The composition of the obtained eluent (this is called the separation liquid) is
I made 14 tables.

【表】 この第14表の分離液にアルカリを添加してPHを
2.5に調整し、亜硫酸水素ナトリウムを添加して
液の還元性を保たせ、S.V2で該キレート性イオ
ン交換樹脂を充填したカラムに通液してインジウ
ムを選択的に吸着させ、次ぎに3Nの硫酸を用い
て溶離し、第15表にその組成を示すインジウム濃
縮液を得た。
[Table] Add alkali to the separated liquid in Table 14 to adjust the pH.
2.5, add sodium bisulfite to maintain the reducibility of the solution, pass the solution through a column packed with the chelating ion exchange resin using S.V2 to selectively adsorb indium, and then add 3N of sulfuric acid to obtain an indium concentrate whose composition is shown in Table 15.

【表】 第15表の濃縮液に亜鉛末をインジウムに対して
2当量添加してインジウムスポンジを得、これを
採取して溶融し、インジウムアノードを作つて電
解精製に供して純度が99.99%の金属インジウム
を得た。
[Table] Add 2 equivalents of zinc dust to indium to the concentrated solution in Table 15 to obtain an indium sponge, collect it, melt it, make an indium anode, and use it for electrolytic refining to achieve a purity of 99.99%. Metallic indium was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は処理原液の酸濃度とキレート性イオン
交換樹脂へのGe吸着量との関係図、第2図は、
Zn、Fe、Al、Asを高濃度で含みGeおよびGa、
Inを微量含有する硫酸酸性溶液(遊離硫酸50g/
)を還元性を保つた後、その一定量をキレート
性イオン交換樹脂に通液したときの通液量と貫流
点との関係図、第3図は、該樹脂に吸着された
Geを4N−NaOHで溶離した場合の溶離曲線図、
第4図は、溶液のPHとゲルマニウム酸ナトリウム
の沈澱率との関係図、第5図は、処理原液のPH値
と、該樹脂へのGaおよびInの吸着量との関係
図、第6図は、亜鉛、鉄、アルミニウム、砒素を
高濃度で含むGa、Inの希薄溶液をPH調整しかつ
還元性を保つた後、一定量をキレート性イオン交
換樹脂に通液した時の通液量と貫流点との関係
図、第7図は、溶離液をPH調整しかつ還元性を保
つた後、一定量をキレート性イオン交換樹脂に通
液した時の通液量と貫流点との関係図、第8図
は、吸着処理済みのキレート性イオン交換樹脂を
2Nの塩酸で溶離した場合の溶離曲線における溶
離量とGa、Inとの関係図、第9図は、液のPH値
と、ガリウムおよび3価の鉄の加水分解の関係図
である。
Figure 1 is a diagram of the relationship between the acid concentration of the treated stock solution and the amount of Ge adsorbed onto the chelating ion exchange resin, and Figure 2 is
Contains high concentrations of Zn, Fe, Al, As, Ge and Ga,
Acidic sulfuric acid solution containing a trace amount of In (free sulfuric acid 50g/
) is passed through a chelating ion exchange resin after maintaining its reducing property.
Elution curve diagram when Ge is eluted with 4N-NaOH,
Figure 4 is a relationship diagram between the pH of the solution and the precipitation rate of sodium germanate, Figure 5 is a relationship diagram between the PH value of the treated stock solution and the amount of Ga and In adsorbed to the resin, Figure 6 is the amount of solution when a dilute solution of Ga and In containing high concentrations of zinc, iron, aluminum, and arsenic is passed through a chelating ion exchange resin after adjusting the pH and maintaining reducing properties. Figure 7 shows the relationship between the flow rate and flow point when a certain amount of eluent is passed through a chelating ion exchange resin after adjusting the pH of the eluent and maintaining reducing properties. , Figure 8 shows the adsorption-treated chelating ion exchange resin.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the elution amount and Ga and In in the elution curve when eluting with 2N hydrochloric acid. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the pH value of the liquid and the hydrolysis of gallium and trivalent iron.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 GeおよびGa、Inを微量含有する固形物質を
酸で溶解した液、または金属の製錬工程その他の
化学プロセスから液状で発生するGeおよびGa、
In微量含有液を処理原液とし、この処理原液を、
Geを選択的に吸着可能な酸濃度のもとでキレー
ト性イオン交換樹脂の層に通液させる第一工程、 第一工程を経た該樹脂をアルカリで処理して樹
脂吸着物質を溶離する第二工程、 第二工程で得られた溶離液に酸を添加して中和
し、生成する沈澱物を固液分離し、分離した固形
分に塩酸を加えて浸出蒸溜し、溜出液を加水分解
して酸化ゲルマニウムを回収する第三工程、 第一工程において該キレート性イオン交換樹脂
の層を通過した液を、GaおよびInを選択的に吸
着可能なPH値のもとでキレート性イオン交換樹脂
の層に通液させる第四工程、 第四工程を経た該樹脂を鉱酸で処理して樹脂吸
着物質を溶離する第五工程、 第五工程で得られた溶離液を原料としてこの液
中のGaを電解採取するGa電解採取工程。 からなるGeおよびGa、In微量含有物質からのGe
およびGa、Inの回収法。 2 GeおよびGa、Inを微量含有する固形物質を
酸で溶解した液、または金属の製錬工程その他の
化学プロセスから液状で発生するGeおよびGa、
In微量含有液を処理原液とし、この処理原液を、
Geを選択的に吸着可能な酸濃度のもとでキレー
ト性イオン交換樹脂の層に通液させる第一工程、 第一工程を経た該樹脂をアルカリで処理して樹
脂吸着物質を溶離する第二工程、 第二工程で得られた溶離液に酸を添加して中和
し、生成する沈澱物を固液分離し、分離した固形
分に塩酸を加えて浸出蒸溜し、溜出液を加水分解
して酸化ゲルマニウムを回収する第三工程、 第一工程において該キレート性イオン交換樹脂
の層を通過した液を、GaおよびInを選択的に吸
着可能なPH値のもとでキレート性イオン交換樹脂
の層に通液させる第四工程、 第四工程を経た該樹脂を鉱酸で処理して樹脂吸
着物質を溶離する第五工程、 第五工程で得られた溶離液中に溶存するInを、
Inより卑な金属を用いて金属Inを置換析出させる
金属In析出工程、 からなるGeおよびGa、In微量含有物質からのGe
およびGa、Inの回収法。 3 GeおよびGa、Inを微量含有する固形物質を
酸で溶解した液、または金属の製錬工程その他の
化学プロセスから液状で発生するGeおよびGa、
In微量含有液を処理原液とし、この処理原液を、
Geを選択的に吸着可能な酸濃度のもとでキレー
ト性イオン交換樹脂の層に通液させる第一工程、 第一工程を経た該樹脂をアルカリで処理して樹
脂吸着物質を溶離する第二工程、 第二工程で得られた溶離液に酸を添加して中和
し、生成する沈澱物を固液分離し、分離した固形
分に塩酸を加えて浸出蒸溜し、溜出液を加水分解
して酸化ゲルマニウムを回収する第三工程、 第一工程において該キレート性イオン交換樹脂
の層を通過した液を、GaおよびInを選択的に吸
着可能なPH値のもとでキレート性イオン交換樹脂
の層に通液させる第四工程、 第四工程を経た該樹脂を鉱酸で処理して樹脂吸
着物質を溶離する第五工程、 第五工程で得られた溶離液中に溶存するInを、
Inより卑な金属を用いてInを置換析出させるIn析
出工程、 前記のIn析出工程でInを採取したあとの液を原
料としてこの液中のGaを電解採取するGa電解採
取工程。 からなるGeおよびGa、In微量含有物質からのGe
およびGa、Inの回収法。
[Claims] 1. A liquid obtained by dissolving a solid substance containing small amounts of Ge, Ga, and In in an acid, or Ge and Ga generated in liquid form from a metal smelting process or other chemical process,
The solution containing a trace amount of In is used as a processing stock solution, and this processing stock solution is
A first step in which the liquid is passed through a layer of chelating ion exchange resin at an acid concentration that allows Ge to be selectively adsorbed.A second step is in which the resin that has gone through the first step is treated with an alkali to elute the resin-adsorbed substances. Step: Add acid to the eluent obtained in the second step to neutralize it, separate the resulting precipitate into solid and liquid, add hydrochloric acid to the separated solid content, perform leaching distillation, and hydrolyze the distillate. The third step is to recover germanium oxide using a chelating ion exchange resin under a pH value that allows selective adsorption of Ga and In. a fourth step of passing the liquid through the layer; a fifth step of treating the resin after the fourth step with mineral acid to elute the resin-adsorbed substances; Ga electrowinning process where Ga is electrolytically extracted. Ge consisting of Ge and Ge from substances containing trace amounts of Ga and In
and Ga, In recovery methods. 2 Ge, Ga, and In liquids obtained by dissolving solid substances containing trace amounts of In in acid, or Ge and Ga generated in liquid form from metal smelting processes and other chemical processes;
The solution containing a trace amount of In is used as a processing stock solution, and this processing stock solution is
A first step in which the liquid is passed through a layer of chelating ion exchange resin at an acid concentration that allows Ge to be selectively adsorbed.A second step is in which the resin that has gone through the first step is treated with an alkali to elute the resin-adsorbed substances. Step: Add acid to the eluent obtained in the second step to neutralize it, separate the resulting precipitate into solid and liquid, add hydrochloric acid to the separated solid content, perform leaching distillation, and hydrolyze the distillate. The third step is to recover germanium oxide using a chelating ion exchange resin under a pH value that allows selective adsorption of Ga and In. a fourth step in which the liquid is passed through the layer; a fifth step in which the resin after the fourth step is treated with mineral acid to elute the resin-adsorbed substance; and In dissolved in the eluent obtained in the fifth step,
A metal In precipitation step in which metal In is precipitated by substitution using a metal less base than In.
and Ga, In recovery methods. 3 Ge, Ga, and liquids containing small amounts of In dissolved in acid, or Ge and Ga generated in liquid form from metal smelting processes and other chemical processes.
The solution containing a trace amount of In is used as a processing stock solution, and this processing stock solution is
A first step in which the liquid is passed through a layer of chelating ion exchange resin at an acid concentration that allows Ge to be selectively adsorbed.A second step is in which the resin that has gone through the first step is treated with an alkali to elute the resin-adsorbed substances. Step: Add acid to the eluent obtained in the second step to neutralize it, separate the resulting precipitate into solid and liquid, add hydrochloric acid to the separated solid content, perform leaching distillation, and hydrolyze the distillate. The third step is to recover germanium oxide using a chelating ion exchange resin under a pH value that allows selective adsorption of Ga and In. a fourth step in which the liquid is passed through the layer; a fifth step in which the resin after the fourth step is treated with mineral acid to elute the resin-adsorbed substance; and In dissolved in the eluent obtained in the fifth step,
An In precipitation step in which In is precipitated by substitution using a metal less noble than In, and a Ga electrowinning step in which Ga is electrolytically extracted from the liquid using the liquid after collecting In in the above-mentioned In precipitation process as a raw material. Ge consisting of Ge and Ge from substances containing trace amounts of Ga and In
and Ga, In recovery methods.
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