JPS63502358A - 金電着と元素状沃素再生を同時に行う電解方法 - 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】 全電着と元素状沃素再生を同時に行う電解方法技術分野 本発明は、湿式冶金の分野にある。特に、本発明は、インシテユマイニング、ヒ ープリーチング、攪拌リーチング回収プロセス等で使われた、使用済みの浸出液 から、金の電解回収と元素状沃素再生とを同時に行うととに係わるものである。

発明の背景 金含有物質から金を回収する方法として、沃素／沃化物を使う浸出プロセスは、 斯界によく知られており、例えば米国特許第４．５５７．７５９号として発行さ れる本件出願人の米国特許出願番号第５９ＦＱ７０６号（ここに引用することに より本明細書の一部となす）において、また米国特許第２，５０４，８２５号及 び第３．９５７．５０５号において記載されている。

沃素及び沃化物が、パイライトやその他の還元性物質を含有する含金鉱石を浸出 すると、金はＡｕ　ｌ、−或はＡｕ　１４−の何れかの沃化物錯体として可溶化 され、パイライトやその他の還元性物質は哉化されて、生成物の一つとして沃化 物を形成する。この採鉱プロセスを採算に会５ようにするためには、浸出液は再 循環しなければならない。即ち、還元された沃素は、酸化して（元素状の）沃素 に再生しなければならないし、金は回収しなければならない。

この沃素再生と金回収という要件の組合せを、同時に或は順次にであっても１． 安価に達成することは困難である。この困難さは、元素状沃素と沃素−全錯体が 、還元剤、イオン交換＊脂、活性炭の存在下では同様の挙動を取ることから生じ ている。鉄或は亜鉛を使って金のセメンチージョン（を換析出）を行おうとする と、沃素は、金のみならず、鉄、亜鉛をも液化するので、これらの金属の大量の 溶出をもたらす、陰イオン交換樹脂か、活性炭で金を吸着しようとすると、陰イ オン交換樹脂や活性炭の吸着できる部分に、沃素も吸着され、プロセスにおいて 溶液中から、相当量の元素状沃素が除去されてしまう。

本発明の目的は、沃素を含む浸出液から金を回収するために、一段階で、金と沃 素を同時に電解還元し、さらに沃化物を液化する経済的なプロセスを提供すると とにある。沃素は、金の再循環浸出を行うのに十分な速度で生成される。本発明 のもう一つの目的は、鉄による電解液の汚染を防ぐことである。

第１図は、研究室用実験設備の概略図であり、沃素／沃化物浸出液を、カラムに 入った粉砕含金鉱石の上に散布し、そこから出る流出液を、カラム中の鉱石に再 循環する前に、金回収と沃素再生を行う電解セルに通している。

発明の概要 本発明では、含金鉱石を含めて金含有物質から、沃素／沃化物により金を回収す る改善方法を提示する。その改善方法では、金及び沃素を含有する浸出貴液は電 解セルで処理し、カソードにおいて溶解している金を元素状金に還元し、同時に 沃素を沃化物に還元し【、沃素が以後の金回収プロセスを妨害するのを防止する 。さらにそれと同時に、アノードにおいて沃化物は元素状沃素ＶｃＩ化し、浸出 液の沃化物：沃素比を例えば約２：１から１０：１までの範囲の所要の重量比に 再生する。金はカソード室で析出し、もし望むなら、カソード流出液はアノード 室に通す前に１微量の金を追加除去する処理を施すこともできる。浸出液のｐＨ を５付近に緩衝することから成るカソードの鉄汚染を防ぐ方法も提供する。

好ましい具体例の記述 ここに記載する方法では、セルのカソード、好ましくはステンレススチール製カ ソードにおいて、沃素の還元と同時に金の還元電着を行い、同一セルのアノード 、好ましくは炭素製７ノードにおいて、沃化物の沃素への讃化を行う。この方法 の別法として、カソード流出液を、７ノード室に通す前に、例えば活性炭床或は 陰イオン交換Ｗ脂床といった微量の金を回収するプロセスを通過させる方法があ る。鉱石帯に投入された浸出液中の沃素は、鉱石帯中或は電解セルのカソード室 内で、すべて沃化物に還元され、その後電解セルのアノード室で酸化されて再生 される。カソード流出液中には沃素は存在しないので、この別法プロセスにおい て活性炭床上或いは陰イオン交換樹脂床上に沃素が吸着されることはない。

セルにおける電流は、７ノード流出液で必要とされる元素状沃素濃度を生成する ように調整される。沃素及び沃化物の合計濃度は、浸出される物質の特性に依存 する（インシテユマイニングにおいて使われる代表的沃素沃化吻合計ｉ度は５ｇ ７ｔである）。一方、再生された浸出液中の沃化物対沃素比も、供給物質の特性 の関数であるが、あまりに低い沃化物対沃素比が生じると、即ち余りに高濃度の 沃素が生成されると、アノードにお号る沃素発生が、沃素の溶解速度と調和しな くなり、沃素がアノードに晶出してプロセスを妨害する。逆に沃化物対沃素比が 高すぎると、即ち沃素濃度が低すぎると、沃素は全没出前に消耗して、金が供給 物質中で再沈澱してしま５゜沃化物対沃素比は、好ましくは、少なくとも約２： １が必要とされ、約１０：１までの比率が、一般に有用である。鉱石中で還元性 物質と反応して、沃素濃度が減少した溶液では、カソード室内における液化状態 の沃素量は、アノード室において沃素を再生するのに必要とされる総電流を伝え るには不十分である。そこで、不足する電流は他のカソード半反応により運ばれ なければならない。通常、この追加半反応は、（全錯体が、元素収金に還元され る時のわずかな寄与に加えて、）水の水素ガスへの還元によって賄われる。した がって、全回収／沃素再生を行うのに必要なセル電圧は、その時のカソードｐＨ にお汁る沃化物／沃素配化半電池反応と水の還元半電池反応との電位差、水の還 元反応をおこすためのカソード過電圧、セル内で生ずる電圧降下の３つの電圧を 加えたものである。これを式で表せば、以下のよ５になる。

Ｅ朝＝　Ｅ　Ｉ　７Ｉ、　＋ＥＨ，０／Ｈ，＋　Ｉ　Ｒ−ｋｋ＋Ｅｔｙ−）−） ’過電圧とのプロセスを引き起こすのに必要な電力は、電流と適用幅電圧の積で ある。

Ｐ＝ＩＥ適用 このプロセスで起こる化学反応は、以下のように書き表８ＨｔＯ＋　７１１−＋ Ｆ　＠　Ｆ３＠　→Ｆ　ｅ冨＋＋２　ＳＱ、”＋２１　Ｉ　−＋１４Ｈ＋２人ｕ 　−４−Ｉ　−＋Ｉ、−−＋　２Ａｕ　Ｉ、−Ａｕ１１　＋ｅ−−＋Ａｕ＋２Ｉ − ２Ｈｚ　Ｏ＋　２　ｅ″″−＋　Ｈ，＋２０　Ｈ−浸出液が、バイライト鉱石帯 に最初接触すると、鉱石中には、細かく砕かれた状態でパイライト粒子が存在す るため、沃素とパイライトとの間で広範な反応が、急速に起こるのが普通である 。緩衝されていない浸出液の場合、ｐＨは急激に３以下に低下し、かなりの鉄が 溶出する可能性がある。こ５して生成された高濃度の鉄は、カソードに運ばれ、 好ましくない電極反応、あるいは化学的沈澱が起こりうる。このような不都合が 生ずるのを防ぐため、鉄溶解を防ぐに十分のｐＨになるよう、好ましくはｐＨ５ 以上Ｋ、非還元性緩衝剤、好ましくは酢酸ナトリウム／酢酸を用いて浸出液を緩 衝するとよい。このよ５にすることｋよって、電解セルの操業をほとんど妨害し ない十分に低い程度にまで、鉄濃度を下げることが出来る。また、浸出液に緩衝 剤を加えるととによって、ｐ　Ｒ３では、ｐＨ５の時より１００倍も劣化が激し いステンレススチール製カソードの溶解も防げる。

第１図は、本発明の好ましい具体例を示しており、溜めＲ１に入っている、最適 々沃化物：沃素比を有する最初の浸出液、あるいは再生された浸出液が、鉱石コ クムにポンプで投入され、そこから出る金と還元された沃素を含む責液、すなわ ちＲ１にあるものより沃化物：沃素比の高い液が、溜めＲ２にはいる。この責液 は、従来形式の電源設備を備えた電解上にのステンレススチールメツシュ製カソ ードに導入され、そこで金は、元素収金に還元されてカソード上に析出する。ま た、貴液中に存在した沃素は、実質上、全て沃化物に還元される。第１図におい ては、電解セルは、アノード室とカソード室とをすフイヨン（Ｎａｆｉｏｎ、デ ュポン社の商品名）というイオン交換膜で隔たれた状態で示しである。この膜は 、水と陰イオンは通さないが、陽イオンだけはアノード室からカソード室へ通す 陽イオン交換シートである。この機構によって、アノード液とカソード液が混ざ るのを防ぎ、同時に電極反応が起こる時に、セル室における電気的中性を保つ働 きがある。実質上沃素を含まず、金が殆ど除かれたカソード流出液は、溜めＲ５ に収集され、そこから別法流路において微量の金を除去するだめの活性炭床に通 した後、炭素棒を備えた電解セルのアノード室に導入してもよい、また別の方法 としては、金及び沃素を除かれた浸出液はＲ３から主流路を経由してアノード室 に直接導入してもよい。アノード室において、再生浸出液を再使用するのに必要 な量だけ沃化物を沃素に醗化し、その再生された浸出液は、Ｒ１に導入されて再 循環される。

次の実施例は、本発明を例示するものであるが、本発明をこれに限定する意図は ない。

実施例１ 本プロセスの代表的研究室規模の実施例では、沃化物イオンを９１１／Ｉ、元素 状沃素を１９　／　ｌ含み緩衝液は加えていない溶液を、溜めから、２３ｃｍ径 ×５０α高のガラス製カヲムにいれた約１５に９のパイライト賞金鉱石に、ポン プで毎分７５ｍの速度で投入した。カラムからの門出液は、沃素が幾らか消費さ れており、１０−α１Ｗ／　７　ｆ７）１１度範囲の金を含有していた。この流 出液を電解セルのカソード室にいれ、２．０Ｖの荷電圧、１−ＯＡの電流により 還元した。カソード流出液中には、金或は元素状沃素は検出されなかった。その 後、カソード流出液を同じ電解セルの７ノード宸に供給し、ここでアノード流出 液中の元素状沃素濃度が１ｇ／！になるようか速度で沃化物を沃素に酸化した。

９５チのセル電流効率が違電解プロセスの代表的研究室規模の具体例では、毎分 ７５−の速度で、液を電解セルに流したところ、元素状沃素を１．００９　／　 ｌの濃度で再生するためｋは１．０　ＯＡの電流が必要であった。そして、電圧 を測定すると２−ＯＶであった。この電流値は、アノード半電池反応に対して９ ５％の電流効率に相当する。従って、電力消費量（電流×電圧）は、２．ＯＷで ある。毎分７５−の同じ流量において、セル内では同時に金が２岬／ｌの割合で 還元されつつあった。この割合において、１時間に金は？岬、カソードに電着し た。従って、この場合、エネルギー消費量は、９岬の金に対して２Ｗ、すなわち ＣＬ２２ＫＷＨ／ｇ金となる。これは電力料がＩＫＷＨ当り１０セントとして、 ２−２セント／Ｉ！金の計算ＩＣなる。現在、金の価格は、１１！当り約１０ド ルであるから、このコストは十分低いものである。

国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．金含有物質から金を回収する方法であつて、（ａ）金を可溶化するのに十分 な沃化物及び沃素濃度を有する浸出液で前記金含有物質を浸出する段階と（ｂ） 浸出残渣から、溶解金及び沃素を含有する浸出液を分離する段階と、 （ｃ）前記浸出液を電解セルのカソードに導く段階と、（ｄ）前記カソードにお いて前記浸出液中の沃素を実質上全て沃化物に還元し、同時に金を還元して電析 させる段階と、 （ｅ）段階（ｄ）の浸出液を前記電解セルのアノードに導く段階と、 （ｆ）前記アノードにおいて浸出液を再生するに十分な量で沃化物を沃素に酸化 する段階と を包含する金回収方法。
2. ２．再生された浸出液が段階（ａ）に再循環される特許請求の範囲第１項記載の 方法。
3. ３．段階（ｄ）と（ｅ）との間で、浸出液がそれに含まれる微量の金の回収のた め処理される特許請求の範囲第１項記載の方法。
4. ４．段階（ｅ）の再生浸出液が、アノードにおいて沃素の晶析を防止するに十分 の沃化物：沃素比を有している特許請求の範囲第１項記載の方法。
5. ５．沃化物：沃素比が少なくとも約２：１である特許請求の範囲第４項記載の方 法。
6. ６．電解セルがアノード室及びカソード室を有し、両者が水及び陰イオンは通さ ないが、アノード室からカソード室への陽イオンの通過は許容する陽イオン交換 膜によつて分隔されている特許請求の範囲第１項記載の方法。
7. ７．カソードがステンレススチールから成り、アノードが炭素から成り、そして 膜がナフイヨン（Ｎａｆｉｏｎ登録商標）から成る特許請求の範囲第６項記載の 方法。
8. ８．金含有物質が鉄を含有している場合、段階（ａ）の浸出液がカソードの鉄汚 染を起こさないよう、鉄の溶解を実質上防止するのに必要なｐＨに緩衝される特 許請求の範囲第１項記載の方法。
9. ９．ｐＨが少なくとも約５である特許請求の範囲第８項記載の方法。
10. １０．沃化物／沃素浸出液中に金を溶解しそして該浸出液から金を回収すること から成る金含有物質から金を回収する方法において、電解セルのカソードにおい て金含有浸出液中に存在する実質上すべての沃素な還元すると同時にそこから金 を還元しそして電析せしめることにより金含有浸出液中の沃素が該浸出液からの 金回収を妨害するのを防止することから成る改善方法。
11. １１．金含有供給物質が鉄をも含有する時、供給物質を浸出するに当り鉄の実質 的溶解を防止するに充分のｐＨに浸出液を緩衝することにより、カソードの鉄汚 染を防止する改善を更に含む特許請求の範囲第１０項記載の方法。
12. １２．カソードからの流出浸出液が金の追加回収の為に処理される特許請求の範 囲第１０項記載の方法。
13. １３．金含有物質からの金の溶解の為適当な沃化物：沃素比を有する浸出液が電 解セルのアノードにおいて沃化物を沃素に酸化することにより再生される特許請 求の範囲第１０項記載の方法。
14. １４．再生浸出液の沃化物：沃素比が少くとも約２：１である特許請求の範囲第 １３項記載の方法。