KR101307713B1

KR101307713B1 - 귀금속 회수 장치 및 회수 방법

Info

Publication number: KR101307713B1
Application number: KR1020127033089A
Authority: KR
Inventors: 요시치카 사바에; 신지 아베; 다카유키 와시오
Original assignee: 다나까 홀딩스 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2013-09-11
Also published as: CN102959134A; JP4666418B1; JP2012017491A; KR20130016378A; TWI400360B; EP2592177A4; WO2012005302A1; CN102959134B; EP2592177A1; TW201211318A; EP2592177B1

Abstract

귀금속을 함유하는 폐액으로부터 전해법에 의해 귀금속을 회수하기 위한 회수 장치로서, 전류 이상에 의한 석출량이나 석출 입자의 편차나, 전류 집중에서 유래하는 귀금속의 이상 석출에 의한 단락 불량을 억제하여, 균일한 귀금속을 안정적으로 석출시키는 것이 우수한 회수 장치 및 회수 방법을 제공한다. 전해조를 구성하는 원통 형상의 금속제 용기의 내부 둘레를 따라 배치되는 통형상의 익스팬더 음극과, 상기 파이프상 양극의 외부 둘레를 따라 배치되는 통형상의 익스팬더 양극을 구비하는 귀금속 회수 장치로서, 상기 익스팬더 음극의 상부는 상기 금속제 용기의 상부 숄더부와 단면이 역 L 자형으로 접속 고정되어 있고, 익스팬더 음극의 하부는 상기 금속제 용기의 저부와 접속 고정되어 있고, 상기 익스팬더 양극의 양 단은 상기 파이프상 양극과 단면이 コ 자 형으로 접속 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

귀금속 회수 장치 및 회수 방법 {PRECIOUS METAL RECOVERY DEVICE AND RECOVERY METHOD}

본 발명은, 귀금속을 함유하는 폐액으로부터 귀금속을 전해법에 의해 회수하기 위한 회수 장치 및 회수 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 귀금속 도금액과 같은 각종 폐액 중에 잔류하는 귀금속을 회수하는 수단으로서, 전해 (환원) 법이 일반적으로 이용되고 있다. 이 전해법에 의한 귀금속 회수 장치에서는, 전해조 중에 폐액을 도입하고, 그 폐액 내에 불용성 양극 및 음극을 침지시켜 통전함으로써 액 중의 금속 이온을 환원 석출시킨다.

귀금속 회수 장치의 양태의 하나로서, 도 3 에 기재하는 원통 형상 용기 (217) (전해조) 를 사용하는 귀금속 회수 장치 (2) 가 있다 (특허문헌 1 참조). 이 회수 장치 (2) 에서는, 원통 형상 용기 (217) 와, 그 중심부에 형성되는 양극 (211) 과, 용기 내부 둘레를 따라 배치되는 원통 형상 음극 (216) 으로 이루어진다. 그리고, 귀금속 회수시에는, 폐액을 용기 하부의 주입구로부터 도입하고, 이것을 양극 (211) 과 원통 형상 음극 (216) 에 의해 전해시키면서, 양극의 개구로부터 배출구를 지나 나오게 되어 있다. 그리고, 이러한 공정에 의해, 음극 (216) 의 표면에는 회수 목적의 귀금속이 전해 환원되어 석출되어, 회수 가능한 상태가 된다.

이와 같은 원통 형상의 회수 장치는, 끊임없이 폐액을 유통시켜 사용하는 것이 가능하다. 그러므로, 작업 효율이 우수한 것 이외에, 예를 들어, 판상의 양극과 음극을 연속적으로 적층시키는 종래 형식의 회수 장치 (일본 공개특허공보 평7-300692호 등) 와 비교하면 비교적 컴팩트하다는 이점이 있다.

그러나, 앞의 원통 용기를 적용하는 특허문헌 1 에 기재된 회수 장치에도 문제가 있다. 즉, 석출된 귀금속이 음극으로부터 박리되는 경우가 있고, 박리된 귀금속에 의해 양극과 음극이 단락되어, 양극의 소모가 촉진되거나 전해의 계속이 불가능해지거나 하는 경우가 있다. 이 단락은, 특히 석출 귀금속이 판상, 박상이 되는 경우에 발생하기 쉽다.

이 문제를 해소하기 위해, 다른 양태로서, 도 4 에 기재하는 전해조를 구성하는 원통 형상 용기 (310) 와, 상기 용기의 중심에 배치되고, 폐액을 용기 상부로부터 용기 저부로 유통시키도록 저부에 개구를 갖는 파이프상의 양극 (311) 과, 상기 용기의 내부 둘레를 따라 배치되는 통형상의 음극 (312) 을 구비하는 귀금속 회수 장치 (3) 로서, 상기 음극의 내부 둘레에, 음극과 전기적으로 접속되는 망상의 제 1 통체가 배치된 귀금속 회수 장치 (3) 가 있다 (특허문헌 2 참조). 이 회수 장치 (3) 에서는, 먼저, 음극의 내부 둘레를 따라, 티탄제의 펀칭 메탈을 감아 통형상으로 한 것을 2 중으로 중첩시킨 것을 제 1 통체로서 사용한다. 이 제 1 통체는 음극으로서 작용하기 때문에, 석출 귀금속은 통체에도 부착되지만, 석출 귀금속의 형상은 분말상, 입자상인 것으로서 통체의 표면 및 구멍의 내벽에 부착된다. 이 석출 귀금속은 밀착성이 양호한 상태로 통체에 유지되어 있어, 박리에 의한 양극과의 단락은 잘 생기지 않게 되어 있다. 또, 평활한 통형상의 음극에 석출된 귀금속에 대해서는, 박리되어도 통체와 음극의 간극에서 유지되므로, 이로 인한 양극과의 단락은 발생하지 않는다. 또 폐액의 공급을 양극에 의해 실시하고, 파이프상의 양극 저부를 개구하여, 폐액이 양극 상부로부터 저부로 유통되게 되어 있다. 특허문헌 2 에 기재된 기술에 있어서는, 제 1 통체보다 분말상의 석출 귀금속이 박리되어, 용기 저부에 퇴적된 경우, 용기 저부와 양극이 단락될 우려가 있다. 그래서, 폐액의 공급을 양극 저부로부터 실시하여, 끊임없이 통액함으로써, 용기 저부에 퇴적된 석출 귀금속 분말을 수류에 의해 용기 저부의 외부 둘레로 흘러가게 할 수 있어 이 단락을 방지할 수 있게 된다.

일본 공개특허공보 2000-45089호 일본 공개특허공보 2006-28555호 (일본 특허 제4151904)

그러나, 이 특허문헌 2 에 기재된 기술에 있어서도, 음극으로서 작용하는 제 1 통체의 흔들림에 의한 전류 이상으로부터 석출량의 편차나, 통체 단부에서의 전류 집중에서 유래하는 귀금속의 이상 석출에 의해 금속 분말로서 낙하하고 그로 인한 단락 불량을 완전하게 억제할 수 없었다.

그래서, 본 발명은, 상기와 같은 전류 이상에 의한 석출량 혹은 석출 입자의 편차나, 전류 집중에서 유래하는 귀금속의 이상 석출에 의한 단락 불량을 억제함으로써, 회수물의 정제시의 용해에 양호하고 균일한 귀금속을 안정적으로 석출시키는 것을 가능하게 하는 귀금속 회수 장치 및 귀금속 회수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 균일하고 안정적으로 귀금속을 석출시키는 것을 가능하게 하여, 귀금속을 효율적으로 회수하는 귀금속 회수 장치 및 귀금속 회수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자 등은, 예의 검토를 실시하여, 원통 형상 용기를 적용하는 회수 장치 및 회수 방법에 있어서 복수의 개량을 실시하여, 상기 과제를 해결할 수 있는 회수 장치 및 회수 방법을 알아내었다.

본 발명의 양태를 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같이 된다.

귀금속 회수 장치는, 전해조를 구성하는 원통 형상의 금속제 용기와, 상기 금속제 용기를 밀폐하여 분리 가능한 폐액 유출구를 갖는 절연성 덮개체와, 상기 절연성 덮개체의 중심을 관통하여, 폐액을 상부로부터 저부로 유통시키는 파이프상 양극과, 상기 금속제 용기의 내부 둘레를 따라 배치되는 통형상의 익스팬더 음극과, 상기 파이프상 양극의 외부 둘레를 따라 배치되는 통형상의 익스팬더 양극을 구비하는 귀금속 회수 장치로서, 상기 익스팬더 음극의 상부는 상기 금속제 용기의 상부 숄더부와 단면이 역 L 자형으로 접속 고정되어 있고, 상기 익스팬더 음극의 하부는 상기 금속제 용기의 저부와 접속 고정되어 있고, 상기 익스팬더 양극의 양 단은 상기 파이프상 양극과 단면이 コ 자 형으로 접속 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 익스팬더 양극의 길이는, 상기 익스팬더 음극의 길이의 0.5 ∼ 0.95 를 곱한 길이인 것이 바람직하다.

상기 금속제 용기 및 상기 익스팬더 음극은, 티탄, 탄탈, 니오브, 지르코늄 및 하프늄 중 1 종 또는 2 종 이상의 금속 또는 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또, 상기 익스팬더 음극의 중앙부가 상기 익스팬더 양극측으로 팽출된 형상인 것이 바람직하다.

또, 파이프상 양극 및 익스팬더 양극은, 적어도 그 표면이 백금족의 금속, 합금 또는 산화물로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 양태에 있어서의 귀금속 회수 방법은, 전해조를 구성하는, 원통 형상의 금속제 용기 상에 형성된 밀폐하여 분리 가능한 절연성 덮개체의 중심을 관통하는 파이프상 양극과, 금속제 용기 및 그 내부 둘레를 따라 배치되는 익스팬더 음극과, 파이프상 양극 외부 둘레를 따라 배치되는 통형상의 익스팬더 양극을 준비하고, 귀금속을 함유하는 폐액을 수용하는 회수 폐액조로부터 폐액을 송액하는 공정과, 송액된 폐액이 상기 파이프상 양극 내를 상부로부터 저부로 유통시키는 공정과, 그 유통된 폐액이 상기 익스팬더 음극과 상기 파이프상 양극 사이를 저부로부터 상부로 역류하면서 전해시키는 공정과, 그 전해된 폐액이 폐액 유출구로부터 상기 폐액을 배출하고, 필터를 통과하여 상기 회수 폐액조로 되돌려 순환시키는 공정을 포함하는 귀금속 회수 방법에 있어서, 상기 익스팬더 음극의 상부는 상기 금속제 용기의 상부 숄더부와 단면이 역 L 자형으로 접속 고정되어 있고, 상기 익스팬더 음극의 하부는 상기 금속제 용기의 저부와 접속 고정되어 있고, 상기 익스팬더 양극의 양 단은 상기 파이프상 양극과 단면이 コ 자 형으로 접속 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 금속제 용기 및 익스팬더 음극은, 티탄, 탄탈, 니오브, 지르코늄 및 하프늄 중 1 종 또는 2 종 이상의 금속 또는 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또, 상기 익스팬더 음극의 중앙부가, 상기 익스팬더 양극측으로 팽출된 형상인 것이 바람직하다.

또, 상기 파이프상 양극 및 상기 익스팬더 양극은, 적어도 표면이 백금족의 금속, 합금 또는 산화물로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 양태에 있어서의 귀금속 회수 장치 및 귀금속 회수 방법에 의하면, 전류 이상에 의한 석출량이나 석출 입자의 편차나, 전류 집중에서 유래하는 귀금속의 이상 석출에 의한 단락 불량을 억제함으로써, 회수물의 정제시의 용해에 양호하고 균일한 귀금속을 안정적으로 석출시킬 수 있다. 또한 본 발명의 귀금속 회수 장치 및 귀금속 회수 방법에 의하면, 균일하고 안정적으로 귀금속을 석출시키는 것을 가능하게 하여, 귀금속을 효율적으로 회수할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 귀금속 회수 장치의 일 실시형태를 나타내는 단면 개략도이다.
도 2 는, 본 발명의 귀금속 회수 방법에 관련된 일 실시형태를 나타내는 개략도이다.
도 3 은, 종래의 귀금속 회수 장치 (특허문헌 1) 의 단면 구조를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 종래의 귀금속 회수 장치 (특허문헌 2) 의 단면 구조를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 귀금속을 함유하는 폐액으로부터 전기 분해에 의해 귀금속의 회수 처리를 실시하는 귀금속 회수 장치의 단면의 도면 (도 1) 과 함께 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 귀금속 회수 장치 (1) 는, 익스팬더 음극 (12) 의 상부를 금속제 용기 (10) 상부 숄더부와 단면이 역 L 자형으로 접속 고정시키고, 그 하부를 금속제 용기 (10) 의 저부와 접속 고정시킴으로써, 음극의 흔들림에 의한 양극과의 단락, 혹은 전류 이상에 의한 이상 석출이나 석출물의 낙하에 의한 단락을 억제할 수 있다. 또 익스팬더 음극 (12) 의 양 단부는 그 상태에서는 전류가 집중되어 버리지만, 양 단이 금속제 용기 (10) 에 전기적으로 접속되기 때문에, 음극 양 단부로의 전류 집중을 억제할 수 있고, 거기에서 유래하는 귀금속의 이상 석출에 의한 단락을 억제할 수 있다. 그 접속 고정은, 익스팬더 음극 (12) 의 상부 및 하부와 금속제 용기 (10) 사이의 전체 둘레 혹은 일부여도 된다. 접속 고정은 익스팬더 음극 (12) 을 직접 용접해도 되고 스페이서를 개재하여 용접해도 된다. 스페이서를 개재하여 전체 둘레의 접속 고정을 실시하는 경우에는 폐액의 유통을 고려하여, 스페이서에 구멍을 갖는 형상이 바람직하다. 일부의 접속 고정의 경우에는 흔들림 억제를 고려하여 상부 및 하부 각각 2 개 지점 이상 고정시키는 것이 바람직하다. 접속 양식으로는 통상적인 스포트 용접이나 압접 등으로 실시할 수 있는데, 전기적으로 접속이 가능하면 상기 양식에 한정되지 않는다. 본 실시형태에 있어서의 익스팬더 음극 (12) 은, 단층이어도 되고 다층이어도 된다. 단 회수 효율을 고려하면, 익스팬더 음극 (12) 은 다층인 것이 바람직하다. 또한, 장치의 제조 비용이나 운전 비용을 고려하면, 익스팬더 음극 (12) 은 2 ∼ 5 층이 보다 바람직하다.

본 실시형태에 있어서의 익스팬더 양극 (13) 은, 그 양 단을 파이프상 양극 (11) 과 단면이 コ 자 형으로 접속 고정시킴으로써, 양극의 흔들림에 의한 전류 이상을 회피할 수 있다. 접속 고정은, 익스팬더 양극 (13) 의 양 단과 파이프상 양극 (11) 사이의 전체 둘레 혹은 일부여도 된다. 접속 고정은 익스팬더 양극 (13) 을 직접 용접해도 되고 스페이서를 개재하여 용접해도 된다. 전체 둘레의 접속 고정인 경우에는 폐액의 유통을 고려하여, 상부 및 하부의 파이프상 양극 (11) 과의 접속간에 구멍을 갖는 형상이 바람직하다. 일부의 접속 고정의 경우에는 흔들림 억제를 고려하여 양 단 각각 2 개 지점 이상 고정시키는 것이 바람직하다. 익스팬더 양극 (13) 하부와 파이프상 양극 (11) 하부는 전해층 저부로부터 동등 거리인 것이 바람직하다.

본 실시형태에 있어서의 익스팬더 양극 (13) 의 길이는, 익스팬더 음극 (12) 의 길이의 0.5 ∼ 0.95 를 곱한 길이인 것이 바람직하다. 익스팬더 양극 (13) 의 길이가 익스팬더 음극 (12) 의 길이의 0.95 를 곱한 길이를 초과하는 경우에는, 석출된 분말상의 귀금속이 금속제 용기 (10) 저부에 퇴적되어 단락이 일어나기 쉬워질 뿐만 아니라, 익스팬더 음극 (12) 저부에서의 이상 석출이 발생해 버린다. 익스팬더 양극 (13) 의 길이가 익스팬더 음극 (12) 의 길이에 0.5 를 곱한 길이 미만인 경우에는 음극상의 전류 분포에 큰 편향이 생겨 석출량이나 석출 금속 형상이 불균일해져 정제를 위한 용해 시간이 장시간이 되어 버리거나 하는 회수 효율의 저하의 원인이 된다. 또한, 회수 효율의 저하의 억제를 고려한 경우, 익스팬더 양극 (13) 의 길이는 익스팬더 음극 (12) 의 길이에 0.7 ∼ 0.95 를 곱한 길이인 것이 보다 바람직하다.

본 실시형태에 있어서의 금속제 용기 (10) 및 익스팬더 음극 (12) 은, 티탄, 탄탈, 니오브, 지르코늄 및 하프늄 중 1 종 또는 2 종 이상의 금속 또는 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 금속 이외의 금속 또는 합금을 사용한 경우, 금속제 용기 (10) 및 익스팬더 음극 (12) 에 전해 석출된 귀금속 (금이나 백금 등) 을 회수 후의 정제를 위해서 전극으로부터 용해 회수할 때에 다용되는 왕수 (王水) 를 사용하면, 금속제 용기 (10) 및 익스팬더 음극 (12) 이 용해되는 경우가 있다. 혹은, 스테인리스 등의 불용성 금속을 사용한 경우에도, 회수분으로부터의 분리가 곤란한 미량의 납성분이 용출되어 버려 이후의 정제에 문제가 된다. 또한, 저비용으로 높은 가공성과 왕수에 대한 불용성을 고려하면 티탄 금속 또는 그 합금인 것이 보다 바람직하다.

본 실시형태에 있어서의 익스팬더 음극 (12) 은, 중앙부가 팽출된 형상으로 함으로써, 보다 균일한 석출을 가능하게 하고, 전류 이상을 억제하여 높은 회수 효율로 귀금속을 석출시킬 수 있다. 팽출된 형상이란, 익스팬더 음극 (12) 중앙부가 가장 양극에 가까워지도록 절단면이 원호를 그리는 형상이다. 이 형상을 채용하는 이유는, 음극 단부의 전류의 편향을 더욱 억제하여, 보다 균일한 전기 분해가 가능해지는 것에서 기인된다.

본 실시형태에 있어서의 파이프상 양극 (11) 및 익스팬더 양극 (13) 은, 불용성의 재료가 바람직하고 그 재질로는, 적어도 표면이 백금족의 금속, 합금 또는 산화물로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 티탄 등의 밸브 금속에 백금 또는 백금 합금을 도금한 것 혹은 산화이리듐 또는 산화루테늄을 피복한 것이 비용적으로도 내구성에 있어서도 보다 바람직하다.

익스팬더 음극 (12) 및 익스팬더 양극 (13) 의 능형 구멍의 대각선의 장축과 단축의 길이가 각각 4 × 2 ∼ 16 × 8 ㎜ 인 것이 바람직하다. 길이를 4 × 2 ㎜ 미만으로 하면 전착에 의한 구멍의 클로깅이 조기에 발생하고, 또 길이가 16 × 8 ㎜ 를 초과하면 표면적이 작아지기 때문에 회수 효율이 저하되기 때문이다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 귀금속 회수 장치 (1) 를 사용한 귀금속 회수 방법에 대해 도 1 및 도 2 과 함께 설명한다. 본 실시형태의 귀금속 회수 방법에 있어서, 귀금속을 함유하는 폐액을 수용하는 회수 폐액조 (20) 로부터 폐액을 펌프 (21) 등으로 송액하고, 송액된 폐액이 파이프상 양극 (11) 내를 상부로부터 저부로 유통시켜, 그 유통된 폐액이 익스팬더 음극 (12) 과 상기 파이프상 양극 (11) 사이를 저부로부터 상부로 역류하면서 전해되어, 폐액 유출구 (15) 로부터 폐액이 배출되고, 필터 (22) 를 통과하여 회수 폐액조 (20) 로 되돌려지고, 그 되돌려진 폐액이 순환된다. 이 때, 익스팬더 음극 (12) 의 상부는 금속제 용기 (10) 상부 숄더부와 단면이 역 L 자형으로 접속 고정되고, 또 익스팬더 음극 (12) 의 하부는 금속제 용기 (10) 의 저부와 접속 고정됨으로써, 음극의 흔들림에 의한 양극과의 단락, 혹은 전류 이상에 의한 이상 석출이나 석출물의 낙하에 의한 단락을 억제할 수 있다. 또 익스팬더 음극 (12) 의 양 단부는 그 상태에서는 전류가 집중되어 버리지만, 금속제 용기 (10) 에 접속 고정시킴으로써, 음극 양 단부로의 전류 집중을 억제할 수 있고, 거기에서 유래하는 귀금속의 이상 석출에 의한 단락을 억제할 수 있다. 익스팬더 양극 (13) 의 양 단은 파이프상 양극 (11) 과 단면이 コ 자 형으로 접속 고정되어 있음으로써 음극과의 단락을 억제할 수 있다. 폐액 유출구 (15) 로부터 폐액과 함께 유출된 금속 분말은, 다음의 공정에 형성된 필터 (22) 에 의해 트랩되고, 또한 전극간의 단락을 억제할 수 있다.

본 실시형태의 귀금속 회수 방법에 있어서, 익스팬더 양극 (13) 의 길이는, 익스팬더 음극 (12) 의 길이의 0.5 ∼ 0.95 를 곱한 길이인 것이 바람직하다. 익스팬더 양극 (13) 의 길이가 익스팬더 음극 (12) 의 길이의 0.95 를 곱한 길이를 초과하는 경우에는, 석출된 분말상의 귀금속이 금속제 용기 (10) 저부에 퇴적되어 단락이 일어나기 쉬워질 뿐만 아니라, 익스팬더 음극 (12) 저부에서의 이상 석출이 발생해 버린다. 익스팬더 양극 (13) 의 길이가 익스팬더 음극 (12) 의 길이에 0.5 를 곱한 길이 미만인 경우에는 음극상의 전류 분포에 큰 편향이 생겨 석출량이나 석출 금속 형상이 불균일해져 정제를 위한 용해 시간이 장시간이 되어 버리거나 하는 회수 효율의 저하의 원인이 된다. 또한, 회수 효율의 저하의 억제를 고려한 경우, 익스팬더 양극 (13) 의 길이는 익스팬더 음극 (12) 의 길이에 0.7 ∼ 0.95 를 곱한 길이인 것이 보다 바람직하다.

금속제 용기 (10) 및 익스팬더 음극 (12) 은, 티탄, 탄탈, 니오브, 지르코늄 및 하프늄 중 1 종 또는 2 종 이상의 금속 또는 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 금속 이외의 금속 또는 합금을 사용한 경우, 금속제 용기 (10) 및 익스팬더 음극 (12) 에 전해 석출된 귀금속 (금이나 백금 등) 을 회수 후의 정제를 위해서 전극으로부터 용해 회수할 때에 다용되는 왕수를 사용하면, 금속제 용기 (10) 및 익스팬더 음극 (12) 가 용해되는 경우가 있다. 혹은, 스테인리스 등의 난용성 금속을 사용한 경우에도, 회수분부터의 분리가 곤란한 미량의 납성분이 용출되어 버려 이후의 정제에 문제가 된다. 또한, 저비용으로 높은 가공성과 왕수에 대한 불용성을 고려하면 티탄 금속 또는 그 합금인 것이 보다 바람직하다.

익스팬더 음극 (12) 은, 중앙부가 팽출된 형상인 것이 바람직하다. 그로 인해 균일한 석출을 가능하게 하고, 전류 이상을 억제하여 높은 회수 효율로 귀금속을 석출시킬 수 있다. 팽출된 형상이란, 익스팬더 음극 (12) 중앙부가 가장 양극에 가까워지도록 절단면이 원호를 그리는 형상이다. 이 형상을 채용하는 이유는, 음극 단부의 전류의 편향을 더욱 억제하여, 보다 균일한 전기 분해가 가능해지는 것에서 기인된다.

파이프상 양극 (11) 및 익스팬더 양극 (13) 은, 적어도 표면이 백금족의 금속, 합금 또는 산화물로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 티탄 등의 밸브 금속에 백금 또는 백금 합금을 도금한 것 혹은 산화이리듐 또는 산화루테늄을 피복한 것이 비용적으로도 내구성에 있어서도 보다 바람직하다.

본 실시형태의 귀금속 회수 장치에 있어서, 회수 폐액의 귀금속 회수 장치 내의 송액 속도는 대상이 되는 폐액 중의 금속 이온종, 전해 조건 등에 따라 상이한데, 5 ∼ 30 ℓ/min 인 것이 바람직하다. 송액 속도가 5 ℓ/min 미만인 경우에는 전해실 내의 귀금속 농도에 편향이 생겨 불균일한 석출이 일어나기 쉬워지고, 30 ℓ/min 를 초과하는 경우에는 전해 회수 효율이 저하되어 회수에 장시간을 필요로 해 버리기 때문에 부적당하다. 금속제 용기 및 익스팬더 음극의 전류 밀도는 0.05 ∼ 0.30 A/dm² 로 실시하는 것이 바람직하다. 금속제 용기 및 익스팬더 음극의 전류 밀도가 0.05 A/dm² 미만인 경우에는 회수에 장시간 필요로 하고, 0.30 A/dm² 를 초과하는 경우에는 회수 효율이 향상되지 않을 뿐만 아니라 비용이 높아져 버린다.

본 실시형태의 귀금속 회수 방법에 있어서, 금속제 용기 (10) 또는 익스팬더 음극 (12) 에 부착된 귀금속, 금속제 용기 (10) 저부에 퇴적된 귀금속 및 필터 (22) 에 트랩된 귀금속은, 이상 석출 등이 억제되어 있기 때문에 용이하게 박리 용액인 왕수 또는 KCN 용액에 의해 박리 용해되어, 귀금속의 순도를 1 자리수 정도로 높이기 위한 정제를 실시할 수 있다. 박리 용액으로는, 각종 귀금속을 동시에 용해시킬 수 있는 왕수를 사용하는 것이 바람직하다.

실시예

이하, 본 발명의 귀금속 회수 장치의 실시형태의 일 양태를 도면 1 및 도 2 와 함께 설명한다. 전해조가 되는 원통 형상의 금속제 용기 (10) (치수：내경 150 ㎜, 높이 700 ㎜) 와, 금속제 용기 (10) 의 내부 둘레를 따라 1 층째의 통형상의 익스팬더 음극 (12) (치수：직경 140 ㎜, 판두께 1 ㎜, 길이 685 ㎜, 능형 구멍의 대각선의 길이 6 (장축) × 3 (단축) ㎜), 또한 금속제 용기 (10) 의 내부 둘레를 따라 2 층째의 통형상의 익스팬더 음극 (12) (치수：직경 130 ㎜, 판압 1 ㎜, 길이 685 ㎜, 능형 구멍의 대각선의 길이 6 (장축) × 3 (단축) ㎜) 이 배치되어 있다. 한편, 금속제 용기 (10) 의 중심부에는 파이프상 양극 (11) (치수：외경 22 ㎜, 길이 690 ㎜, 판두께 2 ㎜) 이 삽입되어 있고, 파이프상 양극 (11) 의 외부 둘레를 따라 통형상의 익스팬더 양극 (13) (치수：외경 38 ㎜, 판두께 1 ㎜, 길이 590 ㎜, 능형 구멍의 대각선의 길이 8 (장축) × 4 (단축) ㎜) 이 배치되어 있다. 파이프상 양극 (11) 의 저부는 개구되어 있고, 금속제 용기 (10) 의 저면으로부터 일정한 거리 (95 ㎜) 를 두고 있다. 이 경우의 익스팬더 양극 (13) 의 길이는, 익스팬더 음극 (12) 의 길이의 0.86 을 곱한 길이이다.

익스팬더 음극 (12) 의 상부는 금속제 용기 (10) 상부 숄더부와 4 장의 연접 금속판 (치수：8 ㎜ × 12 ㎜, 판두께 1 ㎜) 에 의해 용접으로 일체적으로 접속 고정되어 전체적으로 단면이 역 L 자형으로 형성된다. 익스팬더 음극 (12) 의 하부는, 상부와 마찬가지로 금속제 용기 (10) 의 저부와 4 개 지점 접속 고정되어 있다. 익스팬더 양극 (13) 의 양 단은 파이프상 양극 (11) 과 링 형상의 연접 금속판 (치수：외경 38 ㎜, 내구경 18 ㎜, 판압 1 ㎜) 에 의해 용접으로 일체적으로 접속 고정되어, 전체적으로 단면이 コ 자형으로 형성된다.

금속제 용기 (10), 익스팬더 음극 (12) 및 음극의 연접 금속판은 티탄제이고, 파이프상 양극 (11), 익스팬더 양극 (13) 및 양극의 연접 금속판은 티탄을 기재로 하여 이리듐 도금한 것을 이용하고 있다.

본 실시형태에 관련된 귀금속 회수 방법의 일 양태로는, 금을 함유하는 폐액을 수용하는 회수 폐액조 (20) 로부터 펌프 (21) 에 의해 폐액을 송액하고, 송액된 폐액은 파이프상 양극 (11) 상부로부터 저부로 유통되어, 금속제 용기 (10) 저부까지 통액하게 되어 있다. 그 통액된 폐액은, 음극과 양극 사이를 저부로부터 상부로 역류하면서 전해된다. 그 전해된 폐액은 금속제 용기 (10) 상부의 절연성 덮개체 (14) 에 비워진 폐액 유출구 (15) 로부터 배출되고, 실패 필터 (22) 를 통과하여 회수 폐액조로 되돌려 순환된다. 이 순환의 송액 속도는, 대상이 되는 폐액 중의 금속 이온종, 전해 조건에 따라 상이한데, 금을 함유하는 도금액 500 ℓ (금 농도 1.5 g/ℓ) 으로부터의 금의 전해 회수에 있어서는, 송액 속도 10 ∼ 20 ℓ/min 로 실시되고 있다. 또 회수 작업시의 전해 조건은, 전류 밀도 0.1 ∼ 0.2 A/dm² 였다. 1 회의 회수 작업에 필요로 하는 시간은, 상기 송액 속도, 전해 조건에서는 12 ∼ 18 시간이 된다.

금을 함유하는 도금 폐액으로부터의 금의 회수에 있어서, 전해 후의 귀금속 회수 장치 (1) 는, 금이 석출된 익스팬더 음극 (12) 을 포함하는 금속제 용기 (10), 및 경우에 따라 금 분말이 부착된 필터 (22) 와 함께 분리된다. 석출된 금은, 정제를 위한 용해액으로서 왕수 등이 사용된다. 티탄은 왕수 등으로 용해시키는 경우가 없다. 용해액은 금속제 용기 (10) 내에 주입하고, 회수 장치 내에서 교반에 의해 금을 용해시킬 수 있다. 또, 금이 석출된 익스팬더 음극 (12) 을 포함하는 금속제 용기 (10) 를 용해액의 조 내에 투입하여 금을 용해시킬 수도 있다. 석출된 금은, 왕수 등으로 용이하게 용해시킨다.

본 발명의 귀금속 회수 장치를 사용한 금을 함유하는 도금 폐액으로부터의 상기 금 회수에 있어서, 만족스러운 결과가 얻어졌다. 구체적으로는, 음극 양 단부로의 전류 집중에서 유래하는 금의 이상 석출에 의한 단락은 전혀 발생하지 않았다. 또, 석출 금속의 두께는 0.5 ∼ 3.0 ㎜ 로 균일하게 석출되어, 용이하게 회수물의 정제시의 왕수 용해를 실시할 수 있었다. 회수 폐액으로부터의 회수 금의 수율은 99.9 ％ 였다.

Claims

전해조를 구성하는 원통 형상의 금속제 용기와, 상기 금속제 용기를 밀폐하여 분리 가능한 폐액 유출구를 갖는 절연성 덮개체와, 상기 절연성 덮개체의 중심을 관통하여, 폐액을 상부로부터 저부로 유통시키는 파이프상 양극과, 상기 금속제 용기의 내부 둘레를 따라 배치되는 통형상의 익스팬더 음극과, 상기 파이프상 양극의 외부 둘레를 따라 배치되는 통형상의 익스팬더 양극을 구비하는 귀금속 회수 장치로서,
상기 익스팬더 음극의 상부는 상기 금속제 용기의 상부 숄더부와 단면이 역 L 자형으로 접속 고정되어 있고, 상기 익스팬더 음극의 하부는 상기 금속제 용기의 저부와 접속 고정되어 있고, 상기 익스팬더 양극의 양 단은 상기 파이프상 양극과 단면이 コ 자 형으로 접속 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 귀금속 회수 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 익스팬더 양극의 길이는, 상기 익스팬더 음극의 길이의 0.5 ∼ 0.95 를 곱한 길이인 귀금속 회수 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 금속제 용기 및 상기 익스팬더 음극은, 티탄, 탄탈, 니오브, 지르코늄 및 하프늄 중 1 종 또는 2 종 이상의 금속 또는 합금으로 이루어지는 귀금속 회수 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 익스팬더 음극의 중앙부가, 상기 익스팬더 양극측으로 팽출된 형상인 귀금속 회수 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 파이프상 양극 및 상기 익스팬더 양극은, 적어도 그 표면이 백금족의 금속, 합금 또는 산화물로 이루어지는 귀금속 회수 장치.
귀금속 회수 방법에 있어서,
전해조를 구성하는, 원통 형상의 금속제 용기 상에 형성된 밀폐하여 분리 가능한 절연성 덮개체의 중심을 관통하는 파이프상 양극과,
금속제 용기 및 그 내부 둘레를 따라 배치되는 익스팬더 음극과,
파이프상 양극 외부 둘레를 따라 배치되는 통형상의 익스팬더 양극을 준비하고,
귀금속을 함유하는 폐액을 수용하는 회수 폐액조로부터 폐액을 송액하는 공정과,
송액된 폐액이 상기 파이프상 양극 내를 상부로부터 저부로 유통시키는 공정과,
그 유통된 폐액이 상기 익스팬더 음극과 상기 파이프상 양극 사이를 저부로부터 상부로 역류하면서 전해시키는 공정과,
폐액 유출구로부터 상기 폐액을 배출하여, 필터를 통과하여 상기 회수 폐액조로 되돌려, 그 전해된 폐액을 순환시키는 공정을 포함하는 귀금속 회수 방법에 있어서,
상기 익스팬더 음극의 상부는 상기 금속제 용기의 상부 숄더부와 단면이 역 L 자형으로 접속 고정되어 있고, 상기 익스팬더 음극의 하부는 상기 금속제 용기의 저부와 접속 고정되어 있고, 상기 익스팬더 양극의 양 단은 상기 파이프상 양극과 단면이 コ 자 형으로 접속 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 귀금속 회수 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 익스팬더 양극의 길이는, 상기 익스팬더 음극의 길이의 0.5 ∼ 0.95 를 곱한 길이인 귀금속 회수 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 금속제 용기 및 상기 익스팬더 음극은, 티탄, 탄탈, 니오브, 지르코늄 및 하프늄 중 1 종 또는 2 종 이상의 금속 또는 합금으로 이루어지는 귀금속 회수 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 익스팬더 음극의 중앙부가, 상기 익스팬더 양극측으로 팽출된 형상인 귀금속 회수 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 파이프상 양극 및 상기 익스팬더 양극은, 적어도 그 표면이 백금족의 금속, 합금 또는 산화물로 이루어지는 귀금속 회수 방법.