KR102156227B1

KR102156227B1 - 할로겐화구리 함유 유기 용매계를 이용한 귀금속의 회수 방법

Info

Publication number: KR102156227B1
Application number: KR1020157022470A
Authority: KR
Inventors: 야스나리 마츠노; 마도카 타카이
Original assignee: 고쿠리츠다이가쿠호우진 도쿄다이가쿠
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2014-02-03
Publication date: 2020-09-15
Also published as: KR20150136056A; JP6196662B2; WO2014156300A1; CN105026583A; JPWO2014156300A1

Abstract

[과제] 사용이 끝난 전자 기기 등으로부터 귀금속을 회수하기 위한 간편한 또한 경제적인 환경 조화형의 귀금속의 회수 방법을 제공하는 것
[해결 수단] 할로겐화구리 및 비프로톤성의 극성 유기 용매를 포함하는 용매계에 귀금속을 용해시키는 공정, 및, 상기 귀금속을 용해시킨 용매계에 환원제를 첨가하여, 당해 귀금속을 석출시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 귀금속의 회수 방법.

Description

할로겐화구리 함유 유기 용매계를 이용한 귀금속의 회수 방법{PRECIOUS METAL RECOVERY METHOD USING COPPER HALIDE-CONTAINING ORGANIC SOLVENT SYSTEM}

본 발명은, 귀금속의 용해 및 회수를 행하는 방법, 및 당해 방법에 이용하기 위한 용매계에 관한 것이다.

휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기에 있어서의 전자 부재에는, 귀금속이나 레어 메탈 등의 여러 금속이 사용되고 있다. 그렇지만, 사용이 끝나게 된 이러한 전자 부재는, 일본 내에서는 경제적 혹은 기술적인 이유로부터 적극적으로 회수나 리사이클이 충분히 행하여지지 않고, 그 일부는 해외에 믹스 메탈로서 수출 혹은 산업 폐기물로서 처리되고 있는 것이 현상(現狀)이다. 따라서, 이러한 금속 자원을 회수·리사이클하여 유효 활용하는 것이 중요한 사회적 과제가 되고 있다.

일반적으로, 사용이 끝난 제품으로부터의 금속 리사이클은, 대상물의 수집, 해체, 분쇄, 물리 선별을 거쳐, 제련에 의한 분리 정제로 이루어진다. 제련에는 고온에서의 용융이나 휘발을 이용하는 건식법과, 수용액계에 금속을 용해시키는 습식법이 있는 것이 알려져 있다. 건식법은 대규모 조업(操業)에 이용되며, 습식법은 정밀 분리가 가능하고 소규모 조업에도 적합하다고 한다. 그렇지만, 습식법에 있어서 금 등의 귀금속을 용해하기 위하여, 강산이나 염소 가스, 시안 화합물 수용액 등의 극물이 이용되기 때문에, 어느 정도의 설비 투자가 필요하고, 또한 폐액 등에 의한 환경적인 부하도 크다.

따라서, 조작이 간편하면서, 폐액의 양이 적어 환경 부하가 적고, 사용이 끝난 전자 기기 등으로부터 효율적으로 귀금속을 회수하는 것이 가능한 리사이클 시스템의 구축이 요망되고 있다.

비특허 문헌 1: 타나카 미키야, 코야마 카즈야, 나리타 코이치, 오오이시 테츠오, 마테리아(Materia Japan), 5050(4), p.161-167, 2011 비특허 문헌 2: Nakao, T. and　Sone, K., Chem. Commun., p.897-898, 1996

이상과 같은 배경 하에, 본 발명은, 사용이 끝난 전자 기기 등으로부터 귀금속을 회수하기 위한 간편한 또한 경제적인 환경 조화형의 귀금속의 회수 방법을 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결할 수 있도록 예의(銳意) 검토를 행한 결과, 할로겐화구리를 함유하는 유기 용매계를 이용하는 것으로, 목적으로 하는 귀금속을 비교적 단시간에 용해 및 석출시킬 수 있는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 나아가, 당해 귀금속을 용해시킨 용액 중에 소량의 물을 첨가하는 것만으로 당해 귀금속을 석출시킬 수 있고, 그것에 의하여, 당해 물을 분리한 용매를 재이용 가능한 시스템을 달성할 수 있는 것도 찾아내었다.

즉, 본 발명은, 하나의 태양(態樣)에 있어서,

(1) 할로겐화구리 및 비프로톤성의 극성 유기 용매를 포함하는 용매계에 귀금속을 용해시키는 공정 (A), 및, 상기 귀금속을 용해시킨 용매계에 환원제를 첨가하여, 당해 귀금속을 석출시키는 공정 (B)를 포함하고, 상기 용매계가 호박산이미드 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 귀금속의 회수 방법;

(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 할로겐화구리가 브롬화구리(I) 또는 브롬화구리(II)로부터 선택되는, 귀금속의 회수 방법;

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 비프로톤성의 극성 유기 용매가, 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드, 아세톤, 아세토니트릴, 테트라하이드로푸란, 탄산프로필렌 또는 그것들의 혼합물로부터 선택되는, 귀금속의 회수 방법;

삭제

(4) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 용매계가, 할로겐화나트륨 또는 할로겐화칼륨을 더 포함하는, 귀금속의 회수 방법;

(5) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 환원제가, 물, 아스코르빈산, 구연산나트륨 또는 수소화붕소나트륨인, 귀금속의 회수 방법;

(6) 상기 (5)에 있어서, 상기 환원제가 물이며; 상기 공정 (B)에 의하여 상기 귀금속을 석출시켜 회수한 후에, 상기 용매계에 포함되는 물을 제거하고, 다시 상기 공정 (A)에 있어서 사용 가능한 용매계를 얻는 공정 (C)를 더 포함하는, 귀금속의 회수 방법;

(7) 상기 (5)에 있어서, 상기 환원제인 물의 pH가 4 이하인, 귀금속의 회수 방법;

(8) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 귀금속이, 금, 팔라듐, 은, 또는 백금으로부터 선택되는, 귀금속의 회수 방법

에 관한 것이다.

다른 태양에 있어서, 본 발명은, 나아가,

(9) 귀금속을 용해시켜 회수하기 위하여 이용되는, 할로겐화구리 및 비프로톤성의 극성 유기 용매를 포함하는 용매계용매계로서, 호박산이미드 화합물을 더 포함하는, 용매계;

(10) 상기 (9)에 있어서, 상기 할로겐화구리가, 브롬화구리(I) 또는 브롬화구리(II)로부터 선택되는, 용매계;

(11) 상기 (9) 또는 (10)에 있어서, 상기 비프로톤성의 극성 유기 용매가, 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드, 아세톤, 아세토니트릴, 테트라하이드로푸란, 탄산프로필렌 또는 그것들의 혼합물로부터 선택되는, 용매계;

삭제

(12) 상기 (9) 또는 (10)에 있어서, 할로겐화나트륨 또는 할로겐화칼륨을 더 포함하는, 용매계;

(13) 상기 (9) 또는 (10)에 있어서, 상기 귀금속이, 금, 팔라듐, 은, 또는 백금으로부터 선택되는, 용매계

에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 간편한 수순에 의하여, 단시간에 또한 매우 높은 효율에 의하여 귀금속을 회수할 수 있다고 하는 효과를 가져온다. 특히, 귀금속을 용해시킨 용액 중에 물을 첨가하는 것만으로 귀금속을 석출시킬 수 있기 때문에, 귀금속을 환원하여 석출시키기 위한 유기 화합물을 이용할 필요가 없는 점에서 획기적인 것이다. 그것에 의하여, 당해 귀금속을 석출·회수한 후의 용액으로부터 물을 제거하는 것에 의하여, 재차, 귀금속 용해를 위한 용매계로서 반복하여 이용할 수 있기 때문에, 경제적일 뿐만 아니라, 배수 처리를 최소한으로 막을 수 있는 환경 조화형의 프로세스를 달성 가능하다고 하는 이점을 가진다. 나아가, 이용하는 구리 이온 등의 정색(呈色)에 의하여 산화 환원 반응의 진행을 용액의 색 변화로 시인(視認)할 수 있는 것에 더하여, 용매계에 극물을 이용하는 일 없이, 비교적 저온인 70도 부근이라고 하는 마일드한 조건 하에서 처리를 행할 수 있기 때문에, 용이한 조업이 가능하다고 하는 점에서도 종래의 기술보다 실용성에 뛰어나다.

도 1은, CuBr₂를 포함하는 DMSO 용액에 있어서의 순금 용해량의 시간 의존성을 나타내는 그래프이다.
도 2는, CuBr(0.5mmol)과 호박산이미드(0 ~ 20mmol)를 포함하는 DMSO 용액에 있어서의 순금 용해량의 시간 의존성을 나타내는 그래프이다.
도 3은, CuBr(2.5mmol)과 호박산이미드(0 ~ 20mmol)를 포함하는 DMSO 용액에 있어서의 순금 용해량의 시간 의존성을 나타내는 그래프이다.
도 4는, CuBr(0.5 ~ 2.0mmol)과 호박산이미드(10mmol)를 포함하는 DMSO 용액에 있어서의 순금 용해량의 시간 의존성을 나타내는 그래프이다.
도 5는, CuBr(0.5 ~ 2.5mmol)과 호박산이미드(10mmol)를 포함하는 DMSO 용액에 있어서의 팔라듐 용해량의 시간 의존성을 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관하여 설명한다. 본 발명의 범위는 이러한 설명에 구속되는 일은 없고, 이하의 예시 이외에 관해서도, 본 발명의 취지를 해치지 않는 범위에서 적의(適宜) 변경하여 실시할 수 있다.

본 발명에 있어서의 귀금속의 회수 방법은, A) 할로겐화구리 및 비프로톤성의 극성 유기 용매 등의 유기 용매를 포함하는 용매계에 목적으로 하는 귀금속을 용해시키는 공정, 및, B) 상기 귀금속을 용해시킨 용매계에 환원제를 첨가하여, 당해 귀금속을 석출시키는 공정을 포함한다. 당해 회수 방법의 대상이 되는 귀금속으로서는, 바람직하게는, 금, 팔라듐, 은, 및 백금을 들 수 있지만, 그것들 이외의 천이 금속, 혹은, 이른바 레어 메탈을 회수 대상으로 하는 것도 가능하다.

본 발명의 회수 방법에는, 상기 A)의 공정을 행하기 전에, 귀금속을 포함하는 전자 부품 등에 대하여 고분자 부재를 없애는 등의 당해 기술 분야에 있어서 주지의 임의의 전처리 공정을 행하는 것도 포함될 수 있다. 마찬가지로, 상기 공정 B)를 행한 후에, 석출한 귀금속을 회수하고 당해 기술 분야에 있어서 주지의 임의의 수법에 의하여, 당해 귀금속을 한층 더 정제 등을 행하는 것도 포함될 수 있다.

상기 공정 A)에 있어서 이용되는 용매계는, 귀금속을 용해시키기 위한 것이며, 대표적으로는, 할로겐화구리를 함유하는 유기 용매이다. 이하 당해 용매계의 구성에 관하여 설명한다.

당해 유기 용매로서는, 할로겐화구리와의 산화 환원 반응에 의하여 생기는 귀금속 이온(금 이온 등)이 용해될 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 친수성의 유기 용매가 호적(好適)하고, 극성을 가지는 비프로톤성의 유기 용매인 것이 바람직하다. 그와 같은 비프로톤성의 극성 유기 용매의 예로서는, 디메틸술폭시드(DMSO), 디메틸포름아미드(DMF), 아세톤, 아세토니트릴, 테트라하이드로푸란(THF), 디메틸아세트아미드, 초산메틸, 초산에틸, 초산부틸, 초산프로필, 탄산프로필렌 등을 들 수 있다. 이것들의 2종 이상을 포함하는 혼합 용매로 할 수도 있다. 이것들 중에서도, DMSO가 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서 이용되는 할로겐화구리는, 플루오르화구리, 염화구리, 브롬화구리, 또는 요오드화구리이며, 각각 1가 또는 2가의 염일 수 있다. 바람직하게는, 브롬화구리(I)(CuBr) 또는 브롬화구리(II)(CuBr₂)이다. 회수 목적으로 하는 귀금속이 금 및 팔라듐인 경우에는, 이러한 브롬화구리가 호적하지만, 당해 귀금속과의 산화 환원 반응에 의하여 귀금속 이온을 생기게 할 수 있는 것이면 다른 금속염(염화철(FeCl₃) 등)을 이용할 수 있고, 또한, 금 및 팔라듐 이외의 귀금속을 회수의 목적으로 하는 경우에는, 보다 용해에 적절한 구리 이외의 금속염을 이용하는 것도 허용된다.

당해 할로겐화구리의 용매계에 있어서의 함유량은, 많을수록 귀금속의 용해량이 증대한다고 생각되지만, 전형적으로는, 50mmol/L 이상, 바람직하게는, 100mmol/L 이상, 보다 바람직하게는 200mmol/L 이상이다.

본 발명에 있어서 이용되는 용매계는, 한층 더 귀금속의 용해 속도 및 용해량을 증대시키는 목적으로, 호박산이미드 화합물, 또는 알칼리 금속의 할로겐화물을 보조적인 성분으로서 포함할 수 있다. 호박산이미드 화합물에는, 임의의 치환기를 가지는 호박산이미드(숙신이미드), 및 당해 기술 분야에 있어서 공지의 호박산이미드 유도체도 포함될 수 있다. 또한, 알칼리 금속의 할로겐화물은, 바람직하게는, 할로겐화나트륨 또는 할로겐화칼륨이다. 할로겐의 종류로서는, 용매 중에서 해리하여 상기 할로겐화구리와 같은 할로겐 음이온을 생기게 하는 것(즉, 브롬화구리의 경우는, 브롬화나트륨 또는 브롬화칼륨)인 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 할로겐화구리와의 조합의 관점으로부터는, 상기 할로겐화구리가 CuBr인 경우에는, 호박산이미드 화합물을 이용하는 것이 바람직하고, 할로겐화구리가 CuBr₂인 경우에는, 브롬화나트륨 또는 브롬화칼륨을 이용하는 것이 바람직하다. 이것들의 조합에 의하여, 용매계에 대한 귀금속의 용해가 촉진된다.

또한, 이러한 가일층의 성분의 용매계에 있어서의 함유량은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 브롬화구리의 용액 중의 농도의 0.5 ~ 10배, 바람직하게는 2 ~ 5배의 범위로 이용할 수 있다.

본 발명의 회수 방법에 있어서의 상기 공정 B)에 있어서 첨가되는 환원제는, 공정 A)에 있어서 용액 중에 용해된 귀금속 이온을 선택적으로 석출시켜 회수하기 위한 시약이다. 바람직하게는, 물, 아스코르빈산(L-아스코르빈산), 구연산나트륨 또는 수소화붕소나트륨(NaBH₄)이지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 당해 기술 분야에 있어서 주지의 환원제 중에서 적절한 것을 이것으로 바꾸어 이용할 수도 있다.

상기 공정 B)에 있어서의 환원제로서는, 물을 이용하는 것이 바람직하다. 물은, 상기 용매계의 유기 용매와 혼합되어도, 귀금속의 석출 후에 물의 분리를 행하거나, 혹은 당해 용액을 가열하여 물을 휘발시키는 등의 분리 수단에 의하여 용이하게 제거하는 것이 가능하기 때문에, 용매계를 재이용하는 것이 가능해진다. 분리에는, 유기 용매로부터 물을 제거하기 위한 당해 기술 분야에 있어서 주지의 수단(예를 들어, 증류 등)을 이용할 수 있다. 당해 물의 첨가량은, 귀금속을 석출하기 위하여 필요로 하는 양 및 용매계의 재이용을 위한 물 제거의 효율의 관점으로부터, 용매계 10mL에 대하여 2 ~ 40mL의 범위인 것이 바람직하고, 5 ~ 20mL가 보다 바람직하다. 또한, 당해 물의 pH는, 바람직하게는 4 이하, 보다 바람직하게는 3 이하, 가장 바람직하게는 1 정도이다. 당해 pH는, 황산이나 염산 등의 산을 첨가하는 것에 의하여 적의 조정할 수 있다. 이러한 pH의 범위로 하는 것에 의하여, 환원제로서 물을 이용하는 경우에, 구리나 그 외의 금속 등의 바람직하지 않은 석출량을 억제하여, 목적물인 금만을 효율적으로 석출할 수 있다.

따라서, 환원제로서 물을 이용하는 경우에는, 본 발명의 회수 방법은, 상기의 공정 (B)에 의하여 상기 귀금속을 석출시켜 회수한 후에, 용매계에 포함되는 물을 제거하고, 다시 상기 공정 (A)에 있어서 사용 가능한 용매계를 얻는 공정 (C)를 더 포함한다. 그리고, 당해 공정 (A) ~ (C)를 반복하는 것에 의하여, 용매계의 폐액을 억제한 회수 사이클을 실시할 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 한층 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것들에 의하여 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

1. 브롬화구리(II)를 포함하는 용매계에 의한 순금의 용해

브롬화구리(II)를 포함하는 DMSO 용액을 이용하여 순금의 용해 거동을 측정하였다. 또한, 이것에 브롬화칼륨 또는 브롬화나트륨을 추가하였을 경우의 효과에 관해서도 비교 검토를 행하였다.

실험 조건은 이하대로이다. 10ml의 DMSO에, 브롬화구리(II)(CuBr₂)를 223mg(1mmol) 및 446mg(2mmol)을 용해시킨 용매계를 이용하였다. 이것에, 브롬화칼륨 또는 브롬화나트륨을 각각 2mmol 포함하는 용매계를 작성하였다. 금의 세선(細線)(φ0.2mm) 약 235mg(1.2mmol)을 이용하였다. 용액 온도는 70℃로 하였다.

각 용매 조성에 있어서 얻어진, 순금의 용해량의 시간 의존성을 도 1에 나타낸다. 그 결과, 본 발명의 용매계에 의하여 금을 용해시킬 수 있고, 어느 용매 조성에 있어서도 6시간에 금의 용해량이 포화하는 것이 실증되었다. 금의 최대 용해량은, 이용하는 CuBr₂의 농도에 비례하여 증가하고, 거의 CuBr₂ 3몰에 대하여 1몰의 금을 용해할 수 있는 것을 알았다. 또한, 브롬화칼륨 및 브롬화나트륨의 첨가에 의하여, 금의 최대 용해량이, CuBr₂ 1몰에 대하여 1몰의 금까지 증가하는 것이 관측되었다. 이것은, 브롬화칼륨 및 브롬화나트륨의 첨가에 의하여 용액 중의 브롬화물 이온이 증대하고, 산화 환원 반응에 있어서 금 이온이 생성되기 쉬워졌기 때문이라고 생각된다.

여기서 이용한 CuBr₂는, 그것 자체는 물에 용해되기 쉽기는 하지만, 물을 용매로서 이용한 계에서는 금 등의 귀금속은 전혀 용해되지 않았다. 따라서, 상기의 결과는, CuBr₂와 비프로톤성 극성 유기 용매인 DMSO를 조합하여 이용하는 것에 의하여, 금 등의 귀금속을 효과적으로 용해시키는 것을 달성할 수 있는 것을 나타내는 것이다.

실시예 2

2. 브롬화구리(I)을 포함하는 용매계에 의한 순금의 용해

브롬화구리(I)을 포함하는 DMSO 용액을 이용하여 순금의 용해 거동을 측정하였다. 또한, 이것에 호박산이미드 0 ~ 20mmol을 추가하였을 경우의 효과에 관해서도 비교 검토를 행하였다. 그 이외는, 실시예 1과 동 조건이다.

10ml의 DMSO에 대하여 CuBr을 0.5mmol로 일정하게 하고, 호박산이미드를 0 ~ 20mmol로 변화시켰을 경우의 순금 용해량의 시간 의존성을 도 2에 나타낸다. 이 결과, CuBr뿐인 용액의 경우에는, 0.034mmol 부근에서 용해량이 포화하는 것에 대하여, 호박산이미드를 첨가하였을 경우에는 용해량이 약 4배로 증가하는 것이 확인되었다.

마찬가지로, CuBr을 2.5mmol로 일정하게 하고, 호박산이미드를 0 ~ 20mmol로 변화시켰을 경우의 순금 용해량의 시간 의존성을 도 3에 나타낸다. CuBr뿐인 용액의 경우에는, 0.3mmol 부근에서 용해량이 포화하는 것에 대하여, 호박산이미드를 첨가하였을 경우에는 용해량이 약 2배로 증가하는 것이 확인되었다.

또한, 호박산이미드를 10mmol로 일정하게 하고, CuBr을 0 ~ 2.0mmol로 변화시켰을 경우의 순금 용해량의 시간 의존성을 도 4에 나타낸다. 이 결과, 금의 용해량은, CuBr의 농도에도 의존하여 증가하는 것을 알았다. 호박산이미드의 존재 하에서는, CuBr이 4몰에 대하여 거의 1몰의 금의 용해량이 되는 관계성이 얻어졌다.

실시예 3

3. 브롬화구리(I)을 포함하는 용매계에 의한 팔라듐의 용해

브롬화구리(I)을 포함하는 DMSO 용액을 이용하여 팔라듐의 용해 거동을 측정하였다. 팔라듐의 세선(φ0.2mm) 약 235mg(2.2mmol)을 이용하였다. 용액 온도는 70℃로 하였다.

호박산이미드를 10mmol로 일정하게 하고, CuBr을 0.5 ~ 2.5mmol로 변화시켰을 경우의 팔라듐 용해량의 시간 의존성을 도 5에 나타낸다. 이 결과, 본 발명의 용매계에 의하여 팔라듐을 용해시키는 것이 실증되고, CuBr의 농도에 거의 비례하여, 팔라듐의 용해량이 증대하는 것을 알았다. CuBr이 2.5mmol에서는, 투입한 팔라듐의 약 90%가 용해되는 결과가 얻어졌다.

실시예 4

4. 용해 금속의 석출·회수

브롬화구리(I) 및 호박산이미드를 함유하는 DMSO 용액에 금을 용해시키고, 당해 용액에 환원제인 아스코르빈산을 첨가하여, 금을 석출시켜, 회수율을 산출하였다.

우선, 실시예 2와 마찬가지로, 여러 가지의 DMSO 용액을 조제하였다. 용액 조건은, DMSO 10ml에 대하여, CuBr을 0.5 ~ 20mmol, 호박산이미드를 10 및 20mmol로 한 시료 1 ~ 시료 4의 4종류를 이용하였다. 당해 용액에, 금의 세선(φ0.2mm) 약 235mg(1.2mmol)을 가하여, 70℃에서 24시간 후의 용해도를 표 1에 나타낸다.

상기의 금이 용해되어 있는 용매에, L-아스코르빈산(비타민 C)을 가하여, 금을 석출시킨 것을 여과하였다. 얻어진 석출물의 중량을 칭량하는 것과 함께, 석출물 중의 금 및 그 외의 성분의 중량을 ICP-AES법에 의하여 정량 분석을 행하여, 금의 석출량과 회수율을 구하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2로부터, 환원제인 L-아스코르빈산을 이용하는 것에 의하여, 거의 100%의 회수율이 얻어졌다. 이 결과는, 본 발명에 의하여, 간편한 조작으로, 또한 매우 높은 효율로 귀금속의 석출·회수가 가능한 것을 실증하는 것이다.

실시예 5

5. 물을 이용한 용해 금속의 석출·회수

다음으로, 브롬화구리(II) 및 브롬화칼륨을 함유하는 DMSO 용액에 금을 용해시키고, 당해 용액에 물을 첨가하여, 금을 석출시켜, 그 회수율을 산출하였다.

이용한 실험 조건은 이하대로이다. 10ml의 DMSO에, 브롬화구리(II)(CuBr₂)를 446mg(2mmol)을 용해시킨 용매계를 이용하였다. 이것에, 브롬화칼륨을 1mmol 포함하는 용매계를 작성하였다. 당해 용액에, 금의 세선(φ0.2mm) 약 235mg(1.2mmol)을 가하여, 70℃에서 24시간 용해시켰다. 그 후, 금을 용해시킨 용매계에, 물을 첨가하여, 금을 석출시킨 것을 여과하였다. 얻어진 석출물의 중량을 칭량하는 것과 함께, 석출물 중의 금 및 그 외의 성분의 중량을 ICP-AES법에 의하여 정량 분석을 행하여, 금의 석출량과 회수율을 구하였다. 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.

표 3에 나타내는 바와 같이, 금의 용해량은, 모든 샘플 모두 대체로 200mg이었다. 물을, 2ml 첨가하였을 뿐에서는 금의 석출량은 100mg 정도이고 회수율은 50% 정도이지만, 5ml 첨가하면 약 180mg의 금이 석출되고, 회수율은 90% 가깝게 되었다. 그 이상 첨가하는 물의 양을 늘려도, 금의 회수율은 80% 정도로 유지되었다. 덧붙여, SEM(주사형 전자 현미경)에 의하여 석출된 금 입자를 관찰한 결과, 물의 첨가량을 많게 하는 것에 따라서, 석출되는 금 입자의 입경이 작아지는 경향이 있는 것이 판명되었다. 따라서, 물을 첨가하는 것으로 금은 모두 석출되고는 있지만, 눈이 성긴 거름종이에 의한 여과에서는 회수되지 않는 입자가 존재하였기 때문에 회수율이 100%로는 되지 않았던 것이라고 추측된다.

표 3의 결과로부터, 물을 첨가하는 것에 의하여, 다른 환원제를 이용하는 일 없이, 고효율로 귀금속의 석출·회수가 가능한 것이 실증되었다.

Claims

할로겐화구리 및 비프로톤성의 극성 유기 용매를 포함하는 용매계에 귀금속을 용해시키는 공정 (A), 및, 상기 귀금속을 용해시킨 용매계에 환원제를 첨가하여, 당해 귀금속을 석출시키는 공정 (B)를 포함하고, 상기 용매계가 호박산이미드 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 귀금속의 회수 방법.
제1항에 있어서,
상기 할로겐화구리가, 브롬화구리(I) 또는 브롬화구리(II)로부터 선택되는, 귀금속의 회수 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 비프로톤성의 극성 유기 용매가, 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드, 아세톤, 아세토니트릴, 테트라하이드로푸란, 탄산프로필렌 또는 그것들의 혼합물로부터 선택되는, 귀금속의 회수 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 용매계가, 할로겐화나트륨 또는 할로겐화칼륨을 더 포함하는, 귀금속의 회수 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 환원제가, 물, 아스코르빈산, 구연산나트륨 또는 수소화붕소나트륨인, 귀금속의 회수 방법.
제5항에 있어서,
상기 환원제가 물이며; 상기 공정 (B)에 의하여 상기 귀금속을 석출시켜 회수한 후에, 상기 용매계에 포함되는 물을 제거하고, 다시 상기 공정 (A)에 있어서 사용 가능한 용매계를 얻는 공정 (C)를 더 포함하는, 귀금속의 회수 방법.
제5항에 있어서,
상기 환원제인 물의 pH가 4 이하인, 귀금속의 회수 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 귀금속이, 금, 팔라듐, 은, 또는 백금으로부터 선택되는, 귀금속의 회수 방법.
귀금속을 용해시켜 회수하기 위하여 이용되는, 할로겐화구리 및 비프로톤성의 극성 유기 용매를 포함하는 용매계로서, 호박산이미드 화합물을 더 포함하는, 용매계.
제9항에 있어서,
상기 할로겐화구리가, 브롬화구리(I) 또는 브롬화구리(II)로부터 선택되는, 용매계.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 비프로톤성의 극성 유기 용매가, 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드, 아세톤, 아세토니트릴, 테트라하이드로푸란, 탄산프로필렌 또는 그것들의 혼합물로부터 선택되는, 용매계.
제9항 또는 제10항에 있어서,
할로겐화나트륨 또는 할로겐화칼륨을 더 포함하는, 용매계.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 귀금속이, 금, 팔라듐, 은, 또는 백금으로부터 선택되는, 용매계.
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