KR20230057443A - 구리 용련 더스트의 납 회수 방법 - Google Patents
구리 용련 더스트의 납 회수 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230057443A KR20230057443A KR1020237010404A KR20237010404A KR20230057443A KR 20230057443 A KR20230057443 A KR 20230057443A KR 1020237010404 A KR1020237010404 A KR 1020237010404A KR 20237010404 A KR20237010404 A KR 20237010404A KR 20230057443 A KR20230057443 A KR 20230057443A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lead
- leaching
- copper
- dust
- copper smelting
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 97
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 89
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 79
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 125
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 description 19
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 11
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 11
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 9
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 8
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 5
- 229910000510 noble metal Chemical class 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical group [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L lead sulfate Chemical compound [PbH4+2].[O-]S([O-])(=O)=O PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical group O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 208000036829 Device dislocation Diseases 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- -1 zincate ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910000413 arsenic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002594 arsenic trioxide Drugs 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- KTTMEOWBIWLMSE-UHFFFAOYSA-N diarsenic trioxide Chemical compound O1[As](O2)O[As]3O[As]1O[As]2O3 KTTMEOWBIWLMSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/12—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic alkaline solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B13/00—Obtaining lead
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B13/00—Obtaining lead
- C22B13/04—Obtaining lead by wet processes
- C22B13/045—Recovery from waste materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
- C22B7/008—Wet processes by an alkaline or ammoniacal leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/02—Working-up flue dust
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
본 발명의 구리 용련 더스트의 납 회수 방법은, 구리 용련 더스트에 포함되는 납을 알칼리 용액에 의해 침출하는 알칼리 침출 공정과, 그 알칼리 침출의 침출 후액과 침출 잔사를 고액 분리하는 공정과, 분리한 상기 침출 후액에 산을 첨가하여 납을 침전화하는 중화 공정과, 납을 포함하는 전물을 고액 분리하여 회수하는 공정을 갖는다.
Description
본 발명은, 구리 용련 공정에서 발생하는 더스트 (연회 (煙灰)) 로부터 납을 회수하는 방법으로, 그 더스트에 포함되는 납을, 구리나 주석, 아연, 및 금은 등의 귀금속으로부터 분리하여 효율적으로 회수하는 방법에 관한 것이다.
본원은, 2020년 12월 23일에, 일본에 출원된 일본 특허출원 2020-213603호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
구리 용련 공정에서는, 예를 들어, 구리 정광 등의 원료를 용융시키고, 용체의 비중차를 이용하여 구리 매트와 슬래그로 분리하고, 그 슬래그를 발출하고, 구리 매트에 공기를 분사하여 조동 (粗銅) 을 제조한다. 조동은 정제로에서 환원되어 애노드로 주조되고, 전해 정제 등에 의해 전기 구리가 제조된다. 이와 같은 구리 제련에 있어서, 원료에 포함되는 납량이 증대되면, 구리 애노드의 납 농도가 증대되어 구리 전해 정제 공정에 악영향을 미친다. 이 악영향을 회피하려면 구리 용련 공정에 있어서 납을 제거할 것이 요구된다.
납은 휘발되기 쉬우므로 구리 용련 공정의 더스트 (연회) 에 농축된다. 그 더스트에는, 납 이외의 휘발성 금속 (주석, 아연 등) 이 포함되어 있고, 나아가 구리 및 귀금속이 포함되어 있으므로, 이 구리분 및 귀금속분을 회수하기 위해 용련 공정에서 발생한 더스트를 포집하여, 구리 용련로에 반복하고 있다. 포집한 더스트에 포함되는 납을 분리하면, 구리 제련 공정으로부터 납을 제거할 수 있다.
종래, 구리 용련 더스트 등의 처리 방법으로서, 구리 용련 더스트를 황산에 침지하여 구리를 침출하면, 납은 침출 잔사에 농축되어 납을 주성분으로 한 침출 잔사 (납 찌꺼기) 가 되는 것을 이용하여, 구리와 납을 분리하는 방법이 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 구리 용련 더스트를 희황산에 침지하여 구리, 아연, 비소를 침출하는 한편, 납이나 비스무트를 주체로 하는 잔사를 형성하는 처리 방법이 기재되어 있다.
또, 산화제를 첨가하여 황산 침출을 실시하는 것도 알려져 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2009-242850호에는, 납 찌꺼기를 슬러리화하여 공기와 함께 황산과 황산제2철을 첨가하고, 구리를 산화시켜 황산 침출함으로써 납과 구리를 분리하는 방법이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2 에는, 구리 용련 더스트를 pH 가 1.0 이상인 황산 산성 용액에 첨가하고, 3 가의 철 화합물을 첨가하여 산화시키면서, 더스트 중의 구리를 침출함으로써, 구리의 침출률을 높여, 침출 잔사 중의 납과 분리하는 방법이 기재되어 있다.
그러나, 구리 용련 더스트의 황산 침출에서는, 침출 잔사의 납 찌꺼기에는 소량의 구리가 혼재되고, 나아가 더스트 중의 주석이나 금, 은 등의 대부분이 납 찌꺼기에 포함되므로, 납 품위가 높은 납 회수물을 얻는 것이 어렵다는 문제가 있다. 또, 구리 외에 납 제련에 있어서의 여러 가지 불순물도 침출되지 않고 납 찌꺼기에 잔류하므로, 납 찌꺼기는 납 제련 원료로서 반드시 바람직하지는 않다는 문제도 있었다.
본 발명의 방법은, 종래 알려져 있는 구리 용련 더스트의 황산 침출에 있어서의 상기 문제를 해결한 것으로서, 구리 용련 더스트에 포함되는 납을, 구리나 주석, 아연, 및 금은 등의 귀금속으로부터 분리하여 효율적으로 회수하는 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 채용하고 있다.
〔1〕본 발명의 일 양태에 관련된 구리 용련 더스트의 납 회수 방법은, 구리 용련 더스트에 포함되는 납을 알칼리 용액에 의해 침출하는 알칼리 침출 공정과, 그 알칼리 침출의 침출 후액 (後液) 과 침출 잔사를 고액 분리하는 공정과, 분리한 상기 침출 후액에 산을 첨가하여 납을 침전화하는 중화 공정과, 납을 포함하는 전물 (澱物) 을 고액 분리하여 회수하는 공정을 갖는다.
〔2〕상기〔1〕에 기재된 구리 용련 더스트의 납 회수 방법의 상기 알칼리 침출 공정에 있어서 pH 13.0 이상의 액성하에서 납을 침출하고, 상기 중화 공정에 있어서 pH 12.5 이하의 알칼리 영역의 액성하에서 납을 침전화하는 것이 바람직하다.
〔3〕상기〔1〕또는〔2〕중 어느 하나에 기재된 구리 용련 더스트의 납 회수 방법에 있어서, 구리 용련 더스트를 물 또는 산에 의해 세정하고, 세정한 구리 용련 더스트의 알칼리 침출을 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법으로 얻어지는 납 회수물은, 황산 침출에 의해 얻어지는 납 찌꺼기와 비교하여, 납이 고농도이다. 구체적으로는, 예를 들어, 본 발명의 실시예 1 의 납 회수물의 납 농도는 62.0 ％ 이지만, 비교예 1 의 황산 침출에 의해 얻은 납 찌꺼기의 납 농도는 9.4 ％ 로, 본 발명의 방법에 의한 납 회수물의 납 품위는 현격히 높다.
본 발명의 세정 공정을 포함하는 방법에서는, 세정 공정에 있어서 더스트에 포함되는 구리분의 대부분이 제거되므로, 알칼리 침출의 부담이 경감됨과 함께, 세정 공정을 포함하지 않는 경우에 비해, 구리 농도가 낮고, 또한 납 농도가 높은 납 회수물이 얻어진다. 구체적으로는, 예를 들어, 세정 공정을 포함하지 않는 실시예 2 의 납 회수물의 납 농도는 38.5 ％ (납 이행률 34.7 ％), 구리 농도는 25.5 ％ (구리 이행률 9.0 ％) 이지만, 세정 공정을 포함하는 실시예 1 의 납 회수물의 납 농도는 62.0 ％ (납 이행률 49.5 ％), 구리 농도는 4.7 ％ (구리 이행률 1.5 ％) 로, 구리 농도가 대폭 저하되는 한편, 납 농도가 현격히 높아져 있다.
또, 본 발명의 납 회수 방법에 의하면, 주석 및 금은을 거의 포함하지 않는 납 회수물이 얻어지므로, 금은 등의 유가물의 로스가 현격히 적다.
도 1 은, 본 발명의 납 회수 방법의 일례를 나타내는 처리 플로이다.
도 2 는, 알칼리 용액의 pH 에 대한 납 농도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2 는, 알칼리 용액의 pH 에 대한 납 농도의 변화를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명을 적용한 실시형태에 관련된 구리 용련 더스트의 납 회수 방법에 대해, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 사용하는 도면은, 특징을 알기 쉽게 하기 위해, 편의상 특징이 되는 부분을 확대하여 나타내고 있는 경우가 있으며, 각 구성 요소의 치수 비율 등이 실제와 동일하다고는 할 수 없다. 또, 이하의 설명에 있어서 예시되는 재료, 치수 등은 일례로서, 본 발명은 그것들에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.
〔구체적인 설명〕
이하, 본 실시형태에 관련된 구리 용련 더스트의 납 회수 방법을 구체적으로 설명한다. 또한, 농도를 나타내는 단위 ％ 는 질량％ 를 의미하고 있다.
본 실시형태의 처리 방법은, 구리 용련 공정에서 발생한 더스트 (구리 용련 더스트라고 한다) 로부터 납을 분리 회수하는 방법이다. 구리 용련 더스트에는, 납과 함께 구리, 아연, 주석, 소량의 귀금속 등이 포함되어 있다. 본 실시형태의 처리 방법은, 구리 용련 더스트에 포함되는 납을, 구리, 주석, 아연, 금, 은 등으로부터 효율적으로 분리하여 회수하는 방법이다.
본 실시형태의 납 회수 방법은, 구체적으로는, 구리 용련 더스트에 포함되는 납을 알칼리 용액에 의해 침출하는 알칼리 침출 공정과, 그 알칼리 침출의 침출 후액과 침출 잔사를 고액 분리하는 공정과, 분리한 상기 침출 후액에 산을 첨가하여 납을 침전화하는 중화 공정과, 납을 포함하는 전물을 고액 분리하여 회수하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 구리 용련 더스트의 납 회수 방법이다.
또, 본 실시형태의 상기 납 회수 방법에서는, 상기 알칼리 침출 공정에 앞서, 구리 용련 더스트를 물 또는 산에 의해 세정하는 세정 공정을 마련해도 되고, 그 세정에 의해 얻어진 구리 용련 더스트 (세정 더스트라고 한다) 에 대해 알칼리 침출을 실시하는 것이 보다 바람직하다. 본 실시형태의 납 회수 방법의 처리 플로의 일례를 도 1 에 나타낸다.
〔세정 공정〕
구리 용련 더스트를 물 또는 산에 의해 세정한다. 이 세정에 의해 구리 용련 더스트에 포함되는 가용성의 구리 화합물이 씻어내어진다. 예를 들어, 구리 용련 더스트에 포함되는 구리의 대부분은 황산구리이며, 이 황산구리가 물에 용출되어 구리분이 제거된다. 또한, 황산구리 등의 용출에 의해 구리 용련 더스트의 슬러리는 약산성이 되므로, 세정에는 물을 대신하여 산을 사용해도 된다.
알칼리 침출에 앞선 세정 공정에 의해, 그 더스트에 포함되는 구리분의 대부분이 계 외로 제거되고, 또, 구리 용련 더스트에 포함되는 아연의 대부분이 세정 제거되므로, 알칼리 침출에 드는 약제 비용을 경감시킬 수 있다. 또한, 구리 용련 더스트에 포함되는 구리 이외의 납이나 주석 등은, 산화물이나 황산염이며, 이들은 거의 세정되지 않고 세정 더스트에 남는다.
세정 후, 그 슬러리를 고액 분리하여 세정 더스트를 회수하고, 세정 후액을 계 외로 보낸다. 그 세정 후액에는 구리 용련 더스트의 구리분의 대부분이 포함되어 있으므로, 구리 회수 원료로서 이용할 수 있다. 회수한 세정 더스트는 알칼리 침출 공정에 보내진다.
〔알칼리 침출 공정〕
세정 더스트를 알칼리 용액에 첨가하여 슬러리로 하고, 그 세정 더스트에 포함되는 납을 알칼리 침출한다. 그 알칼리 용액으로는, 수산화나트륨 용액, 수산화칼륨 용액 등의 일반적인 알칼리 용액을 사용할 수 있다.
세정 더스트에 포함되는 납분은, 주로 황산납 (PbSO4) 및 산화납 (PbO) 이다. 황산납은, 예를 들어, 다음 식 [1] 과 같이 수산화나트륨과 반응하여 아연산 이온 등을 생성하여 용출된다. 산화납도 동일하게 용출되지만, 황산납과 비교하여 산화납 쪽이 안정적이므로, 용해도를 초과한 납은 산화납으로서 침전된다.
PbSO4 ＋ 2NaOH → HPbO2 - ＋ Na2SO4 ＋ H+ [1]
알칼리 용액 중의 납의 용해도는 pH 에 의해 변화한다. pH 에 대한 액 중의 납 농도의 변화를 도 2 에 나타낸다. 도 2 의 그래프에 나타내는 바와 같이, pH 가 13.0 일 때의 납 농도는 2 g/L 이고, pH 의 상승에 비례하여 액 중의 납 농도가 높아진다. 예를 들어, pH 가 13.5 일 때의 납 농도는 6 g/L 에 가까워져, pH 가 13.0 일 때의 납 농도의 약 3 배 가까이 된다. 따라서, 납을 알칼리 침출하려면, 알칼리 용액의 pH 는 13.0 이상인 것이 바람직하고, 13.5 이상인 것이 보다 바람직하다.
한편, 세정 더스트에 포함되는 주석의 대부분은 산화주석 (SnO2) 이고, 또 세정 더스트에는 황화구리 (CuS) 등이 약간 잔류하고 있지만, 이들 산화주석이나 황화구리는 알칼리 용액에 거의 용해되지 않는다. 또, 세정 더스트에 약간 포함되는 금은 등의 귀금속도 용해되지 않으므로, 이 알칼리 침출에서는 납이 선택적으로 침출된다.
〔고액 분리〕
알칼리 침출 후에 침출 후액과 침출 잔사를 고액 분리한다. 회수한 침출 후액에는 납이 포함되어 있으므로, 납을 회수하는 중화 공정에 보내진다. 한편, 침출 잔사에는, 알칼리 침출하기 어려운 산화주석, 소량의 구리분, 미량의 귀금속이 포함되어 있으므로, 이 침출 잔사는 예를 들어 구리 용련 공정 등에 반복하여 원료로서 첨가하여 재이용할 수 있다.
〔중화 공정〕
도 2 에 나타내는 바와 같이, 액 중의 납 농도는 pH 의 저하와 함께 감소하고, pH 가 12.5 일 때에는 납 농도가 실질적으로 제로이다. 알칼리 침출된 납 (Pb2+) 은 pH 가 13 이상인 범위에서는, 예를 들어, 식 [1] 에 나타내는 바와 같이, HPbO2- 의 상태로 용해되어 있지만, pH 가 12.5 이하인 범위에서는 산화납 (PbO) 의 침전을 발생시킨다. 그래서, 침출 후액에 포함되는 납을 회수하기 위해, 그 침출 후액에 산을 첨가하여 pH 가 12.5 이하인 알칼리 영역이 되도록 중화시킨다. 여기서, 원료의 구리 용련 더스트에 비소가 포함되어 있었을 경우, 알칼리 침출액에 비소가 이행되는 경우가 있다. 그 경우, pH 를 지나치게 내리면 비소의 산화물 (As2O3) 이 침전되어, 납 회수물의 품위를 저하시키는 경우가 있으므로 바람직하지 않다. 그 때문에 중화 후의 액의 pH 는, 알칼리 영역인 것이 바람직하다. 구체적으로는 pH 10.0 이상, pH 12.5 이하가 바람직하고, pH 가 11.5 이상, pH 12.5 이하가 보다 바람직하다. 중화에 사용하는 산은 황산, 염산, 질산 등의 일반적인 산이면 된다.
〔회수 공정〕
중화 처리 후에 고액 분리하여 납을 포함하는 전물을 회수한다. 이 회수한 납 함유물 (납 회수물이라고 한다) 은, 세정 더스트의 알칼리 침출에 있어서 납이 선택적으로 침출되므로, 침출 후액에 포함되는 납 이외의 불순물이 적으며, 따라서 납 품위가 높은 납 회수물을 얻을 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명의 효과를 보다 분명한 것으로 한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 나타낸다. 액 및 찌꺼기 (전물) 중의 금속 농도는 ICP-AES 에 의해 측정하였다. 사용한 구리 용련 더스트에 포함되는 금속 등의 농도를 표 1 에 나타낸다. 이들 금속 등의 이행률을 다음 식 [2] 에 의해 구하였다.
이행률 (％) ＝ [회수물 중의 금속량]/[더스트 중의 금속량] × 100…[2]
〔실시예 1〕
구리 용련 더스트 300 g 을 물 1 L 에 용해시키고 30 분 교반하여, 물 슬러리로 하였다. 이것을 흡인 여과 장치에 의해 고액 분리하고, 세정 후 잔사 (세정 더스트) 와 세정 후액을 얻었다. 이 세정 더스트를 3 N (3 mol/L) 의 NaOH 용액 1 L 에 용해시켜 알칼리 슬러리로 하고, pH 를 14 이상으로 조정하고, 30 분간 알칼리 침출을 실시하였다. 침출 후, 그 알칼리 슬러리를 흡인 여과 장치에 의해 고액 분리하여, 침출 후액과 침출 잔사를 얻었다. 분리한 침출 후액에 황산을 첨가하여 중화시키고, pH 를 12.5 로 조정하여 산화납을 침전시켰다. 그 후, 흡인 여과 장치에 의해 산화납 전물과 중화 후액을 고액 분리하고, 회수한 산화납 전물을 105 ℃ 에서 12 시간 건조시켜 납 회수물을 얻었다.
물 세정의 세정 후액, 알칼리 침출의 침출 잔사, 중화 처리의 중화 후액에 대해, 이들에 포함되는 금속 등의 이행률을 표 2 에 나타낸다. 또, 납 회수물의 금속 등의 농도 및 이행률을 표 3 에 나타낸다.
표 3 에 나타내는 바와 같이, 납 회수물의 납 농도는 60 ％ 이상이고, 주석이나 금은 등이 거의 포함되어 있지 않은 납 품위가 높은 납 회수물이었다. 또, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 금은은 알칼리 침출의 침출 잔사에 전체량이 이행되어, 납 회수물에는 실질적으로 포함되어 있지 않으므로, 납 회수물에 의한 금은 등의 로스를 최소한으로 억제할 수 있었다. 또한, 상기 더스트에 포함되는 구리는, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 물 세정에 의해 80 ％ 이상이 씻어내어지므로, 구리 농도가 낮은 납 회수물을 얻을 수 있었다.
〔실시예 2〕
실시예 1 과 동일한 구리 용련 더스트 300 g 을 3 N 의 NaOH 용액 1 L 에 용해시켜 알칼리 슬러리로 하고, pH 를 14 로 조정하고, 30 분간 알칼리 침출을 실시하였다. 침출 후, 그 알칼리 슬러리를 흡인 여과 장치에 의해 고액 분리하여, 침출 후액과 침출 잔사를 얻었다. 분리한 침출 후액에 황산을 첨가하여 중화시키고, pH 를 12.5 로 조정하여 산화납을 침전시켰다. 그 후, 흡인 여과 장치에 의해 산화납 전물과 중화 후액을 고액 분리하고, 회수한 산화납 전물을 105 ℃ 에서 12 시간 건조시켜 납 회수물을 얻었다.
알칼리 침출의 침출 잔사, 중화 처리의 후액에 대해, 이들에 포함되는 금속 등의 이행률을 표 4 에 나타낸다. 또, 납 회수물의 금속 등의 농도 및 이행률을 표 5 에 나타낸다. 표 5 에 나타내는 바와 같이, 납 농도가 38.5 ％ 이고, 주석 농도가 낮고, 금은 등이 거의 포함되어 있지 않은 납 회수물이 얻어졌다. 본 예의 납 품위는 실시예 1 보다 낮지만, 이것은 알칼리 침출에 의해 납과 함께 구리가 용출되어 테트라하이드록시구리산 이온〔Cu(OH)4 2-〕을 형성하고, 이 때문에 수산기가 소비되어 pH 가 저하되고, 납의 침출률이 저하됐기 때문인 것으로 생각된다.
또, 본 예의 납 회수물의 구리 농도는 실시예 1 보다 높지만, 이것은 본 예에서는 물 세정을 실시하지 않으므로 구리가 세정 제거되지 않고 잔류하고, 이 구리가 알칼리 침출되어 납 전물에 혼입되기 때문인 것으로 생각된다. 이 실시예 1 과 본 예 (실시예 2) 의 비교로부터, 알칼리 침출에 앞선 물 세정은 구리분의 제거에 유효한 것이 확인되었다.
〔비교예 1 : 황산 침출〕
실시예 1 과 동일한 구리 용련 더스트 300 g 을 농도 200 g/L 의 황산 1 L 에 용해시켜 황산 슬러리로 하고, 30 분간 황산 침출을 실시하였다. 침출 후, 그 황산 슬러리를 흡인 여과 장치에 의해 고액 분리하여, 침출 잔사 (납 찌꺼기) 와 침출 후액을 얻었다. 이 침출 잔사를 105 ℃ 에서 12 시간 건조시켜 납 회수물을 얻었다. 이 납 회수물의 금속 등의 농도 및 이행률을 표 6 에 나타낸다. 또 침출 후액에 대한 금속 등의 이행률을 표 6 에 나타낸다.
표 6 에 나타내는 바와 같이, 납 회수물의 납 농도는 9.4 ％ 로, 실시예 1, 2 에 비해 납 농도가 대폭 저하되어 있다. 또, 본 비교예의 납 회수물은 구리 농도가 낮지만, 납 농도에 대한 구리 농도의 비 (Cu/Pb) 에 대해 보면, 실시예 1 의 구리납비 (Cu/Pb) 는 약 0.076 인 반면, 본 비교예의 구리납비 (Cu/Pb) 는 약 0.276 으로, 실시예 1 보다 현격히 증가되어 있다. 또, 본 비교예의 주석 농도는 약 10 ％ 로, 납 원료로는 바람직하지 않다. 또한, 본 비교예에서는 더스트에 포함되는 납의 전체량이 납 회수물에 이행됐지만, 구리의 11 ％, 금과 은의 거의 전체량이 납 회수물에 이행되어 있어, 유가물의 로스가 매우 큰 것을 알 수 있다.
Claims (3)
- 구리 용련 더스트에 포함되는 납을 알칼리 용액에 의해 침출하는 알칼리 침출 공정과,
그 알칼리 침출의 침출 후액과 침출 잔사를 고액 분리하는 공정과, 분리한 상기 침출 후액에 산을 첨가하여 납을 침전화하는 중화 공정과,
납을 포함하는 전물을 고액 분리하여 회수하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 구리 용련 더스트의 납 회수 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 알칼리 침출 공정에 있어서 pH 13.0 이상의 액성하에서 납을 침출하고, 상기 중화 공정에 있어서 pH 12.5 이하의 알칼리 영역의 액성하에서 납을 침전화하는 구리 용련 더스트의 납 회수 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
구리 용련 더스트를 물 또는 산에 의해 세정하고, 세정한 구리 용련 더스트의 알칼리 침출을 실시하는 구리 용련 더스트의 납 회수 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2020-213603 | 2020-12-23 | ||
| JP2020213603A JP2022099671A (ja) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 銅熔錬ダストの鉛回収方法 |
| PCT/JP2021/014981 WO2022137585A1 (ja) | 2020-12-23 | 2021-04-09 | 銅熔錬ダストの鉛回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230057443A true KR20230057443A (ko) | 2023-04-28 |
Family
ID=82159328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237010404A KR20230057443A (ko) | 2020-12-23 | 2021-04-09 | 구리 용련 더스트의 납 회수 방법 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240076759A1 (ko) |
| EP (1) | EP4269634A1 (ko) |
| JP (1) | JP2022099671A (ko) |
| KR (1) | KR20230057443A (ko) |
| CN (1) | CN116648518A (ko) |
| CA (1) | CA3205590A1 (ko) |
| WO (1) | WO2022137585A1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59162233A (ja) | 1983-03-08 | 1984-09-13 | Nippon Mining Co Ltd | 銅製錬煙灰湿式処理法 |
| JP2009242850A (ja) | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 鉛滓の硫酸浸出方法 |
| JP2013237920A (ja) | 2012-05-17 | 2013-11-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅製錬煙灰の処理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5161425A (en) * | 1974-11-26 | 1976-05-28 | Oote Kinzoku Kk | Do namarisonotao ganjusuru doseirenshonadono enbaino shoriho |
| JP2003181413A (ja) * | 2001-12-21 | 2003-07-02 | Dowa Mining Co Ltd | 飛灰の処理方法 |
-
2020
- 2020-12-23 JP JP2020213603A patent/JP2022099671A/ja active Pending
-
2021
- 2021-04-09 KR KR1020237010404A patent/KR20230057443A/ko unknown
- 2021-04-09 EP EP21909747.4A patent/EP4269634A1/en active Pending
- 2021-04-09 CN CN202180086262.2A patent/CN116648518A/zh active Pending
- 2021-04-09 CA CA3205590A patent/CA3205590A1/en active Pending
- 2021-04-09 US US18/268,451 patent/US20240076759A1/en active Pending
- 2021-04-09 WO PCT/JP2021/014981 patent/WO2022137585A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59162233A (ja) | 1983-03-08 | 1984-09-13 | Nippon Mining Co Ltd | 銅製錬煙灰湿式処理法 |
| JP2009242850A (ja) | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 鉛滓の硫酸浸出方法 |
| JP2013237920A (ja) | 2012-05-17 | 2013-11-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅製錬煙灰の処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3205590A1 (en) | 2022-06-30 |
| EP4269634A1 (en) | 2023-11-01 |
| CN116648518A (zh) | 2023-08-25 |
| JP2022099671A (ja) | 2022-07-05 |
| WO2022137585A1 (ja) | 2022-06-30 |
| US20240076759A1 (en) | 2024-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3616314B2 (ja) | 銅電解殿物の処理方法 | |
| NO158106B (no) | Fremgangsmaate for behandling av en vandig opploesning inneholdende edelmetaller og uoenskede elementer. | |
| CN103966450A (zh) | 一种铜阳极泥的全湿法预处理方法 | |
| WO2010121318A1 (en) | Method for processing precious metal source materials | |
| CN106544513A (zh) | 一种火法炼铜白烟尘有价金属回收的方法 | |
| CA2949916A1 (en) | Hydrometallurgical treatment of anode sludge | |
| JP6810887B2 (ja) | セレン、テルル、および白金族元素の分離回収方法 | |
| CN101994013A (zh) | 一种铜浮渣的冶炼方法 | |
| JP2019173107A (ja) | テルルの回収方法 | |
| WO2003080879A1 (en) | Process for the recovery of gold and silver from used refractory bricks | |
| CN108411109B (zh) | 一种含碲金精矿的金碲分离提取工艺 | |
| KR20230057443A (ko) | 구리 용련 더스트의 납 회수 방법 | |
| JP5188768B2 (ja) | 錫の回収方法 | |
| JP7247050B2 (ja) | セレノ硫酸溶液の処理方法 | |
| JP2022130015A (ja) | 錫の回収方法 | |
| JP3548097B2 (ja) | 酸化第一銅及びビスマスを含む処理対象物から銅等とビスマスとの分離回収方法 | |
| JP2001279344A (ja) | 錫の回収方法 | |
| JP2003105456A (ja) | 銀の製造方法 | |
| JP7247049B2 (ja) | セレノ硫酸溶液の処理方法 | |
| JP3407600B2 (ja) | 銀の抽出回収方法 | |
| CN113337724A (zh) | 一种碲化亚铜渣同步分离提取稀散元素碲和金属铜的方法 | |
| JP2019189891A (ja) | セレンとテルルを含有する混合物からセレン及びテルルを分離する方法 | |
| JP2006083457A (ja) | 亜鉛浸出残渣等の処理方法 | |
| JP2017133084A (ja) | 金銀滓の処理方法 | |
| KR101453151B1 (ko) | 비소 함유 용액으로부터의 주석의 회수 방법 |