JP5848571B2 - Electrolytic recovery device - Google Patents
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Description
本発明は、有価金属を含む液からの有価金属の回収方法及び電解回収装置に関する。 The present invention relates to a method for recovering valuable metals from a liquid containing valuable metals and an electrolytic recovery apparatus.
従来より、メッキ液、メッキ剥離液等のシアン含有液の処理方法としては、例えば、次亜塩素酸等の酸化剤を添加してシアンを分解するシアン分解法が知られている。このシアン含有液中には、通常、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、白金、レアメタル等の有価金属が含まれているので、例えば、水素化ホウ素ナトリウム（ＳＢＨ）、ホルマリン等の還元剤を添加して有価金属を粉体状に析出させて、固液分離により回収している。また、剥離剤を含まないメッキ液では、有価金属を電気分解法により回収している。しかし、この電気分解法は、酸化剤の添加量の制御が難しくバッチ処理となるため、酸化剤の添加量が過剰となりコストアップを招いてしまう。また、有価金属の回収率にバラツキが生じて不安定になるという問題がある。 Conventionally, as a method for treating a cyan-containing solution such as a plating solution or a plating stripping solution, for example, a cyan decomposition method in which an oxidizing agent such as hypochlorous acid is added to decompose cyan is known. Since the cyan-containing liquid usually contains valuable metals such as Au, Ag, Cu, platinum, and rare metals, for example, a reducing agent such as sodium borohydride (SBH) or formalin is added to the cyan-containing liquid. Metal is deposited in powder form and recovered by solid-liquid separation. Further, in a plating solution that does not contain a release agent, valuable metals are recovered by electrolysis. However, since this electrolysis method is difficult to control the amount of oxidant added, and batch processing is performed, the amount of oxidant added becomes excessive and the cost is increased. In addition, there is a problem that the recovery rate of valuable metals varies and becomes unstable.
一方、剥離剤を含むメッキ液は、電気分解法では処理することが困難であり、シアン分解法で処理されている。これは、電気分解法では、陽極の電流密度を高くする必要があるが、陽極の電流密度を２００Ａ／ｍ２以上にすると、陽極材料であるステンレス（ＳＵＳ）材が溶出してしまうからである。このため、剥離剤を含むメッキ液中の有価金属の回収方法においては、シアンを分解する工程が必要となり、手間がかかりコストアップを招く原因となっている。 On the other hand, a plating solution containing a release agent is difficult to process by electrolysis, and is processed by cyan decomposition. This is because in the electrolysis method, it is necessary to increase the current density of the anode, but if the current density of the anode is set to 200 A / m 2 or more, a stainless steel (SUS) material as an anode material is eluted. . For this reason, in the method for recovering valuable metals in the plating solution containing the release agent, a step of decomposing cyan is required, which is troublesome and causes an increase in cost.
このように、メッキ液、メッキ剥離液等のシアン含有液から金等の有価金属を低コストで効率良く、回収する方法の開発が望まれている。
そこで、本願出願人は、先に、図１に示すような、有価金属を含むシアン含有液を収容した電解槽３の中に、不溶性材質からなる陽極５及び円盤状の陰極６を配置し、回転用モーター７により円盤状の陰極６を所定の回転数で回転させながら電気分解を行い、円盤状の陰極６上に有価金属を析出させる回収装置１０を提案している（特許文献１参照）。図１中４は整流器である。この提案によれば、電気分解処理が困難とされたシアン含有液から有価金属を回収できると共に、シアン自体を薬品の添加なしに分解でき、有価金属の回収率を向上させて、処理コストの低減を図ることができる。
しかし、この提案では、円盤状の陰極に対する電流密度が高いため有価金属が粉状に析出しやすく、また円盤状の陰極の回転数が大きいため、粉状に析出した有価金属が円盤状の陰極から脱落し易くなり、有価金属の回収率が低下してしまうという問題がある。
Thus, development of a method for recovering valuable metals such as gold from a cyan-containing solution such as a plating solution and a plating stripping solution at low cost and efficiently is desired.
Therefore, the applicant of the present application first arranges the anode 5 and the disc-shaped cathode 6 made of an insoluble material in the electrolytic cell 3 containing a cyan-containing liquid containing valuable metals as shown in FIG. A recovery device 10 is proposed in which electrolysis is performed while rotating a disk-shaped cathode 6 at a predetermined rotational speed by a rotating motor 7 to deposit valuable metals on the disk-shaped cathode 6 (see Patent Document 1). . In FIG. 1, 4 is a rectifier. According to this proposal, valuable metals can be recovered from cyan-containing liquids that are difficult to electrolyze, and cyan itself can be decomposed without the addition of chemicals, improving the recovery rate of valuable metals and reducing processing costs. Can be achieved.
However, in this proposal, since the current density with respect to the disk-shaped cathode is high, the valuable metal is likely to be precipitated in powder form, and since the rotation speed of the disk-shaped cathode is large, the valuable metal deposited in the powder form is There is a problem that the recovery rate of valuable metals decreases.
したがって、有価金属を含む液から金等の有価金属を低コストで効率良く、しかも高い回収率で回収することができる有価金属を含む液からの有価金属の回収方法及び電解回収装置の提供が望まれているのが現状である。 Therefore, it is desirable to provide a method for recovering valuable metals from a liquid containing valuable metals and an electrolytic recovery device that can recover valuable metals such as gold from liquids containing valuable metals efficiently at a low cost and at a high recovery rate. The current situation is rare.
本発明は、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、有価金属を含む液から金等の有価金属を低コストで効率良く、しかも高い回収率で回収することができる有価金属を含む液からの有価金属の回収方法及び電解回収装置を提供することを目的とする。 This invention makes it a subject to achieve the following objectives. That is, the present invention relates to a method for recovering a valuable metal from a liquid containing a valuable metal and an electrolytic recovery apparatus capable of recovering the valuable metal such as gold from the liquid containing the valuable metal efficiently at a low cost and at a high recovery rate. The purpose is to provide.
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 陽極、及び円筒状の陰極を有し、有価金属を含む液を収容した電解槽内で、前記円筒状の陰極を回転させながら電解回収を行い、前記円筒状の陰極表面に有価金属を析出させることを特徴とする有価金属を含む液からの有価金属の回収方法である。
該＜１＞に記載の有価金属を含む液からの有価金属の回収方法においては、不溶性材質からなる陽極、及び円筒状の陰極を有し、有価金属を含む液を収容した電解槽内で、前記円筒状の陰極を回転させながら電解採取等の電解回収を行うことにより、前記円筒状の陰極表面に有価金属を効率よく析出させることができ、有価金属を含む液から金等の有価金属を低コストで効率良く、しかも高い回収率で回収することができる。
＜２＞ 有価金属が金であって、有価金属を含む液が金含有シアン溶液である前記＜１＞に記載の有価金属を含む液からの有価金属の回収方法である。
＜３＞ 円筒状の陰極の回転数が５０ｒｐｍ〜１００ｒｐｍである前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の有価金属を含む液からの有価金属の回収方法である。
＜４＞ 有価金属を含む液から有価金属を電解回収する電解回収装置であって、
筒状の陰極と、
前記筒状の陰極を回転させる駆動手段と、
を有してなり、
前記筒状の陰極が、回転方向における周側壁面に多数の貫通孔を有すること特徴とする電解回収装置である。
該＜４＞に記載の電解回収装置においては、筒状の陰極と、前記筒状の陰極を回転させる駆動手段とを有している。前記筒状の陰極は、回転方向における周側壁面に多数の貫通孔を有している。前記電解回収装置は、前記駆動手段の作動により前記筒状の陰極を回転させながら電解採取等の電解回収を行い、前記筒状の陰極表面に有価金属を析出させることにより、有価金属を含む液から金等の有価金属を低コストで効率良く、しかも高い回収率で回収することができる。
＜５＞ 筒状の陰極が円筒状であり、周側壁面の周回方向に多数の貫通孔を有する前記＜４＞に記載の電解回収装置である。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> In an electrolytic cell having an anode and a cylindrical cathode and containing a liquid containing valuable metal, electrolytic recovery is performed while rotating the cylindrical cathode, and the valuable metal is placed on the surface of the cylindrical cathode. Is a method for recovering valuable metals from a liquid containing valuable metals.
In the method for recovering valuable metals from the liquid containing valuable metals according to <1>, in an electrolytic cell having an anode made of an insoluble material and a cylindrical cathode and containing the liquid containing valuable metals, By performing electrolytic recovery such as electrowinning while rotating the cylindrical cathode, valuable metals can be efficiently deposited on the surface of the cylindrical cathode, and valuable metals such as gold can be removed from the liquid containing the valuable metals. It can be efficiently recovered at a low cost and at a high recovery rate.
<2> The method for recovering a valuable metal from a liquid containing a valuable metal according to <1>, wherein the valuable metal is gold and the liquid containing the valuable metal is a gold-containing cyan solution.
<3> The method for recovering a valuable metal from a liquid containing the valuable metal according to any one of <1> to <2>, wherein the number of revolutions of the cylindrical cathode is 50 rpm to 100 rpm.
<4> An electrolytic recovery apparatus for electrolytically recovering valuable metals from a liquid containing valuable metals,
A cylindrical cathode;
Driving means for rotating the cylindrical cathode;
Having
In the electrolytic recovery apparatus, the cylindrical cathode has a large number of through holes on a peripheral side wall surface in a rotation direction.
The electrolytic recovery apparatus according to <4> includes a cylindrical cathode and a driving unit that rotates the cylindrical cathode. The cylindrical cathode has a large number of through holes on the peripheral side wall surface in the rotation direction. The electrolytic recovery device performs electrolytic recovery such as electrowinning while rotating the cylindrical cathode by the operation of the driving means, and deposits valuable metal on the surface of the cylindrical cathode, thereby liquid containing valuable metal. Therefore, valuable metals such as gold can be recovered efficiently at a low cost and at a high recovery rate.
<5> The electrolytic recovery apparatus according to <4>, wherein the cylindrical cathode is cylindrical and has a large number of through holes in a circumferential direction of the peripheral side wall surface.
本発明によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、有価金属を含む液から金等の有価金属を低コストで効率良く、しかも高い回収率で回収することができる有価金属を含む液からの有価金属の回収方法及び電解回収装置を提供することができる。 According to the present invention, the conventional problems can be solved, the object can be achieved, and valuable metals such as gold can be efficiently recovered at low cost from a liquid containing valuable metals at a high recovery rate. It is possible to provide a method for recovering valuable metals from a liquid containing valuable metals and an electrolytic recovery apparatus.
（有価金属を含む液からの有価金属の回収方法及び電解回収装置）
本発明の有価金属を含む液からの有価金属の回収方法は、陽極、及び筒状の陰極としての円筒状の陰極を有し、有価金属を含む液を収容した電解槽内で、前記円筒状の陰極を回転させながら電解採取等の電解回収を行い、前記円筒状の陰極表面に有価金属を析出させることを特徴とする。
本発明の電解回収装置は、筒状の陰極と、駆動手段とを有してなり、電解槽、陽極、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
以下、有価金属を含む液からの有価金属の回収方法及び電解回収装置について、詳細に説明する。
(Recovery method and electrolytic recovery device for valuable metals from liquids containing valuable metals)
The method for recovering a valuable metal from a liquid containing a valuable metal according to the present invention includes a cylindrical cathode as an anode and a cylindrical cathode, and the cylindrical shape in an electrolytic cell containing the liquid containing the valuable metal. Electrolytic recovery such as electrowinning is performed while rotating the cathode, and valuable metals are deposited on the surface of the cylindrical cathode.
The electrolytic recovery apparatus of the present invention includes a cylindrical cathode and a driving unit, and includes an electrolytic cell, an anode, and other members as necessary.
Hereinafter, a method for recovering valuable metals from a liquid containing valuable metals and an electrolytic recovery apparatus will be described in detail.
＜電解槽＞
前記電解槽としては、陽極及び筒状の陰極を有し、有価金属を含む液を収容し、電解採取、電解精製等の電解により金属を析出し、回収する電解回収を行うことができるものであれば、大きさ、形状、構造、材質等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電解槽の材質としては、例えば、ステンレススチール、アルミニウム、鉄などが挙げられる。前記電解槽の形状及び大きさ（容量）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、通常用いられる程度の形状が好ましい。
前記電解槽の高さ方向上部には排出口が設けられており、電解槽からオーバーフローした有価金属を含む液は経路を通して循環槽へ送液されるように構成されていることが好ましい。
前記循環槽と前記電解槽は、経路で接続されており、経路の途中には循環ポンプと弁が設けられている。電解槽の高さ方向下部には水溶液を供給するための供給口が設けられており、この供給口に経路が接続されている。循環槽内の有価金属を含む液は、ポンプを動作させることによって電解槽へ供給することができ、電解槽内を下から上方向に移動するように構成されていることが好ましい。
<Electrolytic cell>
The electrolytic cell has an anode and a cylindrical cathode, contains a liquid containing valuable metals, and can perform electrolytic recovery for depositing and recovering metal by electrolysis such as electrowinning and electrolytic purification. If there are, there is no restriction | limiting in particular about a magnitude | size, a shape, a structure, a material, etc., According to the objective, it can select suitably.
Examples of the material of the electrolytic cell include stainless steel, aluminum, and iron. There is no restriction | limiting in particular as a shape and magnitude | size (capacity | capacitance) of the said electrolytic vessel, According to the objective, it can select suitably, The shape of the grade normally used is preferable.
It is preferable that a discharge port is provided at an upper portion in the height direction of the electrolytic cell, and that a liquid containing valuable metal overflowing from the electrolytic cell is sent to the circulation tank through a path.
The circulation tank and the electrolytic cell are connected by a path, and a circulation pump and a valve are provided in the middle of the path. A supply port for supplying an aqueous solution is provided in the lower part of the electrolytic cell in the height direction, and a path is connected to the supply port. The liquid containing the valuable metal in the circulation tank can be supplied to the electrolytic cell by operating the pump, and is preferably configured to move from below to above in the electrolytic cell.
＜有価金属を含む液＞
前記有価金属を含む液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有価金属及びシアンを含有するメッキ液、有価金属及びシアンを含有するメッキ剥離液、メッキ廃液、メッキ品を洗浄した液などが挙げられる。
前記有価金属としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金族元素などが挙げられる。これらの中でも、金が特に好ましい。
前記有価金属を含む液における有価金属の濃度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｍｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌが好ましい。
<Liquid containing valuable metals>
The liquid containing the valuable metal is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a plating solution containing valuable metal and cyan, a plating stripping solution containing valuable metal and cyan, and a plating waste liquid. And a solution obtained by washing a plated product.
Examples of the valuable metal include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), and a platinum group element. Among these, gold is particularly preferable.
There is no restriction | limiting in particular in the density | concentration of the valuable metal in the liquid containing the said valuable metal, Although it can select suitably according to the objective, 10 mg / L-100 g / L are preferable.
＜筒状の陰極＞
前記筒状の陰極の大きさ、構造、材質等については、電解液、回収する金属の種類に応じて適宜選択することができる。前記筒状の陰極の材質としては、例えば、鉄、ニッケル、銅、クロム、ステンレススチール、アルミニウム、チタン、又はこれらの合金などが挙げられる。
前記筒状の陰極は、円筒状が電解状態の安定保持のため最も好ましい。なお、静止時が筒状であって、回転時に円筒状となる筒状の陰極であってもよい。
<Cylindrical cathode>
The size, structure, material, and the like of the cylindrical cathode can be appropriately selected according to the type of electrolyte and the metal to be recovered. Examples of the material of the cylindrical cathode include iron, nickel, copper, chromium, stainless steel, aluminum, titanium, and alloys thereof.
The cylindrical cathode is most preferably a cylindrical shape in order to stably maintain the electrolytic state. A cylindrical cathode that is cylindrical when stationary and becomes cylindrical when rotated may be used.
前記筒状の陰極は、周側壁面が多数の貫通孔を有する多孔部を有することが好ましい。前記多数の貫通孔は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エキスパンデッドメタル、網状のメッシュ、パンチングメタルにより形成されたものなどが挙げられる。前記貫通孔は、周側側壁において回転方向に周回するように配置されていればよい。
前記筒状の陰極の周側壁面における多数の貫通孔の開口面積（貫通孔の開口率）は、高さ方向上部より高さ方向下部の方が大きいことが、前記筒状の陰極の周側壁面の貫通孔を通じて、有価金属を含む液を効率よく排出できる観点から好ましい。ここで、前記高さ方向上部とは、筒状の陰極の高さを１００％とすると７０％〜１００％の部分を意味し、前記高さ方向下部とは、筒状の陰極の高さを１００％とすると０％〜３０％の部分を意味する。なお、有価金属を含む液の液面が最上位置の貫通孔より低いところにあるのが好ましい。前記筒状の陰極の周側壁面は、連続な一枚面であることが好ましく、周側壁面を展開した際に四角形であることがより好ましいが、台形、平行四辺形などであってもよく、周側壁面の展開形状の一辺が非直線であってもよい。
前記筒状の陰極は、高さ方向下面が開口しており、前記筒状の陰極の高さ方向上面は、少なくとも一部が閉塞されていることが、有価金属を含む液を効率よく筒状の陰極内に通すことができる観点から好ましい。
前記筒状の陰極は、電解回収時には、後述する駆動手段の作動により所定の速度で回転させることで、有価金属の回収速度及び回収効率を上げることができる。
なお、前記筒状の陰極は、電解槽への取り付け部が有価金属を含むシアン含有液に浸かっていない。このため、筒状の陰極を交換時に作業員がシアンと接触することがないので、安全である。
The cylindrical cathode preferably has a porous part having a large number of through holes on the peripheral side wall surface. The numerous through holes are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include those formed of expanded metal, mesh-like mesh, punching metal, and the like. The said through-hole should just be arrange | positioned so that it may circulate in a rotation direction in the circumferential side wall.
The opening area of a large number of through holes (opening ratio of the through holes) on the peripheral side wall surface of the cylindrical cathode is larger in the lower part in the height direction than in the upper part in the height direction. It is preferable from the viewpoint that the liquid containing valuable metals can be efficiently discharged through the through holes in the wall surface. Here, the upper portion in the height direction means a portion of 70% to 100% when the height of the cylindrical cathode is 100%, and the lower portion in the height direction is the height of the cylindrical cathode. 100% means a portion of 0% to 30%. In addition, it is preferable that the liquid level of the valuable metal-containing liquid is lower than the uppermost through hole. The peripheral side wall surface of the cylindrical cathode is preferably a continuous single-sided surface, more preferably a quadrangle when the peripheral side wall surface is expanded, but may be a trapezoid, a parallelogram, or the like. Further, one side of the developed shape of the peripheral side wall surface may be non-linear.
The cylindrical cathode has an opening on the lower surface in the height direction, and at least a part of the upper surface in the height direction of the cylindrical cathode is closed, so that the liquid containing the valuable metal is efficiently cylindrical. It is preferable from the viewpoint of being able to pass through the cathode.
At the time of electrolytic recovery, the cylindrical cathode can be rotated at a predetermined speed by an operation of a driving means described later, thereby increasing the recovery speed and recovery efficiency of valuable metals.
In addition, the cylindrical cathode is not immersed in a cyan-containing liquid containing valuable metals in the attachment portion to the electrolytic cell. For this reason, since the worker does not come into contact with cyan when replacing the cylindrical cathode, it is safe.
＜陽極＞
前記陽極としては、特に制限はなく、円柱棒状のものを使用し、通電と有価金属を含む液の撹拌を邪魔しないものが好ましい。
前記陽極は、前記筒状の陰極の周囲に複数本配置されていることが好ましい。
前記陽極の材質としては、電解採取であれば不溶性材質が好ましい。前記不溶性材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボン、鉛、鉛合金、フェライト、白金族の金属の酸化物を電極触媒とする電極材などが挙げられる。これらの中でも、電極基体上に電極触媒を被覆する場合には、チタン、ニオブ、ジルコニウム、又はこれらの合金からなる耐食性金属を電極基体とすることが好ましい。
<Anode>
There is no restriction | limiting in particular as said anode, A cylindrical rod-shaped thing is used, and what does not interfere with electricity supply and stirring of the liquid containing a valuable metal is preferable.
It is preferable that a plurality of the anodes are arranged around the cylindrical cathode.
The material of the anode is preferably an insoluble material as long as it is electrolytically collected. The insoluble material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include carbon, lead, lead alloy, ferrite, and an electrode material using a platinum group metal oxide as an electrode catalyst. It is done. Among these, when the electrode catalyst is coated on the electrode substrate, it is preferable to use a corrosion-resistant metal made of titanium, niobium, zirconium, or an alloy thereof as the electrode substrate.
＜駆動手段＞
前記駆動手段としては、前記筒状の陰極を回転させる、例えば、回転用モーターなどが挙げられる。
前記駆動手段による筒状の陰極の回転数は、５０ｒｐｍ〜１００ｒｐｍが好ましい。前記円筒状の陰極の回転数を５０ｒｐｍ〜１００ｒｐｍとすることにより、従来よりも撹拌力を弱めることができ、筒状の陰極表面に析出した有価金属の脱落を防止することができる。前記筒状の陰極は、該円筒状の陰極の円形断面における中心を回転軸として回転させることが好ましい。回転速度は、一定又は断続など可変可能である。なお、駆動部には、筒状の陰極と陽極との間で電位が発生するように通電可能とする手段を配置することが好ましく、例えば、回転軸受け電極である。
<Drive means>
Examples of the driving means include a rotating motor that rotates the cylindrical cathode.
The rotational speed of the cylindrical cathode by the driving means is preferably 50 rpm to 100 rpm. By setting the rotational speed of the cylindrical cathode to 50 rpm to 100 rpm, it is possible to weaken the stirring force as compared with the prior art, and prevent valuable metals deposited on the cylindrical cathode surface from falling off. The cylindrical cathode is preferably rotated with the center in the circular cross section of the cylindrical cathode as the rotation axis. The rotation speed can be changed such as constant or intermittent. In addition, it is preferable to arrange | position the means which can supply with electricity so that an electric potential may generate | occur | produce between a cylindrical cathode and an anode in a drive part, for example, it is a rotary bearing electrode.
＜その他の部材＞
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、循環槽、循環ポンプ、整流器などが挙げられる。
<Other members>
There is no restriction | limiting in particular as said other member, According to the objective, it can select suitably, For example, a circulation tank, a circulation pump, a rectifier etc. are mentioned.
本発明の有価金属を含む液からの有価金属の回収方法は、上述した本発明の電解回収装置を用いて有価金属を析出させる。
本発明においては、前記筒状の陰極、特に円筒状の陰極を用いることにより、従来の円盤状の陰極を用いた場合に比べて電流密度を１／３に少なくすることができ、前記筒状の陰極に対する電流密度は、３Ａ／ｄｍ２〜１０Ａ／ｄｍ２が好ましい。これにより、有価金属が粉状に析出することを防止できる。
なお、前記筒状の陰極表面に析出した有価金属は、筒状の陰極からかきとり、化学剥離する公知の回収方法に従って回収することができる。
In the method for recovering valuable metals from the liquid containing valuable metals according to the present invention, valuable metals are deposited using the above-described electrolytic recovery apparatus of the present invention.
In the present invention, by using the cylindrical cathode, particularly a cylindrical cathode, the current density can be reduced to 1/3 compared to the case of using a conventional disk-shaped cathode, and the cylindrical cathode The current density with respect to the cathode is preferably 3 A / dm 2 to 10 A / dm 2 . Thereby, valuable metals can be prevented from depositing in powder form.
The valuable metal deposited on the surface of the cylindrical cathode can be recovered according to a known recovery method that is scraped off from the cylindrical cathode and chemically peeled off.
ここで、本発明の有価金属を含む液からの有価金属の回収方法及び電解回収装置について、図面を参照して説明する。図２は、本発明の電解回収装置としての電解採取装置１００の一例を示す概略図である。
この図２の電解採取装置１００は、陽極１５と、筒状の陰極として円筒状の陰極１６とを有し、有価金属を含む液を収容する電解槽１３と、前記円筒状の陰極１６を回転させる駆動手段１７とを有している。
Here, the recovery method and electrolytic recovery apparatus of the valuable metal from the liquid containing the valuable metal of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic view showing an example of the electrowinning device 100 as the electrolysis recovery device of the present invention.
The electrowinning device 100 of FIG. 2 has an anode 15 and a cylindrical cathode 16 as a cylindrical cathode, and rotates an electrolytic cell 13 containing a liquid containing valuable metals and the cylindrical cathode 16. Driving means 17 to be driven.
電解槽１３内には、整流器１４に接続した６本の陽極１５と、１つの円筒状の陰極１６とが配置されている。
円筒状の陰極１６の材質としては、例えば、鉄、ニッケル、銅、クロム、ステンレススチール、アルミニウム、チタン、又はこれらの合金が挙げられる。
円筒状の陰極１６の周側壁面には、図３Ａに示すように、多数の貫通孔２３が一定の間隔にて形成されている。
前記貫通孔２３は、図３Ｂに示すように、隣接する貫通孔の中心間の最短距離である間隔Ｐが貫通孔の直径Ｄの５倍以下程度、直径Ｄは３ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。
前記円筒状の陰極１６の高さ方向下面が開口しており、前記円筒状の陰極の高さ方向上面は、少なくとも一部が閉塞されている。これにより、有価金属を含む液を効率よく円筒状の陰極内に通すことができる。
円筒状の陰極１６は、駆動手段としての回転用モーター１７の作動により回転する構造となっている。回転中心は、円筒状の陰極１６の周側壁の断面の中心となる。回転は、周壁部の多孔部の面が陽極の長手方向にて略平行となるようにする。円筒状の陰極が回転することにより、有価金属を含む液との接触を良くし、電流効率の向上が図れる。
In the electrolytic cell 13, six anodes 15 connected to the rectifier 14 and one cylindrical cathode 16 are arranged.
Examples of the material of the cylindrical cathode 16 include iron, nickel, copper, chromium, stainless steel, aluminum, titanium, and alloys thereof.
As shown in FIG. 3A, a large number of through holes 23 are formed at regular intervals on the peripheral side wall surface of the cylindrical cathode 16.
As shown in FIG. 3B, in the through hole 23, the interval P, which is the shortest distance between the centers of adjacent through holes, is about 5 times or less the diameter D of the through hole, and the diameter D is preferably 3 mm to 10 mm.
A lower surface in the height direction of the cylindrical cathode 16 is opened, and at least a part of the upper surface in the height direction of the cylindrical cathode is closed. Thereby, the liquid containing a valuable metal can be efficiently passed through the cylindrical cathode.
The cylindrical cathode 16 is structured to rotate by the operation of a rotation motor 17 as a driving means. The center of rotation is the center of the cross section of the peripheral side wall of the cylindrical cathode 16. The rotation is performed so that the surface of the porous portion of the peripheral wall portion is substantially parallel in the longitudinal direction of the anode. By rotating the cylindrical cathode, the contact with the liquid containing the valuable metal can be improved, and the current efficiency can be improved.
陽極１５の材質としては、例えば、カーボン、鉛、Ｐｔ−Ｔｉ材、フェライト等の不溶性材質が用いられる。 As the material of the anode 15, for example, insoluble materials such as carbon, lead, Pt—Ti material, and ferrite are used.
電解槽１３の高さ方向上部には排出口１３ａが設けられており、電解槽１３からオーバーフローした有価金属を含む液は、経路２１を通して循環槽１１へ送液されるように構成されている。
循環槽１１と電解槽１３は、経路２２で接続されており、経路２２の途中には循環ポンプ１２が設けられている。電解槽１３の高さ方向下部には有価金属を含む液を供給するための供給口１３ｂが設けられており、この供給口１３ｂに経路２２が接続されている。
循環槽１１内の有価金属を含む液は循環ポンプ１２を動作させることによって電解槽１３へ供給することができ、電解槽１３内を下から上方向に移動するように構成されている。
A discharge port 13 a is provided at an upper portion in the height direction of the electrolytic cell 13, and a liquid containing valuable metal overflowing from the electrolytic cell 13 is sent to the circulation tank 11 through a path 21.
The circulation tank 11 and the electrolytic tank 13 are connected by a path 22, and a circulation pump 12 is provided in the middle of the path 22. A supply port 13b for supplying a liquid containing valuable metals is provided in the lower part of the electrolytic cell 13 in the height direction, and a path 22 is connected to the supply port 13b.
The liquid containing the valuable metal in the circulation tank 11 can be supplied to the electrolytic cell 13 by operating the circulation pump 12, and is configured to move in the electrolytic cell 13 from below to above.
以上、本発明の有価金属を含む液からの有価金属の回収方法及び電解回収装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更しても差支えない。 As described above, the method for recovering valuable metal from the liquid containing valuable metal and the electrolytic recovery apparatus of the present invention have been described in detail. It can be changed.
以下、本発明の実施例につき図面を用いて具体的に説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, although an example of the present invention is described concretely using a drawing, the present invention is not limited to this example at all.
（実施例１）
図２に示す本発明の電解回収装置としての電解採取装置１００を用い、有価金属を含むシアン含有液中の有価金属としての金（Ａｕ）の回収を行った。
陰極としては、図３Ａに示すような、直径２２０ｍｍ×高さ２５０ｍｍの円筒状の陰極１６を用いた。この円筒状の陰極はステンレススチール（ＳＵＳ３０９）製であり、周側壁面にはパンチングメタルにより多数の貫通孔２３が形成されている。図３Ｂに示すように、円筒状の陰極１６の貫通孔２３の間隔Ｐは８ｍｍ、直径Ｄは５ｍｍである。
円筒状の陰極１６は、上端において、空間が空いてある円板状であり、円筒状の陰極の断面と同径で、円筒状の陰極を連結してある上板を有し、その上板の中心（円筒状の陰極の回転中心）と軸１８に連結され、該軸１８は駆動手段としての回転用モーター１７と直結されており、回転用モーター１７の作動により軸１８を中心にして周方向に回転である。
陽極１５としては、直径３０ｍｍの棒状のフェライト電極材を用いた。この陽極１５は、円筒状の陰極１６の外周と電解槽１３の間に６本配置されている。
電解槽１３の容量は２０リットルである。電解槽１３の高さ方向上部には排出口１３ａが設けられており、電解槽１３からオーバーフローした有価金属を含むシアン含有液は、経路２１を通して循環槽１１へ送液されるように構成されている。なお、液の撹拌機は不要のため、設けていない。循環槽１１の容量は１，０００リットルである。
循環槽１１と電解槽１３は、経路２２で接続されており、経路２２の途中には循環ポンプ１２が設けられている。電解槽１３の高さ方向下部には有価金属を含むシアン含有液を供給するための供給口１３ｂが設けられており、この供給口１３ｂに経路２２が接続されている。供給口１３ｂは、円筒状の陰極の最下部より下方に配置されている。
循環槽１１内の有価金属を含むシアン含有液は循環ポンプ１２を動作させることによって電解槽１３へ供給することができ、電解槽１３内を下から上方向に移動するように構成されている。
(Example 1)
Using the electrowinning apparatus 100 as the electrolytic recovery apparatus of the present invention shown in FIG. 2, gold (Au) as a valuable metal in the cyan-containing liquid containing the valuable metal was recovered.
As the cathode, a cylindrical cathode 16 having a diameter of 220 mm and a height of 250 mm as shown in FIG. 3A was used. The cylindrical cathode is made of stainless steel (SUS309), and a large number of through holes 23 are formed on the peripheral side wall surface by punching metal. As shown in FIG. 3B, the interval P between the through holes 23 of the cylindrical cathode 16 is 8 mm, and the diameter D is 5 mm.
The cylindrical cathode 16 has a disk shape with a space at the upper end, and has an upper plate having the same diameter as the cross section of the cylindrical cathode and connected to the cylindrical cathode. And the shaft 18 is directly connected to a rotation motor 17 as a driving means, and the rotation of the rotation motor 17 causes the rotation of the shaft 18 as a center. Is rotating in the direction.
As the anode 15, a rod-shaped ferrite electrode material having a diameter of 30 mm was used. Six anodes 15 are arranged between the outer periphery of the cylindrical cathode 16 and the electrolytic cell 13.
The capacity of the electrolytic cell 13 is 20 liters. A discharge port 13 a is provided at an upper portion in the height direction of the electrolytic cell 13, and a cyan-containing liquid containing valuable metals overflowing from the electrolytic cell 13 is sent to the circulation tank 11 through the path 21. Yes. In addition, since the liquid stirrer is unnecessary, it is not provided. The capacity of the circulation tank 11 is 1,000 liters.
The circulation tank 11 and the electrolytic tank 13 are connected by a path 22, and a circulation pump 12 is provided in the middle of the path 22. A supply port 13b for supplying a cyan-containing liquid containing valuable metals is provided at the lower part of the electrolytic cell 13 in the height direction, and a path 22 is connected to the supply port 13b. The supply port 13b is disposed below the lowermost part of the cylindrical cathode.
The cyan-containing liquid containing valuable metals in the circulation tank 11 can be supplied to the electrolysis tank 13 by operating the circulation pump 12, and is configured to move in the electrolysis tank 13 from below to above.
まず、循環槽１１中に金（Ａｕ）８ｇ／Ｌ及びシアン（ＣＮ）を含む有価金属を含むシアン含有液を貯留し、循環ポンプ１２で電解槽１３中に５４リットル毎時供給し、常温中、電解条件を陰極の電流密度（ＤＫ）５Ａ／ｄｍ２、駆動手段としての回転用モーター１７の作動により円筒状の陰極１６を回転数７３ｒｐｍで回転させながら電解採取を行った。電解採取終了時の円筒状の陰極表面には多量の金の析出が認められた。
次に、電解採取開始から１０時間後、４０時間後、６０時間後、及び９０時間後の有価金属を含むシアン含有液中の金（Ａｕ）濃度を、ＩＣＰ発光分析装置を用いたＩＣＰ発光分光分析法により測定した。結果を図４に示す。図４の結果から、９０時間経過後、シアン含有液中の金（Ａｕ）濃度は８ｇ／Ｌから約０．０１ｇ／Ｌに減少したことが分かった。
また、以下のようにして、金（Ａｕ）の析出速度、金（Ａｕ）の電流効率、及び金（Ａｕ）の回収率を測定した。結果を表１に示す。
First, a cyan-containing liquid containing valuable metals including gold (Au) 8 g / L and cyan (CN) is stored in the circulation tank 11, and 54 liters per hour is supplied into the electrolytic tank 13 by the circulation pump 12. Electrolysis was performed while the cylindrical cathode 16 was rotated at a rotational speed of 73 rpm by the operation of the cathode current density (DK) 5 A / dm 2 and the operation of the motor 17 for rotation as a driving means. A large amount of gold was deposited on the surface of the cylindrical cathode at the end of the electrowinning.
Next, the gold (Au) concentration in the cyan-containing liquid containing valuable metals 10 hours, 40 hours, 60 hours, and 90 hours after the start of electrowinning is measured by ICP emission spectroscopy using an ICP emission analyzer. Measured by analytical method. The results are shown in FIG. From the results of FIG. 4, it was found that the gold (Au) concentration in the cyan-containing liquid decreased from 8 g / L to about 0.01 g / L after 90 hours.
Further, the deposition rate of gold (Au), the current efficiency of gold (Au), and the recovery rate of gold (Au) were measured as follows. The results are shown in Table 1.
＜金（Ａｕ）の析出速度＞
金の析出速度は、回収した金の質量（ｇ）を電解時間当たりで示した。
<Deposition rate of gold (Au)>
As for the gold deposition rate, the mass (g) of the collected gold was shown per electrolysis time.
＜金（Ａｕ）の電流効率＞
金の電流効率は、回収した金の質量（ｇ）と、金の回収に要した通電電気量（Ａ・ｈ）から求めた理論回収質量（ｇ）とから、回収した金質量を理論回収質量で除算し、百分率（％）で求めた。
<Current efficiency of gold (Au)>
The current efficiency of gold is calculated based on the recovered gold mass (g) and the theoretically recovered mass (g) obtained from the amount of electricity (A · h) required for recovering the gold. Divided by and calculated as a percentage (%).
＜金（Ａｕ）の回収率＞
電解採取前における電解液に含まれる全金量（ｇ）を分母として、電解採取前後での電解液中の全金量（ｇ）の差を除算し、百分率（％）で求めた。
<Gold (Au) recovery rate>
Using the total gold amount (g) contained in the electrolytic solution before electrolytic collection as the denominator, the difference between the total gold amount (g) in the electrolytic solution before and after electrolytic collection was divided to obtain a percentage (%).
（比較例１）
図１に示す従来の電解回収装置としての電解採取装置１０を用い、有価金属を含むシアン含有液中の有価金属としての金（Ａｕ）を回収した。
円盤状の陰極としては、直径１８６ｍｍ×厚み３ｍｍのステンレススチール（ＳＵＳ）製板を用いた。
陽極としては、直径３０ｍｍの棒状のフェライト電極材を用いた。この陽極５は、円盤状の陰極６を挟んで４本配置されている。
電解槽３の容量は２０リットルである。電解槽３の高さ方向上部には排出口３ａが設けられており、電解槽３からオーバーフローした有価金属を含むシアン含有液は、経路２１を通して循環槽１へ送液されるように構成されている。循環槽１の容量は１，０００リットルである。
循環槽１と電解槽３は、経路２２で接続されており、経路２２の途中にはポンプ２が設けられている。電解槽３の高さ方向下部には有価金属を含むシアン含有液を供給するための供給口３ｂが設けられており、この供給口３ｂに経路２２が接続されている。
循環槽１内の有価金属を含むシアン含有液は循環ポンプ２を動作させることによって電解槽３へ供給することができ、電解槽３内を下から上方向に移動するように構成されている。
(Comparative Example 1)
Gold (Au) as a valuable metal in a cyan-containing liquid containing a valuable metal was recovered using an electrowinning device 10 as a conventional electrolytic recovery apparatus shown in FIG.
As the disk-shaped cathode, a stainless steel (SUS) plate having a diameter of 186 mm and a thickness of 3 mm was used.
As the anode, a rod-shaped ferrite electrode material having a diameter of 30 mm was used. Four anodes 5 are arranged with a disc-shaped cathode 6 interposed therebetween.
The capacity of the electrolytic cell 3 is 20 liters. A discharge port 3 a is provided in the upper part of the electrolytic cell 3 in the height direction, and the cyan-containing liquid containing valuable metals overflowing from the electrolytic cell 3 is sent to the circulation tank 1 through the path 21. Yes. The capacity of the circulation tank 1 is 1,000 liters.
The circulation tank 1 and the electrolytic cell 3 are connected by a path 22, and a pump 2 is provided in the middle of the path 22. A supply port 3b for supplying a cyan-containing liquid containing valuable metals is provided at the lower part of the electrolytic cell 3 in the height direction, and a path 22 is connected to the supply port 3b.
The cyan-containing liquid containing valuable metals in the circulation tank 1 can be supplied to the electrolytic cell 3 by operating the circulation pump 2, and is configured to move in the electrolytic cell 3 from the bottom to the top.
まず、循環槽１中金（Ａｕ）８ｇ／Ｌ及びシアン（ＣＮ）を含むシアン含有液を貯留し、循環ポンプ２で電解槽３中に５４リットル毎時供給し、常温中、電解条件を陰極の電流密度（ＤＫ）１７Ａ／ｄｍ２、駆動手段としての回転用モーター７の作動により円盤状の陰極６を回転数１１０ｒｐｍで回転させながら電解採取を行った。
電解採取開始から１０時間後、４０時間後、６０時間後、及び９０時間後のシアン含有液中の金（Ａｕ）濃度を実施例１と同様にして測定した。結果を図４に示す。図４の結果から、９０時間経過後、シアン含有液中の金（Ａｕ）濃度は８ｇ／Ｌから１ｇ／Ｌに減少したことが分かった。
また、実施例１と同様にして、金（Ａｕ）の析出速度、金（Ａｕ）の電流効率、及び金（Ａｕ）の回収率を測定した。結果を表１に示す。
First, a cyan-containing liquid containing 8 g / L of gold (Au) and cyan (CN) in the circulation tank 1 is stored, and 54 liters per hour is supplied into the electrolytic tank 3 by the circulation pump 2. Electrolysis was performed while rotating the disk-shaped cathode 6 at a rotation speed of 110 rpm by operating the current density (DK) 17 A / dm 2 and the motor 7 for rotation as a driving means.
The gold (Au) concentration in the cyan-containing liquid after 10 hours, 40 hours, 60 hours, and 90 hours after the start of electrolytic collection was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIG. From the results of FIG. 4, it was found that the gold (Au) concentration in the cyan-containing liquid decreased from 8 g / L to 1 g / L after 90 hours.
In the same manner as in Example 1, the deposition rate of gold (Au), the current efficiency of gold (Au), and the recovery rate of gold (Au) were measured. The results are shown in Table 1.
図４及び表１の結果から、円筒状の陰極を用いた実施例１は、円盤状の陰極を用いた比較例１に比べて、金の回収速度及び金の回収率が大幅に向上することが分かった。 From the results of FIG. 4 and Table 1, Example 1 using a cylindrical cathode significantly improves the gold recovery rate and the gold recovery rate compared to Comparative Example 1 using a disk-like cathode. I understood.
本発明の有価金属を含む液からの有価金属の回収方法及び電解回収装置は、有価金属を含む液から金等の有価金属を低コストで効率良く、しかも高い回収率で回収することができるので、例えば、メッキ液、メッキ剥離液等のシアン含有液から、金等の有価金属を回収する方法として好適である。 The method for recovering valuable metals from the liquid containing valuable metals and the electrolytic recovery apparatus of the present invention can recover valuable metals such as gold from the liquid containing valuable metals efficiently at a low cost and at a high recovery rate. For example, it is suitable as a method for recovering valuable metals such as gold from a cyan-containing liquid such as a plating liquid or a plating stripping liquid.
１ 循環槽
２ 循環ポンプ
３ 電解槽
４ 整流器
５ 陽極
６ 円盤状の陰極
７ 回転用モーター
１０ 電解採取装置
１１ 循環槽
１２ 循環ポンプ
１３ 電解槽
１４ 整流器
１５ 陽極
１６ 円筒状の陰極
１７ 回転用モーター
１８ 軸
２１ 経路
２２ 経路
２３ 貫通孔
１００ 電解採取装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circulation tank 2 Circulation pump 3 Electrolysis tank 4 Rectifier 5 Anode 6 Disc-shaped cathode 7 Motor for rotation 10 Electrolytic collection device 11 Circulation tank 12 Circulation pump 13 Electrolysis tank 14 Rectifier 15 Anode 16 Cylindrical cathode 17 Motor for rotation 18 Axis 21 path 22 path 23 through hole 100 electrowinning device
Claims (4)
筒状の陰極と、A cylindrical cathode;
前記筒状の陰極を回転させる駆動手段と、Driving means for rotating the cylindrical cathode;
を有してなり、Having
前記筒状の陰極が、回転方向における周側壁面に多数の貫通孔を有すること特徴とする電解回収装置。The electrolytic recovery apparatus, wherein the cylindrical cathode has a large number of through holes on a peripheral side wall surface in a rotation direction.
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