JP7792876B2 - Method for recovering ruthenium and iridium - Google Patents
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Description
本発明はルテニウム及びイリジウムの回収方法に関する。 The present invention relates to a method for recovering ruthenium and iridium.
銅乾式製錬では銅精鉱を熔解し、転炉、精製炉で99%以上の粗銅とした後に電解精製工程において例えば純度99.99%以上の電気銅を生産する。銅以外の有価物は電解精製時に殿物として沈殿する。 In copper pyrometallurgy, copper concentrate is melted and processed into crude copper of 99% purity or more in a converter and refining furnace, after which electrolytic refining produces electrolytic copper with a purity of, for example, 99.99% or more. Valuable materials other than copper are precipitated as sediment during electrolytic refining.
この殿物には貴金族類、希少金属、銅精鉱に含まれているセレンやテルル、ヒ素も同時に濃縮される。銅製錬副産物としてこれらの元素は個別に分離・回収される。 This sediment also concentrates precious metals, rare metals, and the selenium, tellurium, and arsenic contained in copper concentrate. These elements are separated and recovered individually as by-products of copper smelting.
この殿物の処理には湿式製錬法が適用される場合が多い。例えば特許文献1においては殿物から塩酸-過酸化水素により銀を回収し、溶解した金を溶媒抽出により回収した後に、その他の有価物を二酸化硫黄で順次還元回収する方法が開示されている。特許文献2には同様の方法で金銀を回収した後、二酸化硫黄で有価物を還元して沈殿せしめ、セレンのみを蒸留し、除去して貴金属類を濃縮する方法が開示されている。 Hydrometallurgical methods are often used to treat this precipitate. For example, Patent Document 1 discloses a method in which silver is recovered from the precipitate using hydrochloric acid-hydrogen peroxide, dissolved gold is recovered by solvent extraction, and then other valuables are sequentially reduced and recovered using sulfur dioxide. Patent Document 2 discloses a method in which gold and silver are recovered using a similar method, and then the valuables are reduced and precipitated using sulfur dioxide, and only the selenium is distilled and removed to concentrate the precious metals.
貴金属を回収した後の溶液には希少金属イオン、テルル、セレンが含まれており、さらにこれら有価物を回収することが必要である。回収方法としては還元剤により生じた沈殿を回収する方法、溶液ごと銅精鉱に混合しドライヤーで乾燥させて製錬炉に繰り返す方法が知られている。 The solution obtained after the precious metals have been recovered contains rare metal ions, tellurium, and selenium, and it is necessary to further recover these valuable materials. Known recovery methods include recovering the precipitate formed by the use of a reducing agent, or mixing the solution with copper concentrate, drying it in a dryer, and then returning it to the smelting furnace.
とりわけ特許文献1に示されている、二酸化硫黄により生じた沈殿を回収する方法は、コストや製造規模の面で利点が多い。加えて各元素が順次沈殿することから分離精製にも効果がある。 In particular, the method of recovering precipitates produced by sulfur dioxide, as shown in Patent Document 1, has many advantages in terms of cost and production scale. In addition, since each element precipitates sequentially, it is also effective for separation and purification.
二酸化硫黄を用いて有価物を回収する方法では、溶解後に順次有価物を還元して回収することができる。初めに白金、パラジウムが沈殿する。次にセレンが還元を受ける。イリジウム、ルテニウムは酸化還元電位(ORP)が比較的低いので還元を受け難く、最後まで溶液に残留する。イリジウムについては、特許文献3に記載されているように、溶媒抽出により分離、濃縮後に焼成して回収する方法が広く知られる。また、特許文献4には、イリジウムを含む有機溶媒にマグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄、錫及び鉛から選ばれた卑金属及び鉱酸を添加し貴金属を還元させて沈殿させる方法が開示されている。 In methods for recovering valuables using sulfur dioxide, valuables can be recovered by sequentially reducing them after dissolution. Platinum and palladium precipitate first, followed by selenium, which is reduced. Iridium and ruthenium have relatively low oxidation-reduction potentials (ORP), so they are less susceptible to reduction and remain in the solution until the end. A widely known method for recovering iridium is by separating it through solvent extraction, concentrating it, and then calcining it, as described in Patent Document 3. Patent Document 4 also discloses a method in which a base metal selected from magnesium, aluminum, zinc, iron, tin, and lead, and a mineral acid are added to an organic solvent containing iridium, reducing and precipitating the precious metal.
銅電解殿物を溶解した液中のイリジウム濃度は1~100mg/L程度である。イリジウムは高価な金属であるがこの程度の低濃度では溶媒抽出による製錬はコストに見合わない。さらに他の金属との分離効率、吸着や溶媒抽出を適用した時のストリップ効率も高くない。 The iridium concentration in the solution containing dissolved copper electrolytic deposits is approximately 1 to 100 mg/L. Iridium is an expensive metal, but at such low concentrations, smelting by solvent extraction is not cost-effective. Furthermore, the separation efficiency from other metals and the stripping efficiency when applying adsorption or solvent extraction are not high.
一方、ルテニウムを蒸留回収するにはNaBrO3等の強力な酸化剤を使用する。酸化剤の試薬コストも高く、銅電解殿物溶解液のような、ルテニウム濃度が50~200mg/L程度の希薄でかつ不純物の多い溶液からルテニウムを回収するには不向きな方法である。また蒸留の留分である四酸化ルテニウムは毒性が強く、蒸留で回収するには安全性の面で問題がある。 On the other hand, to recover ruthenium by distillation, a strong oxidizing agent such as NaBrO3 is used. The reagent cost of the oxidizing agent is high, and this method is not suitable for recovering ruthenium from dilute solutions with many impurities, such as copper electrolytic deposit solutions, which have a ruthenium concentration of about 50 to 200 mg/L. Furthermore, ruthenium tetroxide, which is the fraction of the distillation, is highly toxic, and there are safety issues with recovering it by distillation.
亜鉛等の卑金属でセメンテーションする方法はイリジウムとルテニウムいずれにも有効な方法である。しかしながら、銅電解殿物由来の溶液に対しては卑金属によるセメンテーションでは共存するヒ素が猛毒のヒ化水素まで還元されて問題である。さらに溶液中の銅もセメンテーションを受けて混入してしまい、銅との分離工程が追加で必要になる。 Cementation with base metals such as zinc is an effective method for both iridium and ruthenium. However, when using base metals for solutions derived from copper electrolytic deposits, the coexisting arsenic is reduced to highly toxic hydrogen arsenide, creating a problem. Furthermore, the copper in the solution is also contaminated by cementation, necessitating an additional separation process.
卑金属によるセメンテーションでは、回収率を上げるために多量の金属を使用することになる。強酸条件下では水素が短時間に集中的に発生して吹きこぼれる、もしくは静電気等により発生した水素が爆発する問題がある。また、他にセメンテーションを受ける元素も混在するため反応効率が低い。 When using base metals for cementation, large amounts of metal are used to increase the recovery rate. Under strongly acidic conditions, hydrogen can be generated in large quantities in a short period of time, causing boiling over, or the hydrogen generated by static electricity can explode. Furthermore, the reaction efficiency is low because other elements that undergo cementation are also present.
イリジウムやルテニウムはその水酸化物が沈殿することが知られている。しかしながら、一般的な問題として強酸を中和するのであれば、アルカリ試薬のコストが大きい。また、ナトリウムイオンやアルカリ土類金属イオンは酸性条件下でも水に難溶性の硫酸塩を沈殿する。過量のアルカリで中和した時にはこの難溶性硫酸塩が製造設備の配管内に沈着して閉塞を起こすことが予想される。 Iridium and ruthenium are known to precipitate as their hydroxides. However, a general problem is that when neutralizing strong acids, the cost of alkaline reagents is high. Furthermore, sodium ions and alkaline earth metal ions precipitate sulfates that are poorly soluble in water, even under acidic conditions. When neutralizing with an excessive amount of alkali, these poorly soluble sulfates are expected to deposit in the piping of manufacturing equipment, causing blockages.
また、強酸性溶液から安価に効率よく低濃度のイリジウムとルテニウムを回収する方法は知られていない。 Furthermore, there is no known method for recovering low concentrations of iridium and ruthenium from strongly acidic solutions in an inexpensive and efficient manner.
本発明はこのような従来の事情を鑑み、ルテニウム及びイリジウムを含む酸性液からルテニウム及びイリジウムを効率的に回収する方法を提供する。特に不純物としてヒ素が溶解しているルテニウム及びイリジウムを含む酸性液は、本発明のルテニウム及びイリジウムを含む酸性液として好対象である。 In consideration of these conventional circumstances, the present invention provides a method for efficiently recovering ruthenium and iridium from an acidic solution containing ruthenium and iridium. In particular, an acidic solution containing ruthenium and iridium in which arsenic is dissolved as an impurity is an ideal candidate for the acidic solution containing ruthenium and iridium of the present invention.
上記課題は以下に特定される発明によって解決することができる。
すなわち本発明は以下の発明を包含する。
[1]ルテニウム及びイリジウムと、ヒ素と、を含む酸性液に、水溶性の無機ヨウ素化合物もしくは単体ヨウ素を添加し、更に二酸化硫黄または硫化水素を吹き込んで、或いは、アルデヒド類の還元剤を添加して、ヒ素を三価まで還元するヒ素還元工程と、
前記ヒ素還元工程で得られた酸性液を70℃以下に調整し、硫化水素もしくは水硫化ソーダをORP(酸化還元電極電位、参照電極Ag/AgCl)が150mV以下に達するまで添加して沈殿した硫化物を固液分離する不純物除去工程と、
前記不純物除去工程の後、濾液の液温を40℃以上に調整し、チオ硫酸ナトリウム塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を添加してルテニウム及びイリジウムを沈殿させるルテニウム及びイリジウム回収工程と、
を含む、ルテニウム及びイリジウムの回収方法。
[2]前記不純物除去工程において、前記ヒ素還元工程で沈殿物が生じた場合、固液分離した後、70℃以下に調整し、前記硫化水素もしくは水硫化ソーダをORPが150mV以下に達するまで添加する、[1]に記載のルテニウム及びイリジウムの回収方法。
[3]前記不純物除去工程と前記ルテニウム及びイリジウム回収工程との間に、更に、前記不純物除去工程で得られた濾液の液温を70℃以下に調整して金属鉄を0.5~5g/Lになるよう添加して、ルテニウムを選択的に沈殿させる工程を含む、[1]または[2]に記載のルテニウム及びイリジウムの回収方法。
[4]前記無機ヨウ素化合物は、ヨウ素、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ素酸カリウム及びヨウ素酸ナトリウムのいずれか一種以上であり、且つ、ヨウ化カリウムに換算したときに0.05g/L以上添加する、[1]~[3]のいずれかに記載のルテニウム及びイリジウムの回収方法。
[5]前記無機ヨウ素化合物は、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ素酸カリウム及びヨウ素酸ナトリウムのいずれか一種以上であり、且つ、前記酸性液に銅が溶解している場合、ヨウ化カリウムに換算したときに銅の0.05~4質量倍添加する、[1]~[4]のいずれかに記載のルテニウム及びイリジウムの回収方法。
[6]前記ヒ素還元工程において、前記ルテニウム及びイリジウムと、ヒ素と、を含む酸性液は、金属電解殿物を溶解後の酸性液である、[1]~[5]のいずれかに記載のルテニウム及びイリジウムの回収方法。
[7]前記ヒ素還元工程における前記酸性液中のイリジウム濃度が100mg/L以下であり、前記ルテニウム及びイリジウム回収工程では前記チオ硫酸ナトリウム塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を、チオ硫酸ナトリウム5水和物に換算して5g/L以上になるように添加する、[1]~[6]のいずれかに記載のルテニウム及びイリジウムの回収方法。
The above problems can be solved by the inventions specified below.
That is, the present invention includes the following inventions.
[1] an arsenic reduction step in which a water-soluble inorganic iodine compound or elemental iodine is added to an acidic solution containing ruthenium, iridium, and arsenic, and sulfur dioxide or hydrogen sulfide is blown in, or an aldehyde reducing agent is added, to reduce the arsenic to a trivalent state;
an impurity removal step of adjusting the temperature of the acidic solution obtained in the arsenic reduction step to 70°C or less, adding hydrogen sulfide or sodium hydrosulfide until the ORP (oxidation-reduction electrode potential, reference electrode Ag/AgCl) reaches 150 mV or less, and separating precipitated sulfides into solid and liquid;
a ruthenium and iridium recovery step in which, after the impurity removal step, the temperature of the filtrate is adjusted to 40°C or higher, and sodium thiosulfate salt or a solution containing thiosulfate ions is added to precipitate ruthenium and iridium;
A method for recovering ruthenium and iridium, comprising:
[2] The method for recovering ruthenium and iridium according to [1], wherein, in the impurity removal step, if a precipitate is formed in the arsenic reduction step, after solid-liquid separation, the temperature is adjusted to 70°C or less, and the hydrogen sulfide or sodium hydrosulfide is added until the ORP reaches 150 mV or less.
[3] The method for recovering ruthenium and iridium according to [1] or [2], further comprising, between the impurity removal step and the ruthenium and iridium recovery step, a step of adjusting the liquid temperature of the filtrate obtained in the impurity removal step to 70°C or less and adding metallic iron to the filtrate so that the concentration of metallic iron becomes 0.5 to 5 g/L, thereby selectively precipitating ruthenium.
[4] The method for recovering ruthenium and iridium according to any one of [1] to [3], wherein the inorganic iodine compound is one or more of iodine, potassium iodide, sodium iodide, potassium iodate, and sodium iodate, and is added in an amount of 0.05 g/L or more when converted to potassium iodide.
[5] The method for recovering ruthenium and iridium according to any one of [1] to [4], wherein the inorganic iodine compound is one or more of potassium iodide, sodium iodide, potassium iodate, and sodium iodate, and when copper is dissolved in the acidic solution, 0.05 to 4 times the mass of copper when converted into potassium iodide is added.
[6] The method for recovering ruthenium and iridium according to any one of [1] to [5], wherein in the arsenic reduction step, the acidic solution containing ruthenium, iridium, and arsenic is an acidic solution obtained after dissolving a metal electrolytic deposit.
[7] The method for recovering ruthenium and iridium according to any one of [1] to [6], wherein the iridium concentration in the acidic solution in the arsenic reduction step is 100 mg/L or less, and the sodium thiosulfate salt or thiosulfate ion-containing solution is added in the ruthenium and iridium recovery step so that the sodium thiosulfate salt or thiosulfate ion-containing solution is added in an amount equivalent to 5 g/L or more in terms of sodium thiosulfate pentahydrate.
本発明によれば、ルテニウム及びイリジウムを含む酸性液からルテニウム及びイリジウムを効率的に回収する方法を提供することができる。 The present invention provides a method for efficiently recovering ruthenium and iridium from an acidic solution containing ruthenium and iridium.
次に本発明を実施するための形態を詳細に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。 Next, we will explain in detail the modes for implementing the present invention. It should be understood that the present invention is not limited to the following embodiments, and that appropriate design changes and improvements may be made based on the common knowledge of those skilled in the art, without departing from the spirit of the present invention.
図1に、本発明の一実施形態を概略的に示すフロー図を示す。図1のフロー図は各工程について具体例を挙げており、本発明が当該フロー図のみに限定されるものではない。本発明の実施形態に係るルテニウム及びイリジウムの回収方法は、ルテニウム及びイリジウムと、ヒ素と、を含む酸性液に、水溶性の無機ヨウ素化合物もしくは単体ヨウ素を添加し、更に二酸化硫黄または硫化水素を吹き込んで、或いは、アルデヒド類の還元剤を添加して、ヒ素を三価まで還元するヒ素還元工程と、ヒ素還元工程で得られた酸性液を70℃以下に調整し、硫化水素もしくは水硫化ソーダをORP(酸化還元電極電位、参照電極Ag/AgCl)が150mV以下に達するまで添加して沈殿した硫化物を固液分離する不純物除去工程と、不純物除去工程の後、濾液の液温を40℃以上に調整し、チオ硫酸ナトリウム塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を添加してルテニウム及びイリジウムを沈殿させるルテニウム及びイリジウム回収工程と、を含む。 FIG. 1 shows a flow diagram that outlines one embodiment of the present invention. The flow diagram in FIG. 1 lists specific examples of each process, and the present invention is not limited to this flow diagram. A method for recovering ruthenium and iridium according to an embodiment of the present invention includes an arsenic reduction process in which a water-soluble inorganic iodine compound or elemental iodine is added to an acidic solution containing ruthenium, iridium, and arsenic, and then sulfur dioxide or hydrogen sulfide or an aldehyde reducing agent is added to reduce the arsenic to a trivalent state; an impurity removal process in which the acidic solution obtained in the arsenic reduction process is adjusted to 70°C or below, and hydrogen sulfide or sodium hydrosulfide is added until the ORP (oxidation-reduction electrode potential, reference electrode Ag/AgCl) reaches 150 mV or below, thereby performing solid-liquid separation of the precipitated sulfides; and a ruthenium and iridium recovery process in which the temperature of the filtrate obtained after the impurity removal process is adjusted to 40°C or above, and sodium thiosulfate salt or a solution containing thiosulfate ions is added to precipitate ruthenium and iridium.
本発明の実施形態に係るルテニウム及びイリジウムの回収方法において、処理対象となる酸性液は、ヒ素、銅、鉛を不純物として含む時に有効であり、特に、銅製錬における電解精製工程で発生する電解殿物を酸化溶解して得られた酸性液は好対象である。本発明の実施形態に係るルテニウム及びイリジウムの回収方法は、廃棄物からのリサイクルにも適用することができる。すなわち、当該廃棄物の処理工程で生じた、ルテニウム及びイリジウムを含む酸性液をも対象とすることができる。 The method for recovering ruthenium and iridium according to an embodiment of the present invention is effective when the acidic liquid to be treated contains arsenic, copper, and lead as impurities, and is particularly suitable for acidic liquids obtained by oxidizing and dissolving electrolytic deposits generated in the electrolytic refining process of copper smelting. The method for recovering ruthenium and iridium according to an embodiment of the present invention can also be applied to recycling from waste materials. In other words, it can also be used to treat acidic liquids containing ruthenium and iridium generated in the process of treating such waste materials.
本発明の実施形態に係るルテニウム及びイリジウムの回収方法において、処理対象となる酸性液は、所定の工程を経て得られた塩酸酸性液である場合、ルテニウム(Ru)及びイリジウム(Ir)以外に種々の金属元素を含んでいる。 In the method for recovering ruthenium and iridium according to an embodiment of the present invention, if the acidic solution to be treated is a hydrochloric acid solution obtained through a specified process, it contains various metal elements in addition to ruthenium (Ru) and iridium (Ir).
ルテニウム及びイリジウムを還元もしくはチオ硫酸類添加により分離する時、セレン(Se)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、金(Au)、銀(Ag)等は、ルテニウムより優先的に反応する。詳しくは後述するが、事前にこれら元素の濃度を下げておく必要がある。 When ruthenium and iridium are separated by reduction or the addition of thiosulfates, selenium (Se), platinum (Pt), palladium (Pd), gold (Au), silver (Ag), etc. react preferentially with ruthenium. As will be explained in more detail later, it is necessary to reduce the concentrations of these elements beforehand.
一例として、銅製錬の銅電解精製工程由来の金属電解殿物からの、ルテニウム及びイリジウムを含む塩酸酸性液の作製方法を示す。まず、銅製錬の銅電解精製工程由来の金属電解殿物から硫酸により銅を溶解して除く。次に、濃塩酸と過酸化水素水を添加して溶解し、固液分離してPLS(浸出貴液)を得る。塩化物浴である浸出貴液(PLS)には白金族元素、希少金属元素、カルコゲン元素、ヒ素、アンチモン等が分配する。 As an example, we will show how to produce a hydrochloric acid solution containing ruthenium and iridium from metal electrolytic deposits from the copper electrorefining process of copper smelting. First, copper is dissolved and removed from the metal electrolytic deposits from the copper electrorefining process of copper smelting using sulfuric acid. Next, concentrated hydrochloric acid and hydrogen peroxide solution are added and dissolved, and the resulting solution is subjected to solid-liquid separation to obtain PLS (pregnant leach solution). Platinum group elements, rare metal elements, chalcogen elements, arsenic, antimony, and other metals are distributed in the pregnant leach solution (PLS), which is a chloride bath.
浸出貴液(PLS)を一度冷却し、鉛やアンチモンといった卑金属類の塩化物を沈殿分離する。その後に溶媒抽出により金を有機相に分離する。金の抽出剤はジブチルカルビトール(DBC)が広く使用されている。抽出液には、二酸化硫黄を吹き込むことで、白金やパラジウム等の貴金属とセレン、テルルを還元除去し、続いて固液分離することで、ルテニウム及びイリジウムを含む塩酸酸性液を作製することができる。 The pregnant leach solution (PLS) is cooled once, and chlorides of base metals such as lead and antimony are precipitated and separated. Gold is then separated into an organic phase by solvent extraction. Dibutyl carbitol (DBC) is widely used as the gold extractant. Sulfur dioxide is blown into the extract to reduce and remove precious metals such as platinum and palladium, as well as selenium and tellurium. Subsequent solid-liquid separation produces a hydrochloric acid solution containing ruthenium and iridium.
本発明の実施形態に係るルテニウム及びイリジウムの回収方法では、ルテニウム及びイリジウムを含む酸性液に対して、二酸化硫黄または硫化水素を吹き込んで、或いは、アルデヒド類の還元剤を添加して、白金、金、パラジウム及びセレンといった夾雑元素濃度を10mg/L以下に調整することが好ましい。当該アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、メチルグリオキサール等が挙げられる。なお、処理対象の酸性液が、当該白金、金、パラジウム及びセレンといった夾雑元素濃度が10mg/L以下である場合は、当該還元剤を吹き込むまたは添加する処理は不要である。 In a method for recovering ruthenium and iridium according to an embodiment of the present invention, it is preferable to adjust the concentration of impurity elements such as platinum, gold, palladium, and selenium to 10 mg/L or less by blowing sulfur dioxide or hydrogen sulfide into an acidic solution containing ruthenium and iridium, or by adding an aldehyde reducing agent. Examples of such aldehydes include formaldehyde and methylglyoxal. Note that if the concentration of impurity elements such as platinum, gold, palladium, and selenium in the acidic solution to be treated is 10 mg/L or less, blowing in or adding the reducing agent is not necessary.
二酸化硫黄または硫化水素を吹き込んで、或いは、アルデヒド類の還元剤を添加して夾雑元素を沈殿する時に、無機ヨウ素化合物もしくは単体ヨウ素を添加しておく。酸性液中で還元を受けた無機ヨウ素化合物はヨウ化物イオンを生じる。このヨウ化物イオンはテルルを効果的に還元し、さらには酸性液中のヒ素を三価に還元できる(化学式1)。その結果、生じる単体ヨウ素は直ちに二酸化硫黄もしくはアルデヒドに還元されてヨウ化物イオンが再生される(化学式2)。このため、上述のように夾雑元素を沈殿する時に添加する物質は、無機ヨウ素化合物であってもよく、単体ヨウ素であってもよい。
(化学式1):As(V)+2I- → As(III)+I2
(化学式2):I2+SO2+2H2O → H2SO4+2I-+2H+
When impurity elements are precipitated by injecting sulfur dioxide or hydrogen sulfide or by adding an aldehyde reducing agent, an inorganic iodine compound or elemental iodine is added. The inorganic iodine compound undergoes reduction in the acidic solution to produce iodide ions. These iodide ions effectively reduce tellurium and can further reduce arsenic in the acidic solution to trivalent arsenic (Chemical Formula 1). The resulting elemental iodine is immediately reduced to sulfur dioxide or an aldehyde, regenerating iodide ions (Chemical Formula 2). Therefore, the substance added when precipitating impurity elements as described above may be either an inorganic iodine compound or elemental iodine.
(Chemical formula 1): As(V)+2I - → As(III)+I 2
(Chemical formula 2): I 2 +SO 2 +2H 2 O → H 2 SO 4 +2I - +2H +
無機ヨウ素化合物は還元剤が共存する水溶液中でヨウ化物イオンを生じる化合物であり、具体的には、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ素酸カリウム、ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウム、過ヨウ素酸ナトリウムが挙げられる。 Inorganic iodine compounds are compounds that produce iodide ions in an aqueous solution in the presence of a reducing agent. Specific examples include potassium iodide, sodium iodide, potassium iodate, sodium iodate, potassium periodate, and sodium periodate.
ヨウ化物イオンは触媒的に働くため、無機ヨウ素化合物もしくは単体ヨウ素は、ヨウ化カリウムに換算したときに0.05g/L以上添加すればよい。また、無機ヨウ素化合物の添加量はヨウ化カリウムに換算したときに0.1~0.5g/L添加することが好ましい。ただしヨウ化物沈殿を生じる銅等のイオンを含む場合、酸性液は1mol/L以上の酸性を維持しておく必要がある。 Because iodide ions act as a catalyst, inorganic iodine compounds or elemental iodine should be added at a concentration of 0.05 g/L or more when converted to potassium iodide. It is preferable to add inorganic iodine compounds at a concentration of 0.1 to 0.5 g/L when converted to potassium iodide. However, if the solution contains ions such as copper that cause iodide precipitation, the acidic solution must be maintained at an acidity of 1 mol/L or more.
また、ヨウ化物イオンは触媒的に働くため、無機ヨウ素化合物もしくは単体ヨウ素は、酸性液に銅が溶解している場合、ヨウ化カリウムに換算したときに銅の0.05~4質量倍添加することが好ましい。ただしヨウ化物沈殿を生じる銅等のイオンを含む場合、酸性液は1mol/L以上の酸性を維持しておく必要がある。 In addition, because iodide ions act as a catalyst, if copper is dissolved in the acidic solution, it is preferable to add inorganic iodine compounds or elemental iodine in an amount 0.05 to 4 times the mass of copper when converted to potassium iodide. However, if the solution contains ions such as copper that cause iodide precipitation, the acidic solution must be maintained at an acidity of 1 mol/L or more.
二酸化硫黄または硫化水素を吹き込む、或いは、アルデヒド類の還元剤を添加することで、夾雑物であるセレン、テルル、白金、パラジウムは沈殿する。これらの有価物を含む沈殿は固液分離され、さらに分離精製される工程へ投入される。固液分離後液にはヒ素、銅、アンチモン、イリジウム、ルテニウムが含まれる。 By blowing in sulfur dioxide or hydrogen sulfide, or by adding an aldehyde reducing agent, the impurities selenium, tellurium, platinum, and palladium are precipitated. The precipitate containing these valuable elements is subjected to solid-liquid separation and then fed into a process for further separation and purification. The liquid after solid-liquid separation contains arsenic, copper, antimony, iridium, and ruthenium.
固液分離後液に硫化剤を添加してヒ素と銅を硫化沈殿させる。硫化剤としては硫化水素、硫化ソーダもしくは水硫化ソーダが使用される。液温が高いと硫化効率が低下するため、酸性液を70℃以下に調整して硫化を行う。硫化の際の酸性液の液温は、50℃以下であるのがより好ましい。なお、上述の二酸化硫黄または硫化水素を吹き込む、或いは、アルデヒド類の還元剤を添加することで沈殿物が生じない場合は、固液分離は不要であり、この場合は酸性液をそのまま上述のように70℃以下に調整して硫化を行う。 After solid-liquid separation, a sulfiding agent is added to the liquid to sulfide and precipitate the arsenic and copper. Hydrogen sulfide, sodium sulfide, or sodium hydrosulfide is used as the sulfiding agent. Since sulfiding efficiency decreases when the liquid temperature is high, sulfidation is carried out by adjusting the acidic liquid to 70°C or below. It is more preferable that the temperature of the acidic liquid during sulfidation be 50°C or below. If no precipitate is formed by injecting sulfur dioxide or hydrogen sulfide as described above, or by adding an aldehyde reducing agent, solid-liquid separation is not necessary. In this case, the acidic liquid is adjusted to 70°C or below as described above and sulfidation is carried out.
水硫化ソーダもしくは硫化ソーダを適用する時は予め水に溶解しておき、水溶液として添加すると反応効率が高くなる。水硫化ソーダもしくは硫化ソーダの濃度は特に限定されない。 When using sodium hydrosulfide or sodium sulfide, dissolving it in water beforehand and adding it as an aqueous solution will increase the reaction efficiency. There are no particular restrictions on the concentration of sodium hydrosulfide or sodium sulfide.
硫化剤の添加量はヒ素濃度と銅濃度によって変化するが、ORP(参照電極Ag/AgCl)で150mV以下に達するまで添加する。ただし、過量の硫化剤の添加により一部のルテニウムは沈殿する。さらに過量の硫化剤は金属セメンテーションで生じるルテニウムやイリジウムを回収する時に負の効果を示す。そのため0mV以下に達しない程度に添加することが好ましい。 The amount of sulfurizing agent to be added varies depending on the arsenic and copper concentrations, but should be added until the ORP (reference electrode Ag/AgCl) reaches 150 mV or less. However, adding an excessive amount of sulfurizing agent will cause some ruthenium to precipitate. Furthermore, excessive amounts of sulfurizing agent have a negative effect when recovering ruthenium and iridium produced by metal cementation. Therefore, it is preferable to add it so that the ORP does not reach 0 mV or less.
硫化剤の添加により、ヒ素の酸化形態が三価ならば定量的に沈殿するが、五価では不完全である。このため、化学式1に従って十分に五価のヒ素を三価に還元しておくことが好ましい。 When a sulfurizing agent is added, trivalent arsenic will precipitate quantitatively, but pentavalent arsenic will precipitate incompletely. For this reason, it is preferable to fully reduce pentavalent arsenic to trivalent arsenic according to Chemical Equation 1.
硫化後に沈殿した硫化物を固液分離する。固液分離した硫化物は銅やアンチモンといった有価物も含むため、乾燥後、製錬炉に繰り返して有価物原料として利用することができる。固液分離後液(濾液)にはイリジウムとルテニウムが残留する。 After sulfurization, the precipitated sulfides are separated into solid and liquid. The separated sulfides contain valuable materials such as copper and antimony, so after drying they can be recycled into the smelting furnace and reused as valuable raw materials. Iridium and ruthenium remain in the liquid (filtrate) after solid-liquid separation.
固液分離後液(濾液)の液温を40℃以上、好ましくは60℃以上に調整して、チオ硫酸ナトリウム塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を添加することで、ルテニウム及びイリジウムを沈殿させて回収することができる。 By adjusting the temperature of the liquid (filtrate) after solid-liquid separation to 40°C or higher, preferably 60°C or higher, and adding sodium thiosulfate salt or a solution containing thiosulfate ions, ruthenium and iridium can be precipitated and recovered.
チオ硫酸ナトリウム塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を添加する前に、固液分離後液(濾液)の液温を70℃以下に調整して金属鉄を0.5~5g/Lになるよう添加して、ルテニウムを選択的にセメンテーションにより沈殿させてもよい。金属鉄は鉄粉であるのが好ましい。金属鉄の添加量が0.5g/L未満であると、ルテニウムが十分にセメンテーションを受けないおそれがある。金属鉄の添加量が5g/L超であると、水素ガスが多量に発生するおそれがある。このとき、硫化処理によりヒ素が低減するためヒ化水素の発生は懸念されない。このようにルテニウムが選択的にセメンテーションを受けるため、セメンテーション後に固液分離してもよい。 Before adding sodium thiosulfate salt or a solution containing thiosulfate ions, the temperature of the liquid (filtrate) after solid-liquid separation can be adjusted to 70°C or below, and metallic iron can be added to a concentration of 0.5 to 5 g/L to selectively precipitate ruthenium by cementation. The metallic iron is preferably iron powder. If the amount of metallic iron added is less than 0.5 g/L, ruthenium may not be sufficiently cemented. If the amount of metallic iron added is more than 5 g/L, a large amount of hydrogen gas may be generated. In this case, arsenic is reduced by the sulfurization treatment, so there is no concern about the generation of hydrogen arsenide. Because ruthenium is selectively cemented in this way, solid-liquid separation can be performed after cementation.
ルテニウムはチオ硫酸ナトリウム類よりも金属セメンテーションの方が効果的に沈殿回収できる。しかしながら液中にヒ素を含む場合、五価のヒ素であっても発生期の水素によりヒ化水素が生じる可能性がゼロではない。そのため前述のようにヒ素を三価に還元し、硫化処理して濃度を下げておくことが重要である。 Ruthenium can be recovered more effectively by precipitation using metal cementation than by using sodium thiosulfates. However, if the liquid contains arsenic, even pentavalent arsenic may have the potential to produce hydrogen arsenide due to nascent hydrogen. Therefore, as mentioned above, it is important to reduce the arsenic to trivalent form and then sulfurize it to lower its concentration.
チオ硫酸ナトリウム類は固体で添加してもよいし、チオ硫酸イオン含有溶液で添加してもよい。チオ硫酸イオンはこれら以外にも、亜硫酸と元素硫黄をアルカリ溶液中で加熱すれば得ることができるが、コストや取り扱い安さの面から、特に固体塩で供給することが有利である。特に、チオ硫酸ナトリウム5水和物は毒性も低く、チオ硫酸塩として最も好適である。 Sodium thiosulfates may be added as a solid or as a solution containing thiosulfate ions. Thiosulfate ions can also be obtained by heating sulfurous acid and elemental sulfur in an alkaline solution, but from the standpoint of cost and ease of handling, it is advantageous to supply them as a solid salt. Sodium thiosulfate pentahydrate, in particular, has low toxicity and is the most suitable thiosulfate salt.
チオ硫酸ナトリウムも銀や銅といった一部遷移金属に対しては硫化剤として作用するが、その能力は弱い。また酸性溶液中でも分解速度は速くない。硫化物イオンと異なりチオ硫酸イオンは配位能を持ち、一度ルテニウムイオンやイリジウムイオンに配位することで、これらの金属を沈殿させることが可能である。 Sodium thiosulfate also acts as a sulfiding agent for some transition metals such as silver and copper, but its ability is weak. Its decomposition rate is also slow, even in acidic solutions. Unlike sulfide ions, thiosulfate ions have coordination ability, and once coordinated with ruthenium ions or iridium ions, it is possible to precipitate these metals.
ヒ素還元工程における酸性液中のイリジウム濃度が高いときは、KClまたはNH4Clで沈殿させて回収するほうが効率的であるが、イリジウム濃度が100mg/L以下と希薄であるときは、チオ硫酸ナトリウム塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液の添加により沈殿させて回収することが好ましい。チオ硫酸ナトリウム塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液の添加量は少なすぎると回収が不十分になり多すぎるとコストが上昇する。このため、チオ硫酸ナトリウム塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を、チオ硫酸ナトリウム5水和物に換算して5g/L以上になるように添加するのが好ましい。また、チオ硫酸ナトリウム塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を、チオ硫酸ナトリウム5水和物に換算して5~20g/L以上になるように添加してもよい。生じた沈殿は固液分離する。 When the iridium concentration in the acidic solution in the arsenic reduction step is high, it is more efficient to recover the iridium by precipitation with KCl or NH 4 Cl. However, when the iridium concentration is low, such as 100 mg/L or less, it is preferable to recover the iridium by precipitation by adding sodium thiosulfate salt or a thiosulfate ion-containing solution. Adding too little sodium thiosulfate salt or a thiosulfate ion-containing solution results in insufficient recovery, while adding too much increases costs. Therefore, it is preferable to add sodium thiosulfate salt or a thiosulfate ion-containing solution so that the concentration is 5 g/L or more, calculated as sodium thiosulfate pentahydrate. Alternatively, sodium thiosulfate salt or a thiosulfate ion-containing solution may be added so that the concentration is 5 to 20 g/L or more, calculated as sodium thiosulfate pentahydrate. The resulting precipitate is subjected to solid-liquid separation.
固液分離した沈殿は、公知の方法でルテニウム及びイリジウムに個別精製される。例えば、ルテニウムは再度酸化溶解後に臭素酸ナトリウムを添加して四酸化ルテニウムを蒸留し、分離回収することができる。イリジウムは溶媒抽出後にアンモニア塩として晶析させて回収することができる。 The precipitate obtained after solid-liquid separation is then individually refined into ruthenium and iridium using known methods. For example, ruthenium can be separated and recovered by re-oxidizing and dissolving it, adding sodium bromate, and distilling the ruthenium tetroxide. Iridium can be recovered by crystallizing it as an ammonia salt after solvent extraction.
以下、本発明及びその利点をより良く理解するための実施例を例示するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 The following examples are provided to provide a better understanding of the present invention and its advantages, but the present invention is not limited to these examples.
(実験例1)
銅製錬の銅電解精製工程由来の電解殿物から硫酸により銅を溶解して除いた。濃塩酸と60%過酸化水素水とを添加して溶解し、固液分離してPLS(浸出貴液)を得た。PLSを6℃まで冷却して卑金属分を沈殿除去した。酸濃度を1mol/L以上に調整しDBC(ジブチルカルビトール)とPLSを混合して金を抽出した。金抽出後のPLSを70℃に加温し、二酸化硫黄を吹き込んで貴金属とセレンを還元除去した。これを固液分離し、実験対象の塩酸酸性液を得た。この塩酸酸性液のイリジウム濃度は24mg/L、ルテニウム濃度は120mg/Lであった。その他の元素としてヒ素を1.82g/L、銅を1.11g/L、アンチモンを300mg/L含有していた。
(Experimental Example 1)
Copper was dissolved and removed from electrolytic deposits derived from the copper electrorefining process of copper smelting using sulfuric acid. Concentrated hydrochloric acid and 60% hydrogen peroxide were added and dissolved, followed by solid-liquid separation to obtain PLS (pregnant leach solution). The PLS was cooled to 6°C to precipitate and remove base metals. Gold was extracted by adjusting the acid concentration to 1 mol/L or higher and mixing DBC (dibutyl carbitol) with the PLS. After gold extraction, the PLS was heated to 70°C and sulfur dioxide was injected to reduce and remove precious metals and selenium. This was then subjected to solid-liquid separation to obtain the hydrochloric acid solution used in the experiment. The iridium concentration of this hydrochloric acid solution was 24 mg/L and the ruthenium concentration was 120 mg/L. Other elements included 1.82 g/L of arsenic, 1.11 g/L of copper, and 300 mg/L of antimony.
実験対象の塩酸酸性液を200mL分取し、70℃に加熱した。有機物の影響を除くために過酸化水素水(30体積%)を2mL添加して1時間攪拌した。ヨウ化カリウム0.1gを添加して二酸化硫黄と空気の混合気(5~20体積%)を吹き込んだ。30分後に反応を停止し固液分離した。比較例としてヨウ化カリウムを添加しない実験も行った。
固液分離後液は40℃に調製した後、水硫化ソーダを2g添加した。30分攪拌後に硫化物沈殿を固液分離した。
固液分離後液は70℃に加熱してチオ硫酸ナトリウム5水和物を2g添加した。続いて1時間攪拌後、固液分離した(実施例1)。また別に硫化物沈殿分離後液を60℃に加熱し鉄粉を0.4g添加した。45分間攪拌して再度固液分離した後、70℃に加熱してチオ硫酸ナトリウム5水和物を2g添加した(実施例2)。
試薬はすべて和光純薬工業社製の特級グレードを使用した。固液分離した時に、都度、分析用サンプルを採取した。溶液中の元素濃度の定量は溶液2mLを分取して50mLに規正後、ICP-OES(セイコーインスツルメンツ株式会社製SPS3100)により濃度を定量した。沈殿物の溶解液は100mLに規正してその濃度を決定した。結果を表1に示す。表1の「ND」は当該元素が検出されなかったことを示す。溶液の蒸発により濃度が上昇しているが水は補充しなかった。
200 mL of the hydrochloric acid solution to be tested was taken and heated to 70°C. To remove the influence of organic matter, 2 mL of hydrogen peroxide solution (30% by volume) was added and stirred for 1 hour. 0.1 g of potassium iodide was added, and a mixture of sulfur dioxide and air (5-20% by volume) was blown in. The reaction was stopped after 30 minutes, and solid-liquid separation was carried out. As a comparative example, an experiment was also conducted in which potassium iodide was not added.
After the solid-liquid separation, the liquid was adjusted to 40° C., and 2 g of sodium hydrosulfide was added thereto. After stirring for 30 minutes, the sulfide precipitate was subjected to solid-liquid separation.
The liquid after solid-liquid separation was heated to 70°C, and 2 g of sodium thiosulfate pentahydrate was added. Subsequently, the mixture was stirred for 1 hour, and then solid-liquid separation was carried out (Example 1). Separately, the liquid after sulfide precipitation separation was heated to 60°C, and 0.4 g of iron powder was added. After stirring for 45 minutes and solid-liquid separation again, the mixture was heated to 70°C, and 2 g of sodium thiosulfate pentahydrate was added (Example 2).
All reagents used were of special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Analysis samples were taken each time solid-liquid separation was performed. The element concentrations in the solution were quantified by taking 2 mL of the solution, adjusting the volume to 50 mL, and then quantifying the concentration using ICP-OES (SPS3100 manufactured by Seiko Instruments Inc.). The solution containing the precipitate was adjusted to 100 mL, and its concentration was determined. The results are shown in Table 1. "ND" in Table 1 indicates that the element in question was not detected. Although the concentration increased due to evaporation of the solution, water was not replenished.
ヨウ化カリウムの添加により硫化工程でヒ素の濃度が大きく低下していることが分かる。また硫化では銅とアンチモンも大半が沈殿した。不純物を除いた後に鉄粉を添加して鉄置換を行い、また、チオ硫酸イオンと反応させることでルテニウム及びイリジウムを回収できた。 It can be seen that the addition of potassium iodide significantly reduces the arsenic concentration during the sulfurization process. Furthermore, most of the copper and antimony also precipitated during sulfurization. After removing the impurities, iron powder was added to perform iron substitution, and ruthenium and iridium were recovered by reacting them with thiosulfate ions.
ヨウ化カリウムを添加しない場合は硫化でヒ素を除けない。この場合は、残留ヒ素は鉄置換やチオ硫酸イオンと反応して沈殿し、ルテニウムやイリジウムとの混合物となる。ヒ化水素の発生は確認されなかった。 If potassium iodide is not added, arsenic cannot be removed by sulfurization. In this case, the remaining arsenic reacts with iron substitution or thiosulfate ions, precipitates, and becomes a mixture with ruthenium and iridium. No generation of hydrogen arsenide was confirmed.
なお、鉄置換後の固液分離操作は必須ではなく、不純物が少ないのであれば酸処理で未反応の鉄を除いた後にルテニウム及びイリジウムの精製工程に投入することも可能である。実施例2に見られるように鉄置換を行うことでルテニウムの回収効率が向上する。 Note that solid-liquid separation after iron substitution is not essential; if the amount of impurities is small, it is possible to remove unreacted iron by acid treatment before feeding the material into the ruthenium and iridium purification process. As shown in Example 2, iron substitution improves the recovery efficiency of ruthenium.
(実験例2)
実験例1と同じ実験対象の塩酸酸性液を200mL分取し、70℃に加熱した。有機物の影響を除くために過酸化水素水(30vol%)を2ml添加して1時間攪拌した。ヨウ化カリウム0.02gもしくは0.1gを添加して二酸化硫黄と空気の混合気(5~20体積%)を吹き込んだ。30分後に反応を停止し固液分離した。
固液分離後液は40℃に調整した後、水硫化ソーダ2gを水に溶解して添加した。30分攪拌後に硫化物沈殿を固液分離した。固液分離した時に分析用サンプルを採取した。
分析操作は実験例1に準じる。結果を表2に示す。表2の「ND」は当該元素が検出されなかったことを示す。
(Experimental Example 2)
200 mL of the hydrochloric acid solution used in the same experiment as in Experimental Example 1 was taken and heated to 70°C. 2 mL of hydrogen peroxide solution (30 vol%) was added to remove the influence of organic matter, and the mixture was stirred for 1 hour. 0.02 g or 0.1 g of potassium iodide was added, and a mixture of sulfur dioxide and air (5 to 20 vol%) was blown in. After 30 minutes, the reaction was stopped and solid-liquid separation was performed.
After the solid-liquid separation, the liquid was adjusted to 40°C, and 2 g of sodium hydrosulfide dissolved in water was added. After stirring for 30 minutes, the sulfide precipitate was separated into solid and liquid. At the time of solid-liquid separation, a sample for analysis was taken.
The analytical procedure was the same as in Experimental Example 1. The results are shown in Table 2. "ND" in Table 2 indicates that the element in question was not detected.
表2の結果からヨウ化カリウムの添加量は0.02g、すなわち0.1g/Lでも上記化学式1と化学式2に示すように触媒サイクルが機能していることを示す。添加量0.02gと0.1gでは硫化後のヒ素濃度は後者の方が大きい結果となっている。しかしながら、これは二酸化硫黄供給量の影響である。ヨウ素の触媒効果は二酸化硫黄存在下でテルルの沈殿にも効果を示す。そのためテルル濃度が二酸化硫黄供給後に大きく低下した場合は、十分な二酸化硫黄供給があったことを示し、化学式2の反応が迅速に反応し、ヨウ素の触媒のターンオーバーが向上することが理由である。 The results in Table 2 show that the catalytic cycle functions as shown in chemical formulas 1 and 2 above, even when potassium iodide is added at a rate of 0.02 g, i.e., 0.1 g/L. The arsenic concentration after sulfurization is higher at 0.02 g and 0.1 g added, respectively. However, this is due to the influence of the amount of sulfur dioxide supplied. The catalytic effect of iodine also affects tellurium precipitation in the presence of sulfur dioxide. Therefore, if the tellurium concentration drops significantly after sulfur dioxide is supplied, this indicates that sufficient sulfur dioxide has been supplied, and the reaction of chemical formula 2 proceeds rapidly, resulting in improved turnover of the iodine catalyst.
しかしながら、ヨウ化物イオンは一部銅と反応してヨウ化銅(I)を沈殿する。そのためヨウ化物イオンはヨウ化カリウムに換算して銅濃度の5質量%以上とすることが好ましい。 However, some iodide ions react with copper to precipitate copper(I) iodide. Therefore, it is preferable that the iodide ions, converted into potassium iodide, be at least 5% by mass of the copper concentration.
(実験例3)
実験例1と同じ実験対象の塩酸酸性液を200mL分取した。有機物の影響を除くために過酸化水素水(30体積%)を2mL添加して1時間攪拌した。ヨウ化カリウム0.1gを添加して二酸化硫黄と空気の混合気(5~20体積%)を吹き込んだ。30分後に反応を停止し固液分離した。
固液分離後液を40℃に加熱し水硫化ソーダ水溶液(80g/L)を徐々に添加した。適当量添加したところでORPを計測した。同時に定量分析用のサンプルも採取した。定量方法は実験例1に準じる。ORP値と銅とヒ素濃度の関係を図2に示す。また、ORP値とルテニウム濃度の関係を図3に示す。
(Experimental Example 3)
200 mL of the same hydrochloric acid solution as in Experimental Example 1 was taken. To remove the influence of organic matter, 2 mL of hydrogen peroxide solution (30% by volume) was added and stirred for 1 hour. 0.1 g of potassium iodide was added, and a mixture of sulfur dioxide and air (5-20% by volume) was blown in. After 30 minutes, the reaction was stopped and solid-liquid separation was performed.
After solid-liquid separation, the liquid was heated to 40°C and an aqueous solution of sodium hydrosulfide (80 g/L) was gradually added. Once an appropriate amount had been added, the ORP was measured. At the same time, samples for quantitative analysis were also taken. The quantification method was the same as in Experimental Example 1. Figure 2 shows the relationship between the ORP value and the copper and arsenic concentrations. Figure 3 shows the relationship between the ORP value and the ruthenium concentration.
水硫化ソーダの添加により、まず銅が硫化沈殿を生じ、続いてヒ素が沈殿したことが分かる。ORPが150mV以下に達すると両元素はほとんど沈殿した。 It can be seen that the addition of sodium hydrosulfide first produced a sulfide precipitate of copper, followed by the precipitation of arsenic. When the ORP reached 150mV or below, most of both elements had precipitated.
なお、ルテニウムの濃度はORP136mVになった時で110mg/Lであった。原液のルテニウム濃度は120mg/Lであったため、逸損はわずかであった。 The ruthenium concentration was 110 mg/L when the ORP reached 136 mV. Since the ruthenium concentration in the original solution was 120 mg/L, loss was minimal.
(実験例4)
実験例1と同じ実験対象の塩酸酸性液を200mL分取し、70℃に加熱した。有機物の影響を除くために過酸化水素水(30体積%)を2mL添加して1時間攪拌した。ヨウ化カリウム0.1gを添加して二酸化硫黄と空気の混合気(5~20体積%)を吹き込んだ。30分後に反応を停止し固液分離した。
固液分離後液を40℃に調整した後、水硫化ソーダを2g添加した。30分攪拌後に硫化物沈殿を固液分離した。
硫化物沈殿の固液分離後液は60℃に加熱し、鉄粉を0.4gもしくは1g添加した。45分間攪拌して再度固液分離した。分離後液は70℃に加熱してチオ硫酸ナトリウム5水和物を2g添加した。1時間攪拌後固液分離した。
各固液分離操作時に分析用サンプルを採取した。分析操作は実験例1に準じる。結果を表3に示す。
(Experimental Example 4)
200 mL of the same hydrochloric acid solution as in Experimental Example 1 was taken and heated to 70°C. 2 mL of hydrogen peroxide solution (30% by volume) was added to remove the influence of organic matter, and the mixture was stirred for 1 hour. 0.1 g of potassium iodide was added, and a mixture of sulfur dioxide and air (5-20% by volume) was blown in. After 30 minutes, the reaction was stopped and solid-liquid separation was performed.
After the solid-liquid separation, the liquid was adjusted to 40° C., and then 2 g of sodium hydrosulfide was added. After stirring for 30 minutes, the sulfide precipitate was subjected to solid-liquid separation.
After solid-liquid separation of the sulfide precipitate, the liquid was heated to 60°C, and 0.4 g or 1 g of iron powder was added. The mixture was stirred for 45 minutes, and solid-liquid separation was again performed. After separation, the liquid was heated to 70°C, and 2 g of sodium thiosulfate pentahydrate was added. After stirring for 1 hour, solid-liquid separation was performed.
Samples for analysis were taken during each solid-liquid separation operation. The analytical procedures were the same as in Experimental Example 1. The results are shown in Table 3.
鉄粉の添加によりルテニウム及びイリジウムの回収総量は改善した。鉄粉の添加量は1gでも0.4gでも大きな差は見られなかったが、鉄粉添加量が増えると置換を受ける量がいくらか上がった。ルテニウム及びイリジウムの分別回収を行うのであれば鉄粉の添加量は少なくして一度固液分離すると良い。セメンテーションに使用する鉄粉の添加量は0.5~5g/Lが好ましい。ルテニウム及びイリジウムを分別回収するのであれば、鉄粉の添加量を2g/L未満として固液分離して先にルテニウムを回収する。 The total amount of ruthenium and iridium recovered improved with the addition of iron powder. There was no significant difference between the amount of iron powder added, 1g and 0.4g, but the amount of substitution increased slightly as the amount of iron powder added increased. If you want to recover ruthenium and iridium separately, it is best to add a small amount of iron powder and perform solid-liquid separation first. The amount of iron powder used for cementation is preferably 0.5 to 5g/L. If you want to recover ruthenium and iridium separately, add less iron powder, and perform solid-liquid separation to recover ruthenium first.
Claims (7)
前記ヒ素還元工程で得られた酸性液を70℃以下に調整し、硫化水素もしくは水硫化ソーダをORP(参照電極Ag/AgCl)が150mV以下に達するまで添加して沈殿した硫化物を固液分離する不純物除去工程と、
前記不純物除去工程の後、濾液の液温を40℃以上に調整し、チオ硫酸ナトリウム塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を添加してルテニウム及びイリジウムを沈殿させるルテニウム及びイリジウム回収工程と、
を含む、ルテニウム及びイリジウムの回収方法。 an arsenic reduction step in which a water-soluble inorganic iodine compound or elemental iodine is added to an acidic solution containing ruthenium, iridium, and arsenic, and sulfur dioxide or hydrogen sulfide is blown in, or an aldehyde reducing agent is added, to reduce the arsenic to a trivalent state;
an impurity removal step of adjusting the temperature of the acidic solution obtained in the arsenic reduction step to 70°C or less, adding hydrogen sulfide or sodium hydrosulfide until the ORP (reference electrode Ag/AgCl) reaches 150 mV or less, and separating precipitated sulfides into solid and liquid;
a ruthenium and iridium recovery step in which, after the impurity removal step, the temperature of the filtrate is adjusted to 40°C or higher, and sodium thiosulfate salt or a solution containing thiosulfate ions is added to precipitate ruthenium and iridium;
A method for recovering ruthenium and iridium, comprising:
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