JP2010077470A - Method for treating material to be treated, containing platinum group element, rhenium and/or arsenic - Google Patents
Method for treating material to be treated, containing platinum group element, rhenium and/or arsenic Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010077470A JP2010077470A JP2008245295A JP2008245295A JP2010077470A JP 2010077470 A JP2010077470 A JP 2010077470A JP 2008245295 A JP2008245295 A JP 2008245295A JP 2008245295 A JP2008245295 A JP 2008245295A JP 2010077470 A JP2010077470 A JP 2010077470A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- platinum group
- copper
- rhenium
- arsenic
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
【課題】被処理物質中に白金族元素、レニウム、砒素が含有されている場合に、白金族元素を溶融メタル側に移行させ濃縮するとともに、これらのレニウム、砒素を効率的に濃縮して分離することを目的とする。
【解決手段】白金族元素、レニウム、砒素を含有する被処理物質と、銅源材料とを、フラックス成分及び還元剤と共に電気炉に装入して溶融し一次スラグ層と一次メタル層に層分離した後、該一次メタルを酸化炉に装入して酸化処理し二次スラグ層と二次メタル層に層分離するとともに、該酸化炉内空間から導いたガスからダストを回収し、これをアルカリ溶液で浸出し固液分離してレニウム及び砒素が浸出された溶液を得た後、該溶液に塩化物を添加し固液分離する。
【選択図】 図1When a platinum group element, rhenium, or arsenic is contained in a material to be treated, the platinum group element is transferred to the molten metal side for concentration, and the rhenium and arsenic are efficiently concentrated and separated. The purpose is to do.
A material to be treated containing a platinum group element, rhenium, and arsenic and a copper source material are charged together with a flux component and a reducing agent into an electric furnace and melted to be separated into a primary slag layer and a primary metal layer. Then, the primary metal is charged into an oxidation furnace and oxidized to separate into a secondary slag layer and a secondary metal layer, and dust is recovered from the gas introduced from the space in the oxidation furnace, After leaching with a solution and solid-liquid separation to obtain a solution in which rhenium and arsenic are leached, chloride is added to the solution for solid-liquid separation.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、白金族元素とレニウム及び又は砒素を含有する被処理物質、例えば使用済みの石油化学系触媒、使用済みの自動車排ガス浄化用触媒、使用済みの電子基板やリードフレーム等から上記各元素を濃縮して分離する方法に関するものである。 The present invention relates to a material to be treated containing a platinum group element and rhenium and / or arsenic, for example, a used petrochemical catalyst, a used automobile exhaust gas purification catalyst, a used electronic substrate, a lead frame, etc. It is related with the method of concentrating and isolate | separating.
従来、使用済みの自動車排ガス浄化用触媒(排ガスコンバータのセラミック担体触媒やメタル担体触媒など:これらを「自動車用触媒」とよぶ)等から白金族元素等の各含有元素を回収する方法として、王水などの酸に酸化剤を加えた溶液、アルカリ水溶液、アンモニア水溶液などで白金族元素等を抽出する方法、硫酸等を用いて担体を溶かし未溶解の白金族元素等と分離する方法などの湿式処理法がある。 Conventionally, as a method for recovering each contained element such as platinum group elements from used automobile exhaust gas purification catalyst (ceramic carrier catalyst and metal carrier catalyst of exhaust gas converter: these are called "automobile catalyst") Wet methods such as a solution in which an oxidizing agent is added to an acid such as water, a method of extracting a platinum group element or the like with an aqueous alkali solution or an aqueous ammonia solution, a method of dissolving a carrier using sulfuric acid or the like and separating it from an undissolved platinum group element or the like There is a processing method.
さらに、本出願人らによる特開平4−317423号公報、特開2000−248322号公報、特開2005−54201号公報には、自動車用触媒等の白金族元素含有物質を電気炉内で銅源材料(酸化銅および/または金属銅)と共に溶融処理することによって溶融メタル(溶融銅メタル)中に白金族元素を移行させ、このようにして得られた白金族元素を含む溶融メタルをさらに酸化処理して溶融酸化物と白金族元素が一層濃縮した溶融メタルとに層分離する乾式処理法の記載がある。
しかしながら、白金族元素とレニウム及び又は砒素を含有する被処理物質の処理については、前記の特許文献1〜2などの湿式処理法(すなわち、酸又はアルカリを用いて浸出する方法)によれば、白金族元素等の抽出率が悪かったり、担体を溶かすのに多量の酸を用いたりするなどの欠点があるなど、回収率やコストの点で問題があって実用的な方法ではなかった。
一方、前記の特許文献3〜5などの溶融メタル中に白金族元素を移行させる乾式処理法(すなわち、溶融処理法)は、高収率で且つ低コストで白金族元素を回収することができるものであって効率的な有価金属回収法として湿式処理法にはない利点を有している非常に優れた方法であるが、被処理物質中に白金族元素とともにレニウム及び又は砒素が含有されている場合には、これらのレニウム、砒素の分離法が未解決であった。
本発明は被処理物質中に白金族元素とともにレニウム及び又は砒素が含有されている場合に、白金族元素を溶融メタル側に移行させ濃縮させるとともに、これらのレニウム、砒素を効率的に濃縮して分離する方法を提供することを目的とするものである。
However, for the treatment of the material to be treated containing platinum group elements and rhenium and / or arsenic, according to the wet treatment methods such as Patent Documents 1 and 2 (that is, the method of leaching using an acid or alkali), There are problems in terms of recovery rate and cost, such as poor extraction rate of platinum group elements and the like, and the use of a large amount of acid to dissolve the carrier, and it was not a practical method.
On the other hand, the dry processing method (that is, the melting processing method) for transferring the platinum group element into the molten metal such as
In the present invention, when rhenium and / or arsenic is contained together with the platinum group element in the material to be treated, the platinum group element is moved to the molten metal side and concentrated, and these rhenium and arsenic are efficiently concentrated. The object is to provide a method of separation.
前記の課題を解決せんとしてなされた本発明は、第1に、白金族元素とレニウムとを含有する被処理物質と、金属銅と酸化銅からなる群から選ばれる少なくとも一種が主体の銅源材料とを、フラックス成分及び還元剤と共に電気炉に装入して溶融し酸化物主体の一次スラグ層と金属銅主体の一次メタル層に層分離した後、該一次メタルを酸化炉に装入して酸化処理し酸化物主体の二次スラグ層と白金族元素が濃縮した金属銅主体の二次メタル層に層分離する工程において、該酸化炉内空間から導いたガスからダストを分離することによって、白金族元素を回収する工程からレニウムを分離する、白金族元素とレニウムとを含有する被処理物質の処理法であり、第2に、白金族元素と砒素とを含有する被処理物質と、金属銅と酸化銅からなる群から選ばれる少なくとも一種が主体の銅源材料とを、フラックス成分及び還元剤と共に電気炉に装入して溶融し酸化物主体の一次スラグ層と金属銅主体の一次メタル層に層分離した後、該一次メタルを酸化炉に装入して酸化処理し酸化物主体の二次スラグ層と白金族元素が濃縮した金属銅主体の二次メタル層に層分離する工程において、該酸化炉内空間から導いたガスからダストを分離することによって、白金族元素を回収する工程から砒素を分離する、白金族元素と砒素とを含有する被処理物質の処理法であり、第3に、白金族元素、レニウム及び砒素を含有する被処理物質と、金属銅と酸化銅からなる群から選ばれる少なくとも一種が主体の銅源材料とを、フラックス成分及び還元剤と共に電気炉に装入して溶融し酸化物主体の一次スラグ層と金属銅主体の一次メタル層に層分離した後、該一次メタルを酸化炉に装入して酸化処理し酸化物主体の二次スラグ層と白金族元素が濃縮した金属銅主体の二次メタル層に層分離する工程において、該酸化炉内空間から導いたガスからダストを分離することによって、白金族元素を回収する工程からレニウム及び砒素を分離する、白金族元素、レニウム及び砒素を含有する被処理物質の処理法である。
なお、本発明における「レニウム」はレニウム元素を意味するものであって、レニウム単体、レニウム合金、レニウム化合物などの場合を含む概念であり、本発明における「砒素」は砒素元素を意味するものであって、砒素単体、砒素化合物などの場合を含む概念である。
The present invention has been made to solve the above problems. First, a copper source material mainly comprising at least one selected from the group consisting of a material to be treated containing a platinum group element and rhenium, and metallic copper and copper oxide. Are charged into an electric furnace together with a flux component and a reducing agent, melted and separated into an oxide-based primary slag layer and a metallic copper-based primary metal layer, and then the primary metal is charged into an oxidation furnace. In the step of separating the oxide-based secondary slag layer and the metal copper-based secondary metal layer enriched with platinum group elements, by separating dust from the gas guided from the oxidation furnace space, A method of treating a material to be treated containing platinum group element and rhenium, which separates rhenium from the step of recovering the platinum group element, and second, a material to be treated containing platinum group element and arsenic, and a metal Group consisting of copper and copper oxide The copper source material mainly composed of at least one selected from the above is charged into an electric furnace together with a flux component and a reducing agent and melted and separated into an oxide-based primary slag layer and a metallic copper-based primary metal layer, In the step of charging the primary metal into an oxidation furnace and subjecting it to an oxidation treatment to separate it into a secondary slag layer mainly composed of oxide and a secondary metal layer mainly composed of metallic copper enriched in platinum group elements, A method for treating a material containing platinum group elements and arsenic, in which arsenic is separated from a step of recovering platinum group elements by separating dust from the introduced gas. Third, platinum group elements, A material to be treated containing rhenium and arsenic and a copper source material mainly composed of at least one selected from the group consisting of metallic copper and copper oxide are introduced into an electric furnace together with a flux component and a reducing agent, and melted into an oxide. The primary slur of the subject After separating the layer and the primary metal layer mainly composed of copper metal, the primary metal is charged into an oxidation furnace and oxidized to form a secondary slag layer mainly composed of oxide and a secondary layer composed mainly of metal copper enriched with platinum group elements. Contains platinum group elements, rhenium and arsenic, separating rhenium and arsenic from the process of recovering platinum group elements by separating dust from the gas introduced from the space inside the oxidation furnace in the step of separating into metal layers It is the processing method of the to-be-processed substance.
The term “rhenium” in the present invention means a rhenium element, which is a concept including a case of rhenium alone, a rhenium alloy, a rhenium compound, etc., and “arsenic” in the present invention means an arsenic element. The concept includes cases of arsenic alone, arsenic compounds, and the like.
これらの本発明において、前記の回収されたダストの少なくとも一部を前記電気炉と前記酸化炉のうちの少なくとも一方の炉に繰り返して装入することが好ましく、これによってダスト中のレニウム及び又は砒素を一層高濃度化することができ、レニウム及び又は砒素を一層高濃度に濃縮させて分離することができる。
さらにはこれらの本発明において、前記二次スラグの少なくとも一部を溶融状態のまま水冷して酸化銅を含有する粒状体を得て該粒状体を前記銅源材料として使用することが好ましい、また、前記二次スラグの少なくとも一部を溶融状態のまま還元して金属銅含有材を得て該金属銅含有材を前記銅源材料として使用することが好ましい。これらの態様によれば、銅原材料の少なくとも一部を繰り返し使用することができ且つ廃棄スラグ量を削減することができ、コスト削減を図ることができる。
また、被処理物質から白金族元素を回収する前記の工程から分離され回収されたダストをアルカリ溶液で浸出し、そのスラリーを固液分離することによってレニウム及び/又は砒素を濃縮した溶液を得ることができ、その浸出残渣は白金族元素を含有することから前記電気炉と前記酸化炉のうちの少なくとも一方の炉に繰り返して装入することによって、浸出残渣中の白金族元素を回収して回収率を向上させることが一層好ましい。
In these present inventions, it is preferable that at least a part of the collected dust is repeatedly charged into at least one of the electric furnace and the oxidation furnace, thereby rhenium and / or arsenic in the dust. Can be further concentrated, and rhenium and / or arsenic can be concentrated to a higher concentration and separated.
Furthermore, in these present inventions, it is preferable that at least a part of the secondary slag is cooled with water in a molten state to obtain a granule containing copper oxide, and the granule is used as the copper source material. Preferably, at least a part of the secondary slag is reduced in a molten state to obtain a metallic copper-containing material, and the metallic copper-containing material is used as the copper source material. According to these aspects, at least a part of the copper raw material can be repeatedly used, the amount of waste slag can be reduced, and the cost can be reduced.
In addition, a solution in which rhenium and / or arsenic is concentrated is obtained by leaching the dust separated and recovered from the above-mentioned step of recovering the platinum group element from the material to be treated with an alkaline solution and solid-liquid separating the slurry. Since the leaching residue contains a platinum group element, the platinum group element in the leaching residue is recovered and recovered by repeatedly charging it into at least one of the electric furnace and the oxidation furnace. It is more preferable to improve the rate.
本発明によれば、自動車排ガス浄化用触媒などの白金族元素とレニウム及び又は砒素を含有する被処理物質から溶融メタル銅中に白金族元素を濃縮するという乾式処理によって炉操業を合理化しながら白金族元素を高い収率で回収して廃資源から効率的に白金族元素を回収することができ、且つ、被処理物質に白金族元素とともに含有されるレニウム及び又は砒素を効率的に濃縮して分離することができ、レニウムと砒素の両者が含有される場合には両者を分離することができる。 According to the present invention, platinum is streamlined while the furnace operation is streamlined by a dry process of concentrating platinum group elements into molten metal copper from a material to be treated containing platinum group elements and rhenium and / or arsenic, such as catalysts for automobile exhaust gas purification The platinum group element can be efficiently recovered from waste resources by recovering the group element in high yield, and the rhenium and / or arsenic contained in the treated material together with the platinum group element can be efficiently concentrated. When both rhenium and arsenic are contained, they can be separated.
本発明でいう白金族元素とレニウム及び又は砒素を含有する被処理物質とは、たとえば使用済みの石油化学系触媒、使用済みの自動車排ガス浄化用触媒、使用済みの電子基板、リードフレーム等はもとより、それらの製造工程から得られるロットアウト品やスクラップ等も含まれる。このような白金族元素とレニウム及び又は砒素を含有する被処理物質は、通常は金属酸化物やセラミツクス等の担体に微量の白金族元素とレニウム及び又は砒素が担持された状態にある。 In the present invention, the platinum group element and the material to be treated containing rhenium and / or arsenic include, for example, used petrochemical catalysts, used automobile exhaust gas purification catalysts, used electronic substrates, lead frames, etc. Also included are lot-out products and scraps obtained from these manufacturing processes. Such a material to be treated containing a platinum group element and rhenium and / or arsenic is usually in a state where a trace amount of the platinum group element and rhenium and / or arsenic are supported on a carrier such as a metal oxide or ceramic.
これら白金族元素とレニウム及び又は砒素(これらの元素を白金族元素等と総称することがある。)を含有する被処理物質は、先ず、金属銅と酸化銅からなる群から選ばれる少なくとも一種が主体の銅源材料、フラックスおよび炭素質などの還元剤と共に電気炉(好ましくは、密閉型電気炉)に装入して溶融し、形成される酸化物主体の溶融一次スラグ層の下方に金属銅主体の溶融一次メタル層を沈降させ、下方に沈降した溶融一次メタル層に白金族元素等を濃縮させるものであるが、その際、装入物の溶融から融体排出に至るまで電気炉内の圧力を大気圧より低い圧力に維持し、また、電気炉に装入する銅源材料として粒径が0.1mm以上10mm以下の粒状体を使用するのが好ましい。
以下、本発明で特定するこれらの事項について説明する。
The material to be treated containing these platinum group elements and rhenium and / or arsenic (these elements may be collectively referred to as platinum group elements etc.) is at least one selected from the group consisting of metallic copper and copper oxide. The main copper source material, flux, and reducing agent such as carbonaceous material are charged into an electric furnace (preferably a closed electric furnace) and melted. The main molten primary metal layer is allowed to settle, and the platinum group elements and the like are concentrated in the molten primary metal layer that has settled downward. At that time, from the melting of the charge to the discharge of the melt, It is preferable to use a granular material having a particle size of 0.1 mm or more and 10 mm or less as the copper source material charged in the electric furnace while maintaining the pressure at a pressure lower than atmospheric pressure.
Hereinafter, these matters specified by the present invention will be described.
図1に本発明法で使用する電気炉の例を示した。図1において、1は密閉型電気炉を示している。この密閉型電気炉1は、外気と実質的に遮断された炉内空間2をもつ炉体3と、この炉体3の上半身部分に設けられた装入物投入口4および排気口5と、この炉体3の下半身部分に設けられた高さレベルの異なる少なくとも2個の流体排出口6および7と、該装入物投入口4に連結された装入物投入シュート8と、該排気口5に連結された排気装置9と、炉内に装入された装入物を通電加熱するための電極10a、10b、10cとからなる。
FIG. 1 shows an example of an electric furnace used in the method of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a closed electric furnace. The closed electric furnace 1 includes a
図例の炉体3は耐火物で内張りされた円形の内壁をもつ炉であり、その天井面のほぼ中央に納入物投入シュート8が配置されており、この装入物投入シュート8を中心とした同心円上に3本の電極10a、10b、10cが互いに等間隔で垂直に天井面から配置されている。換言すれば、垂直な電極10a、10b、10cの配置位置は正三角形の各頂点にあり、この正三角形のほぼ中心に装入物投入シュート8が存在している。
The
このように構成された密閉型電気炉1には、白金族元素とレニウム及び又は砒素を含有する粒状の被処理物質11、金属銅と酸化銅からなる群から選ばれる少なくとも一種が主体の銅源材料12、固形還元材(例えば、粉状コークス)13および粉状のフラックス14が混ぜ合わされて装入される。すなわち、これらの装入原料は、それぞれのホーパーから計量して切り出され、スクリューコンベア15によって混合搬送されつつ電気炉1の装入物投入シュート8に送り込まれる。装入物投入シュート8には、材料の炉内への投入時に気密が保たれるように、上下二段のシャッター16と17が設けられている。まず、上段シャッター16を開、下段シャッター17を閉にして、シュート8内に装入物を1バッチ分だけ投入し、次いで上段シャッター16を閉、下段シャッター17を開にしてシュート8内に貯溜しているバッチ分を炉内に投入する。このバッチの炉内への投入を終えると上下のシャッター16と17を閉じて次の投入操作に備える。図例の設備では、シュート8の下端(装入物投入口4の下方)に分岐部材18を取付けることによって、シュート8から炉内に落下する装入物が3本の電極10a、10b、10cを結ぶ3角形の各辺の近傍に、より好ましくは各三辺のそれぞれの中点位置近くに着地するようにしてある。これにより、各電極10a、10b、10cを結ぶ最短距離に新たな投入装入物が堆積することになり溶融効率が高まる。
The sealed electric furnace 1 configured in this manner includes a granular material 11 containing a platinum group element and rhenium and / or arsenic, and a copper source mainly composed of at least one selected from the group consisting of metallic copper and copper oxide. The material 12, the solid reducing material (for example, powdery coke) 13 and the
新たな装入物が投入される炉の操業初期には、炉体3の下半身部分に設けられた高さレベルの異なる少なくとも2個の流体排出口6および7はいずれも閉塞されている。各電極10a、10b、10cに通電することによって炉内に装入された物質は溶融し始めるが、その間、排気装置9の駆動により炉内で発生する排ガスは排気口5から粉塵除去装置19に導かれ、排ガスの処理を終えたうえで系外に排出される。排気装置9の連続した稼働により、外気と実質的に遮断されている炉内空間2は大気圧よりも低い圧力に保持されることになる。
At the initial stage of operation of the furnace in which a new charge is charged, at least two
なお、この粉塵除去装置19は洗浄液を用いない乾式方式、洗浄液で排ガスを洗浄する湿式方式のいずれでもよい。また、乾式方式の場合、稲妻型煙道(Zig−Zag Flue)、集塵室(Dust Chamber)、サイクロン、バグハウス、コットレルなど任意に選定することができる。また、この粉塵除去装置19で回収されたダストは必要に応じて焼結又は製団して前記装入原料とともに密閉型電気炉1に繰り返し装入することができる。
The
炉内において装入物が溶融し始めると、被処理物質及び銅源材料中の金属銅は溶融し、酸化銅は還元材(例えば、粉状コークス)によってメタル銅に還元され、溶融した一次メタル銅を形成する。このメタルの融解物は、酸化物の融解物(スラグ)よりも比重が重いのでスラグ中を下降し、炉の下方に沈降してメタル溶湯のプール20を形成する。このメタル溶湯20の上には酸化物の融解物すなわち一次スラグ層21が形成される。
When the charge begins to melt in the furnace, the copper to be treated and the copper material in the copper source material are melted, and the copper oxide is reduced to metal copper by a reducing material (for example, powdered coke). Form copper. Since the metal melt has a higher specific gravity than the oxide melt (slag), the metal melt descends in the slag and settles below the furnace to form a
金属銅及び酸化銅が還元されて生成したメタル銅の融液がスラグ中を下降する過程で、スラグ中に存在する白金族元素等をそのメタル銅の融液中に取り込む。すなわち溶け込ませる。これによって、メタル溶湯20中に白金族元素等が溶け込んだ状態で収集され、白金族元素等の濃度が高くなったメタル溶湯20が得られる。他方、白金族元素等がメタル溶湯20に溶け込んだ分だけ、スラグ21の中の白金族元素等の濃度は低下する。したがって、高い方の流体排出口6から白金族元素等の濃度が低くなった一次スラグ21を、また、低い方の流体排出口7から白金族元素濃度等の高い一次メタル溶湯20を互いに分別しながら炉外に流出させると、白金族元素濃度等の高いメタル溶湯(金属銅中に白金族元素等が溶け込んだメタル)を採取することができる。
In the process in which the molten metal copper produced by reduction of metallic copper and copper oxide descends in the slag, platinum group elements and the like existing in the slag are taken into the molten metal copper. That is, let it melt. As a result, the
この密閉型電気炉1内は還元雰囲気にあるため、白金族元素とともに装入されたレニウム及び又は砒素は、その多くが白金族元素とともにメタル溶湯20に移行する。すなわち、還元雰囲気の密閉型電気炉1に装入された白金族元素、レニウム、砒素のいずれの元素もメタル溶湯20に濃縮される。
Since this closed electric furnace 1 is in a reducing atmosphere, most of the rhenium and / or arsenic charged together with the platinum group element is transferred to the
本発明法においては、電気炉に装入する銅源材料として粒径が0.1mm以上10mm以下の粒状体を使用するのが好ましい。銅源材料として粒径が0.1mm以上10mm以下の粒状体を用いると、被処理物質と銅源材料が加熱溶融する段階で、被処理物質中の白金族元素等が溶融メタル中に移行しやすくなることがわかった。とくに銅源材料は粒径が0.1mm以上10mm以下のものが50重量%以上存在することが望ましく、その条件が満たされるのであれば、それ以外のものは10mm以上の塊状物であってもよく、場合によっては0.1mm未満の粉体が混入していてもよい。 In the method of the present invention, it is preferable to use a granular material having a particle size of 0.1 mm or more and 10 mm or less as a copper source material charged in the electric furnace. When a granular material having a particle size of 0.1 mm or more and 10 mm or less is used as the copper source material, the platinum group element or the like in the substance to be treated moves into the molten metal at the stage where the substance to be treated and the copper source material are heated and melted. I found it easier. In particular, it is desirable that the copper source material has a particle size of 0.1 mm or more and 10 mm or less in an amount of 50% by weight or more. If the condition is satisfied, other materials may be a lump of 10 mm or more. In some cases, a powder of less than 0.1 mm may be mixed.
白金族元素等を含有する被処理物質についても、銅源材料との混合性を良好にするために、その少なくとも50重量%以上が粒径10mm以下の粒状体であるのが好ましい。被処理物質と銅源材料がともに適切な粒度をもつ粒状体であり、これが炭素質還元材およびフラックスと共に混合された状態で炉内に装入されると、銅源材料中の金属銅が溶融されやすく、また、酸化銅が溶融・還元されやすくなり、生成した溶融メタルの銅がその近傍に存在する被処理物質中の白金族元素等と接触する機会が多くなって、白金族元素等が溶融メタル銅に多く取り込まれるようになる。 Also for the substance to be treated containing a platinum group element or the like, at least 50% by weight or more is preferably a granular material having a particle diameter of 10 mm or less in order to improve the mixing property with the copper source material. Both the material to be treated and the copper source material are granular bodies with appropriate particle sizes, and when this is mixed with the carbonaceous reductant and flux, it is introduced into the furnace and the copper metal in the copper source material melts. In addition, the copper oxide is easily melted and reduced, and the generated molten metal copper has a greater chance of coming into contact with the platinum group element in the material to be treated. A lot of molten metal copper is taken in.
被処理物質と銅源材料のメルトダウンを促進し且つ生成するスラグの流動性を改善するために、フラックスを装入原料中に同時に添加するのが望ましい。フラックスとしては、シリカ、酸化カルシウム、炭酸カルシウム等を適当な比率で混合したものがよい。フラックス成分の混合比は原料の組成により異なるが加熱溶融後のスラグの組成として、Al2O3 :20〜40質量%、SiO2:25〜35質量%、CaO:20〜30質量%、FeO:1〜30質量%となるようにフラックス成分を装入原料に配合するのが好ましい。 In order to promote the meltdown of the material to be treated and the copper source material and to improve the fluidity of the slag produced, it is desirable to add the flux simultaneously to the charge. As the flux, a mixture of silica, calcium oxide, calcium carbonate and the like in an appropriate ratio is preferable. The mixing ratio of the flux components varies depending on the composition of the raw material, but as the composition of the slag after heating and melting, Al 2 O 3 : 20 to 40% by mass, SiO 2 : 25 to 35% by mass, CaO: 20 to 30% by mass, FeO : It is preferable to mix | blend a flux component with a charging raw material so that it may become 1-30 mass%.
還元剤として好ましくはコークスを配合するが、コークス以外にも還元作用のある有価金属を含有する卑金属や、炭素源としての樹脂系材料、活性炭、SiC等も使用することができる。これらの還元剤の中に含有されている有価金属(貴金属類や白金族元素)も本発明によれば同時に回収することができる。 Coke is preferably blended as the reducing agent, but other than the coke, a base metal containing a valuable metal having a reducing action, a resin material as a carbon source, activated carbon, SiC, or the like can also be used. According to the present invention, valuable metals (noble metals and platinum group elements) contained in these reducing agents can also be recovered simultaneously.
本発明の実施にさいしては、密閉型電気炉に被処理物質、銅源材料、フラックスおよび還元剤を混合したものを装入し、炉内圧を大気圧より若干低い圧力に維持しながら1100℃〜1700℃、さらに好ましくは1300℃〜1500℃の温度で加熱溶融し、装入材料中の酸化物を溶融し、装入材料中の酸化銅を銅に還元する。加熱溶融温度が1100℃未満ではスラグの溶融状態が完全でなく粘性も高まって白金族元素等の回収率が低下する恐れがあり、1700℃を越えるとエネルギーの浪費はもちろん電気炉の炉体の破損を招く要因となる。炉内を減圧下に維持することにより、還元雰囲気が保持され、酸化銅の銅への還元が良好に進行し、白金族元素等のメタル溶湯への吸収効率も高まる。 In carrying out the present invention, a sealed electric furnace was charged with a mixture of a substance to be treated, a copper source material, a flux and a reducing agent, and the furnace internal pressure was maintained at a pressure slightly lower than the atmospheric pressure at 1100 ° C. It is heated and melted at a temperature of ˜1700 ° C., more preferably 1300 ° C. to 1500 ° C., the oxide in the charging material is melted, and the copper oxide in the charging material is reduced to copper. If the heating and melting temperature is less than 1100 ° C, the molten state of the slag is not perfect and the viscosity is increased, and the recovery rate of platinum group elements and the like may be reduced. This will cause damage. By maintaining the inside of the furnace under reduced pressure, a reducing atmosphere is maintained, the reduction of copper oxide to copper proceeds well, and the absorption efficiency of the platinum group elements and the like into the molten metal is also increased.
装入物のメルトダウンの状態では、被処理物質の殆どはガラス状の溶融した酸化物層(スラグ層)となる。金属銅は溶融し、酸化銅は還元剤によって還元されて溶融メタル銅となる。スラグ層とメタル層は比重差により自然に2層に分離し、上層に一次スラグ層、下層に一次メタル層を形成する。このとき被処理物質中の白金族元素、レニウム、砒素はいずれも下層の溶融一次メタル層に移行し吸収されるが、前記のように、銅源材料の粒径がそのセットリング時間の短縮および溶融メタル層に吸収される白金族元素等の収率の向上に大きく影響を及ぼし、銅源材料の粒径を0.1mm以上10mm以下とした時にそれらの向上に対して顕著な効果が現れる。 When the charge is melted down, most of the material to be treated becomes a glassy molten oxide layer (slag layer). Metallic copper melts, and copper oxide is reduced by a reducing agent to become molten metal copper. The slag layer and the metal layer are naturally separated into two layers due to the difference in specific gravity, and a primary slag layer is formed in the upper layer and a primary metal layer is formed in the lower layer. At this time, the platinum group element, rhenium, and arsenic in the material to be treated all move to the lower molten primary metal layer and are absorbed, but as described above, the grain size of the copper source material reduces its settling time and It greatly affects the improvement of the yield of platinum group elements and the like absorbed by the molten metal layer, and when the particle size of the copper source material is set to 0.1 mm or more and 10 mm or less, a remarkable effect appears on these improvements.
その理由は必ずしも明確ではないが次のように考えることができる。被処理物質中の白金族元素等は、その被処理物質がフラックスと共にメルトダウンした時点で適度な粘性を有するスラグ中に分散される。また、同時に添加された金属銅や酸化銅も還元された直後ではスラグ中に溶融メタルとなって分散され、適度な粘性を有するスラグ中に分散浮遊している白金族元素等を吸収しながら、スラグ層中を下降する。発明者らはこの溶融メタル(銅メタル)が白金族元素等を吸収する挙動を「銅のシャワリング効果」と名付けた。初期に投入された銅源材料の粒径が0.1mm未満の粉体であると、スラグ中に分散された溶融メタル銅も微粒であるために下層のメタル層にまで沈降するのに多くの時間がかかり、銅のシャワリング効果が十分に作用しない。一方,初期に投入される銅源材料の径が10mmを越えるような塊状であると、スラグ中に分散している白金族元素等を十分に吸収する前に溶融メタル銅が下層のメタル層にまで沈降してしまって、この場合にも銅のシャワリング効果が十分に機能しない。また、スラグ中に分散した白金族元素等を、降下する溶融メタル銅が吸収するにはそれなりの表面積および断面積が必要である。すなわち、投入する銅源材料の重量が同じでも表面積および断面積が大きいほど吸収効率が挙がる。このような理由により、初期に投入する銅源材料の粒径が0.1mm以上10mm以下であるときに銅のシャワリング効果が最も効率よく作用することになり、メルトダウンした被処理物質から溶融メタル中への白金族元素等の移行が良好に行われるようになると考えられる。 The reason is not necessarily clear, but can be considered as follows. The platinum group element or the like in the material to be treated is dispersed in slag having an appropriate viscosity when the material to be treated is melted down together with the flux. In addition, immediately after the metal copper and copper oxide added simultaneously are reduced, the molten metal is dispersed in the slag as a molten metal, while absorbing the platinum group elements dispersed and suspended in the slag having an appropriate viscosity, Go down in the slag layer. The inventors named the behavior of the molten metal (copper metal) absorbing platinum group elements and the like as the “copper showering effect”. When the particle diameter of the initially supplied copper source material is less than 0.1 mm, the molten metal copper dispersed in the slag is also fine, so that it often settles down to the lower metal layer. It takes time and the copper showering effect does not work sufficiently. On the other hand, if the diameter of the initially introduced copper source material exceeds 10 mm, the molten metal copper forms a lower metal layer before sufficiently absorbing platinum group elements and the like dispersed in the slag. In this case, the copper showering effect does not function sufficiently. Further, in order for the descending molten metal copper to absorb the platinum group elements and the like dispersed in the slag, a certain surface area and cross-sectional area are required. That is, even if the weight of the input copper source material is the same, the larger the surface area and cross-sectional area, the higher the absorption efficiency. For these reasons, the copper showering effect works most efficiently when the particle size of the initially introduced copper source material is 0.1 mm or more and 10 mm or less. It is considered that the migration of platinum group elements and the like into the metal is favorably performed.
本発明者らの経験によれば、銅源材料の50質量%以上、好ましくは80質量%以上がこの範囲の粒径を有していれば、白金族元素等の回収に実質上問題はなく、この粒径のものが50質量%未満の場合には、白金族元素等の回収率を高くするには静置すなわちセットリング時間を長くとる必要があった。ここで、静置すなわちセットリングとは、電気炉に材料投入後に既に融解したスラグを所定温度に維持するためにそのまま通電することを意味する。その間、密閉型電気炉内の圧力は減圧下に維持しておくのが好ましい。 According to the experience of the present inventors, there is substantially no problem in the recovery of platinum group elements and the like if the copper source material has a particle size in this range of 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more. When the particle size is less than 50% by mass, it is necessary to take a long time for standing, that is, settling time, in order to increase the recovery rate of platinum group elements and the like. Here, stationary, that is, set ring, means that the slag that has already melted after the material is put into the electric furnace is energized as it is to maintain the temperature at a predetermined temperature. In the meantime, the pressure in the closed electric furnace is preferably maintained under reduced pressure.
この静置後、上層の溶融一次スラグを炉外に排滓する。この際、上層の溶融一次スラグはその一部を炉内に残す状態で大半を炉外に排滓すると炉内温度変化による炉内耐火物への応力を軽減できて好ましい。炉内の下層に存在する白金族元素等を吸収した溶融一次メタル層も炉外にタッピングする。この際も同様に、炉内の下層に存在する白金族元素等を吸収した溶融一次メタル層も、その一部を炉内に残したまま炉外にタッピングすると炉内温度変化による炉内耐火物への応力を軽減できて好ましい。上記の好ましい状態では、炉内には溶融スラグおよび溶融メタルの他部が残存するが、この状態で次ヒートの装入材料を炉内に装入し、炉内耐火物への応力を軽減して再び同じ操業を繰り返すことができる。 After this standing, the upper molten primary slag is discharged out of the furnace. At this time, it is preferable that most of the molten primary slag in the upper layer is left outside the furnace while part of the molten primary slag is left in the furnace because stress on the refractory inside the furnace due to temperature change in the furnace can be reduced. The molten primary metal layer that has absorbed platinum group elements and the like existing in the lower layer in the furnace is also tapped outside the furnace. In this case as well, when the molten primary metal layer that absorbs platinum group elements existing in the lower layer in the furnace is tapped outside the furnace while leaving a part of it in the furnace, the refractory in the furnace due to the temperature change in the furnace It is preferable because it can reduce stress on the surface. In the above preferred state, molten slag and other parts of the molten metal remain in the furnace, but in this state, the charging material of the next heat is charged into the furnace to reduce the stress on the refractory in the furnace. The same operation can be repeated again.
密閉型電気炉から、溶融一次スラグとは分別して取り出された白金族元素等が濃縮した溶融一次メタルは、これを(好ましくは溶融状態のまま)酸化炉に装入して、さらに白金族元素を溶融メタル中に濃縮する処理を行う。 The molten primary metal, which is concentrated from the sealed electric furnace and separated from the molten primary slag, is concentrated in the molten primary metal (preferably in a molten state) and charged in an oxidation furnace. Is concentrated in the molten metal.
酸化炉ではこの溶融メタルを溶融状態のまま酸化処理し、湯面上に生成した溶融酸化物(酸化銅)は炉外に排出し、白金族元素がさらに濃縮した溶融メタルを残す。すなわち、湯面上に生成する溶融酸化物層(二次スラグ)には白金族元素は殆ど移行せず、下層の溶融二次メタル層に残存するので、生成した溶融酸化物層を排出する度に、溶融メタル層中の白金族元素濃度は高くなる。この酸化炉での酸化処理は材料温度を1100℃〜1700℃,好ましくは1200℃〜1500℃の温度に維持しながら、酸素ガスまたは酸素含有ガスを導入して行うのがよい。1100℃未満では溶融酸化物または溶融メタルの凝固が起こって酸化の進行を阻害するようになる。また1700℃を越すと炉体の破損が生じる。 In the oxidation furnace, this molten metal is oxidized in the molten state, and the molten oxide (copper oxide) generated on the molten metal surface is discharged outside the furnace, leaving a molten metal in which the platinum group elements are further concentrated. That is, since the platinum group element hardly transfers to the molten oxide layer (secondary slag) formed on the molten metal surface and remains in the lower molten secondary metal layer, every time the generated molten oxide layer is discharged. In addition, the platinum group element concentration in the molten metal layer increases. The oxidation treatment in this oxidation furnace is preferably performed by introducing oxygen gas or oxygen-containing gas while maintaining the material temperature at a temperature of 1100 ° C. to 1700 ° C., preferably 1200 ° C. to 1500 ° C. If it is less than 1100 ° C., solidification of the molten oxide or molten metal occurs, and the progress of oxidation is inhibited. If the temperature exceeds 1700 ° C., the furnace body will be damaged.
このようにして、酸化炉において、酸化処理と酸化物層の排出処理を繰り返すことにより、白金族元素が濃縮した溶融二次メタル層は、白金族元素の含有量を10〜75質量%にまで高めることができる。これを酸化炉から取り出したあと、次工程の白金族元素回収精製に送り、金属銅と白金族元素を分離精製する。 In this way, in the oxidation furnace, by repeating the oxidation treatment and the discharge treatment of the oxide layer, the molten secondary metal layer in which the platinum group element is concentrated has a platinum group element content of 10 to 75 mass%. Can be increased. After this is taken out from the oxidation furnace, it is sent to the platinum group element recovery and purification in the next step to separate and refine metallic copper and the platinum group element.
他方、酸化炉から排出された溶融酸化物層(酸化銅が主体の酸化物)は、電気炉に装入する銅源材料として再利用することができる。そのさい、酸化炉から溶融状態で排出された酸化物層を水中に投入することにより、すなわち水砕化することによって、粒径が0.1mm以上10mm以下の粒状体が50質量%以上好ましくは80質量%以上含有した銅源材料とすることができる。得られた水砕品は、乾燥後、さらに篩等によって整粒化し、本発明の処理に適した粒度の銅源材料とすることができる。また、この酸化炉から溶融状態で排出された酸化物層は還元して金属銅として銅源材料とすることもできる。酸化炉から排出された溶融酸化物層(酸化銅が主体の酸化物)は、少量の白金族元素が不可避的に同伴するが、銅源材料として再利用することによって、この同伴する少量の白金族元素もやがて溶融メタル層中に移行するので白金族元素の回収率がさらに高まることになる。 On the other hand, the molten oxide layer (oxide mainly composed of copper oxide) discharged from the oxidation furnace can be reused as a copper source material charged in the electric furnace. At that time, by putting the oxide layer discharged from the oxidation furnace in a molten state into water, that is, by granulating, the granular material having a particle size of 0.1 mm or more and 10 mm or less is preferably 50% by mass or more. It can be set as the copper source material containing 80 mass% or more. The obtained granulated product can be further sized by a sieve or the like after drying to obtain a copper source material having a particle size suitable for the treatment of the present invention. Moreover, the oxide layer discharged | emitted in the molten state from this oxidation furnace can be reduce | restored, and it can also be made into copper source material as metallic copper. The molten oxide layer (oxide mainly composed of copper oxide) discharged from the oxidation furnace is inevitably accompanied by a small amount of platinum group elements. Since the group element eventually moves into the molten metal layer, the recovery rate of the platinum group element is further increased.
またこの酸化炉においては酸素ガスまたは酸素含有ガスを導入した酸化雰囲気であるため、酸化炉に白金族元素とともに装入された溶融メタル中のレニウム及び又は砒素はその多くがダストとなり、酸化炉内で発生するこのダストを含有する排ガスは酸化炉内空間から排気口を経由してダスト回収装置に導かれて、ダストが回収される。すなわち、酸化雰囲気の酸化炉に装入された溶融メタル中のレニウム、砒素のいずれの元素もダストとなって二次メタル溶体から分離される。 In addition, in this oxidation furnace, an oxygen atmosphere or an oxygen-containing gas is introduced, so that most of the rhenium and / or arsenic in the molten metal charged with the platinum group element into the oxidation furnace becomes dust, and the inside of the oxidation furnace The exhaust gas containing the dust generated in step 1 is led from the oxidation furnace space to the dust recovery device via the exhaust port, and the dust is recovered. That is, both the elements of rhenium and arsenic in the molten metal charged in the oxidation furnace in an oxidizing atmosphere are separated from the secondary metal solution as dust.
この酸化炉排ガスからのダスト回収装置は、酸化炉装入物が一次溶体メタルであることから排ガス中には水分が殆んど含有されないため、洗浄液を用いずに酸化炉排ガスからダストを回収する乾式ダスト回収装置でも、洗浄液を用いて酸化炉排ガスを洗浄して排ガス中のダストを洗浄液中に回収する湿式ダスト回収装置のいずれの装置でも採用することができる。ここで、酸化炉排ガス中には水分が殆んど含有されないため、乾式方式においては、稲妻型煙道(Zig−Zag Flue)、集塵室(Dust Chamber)、サイクロンなどを採用した場合には排ガス通路に湿ったダストが付着して通路が狭くなって排気ファンに負荷がかかったりダスト回収が不安定になる不都合は発生せず、また、バグハウスを採用した場合にはバグフィルターが湿ったダストで目詰まりを起こして排気ファンに負荷がかかったりダスト回収が不安定になる不都合は発生せず、さらに、コットレルを採用した場合には、排ガス中の水分の変動や、集塵電極にダストが付着することなどによって電場が不安定化してダスト回収が不安定になる不都合も発生しないという利点があり、さらに、乾式方式で回収されたダストは回収装置内の下方等のダスト保管部で一時的に保管することができる。 This dust recovery device from the oxidation furnace exhaust gas collects dust from the oxidation furnace exhaust gas without using a cleaning solution because the oxidation furnace charge is a primary solution metal, so that the exhaust gas contains almost no moisture. Even a dry dust recovery apparatus can be employed in any apparatus of a wet dust recovery apparatus that cleans oxidation furnace exhaust gas using a cleaning liquid and recovers dust in the exhaust gas into the cleaning liquid. Here, since most of the moisture is not contained in the oxidation furnace exhaust gas, in the case of using a lightning type flue (Zig-Zag Blue), a dust collection chamber (Dust Chamber), a cyclone, etc. in the dry method. There is no inconvenience that moist dust adheres to the exhaust gas passage and the passage becomes narrow and the exhaust fan is overloaded or dust collection becomes unstable, and the bag filter becomes damp when the baghouse is used. There is no inconvenience that the exhaust fan is overloaded or dust collection becomes unstable due to clogging with dust, and when cotrel is adopted, fluctuations in moisture in the exhaust gas or dust on the dust collection electrode There is an advantage that the electric field becomes unstable due to the adhesion of dust and the inconvenience that the dust collection becomes unstable, and the dust collected by the dry method is not generated. The strike can be temporarily stored in a dust storage unit such as below in the recovery device.
引続いて、酸化炉のダスト回収装置で回収されたダストの浸出処理を行う。乾式方式でダストを回収した場合はダスト回収部またはダスト保管部から抜き出してアルカリ溶液でダストを浸出する。この浸出処理によって、ダスト中にレニウムが含有される場合はそのレニウムが、ダスト中に砒素が含有される場合はその砒素が、ダスト中にレニウムと砒素が含有される場合はそのレニウムと砒素が共に浸出される。
ここでアルカリ溶液としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウムなどを用いることができる。
Subsequently, the leaching process of the dust collected by the dust collecting device of the oxidation furnace is performed. When dust is collected by a dry method, the dust is extracted from the dust collecting part or the dust storage part and leached with an alkaline solution. By this leaching treatment, when rhenium is contained in the dust, the rhenium is contained, when the dust contains arsenic, the arsenic is contained. When the dust contains rhenium and arsenic, the rhenium and arsenic are produced. They are leached together.
Here, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, or the like can be used as the alkaline solution.
なお、前記の酸化炉排ガスからのダスト回収装置としてアルカリ溶液を洗浄液として酸化炉排ガスを洗浄して排ガス中のダストを洗浄液中に回収する湿式ダスト回収装置を採用した場合には、ダスト回収とアルカリ溶液浸出処理を同時に行うことができる。 In addition, when a wet dust recovery device for cleaning the oxidation furnace exhaust gas using an alkaline solution as a cleaning liquid and recovering dust in the exhaust gas into the cleaning liquid is adopted as the dust recovery device from the oxidation furnace exhaust gas, dust recovery and alkali Solution leaching can be performed simultaneously.
なお、前記の浸出処理は回収したダストの全量を処理してもよい。また、回収したダストの一部を前記電気炉と前記酸化炉のうちの少なくとも一方の炉に装入して系内で繰り返し、残部を浸出処理するようにすれば、ダストのレニウム、砒素が濃縮してレニウム、砒素を高濃度に浸出させることができる。 In the leaching process, the entire amount of collected dust may be processed. In addition, if a part of the collected dust is charged into at least one of the electric furnace and the oxidation furnace and repeated in the system, and the remainder is leached, the rhenium and arsenic in the dust are concentrated. As a result, rhenium and arsenic can be leached to a high concentration.
次いで、ダスト浸出処理後の前記スラリーを固液分離してレニウム、砒素が溶解した溶液と浸出残渣とに分別する。浸出残渣は少量のレニウム、砒素と酸化炉から飛散した銅、白金族元素を含有するため、前記電気炉と前記酸化炉のうちの少なくとも一方の炉に装入し系内に繰り返す。 Next, the slurry after the dust leaching treatment is subjected to solid-liquid separation to be separated into a solution in which rhenium and arsenic are dissolved and a leaching residue. Since the leaching residue contains a small amount of rhenium, arsenic, copper scattered from the oxidation furnace, and a platinum group element, it is charged into at least one of the electric furnace and the oxidation furnace and repeated in the system.
当初の被処理物質が白金族元素と砒素を含有する場合には上記の浸出後のスラリーを固液分離して得られた砒素溶液を公知の排水処理工程で脱砒素処理することができる。
また、当初の被処理物質が白金族元素とレニウムを含有する場合には上記の浸出後のスラリーを固液分離して得られたレニウム溶液に塩化物を添加することによってレニウムをレニウム塩化物沈殿として回収することができる。
さらに、当初の被処理物質が白金族元素、レニウム及び砒素を含有する場合には上記の浸出後のスラリーを固液分離して得られたレニウム及び砒素が溶解した溶液に塩化物を添加することによってレニウムをレニウム塩化物沈殿として分離して回収し、一方、砒素溶液は公知の排水処理工程で脱砒素処理することができる。
上記の添加用の塩化物としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウムなどを用いることができる。
When the initial material to be treated contains platinum group elements and arsenic, the arsenic solution obtained by solid-liquid separation of the leached slurry can be dearsenated in a known wastewater treatment process.
In addition, when the material to be treated initially contains a platinum group element and rhenium, rhenium is precipitated by adding chloride to the rhenium solution obtained by solid-liquid separation of the leached slurry. Can be recovered.
Furthermore, if the initial material to be treated contains platinum group elements, rhenium and arsenic, chloride should be added to the solution of rhenium and arsenic obtained by solid-liquid separation of the leached slurry. The rhenium can be separated and recovered as a rhenium chloride precipitate by the arsenic solution, while the arsenic solution can be dearsenated in a known wastewater treatment process.
Sodium chloride, potassium chloride, ammonium chloride, etc. can be used as the chloride for addition.
〔実施例1〕
Ptを900ppm、Reを40ppm含有し、不純物である砒素を100ppm含有した被処理物質1500kgに対して、銅源材料(金属銅)700kgを混合し、さらに、フラックス成分としてCaO1000kg、Fe2O3 200kgおよびSiO2 800kg、そして還元剤としてコークス60kgを混合した。
この混合物を電気炉に投入し、1350℃に加熱し溶融状態で4時間保持したのち、上層に生成したガラス状の酸化物である一次スラグを電気炉の側面より流出させ、次いで下層の金属銅である一次メタル500kgを電気炉の下部より抜き出して加熱された酸化炉に導いた。この金属銅を分析したところPt:1890ppm、Re:82ppm、As205ppmであった。酸化炉において上記の金属銅(一次メタル)に酸素40%とした酸素富化空気をランスで融解している湯の表面下約50mmの位置に吹きつけ、金属銅の一部分を酸化し、酸化銅450kgを得た。この間、酸化炉の上部から集塵し、バッグフィルターに1.05kgの酸化炉ダストを回収した。
このダストを分析したところ、Pt:520ppm、Re:26000ppm、As:65000ppmであった。
次いで該ダストを25%NaOH溶液4リットル(Lと表す。)に浸出させたところ、Reの浸出率が96.4%、Asの浸出率は75.6%、Ptは浸出せず残渣に残った。
この浸出残渣を水洗し、100℃で乾燥して質量を測定したところ0.6kgで、Pt:910ppm、Re:1630ppm、As:27800ppmであった。該浸出残渣はPtを回収するために、他の被処理物質とともに電気炉に投入した。
一方、NaOH浸出後液4LにはRe:6.6g/L、As:12.9g/L含まれ、これに室温20℃で塩化カリウム600gを攪拌しながら、添加して沈殿物を得た。この沈殿物を水洗して100℃で乾燥したところ、質量は0.12kg、Re:20.5質量%、As:2.2質量%のRe濃縮物を得た。該Re濃縮物はRe回収対象とし、濾液についてはAsの排水処理工程へ送った。
[Example 1]
700 kg of copper source material (metallic copper) is mixed with 1500 kg of the substance to be treated containing 900 ppm of Pt, 40 ppm of Re, and 100 ppm of arsenic as an impurity, and further 1000 kg of CaO and 200 kg of Fe 2 O 3 as flux components. And 800 kg of SiO 2 and 60 kg of coke as a reducing agent were mixed.
This mixture is put into an electric furnace, heated to 1350 ° C. and held in a molten state for 4 hours, and then the primary slag, which is a glassy oxide formed in the upper layer, flows out from the side of the electric furnace, and then the lower layer copper metal The primary metal (500 kg) was extracted from the lower part of the electric furnace and led to a heated oxidation furnace. Analysis of this metallic copper revealed Pt: 1890 ppm, Re: 82 ppm, and As205 ppm. In the oxidation furnace, oxygen-enriched air with 40% oxygen is blown to the above-mentioned metal copper (primary metal) at a position about 50 mm below the surface of the hot water melted with a lance to oxidize part of the metal copper, 450 kg was obtained. During this time, dust was collected from the upper part of the oxidation furnace, and 1.05 kg of oxidation furnace dust was collected on the bag filter.
When this dust was analyzed, they were Pt: 520 ppm, Re: 26000 ppm, As: 65000 ppm.
The dust was then leached into 4 liters of a 25% NaOH solution (denoted L). The leaching rate of Re was 96.4%, the leaching rate of As was 75.6%, and Pt was not leached and remained in the residue. It was.
The leaching residue was washed with water, dried at 100 ° C., and measured for mass. As a result, it was 0.6 kg, Pt: 910 ppm, Re: 1630 ppm, As: 27800 ppm. The leaching residue was put into an electric furnace together with other materials to be treated in order to recover Pt.
On the other hand, 4 L of the solution after leaching with NaOH contained Re: 6.6 g / L and As: 12.9 g / L, and 600 g of potassium chloride was added with stirring at room temperature of 20 ° C. to obtain a precipitate. When this precipitate was washed with water and dried at 100 ° C., a Re concentrate having a mass of 0.12 kg, Re: 20.5% by mass, and As: 2.2% by mass was obtained. The Re concentrate was targeted for Re recovery, and the filtrate was sent to the As wastewater treatment process.
1 密閉型電気炉
2 炉内空間
3 炉体
4 装入物投入口
5 排気口
6 高い方の流体(一次スラグ)排出口
7 低い方の流体(一次メタル)排出口
8 装入物投入シュート
9 排気装置
10 電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealed type electric furnace 2
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008245295A JP2010077470A (en) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Method for treating material to be treated, containing platinum group element, rhenium and/or arsenic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008245295A JP2010077470A (en) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Method for treating material to be treated, containing platinum group element, rhenium and/or arsenic |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010077470A true JP2010077470A (en) | 2010-04-08 |
Family
ID=42208230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008245295A Pending JP2010077470A (en) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Method for treating material to be treated, containing platinum group element, rhenium and/or arsenic |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010077470A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106480318A (en) * | 2016-10-21 | 2017-03-08 | 北京矿冶研究总院 | Method for recovering nickel and vanadium from waste FCC catalyst by reduction smelting |
| CN109355509A (en) * | 2018-12-03 | 2019-02-19 | 攀枝花环业冶金渣开发有限责任公司 | The method that high-titanium blast furnace slag selects rhenium |
| CN110343869A (en) * | 2019-08-09 | 2019-10-18 | 新乡市华瑞电源材料有限公司 | Communication type is electrolysed market pot and its application method |
| JPWO2021014946A1 (en) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | ||
| WO2022219978A1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | 日本電気硝子株式会社 | Method for producing glass article and device for producing glass article |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49114511A (en) * | 1973-02-19 | 1974-11-01 | ||
| JP2000248322A (en) * | 1999-02-26 | 2000-09-12 | Dowa Mining Co Ltd | Recovery of platinum group elements from metal-based catalysts |
| JP2004523341A (en) * | 2000-12-14 | 2004-08-05 | バリック・ゴールド・コーポレイション | Method for recovering arsenic from aqueous acid |
| JP2005054201A (en) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Dowa Mining Co Ltd | Platinum group element recovery method and equipment |
| JP2006130387A (en) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | Method for recovering platinum and rhenium from spent catalyst |
-
2008
- 2008-09-25 JP JP2008245295A patent/JP2010077470A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49114511A (en) * | 1973-02-19 | 1974-11-01 | ||
| JP2000248322A (en) * | 1999-02-26 | 2000-09-12 | Dowa Mining Co Ltd | Recovery of platinum group elements from metal-based catalysts |
| JP2004523341A (en) * | 2000-12-14 | 2004-08-05 | バリック・ゴールド・コーポレイション | Method for recovering arsenic from aqueous acid |
| JP2005054201A (en) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Dowa Mining Co Ltd | Platinum group element recovery method and equipment |
| JP2006130387A (en) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | Method for recovering platinum and rhenium from spent catalyst |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106480318A (en) * | 2016-10-21 | 2017-03-08 | 北京矿冶研究总院 | Method for recovering nickel and vanadium from waste FCC catalyst by reduction smelting |
| CN109355509A (en) * | 2018-12-03 | 2019-02-19 | 攀枝花环业冶金渣开发有限责任公司 | The method that high-titanium blast furnace slag selects rhenium |
| CN109355509B (en) * | 2018-12-03 | 2020-03-24 | 攀枝花环业冶金渣开发有限责任公司 | Method for selecting rhenium from high-titanium type blast furnace slag |
| JPWO2021014946A1 (en) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | ||
| WO2021014946A1 (en) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | 学校法人早稲田大学 | Pgm recovery method |
| CN114051539A (en) * | 2019-07-19 | 2022-02-15 | 学校法人早稻田大学 | Method for recovering PGM |
| EP4001443A4 (en) * | 2019-07-19 | 2023-01-04 | Waseda University | MGP RECOVERY PROCESS |
| JP7595305B2 (en) | 2019-07-19 | 2024-12-06 | 学校法人早稲田大学 | How to recover PGM |
| CN110343869A (en) * | 2019-08-09 | 2019-10-18 | 新乡市华瑞电源材料有限公司 | Communication type is electrolysed market pot and its application method |
| WO2022219978A1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | 日本電気硝子株式会社 | Method for producing glass article and device for producing glass article |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8366991B2 (en) | Apparatus for recovering platinum group elements | |
| JP5074332B2 (en) | Platinum group element recovery equipment | |
| JP5355977B2 (en) | Method for treating materials containing platinum group elements, rhenium and arsenic | |
| WO2004081243A1 (en) | Method for recovering platinum group element | |
| CN105821214B (en) | Reviver high-purity energy-conserving and environment-protective smelting process | |
| JP2018145479A (en) | Method for recovering platinum group metals | |
| EP0915994B1 (en) | "waelz" method for processing of zinc containing materials in pelletized form | |
| CN111979423B (en) | Method for reinforced recovery of valuable metals in copper smelting slag by using gypsum slag | |
| JP4284124B2 (en) | Methods for recovering platinum group elements | |
| CN112176202B (en) | Antimony smelting method adopting oxygen-enriched side-blown column smelting | |
| CN114015879B (en) | Method for recovering copper by pyrogenic process of arsenic matte | |
| JP3903141B2 (en) | Methods for recovering platinum group elements | |
| JP7595305B2 (en) | How to recover PGM | |
| JP3906333B2 (en) | Precious metal recovery method | |
| JP3843075B2 (en) | Dry recovery of platinum group elements | |
| KR100642964B1 (en) | Method for smelting treatment of fine granular material containing water and iron in copper ps converter | |
| JP4355334B2 (en) | Operation method of copper smelting | |
| JP2005257175A (en) | Smelting furnace and platinum group element recovery method using the same | |
| JP4210729B2 (en) | Methods for concentrating gold or platinum group elements | |
| CN105849292B (en) | The method for handling lead anode slurry | |
| CN121344355A (en) | A method for recycling and reusing non-ferrous metal waste | |
| CN115747481A (en) | A method for preparing coarse silver from lead anode slime | |
| KR20080001580A (en) | Copper smelting operation method | |
| JPS63105936A (en) | Treatment of flue cinder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110801 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130806 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130813 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140121 |