JPH01184238A - 貴金属の回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は貴金属を含む回収物から貴金属を回収する方法
に関するもので、更に詳しくはヨウ素化合物含有溶液に
より貴金属を含む回収物から金を溶解、抽出し、貴金属
を含むヨウ素化合物含有溶液から貴金属を分離回収し、
貴金属を回収した後のヨウ素化合物含有溶液を再び貴金
属の溶解、抽出液として再利用する貴金属の回収方法に
関するものである。

（従来の技術とその問題点） 従来から貴金属を含む回収物から貴金属を回収する方法
として、酸又はシアン化アルカリにより溶解又は抽出し
、こうした貴金属の溶解抽出液に、各種還元剤などを作
用させて貴金属を還元回収する方法が一般的であるが、
溶解や抽出の際に有害なガスを発生したり、毒物を使用
するなどの問題があり、又貴金属を還元回収した後の溶
液には、こうした有害物質が含まれているので無害化処
理をする必要があった。

その改良方法として米国等でヨウ素とヨウ素化合物溶液
で、金含有回収物より金を抽出し、その後ヒドラジンや
水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤を加えて、金を還元
回収する方法が知られているが、この方法に於いても全
還元後のヨウ素とヨウ素化合物溶液は、無害化処理やヨ
ウ素回収等の必要があった。

また近年の電子工業の発達に伴い、金の他に銀やパラジ
ウムを複合使用した貴金属回収物が増加しており、こう
した回収物の良い回収方法が望まれている。

（発明の目的） 本発明者は、これら従来技術の欠点と工業発展の動向を
考慮し鋭意追求した結果、本発明を提供するに到った。

本発明はヨウ素とヨウ素化合物溶液により金を回収する
方法を改良発展させたもので、簡便でしかも従来技術の
欠点を補い、かつ現状に促した貴金属の回収方法を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、隔膜により陽極室と陰極室に分離された隔膜
電解槽において、陽極室のヨウ素化合物含有電解液を電
解して陽極側にヨウ素を生成させ、生成した該ヨウ素を
含むヨウ素化合物含有液により貴金属を含む回収物から
貴金属を溶解抽出し、該貴金属を抽出したヨウ素化合物
含有液に水酸化アルカリを加えてｐＨを１２以上の強ア
ルカリ性とすることにより前記貴金属のうちの金を選択
的に還元析出させ、該金属金は還元後の溶液から金を分
離することにより回収し、金分離後の該溶液を電解及び
／又は還元して残る貴金属を析出させ、該貴金属を析出
後の溶液から貴金属を分離することにより回収するとと
もに、該貴金属を分離後の溶液はヨウ素化合物含有電解
液として再利用することを特徴とする貴金属の回収方法
である。

（作用） 以下本発明をより詳細に説明する。

本発明方法は、（、Ｉ）ヨウ素化合物含有電解液の隔膜
電解によりヨウ素を生成させる工程、（ＩＩ）該ヨウ素
を含むヨウ素化合物含有液により貴金属の回収物から貴
金属を溶解抽出する工程、（Ｉ）貴金属を溶解抽出した
溶液を強アルカリ性にして溶液中の金を金属金として回
収する工程、（ＩＶ）金属金を回収した後の溶液から残
る貴金属を回収する工程、（Ｖ）貴金属回収後の溶液を
前記工程（Ｉ）へ循環させ再使用する工程から成り、以
下各工程ごとに説明する。

■　ヨウ、ヒ人　Ａ　′７″　の？　””によ本工程ｔ
は、ヨウ素化合物を含む電解液を隔膜電解して陽極にヨ
ウ素を生成させ、貴金属を溶かすために必要なヨウ素を
含むヨウ素化合物含有溶液を製造する。

隔膜電解は次のような種々のヨウ素を組み合わせて実施
することができる。なお、本隔膜電解法を採用すると陽
極室でヨウ素（ｒｚ、ｌ３−）が生成すると同時に陰極
室で水酸化アルカリが副成し、該水酸化アルカリを後述
する金属金の析出の際のアルカリ源として使用できると
いう効果がある。

（ｉ）電解液組成 陽極液の液組成は、ヨウ素化合物としてヨウ化カリウム
やヨウ化ナトリウムなどのヨウ化アルカリ金属塩を主成
分とするものであるが、この他にｐＨ調整のための酸や
アルカリや塩類、導電性塩などを加えても良く、ヨウ素
酸塩を含んでいても良い。陰極液は上述の液の他、水酸
化アルカリや導電性塩からなるものでも良く水のみでも
良い。

また陰極液にヨウ素酸塩を含んでいると、陰極反応で水
素ガスの発生がないので、排ガス処理の必要がなくなる
。

ヨウ素化合物含有電解液の主成分のヨウ化アルカリ金属
塩の濃度は、０．１〜５モル／乏の範囲がよく、貴金属
を十分に溶かすことができる。また、結晶析出等の問題
が起こらないようにしておいたほうが良く、その他の成
分は、使用条件などを考慮にいれて選択する。

該電解液を隔膜電解することにより陽極室にはヨウ素を
生成するとともに、アルカリ金属イオンが陽極室より陰
極室に移動して陰極室に水酸化アルカリを生成する。

２ＫＩ　　−Ｔ２＋２に＋２ｅ　　　　　　　　（１）
２　Ｈｚ　Ｏ＋　２　Ｋ　＋２　ｅ　→２　Ｋ　ＯＨ十
Ｈｚ　　　（２）（ｉ：）隔膜電解槽 使用する隔膜電解槽は、特に限定されず、箱型の電解槽
を後述する隔膜を使用して各１個の陽極室と陰極室に区
画したものを使用しても、箱型の電解槽を複数の隔膜で
複数の陽極室と陰極室に区画して複極式の電解槽を構成
し、電解液がそれぞれ複数の電解室を循環する形式のも
のとしてもよい。

（ｉｉｉ　）電解条件 ヨウ素の生成には、下記する条件で電解を行うことが好
ましい。

電解液温度　　　２０〜１１０°Ｃ 電流密度　　　　０．５〜５０Ａ／ｄｍ２陽極室側ｐＨ
３〜１２．５ 陰極室側ｐＨ１２以上 （ｉｖ　）隔膜 アスベスト膜、炭化水素膜、イオン交換膜など従来の隔
膜電解に使用されている任意の隔膜を使用することがで
きるが、前記のように、陽極室に酸化性のヨウ素が、陰
極室に水酸化アルカリが生成するので、対酸化性及び対
アルカリ性に優れた陽イオン交換膜、特にイオン交換基
としてスルホン酸基及び／又はカルボン酸基を有するフ
ッ素系陽イオン交換膜を使用することが好ましい。

（ｖ）電極 陽極は、酸化反応がおこるので、電極の消耗を防ぐため
不溶性陽極がよく、白金、イリジウム及びルテニウムな
どの白金族金属や白金族金属の酸化物を電極活性物質と
して被覆してなる電極や酸化鉛電極などが特に良い。ま
た後述する貴金属の回収物を陽極に使用し、消耗の都度
交換するようにしても良い。

陰極は、ステンレス板などの通常の電極材料で良いが、
陽極と同じ材料を用いると電極の切換をすることができ
、陰極の清掃をすることができる。

本工程では、前記工程（Ｉ）で形成されたヨウ素を含む
ヨウ素化合物含有液を、貴金属の溶解抽出液として使用
することにより、貴金属を含む回収物から貴金属を溶解
抽出する。

貴金属を溶解する化学反応式の例として、金を溶解する
化学反応式は次のように表すことができる。

２Ａｕ＋３１ｚ＋２ＫＩ−２ＫＡｕＩ４　（３）貴金属
の回収物中の貴金属としては、金や銀、パラジウムなど
が特に良く、回収物としては、合金や張り材、メツキ製
品など多くのものがあるが、プラスチックやセラミック
と貴金属などの複合材料などでも良い。

貴金属の回収物から貴金属を溶解抽出する方法としては
、次のような方法等がある。

（ａ）直接溶解法 この方法は、貴金属回収物を電極として使用し、該電極
を前記隔膜電解の陽極として使用し電解液中に溶解する
方法である。

つまり該直接溶解法では、電解槽の陽極室中に回収物か
らなる陽極を吊るして、あるいは寸法安定性電極等の上
に回収物を適当な方法で置き通電する方法で、回収物を
陽極とし通電溶解する方法である。

（ｂ）間接溶解法 この方法は、陽極で発生したヨウ素を含むヨウ素化合物
含有電解液と陽極室内及び／又は陽極室と接続された溶
解槽内の貴金属回収物とを反応させて電解液中に溶解さ
せる方法である。

直接法を採用すると電極である貴金属の回収物が電解の
進行に従って溶解し、交換の必要が生ずるので、電極と
して不溶性陽極を用い電極交換の必要のない間接電解法
を採用することが望ましい。

また電解槽は、単なるヨウ素発生器として使用し、前記
反応槽中で貴金属回収物の溶解を行う方法が最も取り扱
いや保守の面で望ましく、電解槽と反応容器の間で電解
液を循環して貴金属回収物の溶解を行っても良い。

得られた貴金属を溶解した溶液は、濾過等によりゴミや
不溶解物と分離するようにして次工程に送られるが、濾
過等により貴金属とアルカリ金属以外の金属はほとんど
が不溶解物として除かれる。

貴金属を溶解した溶液は、そのｐＨを１２以上の強アル
カリ性にすることにより、貴金属のうちの金が選択的に
析出する。

２ＫＡｕ１４＋　　６ＫＯＨ→　２八ｕ＋ＫＩＯ３＋７
ＫＩ＋３１（ｚｏ　　　（４）析出した金は濾過などに
より分離することしこより金属金として回収することが
できる。ｐＨが１２以下であると４式の反応がおこらず
、金を析出させることはできない。

金を析出させる条件は、ｐＨ１２以上であれシホよいが
、好ましくは１２．５〜１４．５の範囲である。

この操作により比較的品位の高い金を得ることができ、
その品位はおおむね９５％以上であるので、その後の精
製操作などの手間が少なくなる。

また貴金属回収物に金が含まれなし）場合しよ、本操作
を省略しても良いが、次工程のためにｐＨ＆よ１２以上
にしておく方が良い。

金属金を回収した後の溶液から残る貴金属を回収するに
は、化学還元及び／又は電解により析出させて回収する
。

化学還元剤としては、ヒドラジンや水素化ホウ素ナトリ
ウムなどの還元剤のほかに、マグネシウムやアルミニウ
ム、亜鉛末などの金属還元剤など多くのものがある。

後述する電解液の再利用をするためには、電解により貴
金属を析出させるのが特に良い。これは前述の化学還元
剤から生成する成分が電解液の繰り返し使用により増え
てくるので電解液の交換回数が多くなるが、電解ではこ
うした問題が起こらないことによる。

電解により貴金属を析出させる条件は、電流密度０．５
〜ＩＯＡ　／ｄｍ２、温度２０〜８０°Ｃで行うことが
好ましく、陽極として不溶性陽極を用いることが望まし
い。該電解により貴金属とイオン化傾向で水素より責な
金属を除去することができるが、水素より卑な金属も除
去することができる。

これらの操作により、残る貴金属を回収することができ
る。

貴金属回収後の溶液はそのまま前記工程（Ｉ）へ循環さ
せるか、適当な後処理を経て循環させる。

適当な後処理とは、濾過などによるゴミなどの除去のほ
か、電解液中の溶解しているビルドアップ成分を難溶性
塩にする処理を施したり、ヨウ素化合物の補充や、電解
液の一部を交換したり、ｐＨを調整したりする操作のこ
とである。

図は本発明の実施の一例の方法を装置として具体化した
もので、以下この図面に基づいて説明するが、これは本
発明を限定するものではない。

図は、隔膜電解槽においてヨウ素と水酸化アルカリの生
成を行い、電解液は貴金属溶解抽出装置と前記隔膜電解
槽の陽極室との間を循環するようにして貴金属の溶解を
行い、該貴金属溶解液と陰極で副成した水酸化アルカリ
の反応により金を回収し、さらに電解で残りの貴金属を
回収し、貴金属回収後の電解液は再利用するようにした
フローチャートである。

隔膜１により陽極室２と陰極室３に分離された隔膜電解
槽４には、ヨウ化カリウムを主成分としさらにコラ素酸
カリウムを含むアルカリ性のヨウ素化合物含有電解液が
収容されている。通電により陽極室２にはヨウ素（Ｉ２
、■３−）が生成し、カリウムイオンは隔膜１を通って
陰極室３へ拡散する。陰極ではヨウ素酸カリウムの分解
がおこり水素ガスを発生することなく水酸化カリウムが
生成する。

陽極液は陽極室２から移送管５により貴金属の回収物の
入った貴金属溶解抽出装置６に送られ、フィルタ７を介
して戻し管５により陽極室に循環されるようになってい
る。貴金属溶解抽出装置６では、貴金属の溶解及び抽出
が行われ、フィルタフにより不溶解物等が除かれる。

貴金属を溶解抽出した溶液は、導出管８により反応槽９
に送られるとともに、傍管１ｏにより前記隔膜電解槽４
の陰極室３に生成した水酸化カリウムも反応槽９に送ら
れ、ｐＨを１２以上にすることにより金属金が析出する
。金属金はスラリーとして濾過管工１より金分離フィル
タ１２に送られ固液分離されて回収される。

濾過液は、分離管１３を通って電解槽１４に送られ、電
解により電解槽１４の陰極に残りの貴金属が析出する。

析出した貴金属は陰極より掻き落とされて、スラリーと
して連接管１５を経て分離フィルタ１６に送られ固液分
離されて回収される。゛ 濾過液は導入管１７より調整槽１８に送られ、薬品投入
口１９よりヨウ化カリウムやアルカリなどの僅かに消費
された薬品が補充され、再利用管２ｏにより隔膜電解槽
４に送られて再利用される。また電解液が著しく汚染さ
れた場合は排出管２１より糸外に排出される。

（実施例） 図に示す装置を利用して貴金属を回収を行った。

縦２０ｃｍ、横４０ｃｍ、高さ３０ｃｍの箱型電解槽４
をフッ素系陽イオン交換膜１（商品名ナフィオン）を使
用して陽極室２と陰極室３に区画し、菱形の網状に加工
した縦２５ｃ＋ｎ、横１８ｃｍ、厚さ０．２ｃ＋ｎのチ
タン製の網に白金メツキしたものを陽極とし、同寸法の
ステンレス板を陰極として、極間距離が０．５ｃｍにな
るように吊るした。

調整槽１８には、１１あたりヨウ化カリウム３３２ｇと
ヨウ素酸カリウム２１ｇを含み、水酸化カリウムでｐＨ
＝１３．２に調整したヨウ素化合物電解液を十分に用意
し、該ヨウ素化合物電解液を前記隔膜電解槽の陽極室２
及び陰極室３が常に１０ｆｉになるように満たした。

貴金属溶解抽出装置６（容量１０２）には、金、銀、パ
ラジウムのペーストで回路を形成させたセラミックの基
板を粉砕した貴金属回収物１０ｋｇを詰め陽極室２液が
循環するようにした。

液温度を６０°Ｃ１電流密度を５Ａ／ｄｍ２程度に維持
し、隔膜電解槽４に１２時間通電して貴金属回収物から
貴金属を溶解抽出した。８時間通電後に電解を止めて、
陽極室２側と陰極室３内の電解液を反応槽９に送り、金
を回収したところ、１８ｇの金が回収された。

金を回収した残りの液は、電解槽１４に送り３０Ａ（５
Ａ／ｄｍ２）で５時間電解し、銀やパラジウムを電析さ
せたところ貴金属として銀２５ｇやパラジウム１２ｇが
得られた。

貴金属を回収した後の溶液は、調整槽１８に送り、再利
用できるようにだ。

以上の操作を繰り返し行ったところ、電解液は何回でも
再利用することができた。貴金属を廃液と共に外部に排
出することがほとんど無くなったので、回収率も従来の
ものに比べて高いものであった。

また金属金還元後の溶液をヨウ素化合物電解液の陽極室
液として再利用することも出来るのが本発明の特徴でも
ある。この特徴としては貴金属と溶解抽出するのに必要
とするヨウ素化合物含有電解液が少量で、大量の貴金属
含有回収物から貴金属の回収をすることが可能となる点
で特に貴金属としても高価な金を迅速かつ選択的に回収
できることにある。

（発明の効果） 本発明は、貴金属を回収するに際して、隔膜電解槽で生
じたヨウ素を含むヨウ素化合物含有電解液により貴金属
回収物から貴金属を溶解抽出し、次いで該貴金属を溶解
抽出した溶液のｐ）ｌを１２以上にして該溶液から金を
選択的に析出させ金属金を回収し、さらに金属全回収後
の溶液から還元及び／又は電解して残りの貴金属を回収
し、貴金属回収後の溶液は再利用するようにすることに
より、貴金属成分を分離して回収できる七ともに、電解
液を再利用することができるので効率良く貴金属を回収
し、廃液の発生量を低減することができるなどの効果が
ある。

また還元に必要なアルカリをヨウ素を含む貴金属含有電
解液と同時に得たり、電解に伴い発生する水素ガスを発
生させないようにしたり、貴金属の回収を理論上、閉鎖
反応として薬品の補充などを不用にすることが出来るな
どの別の効果もあり、従来の貴金属の回収方法に比べて
画期的なもので、発明の効果大なるものといえる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明を説明するための、本発明の一態様を示すフ
ローチャートである。 １・・・隔膜、２・・・陽極室、３・・・陰極室、４・
・・隔膜電解槽、５・・・移送管、５′・・・戻し管、
６・・・貴金属溶解抽出装置、７・・・フィルタ、８・
・・導出管、９・・・反応槽、１０・・・傍管、１１・
・・濾過管、１２・・・全分離フィル夕、１３・・・分
離管、１４・・・電解槽、１５・・・連接管、１６・・
・分離フィルタ、１７・・・導入管、１８・・・調整槽
、１９−・・・薬品投入口、２０・・・再利用管、２１
・・・排出管。 出願人　　田中貴金属工業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）隔膜により陽極室と陰極室に分離された隔
   膜電解槽において、ヨウ素化合物含有電解液を電解して
   陽極室側にヨウ素を生成させ、 （ｂ）生成した該ヨウ素を含むヨウ素化合物含有液によ
   り貴金属を含む回収物から貴金属を溶解抽出し、 （ｃ）該貴金属を抽出したヨウ素化合物含有液に水酸化
   アルカリを加え、ｐＨを１２以上の強アルカリ性とする
   ことにより、前記貴金属のうちの金を選択的に還元析出
   させ、該金属金を還元後の溶液から分離して金を回収し
   、 （ｄ）該溶液を電解及び／又は還元により残る貴金属を
   析出させ、該貴金属を析出後の溶液から分離して貴金属
   を回収し、 （ｅ）貴金属を析出後の溶液はヨウ素化合物含有電解液
   として再利用することを特徴とする貴金属の回収方法。
2. （２）隔膜電解槽の陰極室に水酸化アルカリを生成させ
   、該水酸化アルカリを貴金属を抽出したヨウ素化合物含
   有電解液をｐＨ１２以上の強アルカリ性とすることに用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の貴金
   属の回収方法。
3. （３）貴金属を析出後のヨウ素化合物を含有する溶液を
   、隔膜電解槽の陰極室液としても利用することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項及び第２項に記載の貴金属の
   回収方法。（４）金属金還元後の溶液をヨウ素化合物含
   有電解液の陽極室液として再利用することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第３項記載の貴金属の回収方
   法。