JPH01230733A - 高純度タリウムの製造方法 - Google Patents
高純度タリウムの製造方法Info
- Publication number
- JPH01230733A JPH01230733A JP63053692A JP5369288A JPH01230733A JP H01230733 A JPH01230733 A JP H01230733A JP 63053692 A JP63053692 A JP 63053692A JP 5369288 A JP5369288 A JP 5369288A JP H01230733 A JPH01230733 A JP H01230733A
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- JP
- Japan
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- thallium
- filtrate
- leaching
- oxidizing
- reducing
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-
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- 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
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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。
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、タリウム含有物質から、高純度の金属タリウ
ムを製造する方法に関する。特に非鉄製錬において産出
する各種全タリウム物質を出発原料とし99.999%
の高純度タリウムの回収が可能な方法に関する。
ムを製造する方法に関する。特に非鉄製錬において産出
する各種全タリウム物質を出発原料とし99.999%
の高純度タリウムの回収が可能な方法に関する。
鉛製fll煙灰、鉛電解液、カドミウム製線工程から発
生する清浄滓、亜鉛製錬煙灰、その他非鉄製錬工程にお
ける各種の処理から生ずる副産物中にはタリウムが数%
〜20%程度含ま程度−る。この様なタリウム含有物質
からタリウム回収除去せずに放置すると、製錬系内にタ
リウムが累積し、許容限を越えると各処理工程において
種々の悪影響を及ぼす。またタリウムは光ファイバー、
複写器レンズ等の特殊光学分野での用途を有し、また光
電管、トランジスター等の封着用に使われており、高純
度のタリウムの需要が近年槽している。
生する清浄滓、亜鉛製錬煙灰、その他非鉄製錬工程にお
ける各種の処理から生ずる副産物中にはタリウムが数%
〜20%程度含ま程度−る。この様なタリウム含有物質
からタリウム回収除去せずに放置すると、製錬系内にタ
リウムが累積し、許容限を越えると各処理工程において
種々の悪影響を及ぼす。またタリウムは光ファイバー、
複写器レンズ等の特殊光学分野での用途を有し、また光
電管、トランジスター等の封着用に使われており、高純
度のタリウムの需要が近年槽している。
タリウム含有物から高純度のタリウムを回収する方法に
ついては従来法のような方法が堤案されている。特開昭
56−136941号では、タリウム含有物を亜硫酸ソ
ーダ等の還元剤を加えた硫酸中に浸漬してタリウムを水
酸化タリウムとして溶解し、そのa液をアルカリ溶液に
変えて混在物を沈澱除去し、再び硫酸酸性溶液として亜
鉛末を加えて還元し金属タリウムを析出させる。また特
公昭61−34494号では、タリウム含有物をSO□
浸出し、これをアルカリ溶液に変えて混在物を沈澱除去
した後、再び硫酸酸性溶液とし、過酸化水素の存在下で
亜鉛板に金属タリウムを還元析出させる。更に特公昭6
1−34495号では、上記SO2浸出スラリーに塩化
ナトリウムを添加する工程を加え、タリウム析出工程に
おいて過酸化水素を省略する方法が提呂されている。
ついては従来法のような方法が堤案されている。特開昭
56−136941号では、タリウム含有物を亜硫酸ソ
ーダ等の還元剤を加えた硫酸中に浸漬してタリウムを水
酸化タリウムとして溶解し、そのa液をアルカリ溶液に
変えて混在物を沈澱除去し、再び硫酸酸性溶液として亜
鉛末を加えて還元し金属タリウムを析出させる。また特
公昭61−34494号では、タリウム含有物をSO□
浸出し、これをアルカリ溶液に変えて混在物を沈澱除去
した後、再び硫酸酸性溶液とし、過酸化水素の存在下で
亜鉛板に金属タリウムを還元析出させる。更に特公昭6
1−34495号では、上記SO2浸出スラリーに塩化
ナトリウムを添加する工程を加え、タリウム析出工程に
おいて過酸化水素を省略する方法が提呂されている。
しかし、上記の方法には夫々に問題がある。すなわち特
開昭56−136941号の方法においては、タリウム
を還元析出させる工程において亜鉛末を使用するため、
製品中に亜鉛末が巻込まれる恐れがあり、またタリウム
の析出時にタリウムが硫化物として多量に沈澱し、金属
タリウムの精製に不都合を生ずる。
開昭56−136941号の方法においては、タリウム
を還元析出させる工程において亜鉛末を使用するため、
製品中に亜鉛末が巻込まれる恐れがあり、またタリウム
の析出時にタリウムが硫化物として多量に沈澱し、金属
タリウムの精製に不都合を生ずる。
次に特公昭61−34494号および同61−3449
5号の方法はいずれも原料をSO2で還元しながらタリ
ウムを浸出するため塩素を含む原料の場合は難溶性の塩
化タリウムが生成し浸出され難い。またこれらの方法で
は浸出滓をアルカリ溶留して混在物を沈澱除去するが、
ヒ素は殆んど除去されず、タリウムの沈澱も起り得るの
でアルカリ浄液工程でタリウムの歩留りが80%を割る
可能性があり、収率上にも問題がある。また上記両方法
は何れもタリウムを浸出した後、アルカリ溶液とし、こ
れを更に酸性溶液に変えて亜鉛板置換を行っており、処
理液の調整が煩わしい。
5号の方法はいずれも原料をSO2で還元しながらタリ
ウムを浸出するため塩素を含む原料の場合は難溶性の塩
化タリウムが生成し浸出され難い。またこれらの方法で
は浸出滓をアルカリ溶留して混在物を沈澱除去するが、
ヒ素は殆んど除去されず、タリウムの沈澱も起り得るの
でアルカリ浄液工程でタリウムの歩留りが80%を割る
可能性があり、収率上にも問題がある。また上記両方法
は何れもタリウムを浸出した後、アルカリ溶液とし、こ
れを更に酸性溶液に変えて亜鉛板置換を行っており、処
理液の調整が煩わしい。
本発明者は、タリウム浸出時に、酸化剤を添加してタリ
ウムを3価に酸化することにより、塩素を含んだ原料に
ついても極めて高い浸出率を確保できること、及び浸出
液をアルカリ性に変えず、酸性のままで、還元剤及び塩
素を添加することにより、亜鉛、カドミウムのみならず
ヒ素も分離できることを見出した。
ウムを3価に酸化することにより、塩素を含んだ原料に
ついても極めて高い浸出率を確保できること、及び浸出
液をアルカリ性に変えず、酸性のままで、還元剤及び塩
素を添加することにより、亜鉛、カドミウムのみならず
ヒ素も分離できることを見出した。
本発明は、酸と酸化剤を用いてタリウム含有物質からタ
リウムを浸出酸化し、残渣を濾別する工程と、濾液に還
元剤を添加してタリウムを還元し、塩素源を加えて塩化
タリウムを沈澱分離する工程と、上記塩化タリウムを還
元し、金属タリウムとして回収する工程とからなる高純
度タリウムの製造方法を提供する。
リウムを浸出酸化し、残渣を濾別する工程と、濾液に還
元剤を添加してタリウムを還元し、塩素源を加えて塩化
タリウムを沈澱分離する工程と、上記塩化タリウムを還
元し、金属タリウムとして回収する工程とからなる高純
度タリウムの製造方法を提供する。
本発明に係る方法の一例をフローシートに示す。
本発明の出発原料となるタリウム含有物質は、鉛製煉煙
灰、釦電解液、カドミウム製錬工程から発生する清浄滓
、亜鉛製錬煙灰、その他非鉄製錬工程における各種の工
程で産出される副産物乃至残渣物である。
灰、釦電解液、カドミウム製錬工程から発生する清浄滓
、亜鉛製錬煙灰、その他非鉄製錬工程における各種の工
程で産出される副産物乃至残渣物である。
本発明は、酸、主に硫酸と酸化剤を用いてタリウム含有
物質からタリウムを浸出酸化する。酸化剤としては過酸
化水素、オゾン等を用いることができる。タリウムは3
価(TI2”)に酸化され、浸出液中に溶解する。−価
TQ+化合物は溶解し難い。
物質からタリウムを浸出酸化する。酸化剤としては過酸
化水素、オゾン等を用いることができる。タリウムは3
価(TI2”)に酸化され、浸出液中に溶解する。−価
TQ+化合物は溶解し難い。
タリウム含有物質には通常、鈴、亜鉛、カドミウム、ヒ
素等が不純物として混在する。硫酸と酸化剤により、鉛
は硫酸鉛として沈殿するが、その他の元素は大部分浸出
される。浸出温度はタリウムの溶解度を高くする観点か
ら約60°C以上が良い。
素等が不純物として混在する。硫酸と酸化剤により、鉛
は硫酸鉛として沈殿するが、その他の元素は大部分浸出
される。浸出温度はタリウムの溶解度を高くする観点か
ら約60°C以上が良い。
硫酸鉛を主成分とする沈殿を濾過分離した後、濾液に還
元剤と塩素源を加え、3価のタリウムを1価に還元し、
塩化第1タリウム(TQCQ)として選択的に沈殿分離
する。なお、塩化第2タリウム(TQCQ、)は沈殿し
ないので、還元剤と共に塩素源を添加する必要がある。
元剤と塩素源を加え、3価のタリウムを1価に還元し、
塩化第1タリウム(TQCQ)として選択的に沈殿分離
する。なお、塩化第2タリウム(TQCQ、)は沈殿し
ないので、還元剤と共に塩素源を添加する必要がある。
塩素源としてはHCQ、CQ2、NaCQ等、液中ソC
Qイオンとなるものであれば良い。
Qイオンとなるものであれば良い。
還元剤としてはFeSO4,FeCQ2、Cu CQ
2、塩酸ヒドラジン(N2H6CI22 )等が使用で
きる。特にFeCQ、、CuCl2.塩酸ヒドラジン等
は還元剤及び塩素源として共用できる。液中の亜鉛、ヒ
素は濾液中に残り、塩化タリウム沈殿と分離される5こ
のため、後のセメンチージョンの工程でヒ素が存在せず
危険なアルシン(AsH,)ガスの発生を防止すること
ができる。カドミウムは数%が塩化第1タリウム(TQ
、Cl2)の沈殿に混入するが大部分は濾液に溶存し濾
別除去できる。タリウムは90%以上が塩化第1タリウ
ム(TQCQ)となる。濾別された塩化第1タリウム(
TffCQ)を引き続き硫酸に溶解する。溶解温度は8
0°C程度が好ましい。
2、塩酸ヒドラジン(N2H6CI22 )等が使用で
きる。特にFeCQ、、CuCl2.塩酸ヒドラジン等
は還元剤及び塩素源として共用できる。液中の亜鉛、ヒ
素は濾液中に残り、塩化タリウム沈殿と分離される5こ
のため、後のセメンチージョンの工程でヒ素が存在せず
危険なアルシン(AsH,)ガスの発生を防止すること
ができる。カドミウムは数%が塩化第1タリウム(TQ
、Cl2)の沈殿に混入するが大部分は濾液に溶存し濾
別除去できる。タリウムは90%以上が塩化第1タリウ
ム(TQCQ)となる。濾別された塩化第1タリウム(
TffCQ)を引き続き硫酸に溶解する。溶解温度は8
0°C程度が好ましい。
上記塩化第1タリウム(Tff(I2)の溶解時に過酸
化水素を添加する必要はない。従って上記塩化タリウム
と共沈したカドミウムは大部分沈殿として残る。該溶解
液を濾過し、該濾液からタリウムを還元析出させ回収す
る。該還元回収工程は既知の方法によることができる。
化水素を添加する必要はない。従って上記塩化タリウム
と共沈したカドミウムは大部分沈殿として残る。該溶解
液を濾過し、該濾液からタリウムを還元析出させ回収す
る。該還元回収工程は既知の方法によることができる。
例えば、濾液をpH2〜3とした後、亜鉛板を装ノ\し
、タリウムをスポンジタリウムとして還元析出させ回収
する。回収したスポンジタリウムを還元性又は不活性雰
囲気で80〜100°Cで脱水後、同一容器内で350
〜400℃で溶融し、粗タリウムを得る。
、タリウムをスポンジタリウムとして還元析出させ回収
する。回収したスポンジタリウムを還元性又は不活性雰
囲気で80〜100°Cで脱水後、同一容器内で350
〜400℃で溶融し、粗タリウムを得る。
粗タリウムはNaOHフラックスにより溶融精製して9
9.999%の金属タリウムを得る。NaOH浴は35
0〜400℃である。
9.999%の金属タリウムを得る。NaOH浴は35
0〜400℃である。
尚、以上述へた亜鉛によるセメンチージョンに代えて、
電解精製を行ってもよい。
電解精製を行ってもよい。
実施例1
鉛製錬の煙灰100g (TU 12.2%、Pb 5
,1.3%、As0.4%、Cd4.2%、 Zn O
,5%、85.0%、Cl215.4%)を1000m
I2のビーカーに入れ、硫酸10mQ、水400mQ、
+(,0220m12を加えて、60°Cで2時間浸
出した。
,1.3%、As0.4%、Cd4.2%、 Zn O
,5%、85.0%、Cl215.4%)を1000m
I2のビーカーに入れ、硫酸10mQ、水400mQ、
+(,0220m12を加えて、60°Cで2時間浸
出した。
沈渠を濾別し、濾液を分析したところ浸出率はそれぞれ
TQ 94%(11,5g/Q)、Pb O,7%、A
s 70%、Cd 95%、Zn 92%であった。
TQ 94%(11,5g/Q)、Pb O,7%、A
s 70%、Cd 95%、Zn 92%であった。
次いで浸出液に塩酸ヒドラジンLogを加えてTρをT
QCflとして沈殿させた。TI2の沈殿率は93.0
%であった。As、 Znは沈殿せずCdは5.0%が
沈殿した。
QCflとして沈殿させた。TI2の沈殿率は93.0
%であった。As、 Znは沈殿せずCdは5.0%が
沈殿した。
該沈殿を濾過洗浄した後、80℃のH2SO,IonΩ
を含む溶液112に溶解した。溶解残渣はCdが主成分
であった。残渣を濾別した後、水で希釈し、pl=2に
調整してTQの析出を防止した。該溶液の液量は3Q、
タリウム濃度は3.5g/uであった。
を含む溶液112に溶解した。溶解残渣はCdが主成分
であった。残渣を濾別した後、水で希釈し、pl=2に
調整してTQの析出を防止した。該溶液の液量は3Q、
タリウム濃度は3.5g/uであった。
この溶液に5mm X 55IIIm X 90mmの
亜鉛板を入れタリウムを析出させた。析出したスポンジ
状のタリウムを亜鉛板より掻取り、炉に装入し、該炉中
でAr2雰囲気90℃、12時間乾燥後、炉温を400
℃にし、タリウムを溶融して粗タリウムを得た。引き続
き粗タリウムにNaOHフラックスを加えて攪拌し、そ
の後冷却し、精製タリウムメタルlo、5gを得た。
亜鉛板を入れタリウムを析出させた。析出したスポンジ
状のタリウムを亜鉛板より掻取り、炉に装入し、該炉中
でAr2雰囲気90℃、12時間乾燥後、炉温を400
℃にし、タリウムを溶融して粗タリウムを得た。引き続
き粗タリウムにNaOHフラックスを加えて攪拌し、そ
の後冷却し、精製タリウムメタルlo、5gを得た。
精製タリウムメタルの品位は99.999%であった。
実施例2
銅製練の煙灰100g (TQ3.5%、Pb 20.
4%、As4.8%、Cd O,8%、Zn 2.2%
、89.9%、CI20.02%)を10100Oのビ
ーカーに入れ、硫filOm(1、水400m1、オゾ
ン濃度10g/rn”の空気を6n/minで供給し、
2時間、80℃で浸出した。沈殿を濾別し、濾液を分析
したところ、浸出率はそれぞれ、TQ 94%、(3,
3g/U、As 75%、Cd 65%、Zn 91%
であった。
4%、As4.8%、Cd O,8%、Zn 2.2%
、89.9%、CI20.02%)を10100Oのビ
ーカーに入れ、硫filOm(1、水400m1、オゾ
ン濃度10g/rn”の空気を6n/minで供給し、
2時間、80℃で浸出した。沈殿を濾別し、濾液を分析
したところ、浸出率はそれぞれ、TQ 94%、(3,
3g/U、As 75%、Cd 65%、Zn 91%
であった。
次いで浸出液にFeSO410g、HCfl 3.0m
I2を加えて、TI2をTQCQとして沈殿させた。T
Qの沈殿率は94%。
I2を加えて、TI2をTQCQとして沈殿させた。T
Qの沈殿率は94%。
As、 Znは沈殿せず、Cdは3%が沈殿した。沈殿
を濾過洗浄した後、80℃の8230410m+2を含
む溶液IQに溶解した。Cd を主成分とする残渣を濾
別した後溶液のPHを2に調整して、 5mm X
55mm X 90mmの亜鉛板を装入し、タリウムを
析出させた。得られたスポンジ状のタリウムを亜鉛板よ
り掻取り。
を濾過洗浄した後、80℃の8230410m+2を含
む溶液IQに溶解した。Cd を主成分とする残渣を濾
別した後溶液のPHを2に調整して、 5mm X
55mm X 90mmの亜鉛板を装入し、タリウムを
析出させた。得られたスポンジ状のタリウムを亜鉛板よ
り掻取り。
炉に装入し、該炉中でAr雰囲気90℃で12時間乾燥
後、炉温を400℃とし、タリウムを溶融して粗タリウ
ムを得た。粗タリウムをNaOHフラックスで約400
℃に溶融精製し、精製タリウム3.1gを得た。
後、炉温を400℃とし、タリウムを溶融して粗タリウ
ムを得た。粗タリウムをNaOHフラックスで約400
℃に溶融精製し、精製タリウム3.1gを得た。
精製タリウムの品位は99.999%であった。
比較例1
実施例1のサンプル100gを10mQの硫酸と水40
0mQC−浸出したところCd、 Znは浸出されたが
TQは浸出されずTrlを回収することができなかった
。
0mQC−浸出したところCd、 Znは浸出されたが
TQは浸出されずTrlを回収することができなかった
。
比較例2
実施例1で得られた浸出液100mQにNa0)15.
5gを添加して、溶液のp)lを12に調整した。亜鉛
、カドミウムは水酸化物となり除去できたがヒ素は70
%しか除去できず以後の回収工程でセメンチージョンを
行うのが危険であった。また、TQの回収率は80%で
あり、極めて低かった。
5gを添加して、溶液のp)lを12に調整した。亜鉛
、カドミウムは水酸化物となり除去できたがヒ素は70
%しか除去できず以後の回収工程でセメンチージョンを
行うのが危険であった。また、TQの回収率は80%で
あり、極めて低かった。
本発明の方法によれば、タリウム含有物質より高純度タ
リウムを効率良く、安価なコストで製造できる。
リウムを効率良く、安価なコストで製造できる。
本発明の方法では浸出時に酸化剤を用いるために、従来
の方法に比べて、浸出率が良い。又アルカリニ程を経な
いために、工程が簡単であり、実収率も高く、コスト的
にも有利である。又塩化タリウム(TQCρ)の溶解工
程では、過酸化水素を必要としないのでカドミウムとの
分離効果がよい。
の方法に比べて、浸出率が良い。又アルカリニ程を経な
いために、工程が簡単であり、実収率も高く、コスト的
にも有利である。又塩化タリウム(TQCρ)の溶解工
程では、過酸化水素を必要としないのでカドミウムとの
分離効果がよい。
更に塩化タリウムの沈殿工程においてヒ素の除去効果が
良く、タリウムのセメンチージョン時に有毒なアルシン
ガスの発生する虞れが無く、処理操作が安全である。
良く、タリウムのセメンチージョン時に有毒なアルシン
ガスの発生する虞れが無く、処理操作が安全である。
スポンジタリウムを回収した以降の工程では、還元性又
は不活性雰囲気の同一炉で乾燥、溶融を行うことができ
粗タリウムとするので、タリウムの歩留りが良い。
は不活性雰囲気の同一炉で乾燥、溶融を行うことができ
粗タリウムとするので、タリウムの歩留りが良い。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の方法のフローシートである。
Claims (1)
- 1、酸と酸化剤を用いてタリウム含有物質よりタリウム
を浸出酸化し、残渣を濾別する工程と濾液に還元剤を添
加し、タリウムを還元した後、塩素源を加えて塩化タリ
ウムを沈殿分離する工程と、上記塩化タリウムを還元し
、金属タリウムとして回収する工程とからなる高純度タ
リウムの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63053692A JPH01230733A (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 高純度タリウムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63053692A JPH01230733A (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 高純度タリウムの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01230733A true JPH01230733A (ja) | 1989-09-14 |
Family
ID=12949863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63053692A Pending JPH01230733A (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 高純度タリウムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01230733A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015183213A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | Dowaホールディングス株式会社 | 金属タリウムの製造方法 |
| CN113502404A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-10-15 | 清华大学 | 一种从烟气中回收铊的方法和实施该方法的设备 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5565382A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Dowa Mining Co Ltd | Cleaning method of lead electrolyte for recovering tin and thallium from lead electrolyte |
| JPS55115934A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-06 | Nippon Mining Co Ltd | Recovering method for thallium from thallium-containing substance |
| JPS56136941A (en) * | 1980-03-29 | 1981-10-26 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Manufacture of high purity metallic thallium from thallium-containing smelting intermediate |
| JPS58126942A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-28 | Nippon Mining Co Ltd | タリウム製造法 |
-
1988
- 1988-03-09 JP JP63053692A patent/JPH01230733A/ja active Pending
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