JPH02166238A

JPH02166238A - 亜鉛合金からインジウムを回収する方法

Info

Publication number: JPH02166238A
Application number: JP31943488A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Mitarai; 毅御手洗; Tomoo Tochisawa; 栃沢　外茂夫
Original assignee: Nikko Aen KK
Current assignee: Nikko Aen KK
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1990-06-26
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JP2720918B2

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、インジウムの他にＰｂ、５ｎＦｅ、Ｃｕ等を
不純物として含む亜鉛合金融体からインジウムを優先的
に抽出する方法に関するものである。

（従来の技術）インジウムは将来、液晶材料や■−Ｖ族化合物半導体材
料としての需要が増大することが予想される。しかし、
インジウム鉱石と呼ばれるものは存在せず、インジウム
は亜鉛鉱石中に微量存在しており、亜鈴製錬中間産物か
ら回収されるので、その効率的回収法が要望されている
。

インジウム原料としての亜鈴製錬中間産物は亜鉛製錬方
法により多岐にわたり、亜鉛製錬における残渣、例えば
乾式精製における蒸留残物や湿式製錬における残渣など
がある。

特開昭５５−１１１４９号はインジウムを含有する溶融
亜鉛を溶融鉛と接触させることにより、インジウムを溶
融船中に分配させ、回収する方法を提案する。この方法
では、インジウムを含む溶融鉛からさらにインジウムを
回収するには、溶融鉛に空気を吹き込むなどの方法てイ
ンジウムを酸化し、ドロスとして回収する。しかしなが
ら、この方法ては溶融亜鉛／′溶融鉛中のインジウム濃
度比は高々１／１．５程度であるために、インジウム濃
度が低い亜鉛合金からインジウムの抽出には適していな
い。また、インジウム含有鉛合金からインジウムを回収
する方法として、酸溶解法を検討すると合金の溶解速度
が低いために、コス）・が高くかつ生産性が低い欠点が
ある。

次に、特開昭５６−１４６８３４号（特公昭６１−３６
０５５号〉は、インジウム、鉄、鉛、ヒ素、亜鉛を含有
する鉄ドロス等から亜鉛を揮発除去し、次に冷却によっ
てＩｎ、Ａｇ、Ｓｎを含有する非磁性鉛液相と、Ｆｅ、
Ａｓを含有する磁性同相に分離し、インジウム、銀、ス
ズ等を有価金属として回収する方法を提案する。この方
法は、インジウムの他に銀、スズがソーダスカムに多量
に混入するためインジウムのみを選択的に回収するには
銀、スズ等を除去する後処理を必要とする。すなわち、
非磁性物をソーダ処理することによって、インジウム、
スズをソーダスカム中に回収した後、Ｉｎを含む酸性溶
液として浸出し、公知の方法によりインジウムを回収す
る。したがって、この方法はインジウムを選択的に回収
する際に処理工程数が多くなる欠点がある。

（発明が解決しようとする課題〉不純物を含む亜鉛融体からインジウム優先抽出を目的と
する従来法である特開昭５５−１１１４４９号はインジ
ウムを溶融鉛中に回収する方法であるために、インジウ
ムを酸化除去するには適するが、インジウム含有鉛合金
を酸等に溶解し、公知の湿式処理方法でインジウムを回
収することを検討すると、溶解速度が遅いために、イン
ジウム回収は一般に困難である。すなわち、鉛合金中の
インジウム含有量が著しく高い場合は酸への溶解速度が
遅くとも、インジウムの回収は経済的に成り立つが、一
般には経済的に引合わない。

したがって、本発明は上記公知技術の欠点を排除し、イ
ンジウムとその他の不純物を含有する亜鉛融体からイン
ジウムを優先的に抽出し、インジウム抽出物質に公知の
インジウム回収処理を施すことができる方法を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明者等は、基礎実験として、ＪＩＳ最純亜鉛にＩｎ
地金を添加して作製した、Ｚｎ−１％Ｉｎ合金を用いて
抽出試験を行なった。

実験方法は次のとおりであった。

Ｚｎ−Ｉｎ合金（Ｉｎ０．９９％）１５０ｇを塩化亜鉛
１５ｇとともに石英管に封入して、５００°Ｃに４時間
保持したのち、十分量の水で急冷した。

石英管を破壊し、塩化亜鉛を取り出し秤量した。なお、
塩化亜鉛は吸湿性があるので、塩化亜鉛を迅速に水中に
溶解して、水重量の変化から塩化亜鉛量を求めた。

塩化物の水溶液中には、未溶解の塩化亜鉛およびインジ
ウム水酸化物等が残留するので、価基混酸を用いて完全
に未溶解物を溶解した。

この溶液の体積とＩｎ濃度および、さきに求めた塩化物
重量から、塩化物中のＩｎ品位を計算したところ、処理
後の塩化物中のＩｎ品位は３．３％、処理後のＺｎ−Ｉ
ｎ合金中のＩｎ品位は０．７０％であることが分かった
。

この結果から、Ｉｎが合金相から塩化１相に抽出された
ことが分かる。また、Ｚｎ−Ｉｎ複合塩化物融体のＩｎ
品位は、平衡するＺｎ−Ｉｎ合金のＩｎ品位の約５倍と
なることがわかる。

その後、亜鉛製錬の中間生成物（被回収インジウム以外
に不純物を含有する）を対象として上配力法を実施し、
本発明を完成した。

すなわち、本発明法は、インジウムを含む亜鉛合金融体
に、塩化亜鉛融体を接触せしめ、亜鉛合金中のインジウ
ムを塩化物融体に抽出することを特徴とする亜鉛合金か
らインジウムを回収する方法である。

以下、本発明の構成を詳しく説明する。

本発明法における出発材料は、被回収インジウムの他に
、不純物としてＣｕ、Ａｇ、ＦｅＳｎ、Ｐｂなどを含有
する亜鉛合金である。例えば、亜鉛の乾式製錬において
、酸化亜鉛を主成分とする焼結鉱が還元され、蒸留亜鉛
が得られる。

この蒸留亜鉛を例えばニューシャーシ一方式の精留塔て
処理すると、中間生成物として得られる鉄ドロスは本発
明法の出発材料となる。鉄ドロスは一般に約８０〜９０
％の亜鉛、約５〜１５％の鉛、約０．５〜１．５％のイ
ンジウム、約０．５〜２．０％の鉄、約０．２〜０．６
％のヒ素、約０．０５〜０，７％の銀、約０．２〜２．
０％のスズなどを含有している。

また、蒸留亜鉛中にもインジウムが数１１００ｐｐ含有
されており、かかる蒸留亜鉛も本発明法により処理され
る。

さらに、亜鉛および鉛の製錬工程で発生する塩灰、陽極
スライム等も微量のインジウムを含有しており、溶解に
よって融体としてこれら塩灰等も本発明法によりインジ
ウム回収処理される。

同様に亜鉛の乾式製錬で発生する残渣のうち磁選を経た
非磁性物はインジウムを約０．０１〜００４％と不純物
としてＡｇ、Ｆｅ、Ｚｎ等を含有している。かかる非磁
性残渣も本発明法により処理される。

その外にも亜鉛めっきで発生するスラッジも処理可能で
ある。

上記したところの工業的に副産物などとして発生する亜
鉛合金のインジウム含有量は高々数％であるが、本発明
法はより高濃度のインジウムを含有する合金も必要によ
り処理することができる。

本発明における処理法は、例えば、亜鉛製錬中間産物の
うちインジウムを含有する亜鉛合金を加熱融解し、塩化
亜鉛融体を亜鉛合金溶湯に接触させることにより、合金
中のＩｎを塩化物中に抽出し、Ｚｎ−Ｉｎ複合塩化物融
体として回収するものである。このようにインジウムが
回収されるのは、溶融亜鉛合金と塩化亜鉛に対するイン
ジウムの分配は著しい差があり、インジウムは溶融塩化
亜鉛中に高度に濃縮されるためである。

また抽出対象が亜鉛合金であるため塩化亜鉛を使用する
と、抽出を妨げる金属間化合物が塩と合金の間の反応に
よって形成されず、抽出操作が実行可能になる。また、
塩化亜鉛の親和力は塩化ナトリウムと塩化第二鉄の中間
である。塩化ナトリウムのように親和力が大きいとイン
ジウムは塩化ナトリウム中に濃縮が起こらない。一方、
塩化第二鉄のように親和力が小さい塩を用いて亜鉛合金
からインジウムを回収しようとすると、塩化第二鉄との
親和力の差が少なく、かつ塩化第二鉄よりも親和力が小
さい銅、銀など塩化物も塩化第二鉄中に濃縮するおそれ
がある。よって、このような欠点がない塩化亜鉛を用い
てインジウムを優先抽出することができる。

溶融塩化亜鉛は溶融亜鉛合金よりも比重が小さいため、
溶融亜鉛合金層の上に浮上して存在し、抽出温度は塩化
亜鉛および亜鉛合金の融点以上であればよい。抽出時間
は、亜鉛合金の量などに依存する。本発明法においては
両者の接触界面を介してインジウムの抽出が起こる。抽
出を効果的にするには両者を混合することが好ましいが
、通常１〜２時間の撹拌で十分である。

亜鉛合金と塩化亜鉛の量比は、塩化亜鉛の比率を多くす
ると回収されるインジウムの量は多くなるが、湿式後処
理での液量が多くなるので５これらの利害を考慮して適
宜量比を決めることが必要である。

上記のようにインジウムを抽出した塩化亜鉛からインジ
ウムを回収するには、凝固した塩化亜鉛を水又は酸に溶
解し、アルミニウム等でインジウムを置換析出させる方
法、溶媒抽出法（特開昭６０−２５１１２８号）やキレ
ート性交換樹脂法などの方法など公知の手段を適宜採用
することができる。

また、抽出用の塩化亜鉛中の亜鉛分は、酸溶解液を処理
した後、亜鉛製錬原料として使用できる水酸化亜鉛とし
て回収する。

（作用）本発明は、従来技術のように、いったんインジウムを鉛
等の金属に移さずに、直接酸等に溶解できる状態で抽出
することを特長とする。

このために溶融塩化亜鉛を抽出剤として使用し、溶融塩
化亜鉛中にインジウムを濃縮する。インジウムの回収の
ために塩化物を使用する技術として、特開昭５７−９’
８４２号（特公昭６１−１７８８８号）がある。この方
法はインジウムを含む亜鉛鉱石や乾式・湿式製錬残渣等
に、還元剤とともに塩化物を添加し、８００　’Ｃ以上
に加熱しＩｎを塩化・揮発して回収する方法であるため
、塩化カルシウム、塩化アンモニウムなどの塩化物が塩
化揮発剤として使用されている。また、Ｓｎ、Ａｇ、Ｃ
ｕ等も回収塩化物に混入する６つまり、本発明のように
インジウムの選択的濃縮剤として使用されているのでは
ない。

同様に塩化物を使用してインジウムを回収する方法とし
て特開昭５６−９３４０号がある。この方法は還元剤の
存在下で硫化亜鉛鉱石の酸化焙焼鉱、煙灰、陽極スライ
ム等を塩化処理し、インジウムを揮発させる方法である
。本発明はこれらの焙焼鉱等を処理することができるが
、塩化物を揮化剤として使用するのではなく濃縮剤とし
て使用する方法である。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

（実施例）実施例ニュージャージ式の蒸留亜鉛の精留工程で発生する、Ｒ
ｕｎ−ｏｆｆメタル（亜鉛揮発残分）から、ｐｂを溶離
（Ｌｉｑａｔｉｏｎ）する際に発生ずるＩｎを含有する
亜鉛−鉄合金（以下鉄ドロスと呼ぶ）を処理した。鉄ド
ロスのＺｎ品位は通常８０〜８５％であり、別相として
鉛相が含まれているのでｐｂ品位が高い。

本処理の対象とした鉄ドロスの組成は次のとおりであっ
た。

表１：鉄ドロス組成（ｗｔ、％）鉄ドロス１５ｋｇを＃３０黒鉛るつぼで５２０°Ｃに加
熱　融解した。融解した鉄ドロスに塩化亜鉛を３ｋｇ添
加したところ、直ちに、塩化亜鉛は溶解した。

融体を５６０℃に加熱し、次に９０分間撹拌した。その
後鉄ドロスおよび塩化亜鉛から分析試料をサンプリング
した。分析試料を秤量したのち価基混酸で溶解し、溶解
液量、各元素濃度および塩化物重量から求めた塩化物品
位と処理後鉄ドロス品位は下表のとおりである。

表り：塩化物品位（ｗｔ　％）表３−、処理後鉄ドロス品位（ｗ、ｔ％）浸漬して、置換によりインジウムを回収した。塩化亜鉛
からのインジウム回収率は９０〜９５％であった。

比較例１実施例１で使用した塩化亜鉛の代わりに塩化ナトリウム
を使用し、８５０℃で実施例１と同様の撹拌処理を行な
い、その後塩化ナトリウム中のインジウム量を分析した
ところ、０２％であり、これは少量塩化物に混入したメ
タルにより汚染されたものと考えられるが、いずれにせ
よインジウムは塩化物に抽出されていないことが分かっ
た。

備考ニー分析せず以上の結果から、鉄ドロスからＩｎを選択的に抽出でき
ることがわかる。

処理後の塩化亜鉛を酸溶解した液にＺｎ板を比較例２実施例１で使用した塩化亜鉛の代わりに塩化第２鉄を使
用し、５５０℃で実施例１と同様の撹拌処理を行なった
ところ、短時間で塩化物および鉄ドロスが凝固してイン
ジウムの抽出はできなくなったので、撹拌を中止した。

（発明の効果）拳法はＣｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐｂといった不純物が
含まれていても、優先的にインジウムを抽出できるため
に、インジウムのリサイクル法として優れた方法である
。

また、本発明において濃縮剤として使用される工業用塩
化亜鉛は、２００〜２５０円／ｋｇであり、その亜鉛分
は亜鉛製錬原料として回収できるので、コスト面から言
っても実用性がある。

さらに、亜鉛乾式製錬法においては、蒸留亜鉛中にもイ
ンジウムが微量含有されており、精留工程において濃縮
する。拳法により、亜鉛融体中に、その他の不純物（Ｐ
ｂ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｕ等）とともに′ａ縮したＩｎを選
択的に、しかも、直接酸溶解できる形態で回収できる。

このように微量のインジウムを含有する亜鉛合金からも
インジウムを回収することができる。

特許出願人　　　　日鉱亜鉛株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１、インジウムを含む亜鉛合金融体に、塩化亜鉛融体を
接触せしめ、亜鉛合金中のインジウムを塩化物融体に抽
出することを特徴とする亜鉛合金からインジウムを回収
する方法。