JPH0625765A - Method for removing and recovering copper in ferroscrap - Google Patents

Method for removing and recovering copper in ferroscrap

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JPH0625765A
JPH0625765A JP18125892A JP18125892A JPH0625765A JP H0625765 A JPH0625765 A JP H0625765A JP 18125892 A JP18125892 A JP 18125892A JP 18125892 A JP18125892 A JP 18125892A JP H0625765 A JPH0625765 A JP H0625765A
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scrap
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稔 石川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 銅を含有するフェロスクラップを、酸素の存
在下で、アンモニアと炭酸アンモニウムを含有するアン
モニア性水溶液により脱銅する方法において、効率的な
プロセスを開発する。 【構成】 溶液移送手段で連結された複数の反応器の1
つにおいて、スクラップの脱銅処理を回分操作により行
い、処理終了後に該反応器内の浸出液の全量を抜取り、
その一部を前記溶液移送手段により別の反応器に移送し
て次回のスクラップの処理に使用し、残りの浸出液は貯
蔵槽に一旦貯蔵した後、連続操作により酸化銅または金
属銅の回収に利用する。
(57) [Summary] [Objective] To develop an efficient process for decopperizing ferro-scrap containing copper in the presence of oxygen with an ammoniacal aqueous solution containing ammonia and ammonium carbonate. [Structure] One of a plurality of reactors connected by a solution transfer means
In the second step, decopperization of scrap is performed by a batch operation, and after the completion of the treatment, all the leachate in the reactor is withdrawn,
A part of it is transferred to another reactor by the solution transfer means and used for the next scrap treatment, and the remaining leachate is temporarily stored in a storage tank and then used for continuous operation to recover copper oxide or metallic copper. To do.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フェロスクラップを鋼
の溶製の原料としてリサイクルするために、銅を含有す
るフェロスクラップから銅を除去・回収する方法に関す
る。より具体的には、本発明は、アンモニアとアンモニ
ウム塩とを含むアンモニア性水溶液を用いて、銅を含有
するフェロスクラップから銅を選択的に溶解させて除去
することにより、リサイクルに適した純度の高いフェロ
スクラップを得ると同時に、銅分を酸化銅または金属銅
として回収利用するフェロスクラップ中の銅の除去・回
収方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing and recovering copper from ferro scrap containing copper for recycling ferro scrap as a raw material for steel melting. More specifically, the present invention uses an ammoniacal aqueous solution containing ammonia and an ammonium salt to selectively dissolve and remove copper from ferro scrap containing copper, thereby obtaining a product having a purity suitable for recycling. The present invention relates to a method for removing and recovering copper in ferro scrap by recovering and utilizing a high ferro scrap as copper oxide or copper metal.

【0002】[0002]

【従来の技術】フェロスクラップは、電線や導線として
使用される銅線や、他の銅または銅合金製部品の混入が
主な原因で、銅含有量が高くなっていることが多い。例
えば、廃自動車、廃電気製品、機械屑などがそうであ
る。
2. Description of the Related Art Ferro-scrap often has a high copper content mainly due to the inclusion of copper wires used as electric wires or conductors and other parts made of copper or copper alloys. For example, abandoned automobiles, waste electrical products, machine waste, and the like.

【0003】銅は、鉄鋼製品の機械的性質、加工性など
の性能に悪影響を及ぼす元素であり、銅が混入したフェ
ロスクラップを鋼溶製の原料として用いると、低級な品
質の鋼しか製造できない。そのため、銅をフェロスクラ
ップから除去することが望ましく、従来から様々な脱銅
方法が研究されている。フェロスクラップから銅を除去
するための代表的な脱銅方法を次に示す。
Copper is an element which adversely affects the performance such as mechanical properties and workability of steel products, and when ferro scrap mixed with copper is used as a raw material for steel melting, only low quality steel can be produced. . Therefore, it is desirable to remove copper from ferro scrap, and various decoppering methods have been studied in the past. The following is a typical decopperization method for removing copper from ferro scrap.

【0004】硫化ナトリウムまたは硫酸ナトリウムを
主成分とするフラックスに銅を溶鉄から選択的に抽出す
る方法 (第122, 123回西山記念技術講座、pp.112-118,
日本鉄鋼協会) 、 スクラップを高温で溶融し、より低融点の銅を真空下
で蒸発させる方法 (CAMP-ISIJ, Vol. 1 (1988), pp.116
9-1172) 、 スクラップ中の銅を硫化した後、スクラップを圧縮ま
たは破砕し、脆化した硫化銅を機械的に分離・回収する
方法 (特開平2−285035号) 、 アルミニウム、マグネシウムまたはその合金の溶融物
中に銅を選択的に抽出する方法 (特開平3−199314号)
A method for selectively extracting copper from molten iron into a flux containing sodium sulfide or sodium sulfate as a main component (122, 123rd Nishiyama Memorial Technical Course, pp. 112-118,
(The Iron and Steel Institute of Japan), a method of melting scrap at high temperature and evaporating lower melting copper under vacuum (CAMP-ISIJ, Vol. 1 (1988), pp.116.
9-1172), after sulphurizing copper in scrap, then compressing or crushing scrap and mechanically separating and recovering embrittled copper sulfide (JP-A-2-285035), aluminum, magnesium or alloys thereof Method for selectively extracting copper into the melt of a mixture (JP-A-3-199314)
.

【0005】しかし、の方法は、高い脱銅率を得るに
はかなり大量のフラックスが必要であり、このフラック
スの高温での取扱いが困難であり、かつフラックスのコ
ストが高い。の方法は、銅の蒸発速度を高めるには、
多量のエネルギーを要する高温・高真空条件が必要であ
り、しかも銅の回収が困難である。の方法は、硫化工
程で発生する硫黄酸化物を含有する廃ガスの処理が大き
な負担となる上、硫化した銅の機械的手段での分離で
は、銅を十分高い脱銅率で除去することが困難である。
の方法は、抽出剤として高価な金属Al、Mg、またはAl
−Mg合金が必要である。
However, the method (1) requires a considerably large amount of flux in order to obtain a high decoppering rate, and it is difficult to handle this flux at high temperatures, and the flux cost is high. The method of increasing the evaporation rate of copper is
High-temperature and high-vacuum conditions that require a large amount of energy are required, and it is difficult to recover copper. In the method of 1, the treatment of the waste gas containing sulfur oxides generated in the sulfurization step becomes a heavy burden, and in the separation of sulfided copper by mechanical means, copper can be removed at a sufficiently high decoppering rate. Have difficulty.
The method is based on the expensive metal Al, Mg, or Al
-Mg alloy is required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の脱銅方法の欠点
を解消するため、本発明者は先に、アンモニアとアンモ
ニウム塩 (例、炭酸アンモニウム) とを含有するアンモ
ニア性水溶液を用いてフェロスクラップから銅を除去・
回収する方法を提案した (特願平3−297375号)(以下、
この方法を先願発明という) 。
In order to overcome the drawbacks of the conventional decoppering method, the present inventor first used a ferro scrap by using an ammoniacal aqueous solution containing ammonia and an ammonium salt (eg, ammonium carbonate). Removes copper from
Proposed a method of collecting (Japanese Patent Application No. 3-297375) (hereinafter,
This method is called the prior invention).

【0007】酸素存在下でのアンモニア性水溶液中にお
いて、銅はアンモニアとアンミン錯体を生成し、容易に
溶解するのに対し、鉄は、銅よりイオン化傾向が大きい
にもかかわらず、不働態化するため全く溶解しない。先
願発明は、このような銅と鉄との性質を利用したもので
ある。即ち、銅を含有するフェロスクラップを酸素の存
在下でアンモニア性水溶液中により処理すると、下記
(1) 式に従ってスクラップ中の銅をアンミン銅(II)錯体
として選択的に溶解させることができ、脱銅された高品
位のフェロスクラップが得られる。同時に、スクラップ
から分離された銅を溶解したアンモニア性水溶液は、加
熱してアンミン銅(II)錯体を分解することにより、銅分
を酸化銅または金属銅として回収し、アンモニアおよび
アンモニウム塩を再生することができる。
In an ammoniacal aqueous solution in the presence of oxygen, copper forms an ammonia and an ammine complex and is easily dissolved, whereas iron is passivated in spite of its greater ionization tendency than copper. Because it does not dissolve at all. The prior invention utilizes such properties of copper and iron. That is, when ferro scrap containing copper is treated with an aqueous ammonia solution in the presence of oxygen,
According to the formula (1), copper in scrap can be selectively dissolved as an ammine copper (II) complex, and decopperized high quality ferro scrap can be obtained. At the same time, the ammoniacal aqueous solution in which copper separated from the scrap is heated to decompose the ammine copper (II) complex, recover the copper content as copper oxide or metallic copper, and regenerate ammonia and ammonium salts. be able to.

【0008】銅を回収する方法として、アンモニア性水
溶液中に使用したアンモニウム塩が、例えば銅と不安定
な塩を形成する炭酸アンモニウムである場合には、溶液
を加熱して錯体を分解させると、(2) 式に示すようにア
ンモニアおよび炭酸ガスが発生し、銅が酸化銅として析
出するので、これを回収する。発生したアンモニアおよ
び炭酸ガスを用いて、アンモニアおよび炭酸アンモニウ
ムを含有するアンモニア性水溶液を再生できる。アンモ
ニウムが硫酸アンモニウムのように銅と水溶性の安定な
塩を形成する場合には、溶液を加熱して錯体を分解させ
ると、(3) 式に示すように硫酸銅の水溶液が生成するの
で、この硫酸銅水溶液を電解し、銅を金属銅として回収
すればよい。硫酸イオンを含む電解廃液中に溶液加熱時
に蒸発したアンモニアを吸収させれば、アンモニアと硫
酸アンモニウムを含有するアンモニア性水溶液が再生さ
れる。
As a method for recovering copper, when the ammonium salt used in the aqueous ammoniacal solution is, for example, ammonium carbonate which forms an unstable salt with copper, the solution is heated to decompose the complex. As shown in the formula (2), ammonia and carbon dioxide gas are generated and copper is precipitated as copper oxide, which is recovered. The generated ammonia and carbon dioxide gas can be used to regenerate an ammoniacal aqueous solution containing ammonia and ammonium carbonate. When ammonium forms a stable water-soluble salt with copper like ammonium sulfate, heating the solution to decompose the complex produces an aqueous solution of copper sulfate as shown in equation (3). The copper sulfate aqueous solution may be electrolyzed to recover copper as metallic copper. By absorbing the ammonia evaporated during the heating of the solution into the electrolytic waste solution containing sulfate ions, the ammoniacal aqueous solution containing ammonia and ammonium sulfate is regenerated.

【0009】 Cu + 2NH3 + 2NH4 + + 1/2O2= Cu(NH3)4 2+ + H2O (1) Cu(NH3)4CO3 = CuO↓ + 4NH3↑ + CO2 ↑ (2) Cu(NH3)4SO4 = CuSO4 + 4NH3↑ (3) 上記(1) 式で示される銅の溶解反応は、一般的な化学常
識に反して、溶解生成物であるアンミン銅(II)錯体が溶
液中にある程度以上の濃度で存在している方が反応速度
が数倍〜数十倍にまで著しく加速される。そのため、銅
の溶解により生成した、アンミン銅(II)錯体を含有する
浸出液の一部は溶解工程に戻して、溶解処理時の溶液が
常にアンミン銅(II)錯体を一定濃度以上で含有するよう
にすることが有利である。
Cu + 2NH 3 + 2NH 4 + + 1 / 2O 2 = Cu (NH 3 ) 4 2+ + H 2 O (1) Cu (NH 3 ) 4 CO 3 = CuO ↓ + 4NH 3 ↑ + CO 2 ↑ (2) Cu (NH 3 ) 4 SO 4 = CuSO 4 + 4NH 3 ↑ (3) The dissolution reaction of copper represented by the above formula (1) is a dissolution product, contrary to general common sense. When the ammine copper (II) complex is present in the solution at a certain concentration or more, the reaction rate is remarkably accelerated to several times to several tens of times. Therefore, a part of the leachate containing the ammine copper (II) complex generated by the dissolution of copper is returned to the dissolution step so that the solution during the dissolution treatment always contains the ammine copper (II) complex at a certain concentration or more. Is advantageous.

【0010】この先願発明の銅の除去・回収方法は、上
記 (1)〜(3) 式からもわかるように、反応に必要なアン
モニアとアンモニウム塩を原理的には完全に回収して処
理水溶液を再生し、循環使用することができるので、薬
剤コストおよび廃水処理コストが少なくてすみ、経済的
である。また、フェロスクラップからの銅の除去・回収
率も高い。
As can be seen from the above equations (1) to (3), the method for removing and recovering copper of the invention of the prior application is that, in principle, ammonia and ammonium salts necessary for the reaction are completely recovered, and a treatment aqueous solution is obtained. Since it can be recycled and reused, the cost of chemicals and wastewater treatment is low and it is economical. The removal and recovery rate of copper from ferro scrap is also high.

【0011】このフェロスクラップの脱銅方法を工業的
に実施する場合、スクラップのアンモニア性水溶液によ
る処理は、スクラップの形状から連続的な装入・排出が
困難であり、回分 (バッチ) 操作が適当であるため、効
率的なプロセスを開発することが望まれる。また、アン
モニアを有効利用するためにそのリサイクルを図るこ
と、およびアンモニアによる作業環境の悪化を防ぐため
に処理系外へのアンモニアの逃散を極力避けることが望
ましい。本発明は以上の課題の解決を目指して達成され
たものである。
When this method of decopperizing ferro scrap is industrially carried out, it is difficult to continuously charge and discharge the scrap with the ammoniacal aqueous solution because of the shape of the scrap, and therefore batch (batch) operation is appropriate. Therefore, it is desirable to develop an efficient process. In addition, it is desirable to recycle ammonia in order to use it effectively, and to avoid the escape of ammonia to the outside of the treatment system as much as possible in order to prevent deterioration of the working environment due to ammonia. The present invention has been achieved with the aim of solving the above problems.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のフェロスクラッ
プ中の銅の除去・回収方法は、銅を含有するフェロスク
ラップを、アンモニアおよびアンモニウム塩を含有する
アンモニア性水溶液により酸素の存在下で処理して、ス
クラップ中の銅をアンミン銅(II)錯体として選択的に溶
解させ、脱銅されたスクラップを得ると共に、銅が溶解
した浸出液からアンミン銅(II)錯体の分解を経て酸化銅
または金属銅を回収することからなり、前記スクラップ
の処理を、溶液移送手段で連結された複数の反応器の1
つにおいて回分操作により行い、処理終了後に該反応器
内の浸出液の全量を抜取り、その一部を前記溶液移送手
段により別の反応器に移送して次回のスクラップの処理
に使用し、残りの浸出液は貯蔵槽に一旦貯蔵した後、連
続操作により酸化銅または金属銅の回収に利用すること
を特徴とする。
The method for removing and recovering copper in ferro scrap according to the present invention comprises treating ferro scrap containing copper with an ammoniacal aqueous solution containing ammonia and an ammonium salt in the presence of oxygen. Copper in the scrap is selectively dissolved as an ammine copper (II) complex to obtain decoppered scrap, and copper oxide or metallic copper is decomposed from the leachate in which copper is dissolved through decomposition of the ammine copper (II) complex. And recovering the scrap by treating one of a plurality of reactors connected by solution transfer means.
In one batch operation, the total amount of the leachate in the reactor is withdrawn after the treatment, and a part of the leachate is transferred to another reactor by the solution transfer means and used for the next scrap treatment, and the remaining leachate is used. Is characterized by being stored in a storage tank and then used for recovery of copper oxide or metallic copper by continuous operation.

【0013】好適態様にあっては、アンモニウム塩が炭
酸アンモニウムである。この場合には、上記方法は、ア
ンモニアおよび炭酸アンモニウムを含有するアンモニア
性水溶液を調製する工程と、銅を含有するフェロスク
ラップを該アンモニア性水溶液により酸素の存在下で処
理して、スクラップ中の銅をアンミン銅(II)錯体として
選択的に溶解させて、脱銅されたスクラップと銅が溶解
した浸出液を得る溶解工程と、該浸出液からアンモニ
アおよび炭酸ガスを蒸発させてアンミン銅(II)錯体を分
解し、酸化銅を晶析させる工程と、晶析した酸化銅を
濾過・乾燥して回収する工程とからなる方法により実
施でき、本発明により、溶解工程においては、前記処
理を溶液移送手段で連結された複数の反応器の1つにお
いて回分操作により行い、処理終了後に該反応器内の浸
出液の全量を抜取り、その一部を前記溶液移送手段によ
り別の反応器に移送して次回のスクラップの処理に使用
し、残りの浸出液は貯蔵槽に一旦貯蔵した後、晶析工程
において連続操作により晶析処理する。
In a preferred embodiment, the ammonium salt is ammonium carbonate. In this case, the above method comprises the steps of preparing an ammoniacal aqueous solution containing ammonia and ammonium carbonate, and treating ferro-scrap containing copper with the ammoniacal aqueous solution in the presence of oxygen to obtain copper in the scrap. Is selectively dissolved as an ammine copper (II) complex to obtain a leachate in which decoppered scrap and copper are dissolved, and ammonia and carbon dioxide gas are evaporated from the leachate to form an ammine copper (II) complex. It can be carried out by a method comprising a step of decomposing and crystallizing copper oxide, and a step of filtering and drying the crystallized copper oxide to recover, and according to the present invention, in the dissolving step, the treatment is carried out by a solution transfer means. It is carried out by batch operation in one of a plurality of connected reactors, and after the treatment is completed, all the leachate in the reactor is withdrawn, and a part of the leachate is removed by the solution transfer means. Was next used to scrap and transferred to another reactor, after the rest of the leachate which is once stored in a storage tank, to crystallization treatment by continuous operation in the crystallization step.

【0014】浸出液の全量が抜き取られた後に反応器内
に残る脱銅されたスクラップは、該反応器内でアンモニ
ア除去のための洗浄処理を行ってから取り出すことが好
ましい。また、アンミン銅(II)錯体の分解に伴って発生
するアンモニアを回収し、アンモニア性水溶液の調製に
リサイクルすることにより、循環使用できる。
It is preferable that the decoppered scrap remaining in the reactor after the entire amount of the leachate is extracted is subjected to a cleaning treatment for removing ammonia in the reactor and then taken out. In addition, by recovering the ammonia generated by the decomposition of the ammine copper (II) complex and recycling it to prepare an ammoniacal aqueous solution, it can be recycled.

【0015】[0015]

【作用】アンモニウム塩が炭酸アンモニウムである場合
の本発明の処理方法の工程図の1例を図1に示す。図1
に示すように、このフェロスクラップの処理方法は、処
理溶液として用いるアンモニア性水溶液の調製工程、
反応器内で処理溶液にスクラップを浸漬してスクラップ
中の銅を溶解させ、脱銅されたスクラップと、銅が溶解
した浸出液を得る溶解工程、浸出液から酸化銅を晶析
させる晶析工程、および酸化銅の濾過・乾燥工程か
らなる。
FIG. 1 shows an example of a process diagram of the treatment method of the present invention when the ammonium salt is ammonium carbonate. Figure 1
As shown in Fig. 1, this ferro-scrap treatment method comprises a step of preparing an ammoniacal aqueous solution used as a treatment solution,
Dissolving copper in the scrap by immersing the scrap in the treatment solution in the reactor, decoppered scrap, a dissolution step of obtaining a leachate in which copper is dissolved, a crystallization step of crystallizing copper oxide from the leachate, and The process consists of filtration and drying of copper oxide.

【0016】溶液調製工程においては、適当な容器内で
水 (図示例では、スクラップの洗浄水を使用) にアンモ
ニアと炭酸ガスを吸収させて、アンモニアおよび炭酸ア
ンモニウムを含有するアンモニア性水溶液を調製する。
好適態様においては、原料となるアンモニアおよび炭酸
ガスの大部分は、晶析工程で発生したアンモニアおよび
炭酸ガスのリサイクルにより供給するので、新たに補給
するアンモニアおよび炭酸ガスは必要ないか、ごく少量
でよい。
In the solution preparation step, water (in the illustrated example, scrap cleaning water is used) absorbs ammonia and carbon dioxide gas in a suitable container to prepare an ammoniacal aqueous solution containing ammonia and ammonium carbonate. .
In the preferred embodiment, most of the raw material ammonia and carbon dioxide gas are supplied by recycling the ammonia and carbon dioxide gas generated in the crystallization step, so that ammonia and carbon dioxide gas to be newly replenished are not necessary, or only a small amount. Good.

【0017】溶解工程では、調製されたアンモニア性水
溶液と返送された浸出液との混合溶液を処理溶液とし
て、銅を含有するフェロスクラップを酸素の存在下に処
理して、銅を選択的に溶解させ、脱銅されたスクラップ
と、銅を含む浸出液とを得る。浸出液の一部を返送する
のは、前述したように、銅の溶解促進効果が著しいアン
ミン銅(II)錯体を処理溶液中に添加するためである。こ
の目的には、一般に浸出液の70%以上を返送することが
好ましい。
In the dissolving step, a ferro scrap containing copper is treated in the presence of oxygen by using a mixed solution of the prepared ammoniacal aqueous solution and the returned leachate as a treating solution to selectively dissolve the copper. , Decoppered scrap and leachate containing copper. A part of the leachate is returned because, as described above, an ammine copper (II) complex having a remarkable effect of promoting copper dissolution is added to the treatment solution. For this purpose, it is generally preferred to return at least 70% of the leachate.

【0018】溶解工程は、反応器にスクラップを装入
し、次いで上記混合溶液を注入し、酸化剤として酸素含
有ガス (純酸素ガス、空気など) を溶液中に吹き込むこ
とにより液を攪拌しながら行うことが好ましい。反応器
の上部から排出されるガスは、アンモニアと未反応の酸
素を含んでいるので、ガス吹込みに循環使用して、アン
モニアの系外への排出を抑えることが好ましい。反応で
酸素が消費されるので、必要であれば酸素を補給する。
処理温度は通常は室温〜70℃である。この処理により、
スクラップ中の銅は、上記(1) 式に示すように、アンモ
ニア性水溶液および酸素と反応して、アンミン銅(II)錯
体として選択的に溶解する。一方、スクラップの主体を
なす鉄は不働態化されるため、鉄の溶解は実質的に全く
起こらない。
In the melting step, scrap is charged into a reactor, then the above mixed solution is injected, and an oxygen-containing gas (pure oxygen gas, air, etc.) as an oxidant is blown into the solution while stirring the solution. It is preferable to carry out. Since the gas discharged from the upper part of the reactor contains ammonia and unreacted oxygen, it is preferable to circulate and use the gas for gas injection to suppress the discharge of ammonia out of the system. Oxygen is consumed in the reaction, and oxygen is supplemented if necessary.
The processing temperature is usually room temperature to 70 ° C. By this process,
Copper in the scrap reacts with the aqueous ammonia solution and oxygen to selectively dissolve as an ammine copper (II) complex, as shown in the above formula (1). On the other hand, since iron, which is the main component of scrap, is passivated, virtually no melting of iron occurs.

【0019】溶解工程は、図示のように複数の反応器を
使用して回分操作により行い、晶析工程は連続操作によ
り行う。溶解工程では、銅の溶解が終了した後、生成し
た浸出液の全量を反応器から抜取り、その一部は別の反
応器に供給することにより溶解工程に返送され、残りは
貯蔵槽に一旦貯蔵した後、晶析工程で連続晶析を受け
る。本発明でこのような方式の操作を採用した理由につ
いて次に説明する。
The dissolution step is carried out by a batch operation using a plurality of reactors as shown in the figure, and the crystallization step is carried out by a continuous operation. In the dissolution process, after the completion of copper dissolution, the whole amount of the leachate produced was withdrawn from the reactor, a part of it was returned to the dissolution process by supplying it to another reactor, and the rest was temporarily stored in a storage tank. Then, it undergoes continuous crystallization in the crystallization process. The reason why the operation of this type is adopted in the present invention will be described below.

【0020】従来の金属・化学工業における浸出処理、
例えば、鉱石からの有価金属の浸出においては、浸出原
料(鉱石)は大部分が粉末状で処理されるので、粉体搬
送またはスラリー搬送等の手段により原料を反応器(浸
出槽)に連続的に供給および抜取ることが容易である。
しかし、本発明の処理原料であるスクラップは、連続供
給に適した粒径に粉砕するのが困難である。形が不規則
で、寸法の大きいスクラップを連続的に反応器に出し入
れすることは、不可能ではないが、装置の巨大化を招
き、設備コストを著しく増大させる。そのため、本発明
の方法では、スクラップを処理する溶解工程は回分操作
とする。
Leaching treatment in the conventional metal and chemical industry,
For example, in the leaching of valuable metals from ores, most of the leaching raw material (ore) is processed in powder form, so the raw material is continuously fed to the reactor (leaching tank) by means of powder conveyance or slurry conveyance. Easy to supply and withdraw.
However, it is difficult to grind the scrap, which is the processing raw material of the present invention, into a particle size suitable for continuous supply. It is not impossible to continuously load and unload scrap of irregular shape and large size into and out of the reactor, but this leads to enlargement of the equipment and significantly increases equipment costs. Therefore, in the method of the present invention, the melting step for treating scrap is a batch operation.

【0021】しかし、晶析工程は、回分操作で実施した
場合には、浸出液を晶析器に装入し、加熱してアンモニ
アを蒸発させ、晶析完了後に生成したスラリーを冷却
し、スラリーを晶析器から取り出すという操作を1回の
晶析ごとに反復しなければならない。これは、操作が煩
雑で不安定になるだけでなく、加熱と冷却を繰り返すこ
とになるから、エネルギーの損失も大きい。また、この
操作回数を減らそうとすると、大型の晶析器が必要とな
り、設備コストが増大する。従って、本発明の方法で
は、晶析工程は、晶析を安定して効率よく行うことがで
き、エネルギー損失の少ない連続操作を採用する。
However, when the crystallization step is carried out in a batch operation, the leachate is charged into a crystallizer, heated to evaporate ammonia, and the slurry produced after crystallization is cooled to form a slurry. The operation of removing from the crystallizer must be repeated for each crystallization. This not only makes the operation complicated and unstable, but also requires repeated heating and cooling, resulting in a large energy loss. Further, if the number of times of this operation is reduced, a large crystallizer is required, which increases equipment cost. Therefore, in the method of the present invention, the crystallization step employs a continuous operation in which crystallization can be carried out stably and efficiently, and energy loss is small.

【0022】溶解工程と晶析工程で操作方式が異なるの
を調和させるために、溶解工程でスクラップから分離さ
れた浸出液を、一旦貯蔵槽に貯蔵した後、晶析工程に少
しづつ連続的に送って、連続晶析させる。こうして、溶
解と晶析の両工程を、いずれも最適の方式で効率よく実
施することができる。この場合、溶解工程でスクラップ
の脱銅処理が終了した後、スクラップをまず反応器から
取り出すと、多量のアンモニア性水溶液が付着したスク
ラップが作業環境に露出して、周囲に有毒なアンモニア
が揮散し、作業環境が著しく悪化する。従って、反応器
からまず浸出液を全量抜き出した後、残ったスクラップ
を反応器内で水洗し、必要であればさらに別の洗浄処理
により付着したアンモニアを除去してから、スクラップ
を反応器から取り出すことが望ましい。
In order to reconcile the difference in operation method between the melting step and the crystallization step, the leachate separated from the scrap in the melting step is temporarily stored in a storage tank and then continuously sent to the crystallization step little by little. And continuously crystallize. In this way, both the steps of dissolution and crystallization can be efficiently carried out by the optimum method. In this case, after the copper removal treatment of the scrap is completed in the melting step, when the scrap is first taken out of the reactor, the scrap with a large amount of ammoniacal aqueous solution is exposed to the work environment, and toxic ammonia volatilizes around. , The working environment deteriorates significantly. Therefore, first remove all the leachate from the reactor, then wash the remaining scrap with water in the reactor, and if necessary, remove the adhering ammonia by another cleaning process, and then remove the scrap from the reactor. Is desirable.

【0023】この場合、溶解工程での反応器が1つしか
ないと、1バッチのスクラップの脱銅処理ごとに、浸出
液の全量を貯蔵槽に移送し、スクラップの洗浄処理が終
了し、スクラップを取り出してから、貯蔵槽内の浸出液
の一部を反応器に返送することになる。浸出液の返送量
は十分な反応促進効果を得るには70%以上とすることが
好ましいので、反応器と貯蔵槽の間での液の往復方向の
移送に非常に時間がかかる上、スクラップの洗浄の間は
溶解処理を実施できない。即ち、液の往復方向の移送と
スクラップの洗浄に要する時間は、スクラップの脱銅処
理が不可能な待機時間となり、処理効率が非常に悪い。
In this case, if there is only one reactor in the melting step, the entire amount of the leachate is transferred to the storage tank for each decoppering treatment of one batch of scrap, the scrap cleaning treatment is completed, and the scrap is removed. After removal, some of the leachate in the storage tank will be returned to the reactor. The return amount of the leachate is preferably 70% or more in order to obtain a sufficient reaction accelerating effect, so it takes a very long time to transfer the liquid in the reciprocating direction between the reactor and the storage tank, and the scrap cleaning The dissolution treatment cannot be performed during the period. That is, the time required to transfer the liquid in the reciprocating direction and to wash the scrap is a standby time during which the copper removal processing of the scrap is impossible, and the processing efficiency is very poor.

【0024】本発明によれば、溶液移送手段で連結され
た2以上の反応器を用意し、その一つの反応器内でスク
ラップの銅溶解反応を回分操作で実施し、反応終了後に
その反応器内の浸出液の全量を抜取り、その一部 (好ま
しくは70%以上) は溶液移送手段により別の反応器に移
送し、残りは浸出液貯蔵槽に移送する。別の反応器に
は、この溶液移送前に銅を含有するスクラップを予め装
入しておき、その後で溶液移送管から移送される浸出液
をこの反応器に注入する。不足分の溶液は溶液調製工程
で調製されたアンモニア性水溶液を同時に注入すること
で補給し、処理溶液を所定濃度に調整する。一方、浸出
液が全量抜き取られた反応器内では、残った脱銅された
スクラップの洗浄を行って、スクラップに付着したアン
モニアを除去してから、スクラップを取り出す。このよ
うにして、浸出液を反応器1から反応器nまで順次移送
しながら各反応器内で回分操作により銅溶解反応を実施
していく。
According to the present invention, two or more reactors connected by the solution transfer means are prepared, the copper dissolution reaction of scrap is carried out in a batch operation in one of the reactors, and after the reaction, the reactors are dissolved. The whole amount of the leachate inside is withdrawn, a part (preferably 70% or more) thereof is transferred to another reactor by the solution transfer means, and the rest is transferred to the leachate storage tank. Before the solution is transferred, a scrap containing copper is charged into another reactor in advance, and then the leachate transferred from the solution transfer pipe is injected into the reactor. The shortage solution is replenished by simultaneously injecting the ammoniacal aqueous solution prepared in the solution preparation step to adjust the treatment solution to a predetermined concentration. On the other hand, in the reactor from which the whole leachate has been extracted, the remaining decoppered scrap is washed to remove the ammonia adhering to the scrap, and then the scrap is taken out. In this manner, the copper dissolution reaction is carried out by batch operation in each reactor while sequentially transferring the leachate from the reactor 1 to the reactor n.

【0025】アンモニアガスは有毒であり、臭気も強い
ので、作業環境を良好に保持するには、スクラップから
アンモニアを可及的に完全に除去することが好ましい。
洗浄処理は、図1に示すように、反応器内のスクラップ
を、洗浄水貯蔵槽から供給される水により水洗すること
により実施できる。図示例では、水洗後の洗浄水を洗浄
水貯蔵槽に戻し、この水の一部を溶液調製工程に抜取
り、新たな水を補給することで、洗浄水中のアンモニア
を溶解工程にリサイクルし、有効利用すると共に、洗浄
水中のアンモニア濃度の増大を防止している。
Since ammonia gas is toxic and has a strong odor, it is preferable to remove ammonia from scrap as completely as possible in order to maintain a good working environment.
The washing treatment can be carried out by washing the scrap in the reactor with water supplied from the washing water storage tank, as shown in FIG. In the example shown in the figure, the wash water after washing is returned to the wash water storage tank, a part of this water is withdrawn in the solution preparation step, and new water is replenished to recycle ammonia in the wash water to the dissolution step, which is effective. In addition to being utilized, it prevents the increase of ammonia concentration in the wash water.

【0026】水洗後もなお残留アンモニアがある場合に
は、別の脱アンモニア処理 (例、図示のように水蒸気ま
たは100 ℃以上のガスの吹き付け) により、スクラップ
からアンモニアを完全に除去することができる。反応器
から排出されるアンモニアを含む水蒸気またはガスは晶
析工程で熱源として利用すると、アンモニア分を回収で
きる。このように反応器内においてスクラップに付着し
たアンモニアを除去するため、スクラップの出し入れに
伴うアンモニアの揮発ロスがほとんどなくなる。その
後、反応器からスクラップを取り出す。このスクラップ
は、銅含有量が著しく低下し、高品質の鋼溶製原料とな
る。
If residual ammonia is still present after washing with water, the ammonia can be completely removed from the scrap by another deammonia treatment (eg, spraying steam or gas at 100 ° C. or higher as shown). . When the steam or gas containing ammonia discharged from the reactor is used as a heat source in the crystallization process, the ammonia content can be recovered. In this way, the ammonia adhering to the scrap is removed in the reactor, so that the volatilization loss of ammonia due to the taking in and out of the scrap is almost eliminated. Then, the scrap is taken out of the reactor. This scrap has a significantly reduced copper content and becomes a high-quality raw material for steel melting.

【0027】本発明では、浸出液の一部を次の反応器に
供給していくことで、反応促進剤となるアンミン銅(II)
錯体を十分な量で含有するアンモニア性水溶液を処理溶
液として使用し、短い反応時間でスクラップの脱銅処理
を行うことができる。その上、液の抜取りと次の反応器
への液の注入が同時進行するため、待機時間となる液の
移送時間は半分近くに短縮される。また、スクラップの
洗浄処理は次回のスクラップの脱銅反応と並行して実施
されるため、待機時間とはならない。従って、待機時間
は半分以下に大幅に短縮されることになる。このよう
に、スクラップの脱銅を行う溶解工程を回分操作で実施
するにもかかわらず、最小限の待機時間で非常に効率的
に脱銅処理を実施できる。
In the present invention, by supplying a part of the leachate to the next reactor, ammine copper (II) as a reaction accelerator
The decopperization treatment of scrap can be performed in a short reaction time by using an ammoniacal aqueous solution containing a complex in a sufficient amount as a treatment solution. Furthermore, since the liquid withdrawal and the liquid injection into the next reactor proceed at the same time, the liquid transfer time, which is the waiting time, is shortened to almost half. Further, the cleaning process of scrap is carried out in parallel with the copper removal reaction of the next scrap, so it does not become the waiting time. Therefore, the waiting time is reduced to less than half. As described above, although the melting step for decoppering scrap is performed by the batch operation, the decoppering treatment can be performed very efficiently with the minimum waiting time.

【0028】反応器の数(n)は、晶析工程での処理能
力に調和するように決定すればよいが、通常は2〜5基
あれば十分であろう。また、この複数の反応器がループ
を構成するように各反応器間を溶液移送管で連結するこ
とが好ましい。アンモニアの作業環境への逃散を避ける
ために、反応器、浸出液貯蔵槽およびこれらの間を連結
する溶液移送管は、いずれも外気から遮断されているこ
とが好ましい。
The number (n) of reactors may be determined so as to be in harmony with the treatment capacity in the crystallization step, but normally 2 to 5 units will be sufficient. Further, it is preferable to connect the reactors with a solution transfer pipe so that the plurality of reactors form a loop. In order to prevent ammonia from escaping into the working environment, it is preferable that the reactor, the leachate storage tank, and the solution transfer pipe connecting these are all shielded from the outside air.

【0029】反応器から抜き取られた浸出液の一部 (好
ましくは30%以下) は、浸出液の貯蔵槽に一旦貯蔵され
た後、次の晶析工程に一定流量で供給され、連続晶析を
受ける。晶析工程においては、浸出液を適当な連続晶析
装置内で加熱および/または減圧処理することにより、
アンモニアおよび炭酸ガスを蒸発させて、上記(2) 式に
示すように、アンミン銅(II)錯体を分解し、酸化銅の結
晶を析出させる。こうして生成したスラリーを晶析装置
から連続的に抜き取って、次の酸化銅の濾過・乾燥工程
に送る。
A part (preferably 30% or less) of the leachate extracted from the reactor is temporarily stored in a leachate storage tank and then supplied at a constant flow rate to the next crystallization step to undergo continuous crystallization. . In the crystallization step, the leachate is heated and / or decompressed in a suitable continuous crystallizer,
Ammonia and carbon dioxide are evaporated to decompose the ammine copper (II) complex and precipitate copper oxide crystals, as shown in the above formula (2). The slurry thus produced is continuously withdrawn from the crystallizer and sent to the next step of filtering and drying copper oxide.

【0030】連続晶析は、一般には加熱により行うが、
フラッシュ蒸留のように減圧を利用した方法で行うこと
もでき、それにより短時間で晶析が完了するという利点
が得られる。加熱による晶析は、公知の各種の晶析装置
を用いて行うことができるが、多量のアンモニアおよび
炭酸ガスが蒸発するので、発生ガスの排出・回収が可能
な装置を用いる必要がある。熱源としては、図示のよう
に製鉄所内で入手可能な水蒸気を利用すると経済的であ
る。この晶析工程で用いるのに適した好ましい連続晶析
装置は、特開平1−38045 号〜同1−38049 号の各公報
に記載の装置である。これらの装置は、溶液に加熱水蒸
気を直接吹き込んで晶析を行う棚段蒸留塔 (例、多孔板
蒸留塔) と、必要であれば蒸留塔の前に1基以上の晶析
槽を設けた構成をとる。
Continuous crystallization is generally carried out by heating,
It is also possible to use a method utilizing reduced pressure such as flash distillation, which has the advantage that crystallization is completed in a short time. Crystallization by heating can be carried out using various known crystallizers, but a large amount of ammonia and carbon dioxide gas evaporate, so it is necessary to use a device capable of discharging and recovering the generated gas. As shown in the figure, it is economical to use steam available in the steel mill as the heat source. A preferable continuous crystallization apparatus suitable for use in this crystallization step is the apparatus described in JP-A-1-38045 to 1-38049. In these apparatuses, a plate distillation column (eg, a perforated plate distillation column) for directly injecting heated steam into a solution for crystallization and, if necessary, one or more crystallization tanks are provided in front of the distillation column. Take composition.

【0031】晶析工程では、多量のアンモニアおよび炭
酸ガスが発生する。本発明の方法の省資源化を行うため
には、晶析工程で発生したアンモニアおよび炭酸ガスを
含有する蒸気を、処理溶液の調製工程にリサイクルし、
溶解工程で有効利用することが好ましい。
In the crystallization step, a large amount of ammonia and carbon dioxide gas are generated. In order to save resources in the method of the present invention, the vapor containing ammonia and carbon dioxide gas generated in the crystallization step is recycled to the treatment solution preparation step,
It is preferable to make effective use in the dissolution step.

【0032】晶析工程から得られた酸化銅の結晶を含む
スラリーは、濾過・乾燥工程で、適当な装置により濾過
され、酸化銅の結晶を回収する。回収された酸化銅の結
晶は、通常は水洗された後、乾燥され、成品となる。濾
過により結晶から分離された水は、廃水として処理す
る。
The slurry containing the copper oxide crystals obtained from the crystallization step is filtered by a suitable device in the filtration / drying step to recover the copper oxide crystals. The recovered copper oxide crystals are usually washed with water and then dried to obtain a product. The water separated from the crystals by filtration is treated as wastewater.

【0033】以上の説明は、アンモニウム塩が炭酸アン
モニウムである場合についてであった。硫酸アンモニウ
ムのように、銅と水溶性の安定な塩を形成する場合に
は、浸出液を加熱してアンモニアを蒸発させても酸化銅
が晶析せず、(3) 式に示すように硫酸銅の水溶液が生成
する。この場合には、浸出液貯蔵槽から供給される浸出
液からの銅の回収は、浸出液の加熱による錯体の分解
と、錯体分解により生成した水溶液(例、硫酸銅水溶
液)の電解により連続的に実施できる。電解工程では陰
極上に電析した金属銅を回収する。一方、この場合の溶
液調製工程は、硫酸イオンを含有する電解廃液に、錯体
分解工程で発生したアンモニアをリサイクルして吸収さ
せることにより実施でき、アンモニアと硫酸アンモニウ
ムを含有するアンモニア性水溶液が再生される。
The above description is for the case where the ammonium salt is ammonium carbonate. When forming a stable water-soluble salt with copper, such as ammonium sulfate, copper oxide does not crystallize even when the leachate is heated to evaporate ammonia, and copper sulfate does not crystallize as shown in equation (3). An aqueous solution is produced. In this case, recovery of copper from the leachate supplied from the leachate storage tank can be continuously performed by decomposition of the complex by heating the leachate and electrolysis of an aqueous solution (eg, copper sulfate aqueous solution) generated by the complex decomposition. . In the electrolysis step, the metal copper deposited on the cathode is recovered. On the other hand, the solution preparation step in this case can be carried out by recycling and absorbing the ammonia generated in the complex decomposition step into the electrolytic waste solution containing sulfate ions, and the ammoniacal aqueous solution containing ammonia and ammonium sulfate is regenerated. .

【0034】本発明の方法で処理の対象となる、銅を含
有するフェススクラップの例としては、上述した廃自動
車、廃電気製品、機械屑などが例示される。必要であれ
ば、本発明の方法により処理する前に、スクラップを裁
断して処理に適した寸法にしておくことが望ましい。ま
た、モーターコイルの導線のように、スクラップ中の銅
に有機被覆 (例、エナメル被覆) が施されている場合に
は、有機被覆を除去してから脱銅処理することが好まし
い。この有機被覆の除去は、スクラップを 400〜1000℃
に加熱して有機被覆を焼却することにより実施すること
ができる。
Examples of the copper-containing fest scrap to be treated by the method of the present invention include the above-mentioned waste automobiles, waste electrical products, and mechanical scraps. If desired, it is desirable to cut the scrap into suitable dimensions for processing before processing by the method of the present invention. Further, when the copper in the scrap is coated with an organic coating (eg, enamel coating) like the conductor wire of a motor coil, it is preferable to remove the organic coating and then perform the copper removal treatment. The removal of this organic coating removes scrap from 400-1000 ° C.
It can be carried out by incineration of the organic coating by heating to.

【0035】[0035]

【実施例】実施例1 廃自動車をシュレッダーにより細断した、銅含有率0.5
重量%のフェロスクラップ (シュレッダースクラップ)
を、図1に示すプロセスによって処理した。
[Example] Example 1 A scrap car was shredded with a shredder, and the copper content was 0.5.
Wt% ferro scrap (shredder scrap)
Was processed by the process shown in FIG.

【0036】溶液調製工程には内容積3m3のステンレス
鋼製の容器を使用し、溶解工程には内容積1.5 m3のステ
ンレス鋼製の反応器3基を使用した。洗浄水および浸出
液の各貯蔵槽は、それぞれ内容積3m3のステンレス鋼製
容器であった。晶析工程には、直径150 mm、高さ4500 m
m の多孔板型の棚段蒸留塔を使用した。
A stainless steel container having an internal volume of 3 m 3 was used in the solution preparing step, and three stainless steel reactors having an internal volume of 1.5 m 3 were used in the dissolving step. Each of the wash water and leachate storage tanks was a stainless steel container having an internal volume of 3 m 3 . Diameter 150 mm, height 4500 m for crystallization process
An m 2 perforated plate type tray distillation column was used.

【0037】3基の反応器には、それぞれ500 kgのシュ
レッダースクラップを装入しておいた。まず、反応器1
にNH3 1.0 M、(NH4)2CO3 0.5 M、Cu(NH3)4CO3 約1.5
Mの濃度のアンミン銅(II)錯体を含有するアンモニア性
水溶液1000リットルを注入して、溶液温度50℃、循環酸
素流量1m3/minの条件下で酸素ガスを液中にバブリング
しながら1.2 時間の脱銅処理を行った。
Each of the three reactors was charged with 500 kg of shredder scrap. First, reactor 1
NH 3 1.0 M, (NH 4 ) 2 CO 3 0.5 M, Cu (NH 3 ) 4 CO 3 about 1.5
Inject 1000 liters of ammoniacal aqueous solution containing M concentration of ammine copper (II) complex and boil oxygen gas into the solution for 1.2 hours under the condition of solution temperature 50 ° C and circulating oxygen flow rate 1 m 3 / min. Copper removal treatment was performed.

【0038】その後、反応器1から浸出液30リットルを
浸出液貯蔵槽に移送し、残り970 リットルの浸出液は反
応器2に移送した。反応器内に残った脱銅されたスクラ
ップは、水スプレーで水洗し、さらに水蒸気の吹き付け
により脱アンモニア処理し、アンモニアが完全に除去さ
れた脱銅スクラップを反応器から取り出し、新たにシュ
レッダースクラップ500 kgを装入した。脱銅スクラップ
中の銅含有率は0.07重量%以下に低下していた (脱銅率
86%以上) 。
Then, 30 liters of leachate from the reactor 1 was transferred to the leachate storage tank, and the remaining 970 liters of leachate was transferred to the reactor 2. The decoppered scrap remaining in the reactor is washed with water spray, and then deammonified by spraying steam, and the decoppered scrap from which ammonia has been completely removed is taken out of the reactor and a new shredder scrap 500 Charged kg. The copper content in the decoppered scrap had dropped to 0.07% by weight or less.
86% or more).

【0039】一方、反応器2には、反応器1からの浸出
液の移送と同時に、溶液調製工程の容器からNH3 4M、
(NH4)2CO3 2Mの高濃度のアンモニア性水溶液30リット
ルを補給して、反応器内の溶液濃度を反応器1で使用し
た溶液と同程度とし、反応器1でのスクラップの洗浄処
理と並行して、反応器1と同じ条件下でスクラップを脱
銅処理した。このようにして、スクラップの処理を、浸
出液を反応器1から反応器2→反応器2から反応器3→
反応器3から反応器1へと順次移送しながら、回分操作
により反復実施した。反応器1での脱銅処理開始から、
反応器2での次回の脱銅処理開始までの間隔は、約 1.5
時間であった。このうち1.2 時間が反応時間で、残りの
0.3時間が溶液移送に基づく待機時間である。
On the other hand, in the reactor 2, at the same time when the leachate from the reactor 1 was transferred, NH 3 4M,
(NH 4 ) 2 CO 3 2 M high-concentration ammoniacal aqueous solution (30 liters) was replenished to make the solution concentration in the reactor approximately the same as the solution used in reactor 1, and scrap treatment in reactor 1 In parallel with this, the scrap was decopperized under the same conditions as in reactor 1. In this way, the treatment of scrap is carried out by treating the leachate from the reactor 1 to the reactor 2 → the reactor 2 to the reactor 3 →
While sequentially transferring from the reactor 3 to the reactor 1, the batch operation was repeated. From the start of decoppering treatment in reactor 1,
The interval before the next decoppering process in reactor 2 is about 1.5.
It was time. Of these, 1.2 hours is the reaction time and the remaining
0.3 hours is the waiting time based on solution transfer.

【0040】浸出液貯蔵槽に移送された浸出液が約 150
リットルまでたまってから、この貯蔵槽から浸出液を50
l/hr の流量で連続的に晶析工程に送った。晶析工程で
は、上記の棚段蒸留塔を用いて、熱源として水蒸気を塔
底に吹込むことにより加熱してアンモニアおよび炭酸ガ
スを蒸発させ、酸化銅を晶析させた。蒸留塔の塔頂から
留出したアンモニアおよび炭酸ガスを含む蒸気は、溶液
調製工程を経由して溶解工程にリサイクルした。蒸留塔
の塔底からは、酸化銅結晶を含むスラリーを、蒸留塔内
の液面を一定に保持するような流量で連続的に抜取って
濾過機に移送し、濾過により分離された酸化銅は、水洗
および乾燥後に回収した。
About 150 leachate was transferred to the leachate storage tank.
After storing up to 1 liter, 50 leachate from this storage tank
It was continuously sent to the crystallization process at a flow rate of l / hr. In the crystallization step, using the above-mentioned plate distillation column, steam was blown into the column bottom as a heat source to heat the column bottom to evaporate ammonia and carbon dioxide gas and crystallize copper oxide. The vapor containing ammonia and carbon dioxide gas distilled from the top of the distillation column was recycled to the dissolution step via the solution preparation step. From the bottom of the distillation column, a slurry containing copper oxide crystals is continuously withdrawn at a flow rate such that the liquid level in the distillation column is kept constant and transferred to a filter, where the copper oxide separated by filtration is Was collected after washing with water and drying.

【0041】比較のために、反応器を1基のみ使用し
て、溶解処理後、浸出液の全量を一旦貯蔵槽に移送し、
脱銅スクラップを水洗および水蒸気での脱アンモニア処
理して取り出した後、新たなシュレッダースクラップを
装入し、貯蔵槽から浸出液970リットルを返送するとい
う手順で回分操作を2回繰り返した。この場合、1回目
の脱銅開始と2回目の脱銅開始までの間隔は約 2.1時間
であった。このうち1.2時間が反応時間であるので、待
機時間は 0.9時間であった。即ち、本発明の方法に比べ
て、待機時間は約3倍になった。
For comparison, using only one reactor, after the dissolution treatment, the total amount of the leachate was once transferred to a storage tank,
After the decoppered scrap was washed with water and deammonified with steam and taken out, a new shredder scrap was charged, and 970 liters of the leachate was returned from the storage tank, and the batch operation was repeated twice. In this case, the interval between the first copper removal start and the second copper removal start was about 2.1 hours. Of these, 1.2 hours was the reaction time, so the waiting time was 0.9 hours. That is, the waiting time was about three times longer than that of the method of the present invention.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の方法に
よれば、溶解工程をスクラップ処理に適した回分操作で
行い、得られた浸出液を一旦貯蔵槽に貯蔵してから晶析
その他の銅の回収処理を連続操作により行うので、溶解
と銅回収 (晶析) のいずれの工程も効率的に実施するこ
とができる。その上、溶解工程を複数の反応器を用い
て、浸出液を反応器間で循環使用することにより、溶液
の移送が合理化され、またスクラップの洗浄を次回のス
クラップの処理と並行して実施することが可能となる。
その結果、次回の反応までの待機時間が大幅に短縮さ
れ、回分操作であるにもかかわらず溶解工程を非常に効
率的に実施できる。
As described above, according to the method of the present invention, the melting step is carried out by a batch operation suitable for scrap processing, and the obtained leachate is once stored in a storage tank and then crystallized or otherwise. Since the copper recovery treatment is carried out by a continuous operation, both the steps of dissolution and copper recovery (crystallization) can be carried out efficiently. In addition, the dissolution process is streamlined between reactors using multiple reactors, streamlining the solution transfer, and cleaning the scrap in parallel with the next scrap process. Is possible.
As a result, the waiting time until the next reaction is significantly shortened, and the dissolution step can be performed very efficiently despite the batch operation.

【0043】また、銅の溶解処理後に浸出液を反応器か
ら抜き出し、脱銅スクラップを反応器内で洗浄してアン
モニア除去することにより、スクラップの出し入れに伴
うアンモニアの揮発ロスが解消され、アンモニア臭のな
いスクラップを回収することができる。その上、銅回収
工程でアンミン銅(II)錯体の分解により発生したアンモ
ニアやアンモニウム塩のアニオンをリサイクルすること
により、反応成分の補給をほとんど必要とせずに、スク
ラップの処理を続けることができる。
Further, by extracting the leachate from the reactor after the dissolution treatment of copper and washing the decoppered scrap in the reactor to remove ammonia, the volatilization loss of ammonia accompanying the putting in and out of scrap is eliminated, and the ammonia odor is removed. Not scrap can be collected. Furthermore, by recycling the anions of ammonia and ammonium salts generated by the decomposition of the ammine copper (II) complex in the copper recovery step, the scrap treatment can be continued with almost no need to supplement the reaction components.

【0044】従って、本発明の方法は非常に効率的、経
済的かつ実用的であって、これによりアンモニア性水溶
液によるスクラップの脱銅処理が実用化に向けて推進さ
れるものと期待される。その結果、スクラップのリサイ
クルが促進され、同時に銅資源も有効利用されるため、
本発明は省資源に大きく寄与するものである。
Therefore, the method of the present invention is very efficient, economical and practical, and it is expected that the decoppering treatment of scrap with an ammoniacal aqueous solution will be promoted toward practical use. As a result, scrap recycling is promoted, and at the same time copper resources are effectively used,
The present invention greatly contributes to resource saving.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の脱銅プロセスの1例を示す工程図であ
る。
FIG. 1 is a process chart showing an example of a decoppering process of the present invention.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 銅を含有するフェロスクラップを、アン
モニアおよびアンモニウム塩を含有するアンモニア性水
溶液により酸素の存在下で処理して、スクラップ中の銅
をアンミン銅(II)錯体として選択的に溶解させ、脱銅さ
れたスクラップを得ると共に、銅が溶解した浸出液から
アンミン銅(II)錯体の分解を経て酸化銅または金属銅を
回収する方法であって、 前記スクラップの処理を、溶液移送手段で連結された複
数の反応器の1つにおいて回分操作により行い、処理終
了後に該反応器内の浸出液の全量を抜取り、その一部を
前記溶液移送手段により別の反応器に移送して次回のス
クラップの処理に使用し、残りの浸出液は貯蔵槽に一旦
貯蔵した後、連続操作により酸化銅または金属銅の回収
に利用することを特徴とする、フェロスクラップ中の銅
の除去・回収方法。
1. A ferro scrap containing copper is treated with an ammoniacal aqueous solution containing ammonia and an ammonium salt in the presence of oxygen to selectively dissolve the copper in the scrap as an ammine copper (II) complex. A method for recovering copper oxide or metallic copper from a leachate in which copper is dissolved through decomposition of an ammine copper (II) complex together with obtaining decopperized scrap, wherein the scrap treatment is linked by a solution transfer means. Performed by batch operation in one of the plurality of reactors, and after the completion of the treatment, the whole amount of the leachate in the reactor is withdrawn, and a part of the leachate is transferred to another reactor by the solution transfer means to remove the next scrap. It is used for treatment, and the remaining leachate is stored in a storage tank once and then used for recovery of copper oxide or metallic copper by continuous operation. Copper removal and recovery method.
【請求項2】 アンモニアおよび炭酸アンモニウムを含
有するアンモニア性水溶液を調製する工程と、 銅を含有するフェロスクラップを該アンモニア性水溶液
により酸素の存在下で処理して、スクラップ中の銅をア
ンミン銅(II)錯体として選択的に溶解させて、脱銅され
たスクラップと銅が溶解した浸出液を得る溶解工程
と、 該浸出液からアンモニアおよび炭酸ガスを蒸発させてア
ンミン銅(II)錯体を分解し、酸化銅を晶析させる工程
と、 晶析した酸化銅を濾過・乾燥して回収する工程とから
なる、銅を含有するフェロスクラップ中の銅の除去・回
収方法であって、 溶解工程において、前記処理を溶液移送手段で連結さ
れた複数の反応器の1つにおいて回分操作により行い、
処理終了後に該反応器内の浸出液の全量を抜取り、その
一部を前記溶液移送手段により別の反応器に移送して次
回のスクラップの処理に使用し、残りの浸出液は貯蔵槽
に一旦貯蔵した後、晶析工程において連続操作により
晶析処理することを特徴とする、フェロスクラップ中の
銅の除去・回収方法。
2. A step of preparing an ammoniacal aqueous solution containing ammonia and ammonium carbonate, and treating ferro-scrap containing copper with the ammoniacal aqueous solution in the presence of oxygen to convert the copper in the scrap into ammine copper ( II) a dissolution step of selectively dissolving as a complex to obtain a leachate in which decoppered scrap and copper are dissolved, and ammonia and carbon dioxide gas are evaporated from the leachate to decompose the ammine copper (II) complex and oxidize it. A method for removing and recovering copper in a ferro scrap containing copper, which comprises a step of crystallizing copper and a step of filtering and drying the crystallized copper oxide to recover the copper oxide. In a batch operation in one of the plurality of reactors connected by a solution transfer means,
After the treatment was completed, the whole amount of the leachate in the reactor was extracted, a part of the leachate was transferred to another reactor by the solution transfer means and used for the next scrap treatment, and the remaining leachate was temporarily stored in a storage tank. Then, a method for removing and recovering copper in the ferro scrap, characterized by performing a crystallization treatment by a continuous operation in a crystallization step.
【請求項3】 浸出液の全量が抜き取られた後に反応器
内に残る脱銅されたスクラップを、該反応器内でアンモ
ニア除去のための洗浄処理を行ってから取り出すことを
特徴とする、請求項1または2記載の方法。
3. The decoppered scrap remaining in the reactor after the entire amount of the leachate has been extracted is subjected to a cleaning treatment for removing ammonia in the reactor, and then taken out. The method according to 1 or 2.
【請求項4】 アンミン銅(II)錯体の分解に伴って発生
するアンモニアを回収し、アンモニア性水溶液の調製に
リサイクルすることを特徴とする、請求項1ないし3の
いずれかに記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein ammonia generated by the decomposition of the ammine copper (II) complex is recovered and recycled to prepare an ammoniacal aqueous solution.
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