JPH06509052A - 無機ペルブロミド組成物及びそれらの使用方法 - Google Patents
無機ペルブロミド組成物及びそれらの使用方法Info
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- JPH06509052A JPH06509052A JP4510845A JP51084592A JPH06509052A JP H06509052 A JPH06509052 A JP H06509052A JP 4510845 A JP4510845 A JP 4510845A JP 51084592 A JP51084592 A JP 51084592A JP H06509052 A JPH06509052 A JP H06509052A
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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】
無機ベルブロミド組成物及びそれらの使用方法発明の背景
本発明は無機ベルブロミドを含有する組成物、該組成物を貴金属を湿式製錬回収
するために用いること、及び該組成物の内のいくつかをその他の用途で用いるこ
とに関する。
従来、金及び銀のような貴金属は、鉱石からシアン化アルカリ溶液で浸出するこ
とによって回収されてきた.シアン化物による浸出(leaching)は金を
、例えばシアン化金錯体Au(CN),一を生成することによって溶解する。金
は、亜鉛による沈殿、炭素吸着、イオン交換、等を含む種々の技術によって浸出
用溶液から回収することができる。
シアン化物浸出は、広く商業規模で行なわれているが、良く知られている不利を
被る。金鉱石の場合、浸出速度は遅く、接触時間は24〜27時間の範囲が普通
である。シアン化物は毒性であるため、シアン化水素ガスの放出を防ぐために、
シアン化物溶液をアルカリ側に保つように注意を払わなければならない。すべて
のプロセスパージ流を注意深くモニターシかつ制御することを要する厳しい環境
規制を守らなければならない。使用済みのシアン化物浸出溶液は、環境に放出す
る前に、廃棄処理作業を施さなければならない。
金は、また商業的には王水で浸出されてきた。この場合、金は、また亜鉛金属で
還元することにより、或は浸出用溶液のpHを上げることによって回収してもよ
い。
しかし、この方法は、王水が値段が高く、極めて腐食性でありかつ毒性フユーム
を発生するため、極めて魅力の無いものである。その上、この方法はベース金属
をすぐに溶解しかつ金を水溶液で比較的ゆっくり溶解するにすぎない。
チオ尿素もまた鉱石から金を溶解するための浸出剤として用いられてきた。チオ
尿素は、通常この目的に有効であるが、酸化分解を受け、これより鉱石から金を
抽出する際に高い消費レベルになる傾向にある。
鉱石から貴金属を回収するためにハロゲン、ハロゲン化物或はその他のハロゲン
化物保有化合物を使用するその他のプロセスが開発されてきた0例えば、5ha
efferの米国特許第267.723号は、鉱石をバットで焙焼し、焙焼した
鉱石に水を加え、液体臭素を加えて混合物を生成し、これを攪拌し、それにより
金を水に臭化物の形態で溶解するプロセスを記載している。ろ過して固形分を分
離した後に、金をシュウ酸或は第一鉄イオンによって溶液から沈殿させる。
EPO公表明細書0 233 918は、金を金の源から回収する際に用いるた
めのアルカリ性コンセントレートを記載している。このコンセントレートはブロ
メートイオン約1〜約6重量%、相当(equi−valent)ベルプロミド
イオン約55〜約10重量%を含有し、ブロメートイオン対ベルプロミドイオン
と分子臭素との合計のモル比的0.05〜約0.8を有し、[Bra ] +
[Br3−1を越えるプロミドイオン濃度3〜19重量%を有し、pH約6.5
〜約7.5を示す。例1は過臭化ナトリウム31.82重量%、分子臭素2.1
4重量%、臭化ナトリウム14.80重量%、臭素酸ナトリウム3.94重量%
及び水47.30重量%を含有するアルカリ性コンセントレートを記載している
。この明細書の例3はコンセントレート1.4gと48%の臭化水素酸0.8g
とを混合することによってこのコンセントレートを酸性にすることを記載してい
る。その出願は、更に酸性にしたコンセントレートを希釈して鉱石から金を回収
するための浸出用溶液を生成することを記載している。
Fink等の米国特許第2,283,198号は、クロリド及びプロミドイオン
が金を臭素水溶液に溶解させるのを促進させることを記述している。この開示は
、塩素或は次亜塩素酸塩が、下記の反応によって示す通りに中間酸化剤として用
い得ることを記述している:2 B r −+ C12= 2 CI −+ B
r a或は
28 r −+ CI O−+ 2 H” = CI −+ B r t +
Hz O従って、Fink等は、プロミド及び大過剰のクロリド塩を含有する溶
液に遊離塩素を加えることによって作成した溶媒で浸出することによって金を全
鉱石から抽出するプロセスを提案した。別法として、プロミド及び大過剰のクロ
リド塩を含有する溶液に次亜塩素酸塩及び鉱酸を加えることによって浸出剤を作
成する。Fink等は、溶液から金を、亜鉛或は硫酸第一鉄を添加するような良
く知られた方法の内のいずれかによって沈殿させることを記載している。
Harrison等の米国特許第2.304,823号は、ヨウ素、ヨウ化ナト
リウム、水及び硝酸を含有する処理溶液に溶解することにより金を鉱石から回収
することを記載している。次いで、水銀或は亜鉛を加えて溶液から貴金属を回収
することができる。その方法は、溶解しにくい(refractory)スルフ
ィドのような溶解しにくい材料、テルル化物、等を処理するのに適用し得ること
が言われている。
Jacobs等の米国特許第3,625,674号は、金を分子ヨウ素のアルコ
ール性溶液で酸化してAuIを生成し、これを加熱によって分解して金属金及び
ヨウ素蒸気を生成し、ヨウ素を更に鉱石を処理するために回収して循環させるこ
とを記載している。そのプロセスから得られるAuIは、またチオマレイン酸金
ナトリウムのような産業分野で用いるためのその他の金化合物を形成するのに適
している・
Wi 1 sonの米国特許第3,709,681号は、微細な貴金属源を、ケ
トン溶媒、溶解ヨウ素、臭素或は塩素、ハライド塩、好ましくは氷錯酸を含有す
る溶液で処理するプロセスを記載している。処理溶液の貴金属部分はアルミニウ
ムホイルのような非貴金属表面に浸出させることによって回収される。
Hom1ck等の米国特許第3,957,505号は、金保有物質をヨウ素及び
水溶性ヨーシト塩からなる水溶液で処理して溶解ヨウ化金塩を含有する溶液を生
成するプロセスを記載している。溶液をヒドロキシルアミン、ヒドラジン、チオ
亜硫酸ナトリウム、等のような還元剤と混合することにより金金属を溶液から沈
殿させる。使用済み水溶液からのヨウ素は、溶液を酸性にしかつ過酸化水素、過
マンガン酸カリウム、クロム酸ナトリウム、塩素或は臭素のような酸化剤を加え
てヨウ素元素を沈殿させることにより回収される。
McGrew等の米国特許第4,557,759号は、金を含有する物質をヨウ
素を含有する浸出剤で浸出させることによって物質から金を湿式製錬回収するプ
ロセスを記載している。浸出剤は、ヨーシトの水溶液にヨウ素を飽和させること
によって造られる。スルフィドをこの試薬に加える場合、ヨウ素はスルフィドと
反応してヨーシトに転化される0次いで、ヨウ素元素が更にこのヨーシト保有溶
液に、浸出効率を最大にするために所望の全ヨウ素濃度及びヨウ素対ヨーシトの
比が達成されるまで、加えられる。次いで、浸出剤は鉱石域の中を、金がすべて
溶解されるまで、循環される。次いで、金は活性チャーコール上に回収される。
プロセスの間に形成される過剰のヨーシトは特殊隔膜電解槽において電気化学的
にヨウ素に再酸化されて浸出剤を再生する。浸出剤中の所望のヨウ素濃度は1〜
約20グラム/リツトルである。
本出願人による同時継続出願第577.677号は臭素を水溶液中で発生させる
プロセスを記載している。プロミドイオン0.5〜8.8モル/リットルを含有
しかつpHo〜6を有する水溶液を連続して電解槽の中に通して臭素を陽極で発
生させる0分割槽及び未分割槽の両方が開示されている。種糸の通過当りの転化
率は4〜50%の範囲である。その出願は、電解により生成される臭素溶液を鉱
石から金を回収するための浸出用溶液として用いるそれ以上のプロセス工程を記
載している0例6は相当分子臭素0.68重量%、プロミドイオン約0.43重
量%及びナトリウムイオン約0.43重量%を含有する浸出用溶液を記載してい
る。分割槽を使用する場合、陰極側は浸出液から金を回収するために用いること
ができる。浸出液は好ましくはAuBr4−1.2x10−’〜t、2xio−
3モル/リットル、プロミドイオン0.4〜3.0モル/リットル、及びナトリ
ウムイオン約0.4〜3.0モル/リットルを含有する。pHはO〜3が好まし
い。
Dadgar等、J、Ph1s、Chem、、68巻、106 (1964)及
びDadgar等、J。
Inorganic Nucl、Chem、、33巻、4155 (1971)
は、イオン対生成の平衡定数は媒体(有機溶媒−水混合物)の誘電率の逆数と共
に増大することを報告している。
Dubo i s及びGarnier、Bul l。
Soc、Chim、Fr、、1715 (1965)はメタノール−水混合物に
おける(Brz +Br−=Brs)の生成定数をめた。これらの著者は、錯イ
オンの生成定数を媒体の誘電率に関係させる半実験式を誘導した。また、ナカガ
ワ等、J、Ph1s。
Chem、、61巻、1007 (1957)もまた、酢酸−水混合物における
トリプロミドの生成を調べ、生成定数が丁度メタノール−水混合物の場合のよう
に、酢酸の濃度の上昇と共に増大することを示した。
鉱石に加えて、経済的に回収するための機会を供する金及び銀源は更に相当数あ
る。実際、これらの第二源の中に、回収すべき金属の含量に関して鉱石に比べて
相当に冨むものが多くある。金は、産業廃棄物、金メッキした電子回路板を含む
多数のスクラップ源から、及び宝石類に用いられるカラット金における銅、亜鉛
、銀或はスズとの合金から入手し得る。銀は、写真、X線フィルムエマルション
から、スクラップスターリングから、多数の産業源から入手し得る。
Bazi 1evskyの米国特許第3,495゜976号はメッキした基材か
ら金を、金をヨウ化カリウム及び遊離ヨウ素の水溶液に溶解させることによって
回収するプロセスを記載している。金は、濃硫酸を加え、生成した混合物を沸点
近くに加熱して分子ヨウ素を留出させかつ金の沈殿を行わせることによって溶液
から回収される。
Bahl等の米国特許第4,190,489号は金、特にセラミック基村上の金
層を溶食するための組成物及び方法を記載している6組成物は、例えば臭化カリ
ウム(75g)、臭素元素(25g)及び水(100ml)を混合することによ
り造られる。この溶液はセラミック基材から金を本質的に室温の温度で回収する
のに有効である。
Bahl等の米国特許第4.375,984号は、基材から金を溶食するのに、
アルカリ金属プロミド/臭素溶液を用いるプロセスを記載している。この開示で
は、溶食用溶液は、例えば臭化カリウム(2g)、臭素(1グラム)及び水(2
5ml)を混合することにより造ることができる。溶食用溶液に溶解された金は
、アルカリ金属ヒドロキシドを用いて沈殿させることにより或は溶食用溶液を駆
逐させることによるのいずれかで金属金として回収される。アルカリ金属プロミ
ド/臭素エツチング剤溶液は、それに酸を加えることにより再生することができ
る。
米国特許第4.6s4,404号をの再審査をベースにしたKalocsai
B1 4,684,404は、金属金を、水或はアルコールのようなプロトン性
溶媒、ナトリウム、カリウム、第−鉄或はアンモニウムのような非還元性カチオ
ン源、及び分子臭素、臭素水、或は臭素を試薬中に遊離させることができる無機
或は有機臭素含有化合物のような遊離臭素源からなる試薬に溶解させることを記
載している。溶液は、必要に応じて更に過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化
カリウム、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム、クロム酸カリウム
或は硫酸第二鉄のような強酸化剤を含有する。
Kalocsaiが開示する試薬の例の中に、B r 21、Ov/v%、N
a B r 1 w / v%及びNa0HO,6w/v%を含有し、pH7,
35を有する組成物(例28)がある。
Sergent等の米国特許第4,637,865号は、源物質にN−へロヒダ
ントイン化合物からなる浸出剤を含有する浸出用水溶液を接触させることにより
源物質から貴金属を抽出するプロセスを記載している。浸出用溶液は、1.3−
ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン、l−ブロモ−3−クロロ−5,5−
ジメチルヒダントイン、及び1.3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン
を含有すると記載されている。貴金属は、浸出用溶液から、青変の低い金属を沈
殿させる、イオン交換、活性炭で処理する、溶媒抽出或は電界採取することによ
って取り去ることができる。
Simpsonの米国特許第4,439,235号は、微粉砕した炭化水素質鉱
石から、微粉砕した鉱石に次亜塩酸塩、鉄イオン、及び酸の水溶液を接触させて
貴金属有価物を取り去るプロセスを記載している。
Fa 1 ange等の米国特許第4.319.923号は、金及びパラジウム
をヨウ化カリウム/ヨウ素溶食用溶液で溶食させ、アルカリ性化合物、好ましく
はKOHを加えてpHを少なくとも12.5に上げて溶液から金属金を沈殿させ
ることにより金を回収することにより溶液から金属を回収するプロセスを記載し
ている。ポロヒドリドを用いてパラジウムを沈殿させる。同様のプロセスがMa
cDonaldの米国特許第4,319゜922号に記載されている。
ニューヨーク在Academic Press。
Jolles著、rBromine and itsCompundsJ、19
66.173頁は、臭素酸ナトリウムと臭化ナトリウムと混合物が金鉱石の抽出
において「マイニング塩」の名前で使用されてきたことを記述している。Jol
lesは、それぞれの成分の割合は変わるが、臭素酸ナトリウム43%及び臭化
ナトリウム57%、すなわち臭化ナトリウム2モル対臭素酸ナトリウム1モルが
普通であることを記述している。
Be1ohlav等の米国特許第3,222.276号はプロミド/ブロメート
塩及び鉱酸の水溶液から臭素水溶液を製造するプロセスを記載している。そのプ
ロセスに従えば、プロミド対ブロメート塩のモル比5:1の濃水溶液を混合域に
送出し、そこで濃水溶液に鉱酸を混合してプロミド/ブロメート溶液を濃臭素水
溶液に転化させる。この製水性臭素混合物を第二混合域に送出し、そこで混合物
を一層大きい容量の水で希釈して水性臭素の希釈流を生成し、この流れを更に多
量の水で希釈して鉱酸及びプロミド/ブロメート塩溶液から極めて希薄な臭素水
溶液を実質的に定量的な収率で生成する。記載されている通りのプロセスはスイ
ミングプール水を臭素処理するのに有用である。その文献は貴金属を貴金属源か
ら回収するのに臭素或はプロミドを使用することを言及していない。
分子臭素を用いる従来技術のプロセスは金を源物質から回収するのに有効であっ
たが、純臭素は腐食性の発煙液で、窒息するような蒸気を発生し、特殊な取り扱
いを施さなければならない、臭素はある程度水に溶解される、或はアルカリ金属
ベルプロミド溶液に加入され得るが、これらの水性物質は相当の臭素蒸気圧を示
し、それでそれらの使用もまた特殊な取り扱いを要するのが普通である。別法と
して、アルカリ金属ブロメートを酸性にして分子臭素を発生させることができる
が、ブロメート自体は限られた分子臭素源になるにすぎない、加えて、ブロメー
ト塩は高い結晶温度を有し、そのため貴金属用浸出剤として用いるのに不便であ
る。Jollesが記載する「マイニング塩」のようなプロミドとブロメートと
の混合物は貴金属回収の技術において役割を見出したが、それらの知られている
溶液であって、それらの臭素蒸気圧が比較的高いものと同じように有効になる程
の分子臭素源にならなかった。
無機臭素組成物は、鉱石から貴金属を回収する際に使用するのに加えて、消毒剤
として使用されてきた。
Be1ohlavの米国特許第3,222,276号しこ関して上述した通りに
、無機臭素組成物の特別の用途の中に、スイミングプールの消毒があった。臭素
ヒユームの性質が有毒であることかつ慣用の水性臭素コンセントレートの臭素蒸
気圧が比較的高いことが、プール水及びその他の水回路をこれらのコンセントレ
ートで処理する際に不便及び困った事情を生じる。有機臭素化合物もまたかかる
用途に広く使用されてきたが、無機組成物に比べて費用がかかるのが普通である
。
水性臭素組成物を種々の用途、特に遠隔の採掘場で鉱石から金を回収するののに
使用するために輸送及び取り扱う際に、これらの組成物が凍結されやす17)こ
と番よ困難を生じる。いくつかの臭素組成物は、凍結/融解サイクルを受けるな
らば、安定性を欠き、凍結されやすし)ことは、また包装及び輸送を複雑にし得
る。採掘場の多くGま気候状態が厳しい所にある。その上、既知の組成物の多く
はむしろ高い凍結点を有し、それで凍結は比較的温和な環境温度においてさえ問
題になる。
Lu立11
従って、本発明のいくつかの目的の中で、下記を挙げることができる:金及び銀
を鉱石或はその他のこれらの源から湿式製錬回収する改良方法を提供する;特に
、相当の臭素蒸気圧を有する液体臭素或は溶液を取り扱うことを必要としないで
金属を溶解するための実質的な臭素源を供するこのような方法を提供するニジア
ン化物の使用を避けるこのような方法を提供する;金を超耐熱性鉱石を含む種々
のタイプの鉱石から回収するために用いることができるこのような方法を提供す
る;浸出液であって、それから金或は銀を容易に回収することができるものを生
成するこのような方法を提供する。
発明のそれ以上の目的は下記を含む二金及び銀を源物から浸出させるために有用
かつ有効な組成物を提供する。実質的な分子臭素源を含有するこのような組成物
を提供する;高い臭素蒸気圧を示さないこのような組成物を提供する:低い熱力
学的結晶温度を示し、それで厳しい気候状態においてさえ貯蔵或は輸送する間に
凍結しないこのような組成物の提供:凍結/融解安定性を高い度合いで示すこの
ような組成物を提供する:直接或は水で希釈しないで用いることができ、かつあ
らかじめ酸で活性化することを必要としないこのような組成物を提供する。
本発明のそれ以上の目的は消毒剤として有用な、特にスイミングプール水及びク
ーリングタワー水中の微生物を駆除するための組成物を提供することにある。
従って、本発明は簡潔に言えば、配合が臭素少なくとも251量%、臭化水素酸
約4〜約30重量%、及び金属プロミド約4〜約15重量%を含む組成物を指向
する。金属プロミドはLiBr、NaBr、KBr及びCaBr*の中から選ぶ
。組成物は、過剰のプロミドイオンの重量バーセンティジで表わす少なくとも約
5%の臭素を越える過剰のプロミドイオンを含み、かつ約1.0より大きくない
pHを有する。
発明は、更に、配合が臭素約10〜約40重量%、金属プロミド約4〜約20%
、臭化水素酸5〜約24重量%、及び極性有機溶媒(すなわちアルコール或は酸
)少なくとも約10重量%を含む組成物を指向する。金属プロミドは臭化リチウ
ム、臭化ナトリウム、臭化カリウム及び臭化カルシウムの中から選ぶ。
発明は、また銀或は金のような貴金属をそれらの源から回収する方法も指向する
。その方法は上記のタイプのコンセントレートを水で希釈することにより浸出用
溶液を製造し、前記源に浸出用溶液を接触させ、それにより貴金属を含有する浸
出液を生成することを含む。
発明の組成物は、更に水の域或は流れの中の微生物を駆除する方法において用い
ることができる。上に規定したタイプのコンセントレートからの臭素を、直接に
か或は希釈した後のいずれかに、水の域或は流れに核酸或は流れ中の微生物の増
殖を抑制する程の量で導入する。
の な1日
図1は、例5の希釈したコンセントレートへの金の溶解性の試験についての溶解
度対臭素のプロットである;図2は、例5のコンセントレートへの金の溶解のシ
ミュレーティドパッチ速度論試験についての溶解した金の量対時間のプロットで
ある;
図3は、例6のコンセントレートへの金の溶解の回転ディスク速度論試験につい
ての溶解した全対時間のプロットである;
図4は、例6のコンセントレートへの金の溶解のシミュレーティドパッチ速度論
試験についての溶解した金の量対時間のプロットである。
図5は、例8のクーリングタワー水処理試験を通じたクーリングタワー水の全残
留オキシダント(TRO)含量対時間のプロットである;
図6は、例8の試験の間のクーリングタワー水中の細菌密度対時間のプロットで
ある。このプロットは図5のプロットに重ね合わされる。
々 ゛ t の H
発明に従λば、種々の用途において有利に用いることができる無機のベルプロミ
ドコンセントレートを見出した。金を鉱石から回収するようないくつかの使用方
法では、これらのコンセントレートを水で希釈してその方法を実施する際に用い
る作用水溶液を提供することができる。スイミングプール或はクーリングタワー
水を処理するような他の用途では、コンセントレートを計量して処理する水の域
の循環流に入れてもよい、コンセントレートは相当分子臭素を相当のバーセンテ
ィジで含有し、pHゼロ又はそれ以下を有する酸性であるの普通であるが、著し
く低い蒸気圧を示す、これはコンセントレートの取り扱いを容易にしかつ分子臭
素を匹敵し得る用途において用いる場合に招く危険を回避する。
発明の多数の組成物は、厳しい気候状態において輸送、貯蔵及び/又は使用する
ために有利に適応される。
種々のこれらのコンセントレートは好都合な凍結/融解安定性を示し、それらの
内のいくつかは格別に低い熱力学的結晶温度を示す。
発明の組成物は、金属プロミド、ハロゲン化水素酸、分子臭素、及びプロトン性
溶媒から配合するのが普通である。プロトン性溶媒は水、アルコール或は有機酸
、もしくはこれらの混合物にすることができる1発明の組成物は、分子臭素の実
際のモル濃度、ベルプロミドイオンのモル濃度、次亜臭素酸のモル濃度及び次亜
臭素酸塩イオンのモル濃度の合計としてモルで表わして規定する相当分子臭素1
0〜40重量%を含有するのがよい0発明に従えば、相当分子臭素25%又はそ
れ以上を含有するコンセントレートは著しく低い臭素蒸気圧、優れた凍結/融解
安定性、及び格別に低い熱力学的結晶温度を示すことを見出した。分子臭素コン
セントレートは約30〜約35重量%にするのが有利である。
組成物の各々は、ハライドイオン源と分子臭素とをプロミドイオンが過剰になる
ような割合で混合することにより調製する。ハライド源は金属ハライド塩及びハ
ロゲン化水素の両方を含むのが普通である。ハライドイオンはプロミドが好まし
く、配合物中のプロミドイオン対分子臭素のモル比は約12=1〜約2.0:1
にし、約1.4:1〜約1.8+lにするのが最も好ましい、溶液中、分子臭素
はプロミドイオンと下記式に従って組み合ってベルプロミド或は混合ベルハライ
ドイオンを形成する・
Br−+Brz =Brs−(1)
或は
CI−+Brz =CIBra−(2)組成物を配合する際に用いるプロミドイ
オン(及びその他のハライドイオン)、補足的な対カチオン、及び分子臭素の割
合の範囲を調節することにより、蒸気圧の低い溶液を相当Br2の高い濃度及び
極めて低いI)Hlすなわち零又はそれ以下の両方において製造することができ
ることを見出した。
発明の組成物に加入することができる金属プロミドの中に、臭化ナトリウム、臭
化カリウム、及び臭化リチウムのようなアルカリ金属塩、並びに臭化カルシウム
のようなアルカリ土類金属塩がある。組成物を調製する際に用いるハロゲン化水
素はHCI、Hl及びHBrを含み、後者が好ましい。
発明のコンセントレートは、必要に応じて更にアルコール或は低分子有機酸を含
有する。アルコール及び低分子有機酸は、水に比べて小さい誘電率を有する。上
記の反応についての平衡定数は誘電率の逆数と共に増大するため、有機溶媒を組
成物に入れることもまた高い分子臭素濃度において低い臭素蒸気圧を保つことに
なる。有用な有機酸は創Lプロピオン酸、コハク酸、アジピン酸、等を含む。有
用なアルコールはメタノール、ブタノール、等を含む。
アルコール及び臭素を含有する組成物は、所定の爆発性の情況下で、アルコール
と臭素とが反応することにより、不安定になり得ることが知られている。これよ
り、アルコールの他の有機溶媒を用いるのが通常好適である。しかし、Bowm
an等がrAPoten−tial Hazard in Preparing
Bromine−Methanol 5olu−tionsJ 、J、Elec
trochem。
Soc、、137巻、4号(1990年4月)、1309−11に説明する通り
に、Bra/アルコール組成物は、アルコール含量が十分に少なければ、安定に
なることができ、安全に使用することができる。
Bowman等は、メタノール/ B r 、組成物が、アルコール含量がアル
コール+Brz基準で10容積%より少なければ、本質的に非反応性であること
を報告している。
次亜臭素酸及び有機プロトン性溶媒を含有する発明の組成物は下記から配合する
のが普通である:Br2 1o〜40重量%
金属プロミド 4〜30重量%
HBr 5〜24重量%
有機溶媒 10〜40重量%
水を必要に応じて補助溶媒として存在させる。好適な組成物は下記から配合する
:
B r 、 20〜35重量%
金属プロミド 8〜16重量%
HBr 10〜20重量%
有機溶媒 15〜30重量%
これらの組成物は、臭素25%及び20℃において約40mm Hgより大きく
ない臭素蒸気分圧を示し、臭素34%及び20℃において約50mm Hgより
大きくない臭素蒸気圧を示す、熱力学的結晶温度は、水が溶媒である組成物につ
いてBrz34%において約−30℃〜約−50℃の範囲であり、溶媒が有機溶
媒を含む組成物について約−55℃〜約−68℃の範囲である。
pHは1.0より低く、0.20より低いのが普通である。好適な組成物はpH
<Oを有する。
溶媒が水、有機酸、或はこれらの混合物を含むかどうかに関係なく、Bra濃度
は25%より高くするのが特に好適である。このような組成物は下記から配合す
る:Br、 225重量%
HBr 4〜20重量%
金属プロミド 4〜15重量%
[Br−]/ [Br2] 1.2 : 2.O(モル比)プロトン性溶媒 残
り
pHはくOである。このような組成物は下記から配合するのが一層好ましい:
Br2 25〜35重量%
HBr 10〜20重量%
金属プロミド 10〜15重量%
[Br−]/ [Br、] 1.4 : 1.8 (モル比)プロトン性溶媒
残り
再び、pHはくOである。このような配合物はBr2を230%、随意に32〜
36%、及びBr2≧30%を越えるモル過剰のプロミドを含有するのが有利に
なり得る。
HCIに代えてHCIを用いる同様の組成物は下記から配合するのが一層好まし
くかつpH<Oを有する:Br2 ≧25重量%
HCI 24重量%
金属プロミド 10〜15重量%
[H20] / [N a B rコ ≧4.0(重量比)N a B r 3
組成物では、配合物のナトリウムイオン含量を約1〜約3重量%の範囲にし、か
っNa”対相当Br、のモル比を約08より大きくしないのが特に好適である。
Na“の割合をこのように比較的小さくすると比較的低い熱力学的結晶温度にな
り、かつコンセントレートの優れた凍結/融解安定性になることを見出した。凍
結/融解安定なNaBr5コンセントレートについての好適な配合は下記である
:
NaBr 5〜15%
HBr 15〜30%
Br2 25〜35%
H2O残り。
特に好適な低Na’組成物は下記を含む:NaBr 5〜10%
HBr 17〜27%
Br2 30〜35%
H2O残り。
臭化カルシウム組成物は高い平衡分子臭素濃度において格別に低い蒸気圧を示す
。これは、臭化カルシウムのイオン強度がアルカリ金属プロミドに比べて大きい
ことに起因し得ると考えられる。イオン強度が大きくなることは下記の反応につ
いての平衡定数を増大させる傾向にある:
Br−+Brz =Brs−(1)
或は
CI−+Brt=CIBrz−(2)
Ca (Brs )sコンセントレートは、平衡分子臭素濃度25%で、20℃
において約40mm Hgより小さい臭素蒸気分圧を示し、平衡分子臭素34%
で、かかる温度において約50mm Hgより小さい臭素蒸気分圧を有する。加
えて、過臭化カルシウム組成物は特に低い熱力学的結晶温度(TCT)、例えば
水だけが溶媒である場合、約−50℃〜約−60℃の範囲の、及び溶媒が有機溶
媒を含む場合、約−60℃より低い結晶温度をもたらす、このようなTCTもま
た、これらの配合物のイオン強度がアルカリ金属ベルプロミドに比べて大きいこ
とに起因し得ると考えられる。過臭化カルシウム組成物は下記から配合するのが
好ましくかつpH<Oを有する。
B r z ≧25重量%
Ca B r 2 25重量%
HBr 210重量%
[Br−]/、[Brz ] 1.4 : 1.8 (モル比)上記のコンセン
トレートは、プロミド或はその他のハライド塩及びハロゲン化水素をプロトン性
溶媒に加え、次いで液体臭素を酸性プロミド塩溶液に加えることにより調製する
のが好ましい。この順序は、臭素を加える間、液体臭素と反応させるためにプロ
ミドイオンを過剰に存在させてベルプロミド或はX B r z−イオン(Xは
ハライドである)を形成するのを確実にする。飽和させた或はほぼ飽和させたプ
レミックス溶液をプロミド塩及びハロゲン化水素の両方について調製し、こらの
プレミックス溶液を水に加えてプリカーサ−溶液を製造し、これに液体臭素を加
えるのが有利である。これより、例えば、有機プロトン性溶媒を含有する溶液は
、下記を混合することにより調製することができる:10〜40重量% 有機溶
媒
8〜45重量% 46重量%NaBr溶液:10〜50重量% 48重量%HB
r溶液10〜40重量% 液体臭素;
或は
10〜40重量% 有機溶媒
8〜40重量% 52重量%CaBrユ溶液;1o〜50重量% 48重量%H
Br溶液10〜40重量% 液体臭素:
或は
10〜40重量% 有機溶媒
10〜50重量% 38重量%KBr溶液;10〜50重量% 48重量%HB
r溶液10〜4o重量% 液体臭素;
或は
10〜40重量% 有機溶媒
7〜35重量% 54重量%LiBr溶液;10〜50重量% 48重量%HB
r溶液10〜40重量% 液体臭素;
水だけが溶媒である場合、NaBraコンセントレートは下記を混合することに
より調製するのが好ましい:6〜40重量% 水
9〜35重量% 46重量%NaBr溶液:10〜50重量% 48重量%HB
r溶液≧25重量% 液体臭素:
コンセントレートは上記の通りにして調製するのが好ましいが、またブロメート
塩及びプロミド塩のアルカリ性溶液を酸性にすることによって提供してもよい。
このようなアルカリ性コンセントレートは、例えば米国特許出願第401,03
6号に一般的に記載されている方法で調製することができる。酸性にすることは
、下記の反応に従ってブロメートを臭素に転化させる:B r Os−+ 58
r〜+6H” −3Br、 +3H* O(3)酸性にしてゼロに近いpHに
すると、上記式を定量的に右に推進させる。(1)式によりBrっとBr−とを
反応させると、ブロメートの転化を更に推進させる。
発明の組成物に更に下記から配合した過臭化水素コンセントレートを入れる:
Br、 215重量%
HBr 15〜40重量%
有機溶媒 40〜60重量%
水だけが溶媒である場合、組成物は下記を含有するのが好ましい
Br2 225重量%
HBr 30〜40重量%
これらのHBr5組成物は、臭素濃度25%及び温度20℃において約40mm
Hgより小さい臭素蒸気分圧を示す。
前に謀略した通りの発明のコンセントレートの組成物は、配合物、すなわち成分
であって、それらからコンセントレートを、コンセントレートを形成する際に用
いる相対的な割合で形成するものの一覧であることに留意すべきである。これら
の配合物は、示した通りに、Br。
及びBr−をB r s−に転化させるのを平衡させる。加えて、Br、の内の
いくらかは水と反応して次亜臭素酸を生成し、立ち代わって次亜臭素酸は限られ
た程度に解離する。
配合物の各々の正確な平衡組成は、既知の平衡定数を基にして、計算することが
できる。出願人の発明は、かかる平衡された、しかし生成された組成を包含する
。しかし、明瞭にしかつ簡潔にする目的で、コンセントレートは、上記した方法
で、水、プロミド塩、ハロゲン化水素及び液体臭素からのそれらの配合により規
定する。
貴金属を回収するために、発明のコンセントレートを希釈して浸出用溶液を生成
し、これを本質的に同時継続中の本出願人の米国特許出願部401.03ら号に
記載する方法で使用する。すなわち、上記のタイプのコンセントレートを希釈し
て相当分子臭素約0.01〜約1重量%、好ましくは約0.02〜約0.5重量
%、プロミドイオン約0.005〜約10重量%、好ましくは約0.01〜約1
重量%、及び全ハライドイオン約0.005〜約15重量%、好ましくは約0.
01〜約1.5重量%を含有する浸出用溶液にする。しかし、例えば電子回路板
或は宝石類スクラップから金属金を回収するような所定の用途では、一層濃厚な
浸出用溶液を用いてもよい。かかる溶液は上記のコンセントレートから水で適度
に希釈することによって調製することができる。コンセントレートな金属金或は
銀を溶解させるために直接にでも使用してよい場合がいくつかある。
金及び銀は、微粉砕した全鉱石のようなそれらの源から、源物質に臭素浸出用水
溶液を接触させることにより回収する。金の場合、金の酸化及び錯化が下記式に
従って進行すると考えられる:
或は
H+
鉱石(或はその他の源物質)及び浸出剤の相対割合は、鉱石の性質に応じて、浸
出スラリーが源1トン当り活性剤約1〜約100ポンド(0,5〜45kg)を
含有するようにするのがよい、この場合の活性剤は、浸出用溶液中のプロミド、
ベルプロミド、次亜臭素酸金属、次亜臭素酸及び分子臭素の量の合計と規定する
。
源物質が溶解しにくい鉱石であるならば、スルフィド及び炭素質物質を取り除く
ために鉱石を前処理することが必要かもしれない、かかる前処理は、焙焼酸は加
圧酸化のような当分針に知られている方法によって行なうことができる。焙焼は
、温度500〜750℃で行うならば、十分な前処理になり得る0発明の浸出用
組成物及び方法は、また高いグレードの非溶解しにくい鉱石、低いグレードの溶
解しにくい及びオキシド鉱石、電子部品スクラップ、宝石類スクラップ及び同様
の低いグレードの溶解しにくい及びオキシド鉱石から金を回収するために有利に
用いることができる。組成物及び方法は、銀を写真フィルムを含む種々の源から
回収するために用いることができる。
鉱石の浸出用溶液中のスラリーを攪拌して貴金属が鉱石粒子から水性相へ移動す
るのを促進させるのが好ましい。このようにして金或は銀をプロミドイオンで錯
化させて含有する浸出液を造る。浸出は周囲温度で行うことができる。鉱石から
の金或は銀の最大の移動を達成するために、接触を2〜6時間の期間保つのが好
ましい。
貴金属源の浸出用溶液による処理を完了した後に、浸出液を浸出された鉱石から
、ろ過による等して分離させる。ろ液(浸出液)を水性洗浄媒体で洗浄し、使用
済みの洗浄溶液をろ液と一緒にし、−緒にしたろ液と洗浄溶液とをそれから貴金
属を回収するために処理する。特に銀の場合、ろ過ケークを2〜4モル濃度のH
CIで処理するのが有利である。ろ過ケークをこのようにして洗浄することは、
ケークからそれ以上の銀をA g C1a−の形態で取り去るのに有効になり得
る。4M HCIの溶液が特に好適である。
一緒にしたろ液と洗浄溶液とから金を、亜鉛或はアルミニウム沈殿、イオン交換
、炭素吸着、もしくは電解採取のような慣用手段によって回収することができる
。発明の浸出用溶液は、同様にして銀を回収するために用いることができる。
スイミングプール及びクーリングタワーベイスンのような水の域を消毒する際に
、コンセントレートな水の域に種々の異なる方法で加えることができる。コンセ
ントレートを水の循環流に計量して入れるのが有利である。
例えば、クーリングタワーの場合、コンセントレートをクーリングタワーと冷却
をもたらす熱交換器との間で循環させる水の流れに計量して入れるのがよい、ス
イミングプールの場合、水の流れをプールから連続して或は間欠に抜き出してプ
ロミネーターを通して循環させ、ブロミネーターにコンセントレートを加える。
所望の場合、コンセントレートを水で希釈した後に、処理する水の域に加えても
よい。
スイミングプール処理の場合、コンセントレートは、循環水中の細菌を殺す程の
割合で加えるべきである。これは、またクーリングタワー水の場合にも行なって
よい。しかし、クーリングタワー水は、微生物の増殖を防除する程で、微生物を
殺す程でないだけの臭素コンセントレートで処理するのが有利である。この方法
は臭素消費の節約をもたらし、クーリングタワ一部材、パイピング及びクーリン
グタワー水を使用する熱交換器への腐食を最少にする。コンセントレートは、ク
ーリングタワーベイスンに容量型ポンプ、例えばダイヤフラムポンプを使用して
計量して入れるのが好ましい。嬬動式ポンプは、自吸しかつ逆流サイホン作用を
受けないことから、最も好適である。全残留オキシダント(TRO)レベル約0
2〜約2ppm、好ましくは約0.2〜約0.7ppm(CI*として測定)を
保つ程の割合で供給することにより、マイクロファウリングを防止し、同時に、
バイブ、ポンプ及びその他のクーリングタワーシステム部材のの腐食を最少にす
ることができる。
下記は発明を例示する。
凱ユ
水に48%HBr溶液及び46%NaBr溶液を添加することによってプリカー
サ−組成物を調製した。このプリカーサ−溶液に液体臭素を添加して、34重量
%相当分子状臭素を含有する酸性コンセントレートを製造した。表1に記載した
割合の水、HBr溶液、NaBr溶液及び液状臭素から、満足できる溶液が調製
された。
組成物 HzO(g) 48%HBr (g) 46%NaBr (g) Br
s (g) pH2526103034<0
26 16 20 30 34 <0
276 30 30 34<0
28 36 10 20 34 <0
29 24 20 20 34 <0
30 14 30 20 34 <0
32 36 20 10 34 <0
33 26 30 10 34 <0
これらの溶液は清澄であり且つ安定だった。放置させて相分離は何ら起こらなか
った。
鯉遣
例1に一般的に記載した方法を用いて、水、46重量%NaBr溶液及び37重
量%HCl2溶液から、34重量%相当分子状臭素を含有する酸性コンセントレ
ートを調製した。表2に記載した割合から、満足できる組成物が調製された。
表1
組成物 8.0(g) 37%HCII (g) 46%NaBr (g) B
rz (g)14 16 20 30 3L
匠1
例1に一般的に記載した方法を用いて、水、48重量%HBr溶液、52重量%
CaBra溶液及び液状臭素から、34重量%相当分子状臭素を含有する酸性コ
ンセントレートを調製した。表3に記載した割合から、満足できる組成物が調製
された。
表ノー
組成物 H2O(g) 48%)IBr (g) 46%NaBr (g) e
rg (g) pH3726103034<0
38 16 20 30 34 <0
3j 6 30 30 34 <0
40 36 1[120340,6
41242020340,2
4214302034<0
44 36 20 10 34 0.745 26 30 10 34 0.4
CaBrz 、Bra 、メタノール、HBr又はHCIのいずれか及び随意と
しての水から、追加の組成物を調製した。表4に記載した割合から、満足できる
組成物が調製された。
瓦A
鯉A
水又は有機溶剤、46重量%NaBr溶液、48%HBr溶液及び液体臭素から
、酸性コンセントレートを調製した。水又は有機溶剤にNaBr溶液及びHBr
溶液を添加し、このプリカーサ−混合物に液状臭素を適度な速度で添加した。B
r xの添加の間、混合物をそれはど瀧しくない一定の早さで攪拌した。4つ
の異なるコンセントレートを調製した。これらはそれぞれ安定で清澄な液体だっ
た。コンセントレートを配合した24時間後に、蒸気分圧を測定した。これらの
コンセントレートの組成、臭素の蒸気分圧及び熱力学的結晶化温度を表5に記載
する。
表五
4の A の ・ び ・
水(重量%)610
メタノール(重量%)+526
48%)IBr (重量%) 25 30 36Brz (重量%) 34 3
4 34 34漬定によるBr、(%) 33.6 34.6 35.1 34
.5密度(g/m1l) 1.67 +、56 1.92 1.72蒸気分圧(
mmHg/20℃) 22.5 39,5 48,5 39.5結晶化温度(℃
) −55<X<−68X<−68−50−30pHX<0 0.11 X<O
X<0
これらのコンセントレート中における金の溶解性について試験を実施した。それ
ぞれのコンセントレートについて、溶解性を試験する前にコンセントレートを水
で希釈することによって、5段階の異なる相当分子状臭素の濃度における溶解性
を試験した。これらの濃度は、各種の34%臭素コンセントレートについて2.
OOg/β、1.OOg/I2.0.40g/β、0.20g/I2及びO,L
og/βとした。コンセントレートに添加した金の量は、臭素含有率により変え
た。金の各試験体を希釈したコンセントレート中で24時間攪拌した後に、この
溶液を0.45μの膜を用いて濾過した。金の分析は、Thermo Jarr
ell Ash Atomscan 25を用いたI CP i:よって実施し
た。金の溶解性を図1に示す。
また、金の溶解についての本例の各コンセントレートの活性を測定するために、
擬似バッチ速度論試験も行なった。この実験は、コーニング(Corning)
攪拌プレート及びシールしたガラス瓶を用いて実施した。各試験操作において、
325メツシユ通過の粉末状の金(純度99.99%)の試験体を、2g/βの
相当分子状臭素の濃度に希釈したコンセントレートの試験体中に、0.6g/l
の濃度で導入した。脱イオン水を添加することによって、速度論試験のバッチの
総容量を500mβにした。得られた混合物を室温において攪拌した。
0.05時間、0.5時間、1時間、2時間、4時間及び24時間後に、それぞ
れ20mI2の試料を抜き出した。バッチの容量は、取り出した試料と同等の容
量の脱イオン水を添加することによって試験期間中一定に保った。速度論試験の
結果を図2に示す。
丑j
例4の4種のコンセントレートを、溶解しにくい金コンセントレート試料からの
金の回収のための試薬として試験した、これらの試験の条件及び結果を表6〜9
に示す。
■
i″″ しにくいコンセントレートの′試料寸法: 烟焼物so、 oo g
火炎分析(烟焼物) +17.3oz/l Au供給物調製: 100メツシユ
通過;
700℃において焙焼
条件=22℃; pH=5 ;固形分20.0 % ;4時間混合;ORP =
930mv
漫出剤: 配合物1番1.0g
11里ヌ
溶解したAu 93.91%
炙1−
六 しにくいコンセントレートの゛
試料寸法: ■焼物50.00 g
火炎分析(■焼物) :17.3oz/l Au供給物調製:100メツシユ通
過;
700℃において焙焼
条件、22℃、 pl(=5 ;固形分20.0%;4時間混合;0RP=93
0
浸出剤: 配合物2番1.0g
11里ス
2戸液 650m I2. 44.62 m g/ I2 A u(29,00
m g )
残留物44.4 g 1.19o z/ t A u(1,96mg)
溶解したAu 93.67%
に澄
7 しにくいコンセントレートの′
試料寸法: ■焼物50.00g
火炎分析(烟焼物):17.3oz/l Au供給物調製: iooメツシュ通
過;
700℃において焙焼
条件:22℃; pH=5 ;固形分20.0 % ;4時間混合;ORP =
930mv
浸出剤: 配合物3番]、Og
1夏皿ユ
溶解したAu 94.81%
表ユ
火炎分析(烟焼物):17.3oz/l Au供給物調製=10ロメ・ンシュ通
過;
700℃において焙焼
条件= 22℃、 pl(=5 ;固形分20.0%;4時間混合;ORP=9
30mv
浸出剤: 配合物4番1.0g
11皿ユ
溶解したAu 96.7%
鮭互
例1に一般的に記載した方法を用いて、表4(例4)の組成4番の配合を有する
コンセントレートを調製した。鉱石からの金の回収についてのこの組成物の有効
性を、回転ディスク技術を用い、そしてまた、例4に一般的に記載した擬似バッ
チ技術を用いて試験した。
回転ディスク試験は、金ディスク電極を有するパイン・インストラメント(Pi
ne Instrument)モデルAFASR回転装置を用いて行なった。実
験のパラメーターは次の通りである。
温度=25℃
回転速度=500rpm
試料容量=200mI2
電極面積=0.203crf
ベルプロミド濃度=5g/β
pH=3.2
回転ディスク実験は、金ディスク電極を回転させながら溶液中に導入することに
よって始めた。金の分析、pH及び温度を記録するために、5分間隔で溶液の試
料を抜き出した。
擬似バッチ速度論実験においては、0.16時間、0.33時間、0.5時間、
1時間、2時間、4時間、8時間及び24時間後に試料を抜き出した。
両実験とも、試料を取り出した分を補って容量を一定に保つために、脱イオン水
を添加した。全ての全分析は、Thermal Jarrell Ash At
omscan 25を用いたTCP(Inductively Coupled
Plasma Spectrophotometer)によって行なった。
擬似バッチ速度論研究の結果を図3に、回転ディスク研究の結果を図4に示す。
鮭ユ
表10に示した処方を有する組成物を調製した。これらの各組成物について、臭
素の蒸気分圧及び初期結晶化温度を測定した。これらのデータもまた表10に記
録する。
A” 28.+ 0 43.7 28.1 − 79.5C9,559,692
1,159,7−1542,0D′″ −24,648,726,7−74,5
E 15.8 16.0 35.0 33.2 +13 −F 8.3 26.
8 24.1 40.8 −3528.0G 7.2 23.+ 34.7 3
5.1 −242.OH7,423,932,536,3−240,OK 10
.3 19.2 28.2 42.4 −637.OL 13.6 13.4
30,1 42.9 −547.5M 4.88’29.+ 23.8 42.
2 − 24.ON 3.75 22.4 4+、4 32.4 − 53.0
0 4.3 25,7 32.8 37.2 − 29.0[株]1 初めに結
晶が現れた温度(’C)2 臭素の蒸気分圧(mmHg)
*A = N a B r 1. D = HB r 。
表10の処方F、G、H,M、N及びOのNaBr/HBr比、Brz含有率及
び臭素蒸気分圧を表11に記NaBr/Her Dr−/era Br*組成物
重量比 モル比 重量比 重量% そル% Vp”F O,3+ 0.24
1.4 24.1 5.3 28G O,3+ 0.25 0.8 34.7
8.6 42HO,3+ 0.25 0.9 32.5 7.9 40M O,
170,131,423,85,124N O,170,130,641,4+
0.9 530 0.17 0.+3 0.9 32.8 7.8 29@Br
zの蒸気分圧(mmHg)
配合物G及びHは、配合物Fに臭素を添加することによって調製した。配合物F
〜Hはそれぞれ、NaBr/HBr重量比0,31を有するが、しかし臭素含有
率は違う。臭素含有率32.1%、Br−/Br、重量比0.9において臭素の
蒸気分圧が40 m m Hgであることが注目されよう。比較として、たった
0、17のN a B r / HB r重量比を有する組成物M、N及び0は
、匹敵するB r −/ B r 2比及びB r z含有率の組合せについて
、より低い蒸気圧を示すようである。従って、本発明の好ましい範囲の組成物は
、0.25より小さい、好ましくは約0.2より小さいN a B r / H
B r比を、少なくとも約10のBr−/Brt比及び少なくとも約30重量%
の臭素含有率と共に有する。
表IOの各組成物を、鉱石コンセントレートからの金の回収について試験し、そ
れぞれがこの目的に有効であることがわかった。
匠1
表12に記載した組成を有する酸性臭素コンセントレートを調製した。Brs分
圧及び他のパラメーターの測定を行なった。これらもまた表12に記載する。こ
の表の組成物は、貴金属の回収及び産業水処理に有効である。
衣」一旦
有機溶剤 −−−一 酢酸 プロピオン酸820重量%(48%)IBrから)
33.8 19.3 19.348%HBr重量% 65.0 37.0 3
7.0有機溶剤重量% −−−−28,028,0Brz重量%(実験値) 3
6.5 36.8 36.6p H<0 <O<0
Brx分圧(mmHg/20℃’) 39.8 20.0 17.0密度(g/
rnJ2) 1.87 1.64 1.60結晶化温度(℃) −45<−50
−42匠ユ
クーリングタワー水を表12(例8)の第1欄のものに匹敵し得るコンセントレ
ートで処理した。ダイヤフラムポンプ(リキッド・メトロニクス(Liquid
Metro−nics) 、モデルA15l−927)及び15番ヴイトン(
Viton)チューブを用いてコンセントレートをクーリングタワーのベイスレ
中に送給した。製品の最も効果的な送給を決定するために、2つの方法を用いた
。第1の方法は、単純にポンプの排出側に接続したチューブの末端から水中に製
品を滴下させるものである。供給速度は、メスシリンダー中に1分間でポンプ供
給される容量を測定することによって計算した。チューブの最後の1フイート(
0,3m)の部分は、水の表面から約1.5フイート(0,46m)の高さの所
に水平に配置させた。第2の方法においては、排出チューブの末端を水の表面よ
り下にした。供給速度は第1の方法におけるものと同様に測定したが、但しこの
方法については、サイホン作用による逆流を防止するために、ポンプのストロー
ク幅をより大きくし且つポンプ操作の頻度をより多くした。ポンプが適性に動作
しているかどうかの唯一の示唆は、ポンプを作動させた時に水中における茶色の
曇りが存在するかどうかということだった。
全残留オキシダント(TRO)の試料採取箇所は、水がタワーに送られる前の、
水にとってのほぼ転換点とした。TPOは、ハツチ(Hach) CA−17塩
素分析機によって測定した。この分析機はDPD比色法を用い、これによって分
析機は原料水の光学的吸光度をDPD試薬を含有する水の光学的吸光度と比較す
る。その差は、Cβ2としてのTRO(1)1)m)を計算するために用いられ
る。この方法で用いた光学波長は510nmだった。Cβ−17塩素分析機は、
即時データを記録するための小数点以下2位までのLEDディスプレイ、並びに
終夜でデータを得るためのチャートレコーダーを有する。この分析機は、手で持
ったDPD比色計(色相環)によって精度についてチェックした。
クーリングタワーの水の微生物密度を測定するためには、セレクチカルト(Se
lecticult ) −T T C(スコツト・ラボラトリーズ社(Sco
tt Laboratories、 Inc、)ディツプスライド(dipsl
ide)を用いた。試料採取箇所は、クーリングタワーのベイスンの中、その上
、及び運転者が水を分析するための通常の場所とした。ディツプスライドを水中
にほぼ1秒間浸漬し、次いでスライドを読み取る前に室温において2〜3日間イ
ンキュベートした。
表13に、試験の際に生じたクーリングタワーデータの全てを挙げる。水からの
冷却の試料を、カルシウム濃度、残留塩素及びpHについて分析した。試験の週
の全ての読み取り値は、濃度又は含有率の有意の変化を何ら示さなかった。
老」−且
試験日 カルシウム アルカリ度 導電率 本スフエート 塩素 pH1日目
50ppm 20ppm 240mV 1100pp 0.lppm T、T2
2日目60ppm 40ppm 240mV 1100pp O,lppm T
、53日目 −2ppm −
4日目 50ppm 18ppm 240mV 50ppm 0.4ppm 7
.55日目 50ppm 18ppm 240mV 50ppm O,3ppm
T、5表14は、試験2日目に生じたデータの一覧表である。このデータには
、時刻、気温、TRO,CN−1767の供給流量(容量)、供給方法、ポンプ
設定及び微生物密度が含まれる。初期の微生物密度はほぼ10’個/ m Aだ
った。午前9時45分に、約2.0m127分の速度で水中に製品を滴下させる
ことによってコンセントレートの供給を開始した。ポンプのストロークの大きさ
は最も小さいものに設定し、頻度は25ストロ一ク/分(spm)(およそ)に
設定した。1時間毎にTPOを記録し、14時45分においてTROがCβよと
して0.27ppmで安定になった0次いで最小ストローク設定を維持しながら
ポンプ操作の頻度を35spmに変えることによって、供給流量をほぼ4.0m
β/分に増やした。次の15時間は平均TROはCβ2として0.44ppmだ
った。
轟11
1990116 フィール −一タ
9:4545丁(7,2℃) −2,0滴下 最11ゾ25 100.E◆05
Ill−450,112,0滴下 最11ゾ25+1;45 G、22 2.0
滴下 最小/25+2:45 0.24 2.0 滴下 最IJヅ2513:
45 G、211 2.0 滴下 最11ゾ25 1.O[lE+0414・4
560丁(15,6℃) 0.27 2.0 滴下 最11ゾ2514:55
− 4.0 滴下 最小ハ515:45 G、33 4.0 滴下 最小ハ51
6:45 0.40 4.11 滴下 最小ハ5+7:45 50丁(1G、0
℃) 0.40 4.0 滴下 最/1ゾ3518:45 fl、40 4.0
滴下 最小ハ519:45 G、43 4.11 滴下 最小ハ520:45
0.44 4.0 滴下 最71%/3521:45 0.36 4.0 滴
下 最小ハ522:45 0.36 4.0 滴下 最小ハ523:45 Q、
S9 4.Q 滴下 最/1ゾ3524:45 0.44 4.0 滴下 最ノ
IX/35− ・・・ 測定せず
3日目の7時45分においてTROはC℃□として0.53ppmであり、微生
物密度は103個/ m 12より小さかった。供給方法は、チューブを浸漬す
る方法に変えた。ポンプは最小ストローク及び25spmの頻度に設定した。T
ROはcI2.として0.16ppmに減り、そして13時50分にポンプ設定
を17ストロ一ク/頻度30spmに増やした。15時45分においてTROは
0.35ppmであり、これは予測されたものより高かった0次いで15時50
分に設定を18ストロ一ク/頻度25spmに減らし、これは2.0mA1分だ
った。これらのデータを表15に示す0次の15時間は平均TROはcn、とし
て0.44ppmであった。
Δ1互
1990117 フィールド データ
時刻 気温 TPO供給流量 供給方法 ポンプ設定 細胞計数tcbとしt>
(s曾1分)ストトクのり(き2/回数(個襲欠/論口)■・45 0.44
4.0 滴下 最小/352・45 0.44 4.0 滴下 最小/353.
45 0.42 4.0 滴下 最小/コ54:45G、64 4.0 滴下
最小/355・45 0,52 4.0 滴下 最小/356:45 (1,5
14,0滴下 最小/357・45 コS”Ffl、7’C) 0.53 4.
0 滴下 最小/358:15 0.53 4.0 滴下 最小/35 <1.
oOE◆03B:2G −2,0浸漬 最小/25
8・45 0,48 2.0 浸漬 最小/259:45 0j5 2.11
浸漬 最小/2510・45 0.26 2.0 浸漬 最小/251b4s
O,212,0浸漬 最小/2512:4S O,192,0浸漬 最小/25
+3:4s 11.18 2.0 浸漬 最小/2513・50 18730に
変更
+4:4s 59下(150℃) 0.26 N、^、 浸漬 l♂/30+5
・45 0.35 N、^、 浸漬 1873G+5=50 18725に変更
!6+45 0.33 2.0 浸漬 111/2517:45 50丁(10
,0℃) 0.34 1.0 浸漬 187251+145 0.32 2.0
浸漬 18/25+9:45 (l!6 2.0 浸漬 1872520・4
5 0,37 2.0 浸漬 1872521:45 G、44 2.0 浸漬
18/2522.45 G、48 2.0 ?!漬 18/2523:45
11.52 2.0 浸漬 +1172524:45 0.53 2.0 浸漬
18725N、A、=得られず −冨測定せず
4日目の7時45分においてTROはCI2 zとして0.51ppmであり、
微生物密度は10’個/ m Aより小さかった。Cε2として0.30ppm
のTROを得るために、ポンプ設定を18ストロ一ク/頻度20spmに、又は
1.0mj2/分に減らした。TROはcI2.としてo、osppmに低下し
た。
図5は、毎時のTRO及び毎日の細菌密度を示す、試験開始時は、細胞密度は微
生物105個/ m I2であった。TPOをcn、とじて0.28及び0.5
3ppmに増加した時に、細胞密度はそれぞれ微生物10’個/mβより小さい
及び103個/ m 12より小さい値に減少した。残りの試験によってTPO
がCβよとして0.10ppmに減少した時に、細胞密度は微生物103個/
m I2より小さいままであった。細胞密度を測定するためのディツプスライド
法は、微生物10’個/m12より小さい細胞密度を識別しないだろう。
図6は、供給スタイルについてTPOを比較するものである。用いた2種の供給
スタイルは、前記のように「滴下」及び「浸漬」と表わす、TPOがCβ2とし
て0.28ppmで同一レベルになるまでは、初めに「滴下」スタイルを2.0
m127分の供給流量で用いた。その後、供給流量を4.0mI2/分に増やし
、TPOはCβ2として0.53ppm辺りで同一レベルになった。その後、供
給スタイルを「浸漬」スタイルに変えて供給流量を2.0mβ/分にした。製品
が5ガロンの水受は中にサイホン作用によって逆流したために、見たところTP
OがCl22として0.16ppmに落ちた。ポンプ設定を最小ストローク/頻
度25spmから18ストロ一ク/頻度30spmに変え、これがサイホン作用
による逆流を抑制し、TPOが0℃、として約0.50ppmに増えた。同じ供
給スタイルを用いて、供給流量を1.0m(17分に減らし、TROはcg、と
して約0.28ppmに減り、実験日の初めの時点におけるCl22として0.
10ppmに落ちた。
送給チューブの構成材料としては、今のところ3種類のプラスチック、即ち標準
PVC、ポリプロピレン及びXL−ポリエチレンを試験した。コンセントレート
と完全に接触させたPvC表面は不適合性の兆候を何ら示さなかったが、しかし
ながら2つのクーポン(板状試験片)を互いに接触させた場合にある種の問題点
が認められた。ポリプロピレン及びXL−ポリエチレンのクーポンは同様の特徴
を示した。両タイプのプラスチックは臭素の色をクーポン中に吸収し、プラスチ
ックの完全さ及び可能性をまだ維持した。XL−ポリエチレンのクーポンからは
臭素の臭いが非常に顕著だったが、ポリプロピレン又はPVCのクーポンからは
この臭いは顕著ではなかった。これらのクーポンを室温において3〜4か月間コ
ンセントレートに浸漬した。
試験の終了時に、ポンプを点検した。PVCヘッドは内部に筋ができたが、テフ
ロンのダイヤフラムは全く傷まなかった。ポンプの入口及び流出弁は傷まなかっ
たが、機能しなくなった。ポンプと共に用いたヴイトンチューブは優れた適合性
を示した。
以上の説明から、本発明のいくつかの目的が達成され、他の有利な結果が得られ
たことがわかるだろう。
本発明の範囲から逸脱することなく上記の製品及び方法に様々な変更を為すこと
ができたので、以上の説明に含まれる全ての事項は例示として解釈され、限定的
な意味で解釈されるものではないということが意図される。
h
符表平6−509052 (1B)
フロントページの続き
(72)発明者 ファブストリツキ、ニコライ エイ。
アメリカ合衆国 47906 インディアナ。
ウェスト ラフアイエツト、ビーオーボックス 2200.ハイウェイ 52
ノースウェスト(番地なし)
(72)発明者 マキューリ、ジュリー エイ。
アメリカ合衆国 47906 インディアナ。
ウェスト ラフアイエツト、ビーオーボックス 2200.ハイウェイ 52
ノースウェスト(番地なし)
(72)発明者 サンダーズ、ブレンド エム。
アメリカ合衆国 47906 インディアナ。
ウェスト ラフアイエツト、ビーオーボックス 2200 、ハイウェイ 52
ノースウェスト(番地なし)
(72)発明者 ハウアース、ジョナサン エヌ。
アメリカ合衆国 47906 インディアナ。
ウェスト ラフアイエツト、ピーオーボックス 2200.ハイウェイ 52
ノースウェスト(番地なし)
(72)発明者 リケンズ、エル、ジェインアメリカ合衆国 47906 イン
ディアナ。
ウェスト ラフアイエツト、ピーオーボックス 2200.ハイウェイ 52
ノースウェスト(番地なし)
(72)発明者 ボーデン、デニス エム。
アメリカ合衆国 47906 インディアナ。
ウェスト ラフアイエツト、ピーオーボックス 2200.ハイウェイ 52
ノースウェスト(番地なし)
Claims (13)
- 1.配合が臭素少なくとも約25重量%、臭化水素酸約4〜約30重量%、並び に臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム及び臭化カルシウムからなる群 より選ぶ金属ブロミド約4〜約15重量%を含み、少なくとも約30%の臭素を 越えるモル過剰のブロミドイオンを含む組成物であって、約1.0より大きくな いpHを有する組成物。
- 2.前記配合が臭素少なくとも約30重量%、臭化水素酸約10〜約20重量% 、並びに金属ブロミド約10〜約15重量%を含む請求項1の組成物。
- 3.前記金属ブロミドが実質的に臭化ナトリウムからなる請求項1の組成物。
- 4.ナトリウムイオン対相当分子臭素のモル比が約0.8より大きくない請求項 3の組成物。
- 5.配合がブロミドイオン対臭素のモル比約1.2〜約2.0を有する請求項1 の組成物。
- 6.配合が臭素約10〜約40重量%、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カ リウム及び臭化カルシウムからなる群より選ぶ金属ブロミド4〜約20重量%、 臭化水素酸約5〜約24重量%、並びにアルコール或は低級有機酸少なくとも約 10重量%を含む組成物。
- 7.前記配合が錯酸、プロピオン酸、コハク酸及びアジビン酸からなる群より選 ぶ酸約10〜約40重量%を含む請求項6の組成物。
- 8.メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタ ノール、イソ−ブタノール及びt−ブタノールからなる群より選ぶアルコール約 10〜約40重量%を含む請求項6の組成物。
- 9.配合が臭素少なくとも約25重量%、塩化水素酸少なくとも約4重量%、並 びに臭化ナトリウム約10〜約15重量%を含み、少なくとも約30%の臭素を 越えるモル過剰のハライドイオンを含む組成物であって、水対NaBrの重量比 が約4.0より小さくなく、約1.0より大きくないpHを有する組成物。
- 10.配合が臭素少なくとも約25重量%、臭化水素酸少なくとも約10重量% 、及び臭化カルシウム少なくとも約5重量%を含み、少なくとも約30%の臭素 を越えるモル過剰のブロミドイオンを含む組成物であって、約1.0より大きく ないpHを有する組成物。
- 11.配合が臭素少なくとも約15重量%、HBr約15〜約40重量%,及び アルコール或は低級有機酸約40〜約60重量%を含む組成物。
- 12.配合が水、臭素少なくとも約25重量%、及びHBr約30〜約40重量 %を含む組成物。
- 13.貴金属をその源から回収する方法であって、請求項1のコンセントレート を水で希釈することによって浸出用溶液を作製し、該源に該浸出用溶液を接触さ せ、それにより該貴金属を含有する浸出液を生成することを含む方法。
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