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JP2025026261A - How to Collect Iridium - Google Patents

How to Collect Iridium Download PDF

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JP2025026261A
JP2025026261A JP2024007569A JP2024007569A JP2025026261A JP 2025026261 A JP2025026261 A JP 2025026261A JP 2024007569 A JP2024007569 A JP 2024007569A JP 2024007569 A JP2024007569 A JP 2024007569A JP 2025026261 A JP2025026261 A JP 2025026261A
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JP
Japan
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iridium
hydrochloric acid
precipitate
thiosulfate
sulfur
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Application number
JP2024007569A
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Inventor
学 真鍋
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JX Nippon Mining and Metals Corp
Original Assignee
JX Nippon Mining and Metals Corp
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Publication date
Application filed by JX Nippon Mining and Metals Corp filed Critical JX Nippon Mining and Metals Corp
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Abstract

【課題】イリジウムと、硫黄と、銅、アンチモン、鉛、ヒ素のうち一種以上と、を含む塩酸酸性液からイリジウムを良好に分離して回収する方法を提供する。
【解決手段】イリジウムと、硫黄と、銅、アンチモン、鉛、ヒ素のうち一種以上と、を含む塩酸酸性液に対して、下記(1)~(3)の処理工程をこの順に行う、イリジウムの回収方法。
(1)塩酸酸性液を40℃以上に加温し、チオ硫酸塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を添加してイリジウムを沈殿させて回収する沈殿回収工程、
(2)工程(1)で回収した沈殿を、0.5N以上の硫酸酸性もしくは塩酸酸性溶液に投入して金属成分を溶解分離する工程、
(3)工程(2)で金属成分を分離した後の沈殿を、亜硫酸類を含むアルカリ液に投入し、20℃以上に加温して硫黄を溶解分離する工程。
【選択図】図1

The present invention provides a method for effectively separating and recovering iridium from a hydrochloric acid solution containing iridium, sulfur, and one or more of copper, antimony, lead, and arsenic.
[Solution] A method for recovering iridium, which comprises subjecting a hydrochloric acid solution containing iridium, sulfur, and one or more of copper, antimony, lead, and arsenic to the following treatment steps (1) to (3) in this order.
(1) a precipitation recovery step of heating a hydrochloric acid solution to 40° C. or higher and adding a thiosulfate salt or a solution containing thiosulfate ions to precipitate and recover iridium;
(2) A step of introducing the precipitate recovered in the step (1) into an acidic sulfuric acid or hydrochloric acid solution having a concentration of 0.5 N or more to dissolve and separate metal components;
(3) A step of introducing the precipitate obtained after separating the metal components in the step (2) into an alkaline solution containing sulfites and heating it to 20° C. or higher to dissolve and separate the sulfur.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本発明はイリジウムの回収方法に関し、特に、イリジウムと、硫黄と、銅、アンチモン、鉛、ヒ素のうち一種以上と、を含む塩酸酸性液からイリジウムを回収する方法に関する。 The present invention relates to a method for recovering iridium, and in particular to a method for recovering iridium from a hydrochloric acid solution containing iridium, sulfur, and one or more of copper, antimony, lead, and arsenic.

銅乾式製錬では銅精鉱を熔解し、転炉、精製炉で99%以上の粗銅とした後に電解精製工程において、例えば純度99.99%以上の電気銅を生産する。近年では転炉においてリサイクル原料として電子部品由来の貴金属を含む金属屑が投入されており、銅以外の有価物は電解精製時にスライムとして沈殿する。 In copper pyrometallurgy, copper concentrate is melted and processed into crude copper of 99% purity or more in a converter and a refining furnace, after which electrolytic refining produces electrolytic copper with a purity of, for example, 99.99% or more. In recent years, metal scraps containing precious metals from electronic parts have been fed into the converter as recycled raw materials, and valuable materials other than copper are precipitated as slime during electrolytic refining.

このスライムには貴金族類、希少金属、銅精鉱に含まれているセレンやテルルも同時に濃縮される。銅製錬副産物としてこれらの元素は個別に分離・回収される。 This slime also contains concentrated precious metals, rare metals, and the selenium and tellurium contained in copper concentrate. These elements are separated and recovered individually as by-products of copper smelting.

このスライムの処理には湿式製錬法が適用される場合が多い。例えば特許文献1においてはスライムを塩酸-過酸化水素により銀を回収し、溶解した金は溶媒抽出により回収した後に、その他の有価物を二酸化硫黄で順次還元回収する方法が開示されている。特許文献2には同様の方法で金銀を回収した後、二酸化硫黄で有価物を還元して沈殿せしめ、セレンのみを蒸留して除去して貴金属類を濃縮する方法が開示されている。 This slime is often treated by hydrometallurgy. For example, Patent Document 1 discloses a method in which silver is recovered from the slime using hydrochloric acid-hydrogen peroxide, the dissolved gold is recovered by solvent extraction, and then other valuables are sequentially reduced and recovered using sulfur dioxide. Patent Document 2 discloses a method in which gold and silver are recovered using a similar method, and then the valuables are reduced and precipitated using sulfur dioxide, and only the selenium is removed by distillation to concentrate the precious metals.

貴金属を回収した後の溶液には希少金属イオン、テルル、セレンが含まれておりさらにこれら有価物を回収することが必要である。回収方法としては還元剤により生じた沈殿を回収する方法、溶液ごと銅精鉱に混合しドライヤーで乾燥させて製錬炉に繰り返す方法が知られている。 The solution left after the precious metals have been recovered contains rare metal ions, tellurium, and selenium, and it is necessary to further recover these valuable materials. Known recovery methods include recovering the precipitate produced by the use of a reducing agent, and mixing the solution with copper concentrate, drying it in a dryer, and then feeding it back into the smelting furnace.

とりわけ特許文献1に示されている、二酸化硫黄により生じた沈殿を回収する方法は、コストや製造規模の面で利点が多い。加えて各元素が順次沈殿することから分離精製にも効果がある。 In particular, the method shown in Patent Document 1 for recovering precipitates produced by sulfur dioxide has many advantages in terms of cost and production scale. In addition, since each element precipitates sequentially, it is also effective for separation and purification.

二酸化硫黄を用いて有価物を回収する方法では、溶解後に順次有価物を還元して回収することができる。初めに白金、パラジウムが沈殿する。次にセレンが還元を受ける。イリジウム、ルテニウムは酸化還元電位が比較的低いので還元を受け難く、最後まで溶液に残留する。イリジウムについては、特許文献3に記載されているように、溶媒抽出により分離、濃縮後に焼成して回収する方法が広く知られる。また、特許文献4には、イリジウムを含む水溶液にチオ硫酸ナトリウム塩を添加しイリジウムを沈殿させる方法が開示されている。 In the method of recovering valuables using sulfur dioxide, valuables can be recovered by successive reduction after dissolution. Platinum and palladium precipitate first. Selenium is then reduced. Iridium and ruthenium have a relatively low redox potential and are therefore less susceptible to reduction, remaining in the solution until the end. As for iridium, as described in Patent Document 3, a widely known method is to separate and concentrate it by solvent extraction, then calcinate it to recover it. Patent Document 4 also discloses a method in which sodium thiosulfate salt is added to an aqueous solution containing iridium to precipitate the iridium.

特開2001-316735号公報JP 2001-316735 A 特開2016-160479号公報JP 2016-160479 A 特開2004-332041号公報JP 2004-332041 A 特開2022-135956号公報JP 2022-135956 A

チオ硫酸塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液により得られた沈殿は多くの夾雑物を含む。多くの夾雑物はチオ硫酸イオンの分解で生じる単体硫黄、チオ硫酸イオンにより硫化された金属硫化物である。この中には、一般にイリジウムは0.5~3質量%程度しか含まれない。 The precipitate obtained from thiosulfate or a solution containing thiosulfate ions contains many impurities. Most of the impurities are elemental sulfur produced by the decomposition of thiosulfate ions, and metal sulfides that have been sulfurized by thiosulfate ions. These generally contain only about 0.5 to 3 mass% iridium.

この程度の品位のイリジウムを精錬する方法としては再溶解後に特許文献3に示されるような溶媒抽出が挙げられるが、酸を大量に消費してコストが上昇する。また、単体硫黄が溶解しないため、イリジウム回収率の低下や単体硫黄の処理コスト増加が懸念される。 One method for refining iridium of this level of quality is to use solvent extraction after remelting, as shown in Patent Document 3, but this consumes a large amount of acid, increasing costs. In addition, because elemental sulfur does not dissolve, there are concerns that this could result in a decrease in the iridium recovery rate and an increase in the cost of processing elemental sulfur.

既存のイリジウム精錬工程に投入することができればよいが、単体硫黄の除去問題があり、これには焙焼法が一般的である。しかしながら、焙焼法は、硫黄由来の亜硫酸ガスの処理が問題になる。さらに単体硫黄は危険物に分類され粉塵爆発の危険性がありその扱いは困難である。 It would be ideal if it could be put into the existing iridium refining process, but there is a problem with removing elemental sulfur, which is generally achieved by the roasting method. However, the roasting method poses the problem of how to deal with sulfurous acid gas derived from sulfur. Furthermore, elemental sulfur is classified as a hazardous material and is difficult to handle due to the risk of dust explosions.

本発明の実施形態はこのような従来の事情を鑑み、イリジウムと、硫黄と、銅、アンチモン、鉛、ヒ素のうち一種以上と、を含む塩酸酸性液からイリジウムを良好に分離して回収する方法を提供する。本発明の実施形態は、特に、銅製錬における電解精製工程で発生する電解澱物を酸化溶解して得られた塩酸酸性液からのイリジウムの分離回収に好適である。 In view of the above-mentioned conventional circumstances, an embodiment of the present invention provides a method for effectively separating and recovering iridium from a hydrochloric acid solution containing iridium, sulfur, and one or more of copper, antimony, lead, and arsenic. The embodiment of the present invention is particularly suitable for separating and recovering iridium from a hydrochloric acid solution obtained by oxidizing and dissolving electrolytic sediment generated in the electrolytic refining process in copper smelting.

上記課題は以下に特定される発明によって解決することができる。
[1]イリジウムと、硫黄と、銅、アンチモン、鉛、ヒ素のうち一種以上と、を含む塩酸酸性液に対して、下記(1)~(3)の処理工程をこの順に行う、イリジウムの回収方法。
(1)前記塩酸酸性液を40℃以上に加温し、チオ硫酸塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を添加してイリジウムを沈殿させて回収する沈殿回収工程、
(2)前記工程(1)で回収した沈殿を、0.5N以上の硫酸酸性もしくは塩酸酸性溶液に投入して金属成分を溶解分離する工程、
(3)前記工程(2)で金属成分を分離した後の沈殿を、亜硫酸類を含むアルカリ液に投入し、20℃以上に加温して硫黄を溶解分離する工程。
[2]前記(1)の工程において、チオ硫酸塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を、チオ硫酸イオン基準で、チオ硫酸ナトリウム5水和物に換算して10g/L以上になるように添加してイリジウムを沈殿させる、前記[1]に記載のイリジウムの回収方法。
[3]前記(1)の工程において、前記塩酸酸性液はルテニウムを含み、前記ルテニウムがイリジウムと同時に沈殿回収される、前記[1]に記載のイリジウムの回収方法。
[4]前記(2)の工程において、前記硫酸酸性もしくは塩酸酸性溶液に鉄(III)イオンがイリジウム含有沈殿物の0.05質量倍以上含まれている、前記[1]に記載のイリジウムの回収方法。
[5]前記(2)の工程において、前記(1)の工程で回収した沈殿を前記硫酸酸性もしくは塩酸酸性溶液に、スラリー濃度が150g/L以下となるように添加する、前記[1]に記載のイリジウムの回収方法。
[6]前記(3)の工程において、前記アルカリ液における亜硫酸類の含有量は、前記(1)の工程で得た沈殿の質量に対し、亜硫酸ナトリウムに換算して1.5質量倍以上相当である、前記[1]に記載のイリジウムの回収方法。
[7]前記(3)の工程において、前記硫黄を溶解分離して得られた液を、チオ硫酸イオンの濃度を調整した後、前記(1)の工程における前記チオ硫酸イオン含有溶液として用いる、前記[1]に記載のイリジウムの回収方法。
The above problems can be solved by the inventions specified below.
[1] A method for recovering iridium, comprising subjecting a hydrochloric acid solution containing iridium, sulfur, and one or more of copper, antimony, lead, and arsenic to the following treatment steps (1) to (3) in this order:
(1) a precipitation recovery step of heating the hydrochloric acid solution to 40° C. or higher and adding a thiosulfate salt or a solution containing thiosulfate ions to precipitate and recover iridium;
(2) A step of introducing the precipitate recovered in the step (1) into an acidic sulfuric acid or hydrochloric acid solution having a concentration of 0.5 N or more to dissolve and separate metal components;
(3) A step of introducing the precipitate obtained after separating the metal components in the step (2) into an alkaline solution containing sulfites and heating the solution to 20° C. or higher to dissolve and separate the sulfur.
[2] The method for recovering iridium according to [1] above, wherein in the step (1), a thiosulfate salt or a solution containing thiosulfate ions is added so that the concentration, calculated as sodium thiosulfate pentahydrate, is 10 g/L or more based on thiosulfate ions, thereby precipitating iridium.
[3] The method for recovering iridium according to [1] above, wherein in the step (1), the hydrochloric acid solution contains ruthenium, and the ruthenium is precipitated and recovered simultaneously with iridium.
[4] The method for recovering iridium according to [1] above, wherein in the step (2), the sulfuric acid or hydrochloric acid solution contains iron (III) ions in an amount of 0.05 times or more by mass of the iridium-containing precipitate.
[5] The method for recovering iridium according to [1] above, wherein in the step (2), the precipitate recovered in the step (1) is added to the sulfuric acid or hydrochloric acid solution so that the slurry concentration is 150 g/L or less.
[6] The method for recovering iridium according to [1] above, wherein in the step (3), the content of sulfites in the alkaline solution is equivalent to 1.5 or more times by mass, in terms of sodium sulfite, of the mass of the precipitate obtained in the step (1).
[7] The method for recovering iridium according to [1] above, wherein in the step (3), a liquid obtained by dissolving and separating the sulfur is used as the thiosulfate ion-containing solution in the step (1) after adjusting a thiosulfate ion concentration.

本発明の実施形態によれば、イリジウムと、硫黄と、銅、アンチモン、鉛、ヒ素のうち一種以上と、を含む塩酸酸性液からイリジウムを良好に分離して回収する方法を提供することができる。 According to an embodiment of the present invention, a method for effectively separating and recovering iridium from a hydrochloric acid solution containing iridium, sulfur, and one or more of copper, antimony, lead, and arsenic can be provided.

本発明の実施形態に係るイリジウムの回収方法の一例を表すフローチャートである。1 is a flowchart showing an example of a method for recovering iridium according to an embodiment of the present invention. 実験例3に係る亜硫酸ナトリウムの添加量と最終残渣質量との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the amount of sodium sulfite added and the final residue mass in Experimental Example 3.

以下、本発明のイリジウムの回収方法の実施形態について説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。 The following describes an embodiment of the method for recovering iridium according to the present invention, but the present invention should not be interpreted as being limited thereto, and various changes, modifications, and improvements may be made based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

<イリジウムの沈殿回収>
本発明の実施形態に係るイリジウムの回収方法は、イリジウムの沈殿回収工程、金属成分の溶解分離工程、及び、硫黄の溶解分離工程を含む。図1は、本発明の実施形態に係るイリジウムの回収方法の一例を表すフローチャートである。図1のフローチャートは一例を示すものであり、本発明の実施形態に係るイリジウムの回収方法はこれに限定されるものではない。
<Iridium Precipitation Recovery>
The method for recovering iridium according to the embodiment of the present invention includes a process for precipitating and recovering iridium, a process for dissolving and separating metal components, and a process for dissolving and separating sulfur. Fig. 1 is a flow chart showing an example of the method for recovering iridium according to the embodiment of the present invention. The flow chart in Fig. 1 shows an example, and the method for recovering iridium according to the embodiment of the present invention is not limited thereto.

本発明の実施形態に係るイリジウムの回収方法において、処理対象となるイリジウムを含む塩酸酸性液は、どのような処理を経て得られたものであってもよいが、特に、銅製錬における電解精製工程で発生する電解澱物を酸化溶解して得られた塩酸酸性液は、本発明の実施形態に係るイリジウムの回収方法における処理対象となるイリジウムを含む塩酸酸性液として好適である。 In the iridium recovery method according to an embodiment of the present invention, the hydrochloric acid solution containing iridium to be treated may be obtained through any process, but in particular, a hydrochloric acid solution obtained by oxidizing and dissolving electrolytic precipitate generated in the electrolytic refining process in copper smelting is suitable as the hydrochloric acid solution containing iridium to be treated in the iridium recovery method according to an embodiment of the present invention.

本発明の実施形態に係るイリジウムの回収方法における処理対象となる塩酸酸性液は、イリジウム(Ir)と、硫黄(S)と、銅(Cu)、アンチモン(Sb)、鉛(Pb)、ヒ素(As)のうち一種以上と、を含む。また、処理対象となる塩酸酸性液は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)等を含んでもよい。これらは、後述のチオ硫酸イオンと反応しないことから、特段の処理が不要である。さらに、処理対象となる塩酸酸性液は、セレン(Se)、ルテニウム(Ru)、テルル(Te)等を含んでもよいが、これらはチオ硫酸イオンで還元されるため、詳しくは後述するが、事前にこれら金属の濃度を下げておくと、処理効率が向上するため好ましい。 The hydrochloric acid solution to be treated in the iridium recovery method according to the embodiment of the present invention contains iridium (Ir), sulfur (S), and one or more of copper (Cu), antimony (Sb), lead (Pb), and arsenic (As). The hydrochloric acid solution to be treated may also contain alkali metals, alkaline earth metals, antimony (Sb), bismuth (Bi), etc. These do not react with the thiosulfate ions described below, so no special treatment is required. Furthermore, the hydrochloric acid solution to be treated may contain selenium (Se), ruthenium (Ru), tellurium (Te), etc., but since these are reduced by the thiosulfate ions, it is preferable to reduce the concentrations of these metals in advance, as described in detail below, in order to improve the treatment efficiency.

また、鉄(Fe)は、2価であればチオ硫酸イオンと反応しないため、処理対象となる塩酸酸性液に含まれていてもよい。一方、3価の鉄(Fe)も処理対象となる塩酸酸性液に含まれていてもよいが、チオ硫酸イオンと反応してしまうため、チオ硫酸イオンを添加する前までに2価に還元しておくことが好ましい。 Furthermore, iron (Fe) may be contained in the hydrochloric acid solution to be treated since it does not react with thiosulfate ions if it is divalent. On the other hand, trivalent iron (Fe) may also be contained in the hydrochloric acid solution to be treated, but since it will react with thiosulfate ions, it is preferable to reduce it to divalent iron before adding thiosulfate ions.

一例として、銅製錬の銅電解精製工程由来の電解澱物からの、イリジウムを含む塩酸酸性液の作製方法を示す。まず、銅製錬の銅電解精製工程由来の電解澱物から硫酸により銅を溶解して除く。次に、濃塩酸と過酸化水素水を添加して溶解し、固液分離してPLS(浸出貴液)を得る。塩化物浴である浸出貴液(PLS)には白金族元素、希少金属元素、カルコゲン元素、ヒ素、アンチモン等が分配する。 As an example, we will show how to make a hydrochloric acid solution containing iridium from electrolytic sediment from the copper electrolytic refining process of copper smelting. First, copper is dissolved and removed from the electrolytic sediment from the copper electrolytic refining process of copper smelting using sulfuric acid. Next, concentrated hydrochloric acid and hydrogen peroxide are added to dissolve the material, and the resulting solution is separated into solid and liquid to obtain the pregnant leach solution (PLS). Platinum group elements, rare metal elements, chalcogen elements, arsenic, antimony, etc. are distributed in the pregnant leach solution (PLS), which is a chloride bath.

浸出貴液(PLS)を一度冷却し、鉛やアンチモンといった卑金属類の塩化物を沈殿分離する。その後に溶媒抽出により金を有機相に分離する。金の抽出剤はジブチルカルビトール(DBC)が広く使用されている。続いて、抽出液に、二酸化硫黄を吹き込むことで、白金やパラジウム等の貴金属とセレン、テルルを還元除去し、固液分離することで、イリジウムを含む塩酸酸性液を作製することができる。 The pregnant leach solution (PLS) is cooled once, and chlorides of base metals such as lead and antimony are precipitated and separated. Gold is then separated into an organic phase by solvent extraction. Dibutyl carbitol (DBC) is widely used as an extractant for gold. Sulfur dioxide is then blown into the extract to reduce and remove precious metals such as platinum and palladium, as well as selenium and tellurium, and a hydrochloric acid solution containing iridium is produced by solid-liquid separation.

このイリジウムを含む塩酸酸性液のイリジウム濃度は10~100mg/L程度であるため、さらに濃縮する必要がある。この濃縮方法としてはチオ硫酸塩による沈殿分離が特許文献4に記述されるように公知である。イリジウムを含む塩酸酸性液は、二酸化硫黄で還元しきれなかった銅、アンチモン、鉛、ヒ素、ルテニウム等も含むことがある。ヒ素と銅はイリジウムを沈殿回収する前に、硫化水素、水硫化ソーダまたは硫化ソーダによる硫化処理によって選択的に沈殿分離することができる。当該硫化処理では、微量に残っていたセレンやテルル等も沈殿することがある。また、ルテニウムはイリジウムの精錬原料に混在することが多く、相互に分離する方法は確立されているため、チオ硫酸塩を添加してイリジウムとルテニウムとを同時回収することができる。特に酸溶解後に臭素酸ナトリウムを用いて蒸留する方法が知られている。 Since the iridium concentration in this iridium-containing hydrochloric acid solution is about 10 to 100 mg/L, it is necessary to further concentrate it. As described in Patent Document 4, precipitation separation using thiosulfate is a known concentration method. The iridium-containing hydrochloric acid solution may also contain copper, antimony, lead, arsenic, ruthenium, etc. that were not completely reduced by sulfur dioxide. Arsenic and copper can be selectively precipitated and separated by sulfurization treatment using hydrogen sulfide, sodium hydrosulfide, or sodium sulfide before precipitating and recovering iridium. In this sulfurization treatment, trace amounts of selenium, tellurium, etc. may also precipitate. In addition, ruthenium is often mixed in the raw material for refining iridium, and a method for separating them from each other has been established, so iridium and ruthenium can be simultaneously recovered by adding thiosulfate. In particular, a method of distillation using sodium bromate after dissolving in acid is known.

(イリジウムの沈殿回収工程)
イリジウムの沈殿回収工程では、塩酸酸性液を40℃以上に加温し、チオ硫酸塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を添加してイリジウムを沈殿させて回収する。塩酸酸性液を40℃以上に加温した状態でチオ硫酸塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を添加することにより、イリジウムの沈殿(イリジウム含有沈殿物とも呼ぶ)が促進される。塩酸酸性液は60℃以上に加温することが好ましく、80℃以上に加温することがより好ましい。添加するチオ硫酸塩としては、チオ硫酸ナトリウムとその水和物、チオ硫酸アンモニウム等が挙げられる。また、添加するチオ硫酸イオン含有溶液としては、亜硫酸ナトリウム液に単体硫黄を溶解して調製した液、水酸化ナトリウム液に単体硫黄を懸濁して二酸化硫黄を吹き込んだ液等が挙げられる。
(Iridium Precipitation Recovery Process)
In the iridium precipitation recovery process, the hydrochloric acid solution is heated to 40° C. or higher, and a thiosulfate or thiosulfate ion-containing solution is added to precipitate and recover iridium. The precipitation of iridium (also called iridium-containing precipitate) is promoted by adding a thiosulfate or thiosulfate ion-containing solution to the hydrochloric acid solution heated to 40° C. or higher. The hydrochloric acid solution is preferably heated to 60° C. or higher, and more preferably heated to 80° C. or higher. Examples of the thiosulfate salt to be added include sodium thiosulfate and its hydrate, and ammonium thiosulfate. Examples of the thiosulfate ion-containing solution to be added include a solution prepared by dissolving elemental sulfur in sodium sulfite solution, a solution in which elemental sulfur is suspended in sodium hydroxide solution and sulfur dioxide is blown in, and the like.

イリジウムの沈殿回収工程において、チオ硫酸塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を、チオ硫酸イオン基準で、チオ硫酸ナトリウム5水和物に換算して10g/L以上になるように添加してイリジウムを沈殿させることが好ましい。このような構成によれば、チオ硫酸イオンによるイリジウムの沈殿を促進させることができる。 In the iridium precipitation recovery process, it is preferable to precipitate iridium by adding thiosulfate or a solution containing thiosulfate ions so that the amount is 10 g/L or more, calculated as sodium thiosulfate pentahydrate, based on thiosulfate ions. This configuration can promote the precipitation of iridium by thiosulfate ions.

(金属成分の溶解分離工程)
金属成分の溶解分離工程では、上述のイリジウムの沈殿回収工程で回収したイリジウム含有沈殿物を、0.5N以上の硫酸酸性もしくは塩酸酸性溶液に投入して金属成分を溶解し、分離する。ここでは、当該イリジウム含有沈殿物は、金属硫化物を含むため、これを酸により分解除去することで、金属成分の溶解分離が可能となる。使用する酸としては、沈殿したイリジウムやルテニウムを再溶解しない程度の酸化力を有する硫酸もしくは塩酸が好ましい。また、上述のイリジウムの沈殿回収工程で回収したイリジウム含有沈殿物はスラリーとなっており、当該スラリーの濃度が150g/L以下となるように硫酸酸性もしくは塩酸酸性溶液に添加すると、より金属成分の溶解分離が促進されるため好ましい。
(Metal component dissolution and separation process)
In the dissolution and separation process of metal components, the iridium-containing precipitate recovered in the above-mentioned iridium precipitation and recovery process is put into a sulfuric acid or hydrochloric acid solution of 0.5N or more to dissolve and separate the metal components. Here, since the iridium-containing precipitate contains metal sulfides, the metal components can be dissolved and separated by decomposing and removing them with an acid. As the acid to be used, sulfuric acid or hydrochloric acid having an oxidizing power that does not re-dissolve the precipitated iridium or ruthenium is preferable. In addition, the iridium-containing precipitate recovered in the above-mentioned iridium precipitation and recovery process is in the form of a slurry, and it is preferable to add the slurry to a sulfuric acid or hydrochloric acid solution so that the concentration of the slurry is 150 g/L or less, since this promotes the dissolution and separation of the metal components.

使用する酸に硫酸を用いると、酸化力が不足する場合がある。そこで、硫酸には鉄(III)イオンを含ませておくと、金属硫化物の溶解が効率的に進行するため好ましい。具体的な量に関しては、硫酸酸性もしくは塩酸酸性溶液に鉄(III)イオンがイリジウム含有沈殿物の0.05質量倍以上含まれていることが好ましい。鉄(III)イオン含有液としては鉄(II)イオン含有液を酸化した液や硫酸第二鉄塩等が好適である。 When sulfuric acid is used as the acid, the oxidizing power may be insufficient. Therefore, it is preferable to add iron (III) ions to the sulfuric acid, since this will allow the dissolution of the metal sulfide to proceed more efficiently. In terms of specific amounts, it is preferable that the sulfuric acid or hydrochloric acid solution contains iron (III) ions in an amount 0.05 times or more by mass of the iridium-containing precipitate. As the iron (III) ion-containing liquid, a liquid obtained by oxidizing an iron (II) ion-containing liquid, ferric sulfate, etc. are suitable.

金属成分の溶解分離工程における酸分解では、特に温度の制限はないが、温度が高い方が、処理時間が短くなるため好ましい。このような観点から、当該酸分解は40℃以上で行うことが好ましく、60℃以上で行うことがより好ましく、80℃以上で行うことがさらにより好ましい。また、酸分解の際に使用する酸の濃度は、高い方が、分解効果が高くなるため好ましい。このような観点から、当該酸濃度は、0.5N以上であるのが好ましく、0.8N以上であるのがより好ましく、1.0N以上であるのがさらにより好ましい。 There are no particular temperature restrictions for the acid decomposition in the metal component dissolution and separation process, but a higher temperature is preferable because it shortens the processing time. From this perspective, the acid decomposition is preferably performed at 40°C or higher, more preferably at 60°C or higher, and even more preferably at 80°C or higher. In addition, the higher the concentration of the acid used in the acid decomposition, the greater the decomposition effect, so it is preferable. From this perspective, the acid concentration is preferably 0.5N or higher, more preferably 0.8N or higher, and even more preferably 1.0N or higher.

金属成分の溶解分離工程において酸分解を行った後は、固液分離によって、金属成分を分離するが、このとき、残渣側にはイリジウム、ルテニウム、単体硫黄等が含まれる。 After acid decomposition in the metal component dissolution and separation process, the metal components are separated by solid-liquid separation, and the residue contains iridium, ruthenium, elemental sulfur, etc.

(硫黄の溶解分離工程)
硫黄の溶解分離工程では、上述の金属成分の溶解分離工程で金属成分を分離した後の沈殿(イリジウム含有沈殿物)を、亜硫酸類を含む、水酸化ナトリウム水溶液やアンモニア水などのアルカリ液に投入し、20℃以上に加温して硫黄(単体硫黄)を溶解して、固液分離によって分離する。このとき、当該単体硫黄は下記化学式(1)に従ってチオ硫酸イオンとして溶解除去すると、固液分離後の残渣であるイリジウム含有沈殿物のイリジウム濃度が高くなる。
(Sulfur dissolution and separation process)
In the sulfur dissolution and separation step, the precipitate (iridium-containing precipitate) remaining after separation of the metal components in the above-mentioned metal component dissolution and separation step is introduced into an alkaline solution such as an aqueous sodium hydroxide solution or aqueous ammonia containing sulfites, and heated to 20° C. or higher to dissolve the sulfur (elementary sulfur), which is then separated by solid-liquid separation. At this time, when the elemental sulfur is dissolved and removed as thiosulfate ions according to the following chemical formula (1), the iridium concentration of the iridium-containing precipitate, which is the residue after solid-liquid separation, becomes high.

この時使用される亜硫酸類は、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、または、二酸化硫黄を吹き込んで吸収させた水等が好ましい。ただし、上記化学式(1)に従って生じるチオ硫酸イオンは、酸性条件では不安的で分解するため、アルカリ性を維持して反応させなければならない。 The sulfite used here is preferably sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, or water into which sulfur dioxide has been blown and absorbed. However, the thiosulfate ion generated according to the above chemical formula (1) is unstable and decomposes under acidic conditions, so the reaction must be carried out while maintaining an alkaline state.

さらに、上述の金属成分の溶解分離後のイリジウム含有沈殿物は、硫化ヒ素を含む場合がある。硫化ヒ素はヒ素が三価であっても五価であっても、酸化力の強い硝酸や過酸化水素では硫黄とヒ素オキソアニオンとに分解するものの、鉱酸に対しては安定である。この理由もあり、亜硫酸類を含む溶液はpH10以上のアルカリ溶液として調製されることが好ましい。 Furthermore, the iridium-containing precipitate after dissolution and separation of the above-mentioned metal components may contain arsenic sulfide. Whether the arsenic is trivalent or pentavalent, arsenic sulfide is decomposed into sulfur and arsenic oxoanions by highly oxidizing nitric acid or hydrogen peroxide, but is stable in mineral acids. For this reason, it is preferable to prepare a solution containing sulfurous acid as an alkaline solution with a pH of 10 or higher.

当該亜硫酸類による処理において、反応液の液温は20~70℃であるのが好ましい。反応液の液温が20℃以上であると、反応速度が向上し、反応液の液温が70℃以下であると、亜硫酸類の分解を抑制することができる。反応液の液温は、30~50℃であるのがより好ましい。 In the treatment with sulfites, the temperature of the reaction solution is preferably 20 to 70°C. If the temperature of the reaction solution is 20°C or higher, the reaction rate increases, and if the temperature of the reaction solution is 70°C or lower, the decomposition of sulfites can be suppressed. The temperature of the reaction solution is more preferably 30 to 50°C.

添加する亜硫酸類の必要量は単体硫黄と、イリジウム含有沈殿物における金属硫化物(非硫酸性硫黄と称する)の含有量に依存する。一例として上述のイリジウム含有沈殿物の37質量%が非硫酸性硫黄である時、アルカリ液における亜硫酸類の含有量は、上述のイリジウムの沈殿回収工程で回収したイリジウム含有沈殿物の質量に対し、亜硫酸ナトリウムに換算して1.5質量倍以上相当であるのが好ましい。当該イリジウム含有沈殿物においては30~40質量%の非硫酸性硫黄が含まれることが予想されるため、これと同程度以上の亜硫酸類を添加することが好ましい。すなわち、イリジウム含有沈殿物の質量に対し、亜硫酸ナトリウムに換算して1.5質量倍以上の亜硫酸類を添加することが好ましく、2質量倍以上の亜硫酸類を添加するのがより好ましい。イリジウム含有沈殿物中の非硫酸性硫黄の含有量が事前に把握できる場合は、この非硫酸性硫黄と等モル以上の亜硫酸イオンが投入されるように、亜硫酸類を添加することが好ましい。 The amount of sulfurous acid required to be added depends on the content of elemental sulfur and metal sulfides (referred to as non-sulfuric sulfur) in the iridium-containing precipitate. For example, when 37% by mass of the iridium-containing precipitate is non-sulfuric sulfur, the content of sulfurous acid in the alkaline solution is preferably 1.5 times or more by mass, calculated as sodium sulfite, relative to the mass of the iridium-containing precipitate recovered in the iridium precipitation recovery process. Since the iridium-containing precipitate is expected to contain 30 to 40% by mass of non-sulfuric sulfur, it is preferable to add sulfurous acid at least to the same extent. In other words, it is preferable to add sulfurous acid at a level equivalent to or more than 1.5 times by mass, calculated as sodium sulfite, relative to the mass of the iridium-containing precipitate, and more preferably to add sulfurous acid at a level equivalent to or more than 2 times by mass. When the content of non-sulfuric sulfur in the iridium-containing precipitate can be known in advance, it is preferable to add sulfurous acid so that the amount of sulfite ions is equal to or more than the amount of non-sulfuric sulfur.

また、当該反応は上記化学式(1)に従うため、非硫酸性硫黄が定量できる場合は非硫酸性硫黄の4質量倍以上の亜硫酸類が必要であり、5質量倍以上の亜硫酸類を添加するのがより好ましい。 In addition, since the reaction follows the above chemical formula (1), if non-sulfuric sulfur can be quantified, sulfites are required in an amount four times or more by mass relative to the non-sulfuric sulfur, and it is more preferable to add five times or more by mass of sulfites.

非硫酸性硫黄の定量方法は特に指定されない。例を示すと、pH1~2の希塩酸で溶出した硫酸中の硫黄分をイリジウム含有沈殿物に含まれる全硫黄分から差し引くことで、非硫酸性硫黄を定量する方法がある。また別の方法としては、イリジウム含有沈殿物に硝酸を添加して金属硫化物を分解し、続いてこれを濾過した後の残渣の質量を測定し、さらに当該残渣を、亜硫酸イオンを含む溶液と接触させて、その減質量から算出する方法が挙げられる。 The method for quantifying non-sulfate sulfur is not specified. For example, there is a method for quantifying non-sulfate sulfur by subtracting the sulfur content in sulfuric acid dissolved with dilute hydrochloric acid of pH 1-2 from the total sulfur content in the iridium-containing precipitate. Another method is to add nitric acid to the iridium-containing precipitate to decompose the metal sulfide, then measure the mass of the residue after filtering, and then contact the residue with a solution containing sulfite ions to calculate the amount of non-sulfate sulfur from the weight loss.

上記化学式(1)に示すように、単体硫黄はチオ硫酸イオンとして溶解する。そのため、硫黄を溶解分離して得られた液を、チオ硫酸イオンの濃度を調整した後、上述のイリジウムの沈殿回収工程におけるチオ硫酸イオン含有溶液として再度使用することもできる。チオ硫酸イオン濃度が不足する場合は、チオ硫酸ナトリウム等のチオ硫酸塩を添加し、pHを調整して再利用することができる。または、この硫黄を溶解分離して得られた液を冷却し、析出するチオ硫酸ナトリウム5水和物を回収して上述のイリジウムの沈殿回収工程で使用してもよい。 As shown in the above chemical formula (1), elemental sulfur dissolves as thiosulfate ions. Therefore, the liquid obtained by dissolving and separating sulfur can be reused as a thiosulfate ion-containing solution in the above-mentioned iridium precipitation and recovery process after adjusting the thiosulfate ion concentration. If the thiosulfate ion concentration is insufficient, it can be reused by adding a thiosulfate salt such as sodium thiosulfate and adjusting the pH. Alternatively, the liquid obtained by dissolving and separating sulfur can be cooled, and the precipitated sodium thiosulfate pentahydrate can be recovered and used in the above-mentioned iridium precipitation and recovery process.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実験例1)
銅製錬の銅電解精製工程由来の電解澱物から硫酸により銅を溶解して除いた。
次に、濃塩酸と60%過酸化水素水を添加して溶解し、固液分離してPLS(浸出貴液)を得た。
次に、PLSを6℃まで冷却して卑金属分を沈殿除去した後、酸濃度を2N以上に調整し、DBC(ジブチルカルビトール)を添加して金を抽出した。
次に、金抽出後のPLSを70℃に加温し、二酸化硫黄を吹き込んで貴金属とセレン、テルルを還元除去し、これを固液分離して、イリジウムを含む塩酸酸性液を得た。
次に、イリジウムを含む塩酸酸性液を80℃に加温し、チオ硫酸ナトリウム5水和物を10g/Lになるよう添加してイリジウム含有沈殿物のスラリーを得た。当該イリジウム含有沈殿物のスラリーの成分を表1に示す。非硫酸性の硫黄(S)の分析はイリジウム含有沈殿物1gを硝酸中で加熱後、未溶解分の質量を測定し、亜硫酸ナトリウム2g/100mLを添加して溶解後の残渣質量の差から算出した。また、表1における「S」の組成(48質量%)は、硫酸性のS(11質量%)と、非硫酸性S(37質量%)との合計量を示す。
(Experimental Example 1)
Copper was dissolved and removed from the electrolytic sediment from the copper electrorefining process of copper smelting using sulfuric acid.
Next, concentrated hydrochloric acid and 60% hydrogen peroxide were added to dissolve the mixture, and the mixture was subjected to solid-liquid separation to obtain PLS (pure leach liquor).
Next, the PLS was cooled to 6° C. to precipitate and remove the base metals, and then the acid concentration was adjusted to 2N or more and DBC (dibutyl carbitol) was added to extract the gold.
Next, the PLS after gold extraction was heated to 70° C., and sulfur dioxide was blown in to reduce and remove the precious metals, selenium, and tellurium. This was then subjected to solid-liquid separation to obtain a hydrochloric acid solution containing iridium.
Next, the hydrochloric acid solution containing iridium was heated to 80°C, and sodium thiosulfate pentahydrate was added to 10 g/L to obtain a slurry of iridium-containing precipitate. The components of the slurry of the iridium-containing precipitate are shown in Table 1. Analysis of non-sulfate sulfur (S) was performed by heating 1 g of the iridium-containing precipitate in nitric acid, measuring the mass of the undissolved portion, and adding 2 g/100 mL of sodium sulfite to calculate the difference in the mass of the residue after dissolution. The composition of "S" in Table 1 (48 mass%) indicates the total amount of sulfate S (11 mass%) and non-sulfate S (37 mass%).

次に、上記イリジウム含有沈殿物のスラリーを2g採取し、表2に示す各種酸性溶解液を200mL注いだ。
次に、鉄(III)イオンの供給源として硫酸第二鉄n水和物(鉄品位20質量%)を2g添加し、60℃に加熱して90分攪拌した。反応後に濾別し希塩酸で25倍に希釈して溶液中の元素濃度をICP-OES(セイコー社製SPS3100)で測定した。残渣は水洗してアルコールリンスし、一晩風乾して質量を測定した。
当該残渣に4gの亜硫酸ナトリウムを添加し、水100mLを注いで60℃で1時間加熱攪拌した。反応後に濾別し、残渣は水洗してアルコールリンスし、一晩風乾して質量を測定した。酸分解後の残渣質量と、亜硫酸ナトリウム処理後の残渣(最終残渣)質量との差は非硫酸性の硫黄(S)分とした。この値が想定(37%)より大きく下がると金属硫化物の分解が不十分であると考えられる。
試薬はすべて和光純薬工業社製の特級グレードを使用した。溶液中の元素濃度の定量は溶液2mLを分取して50mLに規正後、ICP-OESにより濃度を定量した。得られた濃度から、酸浸出率(%)を算出した。評価結果を表2に示す。
Next, 2 g of the slurry of the iridium-containing precipitate was taken, and 200 mL of each of the acidic dissolving solutions shown in Table 2 was poured into the sample.
Next, 2 g of ferric sulfate n-hydrate (iron content 20% by mass) was added as a source of iron (III) ions, and the mixture was heated to 60° C. and stirred for 90 minutes. After the reaction, the mixture was filtered and diluted 25 times with dilute hydrochloric acid, and the element concentration in the solution was measured by ICP-OES (Seiko SPS3100). The residue was washed with water and rinsed with alcohol, air-dried overnight, and the mass was measured.
4 g of sodium sulfite was added to the residue, 100 mL of water was poured, and the mixture was heated and stirred at 60° C. for 1 hour. After the reaction, the residue was filtered, washed with water and rinsed with alcohol, air-dried overnight, and the mass was measured. The difference between the mass of the residue after acid decomposition and the mass of the residue after sodium sulfite treatment (final residue) was taken as the non-sulfated sulfur (S) content. If this value is significantly lower than expected (37%), it is considered that the decomposition of the metal sulfide is insufficient.
All reagents used were of special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. The element concentrations in the solutions were quantified by taking 2 mL of the solution, adjusting the volume to 50 mL, and then quantifying the concentrations using ICP-OES. The acid leaching rate (%) was calculated from the obtained concentrations. The evaluation results are shown in Table 2.

表2の結果から硝酸以外の溶解液ではイリジウムとルテニウムの逸損を抑制しつつ夾雑元素を溶解できたことが分かる。さらには塩酸ならびに硫酸に鉄(III)イオンを添加した系では銅の溶出も効果が高く、硫化第二銅まで溶出できたことが分かる。 The results in Table 2 show that with dissolving solutions other than nitric acid, it was possible to dissolve impurity elements while suppressing the loss of iridium and ruthenium. Furthermore, it can be seen that in systems in which iron (III) ions were added to hydrochloric acid and sulfuric acid, copper dissolution was also highly effective, and even cupric sulfide was able to be dissolved.

また、表2の結果から塩酸、硫酸ともに酸濃度に対する依存性は小さいことが分かる。ただし塩酸は濃度が6Nまで上がると無視できないイリジウムの逸損が見られた。0.6Nの塩酸では硫化第二銅まで溶出できたか疑問であり、イリジウム含有沈殿物を得る前に予め硫化処理により銅を除いておくとこの問題は解決する。 The results in Table 2 also show that there is little dependence on the acid concentration for both hydrochloric acid and sulfuric acid. However, when the hydrochloric acid concentration reached 6N, a significant loss of iridium was observed. It is questionable whether cupric sulfide could be dissolved using 0.6N hydrochloric acid, and this problem can be solved by removing the copper through a sulfurization treatment before obtaining the iridium-containing precipitate.

(実験例2)
実験例1で得られたイリジウム含有沈殿物のスラリーを2g量り取り、6.9Nの硫酸を200mL注ぎ、鉄(III)イオンの供給源として硫酸第二鉄n水和物(鉄品位20質量%)をそれぞれ0.5g~6g添加した。
次に、実験例1と同様の温度と時間で酸分解を行い、固液分離した。実験例1と同様に、分離後の溶液中の元素濃度の定量を行い、各元素の酸浸出率を算出した。実験条件及び評価結果を表3に示す。
(Experimental Example 2)
2 g of the iridium-containing precipitate slurry obtained in Experimental Example 1 was weighed out, 200 mL of 6.9 N sulfuric acid was poured into it, and 0.5 g to 6 g of ferric sulfate n-hydrate (iron content: 20% by mass) was added as a source of iron (III) ions.
Next, acid decomposition was performed at the same temperature and time as in Experimental Example 1, and solid-liquid separation was performed. The element concentrations in the solution after separation were quantified, and the acid leaching rate of each element was calculated, as in Experimental Example 1. The experimental conditions and evaluation results are shown in Table 3.

表3の結果から、イリジウム含有沈殿物に対して硫酸鉄(III)n水和物(鉄品位20質量%)を0.25質量倍以上、すなわち原料2gに対して硫酸鉄(III)n水和物を0.5g以上添加すれば、銅、ヒ素、テルルといった夾雑物の過半数が溶解除去されることが分かる。この量は鉄(III)イオンとしては原料沈殿の0.05質量倍となる。 The results in Table 3 show that adding 0.25 times or more by mass of iron (III) sulfate n-hydrate (iron content 20% by mass) to the iridium-containing precipitate, i.e., adding 0.5 g or more of iron (III) sulfate n-hydrate to 2 g of raw material, dissolves and removes the majority of impurities such as copper, arsenic, and tellurium. This amount, in terms of iron (III) ions, is 0.05 times the mass of the raw material precipitate.

さらに好ましくは、硫酸鉄(III)n水和物を2gより多く添加すれば最終残渣の量も大きく減少する。硫化銅は比較的鉄(III)イオンによる酸化を受けやすいが、ほかの硫化物、例えば硫化鉛等まで酸化分解するには、原料2gに対して硫酸鉄(III)n水和物が2gより多く必要になることを表している。 More preferably, the amount of final residue is also greatly reduced by adding more than 2 g of iron (III) sulfate n-hydrate. This shows that although copper sulfide is relatively susceptible to oxidation by iron (III) ions, in order to oxidize and decompose other sulfides, such as lead sulfide, more than 2 g of iron (III) sulfate n-hydrate is required for every 2 g of raw material.

イリジウム含有沈殿物の非硫酸性硫黄の含有率は37質量%であり、鉄(III)イオンは金属硫化物に作用する。イリジウム含有沈殿物中の単体硫黄はロットによって変化するが、大まかな目安として、表3の0.5g添加条件の硫酸鉄(III)n水和物(鉄品位20質量%)である非硫酸性硫黄の0.6質量倍以上、鉄(III)イオンとしては非硫酸性硫黄の0.13質量倍以上添加すればよいことが分かる。 The non-sulfate sulfur content of the iridium-containing precipitate is 37% by mass, and iron (III) ions act on metal sulfides. The elemental sulfur in the iridium-containing precipitate varies depending on the lot, but as a rough guide, it is found that it is sufficient to add at least 0.6 times the mass of the non-sulfate sulfur, which is iron (III) sulfate n-hydrate (iron content 20% by mass) under the 0.5 g addition condition in Table 3, and at least 0.13 times the mass of the non-sulfate sulfur as iron (III) ions.

(実験例3)
実験例1で得られたイリジウム含有沈殿物のスラリーを2g量り取り、3.2Nの硫酸を200mL注ぎ、鉄(III)イオンの供給源として硫酸第二鉄n水和物(鉄品位20質量%)を2g添加し、60℃に加熱して90分攪拌した。反応後の溶液のORP(酸化還元電極電位、参照電極Ag/AgCl)は530±5mVであった。反応は実験例1と同じ酸分解操作を行った。得られた残渣の質量は2gの原料に対して0.83gであった。
次に、亜硫酸ナトリウムを1~5g添加し、100mLの水を加えて50℃で1時間加温した。
次に、実験例1と同じ操作で単体硫黄を溶解分離した。亜硫酸ナトリウムの添加量と最終残渣質量との関係を示すグラフを図2に示す。図2のグラフによれば、亜硫酸ナトリウムの添加量が増えるにつれて残渣の量が減り、一旦3gで直線性が低下する。よって単体硫黄のみを除去するのであれば、原料のイリジウム含有沈殿物に対して1.5倍質量以上の亜硫酸ナトリウムを添加すればよい。
(Experimental Example 3)
2 g of the iridium-containing precipitate slurry obtained in Experimental Example 1 was weighed out, 200 mL of 3.2 N sulfuric acid was poured into it, 2 g of ferric sulfate n-hydrate (iron content 20 mass%) was added as a source of iron (III) ions, and the mixture was heated to 60° C. and stirred for 90 minutes. The ORP (oxidation-reduction electrode potential, reference electrode Ag/AgCl) of the solution after the reaction was 530±5 mV. The reaction was carried out by the same acid decomposition procedure as in Experimental Example 1. The mass of the obtained residue was 0.83 g for 2 g of raw material.
Next, 1 to 5 g of sodium sulfite was added, 100 mL of water was added, and the mixture was heated at 50° C. for 1 hour.
Next, elemental sulfur was dissolved and separated by the same operation as in Experimental Example 1. A graph showing the relationship between the amount of sodium sulfite added and the final residue mass is shown in Figure 2. According to the graph in Figure 2, as the amount of sodium sulfite added increases, the amount of residue decreases, and once the amount reaches 3 g, the linearity decreases. Therefore, if only elemental sulfur is to be removed, it is sufficient to add sodium sulfite in an amount 1.5 times or more by mass relative to the raw material iridium-containing precipitate.

さらに亜硫酸ナトリウムを添加しても何ら問題はなく、その場合は上記化学式(1)で示した反応の逆反応が抑制されて、残渣の量は漸減する。 Adding sodium sulfite also causes no problems, as the reverse reaction of the reaction shown in chemical formula (1) above is suppressed, and the amount of residue gradually decreases.

(実験例4)
硫酸分解-亜硫酸処理として、実験例1で得られたイリジウム含有沈殿物のスラリーを5g~30g量り取り、3.2Nの硫酸を200mL注ぎ、4gの硫酸第二鉄n水和物(鉄品位20質量%)を添加した。60℃に加熱して90分攪拌した。次に、得られた残渣の質量を測定し、亜硫酸ナトリウムを原料であるイリジウム含有沈殿物の2質量倍添加して100mLの水を加え、50℃で1時間加温した。さらに、一つの条件では、硫酸第二鉄n水和物(鉄品位20質量%)を8g添加して試験した。
また、塩酸分解-亜硫酸処理として、実験例1で得られたイリジウム含有沈殿物のスラリーを5g~30g量り取り、2.8Nの塩酸を200mL注ぎ、60℃に加熱して90分攪拌した。次に、得られた残渣の質量を測定し、亜硫酸ナトリウムを原料であるイリジウム含有沈殿物の2質量倍添加して100mLの水を加え、50℃で1時間加温した。さらに、一つの条件では硫酸第二鉄n水和物(鉄品位20質量%)を4g添加して試験した。
次に、実験例1と同じ操作で単体硫黄を溶解分離した。硫酸分解-亜硫酸処理の実験条件及び評価結果を表4に示す。塩酸分解-亜硫酸処理の実験条件及び評価結果を表5に示す。
なお、表4において、イリジウム含有沈殿物のスラリー25g/Lの残渣は回収量が少な過ぎたため定量分析不能であった。
(Experimental Example 4)
As the sulfuric acid decomposition-sulfurous acid treatment, 5 g to 30 g of the slurry of the iridium-containing precipitate obtained in Experimental Example 1 was weighed out, 200 mL of 3.2 N sulfuric acid was poured, and 4 g of ferric sulfate n-hydrate (iron content 20 mass%) was added. The mixture was heated to 60°C and stirred for 90 minutes. Next, the mass of the obtained residue was measured, and sodium sulfite was added in an amount twice the mass of the iridium-containing precipitate as the raw material, and 100 mL of water was added, followed by heating at 50°C for 1 hour. Furthermore, in one condition, a test was performed by adding 8 g of ferric sulfate n-hydrate (iron content 20 mass%).
In addition, as a hydrochloric acid decomposition-sulfurous acid treatment, 5 g to 30 g of the slurry of the iridium-containing precipitate obtained in Experimental Example 1 was weighed out, 200 mL of 2.8 N hydrochloric acid was poured into it, and the mixture was heated to 60° C. and stirred for 90 minutes. Next, the mass of the obtained residue was measured, and sodium sulfite was added in an amount twice the mass of the iridium-containing precipitate as the raw material, and 100 mL of water was added, followed by heating at 50° C. for 1 hour. Furthermore, in one condition, a test was performed by adding 4 g of ferric sulfate n-hydrate (iron content 20 mass%).
Next, elemental sulfur was dissolved and separated in the same manner as in Experimental Example 1. The experimental conditions and evaluation results of the sulfuric acid decomposition-sulfurous acid treatment are shown in Table 4. The experimental conditions and evaluation results of the hydrochloric acid decomposition-sulfurous acid treatment are shown in Table 5.
In Table 4, the amount of the residue from the 25 g/L slurry of iridium-containing precipitate was too small to be quantitatively analyzed.

表4及び表5によれば、イリジウム含有沈殿物のスラリー濃度は、銅と硫黄の浸出率に大きく影響することが分かる。イリジウム含有沈殿物のスラリー濃度が150g/L以下であれば銅と硫黄は半分以上の浸出が期待できる。もちろん、酸分解を一度に限定する必要はなく、スラリー濃度を高くして複数回酸で処理することも可能である。 Tables 4 and 5 show that the slurry concentration of the iridium-containing precipitate has a significant effect on the leaching rate of copper and sulfur. If the slurry concentration of the iridium-containing precipitate is 150 g/L or less, more than half of the copper and sulfur can be expected to be leached out. Of course, it is not necessary to limit the acid decomposition to one time, and it is also possible to increase the slurry concentration and treat with acid multiple times.

イリジウム含有沈殿物のスラリー濃度が高い場合でも塩酸の浸出より硫酸の浸出がイリジウムとルテニウムの逸損が少ないことが分かる。しかしながら、硫黄の浸出率が低いため、硫黄含有率が高い場合は塩酸で浸出してもよい。 It can be seen that even when the slurry concentration of the iridium-containing precipitate is high, leaching with sulfuric acid results in less loss of iridium and ruthenium than leaching with hydrochloric acid. However, since the leaching rate of sulfur is low, leaching with hydrochloric acid may be used when the sulfur content is high.

Claims (7)

イリジウムと、硫黄と、銅、アンチモン、鉛、ヒ素のうち一種以上と、を含む塩酸酸性液に対して、下記(1)~(3)の処理工程をこの順に行う、イリジウムの回収方法。
(1)前記塩酸酸性液を40℃以上に加温し、チオ硫酸塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を添加してイリジウムを沈殿させて回収する沈殿回収工程、
(2)前記工程(1)で回収した沈殿を、0.5N以上の硫酸酸性もしくは塩酸酸性溶液に投入して金属成分を溶解分離する工程、
(3)前記工程(2)で金属成分を分離した後の沈殿を、亜硫酸類を含むアルカリ液に投入し、20℃以上に加温して硫黄を溶解分離する工程。
A method for recovering iridium, comprising subjecting a hydrochloric acid solution containing iridium, sulfur, and one or more of copper, antimony, lead, and arsenic to the following treatment steps (1) to (3) in this order:
(1) a precipitation recovery step of heating the hydrochloric acid solution to 40° C. or higher and adding a thiosulfate salt or a solution containing thiosulfate ions to precipitate and recover iridium;
(2) A step of introducing the precipitate recovered in the step (1) into an acidic sulfuric acid or hydrochloric acid solution having a concentration of 0.5 N or more to dissolve and separate metal components;
(3) A step of introducing the precipitate obtained after separating the metal components in the step (2) into an alkaline solution containing sulfites and heating the solution to 20° C. or higher to dissolve and separate the sulfur.
前記(1)の工程において、チオ硫酸塩もしくはチオ硫酸イオン含有溶液を、チオ硫酸イオン基準で、チオ硫酸ナトリウム5水和物に換算して10g/L以上になるように添加してイリジウムを沈殿させる、請求項1に記載のイリジウムの回収方法。 The method for recovering iridium according to claim 1, wherein in step (1), thiosulfate or a solution containing thiosulfate ions is added so that the amount of thiosulfate ions is 10 g/L or more calculated as sodium thiosulfate pentahydrate, to precipitate iridium. 前記(1)の工程において、前記塩酸酸性液はルテニウムを含み、前記ルテニウムがイリジウムと同時に沈殿回収される、請求項1に記載のイリジウムの回収方法。 The method for recovering iridium according to claim 1, wherein in step (1), the hydrochloric acid solution contains ruthenium, and the ruthenium is precipitated and recovered simultaneously with iridium. 前記(2)の工程において、前記硫酸酸性もしくは塩酸酸性溶液に鉄(III)イオンがイリジウム含有沈殿物の0.05質量倍以上含まれている、請求項1に記載のイリジウムの回収方法。 The method for recovering iridium according to claim 1, wherein in step (2), the sulfuric acid or hydrochloric acid solution contains iron (III) ions in an amount 0.05 times or more by mass of the iridium-containing precipitate. 前記(2)の工程において、前記(1)の工程で回収した沈殿を前記硫酸酸性もしくは塩酸酸性溶液に、スラリー濃度が150g/L以下となるように添加する、請求項1に記載のイリジウムの回収方法。 The method for recovering iridium according to claim 1, wherein in step (2), the precipitate recovered in step (1) is added to the sulfuric acid or hydrochloric acid solution so that the slurry concentration is 150 g/L or less. 前記(3)の工程において、前記アルカリ液における亜硫酸類の含有量は、前記(1)の工程で得た沈殿の質量に対し、亜硫酸ナトリウムに換算して1.5質量倍以上相当である、請求項1に記載のイリジウムの回収方法。 The method for recovering iridium according to claim 1, wherein in the step (3), the content of sulfites in the alkaline solution is equivalent to 1.5 times or more by mass, calculated as sodium sulfite, relative to the mass of the precipitate obtained in the step (1). 前記(3)の工程において、前記硫黄を溶解分離して得られた液を、チオ硫酸イオンの濃度を調整した後、前記(1)の工程における前記チオ硫酸イオン含有溶液として用いる、請求項1に記載のイリジウムの回収方法。 The method for recovering iridium according to claim 1, wherein the liquid obtained by dissolving and separating the sulfur in the step (3) is used as the thiosulfate ion-containing solution in the step (1) after adjusting the concentration of the thiosulfate ions.
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