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JP6060877B2 - Method for producing rhenium-containing solution - Google Patents

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JP6060877B2 JP2013234821A JP2013234821A JP6060877B2 JP 6060877 B2 JP6060877 B2 JP 6060877B2 JP 2013234821 A JP2013234821 A JP 2013234821A JP 2013234821 A JP2013234821 A JP 2013234821A JP 6060877 B2 JP6060877 B2 JP 6060877B2
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Description

本発明は、銅鉱やモリブデン鉱などを原料とする金属製錬の排ガス洗浄工程から排出される洗浄排液を処理して実質的にレニウムのみを含有するレニウム含有溶液を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a rhenium-containing solution containing only rhenium by treating a cleaning effluent discharged from an exhaust gas cleaning process of metal smelting using copper ore or molybdenum ore as a raw material.

レニウムは特殊合金の添加元素や触媒などに利用される希少金属であり、天然には主としてモリブデンの原料となる輝水鉛鉱(Molybdenite、MoS)の中に含まれている。モリブデンの製錬工程では、モリブデンを可溶性化するために輝水鉛鉱の酸化焙焼が行われる。この際、輝水鉛鉱に含まれるレニウムは、揮発性酸化物Reとして輝水鉛鉱から分離され、スクラバー等の洗浄工程で回収された後、精製される。 Rhenium is a rare metal used as an additive element and catalyst for special alloys, and is naturally contained in molybdenite (MoS 2 ), which is a raw material of molybdenum. In the smelting process of molybdenum, oxidation roasting of molybdenite is performed to solubilize molybdenum. At this time, rhenium contained in the molybdenite is separated from the molybdenite as a volatile oxide Re 2 O 7 , recovered in a scrubber or other cleaning process, and then purified.

輝水鉛鉱は例えば黄銅鉱(Chalcopyrite、CuFeS)などの銅鉱物と共存することが知られているが、これら輝水鉛鉱と黄銅鉱とは浮遊選鉱などの一般的な方法では分離するのは困難である。そのため、浮遊選鉱の後段に位置する溶鉱炉などの炉を用いて乾式製錬により黄銅鉱から銅を得る工程では、輝水鉛鉱も同時に炉に装入されてしまう。その結果、炉から排出される主に亜硫酸ガスからなる排ガスには揮発したレニウムが混入する。 It is known that pyroxenite coexists with copper minerals such as chalcopyrite (CuFeS 2 ). Have difficulty. Therefore, in the process of obtaining copper from chalcopyrite by dry smelting using a furnace such as a blast furnace located in the subsequent stage of flotation, pyroxenite is also charged into the furnace at the same time. As a result, volatilized rhenium is mixed in the exhaust gas mainly composed of sulfurous acid gas discharged from the furnace.

硫酸製造工程に原料ガスとして送られるこの排ガスには、上記レニウムのほか、銅鉱石に含まれるヒ素や、揮発または飛散した銅、亜鉛、カドミウムなどが固体状または液体状の微粒子(フュームとも称される)の形で浮遊している。これら不純物を除去するため、排ガスは硫酸製造工程の前処理としてスクラバー等による洗浄処理が施されている。排ガスに含まれるレニウムもこの洗浄処理で分離されるため、上記した多くの種類の元素を含んだ洗浄排水からレニウムだけを効率よく回収するのは困難であった。   In addition to the above rhenium, arsenic contained in copper ore, volatilized or scattered copper, zinc, cadmium, and the like are solid or liquid fine particles (also called fumes). Floating). In order to remove these impurities, the exhaust gas is washed with a scrubber or the like as a pretreatment in the sulfuric acid production process. Since rhenium contained in the exhaust gas is also separated by this washing treatment, it has been difficult to efficiently recover only rhenium from the washing wastewater containing many kinds of elements described above.

そこで、複数の元素が共存する溶液からレニウムのみを選択して分離する方法として、陰イオン交換樹脂を用いた分離方法が提案されている。例えば特許文献1には、非鉄金属の製錬工程で発生する亜硫酸ガスの洗浄工程から排出される洗浄排液に対して、硫酸濃度を70g/L以上に保持した状態で硫化水素ガスを吹き込むか又は可溶性の硫化物を添加し、酸化還元電位120〜150mV(対銀−塩化銀電極)の条件下でレニウムを含む硫化物を沈澱させ、得られた硫化物の沈澱物を酸性水溶液中で硫酸銅と混合することによりレニウムを含む水溶液とし、このレニウムを含む水溶液を第4級アンモニウム塩陰イオン交換物質に接触させてレニウムを選択的に吸着して回収する非鉄金属製錬工程からのレニウムの回収方法が開示されている。   Therefore, as a method for selecting and separating only rhenium from a solution in which a plurality of elements coexist, a separation method using an anion exchange resin has been proposed. For example, in Patent Document 1, hydrogen sulfide gas is blown in a state in which the sulfuric acid concentration is maintained at 70 g / L or more with respect to the cleaning effluent discharged from the cleaning process of the sulfurous acid gas generated in the smelting process of nonferrous metal. Alternatively, a soluble sulfide is added, a sulfide containing rhenium is precipitated under the condition of an oxidation-reduction potential of 120 to 150 mV (vs. silver-silver chloride electrode), and the resulting sulfide precipitate is sulfuric acid in an acidic aqueous solution. Mixing with copper to form an aqueous solution containing rhenium, bringing the aqueous solution containing rhenium into contact with a quaternary ammonium salt anion exchange material to selectively adsorb and recover rhenium. A recovery method is disclosed.

また、陰イオン交換樹脂を使わない分離方法としては、特許文献2にヒ素が共存する過レニウム酸溶液に対して鉄イオンを添加した後、酸化剤として空気を液中に吹き込んでヒ素を3価から5価のイオンに酸化し、pH9〜10でアルカリ中和を行ってヒ素を澱物中に除去する方法が開示されている。   In addition, as a separation method that does not use an anion exchange resin, in Patent Document 2, iron ions are added to a perrhenic acid solution in which arsenic coexists, and then air is blown into the liquid as an oxidizing agent to trivalent arsenic. Is disclosed in which arsenic is removed from starch by oxidation to pentavalent ions and alkali neutralization at pH 9-10.

特開平7−286221号公報JP 7-286221 A 国際公開第2013/129130号パンフレットInternational Publication No. 2013/129130 Pamphlet

しかしながら、特許文献1の方法は、陰イオン交換樹脂に吸着したレニウムを溶離させる際にチオシアン酸アンモニウム水溶液を用いるため、このチオシアン酸アンモニウムが分解すると有毒なシアン化物イオンが生成するという問題を有していた。また、チオシアン酸アンモニウムが分解した化合物を含む排水は、化学的酸素要求量(COD)や窒素濃度が高くなるため、環境負荷が大きく、排水処理コストが高くなるという問題も有していた。   However, since the method of Patent Document 1 uses an aqueous ammonium thiocyanate solution to elute rhenium adsorbed on the anion exchange resin, it has a problem that toxic cyanide ions are generated when the ammonium thiocyanate is decomposed. It was. In addition, wastewater containing a compound in which ammonium thiocyanate is decomposed has a problem in that the chemical oxygen demand (COD) and nitrogen concentration are high, so that the environmental load is large and wastewater treatment costs are high.

さらに、陰イオン交換樹脂を用いるプロセスは、例えばモリブデンの製錬工程やレニウムを含有する廃触媒をリサイクルする場合など、原料中のレニウム品位が比較的高く、且つ安定して含まれている場合は特に問題なく適用することができるが、レニウムの濃度が変動する場合は問題になることが多かった。例えば、銅製錬の副産物として産出されるレニウムを回収する場合などでは、原料となる銅鉱石中のレニウム品位が最大で10倍も変動することがある。   Furthermore, the process using an anion exchange resin, for example, when refining a molybdenum smelting step or a waste catalyst containing rhenium, when the rhenium quality in the raw material is relatively high and stably contained. Although it can be applied without any problem, it often becomes a problem when the concentration of rhenium varies. For example, when recovering rhenium produced as a by-product of copper smelting, the rhenium quality in the raw copper ore may vary by up to 10 times.

この変動に伴い、陰イオン交換樹脂を用いるプロセスに供給する水溶液中のレニウム濃度も大きく変動する。陰イオン交換樹脂を用いたプロセスでは、分離するレニウムを含んだ液を陰イオン交換樹脂に接触させる接触工程に最も時間を要する。従って、液中のレニウム濃度が最も高い時の条件に基づいてかかる最も時間を要する接触工程の設計を行うと設備が大規模になり、コスト高になることが問題になっていた。   Along with this variation, the rhenium concentration in the aqueous solution supplied to the process using the anion exchange resin also varies greatly. In the process using an anion exchange resin, the contact step of bringing the liquid containing rhenium to be separated into contact with the anion exchange resin takes the longest time. Therefore, when the contact process requiring the longest time is designed based on the conditions when the rhenium concentration in the liquid is the highest, the equipment becomes large and the cost is high.

また、特許文献2の方法は酸化剤として空気を液中に吹き込んでヒ素を酸化させるものであるため、酸化に10時間以上を要していた。このため、大量の溶液を処理するためには大規模な設備が必要となり、この場合もコスト高になることが問題になっていた。本発明は上記した従来の問題に鑑みてなされたものであり、大規模な設備を必要とすることなく短時間でヒ素などの不純物元素を含んだ水溶液から該不純物元素を分離し、レニウム硫化工程の原料となるレニウム含有溶液を製造する方法を提供することを目的とする。   Moreover, since the method of patent document 2 oxidizes arsenic by blowing air in a liquid as an oxidizing agent, it required 10 hours or more for oxidation. For this reason, in order to process a large amount of solution, a large-scale facility is required, and in this case as well, the cost is problematic. The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and separates an impurity element from an aqueous solution containing an impurity element such as arsenic in a short time without requiring a large-scale facility, and a rhenium sulfide process. It aims at providing the method of manufacturing the rhenium containing solution used as the raw material of this.

上記の目的を達成するため、本発明のレニウム含有溶液の製造方法は、ヒ素および過レニウム酸を少なくとも含有する溶液中のヒ素イオンに対する2価金属イオンのモル比が3よりも大きくなるように該溶液に該2価金属イオンの供給源物質を添加する第1工程と、前記第1工程で得た溶液にアルカリ剤を添加してpHを7.0以上9.0未満とする第2工程と、前記第2工程で得た溶液に液体または固体の酸化剤を添加して酸化還元電位を−100mV以上+100mV以下に調整する第3工程とを有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the method for producing a rhenium-containing solution of the present invention is such that the molar ratio of divalent metal ions to arsenic ions in a solution containing at least arsenic and perrhenic acid is greater than 3. A first step of adding the source material of the divalent metal ion to the solution; a second step of adding an alkali agent to the solution obtained in the first step to adjust the pH to 7.0 or more and less than 9.0; And a third step of adjusting the oxidation-reduction potential to -100 mV or higher and +100 mV or lower by adding a liquid or solid oxidizing agent to the solution obtained in the second step.

上記本発明のレニウム含有溶液の製造方法においては、2価金属イオンの供給源物質の添加が、硫酸第1鉄および塩化第一鉄のうちの少なくとも一方の添加であるのが好ましい。また、アルカリ剤は、水酸化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムのうちの少なくとも一方であるのが好ましい。更に、酸化剤は、過マンガン酸カリウム水溶液、過酸化水素水、および活性炭のうちの少なくともいずれかであるのが好ましい。   In the method for producing a rhenium-containing solution of the present invention, it is preferable that the addition of the divalent metal ion source material is addition of at least one of ferrous sulfate and ferrous chloride. The alkaline agent is preferably at least one of sodium hydroxide and sodium carbonate. Furthermore, the oxidizing agent is preferably at least one of an aqueous potassium permanganate solution, a hydrogen peroxide solution, and activated carbon.

本発明によれば、大規模な設備を必要とすることなく短時間でヒ素などの不純物元素を含んだ水溶液から該不純物元素を分離し、レニウム流化工程の原料となるレニウム含有溶液を製造する方法を提供することができる。   According to the present invention, an impurity element is separated from an aqueous solution containing an impurity element such as arsenic in a short time without requiring a large-scale facility, and a rhenium-containing solution that is a raw material for the rhenium flow process is produced. A method can be provided.

本発明の一具体例のレニウム含有溶液の製造方法およびこの方法で得られたレニウム含有溶液からレニウムを回収する方法を示す概略のブロックフロー図である。It is a general block flow figure showing the manufacturing method of the rhenium content solution of one example of the present invention, and the method of collect | recovering rhenium from the rhenium content solution obtained by this method.

以下、本発明のレニウム含有溶液の製造方法の一具体例について説明する。この本発明の一具体例のレニウム含有溶液の製造方法は、非鉄金属の製錬工程で発生する排ガスの洗浄工程から排出される洗浄排液を対象としている。この洗浄排液には、ヒ素および過レニウム酸を少なくとも含有している。先ず第1工程として、この洗浄排液中のAsイオンに対する2価金属イオンのモル比が3よりも大きくなるように該洗浄排液に2価金属イオン供給源物質を添加する。これにより、洗浄排液中のヒ素から難溶性の化合物を生成することができる。   Hereinafter, a specific example of the method for producing a rhenium-containing solution of the present invention will be described. The method for producing a rhenium-containing solution according to an embodiment of the present invention is intended for cleaning waste liquid discharged from a cleaning process of exhaust gas generated in a non-ferrous metal smelting process. This washing drainage contains at least arsenic and perrhenic acid. First, as a first step, a divalent metal ion source material is added to the cleaning effluent so that the molar ratio of divalent metal ions to As ions in the cleaning effluent is greater than 3. Thereby, a hardly soluble compound can be produced | generated from the arsenic in washing | cleaning drainage liquid.

このように洗浄排液中のAsイオンに対する2価金属イオンのモル比を3よりも大きくする理由は、ヒ素を含んだ難溶性化合物を短時間で生成させるためである。すなわち、ヒ素は金属イオンの比率によって生成する塩の形態が異なり、ヒ素1molに対して鉄などの2価金属イオンが0.5mol以下で存在するとヒ酸二水素塩M(HAsO(M:2価金属)のみが生成し、0.5molを超え、1.0mol未満ではヒ酸二水素塩とヒ酸一水素塩MHAsOとが生成し、1.0molではヒ酸一水素塩のみが生成し、1.0molを超え、1.5mol未満ではヒ酸一水素塩とヒ酸塩M(AsOとが生成し、1.5mol以上ではヒ酸塩のみが生成する。 The reason why the molar ratio of the divalent metal ion to the As ion in the washing effluent is larger than 3 is to produce a hardly soluble compound containing arsenic in a short time. That is, arsenic forms different salt forms depending on the ratio of metal ions, and divalent arsenate M (H 2 AsO 4 ) 2 when divalent metal ions such as iron are present in an amount of 0.5 mol or less relative to 1 mol of arsenic. (M: divalent metal) only is produced, and when it exceeds 0.5 mol and less than 1.0 mol, dihydrogen arsenate and monohydrogen arsenate MHAsO 4 are produced, and at 1.0 mol, monohydrogen arsenate. Only when it exceeds 1.0 mol and less than 1.5 mol, monohydrogen arsenate and arsenate M 3 (AsO 4 ) 2 are generated, and when it is 1.5 mol or more, only arsenate is generated.

これらの化合物のうち、ヒ酸一水素塩およびヒ酸塩のみが水に溶解しにくい塩であるため、これら難溶性化合物のみを生成させたい場合は液中のヒ素イオンに対する2価金属イオンのモル比を1以上にすることが必要になる。さらに、これら難溶性のヒ酸一水素塩とヒ酸塩を短時間で得るためには、このヒ素イオンに対する2価金属イオンのモル比を3より大きくする必要がある。   Of these compounds, only monohydrogen arsenate and arsenate are salts that are difficult to dissolve in water. Therefore, when only these poorly soluble compounds are to be produced, the moles of divalent metal ions relative to arsenic ions in the liquid The ratio needs to be 1 or more. Furthermore, in order to obtain these hardly soluble monohydrogen arsenate and arsenate in a short time, the molar ratio of the divalent metal ion to the arsenic ion needs to be larger than 3.

この2価金属イオンは2価鉄イオンであることが好ましい。この場合は、2価鉄イオンの供給源物質を上記したモル比となるように洗浄排液に添加することになる。この2価鉄イオン供給源物質は、難溶性でない鉄の化合物であることが好ましく、具体的には比較的溶解度が高い硫酸第1鉄および塩化第一鉄のうちの少なくとも一方を使用することが好ましい。   The divalent metal ion is preferably a divalent iron ion. In this case, the source material of the divalent iron ions is added to the cleaning waste liquid so as to have the above molar ratio. The divalent iron ion source material is preferably an iron compound that is not sparingly soluble. Specifically, at least one of ferrous sulfate and ferrous chloride having relatively high solubility may be used. preferable.

次に、第2工程として、上記第1工程で得られた難溶性の化合物を含む溶液にアルカリ剤を添加してpHを7.0以上9.0未満とする。これにより、ヒ酸一水素塩およびヒ酸塩をより多く生成させることができ、更に既に生成している難溶性化合物の再溶解を抑えて該難溶性化合物の生成を安定させることができる。このpHが7.0未満では難溶性化合物であるヒ酸一水素塩やヒ酸塩の生成が不十分となる。一方、このpHが9.0以上の場合、ヒ酸一水素塩およびFe以外でのヒ酸塩では再溶解が顕著になり、液中のAs濃度が上昇する。   Next, as a second step, an alkaline agent is added to the solution containing the poorly soluble compound obtained in the first step to adjust the pH to 7.0 or more and less than 9.0. Thereby, more hydrogen arsenate and arsenate can be produced | generated, and also the production | generation of this poorly soluble compound can be stabilized by suppressing re-dissolution of the already poorly soluble compound. When this pH is less than 7.0, the formation of monohydrogen arsenate and arsenate which are hardly soluble compounds becomes insufficient. On the other hand, when this pH is 9.0 or more, re-dissolution becomes remarkable in arsenates other than monohydrogen arsenate and Fe, and the As concentration in the liquid increases.

なお、一般的に水酸化物を生成することで重金属を液中から除去する場合、カドミウムではpH9〜10、亜鉛ではpH10〜12とする。しかしながら、カドミウムや亜鉛は鉄との共沈あるいはヒ酸塩による沈殿によっても除去されるので、上述した一般的な水酸化物の生成の際のpHよりも低いpHであるpH7.0以上9.0未満であってもカドミウムや亜鉛を十分に除去することができる。   In general, when heavy metals are removed from the liquid by producing hydroxide, the pH is 9 to 10 for cadmium and 10 to 12 for zinc. However, since cadmium and zinc are also removed by coprecipitation with iron or precipitation with arsenate, the pH is 7.0 or higher, which is lower than the pH at the time of formation of the above-mentioned general hydroxides. Even if it is less than 0, cadmium and zinc can be sufficiently removed.

この第2工程で添加するアルカリ剤は、上記水溶液に対して難溶性でないものであることが好ましく、具体的には比較的溶解度の高い水酸化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムのうちの少なくとも一方を使用することが好ましい。   It is preferable that the alkaline agent added in the second step is not hardly soluble in the aqueous solution. Specifically, at least one of sodium hydroxide and sodium carbonate having relatively high solubility is used. Is preferred.

次に、第3工程として、上記第2工程で得られた難溶性化合物を含む水溶液に対して、酸化還元電位が−100mV以上100mV以下となるように液体または固体の酸化剤を添加する。これにより、難溶性化合物とならずに液中に残留している3価のヒ素を酸化して5価とすることができ、難溶性化合物であるヒ酸一水素塩やヒ酸塩をより多く生成させることができる。また、一部再溶解して水溶液中に存在している3価のヒ素も、この第3工程で酸化されて5価になることで難溶性化合物とすることができる。   Next, as a third step, a liquid or solid oxidant is added to the aqueous solution containing the poorly soluble compound obtained in the second step so that the oxidation-reduction potential is −100 mV to 100 mV. This makes it possible to oxidize trivalent arsenic remaining in the liquid to become pentavalent without becoming a hardly soluble compound, and to increase more difficultly soluble compounds such as monohydrogen arsenate and arsenate. Can be generated. Further, trivalent arsenic existing in an aqueous solution after being partly redissolved can be made into a hardly soluble compound by being oxidized in this third step to become pentavalent.

この酸化還元電位が−100mV未満では、水溶液中のヒ素のうち5価となるものの割合が減少するため、難溶性化合物であるヒ酸一水素塩やヒ酸塩を得ることが難しくなる。一方、この酸化還元電位が100mVを超えるように液体または固体の酸化剤を添加しても水溶液中のヒ素の大部分は既に5価となっており、難溶性化合物であるヒ酸一水素塩やヒ酸塩を得る効果はほとんど変わらない。   When this oxidation-reduction potential is less than −100 mV, the ratio of pentavalent arsenic in the aqueous solution decreases, and it is difficult to obtain monohydrogen arsenate and arsenate which are hardly soluble compounds. On the other hand, even if a liquid or solid oxidizing agent is added so that the oxidation-reduction potential exceeds 100 mV, most of arsenic in the aqueous solution is already pentavalent, and monohydrogen arsenate, which is a poorly soluble compound, The effect of obtaining arsenate is almost unchanged.

この第3工程では、液体または固体の酸化剤を添加することを要件としている。その理由は、液中のヒ素を酸化させる際、空気などの気体の酸化剤を吹き込んだ場合、気泡の中の酸化剤と液中のヒ素とを反応させなければならない。従って、前記反応を効率良くすすめるためには、できるだけ微細な気泡を水溶液中に吹き込むことが必要になる。しかしながら、微細な気泡を生成し、更にこれを工業的に使用する反応槽全体に行き渡るように吹き込むことは非常に難しい。   In the third step, it is required to add a liquid or solid oxidant. The reason is that when oxidizing arsenic in the liquid, when a gaseous oxidant such as air is blown, the oxidant in the bubbles must react with the arsenic in the liquid. Therefore, in order to promote the reaction efficiently, it is necessary to blow as fine bubbles as possible into the aqueous solution. However, it is very difficult to generate fine bubbles and blow them so as to spread throughout the industrial reaction tank.

これに対して、液体の酸化剤の場合は、反応槽に単に液体の酸化剤を添加し、該反応槽に一般的に設けられている撹拌機を使用して撹拌するだけで容易且つ効率よく反応を進めることができる。また、固体の酸化剤の場合は、必要に応じて粉砕などにより固体の酸化剤を微粉にしてから反応槽に投入し、同様に撹拌機を使用して撹拌するだけで容易且つ効率よく反応を進めることができる。例えば、液体の酸化剤として過マンガン酸カリウムを使用した場合、約1時間で酸化反応がほぼ完了する。これに対して気体の酸化剤として空気を使用した場合、同程度酸化させるには10時間以上を要する。   On the other hand, in the case of a liquid oxidizer, simply adding a liquid oxidizer to the reaction tank and stirring it using a stirrer generally provided in the reaction tank makes it easy and efficient. The reaction can proceed. In the case of a solid oxidizer, if necessary, the solid oxidizer is pulverized by pulverization or the like and then put into a reaction vessel. Similarly, the reaction can be carried out easily and efficiently simply by using a stirrer. Can proceed. For example, when potassium permanganate is used as the liquid oxidizing agent, the oxidation reaction is almost completed in about 1 hour. On the other hand, when air is used as a gaseous oxidant, it takes 10 hours or more to oxidize to the same extent.

この第3工程で添加する液体または固体の酸化剤としては、水溶液中に均一に分散することができるものであれば、どのような液体または固体の酸化剤であっても良いが、過マンガン酸カリウム水溶液、過酸化水素水、および活性炭のうちの少なくとも何れかを用いるのが好ましい。その理由は、過マンガン酸カリウム水溶液、過酸化水素水、および活性炭は入手が容易であり、且つ取り扱いが容易であるからである。なお、活性炭を添加した場合、活性炭は触媒として働き、酸化剤と同じように作用する。   The liquid or solid oxidizing agent added in the third step may be any liquid or solid oxidizing agent as long as it can be uniformly dispersed in the aqueous solution. It is preferable to use at least one of an aqueous potassium solution, a hydrogen peroxide solution, and activated carbon. This is because the potassium permanganate aqueous solution, the hydrogen peroxide solution, and the activated carbon are easily available and easy to handle. In addition, when activated carbon is added, activated carbon acts as a catalyst and acts in the same way as an oxidizing agent.

上記した第1〜第3工程の3つの工程を経て得られたヒ素、カドミウム、亜鉛などの殿物を固液分離により除去することにより、溶質として実質的にレニウムのみを含有する水溶液が得られる。このようにして得られたレニウム含有溶液に、例えば図1に示すように水硫化ソーダなどの硫化剤と硫酸を添加して硫化反応を行う。これにより硫化レニウムの沈殿物を生成することができるので、固液分離により硫化レニウムとしてレニウムを回収することができる。   By removing solids such as arsenic, cadmium and zinc obtained through the above-described first to third steps by solid-liquid separation, an aqueous solution containing substantially only rhenium as a solute is obtained. . For example, as shown in FIG. 1, a sulfurizing agent such as sodium hydrosulfide and sulfuric acid are added to the rhenium-containing solution thus obtained to perform a sulfurization reaction. As a result, a precipitate of rhenium sulfide can be generated, so that rhenium can be recovered as rhenium sulfide by solid-liquid separation.

(実施例1)
金属精錬プラントの排ガス洗浄工程から排出される洗浄排液を採取してヒ素濃度18.5g/L、および過レニウム酸としてレニウム2.1g/Lを含む水溶液を用意した。この水溶液に対して先ず第1工程として、該水溶液中のヒ素イオンに対する鉄イオンのモル比(Fe/As)が3.1となるように水溶液に硫酸第一鉄を添加した。次に第2工程として、第1工程で得られた水溶液に対して、濃度8mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8.9に調整した。
Example 1
The cleaning effluent discharged from the exhaust gas cleaning process of the metal refining plant was collected to prepare an aqueous solution containing an arsenic concentration of 18.5 g / L and rhenium 2.1 g / L as perrhenic acid. As a first step for this aqueous solution, ferrous sulfate was added to the aqueous solution so that the molar ratio of iron ions to arsenic ions (Fe / As) in the aqueous solution was 3.1. Next, as a second step, an aqueous solution of sodium hydroxide having a concentration of 8 mol / L was added to the aqueous solution obtained in the first step to adjust the pH to 8.9.

更に第3工程として、第2工程で得られた水溶液に対して酸化還元電位を銀−塩化銀電極の参照電極での測定値が−100mVになるまで濃度20g/Lの過マンガン酸カリウム溶液を添加した。最後に第3工程で得られた水溶液を濾過して濾液と沈殿物を分離した。その結果、第3工程は1.0時間しかかからなかった。また、沈殿物および濾液の分析値から各成分の沈殿率を算出したところ、ヒ素沈殿率は99.97%であった。   Further, as the third step, a potassium permanganate solution having a concentration of 20 g / L is applied to the aqueous solution obtained in the second step until the measured value at the reference electrode of the silver-silver chloride electrode becomes -100 mV. Added. Finally, the aqueous solution obtained in the third step was filtered to separate the filtrate and the precipitate. As a result, the third step took only 1.0 hour. Moreover, when the precipitation rate of each component was computed from the analysis value of the deposit and the filtrate, the arsenic precipitation rate was 99.97%.

(実施例2)
第2工程においてpHを7.0に調整したこと、および第3工程において酸化還元電位が+100mVになるまで過マンガン酸カリウム溶液を添加したことを除いて実施例1と同様にした。その結果、第3工程は1.5時間しかかからなかった。また、沈殿物および濾液の分析値から各成分の沈殿率を算出したところ、ヒ素沈殿率は99.98%であった。
(Example 2)
Same as Example 1 except that the pH was adjusted to 7.0 in the second step and that the potassium permanganate solution was added until the redox potential was +100 mV in the third step. As a result, the third step took only 1.5 hours. Moreover, when the precipitation rate of each component was computed from the analysis value of the deposit and the filtrate, the arsenic precipitation rate was 99.98%.

(実施例3)
第3工程において酸化還元電位が−100mVになるまで濃度30%の過酸化水素水を添加したことを除いて実施例1と同様にした。その結果、第3工程は1.0時間しかかからなかった。また、沈殿物および濾液の分析値から各成分の沈殿率を算出したところ、ヒ素沈殿率は99.96%であった。
Example 3
Example 3 was performed in the same manner as in Example 1 except that 30% hydrogen peroxide solution was added until the oxidation-reduction potential reached −100 mV in the third step. As a result, the third step took only 1.0 hour. Moreover, when the precipitation rate of each component was computed from the analysis value of the deposit and the filtrate, the arsenic precipitation rate was 99.96%.

(実施例4)
第3工程において酸化還元電位が−100mVになるまで粒径150μm未満の粉末活性炭を添加したことを除いて実施例1と同様にした。その結果、第3工程は1.0時間しかかからなかった。また、沈殿物および濾液の分析値から各成分の沈殿率を算出したところ、ヒ素沈殿率は99.90%であった。
Example 4
The same procedure as in Example 1 was performed except that powdered activated carbon having a particle size of less than 150 μm was added until the oxidation-reduction potential became −100 mV in the third step. As a result, the third step took only 1.0 hour. Moreover, when the precipitation rate of each component was computed from the analysis value of the deposit and the filtrate, the arsenic precipitation rate was 99.90%.

(比較例1)
第3工程において酸化還元電位が−10mVになるまで2.0L/minの流量でエアーバブリングを行ったことを除いて実施例1と同様にした。その結果、第3工程に16時間を要した。また、沈殿物および濾液の分析値から各成分の沈殿率を算出したところ、ヒ素沈殿率は99.80%であった。
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was performed except that air bubbling was performed at a flow rate of 2.0 L / min until the oxidation-reduction potential became −10 mV in the third step. As a result, the third step took 16 hours. Moreover, when the precipitation rate of each component was computed from the analysis value of the deposit and the filtrate, the arsenic precipitation rate was 99.80%.

上記実施例1〜4の結果と比較例1の結果を比較して分かるように、本発明の要件に基づいて洗浄排液からヒ素など不純物元素を分離した場合は、短時間で効率よくレニウム含有溶液を得ることができた。一方、本発明の要件から外れた方法で同じ洗浄排液からヒ素など不純物元素を分離した場合は、処理に時間がかかる上、ヒ素の沈殿率も劣っていた。   As can be seen by comparing the results of Examples 1 to 4 and the result of Comparative Example 1, when an impurity element such as arsenic is separated from the cleaning effluent based on the requirements of the present invention, it contains rhenium efficiently in a short time. A solution could be obtained. On the other hand, when an impurity element such as arsenic was separated from the same washing waste solution by a method that was not required by the present invention, the treatment took time and the arsenic precipitation rate was inferior.

Claims (4)

ヒ素および過レニウム酸を少なくとも含有する溶液中のヒ素イオンに対する2価金属イオンのモル比が3よりも大きくなるように該溶液に該2価金属イオンの供給源物質を添加する第1工程と、
前記第1工程で得た溶液にアルカリ剤を添加してpHを7.0以上9.0未満とする第2工程と、
前記第2工程で得た溶液に液体または固体の酸化剤を添加して酸化還元電位を−100mV以上+100mV以下に調整する第3工程とを有することを特徴とするレニウム含有溶液の製造方法。
A first step of adding a source material of the divalent metal ion to the solution such that the molar ratio of the divalent metal ion to the arsenic ion in the solution containing at least arsenic and perrhenic acid is greater than 3.
A second step in which an alkaline agent is added to the solution obtained in the first step to adjust the pH to 7.0 or more and less than 9.0;
And a third step of adjusting the oxidation-reduction potential to -100 mV or more and +100 mV or less by adding a liquid or solid oxidant to the solution obtained in the second step.
前記2価金属イオンの供給源物質の添加が、硫酸第1鉄および塩化第一鉄のうちの少なくとも一方の添加であることを特徴とする、請求項1に記載のレニウム含有溶液の製造方法。   The method for producing a rhenium-containing solution according to claim 1, wherein the addition of the divalent metal ion source material is addition of at least one of ferrous sulfate and ferrous chloride. 前記アルカリ剤が、水酸化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムのうちの少なくとも一方であることを特徴とする、請求項1または2に記載のレニウム含有溶液の製造方法。   The method for producing a rhenium-containing solution according to claim 1 or 2, wherein the alkaline agent is at least one of sodium hydroxide and sodium carbonate. 前記酸化剤が、過マンガン酸カリウム水溶液、過酸化水素水、および活性炭のうちの少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載のレニウム含有溶液の製造方法。   The rhenium-containing solution according to any one of claims 1 to 3, wherein the oxidizing agent is at least one of an aqueous potassium permanganate solution, a hydrogen peroxide solution, and activated carbon. Manufacturing method.
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