亜鉛浸出残渣の湿式処理方法
【課題】亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣から銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタルを効率的に回収することができる、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法を提供する。
【解決手段】亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することにより、銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタルを回収する。
【解決手段】亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することにより、銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタルを回収する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法に関し、特に、湿式亜鉛製錬の亜鉛浸出工程で分離された亜鉛浸出残渣に残存する亜鉛を回収するために、亜鉛浸出残渣から鉄分を主にヘマタイトとして除去する、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式亜鉛製錬の原料鉱石（亜鉛精鉱）は、通常１〜１２％の鉄を含んでおり、焙焼炉内で鉄分に相当するジンクフェライト（ＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３）を生成する。このジンクフェライトは、通常の焼鉱（焙焼された鉱石）の浸出条件では不溶性であるため、湿式亜鉛製錬において亜鉛を浸出した際に、亜鉛浸出残渣として亜鉛以外の他の成分とともに除かれる。この亜鉛浸出残渣には、浸出しきれなかった亜鉛や、鉄や有価金属を含む他の様々な元素が混入しているので、亜鉛浸出残渣に残存する亜鉛を回収するために、亜鉛浸出残渣から亜鉛以外の鉄や有価金属を除去して回収した後に、この処理済液を亜鉛製錬の亜鉛浸出工程に戻している。
【０００３】
このような亜鉛浸出残渣から亜鉛を回収するために鉄を分離して除去する方法として、従来から、ジャロサイトプロセス、ゲーサイトプロセスおよびヘマタイトプロセスと呼ばれている３つのプロセスが実操業化されている。これらの３つのプロセスのうち、ジャロサイトプロセスおよびゲーサイトプロセスでは、生成した鉄澱物を有効にリサイクルしている例は殆どなく、鉄澱物を廃棄物ではなく有価金属として利用するには、ヘマタイトプロセスが最も適していると考えられている。しかし、従来のヘマタイトプロセスでは、生成するヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）中の不純物の量を満足するレベルまで低減することができなかった。
【０００４】
そのため、湿式亜鉛製錬の亜鉛浸出残渣をヘマタイトプロセスにより処理する際に生じるヘマタイト中の不純物の量を低減してヘマタイトを回収することができるとともに、鉄以外の金、銀、銅または鉛などの有価金属も効果的に分離して回収することができる、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、湿式亜鉛製錬で焼鉱を浸出して固液分離することにより固形分として除かれた亜鉛浸出残渣に、湿式亜鉛製錬における電解尾液を加えてパルプ状にした後に還元雰囲気で浸出して固液分離して、主成分として鉛と銀を含む固形分（２次浸出残渣）と、その他の成分を含む浸出液に分離し（２次浸出工程）、この浸出液に炭酸カルシウムを加え、浸出液中の遊離硫酸を中和して固液分離し、石膏を主成分とする固形分と、その他の成分を含む中和液に分離し（第１段中和工程）、この中和液に亜鉛末を加えて固液分離し、銅および砒素を主成分として含む固形分と、その他の成分を含む液に分離し（脱砒工程）、この脱砒工程において銅および砒素を主成分として含む固形分を分離した後の液に炭酸カルシウムを加えながらｐＨを上げて固液分離し、アルミニウムを主成分とする固形分と、その他の成分を含む液に分離し（第２段中和工程）、この第２段中和工程でアルミニウムを分離した後の液を、ヘマタイト生成温度領域で鉄を酸化しながら加水分解した後に固形分離し、鉄をヘマタイトとして含む固形分と、亜鉛を含む液に分離（脱鉄工程）した後、この液を亜鉛製錬の浸出工程（１次浸出工程）に戻している。
【０００５】
また、亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出（２次浸出）して得られた残渣（２次浸出残渣）に水や酸を加えて撹拌洗浄した後に濾過して、その濾液中に有価金属を回収するとともに、主成分として鉛と銀を含む固形分を回収して鉛製錬の原料として利用する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０３５５号公報（段落番号０００６−００１２）
【特許文献２】特開２００５−２５６１１７号公報（段落番号００１３−００２４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１および２の亜鉛浸出残渣の湿式処理方法では、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣や、この２次浸出残渣に水や酸を加えて撹拌洗浄して得られた固形分（主成分として鉛と銀を含む固形分）には、依然として数百ｐｐｍ程度のレアメタルが含まれており、そのまま鉛原料として使用すると、インジウムなどのレアメタルのロスが多くなる。
【０００８】
また、焼鉱中の硫黄分の品位は、操業条件によって変動し、一般に０．０３〜０．３％の範囲にあり、２次浸出工程で処理される亜鉛浸出残渣中の硫黄分の品位は、原料である亜鉛精鉱の品質や焙焼工程における条件によって変動するが、この硫黄分は、１次浸出工程ではほとんど分解されずに亜鉛浸出残渣中に残るため、亜鉛浸出残渣の２次浸出工程の際に、硫黄分が浸出された銅と反応して沈殿して２次浸出残渣に含まれてしまう。この２次浸出残渣中の銅は、後の脱砒工程において砒素を効率的に除去するために添加する銅源としてできる限り多く浸出回収するのが望ましい。特に、脱砒工程で砒素を除去するために十分な銅の濃度を維持できない場合には、砒素を安全且つ効率的に置換沈殿できない可能性が高くなるので、２次浸出残渣からできる限り多くの銅を浸出回収して脱砒工程で添加することができるようにするのが望ましい。また、２次浸出残渣中の銅の品位が高いと、２次浸出残渣を鉛製錬炉に投入して鉛の製錬を行う前に、銅と鉛を選鉱する前処理工程が必要になる。さらに、２次浸出残渣中には、亜鉛浸出残渣から浸出しきれなかったジンクフェライト（ＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３）が数％残存しているため、亜鉛の回収率が低くなる。
【０００９】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣から銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタルを効率的に回収することができる、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することにより、銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタル以外の元素の浸出を抑制して銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタルを効率的に回収することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法は、亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法は、湿式亜鉛製錬において焼鉱を酸で浸出して固液分離することにより固形分として除かれた亜鉛浸出残渣を、酸で浸出して固液分離する浸出工程と、この浸出工程で得られた浸出液を中和して固液分離する第１段中和工程と、この第１段中和工程で得られた中和液を脱砒して固液分離する脱砒工程と、この脱砒工程で得られた液を中和して固液分離する第２段中和工程と、この第２段中和工程で得られた中和液を脱鉄して固液分離する脱鉄工程とを備えた亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、前記浸出工程で得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することを特徴とする。
【００１３】
これらの亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、２次浸出残渣を酸化して浸出する際に、２次浸出残渣を酸化するための酸化剤として亜鉛浸出残渣を使用するのが好ましい。また、２次浸出残渣を酸化して浸出する際に、２次浸出残渣を浸出するための酸として硫酸含有溶液を使用するのが好ましく、硫酸含有溶液として、焼鉱を酸で浸出して得られた浸出液に浄液処理を施して電解工程により亜鉛を回収した後の電解尾液を使用するのが好ましい。さらに、硫酸含有溶液中の硫酸濃度が８０〜２００ｇ／Ｌ、２次浸出残渣を酸化して浸出する際の温度が温度５０〜１００℃、２次浸出残渣を酸化して浸出する時間が１５〜３００分間であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣から銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタルを効率的に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施の形態の工程を概略的に示している。図１に示すように、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施の形態では、湿式亜鉛製錬で焼鉱を浸出して固液分離（１次浸出工程）することにより固形分として除かれた亜鉛浸出残渣（Ｚｎ残渣）に、２次浸出工程、第１段中和工程、脱砒工程、第２段中和工程および脱鉄工程からなる処理を施した後、脱鉄后液を亜鉛製錬の浸出工程に戻して使用する。以下、これらの各工程について説明する。
【００１７】
（１）亜鉛製錬工程（焙焼、浸出、浄液、電解工程）
まず、湿式亜鉛製錬では、鉱石（亜鉛精鉱）を焙焼して得られた焼鉱を酸で浸出（１次浸出）して固液分離（固体（Ｓ）と液体（Ｌ）に分離）を行って、亜鉛を多く含む浸出液と、鉄、銅、金、銀、鉛などを含む固形分としての亜鉛浸出残渣に分離する。この固液分離により得られた浸出液に浄液処理を施した後、電解工程により亜鉛を回収する。この電解工程により亜鉛が回収された後の液（電解尾液）は、上記の亜鉛製錬の浸出工程（１次浸出工程）および浄液工程に戻されて使用されるとともに、後述する亜鉛浸出残渣の浸出工程（２次浸出工程）にも供給されて再利用される。一方、亜鉛浸出残渣は、浸出できないジンクフェライトの形態の亜鉛分の他に、鉄、銅、金、銀、鉛などの有価金属を含んでいるので、有価金属などを回収するために、後述する２次浸出工程、第１段中和工程、脱砒工程、第２段中和工程および脱鉄工程を行う。なお、亜鉛浸出残渣中には、２０質量％程度の亜鉛と、２０質量％程度の鉄と、５〜１０質量％程度の鉛と、０．５〜１質量％の銅と、レアメタルとして１０００〜２０００ｐｐｍ程度のインジウムが含まれている。
【００１８】
（２）２次浸出工程
この２次浸出工程では、上記の湿式亜鉛製錬で得られる亜鉛浸出残渣に、硫酸含有溶液を加えてスラリー化した後、ＳＯ２などによる還元雰囲気で浸出して亜鉛浸出残渣中のジンクフェライト（ＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３）を分解し、固液分離して、主成分として鉛と銀を含む固形分（２次浸出残渣）と、その他の成分（亜鉛の他、銅、砒素、鉄およびアルミニウム）を含む浸出液に分離する。具体的には、湿式亜鉛製錬で得られる亜鉛浸出残渣に、硫酸含有溶液として上記の亜鉛製錬の電解尾液（遊離酸濃度１５０〜２５０ｇ／Ｌ）を加えてスラリー化した後、反応槽（加圧容器）中で撹拌しながら、ＳＯ２ガス加圧下において温度９０〜１３０℃で６０〜３００分間還元浸出を行なう。この還元浸出では、ＳＯ２ガスの分圧を０．１〜０．３ＭＰａ、反応槽中の気相の体積を２５％以下、気相の全圧を０．２〜０．４ＭＰａにするのが好ましくい。また、硫酸含有溶液中の硫酸濃度を１８０〜２００ｇ／Ｌにするのが好ましく、スラリーのパルプ濃度を２００〜４００ｇ／Ｌに調整するのが好ましい。
【００１９】
この２次浸出工程では、亜鉛、鉄、銅およびインジウムは、それぞれ主としてＺｎＳＯ４、ＦｅＳＯ４、ＣｕＳＯ４およびＩｎ２（ＳＯ４）３の形態で浸出液中に回収され、亜鉛と鉄の回収率を９５％以上にすることができる。インジウムの回収率は、亜鉛や鉄と比べて低く、９０％程度である。また、銅の回収率は、浸出時間が長くなると急激に低下し、通常０〜３０％程度の低い回収率になる。この銅の回収率の低下は、焙焼工程で残留したＺｎＳなどの硫化鉱物の存在によると考えられる。
【００２０】
（３）第１段中和工程
この第１段中和工程では、上記の２次浸出工程で得られた浸出液に炭酸カルシウムを加えて、浸出液中の遊離硫酸を中和して固液分離し、石膏を主成分とする固形分と、その他の成分を含む液に分離する。この中和工程は、上記の２次浸出工程後の浸出液が後の脱鉄工程におけるヘマタイトの生成を著しく阻害する程度の遊離硫酸を含むので、これを中和するために行われる。中和後の遊離硫酸の濃度は３〜１０ｇ／Ｌに調整し、反応後のスラリーを固液分離することによって石膏を得る。遊離硫酸の濃度を３〜１０ｇ／Ｌに調整するのは、次の脱砒工程において使用される亜鉛末を必要以上に消費しないようにするとともに、石膏中への鉄などの不純物の沈殿を避けるためである。
【００２１】
（４）脱砒工程
この脱砒工程では、上記の第１段中和工程で得られた中和液に銅源を添加して、中和液中のＣｕ／Ａｓ比を１．５〜４．０に調整しながら、銀／塩化銀電極で反応槽の電位を測定して−３００ｍＶ〜−１００ｍＶに維持するように、中和液に亜鉛末（ＺｎＤ（ｚｉｎｃ ｄｕｓｔ））を添加して固液分離し、銅および砒素を主成分として含む固形分と、その他の成分を含む液に分離する。この脱砒工程後の中和液の砒素濃度は、通常の脱砒工程前の液の砒素濃度約１．０ｇ／Ｌから２０ｍｇ／Ｌ以下まで低下する。中和液中の銅濃度が十分でなければ、砒素を亜鉛末によって金属砒素として沈殿除去する必要が生じ、上述した反応槽の下限電位−３００ｍＶでは、砒素を十分に置換して沈殿除去することが困難になる。なお、反応槽に添加する銅源としては、金属銅、酸化銅（Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ）、硫酸銅のいずれの形態でもよく、焼鉱の浸出液の浄液工程で生じる清浄銅残渣を使用することもできる。
【００２２】
（５）第２段中和工程
この第２段中和工程では、上記の脱砒工程において銅および砒素を主成分として含む残渣を分離した後の液に炭酸カルシウムを加えながらｐＨを４．０〜４．８に上げて固液分離し、アルミニウムを主成分とする固形分（２段石膏）と、その他の成分を含む液に分離する。この２段石膏は、インジウムやガリウムの製錬原料として使用することができる。ｐＨを４．０〜４．８にするのは、ｐＨ４未満では、アルミニウム、インジウム、ガリウムの中和沈殿反応が不十分であり、ｐＨ４．８を超えると、次の脱鉄工程において処理すべき液中の亜鉛および鉄の２段石膏への沈殿が始まるからである。
【００２３】
（６）脱鉄工程
この脱鉄工程では、上記の第２段中和工程でアルミニウム、インジウムおよびガリウムを分離した後の液中の鉄を、ヘマタイト生成温度・圧力領域で酸化しながら加水分解して固形分離し、ヘマタイトを主成分とする固形分（酸化鉄）と、亜鉛を含む液に分離する。具体的には、上記の第２段中和工程により得られた液を１８０℃以上まで昇温し、１．５〜１．８ＭＰａの加圧条件において酸素分圧０．１〜０．４ＭＰａの酸化雰囲気中で反応させた後に、減圧して濾別することによってヘマタイトを得る。反応後の液中の亜鉛の濃度は６０〜１００ｇ／Ｌに保たれるが、鉄の濃度は６ｇ／Ｌ以下まで低下する。この脱鉄工程後の液は再び亜鉛製錬の浸出工程に送られ、亜鉛回収の原料として使用される。
【００２４】
（７）２次浸出残渣の酸化浸出工程
２次浸出工程後のスラリーの固液分離により分離されて除去される澱物である固形分（Ｓ）（２次浸出残渣）の品位は、鉱石の品位や前工程の条件などから一定ではないが、この２次浸出残渣には、１０〜３０質量％程度の鉛と、０．３〜０．８質量％程度の銀の他に、２〜１０質量％程度の亜鉛と、２〜１０質量％程度の鉄と、１〜５質量％程度の銅と、レアメタルとしてインジウムが含まれている。
【００２５】
この２次浸出残渣から銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタルを回収するために、２次浸出残渣に酸化剤および酸性溶液を混合して撹拌しながら昇温することにより、２次浸出残渣の酸化および浸出を行う。この２次浸出残渣の浸出に使用する酸性溶液として、硫酸、硝酸、塩酸などを含有する溶液を使用することができるが、硫酸含有溶液を使用するのが好ましい。硫酸は亜鉛製錬工程において使用されている酸であるので、電解尾液のような硫酸含有溶液を使用するのがコスト的にも好ましい。また、２次浸出残渣の酸化に使用する酸化剤として、亜鉛浸出残渣を使用することができ、２次浸出残渣中のＣｕＳに対して１当量程度のＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３を含有する亜鉛浸出残渣を使用するのが好ましい。
【００２６】
このように、２次浸出残渣に亜鉛浸出残渣および硫酸含有水溶液を混合して昇温すると、以下の反応式に示すように、２次浸出残渣に含まれるジンクフェライト（ＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３）中の３価のＦｅが酸化剤として作用し、硫化銅を酸化して硫酸銅にする反応と、この反応によりジンクフェライト中に内包されていると考えられるインジウムも浸出する反応によって、銅、亜鉛およびインジウムを効率的に回収することができる。
ＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３ + ＣｕＳ + ４Ｈ２ＳＯ４
→ ＺｎＳＯ４ + ＣｕＳＯ４ + ２ＦｅＳＯ４ + Ｓ０ +
４Ｈ２O
【００２７】
２次浸出残渣の酸化浸出工程は、硫酸濃度８０〜２００ｇ／Ｌ、温度５０〜１００℃、浸出時間１５〜３００分間の条件で行うのが好ましい。硫酸濃度が８０ｇ／Ｌ未満の場合や温度が５０℃より低いと、浸出の反応速度が遅く、浸出時間が長くなり過ぎる。また、硫酸濃度が２００ｇ／Ｌより高いと、亜鉛製錬の電解尾液を使用するためには、工程内に硫酸を余剰に入れる必要があり、全体の液バランスや酸バランスを大きく崩し、中和剤の消費量が増加し、中和石膏の量が増加する。また、浸出時間１５分間より短いと、浸出が不十分になり、十分な効果が得られない。一方、浸出時間が３００分間より長いと、反応槽などの設備を大型化する必要があり、コストの面で好ましくない。
【００２８】
この２次浸出残渣の酸化浸出工程では、亜鉛浸出残渣の２次浸出の際に沈殿した銅と残留したインジウムなどを２次浸出液中に効率的に回収することができるので、銅の回収率が飛躍的に向上し、インジウムの回収率も大幅に向上する。
【００２９】
２次浸出残渣の酸化浸出後のスラリーを濾過して得られた残渣は、既に銅やインジウムが十分に除去されているので、濾過器内で貫通洗浄（濾過器を閉板状態としたまま、水または希硫酸を濾板内のケーキに流して洗浄）またはリパルプ洗浄して濾過することを１回以上繰り返した後、主成分として鉛と銀を含む固形分（Ｐｂ−Ａｇ残渣）として回収して、鉛製錬の原料として使用することができる。
【００３０】
このＰｂ−Ａｇ残渣は、銅の品位が低いため、特別な選鉱工程を経ずに、鉛製錬の原料として利用することができる。また、銅は浸出液中に回収され、ヘマタイトプロセスの脱砒工程への銅供給が可能になり、脱砒効率を向上させることができる。また、亜鉛やインジウムのロスが減少し、亜鉛やインジウムの有効利用を図ることができる。また、２次浸出残渣の酸化浸出後の濾液は、亜鉛浸出残渣の２次浸出に使用することができ、クローズド・サーキットを維持することができる。さらに、２次浸出残渣の酸化浸出工程では、圧力容器などの高額な設備を使用せず、酸化剤として亜鉛浸出残渣を使用して亜鉛製錬全体の液バランスやマテリアルバランスを大きく変えないので、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施の形態は、極めて実用的である。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施例について詳細に説明する。
【００３２】
［実施例１］
亜鉛精鉱を焙焼して得られた焼鉱を硫酸で浸出して固液分離して、表１に示す品位の亜鉛浸出残渣を用意した。
【００３３】
【表１】
【００３４】
この亜鉛浸出残渣１１５０ｇと、硫酸含有水溶液としての電解亜鉛浴の電解尾液（硫酸濃度１９０ｇ／Ｌ）３．５Ｌとを混合してスラリーとし、このスラリーをオートクレーブ中においてＳＯ２ガス存在下で撹拌することにより、亜鉛浸出残渣の浸出処理を行った。この浸出条件は、浸出温度１１０℃、浸出時間１２０分間、ＳＯ２ガスの分圧０．２ＭＰａ、全圧０．３ＭＰａ、撹拌回転数８００ｒｐｍであった。この浸出処理による有価金属の回収率および２次浸出残渣の品位を表２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】
表２に示すように、２次浸出残渣では、インジウムの回収率が９０％程度、銅の回収率が１０％程度であり、これらの回収率は低かった。
【００３７】
次に、２次浸出残渣３００ｇと、硫酸含有水溶液としての電解亜鉛浴の電解尾液（硫酸濃度１９０ｇ／Ｌ）１Ｌとを混合してスラリーとし、このスラリーをビーカー内で撹拌することにより、２次浸出残渣の浸出処理を行った。この浸出条件は、浸出温度９０℃、浸出時間３００分間、撹拌回転数５００ｒｐｍであった。この浸出処理による有価金属の回収率および残渣の品位を表３に示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】
また、２次浸出残渣３００ｇと、硫酸含有水溶液としての電解亜鉛浴の電解尾液（硫酸濃度１９０ｇ／Ｌ）１Ｌとを混合してスラリーとし、このスラリーに酸化剤として亜鉛浸出残渣４５ｇを添加してビーカー内で撹拌することにより、２次浸出残渣の酸化浸出処理を行った。この浸出条件は、浸出温度９０℃、浸出時間３００分間、撹拌回転数５００ｒｐｍであった。この浸出処理による有価金属の回収率および残渣の品位を表４に示す。
【００４０】
【表４】
【００４１】
表３および表４からわかるように、酸化剤として亜鉛浸出残渣を添加することにより、ＣｕＳが浸出されて、銅の回収率が飛躍的に向上している。また、２次浸出残渣の表２と比較すると、亜鉛およびインジウムの回収率も向上している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施の形態を概略的に示す工程図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法に関し、特に、湿式亜鉛製錬の亜鉛浸出工程で分離された亜鉛浸出残渣に残存する亜鉛を回収するために、亜鉛浸出残渣から鉄分を主にヘマタイトとして除去する、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式亜鉛製錬の原料鉱石（亜鉛精鉱）は、通常１〜１２％の鉄を含んでおり、焙焼炉内で鉄分に相当するジンクフェライト（ＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３）を生成する。このジンクフェライトは、通常の焼鉱（焙焼された鉱石）の浸出条件では不溶性であるため、湿式亜鉛製錬において亜鉛を浸出した際に、亜鉛浸出残渣として亜鉛以外の他の成分とともに除かれる。この亜鉛浸出残渣には、浸出しきれなかった亜鉛や、鉄や有価金属を含む他の様々な元素が混入しているので、亜鉛浸出残渣に残存する亜鉛を回収するために、亜鉛浸出残渣から亜鉛以外の鉄や有価金属を除去して回収した後に、この処理済液を亜鉛製錬の亜鉛浸出工程に戻している。
【０００３】
このような亜鉛浸出残渣から亜鉛を回収するために鉄を分離して除去する方法として、従来から、ジャロサイトプロセス、ゲーサイトプロセスおよびヘマタイトプロセスと呼ばれている３つのプロセスが実操業化されている。これらの３つのプロセスのうち、ジャロサイトプロセスおよびゲーサイトプロセスでは、生成した鉄澱物を有効にリサイクルしている例は殆どなく、鉄澱物を廃棄物ではなく有価金属として利用するには、ヘマタイトプロセスが最も適していると考えられている。しかし、従来のヘマタイトプロセスでは、生成するヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）中の不純物の量を満足するレベルまで低減することができなかった。
【０００４】
そのため、湿式亜鉛製錬の亜鉛浸出残渣をヘマタイトプロセスにより処理する際に生じるヘマタイト中の不純物の量を低減してヘマタイトを回収することができるとともに、鉄以外の金、銀、銅または鉛などの有価金属も効果的に分離して回収することができる、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、湿式亜鉛製錬で焼鉱を浸出して固液分離することにより固形分として除かれた亜鉛浸出残渣に、湿式亜鉛製錬における電解尾液を加えてパルプ状にした後に還元雰囲気で浸出して固液分離して、主成分として鉛と銀を含む固形分（２次浸出残渣）と、その他の成分を含む浸出液に分離し（２次浸出工程）、この浸出液に炭酸カルシウムを加え、浸出液中の遊離硫酸を中和して固液分離し、石膏を主成分とする固形分と、その他の成分を含む中和液に分離し（第１段中和工程）、この中和液に亜鉛末を加えて固液分離し、銅および砒素を主成分として含む固形分と、その他の成分を含む液に分離し（脱砒工程）、この脱砒工程において銅および砒素を主成分として含む固形分を分離した後の液に炭酸カルシウムを加えながらｐＨを上げて固液分離し、アルミニウムを主成分とする固形分と、その他の成分を含む液に分離し（第２段中和工程）、この第２段中和工程でアルミニウムを分離した後の液を、ヘマタイト生成温度領域で鉄を酸化しながら加水分解した後に固形分離し、鉄をヘマタイトとして含む固形分と、亜鉛を含む液に分離（脱鉄工程）した後、この液を亜鉛製錬の浸出工程（１次浸出工程）に戻している。
【０００５】
また、亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出（２次浸出）して得られた残渣（２次浸出残渣）に水や酸を加えて撹拌洗浄した後に濾過して、その濾液中に有価金属を回収するとともに、主成分として鉛と銀を含む固形分を回収して鉛製錬の原料として利用する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０３５５号公報（段落番号０００６−００１２）
【特許文献２】特開２００５−２５６１１７号公報（段落番号００１３−００２４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１および２の亜鉛浸出残渣の湿式処理方法では、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣や、この２次浸出残渣に水や酸を加えて撹拌洗浄して得られた固形分（主成分として鉛と銀を含む固形分）には、依然として数百ｐｐｍ程度のレアメタルが含まれており、そのまま鉛原料として使用すると、インジウムなどのレアメタルのロスが多くなる。
【０００８】
また、焼鉱中の硫黄分の品位は、操業条件によって変動し、一般に０．０３〜０．３％の範囲にあり、２次浸出工程で処理される亜鉛浸出残渣中の硫黄分の品位は、原料である亜鉛精鉱の品質や焙焼工程における条件によって変動するが、この硫黄分は、１次浸出工程ではほとんど分解されずに亜鉛浸出残渣中に残るため、亜鉛浸出残渣の２次浸出工程の際に、硫黄分が浸出された銅と反応して沈殿して２次浸出残渣に含まれてしまう。この２次浸出残渣中の銅は、後の脱砒工程において砒素を効率的に除去するために添加する銅源としてできる限り多く浸出回収するのが望ましい。特に、脱砒工程で砒素を除去するために十分な銅の濃度を維持できない場合には、砒素を安全且つ効率的に置換沈殿できない可能性が高くなるので、２次浸出残渣からできる限り多くの銅を浸出回収して脱砒工程で添加することができるようにするのが望ましい。また、２次浸出残渣中の銅の品位が高いと、２次浸出残渣を鉛製錬炉に投入して鉛の製錬を行う前に、銅と鉛を選鉱する前処理工程が必要になる。さらに、２次浸出残渣中には、亜鉛浸出残渣から浸出しきれなかったジンクフェライト（ＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３）が数％残存しているため、亜鉛の回収率が低くなる。
【０００９】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣から銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタルを効率的に回収することができる、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することにより、銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタル以外の元素の浸出を抑制して銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタルを効率的に回収することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法は、亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法は、湿式亜鉛製錬において焼鉱を酸で浸出して固液分離することにより固形分として除かれた亜鉛浸出残渣を、酸で浸出して固液分離する浸出工程と、この浸出工程で得られた浸出液を中和して固液分離する第１段中和工程と、この第１段中和工程で得られた中和液を脱砒して固液分離する脱砒工程と、この脱砒工程で得られた液を中和して固液分離する第２段中和工程と、この第２段中和工程で得られた中和液を脱鉄して固液分離する脱鉄工程とを備えた亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、前記浸出工程で得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することを特徴とする。
【００１３】
これらの亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、２次浸出残渣を酸化して浸出する際に、２次浸出残渣を酸化するための酸化剤として亜鉛浸出残渣を使用するのが好ましい。また、２次浸出残渣を酸化して浸出する際に、２次浸出残渣を浸出するための酸として硫酸含有溶液を使用するのが好ましく、硫酸含有溶液として、焼鉱を酸で浸出して得られた浸出液に浄液処理を施して電解工程により亜鉛を回収した後の電解尾液を使用するのが好ましい。さらに、硫酸含有溶液中の硫酸濃度が８０〜２００ｇ／Ｌ、２次浸出残渣を酸化して浸出する際の温度が温度５０〜１００℃、２次浸出残渣を酸化して浸出する時間が１５〜３００分間であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣から銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタルを効率的に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施の形態の工程を概略的に示している。図１に示すように、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施の形態では、湿式亜鉛製錬で焼鉱を浸出して固液分離（１次浸出工程）することにより固形分として除かれた亜鉛浸出残渣（Ｚｎ残渣）に、２次浸出工程、第１段中和工程、脱砒工程、第２段中和工程および脱鉄工程からなる処理を施した後、脱鉄后液を亜鉛製錬の浸出工程に戻して使用する。以下、これらの各工程について説明する。
【００１７】
（１）亜鉛製錬工程（焙焼、浸出、浄液、電解工程）
まず、湿式亜鉛製錬では、鉱石（亜鉛精鉱）を焙焼して得られた焼鉱を酸で浸出（１次浸出）して固液分離（固体（Ｓ）と液体（Ｌ）に分離）を行って、亜鉛を多く含む浸出液と、鉄、銅、金、銀、鉛などを含む固形分としての亜鉛浸出残渣に分離する。この固液分離により得られた浸出液に浄液処理を施した後、電解工程により亜鉛を回収する。この電解工程により亜鉛が回収された後の液（電解尾液）は、上記の亜鉛製錬の浸出工程（１次浸出工程）および浄液工程に戻されて使用されるとともに、後述する亜鉛浸出残渣の浸出工程（２次浸出工程）にも供給されて再利用される。一方、亜鉛浸出残渣は、浸出できないジンクフェライトの形態の亜鉛分の他に、鉄、銅、金、銀、鉛などの有価金属を含んでいるので、有価金属などを回収するために、後述する２次浸出工程、第１段中和工程、脱砒工程、第２段中和工程および脱鉄工程を行う。なお、亜鉛浸出残渣中には、２０質量％程度の亜鉛と、２０質量％程度の鉄と、５〜１０質量％程度の鉛と、０．５〜１質量％の銅と、レアメタルとして１０００〜２０００ｐｐｍ程度のインジウムが含まれている。
【００１８】
（２）２次浸出工程
この２次浸出工程では、上記の湿式亜鉛製錬で得られる亜鉛浸出残渣に、硫酸含有溶液を加えてスラリー化した後、ＳＯ２などによる還元雰囲気で浸出して亜鉛浸出残渣中のジンクフェライト（ＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３）を分解し、固液分離して、主成分として鉛と銀を含む固形分（２次浸出残渣）と、その他の成分（亜鉛の他、銅、砒素、鉄およびアルミニウム）を含む浸出液に分離する。具体的には、湿式亜鉛製錬で得られる亜鉛浸出残渣に、硫酸含有溶液として上記の亜鉛製錬の電解尾液（遊離酸濃度１５０〜２５０ｇ／Ｌ）を加えてスラリー化した後、反応槽（加圧容器）中で撹拌しながら、ＳＯ２ガス加圧下において温度９０〜１３０℃で６０〜３００分間還元浸出を行なう。この還元浸出では、ＳＯ２ガスの分圧を０．１〜０．３ＭＰａ、反応槽中の気相の体積を２５％以下、気相の全圧を０．２〜０．４ＭＰａにするのが好ましくい。また、硫酸含有溶液中の硫酸濃度を１８０〜２００ｇ／Ｌにするのが好ましく、スラリーのパルプ濃度を２００〜４００ｇ／Ｌに調整するのが好ましい。
【００１９】
この２次浸出工程では、亜鉛、鉄、銅およびインジウムは、それぞれ主としてＺｎＳＯ４、ＦｅＳＯ４、ＣｕＳＯ４およびＩｎ２（ＳＯ４）３の形態で浸出液中に回収され、亜鉛と鉄の回収率を９５％以上にすることができる。インジウムの回収率は、亜鉛や鉄と比べて低く、９０％程度である。また、銅の回収率は、浸出時間が長くなると急激に低下し、通常０〜３０％程度の低い回収率になる。この銅の回収率の低下は、焙焼工程で残留したＺｎＳなどの硫化鉱物の存在によると考えられる。
【００２０】
（３）第１段中和工程
この第１段中和工程では、上記の２次浸出工程で得られた浸出液に炭酸カルシウムを加えて、浸出液中の遊離硫酸を中和して固液分離し、石膏を主成分とする固形分と、その他の成分を含む液に分離する。この中和工程は、上記の２次浸出工程後の浸出液が後の脱鉄工程におけるヘマタイトの生成を著しく阻害する程度の遊離硫酸を含むので、これを中和するために行われる。中和後の遊離硫酸の濃度は３〜１０ｇ／Ｌに調整し、反応後のスラリーを固液分離することによって石膏を得る。遊離硫酸の濃度を３〜１０ｇ／Ｌに調整するのは、次の脱砒工程において使用される亜鉛末を必要以上に消費しないようにするとともに、石膏中への鉄などの不純物の沈殿を避けるためである。
【００２１】
（４）脱砒工程
この脱砒工程では、上記の第１段中和工程で得られた中和液に銅源を添加して、中和液中のＣｕ／Ａｓ比を１．５〜４．０に調整しながら、銀／塩化銀電極で反応槽の電位を測定して−３００ｍＶ〜−１００ｍＶに維持するように、中和液に亜鉛末（ＺｎＤ（ｚｉｎｃ ｄｕｓｔ））を添加して固液分離し、銅および砒素を主成分として含む固形分と、その他の成分を含む液に分離する。この脱砒工程後の中和液の砒素濃度は、通常の脱砒工程前の液の砒素濃度約１．０ｇ／Ｌから２０ｍｇ／Ｌ以下まで低下する。中和液中の銅濃度が十分でなければ、砒素を亜鉛末によって金属砒素として沈殿除去する必要が生じ、上述した反応槽の下限電位−３００ｍＶでは、砒素を十分に置換して沈殿除去することが困難になる。なお、反応槽に添加する銅源としては、金属銅、酸化銅（Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ）、硫酸銅のいずれの形態でもよく、焼鉱の浸出液の浄液工程で生じる清浄銅残渣を使用することもできる。
【００２２】
（５）第２段中和工程
この第２段中和工程では、上記の脱砒工程において銅および砒素を主成分として含む残渣を分離した後の液に炭酸カルシウムを加えながらｐＨを４．０〜４．８に上げて固液分離し、アルミニウムを主成分とする固形分（２段石膏）と、その他の成分を含む液に分離する。この２段石膏は、インジウムやガリウムの製錬原料として使用することができる。ｐＨを４．０〜４．８にするのは、ｐＨ４未満では、アルミニウム、インジウム、ガリウムの中和沈殿反応が不十分であり、ｐＨ４．８を超えると、次の脱鉄工程において処理すべき液中の亜鉛および鉄の２段石膏への沈殿が始まるからである。
【００２３】
（６）脱鉄工程
この脱鉄工程では、上記の第２段中和工程でアルミニウム、インジウムおよびガリウムを分離した後の液中の鉄を、ヘマタイト生成温度・圧力領域で酸化しながら加水分解して固形分離し、ヘマタイトを主成分とする固形分（酸化鉄）と、亜鉛を含む液に分離する。具体的には、上記の第２段中和工程により得られた液を１８０℃以上まで昇温し、１．５〜１．８ＭＰａの加圧条件において酸素分圧０．１〜０．４ＭＰａの酸化雰囲気中で反応させた後に、減圧して濾別することによってヘマタイトを得る。反応後の液中の亜鉛の濃度は６０〜１００ｇ／Ｌに保たれるが、鉄の濃度は６ｇ／Ｌ以下まで低下する。この脱鉄工程後の液は再び亜鉛製錬の浸出工程に送られ、亜鉛回収の原料として使用される。
【００２４】
（７）２次浸出残渣の酸化浸出工程
２次浸出工程後のスラリーの固液分離により分離されて除去される澱物である固形分（Ｓ）（２次浸出残渣）の品位は、鉱石の品位や前工程の条件などから一定ではないが、この２次浸出残渣には、１０〜３０質量％程度の鉛と、０．３〜０．８質量％程度の銀の他に、２〜１０質量％程度の亜鉛と、２〜１０質量％程度の鉄と、１〜５質量％程度の銅と、レアメタルとしてインジウムが含まれている。
【００２５】
この２次浸出残渣から銅、亜鉛およびインジウムなどのレアメタルを回収するために、２次浸出残渣に酸化剤および酸性溶液を混合して撹拌しながら昇温することにより、２次浸出残渣の酸化および浸出を行う。この２次浸出残渣の浸出に使用する酸性溶液として、硫酸、硝酸、塩酸などを含有する溶液を使用することができるが、硫酸含有溶液を使用するのが好ましい。硫酸は亜鉛製錬工程において使用されている酸であるので、電解尾液のような硫酸含有溶液を使用するのがコスト的にも好ましい。また、２次浸出残渣の酸化に使用する酸化剤として、亜鉛浸出残渣を使用することができ、２次浸出残渣中のＣｕＳに対して１当量程度のＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３を含有する亜鉛浸出残渣を使用するのが好ましい。
【００２６】
このように、２次浸出残渣に亜鉛浸出残渣および硫酸含有水溶液を混合して昇温すると、以下の反応式に示すように、２次浸出残渣に含まれるジンクフェライト（ＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３）中の３価のＦｅが酸化剤として作用し、硫化銅を酸化して硫酸銅にする反応と、この反応によりジンクフェライト中に内包されていると考えられるインジウムも浸出する反応によって、銅、亜鉛およびインジウムを効率的に回収することができる。
ＺｎＯ・Ｆｅ２Ｏ３ + ＣｕＳ + ４Ｈ２ＳＯ４
→ ＺｎＳＯ４ + ＣｕＳＯ４ + ２ＦｅＳＯ４ + Ｓ０ +
４Ｈ２O
【００２７】
２次浸出残渣の酸化浸出工程は、硫酸濃度８０〜２００ｇ／Ｌ、温度５０〜１００℃、浸出時間１５〜３００分間の条件で行うのが好ましい。硫酸濃度が８０ｇ／Ｌ未満の場合や温度が５０℃より低いと、浸出の反応速度が遅く、浸出時間が長くなり過ぎる。また、硫酸濃度が２００ｇ／Ｌより高いと、亜鉛製錬の電解尾液を使用するためには、工程内に硫酸を余剰に入れる必要があり、全体の液バランスや酸バランスを大きく崩し、中和剤の消費量が増加し、中和石膏の量が増加する。また、浸出時間１５分間より短いと、浸出が不十分になり、十分な効果が得られない。一方、浸出時間が３００分間より長いと、反応槽などの設備を大型化する必要があり、コストの面で好ましくない。
【００２８】
この２次浸出残渣の酸化浸出工程では、亜鉛浸出残渣の２次浸出の際に沈殿した銅と残留したインジウムなどを２次浸出液中に効率的に回収することができるので、銅の回収率が飛躍的に向上し、インジウムの回収率も大幅に向上する。
【００２９】
２次浸出残渣の酸化浸出後のスラリーを濾過して得られた残渣は、既に銅やインジウムが十分に除去されているので、濾過器内で貫通洗浄（濾過器を閉板状態としたまま、水または希硫酸を濾板内のケーキに流して洗浄）またはリパルプ洗浄して濾過することを１回以上繰り返した後、主成分として鉛と銀を含む固形分（Ｐｂ−Ａｇ残渣）として回収して、鉛製錬の原料として使用することができる。
【００３０】
このＰｂ−Ａｇ残渣は、銅の品位が低いため、特別な選鉱工程を経ずに、鉛製錬の原料として利用することができる。また、銅は浸出液中に回収され、ヘマタイトプロセスの脱砒工程への銅供給が可能になり、脱砒効率を向上させることができる。また、亜鉛やインジウムのロスが減少し、亜鉛やインジウムの有効利用を図ることができる。また、２次浸出残渣の酸化浸出後の濾液は、亜鉛浸出残渣の２次浸出に使用することができ、クローズド・サーキットを維持することができる。さらに、２次浸出残渣の酸化浸出工程では、圧力容器などの高額な設備を使用せず、酸化剤として亜鉛浸出残渣を使用して亜鉛製錬全体の液バランスやマテリアルバランスを大きく変えないので、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施の形態は、極めて実用的である。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施例について詳細に説明する。
【００３２】
［実施例１］
亜鉛精鉱を焙焼して得られた焼鉱を硫酸で浸出して固液分離して、表１に示す品位の亜鉛浸出残渣を用意した。
【００３３】
【表１】
【００３４】
この亜鉛浸出残渣１１５０ｇと、硫酸含有水溶液としての電解亜鉛浴の電解尾液（硫酸濃度１９０ｇ／Ｌ）３．５Ｌとを混合してスラリーとし、このスラリーをオートクレーブ中においてＳＯ２ガス存在下で撹拌することにより、亜鉛浸出残渣の浸出処理を行った。この浸出条件は、浸出温度１１０℃、浸出時間１２０分間、ＳＯ２ガスの分圧０．２ＭＰａ、全圧０．３ＭＰａ、撹拌回転数８００ｒｐｍであった。この浸出処理による有価金属の回収率および２次浸出残渣の品位を表２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】
表２に示すように、２次浸出残渣では、インジウムの回収率が９０％程度、銅の回収率が１０％程度であり、これらの回収率は低かった。
【００３７】
次に、２次浸出残渣３００ｇと、硫酸含有水溶液としての電解亜鉛浴の電解尾液（硫酸濃度１９０ｇ／Ｌ）１Ｌとを混合してスラリーとし、このスラリーをビーカー内で撹拌することにより、２次浸出残渣の浸出処理を行った。この浸出条件は、浸出温度９０℃、浸出時間３００分間、撹拌回転数５００ｒｐｍであった。この浸出処理による有価金属の回収率および残渣の品位を表３に示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】
また、２次浸出残渣３００ｇと、硫酸含有水溶液としての電解亜鉛浴の電解尾液（硫酸濃度１９０ｇ／Ｌ）１Ｌとを混合してスラリーとし、このスラリーに酸化剤として亜鉛浸出残渣４５ｇを添加してビーカー内で撹拌することにより、２次浸出残渣の酸化浸出処理を行った。この浸出条件は、浸出温度９０℃、浸出時間３００分間、撹拌回転数５００ｒｐｍであった。この浸出処理による有価金属の回収率および残渣の品位を表４に示す。
【００４０】
【表４】
【００４１】
表３および表４からわかるように、酸化剤として亜鉛浸出残渣を添加することにより、ＣｕＳが浸出されて、銅の回収率が飛躍的に向上している。また、２次浸出残渣の表２と比較すると、亜鉛およびインジウムの回収率も向上している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による亜鉛浸出残渣の湿式処理方法の実施の形態を概略的に示す工程図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することを特徴とする、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【請求項２】
湿式亜鉛製錬において焼鉱を酸で浸出して固液分離することにより固形分として除かれた亜鉛浸出残渣を、酸で浸出して固液分離する浸出工程と、この浸出工程で得られた浸出液を中和して固液分離する第１段中和工程と、この第１段中和工程で得られた中和液を脱砒して固液分離する脱砒工程と、この脱砒工程で得られた液を中和して固液分離する第２段中和工程と、この第２段中和工程で得られた中和液を脱鉄して固液分離する脱鉄工程とを備えた亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、前記浸出工程で得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することを特徴とする、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【請求項３】
前記２次浸出残渣を酸化して浸出する際に、前記２次浸出残渣を酸化するための酸化剤として前記亜鉛浸出残渣を使用することを特徴とする、請求項１または２に記載の亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【請求項４】
前記２次浸出残渣を酸化して浸出する際に、前記２次浸出残渣を浸出するための酸として硫酸含有溶液を使用することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【請求項５】
前記硫酸含有溶液が、前記焼鉱を酸で浸出して得られた浸出液に浄液処理を施して電解工程により亜鉛を回収した後の電解尾液であることを特徴とする、請求項４に記載の亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【請求項６】
前記硫酸含有溶液中の硫酸濃度が８０〜２００ｇ／Ｌ、前記２次浸出残渣を酸化して浸出する際の温度が５０〜１００℃、前記２次浸出残渣を酸化して浸出する時間が１５〜３００分間であることを特徴とする、請求項４または５に記載の亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【請求項１】
亜鉛精鉱の焙焼によって得られた焼鉱を酸で浸出して得られた亜鉛浸出残渣を湿式処理する亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、亜鉛浸出残渣を酸で浸出して得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することを特徴とする、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【請求項２】
湿式亜鉛製錬において焼鉱を酸で浸出して固液分離することにより固形分として除かれた亜鉛浸出残渣を、酸で浸出して固液分離する浸出工程と、この浸出工程で得られた浸出液を中和して固液分離する第１段中和工程と、この第１段中和工程で得られた中和液を脱砒して固液分離する脱砒工程と、この脱砒工程で得られた液を中和して固液分離する第２段中和工程と、この第２段中和工程で得られた中和液を脱鉄して固液分離する脱鉄工程とを備えた亜鉛浸出残渣の湿式処理方法において、前記浸出工程で得られた２次浸出残渣を酸化して浸出することを特徴とする、亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【請求項３】
前記２次浸出残渣を酸化して浸出する際に、前記２次浸出残渣を酸化するための酸化剤として前記亜鉛浸出残渣を使用することを特徴とする、請求項１または２に記載の亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【請求項４】
前記２次浸出残渣を酸化して浸出する際に、前記２次浸出残渣を浸出するための酸として硫酸含有溶液を使用することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【請求項５】
前記硫酸含有溶液が、前記焼鉱を酸で浸出して得られた浸出液に浄液処理を施して電解工程により亜鉛を回収した後の電解尾液であることを特徴とする、請求項４に記載の亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【請求項６】
前記硫酸含有溶液中の硫酸濃度が８０〜２００ｇ／Ｌ、前記２次浸出残渣を酸化して浸出する際の温度が５０〜１００℃、前記２次浸出残渣を酸化して浸出する時間が１５〜３００分間であることを特徴とする、請求項４または５に記載の亜鉛浸出残渣の湿式処理方法。
【図１】
【公開番号】特開２００８−８１７６６（Ｐ２００８−８１７６６Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６１０２９（Ｐ２００６−２６１０２９）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００２２４７９８）ＤＯＷＡホールディングス株式会社 (550)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００２２４７９８）ＤＯＷＡホールディングス株式会社 (550)
【Ｆターム（参考）】
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