結晶性スコロダイトの生成方法
【課題】砒素を含む種々の溶液から、結晶性が高く砒素の溶出が少ない結晶性スコロダイト粒子を、容易且つ短時間で生成し、さらには、反応後に生成する反応後液中における砒素濃度を低減出来る結晶性スコロダイトの生成方法を提供する。
【解決手段】５価砒素を含有する溶液に２価鉄イオンを共存させ、当該溶液を液温７０℃以上、ｐＨ値を２．０以下の所定値に設定し、前記溶液へ酸化剤を添加しながら結晶性スコロダイトを生成させ、前記結晶性スコロダイト生成の際、前記溶液のｐＨ値を、前記所定値ｐＨ値から±０．１の変動範囲内に制御するように、アルカリをｐＨ調整剤とし、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御する結晶性スコロダイトの生成方法。
【解決手段】５価砒素を含有する溶液に２価鉄イオンを共存させ、当該溶液を液温７０℃以上、ｐＨ値を２．０以下の所定値に設定し、前記溶液へ酸化剤を添加しながら結晶性スコロダイトを生成させ、前記結晶性スコロダイト生成の際、前記溶液のｐＨ値を、前記所定値ｐＨ値から±０．１の変動範囲内に制御するように、アルカリをｐＨ調整剤とし、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御する結晶性スコロダイトの生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の液中に存在する砒素を、安定な砒素化合物として当該液から分離回収する技術に関し、特には、種々の液中に存在する砒素を、安定な砒素化合物であるスコロダイトとして、当該液から分離回収する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
非鉄製錬において、砒素は鉱石中に含まれる随伴元素である。この結果、非鉄製錬処理を行う際は、砒素も処理されることとなる。つまり、当該砒素処理は、当該非鉄製錬事業において重要且つ不可避な技術要素である。従って、非鉄製錬事業を営むにあたり、当該砒素処理は、適切且つコストを抑制した処理方法で行うことが望まれている。
当該砒素処理に関して、例えば、特許文献１、２が提案されている。
【０００３】
特許文献１の提案は、酸性溶液を用いて非鉄製錬煙灰から砒素を浸出して浸出液とし、この浸出液に硫酸第二鉄（Ｆｅ３＋）を添加して、砒素を非晶質の砒酸鉄として晶出させるものである。当該晶出の工程において、さらにスコロダイトの種結晶を添加して大気圧、高温下で所定時間放置することで、前記非晶質の砒酸鉄を結晶性のスコロダイトへ変換させるものである。
【０００４】
特許文献２の提案は、５価の砒素と３価の鉄とを含有する酸性水溶液から結晶性スコロダイトを製造する方法である。そして、当該酸性水溶液中のナトリウム濃度が０ｇ／Ｌよりも多く４ｇ／Ｌ以下となるように塩基性ナトリウム化合物を該酸性水溶液に添加することで、高い製造効率と、砒素の濃縮率とが得られるとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６１１２３号公報
【特許文献２】特開２００８−２３１４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、前記従来の技術に係る砒素含有溶液からのスコロダイト製造方法を検討した。その結果、特許文献１に記載された方法は、結晶性のスコロダイトを得るために最低でも１０時間以上、通常は２０時間以上の長時間が必要であった。また、特許文献２に記載された方法は、結晶物である砒素の濃縮率を高める為、２４時間という長時間の反応時間が必要であった。特許文献１、２に記載された方法とも、反応後に生成する反応後液中の砒素濃度の低減を短時間で達成することが十分ではなかった。
【０００７】
本発明は、上述の状況もとでなされたものであり、その解決しようとする課題は、砒素を含む種々の溶液から、結晶性が高く砒素の溶出が少ない結晶性スコロダイト粒子を、容易且つ短時間で生成し、さらには、反応後に生成する反応後液中における砒素濃度を低減出来る結晶性スコロダイトの生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明者らは鋭意研究を行った。
そして、砒素を含有する溶液に２価鉄イオンを共存させ、高温下において、当該溶液のｐＨ値を２．０以下の所定値に設定し、当該溶液へ酸化剤を添加しながら結晶性スコロダイトを生成させ、当該結晶性スコロダイト生成の際、溶液のｐＨ値を、前記所定値ｐＨ値
から±０．１の変動範囲内に制御するように、アルカリをｐＨ調整剤とし、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御するという構成に想到した。
【０００９】
即ち、上述の課題を解決するための第１の発明は、
５価砒素を含有する溶液に２価鉄イオンを共存させ、当該溶液を液温７０℃以上、ｐＨ値を２．０以下の所定値に設定し、前記溶液へ酸化剤を添加しながら結晶性スコロダイトを生成させ、前記結晶性スコロダイト生成の際、前記溶液のｐＨ値を、前記所定値ｐＨ値から±０．１の変動範囲内に制御するように、アルカリをｐＨ調整剤とし、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御することを特徴とする結晶性スコロダイトの生成方法である。
【００１０】
第２の発明は、
前記砒素を含有する溶液へ、さらに、銅濃度として、５０ｍｇ／Ｌ以上の銅を添加することを特徴とする第１の発明に記載の結晶性スコロダイトの生成方法である。
【００１１】
第３の発明は、
前記所定値のｐＨ値を有する溶液へ、酸化剤を添加しながらｐＨ調整剤も添加し、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御することで、溶液ｐＨ値の変動を所定値ｐＨ値の±０．１の範囲内としながら、結晶性スコロダイトを生成させる反応の後半期において前記所定値より高いｐＨ値を再設定する、ことを特徴とする第１または第２の発明に記載の結晶性スコロダイトの生成方法である。
【００１２】
第４の発明は、
前記ｐＨ調整剤としてアルカリ土類金属類のアルカリを用いることを特徴とする第１から第３の発明のいずれかに記載の結晶性スコロダイトの生成方法である。
【００１３】
第５の発明は、
前記酸化剤として酸素、空気、酸素含有ガス、空気希釈ガス、過酸化水素のいずれかの１種以上を用いることを特徴とする第１から第４の発明のいずれかに記載の結晶性スコロダイトの生成方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る結晶性スコロダイトの生成方法によれば、反応時間が短時間でよいので、高い時間効率と高い生産性とをもって結晶性スコロダイトを製造することが出来た。さらに、当該結晶性スコロダイト反応後に生成する反応後液中における砒素濃度が大きく低減出来た。この結果、砒素処理工程における後工程の負荷が大きく低減するとともに工程も安定化した。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る結晶性スコロダイトの生成方法例を示す工程フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明者等は、上述したように、砒素を含む種々の溶液から、結晶性が高く砒素の溶出が少ない結晶性スコロダイト粒子を、容易且つ短時間で生成可能とする生成方法を見出すべく試行錯誤を行った。その結果、５価砒素含有溶液へ２価鉄（２価鉄塩化合物）を添加し、高い生産性と低コストとをもって、スコロダイトを製造可能とする条件を知見した。
【００１７】
前記高い生産性と低コストとをもって、スコロダイトを製造可能とする条件について説明する。
まず、当該砒素含有溶液に２価鉄塩を加えて混合し、さらに、ｐＨ調整剤を添加して、例えば、室温におけるｐＨ値を２．０以下（例えば、１．０）として原料液を得る。そし
て、当該原料液を撹拌しながら、７０℃以上の所定温度まで昇温し、当該所定温度に達したら酸化剤の添加を開始して、スコロダイトの生成反応の開始とするものである。
【００１８】
原料液のｐＨ値は、前記所定温度に達した時点で、例えば１．６前後まで上昇しているが、スコロダイトの生成反応開始と、進行に伴い低下していく。そして原料液のｐＨ値が、予め設定していた所定値まで低下したらｐＨ調整剤としてのアルカリの添加を行い、当該所定値にて原料液のｐＨ値を保持するように制御を行いながら、反応を継続する。ここで、所定ｐＨ値は、ｐＨ２．０以下の範囲で設定されるが、より好ましいｐＨ値の所定値の設定範囲は０．８以上、２．０以下である。尚、所定ｐＨ値が、原料液の所定温度に達した時点のｐＨ値より高い場合は、ｐＨ調整剤としてのアルカリの添加を行い、原料液のｐＨを、予め所定ｐＨ値に調整してから反応を開始すると良い。
【００１９】
上述したようにｐＨ調整剤としては、酸またはアルカリを用いる。酸であれば、硫酸、塩酸、硝酸が好ましい。アルカリであれば、アルカリ土類金属類、および、アルカリ金属類といったアルカリ、または、それらの塩が好ましい。
【００２０】
酸化剤の添加方法として、酸素ガス、空気、酸素含有ガス、空気希釈ガスの吹き込み、過酸化水素等の投入、のいずれかから選択される１種以上を用いることが出来る。
尚、本発明において酸素含有ガスとは、例えば窒素ガス等の不活性ガスと酸素ガスとを混合し、酸素含有組成が２１％（空気含有酸素量）より多く１００％より少ないガスをいう。空気希釈ガスとは、例えば窒素ガス等の不活性ガスと空気とを混合し、酸素含有組成が０％より多く２１％（空気含有酸素量）より少ないガスをいう。
添加方法は、ガスの場合であれば直接原料液中へ吹き込む方法が簡便であり好ましい。液体の場合は直接投入が可能である。酸化剤の投入量は、スコロダイトの生成反応の状況により適宜量を決定すれば良い。
【００２１】
当該スコロダイト生成反応中において、原料液に対し何らのｐＨ調整操作を行わず、所謂「成行き」で反応を進行させた場合、当該原料液のｐＨ値は下降する方向で変化する。本発明においては、当該ｐＨ値の所定値を定め、反応中の原料液のｐＨ値の変動を当該所定値から制御幅０．２（±０．１）の範囲内に保持する為、ｐＨ調整剤を適宜量添加する。
当該ｐＨ値の制御により、高い時間効率と高い生産性とをもって結晶性スコロダイトを製造することが出来る。
【００２２】
尚、上述したｐＨ値の制御幅は、スコロダイト結晶の粒子成長を促進する観点からは狭いことが好ましく、制御幅０．１（±０．０５）で制御することが、より好ましい。
当該ｐＨ値の制御幅を実現するには、例えばアルカリ土類金属類のアルカリの一つであるＭｇ（ＯＨ）２粉末に水を添加して高パルプ濃度の液状としてから原料液へ添加することで、当該原料液への濡れを確保し、原料液中への拡散を容易せしめる方法等が有効である。
【００２３】
上述したように、アルカリのｐＨ調整剤としては、アルカリ土類金属類、および、アルカリ金属類といったアルカリが好適に使用できる。中でも、ｐＨ調整剤にはＭｇ（ＯＨ）２が好ましい。これは当該ｐＨ調整剤を用いて砒素含有溶液のｐＨを調整した後に生成するＭｇＳＯ４が易溶性であること、および、Ｍｇイオンが後工程におけるスコロダイトの生成反応に悪影響を与えない為である。
【００２４】
Ｍｇ（ＯＨ）２以外のｐＨ調整剤として、例えばＣａ（ＯＨ）２も好ましい。但し、Ｃａ（ＯＨ）２を使用してｐＨを調整した場合には難溶性の石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）を生成する。従って反応終了後に回収されるスコロダイトには石膏が混入することになる
。
【００２５】
さらに他のｐＨ調整剤として、例えばＮａＯＨやＫＯＨも好ましい。但し、ＮａＯＨやＫＯＨは原料コストが高価である。さらに、その添加濃度に留意して、ＮａＯＨやＫＯＨと砒素との反応時にジャロサイトを形成しないように注意することを求められる。従って、ｐＨ調整剤としてＮａＯＨやＫＯＨを用いる場合には、Ｍｇ（ＯＨ）２やＣａ（ＯＨ）２と併用する等して、その使用量を少量に抑制することが好ましい。
【００２６】
所望により、当該原料液中へさらに銅を添加するのも好ましい構成である。当該銅添加により、反応後液中の砒素濃度をより低減することが出来る場合がある。また、後述する生成したスコロダイトからの砒素の溶出値も低減出来る場合がある。
添加する銅は、金属銅や酸化銅等、所定の条件下で溶解し銅イオン供給可能なものは全て用いることが出来る。中でも、硫酸銅、酸化銅、金属銅（粉末も含む）、水酸化銅の形で添加することが好ましい。また、銅の添加量は、当該添加後における原料液中の銅濃度が５０ｍｇ／Ｌ以上とすると、添加効果を確認することが出来る。銅の添加量の上限は原料コストから決定すれば良い。
【００２７】
当該スコロダイトの生成反応の終了時は、例えば、原料溶液中の砒素濃度をモニターまたは所定時間毎にサンプリングし、当該砒素濃度が所定値以下になることで判断することが出来る。さらに、工程が安定していれば反応完了時間を定め、当該時間の経過を以て反応の終了時と判断することも可能である。尤も、通常の場合、反応時間は２〜６時間である。
【００２８】
上述した、所定値のｐＨ値を有する原料液へ酸化剤を添加しながら、ｐＨ調整剤を添加し、当該原料液のｐＨ値の変動を所定値のｐＨ値から、±０．１の幅内に保持するように制御しながら結晶性スコロダイトを生成させる反応の後半期（結晶性スコロダイトの生成が、ほぼ、終了した段階）において、前記ｐＨ所定値より高いｐＨ値を再設定するのも好ましい構成である。当該構成による当該反応の後半期におけるｐＨ値の再設定により、生成するスコロダイトの結晶生成反応に影響を及ぼすことなく、反応液中の砒素濃度を低減することが出来る。
【００２９】
これは、反応開始から１．５〜２時間において、原料液中の砒素濃度が３０％以下に低下することによる。当該原料液中の砒素濃度が低下した時点以降を後半期として捉え、所定ｐＨ値を上昇させて、より高い所定ｐＨ値を再設定する構成である。
当該反応の後半期を、反応経過時間として把握し設定する場合は、全反応時間の後半（全反応時間における５０〜９０％経過時点）となる。後半のｐＨ値の設定値は、最初の設定値より少なくとも０．２以上、高い値に再設定することが好ましい。再設定値が所定値ｐＨ値の制御幅より高ければ、ｐＨ値の再設定の効果を得ることが出来る。尤も、生成するスコロダイトの結晶性を保つ観点から、ｐＨ値は３以下を保つことが好ましい。
【００３０】
当該条件を遵守することで、砒素を含む種々の溶液から、２価鉄塩を用いて結晶性スコロダイト粒子を短時間で生成することが可能となった。そして、当該生成する結晶性スコロダイト粒子は砒素の溶出値が小さい。さらに、当該生成する結晶性スコロダイト粒子は濾過性が良好であり、実操業上のハンドリングに優れるものである。その上、本発明の実施においては、大規模な設備投資の必要がないものである。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明について、実施例を参照しながら詳細に説明する。
（実施例１）
１）試験ユニットおよび試験規模
試験容器としては１Ｌビーカー使用を使用した。当該試験容器に設置する撹拌装置は、４枚邪魔板付き、２段タービン羽根を用い、酸素吹き込み開始後は強攪拌下で反応を行った。
このとき、１バッチ当たりにおける５価砒素元液の処理量は８００ｍＬとした。尚、試験は全て大気圧下で行った。
【００３２】
２）５価砒素元液の調製
試薬６０％砒酸溶液７２ｍＬを量り取り、これを純水にて８００ｍＬへ希釈し、実施例１に係る５価砒素元液を得た。
当該５価砒素元液の砒素濃度は、分析の結果４５．０ｇ／Ｌであった。
【００３３】
３）２価鉄の添加
本実施例では２価鉄の添加源として、試薬硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）を用いた。
【００３４】
４）５価砒素元液に対する、２価鉄の添加量
スコロダイトの化学式はＦｅＡｓＯ４・２Ｈ２Ｏで示される。従って、反応量論的には、スコロダイトの生成反応は砒素１モルに対し鉄１モルが反応する鉄・砒素のモル比が１．０の等モル反応である。
そこで、本実施例１においては、当該２価鉄塩の添加量を、鉄純分量として５価砒素元液中の砒素総モル量の１．５倍当量とし、鉄・砒素のモル比を１．５とした。具体的には、試薬硫酸第一鉄として２００ｇである。
【００３５】
当該硫酸第一鉄は５価砒素元液と完全に溶解した。液温３０℃とした当該溶解液へ、ｐＨ調整剤として硫酸を添加し、ｐＨ１．０に調整して原料液を調製した。
【００３６】
５）ｐＨ調整剤
本実施例１において、ｐＨ調整剤としての酸には上述したように硫酸を用い、反応中に用いる原料液のｐＨ調整剤としてのアルカリにはＭｇ（ＯＨ）２を用いることとし、キシダ化学株式会社製試薬、水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）２（但し、ａｓｓａｙ ｍｉｎ９５％）を準備した。
【００３７】
以上、実施例１における１）〜５）の部分は、後述する実施例２〜９においても同様である。
【００３８】
６）スコロダイト生成反応
本発明の実施例１に係るスコロダイト生成反応のフロー図を図１に示す。以下、図１を参照しながらについて説明する。
試薬６０％砒酸溶液７２ｍＬに純水を加え、８００ｍＬの５価砒素元液を調整し、さらに硫酸第一鉄塩２００ｇ添加し完全に溶解させ、次いでｐＨ調整剤として硫酸を添加し、３０℃にてｐＨ１．０に調整して原料液を得た。次いで、当該原料液を加温し９５℃とし、当該温度を保持した。このときの原料液のｐＨ値は１．６であった。
【００３９】
ここで、当該原料液を強撹拌しながら、酸素ガスをビーカー底部からガラス管を介してバブリング法にて投入し、反応を開始した。酸素ガス導入量は９５０ｍｌ／ｍｉｎであり、酸素ガス導入開始時をスコロダイト生成反応の開始時、導入終了時をスコロダイト生成反応の終了時として反応時間を計測した。
【００４０】
反応開始と共に原料液のｐＨ値は、スコロダイト生成反応に伴い自然に低下して行き、約３０分間後に予め設定していた所定値のｐＨ１．０まで低下した。
ここで当該スコロダイト生成反応中において、上述したｐＨ調整剤としてＭｇ（ＯＨ）２粉体を適宜量添加した。
具体的には、原料液のｐＨ値を、０．９を超え、１．１未満の範囲内に制御し、且つ、液温９５℃を保持しながら反応を進め、４時間経過時点で当該反応を終了とした。そして、当該反応終了後の反応生成物を濾過して、濾過物と反応後液とを得た。
【００４１】
７）反応終了後の液中のＡｓ濃度の測定
スコロダイトの生成反応終了後に得られた反応後液の砒素濃度を、ＩＣＰにより測定した。
【００４２】
８）生成したスコロダイトの評価
得られたスコロダイトの生成反応終了後の濾過物を純水洗浄した後、Ｘ線回折測定を行った結果、結晶性スコロダイトと同定された。
また、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値は、環境告示１３号に準拠した溶出試験に供じ測定した。尚、溶出後の検液の濾過は、孔径０．２μｍのＭＣＥ（Ｍｉｘｅｄ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｅｓｔｅｒ）製のフィルターを介して行った。得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４３】
（実施例２）
原料液へ試薬硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）を３５５ｍｇ添加して溶解し、原料液中のＣｕ濃度を１００ｍｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４４】
（実施例３）
原料液のｐＨの所定値を１．２とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４５】
（実施例４）
原料液へ試薬硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）を３５５ｍｇ添加溶解し、原料液中の銅濃度を１００ｍｇ／Ｌとした以外は、実施例３と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４６】
（実施例５）
原料液のｐＨの所定値を１．４とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４７】
（実施例６）
原料液のｐＨの所定値を１．４とし、反応時間を７時間とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４８】
（実施例７−１）
原料液へ試薬硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）を３５５ｍｇ添加溶解して原料液中の銅濃度を１００ｍｇ／Ｌとし、原料液のｐＨの所定値を１．４とし、反応時間を２時間とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
ここで、当該実施例７−１と、後述する実施例７−２および実施例７−３とは、一連の関連する実施例である。具体的には、実施例７−１では、２時間経過時点で反応を終了し、生成したスコロダイトのサンプリングを行い、当該スコロダイトの溶出値を評価した。当該時点でのスコロダイト生成とその性質を確認することを目的としたものである。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４９】
（実施例７−２）
反応時間を３時間とした以外は、実施例７−１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５０】
（実施例７−３）
反応時間を７時間とした以外は、実施例７−１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５１】
（実施例８）
実施例７−１と同様の操作で２時間反応させた後、ｐＨの所定値を２．０としてさらに２時間反応させた以外は、実施例１と同様の操作を行った。
尚、両ｐＨの所定値においても、変動幅は当該所定値から±０．１の範囲内に保持した。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５２】
（実施例９）
原料液へ試薬硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）を３５５ｍｇ添加溶解し、原料液中の銅濃度を１００ｍｇ／Ｌとし、当該原料液を９５℃に加温し（この時点でのｐＨ値は１．６）、次いでＭｇ（ＯＨ）２を添加し、ｐＨの所定値を２．０とし、反応時間を６時間とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５３】
（比較例１）
原料液へｐＨ調整剤であるＭｇ（ＯＨ）２を添加せず、ｐＨ制御を行わず、成り行きに任せた以外は、実施例１と同様の操作を行った。
尚、反応終了４時間時点でのｐＨ値は０．５７を示した。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５４】
（比較例２）
原料液へｐＨ調整剤であるＭｇ（ＯＨ）２を添加せず、ｐＨ制御を行わず、成り行きに任せ、反応時間を７時間とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
尚、反応終了７時間時点でのｐＨ値は０．５３を示した。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
表１に示す結果から、原料液のｐＨ値の２．０以下である各々の所定値から±０．１の範囲に保持する制御を行うと、反応後液中の砒素濃度は１１００〜５０ｍｇ／Ｌ以下となっていた。また、得られた結晶物は砒素の溶出試験における溶出値が、環境基準である０．３ｍｇ／Ｌ以下となる良好な結晶性スコロダイトであった。つまり、反応後液中の砒素濃度は、原料液の１／４０以下にまで激減し、溶出値が低い安定な結晶性スコロダイトを得ていることが判明した。
また、反応後半（全反応時間の５０％経過時）において、ｐＨ値の所定値を初期値より高い範囲に再設定することによっても高い効果が得られ、反応後液中の砒素濃度がさらに低減することも判明した。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の液中に存在する砒素を、安定な砒素化合物として当該液から分離回収する技術に関し、特には、種々の液中に存在する砒素を、安定な砒素化合物であるスコロダイトとして、当該液から分離回収する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
非鉄製錬において、砒素は鉱石中に含まれる随伴元素である。この結果、非鉄製錬処理を行う際は、砒素も処理されることとなる。つまり、当該砒素処理は、当該非鉄製錬事業において重要且つ不可避な技術要素である。従って、非鉄製錬事業を営むにあたり、当該砒素処理は、適切且つコストを抑制した処理方法で行うことが望まれている。
当該砒素処理に関して、例えば、特許文献１、２が提案されている。
【０００３】
特許文献１の提案は、酸性溶液を用いて非鉄製錬煙灰から砒素を浸出して浸出液とし、この浸出液に硫酸第二鉄（Ｆｅ３＋）を添加して、砒素を非晶質の砒酸鉄として晶出させるものである。当該晶出の工程において、さらにスコロダイトの種結晶を添加して大気圧、高温下で所定時間放置することで、前記非晶質の砒酸鉄を結晶性のスコロダイトへ変換させるものである。
【０００４】
特許文献２の提案は、５価の砒素と３価の鉄とを含有する酸性水溶液から結晶性スコロダイトを製造する方法である。そして、当該酸性水溶液中のナトリウム濃度が０ｇ／Ｌよりも多く４ｇ／Ｌ以下となるように塩基性ナトリウム化合物を該酸性水溶液に添加することで、高い製造効率と、砒素の濃縮率とが得られるとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６１１２３号公報
【特許文献２】特開２００８−２３１４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、前記従来の技術に係る砒素含有溶液からのスコロダイト製造方法を検討した。その結果、特許文献１に記載された方法は、結晶性のスコロダイトを得るために最低でも１０時間以上、通常は２０時間以上の長時間が必要であった。また、特許文献２に記載された方法は、結晶物である砒素の濃縮率を高める為、２４時間という長時間の反応時間が必要であった。特許文献１、２に記載された方法とも、反応後に生成する反応後液中の砒素濃度の低減を短時間で達成することが十分ではなかった。
【０００７】
本発明は、上述の状況もとでなされたものであり、その解決しようとする課題は、砒素を含む種々の溶液から、結晶性が高く砒素の溶出が少ない結晶性スコロダイト粒子を、容易且つ短時間で生成し、さらには、反応後に生成する反応後液中における砒素濃度を低減出来る結晶性スコロダイトの生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明者らは鋭意研究を行った。
そして、砒素を含有する溶液に２価鉄イオンを共存させ、高温下において、当該溶液のｐＨ値を２．０以下の所定値に設定し、当該溶液へ酸化剤を添加しながら結晶性スコロダイトを生成させ、当該結晶性スコロダイト生成の際、溶液のｐＨ値を、前記所定値ｐＨ値
から±０．１の変動範囲内に制御するように、アルカリをｐＨ調整剤とし、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御するという構成に想到した。
【０００９】
即ち、上述の課題を解決するための第１の発明は、
５価砒素を含有する溶液に２価鉄イオンを共存させ、当該溶液を液温７０℃以上、ｐＨ値を２．０以下の所定値に設定し、前記溶液へ酸化剤を添加しながら結晶性スコロダイトを生成させ、前記結晶性スコロダイト生成の際、前記溶液のｐＨ値を、前記所定値ｐＨ値から±０．１の変動範囲内に制御するように、アルカリをｐＨ調整剤とし、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御することを特徴とする結晶性スコロダイトの生成方法である。
【００１０】
第２の発明は、
前記砒素を含有する溶液へ、さらに、銅濃度として、５０ｍｇ／Ｌ以上の銅を添加することを特徴とする第１の発明に記載の結晶性スコロダイトの生成方法である。
【００１１】
第３の発明は、
前記所定値のｐＨ値を有する溶液へ、酸化剤を添加しながらｐＨ調整剤も添加し、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御することで、溶液ｐＨ値の変動を所定値ｐＨ値の±０．１の範囲内としながら、結晶性スコロダイトを生成させる反応の後半期において前記所定値より高いｐＨ値を再設定する、ことを特徴とする第１または第２の発明に記載の結晶性スコロダイトの生成方法である。
【００１２】
第４の発明は、
前記ｐＨ調整剤としてアルカリ土類金属類のアルカリを用いることを特徴とする第１から第３の発明のいずれかに記載の結晶性スコロダイトの生成方法である。
【００１３】
第５の発明は、
前記酸化剤として酸素、空気、酸素含有ガス、空気希釈ガス、過酸化水素のいずれかの１種以上を用いることを特徴とする第１から第４の発明のいずれかに記載の結晶性スコロダイトの生成方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る結晶性スコロダイトの生成方法によれば、反応時間が短時間でよいので、高い時間効率と高い生産性とをもって結晶性スコロダイトを製造することが出来た。さらに、当該結晶性スコロダイト反応後に生成する反応後液中における砒素濃度が大きく低減出来た。この結果、砒素処理工程における後工程の負荷が大きく低減するとともに工程も安定化した。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る結晶性スコロダイトの生成方法例を示す工程フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明者等は、上述したように、砒素を含む種々の溶液から、結晶性が高く砒素の溶出が少ない結晶性スコロダイト粒子を、容易且つ短時間で生成可能とする生成方法を見出すべく試行錯誤を行った。その結果、５価砒素含有溶液へ２価鉄（２価鉄塩化合物）を添加し、高い生産性と低コストとをもって、スコロダイトを製造可能とする条件を知見した。
【００１７】
前記高い生産性と低コストとをもって、スコロダイトを製造可能とする条件について説明する。
まず、当該砒素含有溶液に２価鉄塩を加えて混合し、さらに、ｐＨ調整剤を添加して、例えば、室温におけるｐＨ値を２．０以下（例えば、１．０）として原料液を得る。そし
て、当該原料液を撹拌しながら、７０℃以上の所定温度まで昇温し、当該所定温度に達したら酸化剤の添加を開始して、スコロダイトの生成反応の開始とするものである。
【００１８】
原料液のｐＨ値は、前記所定温度に達した時点で、例えば１．６前後まで上昇しているが、スコロダイトの生成反応開始と、進行に伴い低下していく。そして原料液のｐＨ値が、予め設定していた所定値まで低下したらｐＨ調整剤としてのアルカリの添加を行い、当該所定値にて原料液のｐＨ値を保持するように制御を行いながら、反応を継続する。ここで、所定ｐＨ値は、ｐＨ２．０以下の範囲で設定されるが、より好ましいｐＨ値の所定値の設定範囲は０．８以上、２．０以下である。尚、所定ｐＨ値が、原料液の所定温度に達した時点のｐＨ値より高い場合は、ｐＨ調整剤としてのアルカリの添加を行い、原料液のｐＨを、予め所定ｐＨ値に調整してから反応を開始すると良い。
【００１９】
上述したようにｐＨ調整剤としては、酸またはアルカリを用いる。酸であれば、硫酸、塩酸、硝酸が好ましい。アルカリであれば、アルカリ土類金属類、および、アルカリ金属類といったアルカリ、または、それらの塩が好ましい。
【００２０】
酸化剤の添加方法として、酸素ガス、空気、酸素含有ガス、空気希釈ガスの吹き込み、過酸化水素等の投入、のいずれかから選択される１種以上を用いることが出来る。
尚、本発明において酸素含有ガスとは、例えば窒素ガス等の不活性ガスと酸素ガスとを混合し、酸素含有組成が２１％（空気含有酸素量）より多く１００％より少ないガスをいう。空気希釈ガスとは、例えば窒素ガス等の不活性ガスと空気とを混合し、酸素含有組成が０％より多く２１％（空気含有酸素量）より少ないガスをいう。
添加方法は、ガスの場合であれば直接原料液中へ吹き込む方法が簡便であり好ましい。液体の場合は直接投入が可能である。酸化剤の投入量は、スコロダイトの生成反応の状況により適宜量を決定すれば良い。
【００２１】
当該スコロダイト生成反応中において、原料液に対し何らのｐＨ調整操作を行わず、所謂「成行き」で反応を進行させた場合、当該原料液のｐＨ値は下降する方向で変化する。本発明においては、当該ｐＨ値の所定値を定め、反応中の原料液のｐＨ値の変動を当該所定値から制御幅０．２（±０．１）の範囲内に保持する為、ｐＨ調整剤を適宜量添加する。
当該ｐＨ値の制御により、高い時間効率と高い生産性とをもって結晶性スコロダイトを製造することが出来る。
【００２２】
尚、上述したｐＨ値の制御幅は、スコロダイト結晶の粒子成長を促進する観点からは狭いことが好ましく、制御幅０．１（±０．０５）で制御することが、より好ましい。
当該ｐＨ値の制御幅を実現するには、例えばアルカリ土類金属類のアルカリの一つであるＭｇ（ＯＨ）２粉末に水を添加して高パルプ濃度の液状としてから原料液へ添加することで、当該原料液への濡れを確保し、原料液中への拡散を容易せしめる方法等が有効である。
【００２３】
上述したように、アルカリのｐＨ調整剤としては、アルカリ土類金属類、および、アルカリ金属類といったアルカリが好適に使用できる。中でも、ｐＨ調整剤にはＭｇ（ＯＨ）２が好ましい。これは当該ｐＨ調整剤を用いて砒素含有溶液のｐＨを調整した後に生成するＭｇＳＯ４が易溶性であること、および、Ｍｇイオンが後工程におけるスコロダイトの生成反応に悪影響を与えない為である。
【００２４】
Ｍｇ（ＯＨ）２以外のｐＨ調整剤として、例えばＣａ（ＯＨ）２も好ましい。但し、Ｃａ（ＯＨ）２を使用してｐＨを調整した場合には難溶性の石膏（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）を生成する。従って反応終了後に回収されるスコロダイトには石膏が混入することになる
。
【００２５】
さらに他のｐＨ調整剤として、例えばＮａＯＨやＫＯＨも好ましい。但し、ＮａＯＨやＫＯＨは原料コストが高価である。さらに、その添加濃度に留意して、ＮａＯＨやＫＯＨと砒素との反応時にジャロサイトを形成しないように注意することを求められる。従って、ｐＨ調整剤としてＮａＯＨやＫＯＨを用いる場合には、Ｍｇ（ＯＨ）２やＣａ（ＯＨ）２と併用する等して、その使用量を少量に抑制することが好ましい。
【００２６】
所望により、当該原料液中へさらに銅を添加するのも好ましい構成である。当該銅添加により、反応後液中の砒素濃度をより低減することが出来る場合がある。また、後述する生成したスコロダイトからの砒素の溶出値も低減出来る場合がある。
添加する銅は、金属銅や酸化銅等、所定の条件下で溶解し銅イオン供給可能なものは全て用いることが出来る。中でも、硫酸銅、酸化銅、金属銅（粉末も含む）、水酸化銅の形で添加することが好ましい。また、銅の添加量は、当該添加後における原料液中の銅濃度が５０ｍｇ／Ｌ以上とすると、添加効果を確認することが出来る。銅の添加量の上限は原料コストから決定すれば良い。
【００２７】
当該スコロダイトの生成反応の終了時は、例えば、原料溶液中の砒素濃度をモニターまたは所定時間毎にサンプリングし、当該砒素濃度が所定値以下になることで判断することが出来る。さらに、工程が安定していれば反応完了時間を定め、当該時間の経過を以て反応の終了時と判断することも可能である。尤も、通常の場合、反応時間は２〜６時間である。
【００２８】
上述した、所定値のｐＨ値を有する原料液へ酸化剤を添加しながら、ｐＨ調整剤を添加し、当該原料液のｐＨ値の変動を所定値のｐＨ値から、±０．１の幅内に保持するように制御しながら結晶性スコロダイトを生成させる反応の後半期（結晶性スコロダイトの生成が、ほぼ、終了した段階）において、前記ｐＨ所定値より高いｐＨ値を再設定するのも好ましい構成である。当該構成による当該反応の後半期におけるｐＨ値の再設定により、生成するスコロダイトの結晶生成反応に影響を及ぼすことなく、反応液中の砒素濃度を低減することが出来る。
【００２９】
これは、反応開始から１．５〜２時間において、原料液中の砒素濃度が３０％以下に低下することによる。当該原料液中の砒素濃度が低下した時点以降を後半期として捉え、所定ｐＨ値を上昇させて、より高い所定ｐＨ値を再設定する構成である。
当該反応の後半期を、反応経過時間として把握し設定する場合は、全反応時間の後半（全反応時間における５０〜９０％経過時点）となる。後半のｐＨ値の設定値は、最初の設定値より少なくとも０．２以上、高い値に再設定することが好ましい。再設定値が所定値ｐＨ値の制御幅より高ければ、ｐＨ値の再設定の効果を得ることが出来る。尤も、生成するスコロダイトの結晶性を保つ観点から、ｐＨ値は３以下を保つことが好ましい。
【００３０】
当該条件を遵守することで、砒素を含む種々の溶液から、２価鉄塩を用いて結晶性スコロダイト粒子を短時間で生成することが可能となった。そして、当該生成する結晶性スコロダイト粒子は砒素の溶出値が小さい。さらに、当該生成する結晶性スコロダイト粒子は濾過性が良好であり、実操業上のハンドリングに優れるものである。その上、本発明の実施においては、大規模な設備投資の必要がないものである。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明について、実施例を参照しながら詳細に説明する。
（実施例１）
１）試験ユニットおよび試験規模
試験容器としては１Ｌビーカー使用を使用した。当該試験容器に設置する撹拌装置は、４枚邪魔板付き、２段タービン羽根を用い、酸素吹き込み開始後は強攪拌下で反応を行った。
このとき、１バッチ当たりにおける５価砒素元液の処理量は８００ｍＬとした。尚、試験は全て大気圧下で行った。
【００３２】
２）５価砒素元液の調製
試薬６０％砒酸溶液７２ｍＬを量り取り、これを純水にて８００ｍＬへ希釈し、実施例１に係る５価砒素元液を得た。
当該５価砒素元液の砒素濃度は、分析の結果４５．０ｇ／Ｌであった。
【００３３】
３）２価鉄の添加
本実施例では２価鉄の添加源として、試薬硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）を用いた。
【００３４】
４）５価砒素元液に対する、２価鉄の添加量
スコロダイトの化学式はＦｅＡｓＯ４・２Ｈ２Ｏで示される。従って、反応量論的には、スコロダイトの生成反応は砒素１モルに対し鉄１モルが反応する鉄・砒素のモル比が１．０の等モル反応である。
そこで、本実施例１においては、当該２価鉄塩の添加量を、鉄純分量として５価砒素元液中の砒素総モル量の１．５倍当量とし、鉄・砒素のモル比を１．５とした。具体的には、試薬硫酸第一鉄として２００ｇである。
【００３５】
当該硫酸第一鉄は５価砒素元液と完全に溶解した。液温３０℃とした当該溶解液へ、ｐＨ調整剤として硫酸を添加し、ｐＨ１．０に調整して原料液を調製した。
【００３６】
５）ｐＨ調整剤
本実施例１において、ｐＨ調整剤としての酸には上述したように硫酸を用い、反応中に用いる原料液のｐＨ調整剤としてのアルカリにはＭｇ（ＯＨ）２を用いることとし、キシダ化学株式会社製試薬、水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）２（但し、ａｓｓａｙ ｍｉｎ９５％）を準備した。
【００３７】
以上、実施例１における１）〜５）の部分は、後述する実施例２〜９においても同様である。
【００３８】
６）スコロダイト生成反応
本発明の実施例１に係るスコロダイト生成反応のフロー図を図１に示す。以下、図１を参照しながらについて説明する。
試薬６０％砒酸溶液７２ｍＬに純水を加え、８００ｍＬの５価砒素元液を調整し、さらに硫酸第一鉄塩２００ｇ添加し完全に溶解させ、次いでｐＨ調整剤として硫酸を添加し、３０℃にてｐＨ１．０に調整して原料液を得た。次いで、当該原料液を加温し９５℃とし、当該温度を保持した。このときの原料液のｐＨ値は１．６であった。
【００３９】
ここで、当該原料液を強撹拌しながら、酸素ガスをビーカー底部からガラス管を介してバブリング法にて投入し、反応を開始した。酸素ガス導入量は９５０ｍｌ／ｍｉｎであり、酸素ガス導入開始時をスコロダイト生成反応の開始時、導入終了時をスコロダイト生成反応の終了時として反応時間を計測した。
【００４０】
反応開始と共に原料液のｐＨ値は、スコロダイト生成反応に伴い自然に低下して行き、約３０分間後に予め設定していた所定値のｐＨ１．０まで低下した。
ここで当該スコロダイト生成反応中において、上述したｐＨ調整剤としてＭｇ（ＯＨ）２粉体を適宜量添加した。
具体的には、原料液のｐＨ値を、０．９を超え、１．１未満の範囲内に制御し、且つ、液温９５℃を保持しながら反応を進め、４時間経過時点で当該反応を終了とした。そして、当該反応終了後の反応生成物を濾過して、濾過物と反応後液とを得た。
【００４１】
７）反応終了後の液中のＡｓ濃度の測定
スコロダイトの生成反応終了後に得られた反応後液の砒素濃度を、ＩＣＰにより測定した。
【００４２】
８）生成したスコロダイトの評価
得られたスコロダイトの生成反応終了後の濾過物を純水洗浄した後、Ｘ線回折測定を行った結果、結晶性スコロダイトと同定された。
また、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値は、環境告示１３号に準拠した溶出試験に供じ測定した。尚、溶出後の検液の濾過は、孔径０．２μｍのＭＣＥ（Ｍｉｘｅｄ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｅｓｔｅｒ）製のフィルターを介して行った。得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４３】
（実施例２）
原料液へ試薬硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）を３５５ｍｇ添加して溶解し、原料液中のＣｕ濃度を１００ｍｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４４】
（実施例３）
原料液のｐＨの所定値を１．２とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４５】
（実施例４）
原料液へ試薬硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）を３５５ｍｇ添加溶解し、原料液中の銅濃度を１００ｍｇ／Ｌとした以外は、実施例３と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４６】
（実施例５）
原料液のｐＨの所定値を１．４とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４７】
（実施例６）
原料液のｐＨの所定値を１．４とし、反応時間を７時間とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４８】
（実施例７−１）
原料液へ試薬硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）を３５５ｍｇ添加溶解して原料液中の銅濃度を１００ｍｇ／Ｌとし、原料液のｐＨの所定値を１．４とし、反応時間を２時間とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
ここで、当該実施例７−１と、後述する実施例７−２および実施例７−３とは、一連の関連する実施例である。具体的には、実施例７−１では、２時間経過時点で反応を終了し、生成したスコロダイトのサンプリングを行い、当該スコロダイトの溶出値を評価した。当該時点でのスコロダイト生成とその性質を確認することを目的としたものである。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００４９】
（実施例７−２）
反応時間を３時間とした以外は、実施例７−１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５０】
（実施例７−３）
反応時間を７時間とした以外は、実施例７−１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５１】
（実施例８）
実施例７−１と同様の操作で２時間反応させた後、ｐＨの所定値を２．０としてさらに２時間反応させた以外は、実施例１と同様の操作を行った。
尚、両ｐＨの所定値においても、変動幅は当該所定値から±０．１の範囲内に保持した。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５２】
（実施例９）
原料液へ試薬硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）を３５５ｍｇ添加溶解し、原料液中の銅濃度を１００ｍｇ／Ｌとし、当該原料液を９５℃に加温し（この時点でのｐＨ値は１．６）、次いでＭｇ（ＯＨ）２を添加し、ｐＨの所定値を２．０とし、反応時間を６時間とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５３】
（比較例１）
原料液へｐＨ調整剤であるＭｇ（ＯＨ）２を添加せず、ｐＨ制御を行わず、成り行きに任せた以外は、実施例１と同様の操作を行った。
尚、反応終了４時間時点でのｐＨ値は０．５７を示した。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５４】
（比較例２）
原料液へｐＨ調整剤であるＭｇ（ＯＨ）２を添加せず、ｐＨ制御を行わず、成り行きに任せ、反応時間を７時間とした以外は、実施例１と同様の操作を行った。
尚、反応終了７時間時点でのｐＨ値は０．５３を示した。
得られた反応後液の砒素濃度、および、生成したスコロダイトからの砒素の溶出値を表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
表１に示す結果から、原料液のｐＨ値の２．０以下である各々の所定値から±０．１の範囲に保持する制御を行うと、反応後液中の砒素濃度は１１００〜５０ｍｇ／Ｌ以下となっていた。また、得られた結晶物は砒素の溶出試験における溶出値が、環境基準である０．３ｍｇ／Ｌ以下となる良好な結晶性スコロダイトであった。つまり、反応後液中の砒素濃度は、原料液の１／４０以下にまで激減し、溶出値が低い安定な結晶性スコロダイトを得ていることが判明した。
また、反応後半（全反応時間の５０％経過時）において、ｐＨ値の所定値を初期値より高い範囲に再設定することによっても高い効果が得られ、反応後液中の砒素濃度がさらに低減することも判明した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
５価砒素を含有する溶液に２価鉄イオンを共存させ、当該溶液を液温７０℃以上、ｐＨ値を２．０以下の所定値に設定し、前記溶液へ酸化剤を添加しながら結晶性スコロダイトを生成させ、前記結晶性スコロダイト生成の際、前記溶液のｐＨ値を、前記所定値ｐＨ値から±０．１の変動範囲内に制御するように、アルカリをｐＨ調整剤とし、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御することを特徴とする結晶性スコロダイトの生成方法。
【請求項２】
前記砒素を含有する溶液へ、さらに、銅濃度として、５０ｍｇ／Ｌ以上の銅を添加することを特徴とする請求項１に記載の結晶性スコロダイトの生成方法。
【請求項３】
前記所定値のｐＨ値を有する溶液へ、酸化剤を添加しながらｐＨ調整剤も添加し、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御することで、溶液ｐＨ値の変動を所定値ｐＨ値の±０．１の範囲内としながら、結晶性スコロダイトを生成させる反応の後半期において前記所定値より高いｐＨ値を再設定する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の結晶性スコロダイトの生成方法。
【請求項４】
前記ｐＨ調整剤としてアルカリ土類金属類のアルカリ剤を用いることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の結晶性スコロダイトの生成方法。
【請求項５】
前記酸化剤として酸素、空気、酸素含有ガス、空気希釈ガス、過酸化水素のいずれかの１種以上を用いることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の結晶性スコロダイトの生成方法。
【請求項１】
５価砒素を含有する溶液に２価鉄イオンを共存させ、当該溶液を液温７０℃以上、ｐＨ値を２．０以下の所定値に設定し、前記溶液へ酸化剤を添加しながら結晶性スコロダイトを生成させ、前記結晶性スコロダイト生成の際、前記溶液のｐＨ値を、前記所定値ｐＨ値から±０．１の変動範囲内に制御するように、アルカリをｐＨ調整剤とし、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御することを特徴とする結晶性スコロダイトの生成方法。
【請求項２】
前記砒素を含有する溶液へ、さらに、銅濃度として、５０ｍｇ／Ｌ以上の銅を添加することを特徴とする請求項１に記載の結晶性スコロダイトの生成方法。
【請求項３】
前記所定値のｐＨ値を有する溶液へ、酸化剤を添加しながらｐＨ調整剤も添加し、当該ｐＨ調整剤の添加量を制御することで、溶液ｐＨ値の変動を所定値ｐＨ値の±０．１の範囲内としながら、結晶性スコロダイトを生成させる反応の後半期において前記所定値より高いｐＨ値を再設定する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の結晶性スコロダイトの生成方法。
【請求項４】
前記ｐＨ調整剤としてアルカリ土類金属類のアルカリ剤を用いることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の結晶性スコロダイトの生成方法。
【請求項５】
前記酸化剤として酸素、空気、酸素含有ガス、空気希釈ガス、過酸化水素のいずれかの１種以上を用いることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の結晶性スコロダイトの生成方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１６８４６７（Ｐ２０１１−１６８４６７Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３６５５８（Ｐ２０１０−３６５５８）
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（３０６０３９１３１）ＤＯＷＡメタルマイン株式会社 (92)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（３０６０３９１３１）ＤＯＷＡメタルマイン株式会社 (92)
【Ｆターム（参考）】
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