金の回収方法
【課題】金皮膜が付着したアルミニウム母材から、その母材に損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる、金の回収方法を提供する。
【解決手段】シアンを含む剥離液に希硫酸などのｐＨ調整剤を添加してｐＨ５〜８．５の範囲に調整した溶液に、金皮膜が付着したアルミニウム母材を添加して反応を開始した後に、溶液に希硫酸などのｐＨ調整剤を添加してｐＨ５〜８．５の範囲に保持しながら、シアン補充液を溶液に添加して反応させて、溶液中に金を溶解させる。
【解決手段】シアンを含む剥離液に希硫酸などのｐＨ調整剤を添加してｐＨ５〜８．５の範囲に調整した溶液に、金皮膜が付着したアルミニウム母材を添加して反応を開始した後に、溶液に希硫酸などのｐＨ調整剤を添加してｐＨ５〜８．５の範囲に保持しながら、シアン補充液を溶液に添加して反応させて、溶液中に金を溶解させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金の回収方法に関し、特に、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材から金を回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材から金を回収するために、サンドブラストによりアルミニウム母材から金皮膜を物理的に剥離する方法が採ることが多かった。しかし、この方法では、アルミニウム母材が損耗し、金の回収率も低いという問題があった。
【０００３】
また、湿式処理により金を回収する方法もあるが、アルミニウムの反応性が非常に高いため、金のみを選択的に溶解させて回収することは難しかった。
【０００４】
金のみを選択的に溶解させる方法としては、金または金合金膜のエッチング液としてシアン化カリウムと有機酸化剤の混合液を用いて、アルミニウムを含有する半導体基板の表面にダメージを与えることなく金または金合金膜をエッチングする方法（例えば、特許文献１参照）や、ヨウ素、ヨウ素化合物およびｐＨ緩衝剤を含み、ｐＨが６〜８の範囲のエッチング液を用いて、基板上に形成された金または金を含む合金からなる薄膜をエッチングする方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３３３９１１号公報（段落番号００１０−００１１）
【特許文献２】特開２００６−１９９９８７号公報（段落番号０００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の方法では、エッチング液に有機酸化剤を加える必要があるため、コストがかかり、また、金などの回収が容易でないという問題がある。また、特許文献２の方法では、ヨウ素を除去するための排水処理が必要になるため、コストがかかり、また、金などの回収が容易でないという問題がある。
【０００７】
そのため、金皮膜が付着したアルミニウム母材から、その母材に損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を回収する方法が望まれている。
【０００８】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、金皮膜が付着したアルミニウム母材から、その母材に損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる、金の回収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】
【０００９】
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、シアンを含む剥離液をｐＨ５〜８．５の範囲、好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲に調整した溶液に、金皮膜が付着したアルミニウム母材を添加して反応させて、溶液中に金を溶解させることにより、金皮膜が付着したアルミニウム母材から、その母材に損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を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。
【００１０】
すなわち、本発明による金の回収方法は、シアンを含む剥離液をｐＨ５〜８．５の範囲、好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲に調整した溶液に、金皮膜が付着したアルミニウム母材を添加して反応させて、溶液中に金を溶解させることを特徴とする。この金の回収方法において、剥離液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であるのが好ましい。また、シアンを含む剥離液に希硫酸、硫酸、硝酸、塩酸などのｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に調整するのが好ましい。
【００１１】
また、上記の金の回収方法において、反応を開始した後に、溶液をｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に保持しながら、シアン補充液を溶液に添加して反応させるのが好ましい。この場合、シアン補充液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であるのが好ましい。また、溶液に希硫酸、硫酸、硝酸、塩酸などのｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に保持するのが好ましい。さらに、溶液を攪拌しながら反応させるのが好ましい。
【００１２】
また、上記の金の回収方法において、金皮膜が付着したアルミニウム母材を溶液に添加して金を溶解させた後に、金皮膜が付着したアルミニウム母材の表面に粘着テープを貼り付けて剥離することにより、アルミニウム母材の表面に残存する金を粘着テープに付着させて回収してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、金皮膜が付着したアルミニウム母材から、その母材に損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１において処理時間に対する金片の重量と金の溶解速度を示す図である。
【図２】実施例１において処理時間に対するアルミニウム片の重量とアルミニウムの溶解速度を示す図である。
【図３】実施例５〜８においてｐＨに対する金の溶解速度を示す図である。
【図４】実施例５〜８においてｐＨに対するアルミニウムの溶解速度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明による金の回収方法の実施の形態では、シアンを含む剥離液をｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に調整した溶液に、金皮膜が付着したアルミニウム母材を添加して反応させて、溶液中に金を溶解させる。この金の回収方法において、剥離液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であるのが好ましい。また、シアンを含む剥離液に希硫酸、硫酸、硝酸、塩酸のｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に調整するのが好ましい。
【００１６】
また、上記の金の回収方法において、反応を開始した後に、溶液を好ましくはｐＨ５〜８．５の範囲、さらに好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲に保持しながら、シアン補充液を溶液に添加して反応させる。この場合、シアン補充液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であるのが好ましい。また、溶液に希硫酸、硫酸、硝酸、塩酸などのｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に保持するのが好ましい。さらに、溶液を攪拌しながら反応させるのが好ましい。
【００１７】
金を溶解させるために使用する剥離液は、通常、強アルカリ性であり、このような強アルカリ性の剥離液では、アルミニウムが容易に溶解し過ぎてしまう。一方、酸性の剥離液では、猛毒のシアン化水素ガスが多量に発生してしまう。そのため、剥離液を中性に保つようにしたところ、アルミニウムを殆ど溶解させることなく金を溶解させることができるとともに、金を溶解させた剥離液も通常の剥離液と同様に処理することができ、金の回収率も従来の方法よりも高くすることができることがわかった。
【００１８】
また、上記の金の回収方法において、金皮膜が付着したアルミニウム母材を溶液に添加して金を溶解させた後に、金皮膜が付着したアルミニウム母材の表面に粘着テープを貼り付けて剥離することにより、アルミニウム母材の表面に残存する金を粘着テープに付着させて回収してもよい。
【００１９】
なお、上記の金の回収方法により金を回収した後のアルミニウム母材は、ターゲットや蒸着治具などに利用することができる。また、上記の金の回収方法では、大気圧下で反応させることができるが、発生するガスを適切に排気可能な装置内で反応させるのが好ましい。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明による金の回収方法の実施例について詳細に説明する。
【００２１】
［実施例１］
まず、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材の代わりの疑似原料として、厚さ０．１ｍｍ以下の金の小片と、厚さ１ｍｍ以下のアルミニウムの板片（６０６１合金）を用意した。また、金の剥離液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）０．１ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）０．６５ｇを水１００ｍＬに溶解した溶液を用意し、剥離液中のシアンを補充するシアン補充液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）２．３ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）１４ｇを水３００ｍＬに溶解した溶液を用意した。
【００２２】
次に、用意した剥離液を反応容器（５００ｍＬビーカー）に入れ、４０℃の恒温になるように温度調節した。この剥離液のｐＨは１１．３であり、ｐＨ調整剤として（市販の７５％の希硫酸から作製した）５％希硫酸を添加してｐＨ７．１とした。
【００２３】
この溶液に、疑似原料として用意した金片６．２７ｇとアルミニウム板片８．８０ｇを同時に投入して反応させた。この反応は、撹拌機により溶液を撹拌しながら行った。
【００２４】
この反応が開始した後、剥離液中のシアンを補充するために、用意したシアン補充液を８ｍＬ／ｈの添加速度で溶液に添加するとともに、溶液のｐＨを６．５〜７．６の範囲に保持するように、用意したｐＨ調整剤を溶液に添加した。
【００２５】
この処理を４０時間行い、疑似原料の溶解状態を確認するために、反応開始から４時間後、２０時間後、２８時間後、４０時間後にそれぞれの乾燥重量を測定した。
【００２６】
その結果、金片の重量は、４時間後で６．２６ｇ、２０時間後で６．２２ｇ、２８時間後で６．１９ｇ、４０時間後で６．１５ｇであった。一方、アルミニウム板片は、４時間後で８．８０ｇ、２０時間後で８．８０ｇ、２８時間後で８．８０ｇ、４０時間後で８．８０ｇであり、変色や損傷もなかった。これらの結果を表１、図１および図２に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
このように、アルミニウム板片の重量は不変で、変色や損傷もなかったことから、実施例の方法により、アルミニウム板片に損傷を与えることなく、金片のみを溶解させることができることがわかった。また、金片を溶解させた水溶液は、金の他に、苛性ソーダとシアン化ソーダと、ｐＨ調整剤としての希硫酸を含むだけなので、通常の金の剥離液と同様の処理により、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる。したがって、実施例の方法により、金皮膜が直接付着したアルミニウム母材から、その母材に損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる。
【００２９】
［実施例２］
まず、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材として、表面に金５７．２ｇが蒸着した直径４３０ｍｍの略円盤形のアルミニウム母材９１３ｇを用意した。また、金の剥離液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）１３ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）８２ｇを水２０Ｌに溶解した溶液を用意し、剥離液中のシアンを補充するシアン補充液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）１４５ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）８９０ｇを水２０Ｌに溶解した溶液を用意した。
【００３０】
次に、用意した剥離液を反応槽に入れ、４０℃の恒温になるように温度調節した。この剥離液のｐＨは１１．３であり、ｐＨ調整剤として（市販の７５％の希硫酸から作製した）５％希硫酸を添加してｐＨ７．１とした。
【００３１】
この溶液に、用意した金皮膜で被覆されたアルミニウム母材９１３ｇ投入して反応させた。この反応は、撹拌機により溶液を撹拌しながら行った。この反応が開始した後、剥離液中のシアンを補充するために、用意したシアン補充液を２．４Ｌ／ｈの添加速度で溶液に添加するとともに、溶液のｐＨを６．９〜７．２の範囲に保持するように、用意したｐＨ調整剤を溶液に添加した。この処理を７．５時間行った後、アルミニウム部材の重量を測定したところ、８９１．１ｇであった。したがって、剥離した金の重量および割合は、それぞれ２１．９ｇ、３８％であり、この時点では、６２％（３５．３ｇ）の金がアルミニウム母材の表面に残っていた。
【００３２】
次に、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材を水洗し、乾燥した後、市販の粘着テープ（株式会社スリオンテック製の布テープ）を金皮膜の表面に貼り付けて剥離することにより、粘着テープの貼り付け面に金を付着させて回収した。この剥離作業後のアルミニウム部材の重量は８５５．８ｇであり、残りの殆どの金３５．３ｇ（６２％）を付着させてほぼ１００％の金を回収することができた。この剥離作業は３０分程度で終了した。なお、金が付着した粘着テープをそのまま焼成するか、あるいはアルカリ溶解液で処理することにより、金を分離回収することができる。
【００３３】
［実施例３］
実施例２と同様の操作を再度行ったところ、溶液中の金の重量は２４．２ｇ（４２％）、粘着テープに付着させて回収した金の重量は３３．０ｇ（５８％）であり、ほぼ１００％の金を回収することができた。
【００３４】
［実施例４］
表面に金６３．８ｇが蒸着したアルミニウム母材を使用した以外は、実施例２と同様の操作を行ったところ、溶液中の金の重量は３５．６ｇ（５６％）、粘着テープに付着させて回収した金の重量は２８．２ｇ（４４％）であり、ほぼ１００％の金を回収することができた。
【００３５】
［実施例５〜８］
まず、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材の代わりの疑似原料として、厚さ０．１ｍｍ以下の金の小片と、厚さ１ｍｍ以下のアルミニウムの板片（６０６１合金）を用意した。また、金の剥離液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）０．０５ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）０．５ｇを水１００ｍＬに溶解した溶液を用意し、剥離液中のシアンを補充するシアン補充液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）０．５ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）４．５ｇを水１００ｍＬに溶解した溶液を用意した。
【００３６】
次に、用意した剥離液を反応容器（５００ｍＬビーカー）に入れ、４０℃の恒温になるように温度調節した。この剥離液のｐＨは１１であり、ｐＨ調整剤として（市販の７５％の希硫酸から作製した）５％希硫酸を添加してそれぞれｐＨ５．０（実施例５）、５．５（実施例６）、６．０（実施例７）、７．０（実施例８）とした。
【００３７】
この溶液に、疑似原料として用意した金片６．２０ｇとアルミニウム板片８．７８ｇを同時に投入して反応させた。この反応は、撹拌機により溶液を撹拌しながら行った。
【００３８】
この反応が開始した後、剥離液中のシアンを補充するために、用意したシアン補充液を１２．５ｍＬ／ｈの添加速度で溶液に添加するとともに、溶液のｐＨをそれぞれ５．０±０．３（実施例５）、５．５±０．３（実施例６）、６．０±０．３（実施例７）、７．０±０．３（実施例８）の範囲に保持するように、用意したｐＨ調整剤を溶液に添加した。
【００３９】
この処理をそれぞれ８時間行い、疑似原料の溶解状態を確認するために、反応開始から８時間後にそれぞれの乾燥重量を測定した。
【００４０】
その結果、金片の重量は、６．０９ｇ（実施例５）、６．０４ｇ（実施例６）、６．０５ｇ（実施例７）、６．０２ｇ（実施例８）であった。一方、アルミニウム板片は、８．７７ｇ（実施例５）、８．７７ｇ（実施例６）、８．７８ｇ（実施例７）、８．７８ｇ（実施例８）であり、変色や損傷も殆どなかった。これらの結果を表２、図３および図４に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
このように、アルミニウム板片の重量はほぼ不変で、変色や損傷もなかったことから、実施例５〜８の方法により、アルミニウム板片に殆ど損傷を与えることなく、金片のみを溶解させることができることがわかった。また、金片を溶解させた水溶液は、金の他に、苛性ソーダとシアン化ソーダと、ｐＨ調整剤としての希硫酸を含むだけなので、通常の金の剥離液と同様の処理により、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる。したがって、実施例５〜８の方法により、金皮膜が直接付着したアルミニウム母材から、その母材に殆ど損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる。
【００４３】
［実施例９］
まず、表面に金５９．４ｇが蒸着したアルミニウム（Ａ５０５２）母材９１３ｇを用意した。また、金の剥離液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）１００ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）９００ｇと酸化剤としてニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム３００ｇを水２０Ｌに溶解した溶液を用意し、この溶液のｐＨを８．２に保持するようにｐＨ調整剤として（市販の７５％の希硫酸から作製した）５％希硫酸を添加した。
【００４４】
次に、上記の表面に金が蒸着したアルミニウム母材を反応容器に入れ、上記の金の剥離液にｐＨ調整剤を添加した溶液を４０℃の恒温になるように温度調節して、２．４Ｌ／ｈの添加速度で反応容器に導入し、４時間循環させて処理したところ、溶解速度１０ｍｇ／ｃｍ２・ｈで表面の金を全て剥離することができた。なお、アルミニウム母材の溶解はなく、アルミニウム母材の溶解による損耗や変色はなかった。
【００４５】
［実施例１０］
表面に金５７．２ｇが蒸着したアルミニウム（Ａ５０５２）母材９１３ｇを用意し、ｐＨ７を中心に下限ｐＨ６．９〜上限ｐＨ７．２とし、７．５時間処理した以外は、実施例９と同様の処理を行ったところ、溶解速度２．０ｍｇ／ｃｍ２・ｈで表面の金２１．９ｇ（３８％）を剥離することができた。その後、粘着テープおよびブラスト処理により表面の金を全て剥離することができた。なお、アルミニウム母材の溶解はなく、アルミニウム母材の溶解による損耗や変色はなかった。
【００４６】
［実施例１１］
表面に金６３．８ｇが蒸着したアルミニウム（Ａ５０５２）母材９１３ｇを用意し、ｐＨ７を中心に下限ｐＨ６．９〜上限ｐＨ７．２とし、７．５時間処理した以外は、実施例９と同様の処理を行ったところ、溶解速度３．２ｍｇ／ｃｍ２・ｈで表面の金３５．６ｇ（５６％）を剥離することができた。その後、粘着テープおよびブラスト処理により表面の金を全て剥離することができた。なお、アルミニウム母材の溶解はなく、アルミニウム母材の溶解による損耗や変色はなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金の回収方法に関し、特に、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材から金を回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材から金を回収するために、サンドブラストによりアルミニウム母材から金皮膜を物理的に剥離する方法が採ることが多かった。しかし、この方法では、アルミニウム母材が損耗し、金の回収率も低いという問題があった。
【０００３】
また、湿式処理により金を回収する方法もあるが、アルミニウムの反応性が非常に高いため、金のみを選択的に溶解させて回収することは難しかった。
【０００４】
金のみを選択的に溶解させる方法としては、金または金合金膜のエッチング液としてシアン化カリウムと有機酸化剤の混合液を用いて、アルミニウムを含有する半導体基板の表面にダメージを与えることなく金または金合金膜をエッチングする方法（例えば、特許文献１参照）や、ヨウ素、ヨウ素化合物およびｐＨ緩衝剤を含み、ｐＨが６〜８の範囲のエッチング液を用いて、基板上に形成された金または金を含む合金からなる薄膜をエッチングする方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３３３９１１号公報（段落番号００１０−００１１）
【特許文献２】特開２００６−１９９９８７号公報（段落番号０００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の方法では、エッチング液に有機酸化剤を加える必要があるため、コストがかかり、また、金などの回収が容易でないという問題がある。また、特許文献２の方法では、ヨウ素を除去するための排水処理が必要になるため、コストがかかり、また、金などの回収が容易でないという問題がある。
【０００７】
そのため、金皮膜が付着したアルミニウム母材から、その母材に損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を回収する方法が望まれている。
【０００８】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、金皮膜が付着したアルミニウム母材から、その母材に損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる、金の回収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】
【０００９】
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、シアンを含む剥離液をｐＨ５〜８．５の範囲、好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲に調整した溶液に、金皮膜が付着したアルミニウム母材を添加して反応させて、溶液中に金を溶解させることにより、金皮膜が付着したアルミニウム母材から、その母材に損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を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。
【００１０】
すなわち、本発明による金の回収方法は、シアンを含む剥離液をｐＨ５〜８．５の範囲、好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲に調整した溶液に、金皮膜が付着したアルミニウム母材を添加して反応させて、溶液中に金を溶解させることを特徴とする。この金の回収方法において、剥離液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であるのが好ましい。また、シアンを含む剥離液に希硫酸、硫酸、硝酸、塩酸などのｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に調整するのが好ましい。
【００１１】
また、上記の金の回収方法において、反応を開始した後に、溶液をｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に保持しながら、シアン補充液を溶液に添加して反応させるのが好ましい。この場合、シアン補充液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であるのが好ましい。また、溶液に希硫酸、硫酸、硝酸、塩酸などのｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に保持するのが好ましい。さらに、溶液を攪拌しながら反応させるのが好ましい。
【００１２】
また、上記の金の回収方法において、金皮膜が付着したアルミニウム母材を溶液に添加して金を溶解させた後に、金皮膜が付着したアルミニウム母材の表面に粘着テープを貼り付けて剥離することにより、アルミニウム母材の表面に残存する金を粘着テープに付着させて回収してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、金皮膜が付着したアルミニウム母材から、その母材に損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１において処理時間に対する金片の重量と金の溶解速度を示す図である。
【図２】実施例１において処理時間に対するアルミニウム片の重量とアルミニウムの溶解速度を示す図である。
【図３】実施例５〜８においてｐＨに対する金の溶解速度を示す図である。
【図４】実施例５〜８においてｐＨに対するアルミニウムの溶解速度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明による金の回収方法の実施の形態では、シアンを含む剥離液をｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に調整した溶液に、金皮膜が付着したアルミニウム母材を添加して反応させて、溶液中に金を溶解させる。この金の回収方法において、剥離液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であるのが好ましい。また、シアンを含む剥離液に希硫酸、硫酸、硝酸、塩酸のｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に調整するのが好ましい。
【００１６】
また、上記の金の回収方法において、反応を開始した後に、溶液を好ましくはｐＨ５〜８．５の範囲、さらに好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲に保持しながら、シアン補充液を溶液に添加して反応させる。この場合、シアン補充液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であるのが好ましい。また、溶液に希硫酸、硫酸、硝酸、塩酸などのｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲（好ましくはｐＨ７．５〜８．５の範囲）に保持するのが好ましい。さらに、溶液を攪拌しながら反応させるのが好ましい。
【００１７】
金を溶解させるために使用する剥離液は、通常、強アルカリ性であり、このような強アルカリ性の剥離液では、アルミニウムが容易に溶解し過ぎてしまう。一方、酸性の剥離液では、猛毒のシアン化水素ガスが多量に発生してしまう。そのため、剥離液を中性に保つようにしたところ、アルミニウムを殆ど溶解させることなく金を溶解させることができるとともに、金を溶解させた剥離液も通常の剥離液と同様に処理することができ、金の回収率も従来の方法よりも高くすることができることがわかった。
【００１８】
また、上記の金の回収方法において、金皮膜が付着したアルミニウム母材を溶液に添加して金を溶解させた後に、金皮膜が付着したアルミニウム母材の表面に粘着テープを貼り付けて剥離することにより、アルミニウム母材の表面に残存する金を粘着テープに付着させて回収してもよい。
【００１９】
なお、上記の金の回収方法により金を回収した後のアルミニウム母材は、ターゲットや蒸着治具などに利用することができる。また、上記の金の回収方法では、大気圧下で反応させることができるが、発生するガスを適切に排気可能な装置内で反応させるのが好ましい。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明による金の回収方法の実施例について詳細に説明する。
【００２１】
［実施例１］
まず、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材の代わりの疑似原料として、厚さ０．１ｍｍ以下の金の小片と、厚さ１ｍｍ以下のアルミニウムの板片（６０６１合金）を用意した。また、金の剥離液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）０．１ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）０．６５ｇを水１００ｍＬに溶解した溶液を用意し、剥離液中のシアンを補充するシアン補充液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）２．３ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）１４ｇを水３００ｍＬに溶解した溶液を用意した。
【００２２】
次に、用意した剥離液を反応容器（５００ｍＬビーカー）に入れ、４０℃の恒温になるように温度調節した。この剥離液のｐＨは１１．３であり、ｐＨ調整剤として（市販の７５％の希硫酸から作製した）５％希硫酸を添加してｐＨ７．１とした。
【００２３】
この溶液に、疑似原料として用意した金片６．２７ｇとアルミニウム板片８．８０ｇを同時に投入して反応させた。この反応は、撹拌機により溶液を撹拌しながら行った。
【００２４】
この反応が開始した後、剥離液中のシアンを補充するために、用意したシアン補充液を８ｍＬ／ｈの添加速度で溶液に添加するとともに、溶液のｐＨを６．５〜７．６の範囲に保持するように、用意したｐＨ調整剤を溶液に添加した。
【００２５】
この処理を４０時間行い、疑似原料の溶解状態を確認するために、反応開始から４時間後、２０時間後、２８時間後、４０時間後にそれぞれの乾燥重量を測定した。
【００２６】
その結果、金片の重量は、４時間後で６．２６ｇ、２０時間後で６．２２ｇ、２８時間後で６．１９ｇ、４０時間後で６．１５ｇであった。一方、アルミニウム板片は、４時間後で８．８０ｇ、２０時間後で８．８０ｇ、２８時間後で８．８０ｇ、４０時間後で８．８０ｇであり、変色や損傷もなかった。これらの結果を表１、図１および図２に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
このように、アルミニウム板片の重量は不変で、変色や損傷もなかったことから、実施例の方法により、アルミニウム板片に損傷を与えることなく、金片のみを溶解させることができることがわかった。また、金片を溶解させた水溶液は、金の他に、苛性ソーダとシアン化ソーダと、ｐＨ調整剤としての希硫酸を含むだけなので、通常の金の剥離液と同様の処理により、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる。したがって、実施例の方法により、金皮膜が直接付着したアルミニウム母材から、その母材に損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる。
【００２９】
［実施例２］
まず、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材として、表面に金５７．２ｇが蒸着した直径４３０ｍｍの略円盤形のアルミニウム母材９１３ｇを用意した。また、金の剥離液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）１３ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）８２ｇを水２０Ｌに溶解した溶液を用意し、剥離液中のシアンを補充するシアン補充液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）１４５ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）８９０ｇを水２０Ｌに溶解した溶液を用意した。
【００３０】
次に、用意した剥離液を反応槽に入れ、４０℃の恒温になるように温度調節した。この剥離液のｐＨは１１．３であり、ｐＨ調整剤として（市販の７５％の希硫酸から作製した）５％希硫酸を添加してｐＨ７．１とした。
【００３１】
この溶液に、用意した金皮膜で被覆されたアルミニウム母材９１３ｇ投入して反応させた。この反応は、撹拌機により溶液を撹拌しながら行った。この反応が開始した後、剥離液中のシアンを補充するために、用意したシアン補充液を２．４Ｌ／ｈの添加速度で溶液に添加するとともに、溶液のｐＨを６．９〜７．２の範囲に保持するように、用意したｐＨ調整剤を溶液に添加した。この処理を７．５時間行った後、アルミニウム部材の重量を測定したところ、８９１．１ｇであった。したがって、剥離した金の重量および割合は、それぞれ２１．９ｇ、３８％であり、この時点では、６２％（３５．３ｇ）の金がアルミニウム母材の表面に残っていた。
【００３２】
次に、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材を水洗し、乾燥した後、市販の粘着テープ（株式会社スリオンテック製の布テープ）を金皮膜の表面に貼り付けて剥離することにより、粘着テープの貼り付け面に金を付着させて回収した。この剥離作業後のアルミニウム部材の重量は８５５．８ｇであり、残りの殆どの金３５．３ｇ（６２％）を付着させてほぼ１００％の金を回収することができた。この剥離作業は３０分程度で終了した。なお、金が付着した粘着テープをそのまま焼成するか、あるいはアルカリ溶解液で処理することにより、金を分離回収することができる。
【００３３】
［実施例３］
実施例２と同様の操作を再度行ったところ、溶液中の金の重量は２４．２ｇ（４２％）、粘着テープに付着させて回収した金の重量は３３．０ｇ（５８％）であり、ほぼ１００％の金を回収することができた。
【００３４】
［実施例４］
表面に金６３．８ｇが蒸着したアルミニウム母材を使用した以外は、実施例２と同様の操作を行ったところ、溶液中の金の重量は３５．６ｇ（５６％）、粘着テープに付着させて回収した金の重量は２８．２ｇ（４４％）であり、ほぼ１００％の金を回収することができた。
【００３５】
［実施例５〜８］
まず、金皮膜で被覆されたアルミニウム母材の代わりの疑似原料として、厚さ０．１ｍｍ以下の金の小片と、厚さ１ｍｍ以下のアルミニウムの板片（６０６１合金）を用意した。また、金の剥離液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）０．０５ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）０．５ｇを水１００ｍＬに溶解した溶液を用意し、剥離液中のシアンを補充するシアン補充液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）０．５ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）４．５ｇを水１００ｍＬに溶解した溶液を用意した。
【００３６】
次に、用意した剥離液を反応容器（５００ｍＬビーカー）に入れ、４０℃の恒温になるように温度調節した。この剥離液のｐＨは１１であり、ｐＨ調整剤として（市販の７５％の希硫酸から作製した）５％希硫酸を添加してそれぞれｐＨ５．０（実施例５）、５．５（実施例６）、６．０（実施例７）、７．０（実施例８）とした。
【００３７】
この溶液に、疑似原料として用意した金片６．２０ｇとアルミニウム板片８．７８ｇを同時に投入して反応させた。この反応は、撹拌機により溶液を撹拌しながら行った。
【００３８】
この反応が開始した後、剥離液中のシアンを補充するために、用意したシアン補充液を１２．５ｍＬ／ｈの添加速度で溶液に添加するとともに、溶液のｐＨをそれぞれ５．０±０．３（実施例５）、５．５±０．３（実施例６）、６．０±０．３（実施例７）、７．０±０．３（実施例８）の範囲に保持するように、用意したｐＨ調整剤を溶液に添加した。
【００３９】
この処理をそれぞれ８時間行い、疑似原料の溶解状態を確認するために、反応開始から８時間後にそれぞれの乾燥重量を測定した。
【００４０】
その結果、金片の重量は、６．０９ｇ（実施例５）、６．０４ｇ（実施例６）、６．０５ｇ（実施例７）、６．０２ｇ（実施例８）であった。一方、アルミニウム板片は、８．７７ｇ（実施例５）、８．７７ｇ（実施例６）、８．７８ｇ（実施例７）、８．７８ｇ（実施例８）であり、変色や損傷も殆どなかった。これらの結果を表２、図３および図４に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
このように、アルミニウム板片の重量はほぼ不変で、変色や損傷もなかったことから、実施例５〜８の方法により、アルミニウム板片に殆ど損傷を与えることなく、金片のみを溶解させることができることがわかった。また、金片を溶解させた水溶液は、金の他に、苛性ソーダとシアン化ソーダと、ｐＨ調整剤としての希硫酸を含むだけなので、通常の金の剥離液と同様の処理により、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる。したがって、実施例５〜８の方法により、金皮膜が直接付着したアルミニウム母材から、その母材に殆ど損傷を与えることなく、簡便且つ安価に高収率で金を回収することができる。
【００４３】
［実施例９］
まず、表面に金５９．４ｇが蒸着したアルミニウム（Ａ５０５２）母材９１３ｇを用意した。また、金の剥離液として、苛性ソーダ（市販の９９％苛性ソーダフレーク）１００ｇとシアン化ソーダ（市販の９７％シアン化ソーダフレーク）９００ｇと酸化剤としてニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム３００ｇを水２０Ｌに溶解した溶液を用意し、この溶液のｐＨを８．２に保持するようにｐＨ調整剤として（市販の７５％の希硫酸から作製した）５％希硫酸を添加した。
【００４４】
次に、上記の表面に金が蒸着したアルミニウム母材を反応容器に入れ、上記の金の剥離液にｐＨ調整剤を添加した溶液を４０℃の恒温になるように温度調節して、２．４Ｌ／ｈの添加速度で反応容器に導入し、４時間循環させて処理したところ、溶解速度１０ｍｇ／ｃｍ２・ｈで表面の金を全て剥離することができた。なお、アルミニウム母材の溶解はなく、アルミニウム母材の溶解による損耗や変色はなかった。
【００４５】
［実施例１０］
表面に金５７．２ｇが蒸着したアルミニウム（Ａ５０５２）母材９１３ｇを用意し、ｐＨ７を中心に下限ｐＨ６．９〜上限ｐＨ７．２とし、７．５時間処理した以外は、実施例９と同様の処理を行ったところ、溶解速度２．０ｍｇ／ｃｍ２・ｈで表面の金２１．９ｇ（３８％）を剥離することができた。その後、粘着テープおよびブラスト処理により表面の金を全て剥離することができた。なお、アルミニウム母材の溶解はなく、アルミニウム母材の溶解による損耗や変色はなかった。
【００４６】
［実施例１１］
表面に金６３．８ｇが蒸着したアルミニウム（Ａ５０５２）母材９１３ｇを用意し、ｐＨ７を中心に下限ｐＨ６．９〜上限ｐＨ７．２とし、７．５時間処理した以外は、実施例９と同様の処理を行ったところ、溶解速度３．２ｍｇ／ｃｍ２・ｈで表面の金３５．６ｇ（５６％）を剥離することができた。その後、粘着テープおよびブラスト処理により表面の金を全て剥離することができた。なお、アルミニウム母材の溶解はなく、アルミニウム母材の溶解による損耗や変色はなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シアンを含む剥離液をｐＨ５〜８．５の範囲に調整した溶液に、金皮膜が付着したアルミニウム母材を添加して反応させて、溶液中に金を溶解させることを特徴とする、金の回収方法。
【請求項２】
前記剥離液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であることを特徴とする、請求項１に記載の金の回収方法。
【請求項３】
前記シアンを含む剥離液にｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲に調整することを特徴とする、請求項１または２に記載の金の回収方法。
【請求項４】
前記反応を開始した後に、前記溶液をｐＨ５〜８．５の範囲に保持しながら、シアン補充液を前記溶液に添加して反応させ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金の回収方法。
【請求項５】
前記シアン補充液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であることを特徴とする、請求項４に記載の金の回収方法。
【請求項６】
前記溶液にｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲に保持することを特徴とする、請求項４または５に記載の金の回収方法。
【請求項７】
前記ｐＨ調整剤が希硫酸、硫酸、硝酸および塩酸からなる群から選ばれる一種以上の酸であることを特徴とする、請求項３または６に記載の金の回収方法。
【請求項８】
前記溶液を攪拌しながら反応させることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の金の回収方法。
【請求項９】
前記金皮膜が付着したアルミニウム母材を溶液に添加して金を溶解させた後に、前記金皮膜が付着したアルミニウム母材の表面に粘着テープを貼り付けて剥離することにより、アルミニウム母材の表面に残存する金を粘着テープに付着させて回収することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の金の回収方法。
【請求項１０】
前期ｐＨ５〜８．５の範囲が、ｐＨ７．５〜８．５の範囲であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の金の回収方法。
【請求項１】
シアンを含む剥離液をｐＨ５〜８．５の範囲に調整した溶液に、金皮膜が付着したアルミニウム母材を添加して反応させて、溶液中に金を溶解させることを特徴とする、金の回収方法。
【請求項２】
前記剥離液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であることを特徴とする、請求項１に記載の金の回収方法。
【請求項３】
前記シアンを含む剥離液にｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲に調整することを特徴とする、請求項１または２に記載の金の回収方法。
【請求項４】
前記反応を開始した後に、前記溶液をｐＨ５〜８．５の範囲に保持しながら、シアン補充液を前記溶液に添加して反応させ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金の回収方法。
【請求項５】
前記シアン補充液が苛性ソーダまたは苛性カリとシアン化ソーダまたはシアン化カリとを水に溶解した溶液であることを特徴とする、請求項４に記載の金の回収方法。
【請求項６】
前記溶液にｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ５〜８．５の範囲に保持することを特徴とする、請求項４または５に記載の金の回収方法。
【請求項７】
前記ｐＨ調整剤が希硫酸、硫酸、硝酸および塩酸からなる群から選ばれる一種以上の酸であることを特徴とする、請求項３または６に記載の金の回収方法。
【請求項８】
前記溶液を攪拌しながら反応させることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の金の回収方法。
【請求項９】
前記金皮膜が付着したアルミニウム母材を溶液に添加して金を溶解させた後に、前記金皮膜が付着したアルミニウム母材の表面に粘着テープを貼り付けて剥離することにより、アルミニウム母材の表面に残存する金を粘着テープに付着させて回収することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の金の回収方法。
【請求項１０】
前期ｐＨ５〜８．５の範囲が、ｐＨ７．５〜８．５の範囲であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の金の回収方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−７２４９０（Ｐ２０１２−７２４９０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８２６８０（Ｐ２０１１−１８２６８０）
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（５０６３４７５１７）ＤＯＷＡエコシステム株式会社 (83)
【出願人】（５０８０９３０５６）エコシステムリサイクリング株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（５０６３４７５１７）ＤＯＷＡエコシステム株式会社 (83)
【出願人】（５０８０９３０５６）エコシステムリサイクリング株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
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