JP2013177663A - 金属の回収方法、複合材料、及び金属の回収装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の1つの金属の回収装置100は、フッ化物イオンを含む溶液12中に、金、銀、銅、パラジウム、ロジウム、白金、イリジウム、ルテニウム、及びオスミウムの群から選択される少なくとも1種の元素を含む金属廃棄物と、シリコン14とを混合させる収容槽10内において、シリコン14上に、前述の元素からなる金属を析出させる混合・析出部20と、前述の元素からなる金属を回収する回収部30とを備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態における金属の回収装置100の構成を示す概略図である。また、図2は、本実施形態における、シリコンに白金が付着している複合材料を示す走査電子顕微鏡(以下、SEMという)写真である。また、図3は、図2のうち、析出した白金粒子を拡大したSEM写真である。
<ICP発光分光分析による分析結果(1)>
表1は、浸漬するシリコン14の板の大きさ又は粒子の粒子径と、白金の回収率との関係を示している。濃度150mMのフッ化水素酸12を含む0.5mMヘキサクロロ白金(IV)酸(H2PtCl6)水溶液に、5分間、表1に示す異なる形態又は大きさのシリコン14(0.35M相当量)を浸漬させたときの白金の回収率を、ICP発光分光分析法を用いて求めた。なお、上述と同様に、処理時間中においては、回転速度350rpmでシリコン含有混合溶液を撹拌した。
<ICP発光分光分析による分析結果(2)>
次に、図4は、フッ化水素酸12の濃度と白金の回収率との関係を示している。図4に示す異なる濃度のフッ化水素酸を含む0.5mMヘキサクロロ白金(IV)酸(H2PtCl6)水溶液中に、粒子径が0.045mm以下の粒状のシリコン14(0.35M相当量)を浸漬させた場合のシリコン含有混合溶液における白金の回収率の経時変化を、ICP発光分光分析法を用いて測定した。
本実施形態は、回収対象金属が白金の代わりに金(Au)である点で、第1の実施形態と異なる。また、本実施形態の金属の回収方法及び金属の回収装置は、第1の実施形態における、各溶液の濃度等が以下に述べる濃度等に変更されている点を除き、第1の実施形態の金属の回収方法及び金属の回収装置100と同じである。従って、第1の実施形態と重複する説明は省略されうる。
ところで、第1実施形態及びその変形例における回収対象の金属は、白金又は金であったが、上述の各実施形態の回収対象の金属はこれらに限定されない。例えば、回収対象の金属が、銀、銅、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、及びオスミウムの群から選択される1種であっても、上述の各実施形態の効果と同等の効果又は少なくとも一部の効果が奏され得る。
Pt:Si:HF=1:1:6
本実施例においては、白金塩の初期濃度が低い場合と高い場合における、反応前後の白金イオン濃度の変化を説明する。まず、濃度150mMのフッ化水素酸12を含む、比較的低い濃度である濃度0.5mM(111ppm相当)のヘキサクロロ白金(IV)酸(H2PtCl6)水溶液に、粒子径が0.045mm以下の粒状のシリコン14を15分間浸漬させた場合の白金イオンの残存濃度は、0.02ppmであった。次に、濃度630mMのフッ化水素酸12を含む、かなり高濃度である濃度35mM(8500ppm相当)のヘキサクロロ白金(IV)酸(H2PtCl6)水溶液に、粒子径が0.045mm以下の粒状のシリコン14を1時間浸漬させた場合の白金イオンの残存濃度は、0.2ppmであった。
さらに、回収対象の金属が、金、白金、銀、銅、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、及びオスミウムの群から選択される少なくとも2種類であっても、上述の各実施形態の効果と同等の効果又は少なくとも一部の効果が奏され得る。
本実施形態の金属の回収方法は、金属塩混合溶液の濃度が高濃度に変更されている点、及びフッ化水素酸とシリコンの添加量が変更されている点を除き、第3の実施形態の金属の回収方法及び金属の回収装置200と同じである。従って、第3の実施形態と重複する説明は省略されうる。
その元素からなる金属を析出させたシリコンから、最終的にシリコンを除いた各金属を回収する工程について以下に説明する。
本実施形態では、上述の各実施形態とは異なる態様の金属の回収方法及び金属の回収装置300を示す。本実施形態の金属の回収装置300は、金属廃液とフッ化水素酸312とを混合した、フッ化物イオンを含む溶液を導入するとともに、板状、塊状、または粒状のシリコンを収容したシリコン収容部340にフッ化物イオンを含む溶液を流通させる流通手段350(例えば、フッ化物イオンを含む溶液を流通させる配管とポンプ)を備えている。さらに、本実施形態の金属の回収装置300は、シリコン収容部340内において、フッ化物イオンを含む溶液を流通させることによってシリコン上に析出させた特定の金属を回収する、回収部330を備える。なお、該特定の金属を析出させるシリコンの表面積を増加させるために、塊状または粒状のシリコンを収容したシリコン収容部340を備えることが好ましい。
12,312 フッ化水素酸
14 シリコン
20,220 混合・析出部
30,230,330 回収部
340 シリコン収容部
350 流通手段
100,200,300 金属の回収装置
102,202,302 複合材料
Claims (15)
- 金、銀、銅、パラジウム、ロジウム、白金、イリジウム、ルテニウム、及びオスミウムの群から選択される少なくとも1種の元素を含む金属廃棄物と、シリコンとを、フッ化物イオンを含む溶液に混合することによりシリコン含有混合溶液とする混合工程と、
前記シリコン含有混合溶液内において、前記シリコン上に、前記元素からなる金属を析出させる析出工程と、
前記元素からなる金属を回収する回収工程を含む、
金属の回収方法。 - 金、銀、銅、パラジウム、ロジウム、白金、イリジウム、ルテニウム、及びオスミウムの群から選択される少なくとも1種の元素を含む金属廃棄物を混合したフッ化物イオンを含む溶液を導入し、シリコンを収容したシリコン収容部に流通させる流通工程と、
前記シリコン収容部内において、前記シリコン上に、前記元素からなる金属を析出させる析出工程と、
前記元素からなる金属を回収する回収工程を含む、
金属の回収方法。 - 前記シリコンが塊状または粒状である、
請求項1又は請求項2に記載の金属の回収方法。 - 前記回収工程が、前記元素からなる金属を析出させた前記シリコンを、フッ化水素酸と硝酸との混合液、又はアルカリ溶液に接触させる工程である、
請求項1又は請求項2に記載の金属の回収方法。 - 前記析出工程において、前記シリコン含有混合溶液を撹拌することにより、前記シリコン上に前記元素からなる金属を析出させる、
前記回収工程において、前記シリコン含有混合溶液から前記元素からなる金属を固体粉末として回収する、
請求項1に記載の金属の回収方法。 - 前記析出工程が、室温、常圧で行われる、
- 前記流通工程において、室温、常圧で、前記シリコン収容部に流通させる、
請求項2に記載の金属の回収方法。 - シリコンに、金、銀、銅、パラジウム、ロジウム、白金、イリジウム、ルテニウム、及びオスミウムの群から選択される少なくとも2種の元素を含む金属が付着している、
複合材料。 - 前記シリコンが塊状または粒状である、
請求項8に記載の複合材料。 - フッ化物イオンを含む溶液中のシリコン上に、金、銀、銅、パラジウム、ロジウム、白金、イリジウム、ルテニウム、及びオスミウムの群から選択される少なくとも2種の元素を含む金属が析出した、
複合材料。 - フッ化物イオンを含む溶液中に、金、銀、銅、パラジウム、ロジウム、白金、イリジウム、ルテニウム、及びオスミウムの群から選択される少なくとも1種の元素を含む金属廃棄物と、シリコンとを混合させる収容槽内において、前記シリコン上に、前記元素からなる金属を析出させる混合・析出部と、
前記元素からなる金属を回収する回収部とを備える、
金属の回収装置。 - 金、銀、銅、パラジウム、ロジウム、白金、イリジウム、ルテニウム、及びオスミウムの群から選択される少なくとも1種の元素を含む金属廃棄物を混合したフッ化物イオンを含む溶液を導入し、シリコンを収容したシリコン収容部に流通させる流通手段を備え、
前記シリコン収容部内において、前記シリコン上に析出させた前記元素からなる金属を回収する回収部とを備える、
金属の回収装置。 - 前記シリコンが塊状または粒状である、
請求項11又は請求項12に記載の金属の回収装置。 - 前記混合・析出部が、前記収容槽を、室温かつ常圧に制御する制御部を備えた、
請求項11に記載の金属の回収装置。 - 前記流通手段が、前記シリコン収容部を、室温かつ常圧に制御する制御部を備えた、
請求項12に記載の金属の回収方法。
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