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公開番号2025035936
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2023149627
出願日2023-08-29
発明の名称貴金属あるいはレアメタルの電解式回収装置
出願人個人,個人,個人
代理人
主分類C25C 1/20 20060101AFI20250306BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】隔膜電解槽や無隔膜電解槽よりシンプルな構造の電解槽で、無撹拌、液性無調整、短時間で都市鉱山や鉱石中の貴金属あるいはレアメタル類を溶解し、回収する貴金属あるいはレアメタルの電解式回収装置および回収方法を提供する。
【解決手段】電解式回収装置は、容器の中心部に配置された陽極ユニットと、容器本体または容器内壁近傍に配置された陰極5からなり、かつ陽極ユニットは陽極素材とそれを被包するよう設けられた通水性の袋体4で構成され、袋体の中には細砕された貴金属あるいはレアメタル含有材3が収容され、容器内には食塩水溶液が充填されており、上記両電極に電圧を印加することにより、食塩が電解して生成される次亜塩素酸イオンが貴金属あるいはレアメタルを溶解してイオンとして袋体外へ導出し、導陰極表面やその近傍に析出されるようにしたことを特徴とする貴金属あるいはレアメタルの電解式回収装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
貴金属あるいはレアメタルの電解式回収装置であって、容器の中心部に配置された陽極ユニットと、容器本体または容器内壁近傍に配置された陰極からり、
かつ前記陽極ユニットは陽極素材とそれを被包するよう設けられた通水性の袋体で構成され、
前記袋体の中には細砕された貴金属あるいはレアメタル含有材が収容され、容器内には食塩水溶液が充填されており
上記両電極に電圧を印加することにより、
食塩が電解して生成される次亜塩素酸イオンが貴金属あるいはレアメタルを溶解して貴金属イオンあるいはレアメタルイオンとして袋体外へ導出し、導出された貴金属あるいはレアメタルは陰極表面やその近傍に析出されるようにしたことを特徴とする貴金属あるいはレアメタルの電解式回収装置。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
容器の形状が、球形、半球形または円筒形であり、
陽極ユニットが、不溶性素材とそれを被包するように設けられた不織布製または濾布製の袋体であり、
陰極がチタン、ステンレス、鉄等の薄板または網体であることを特徴とする請求項１に記載の貴金属あるいはレアメタルの電解式回収装置。
【請求項３】
電解式回収装置は貴金属あるいはレアメタル含有材を酸化溶解する化学反応器で、陰極の光学的焦点に陽極ユニットを配置することにより、そこに電流が収束し電気化学反応スポットが形成されるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の貴金属あるいはレアメタルの電解式回収装置。
【請求項４】
貴金属あるいはレアメタルの電解式回収方法であって、容器の中心部に配置された陽極ユニットと、容器本体または容器内壁近傍に配設された陰極とからなり、かつ前記陽極ユニットは陽極素材とそれを被包するように設けられた通水性の袋体で構成された装置の、
前記袋体の中に細砕された貴金属あるいはレアメタル含有材を収容し、容器内には食塩水溶液を充填し、上記両電極に電圧を印加することにより、
食塩が電解して生成される次亜塩素酸イオンが貴金属あるいはレアメタルを溶解して貴金属あるいはレアメタルのイオンとして袋体外へ導出させ、導出された貴金属あるいはレアメタルイオンを陰極表面あるいはその近傍に析出せしめて回収することを特徴とする貴金属あるいはレアメタルの電解式回収方法。
【請求項５】
袋体の中に収容される細砕された貴金属あるいはレアメタル含有材が、貴金属あるいはレアメタル含有都市鉱山あるいは鉱石粉末であることを特徴とする請求項４に記載の貴金属あるいはレアメタルの電解式回収方法

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化物水溶液の電解で生成する次亜塩素酸イオンで電子機器の基板の破砕物や鉱石（以下、被処理物という）中の貴金属あるいはレアメタルを溶解し、同時に陰極表面やその近傍に析出する湿式精錬法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
鉱石に含まれる貴金属類は多くの場合硫化鉄との強固な固溶体をなしており、これを破壊しないとそれらの抽出はできない。古くから行われているシアン化法精錬では、前処理として鉱石を焙焼し多孔質の酸化物にする。この時、硫化物が酸化され亜硫酸ガスが発生する。引き続く貴金属の抽出にシアン化合物を使用する。これらは環境汚染の原因になり、より安全で環境負荷の少ない精錬法が求められている。
【０００３】
シアンを使わない金鉱石の精錬法として水溶性塩化物を電解液とした電解精錬法が知られている。これは隔膜式電解槽あるいは無隔膜式電解槽を用い、前者は槽を隔膜で２室以上に分け、塩化物水溶液を満たし、少なくともその１室に不溶性陽極を設置し鉱石粉末を投入し撹拌分散懸濁し、他の１室にチタンやステンレス、鉄の陰極を設置し通電する。後者は、槽全体を一室とし塩化物水溶液で満たし鉱石粉末を投入し、陽極と陰極を設置し撹拌しながら通電する。
【０００４】
このような電解精錬法はＥｌｅｃｔｒｏｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎとよばれ、１９世紀末にアメリカで初めて提案され、以来、いくつかの技術提案がなされている。
【０００５】
アルカリ金属塩化物の水溶液の電解で得られる塩素を鉱石に直接的に電気化学的作用させ貴金属類を溶出する方法は知られている［特許文献１］。
電解槽を多孔質アスベスト板で仕切り一方に陽極、他方に陰極を置く。これは隔膜式電解槽として知られる。陽極室には鉱石を入れ電極にプラス電圧を印加し塩素を発生させ激しく撹拌する。アスベスト仕切板はフィルターとなり、雑物の陰極室への進入を防ぎ、金は陰極に析出する。
【０００６】
隔膜式電解槽でメンブレンを隔膜とし、鉱石から金を塩化金として抽出する方法がある。［特許文献２］
【０００７】
隔膜式電解槽を用いて鉱石や精鉱物から金や銀を抽出する技術がある。鉱石泥（３００ｇ／Ｌ）と濃い塩化ナトリウム電解液（２５０ｇ／Ｌ）との混合物を作り、液温を沸騰しない程度に保持し、銀や金を溶出させる。
この時、ｐＨは３．０－８．０、ＯＲＰは７５０－８５０ｍＶの範囲に収める。金属は陰極に析出する。この方法では、塩素はガスあるいは次亜塩素酸として供給し、電極システムは液からの金属類の析出のみに使われる［特許文献３］。
【０００８】
本発明に方法論的に最も近い発明は、塩化物溶液中で粉末原料を電気処理するステージとそれに続く貴金属類を抽出するステージとからなり、両ステージとも１室の無隔膜電解槽で行う。電気処理ステージでは、粉砕した原料と塩素イオン濃度６０－１８０ｇ／Ｌの水溶液を（固：液＝１：（１－２０）の割合の泥水とし、それをｐＨ０．２－１．０に調整して電解処理を行う。電気処理ステージの初段階では、撹拌しながら体積電流密度を１０００－１００００Ａ／ｍ
３
、電解電圧２－５Ｖを印加し保持する。泥水の電気処理終了は電流値の経時変化が最大値を越したこと、ｐＨの値が１－２に達したことで判断し、その処理時間は２９時間である。
【０００９】
処理の終わった泥水は貴金属あるいはレアメタル類の抽出ステージに進む。ここでは電解槽の陰極の電流密度を５０－２００Ａ／ｍ
２
とする。抽出ステージの終了はｐＨ値が３－７に達したことで判定する。電気処理ステージは２９時間、抽出ステージの処理時間は１４９時間、両ステージで合わせて１６９時間を要する［特許文献４］。
【先行技術文献】
【特許文献】
【】
。
【００１０】
ＵＳ３５１５７６，Ｃａｓｓｅｌ，２６．１０．１８８６（段落番号０００５）
ＵＳ３９５７６０３，Ｒｈｏｄｅｓ，１８．０５．１９７６（段落番号０００６）
ＥＰ０１１５５００Ａ，ＡＶＥＲＥＴＴ，ＤＥＸＴＥＣＭＡＴＡＬＬＵＲＧ，１５．０８．１９８４（段落番号０００７）
（ＲＵ２５１０６６９１０．０４．２０１４ＢＡＲＢＯＩＡＲＥ（段落番号０００９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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