JPS59208031A - Production of metallic ga and in from material containing trace of ga and in - Google Patents
Production of metallic ga and in from material containing trace of ga and inInfo
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- JPS59208031A JPS59208031A JP58082136A JP8213683A JPS59208031A JP S59208031 A JPS59208031 A JP S59208031A JP 58082136 A JP58082136 A JP 58082136A JP 8213683 A JP8213683 A JP 8213683A JP S59208031 A JPS59208031 A JP S59208031A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガリウム(Ga)やインジウム(In)を低
濃度で含むが、ガリウムまたはインジウム以外の金属類
も多量に含有されているGa、 lnin含量物質(固
体や澱物の場合もあれば液体の場合もある)から金属G
aと金属Inを収率よくかつ経済的有利に製造する方法
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is directed to the use of Ga and lnin-containing materials (solids and sludge) that contain gallium (Ga) and indium (In) at low concentrations, but also contain large amounts of metals other than gallium or indium. metal G
The present invention relates to a method for producing a and metal In in a high yield and economically advantageously.
ガリウムまたはインジウムは各種の金属製錬プロセスや
その他の化学的処理工程から出る澱物や煙灰あるいは液
中に低濃度で分布して含有されてくる場合があり、この
ような澱物や液がガリウムまたはインジウムの採取源と
して大きな役割をもっている。しかし、この種の澱物や
液は低濃度のガリウムまたはインジウムに比べ、極めて
多量のガリウムまたはインジウム以外の金属類9例えば
、Fe、AI、Zn、As、 Na、その他の金属類を
含有しているのが通席である。Gallium or indium may be distributed at low concentrations in sludge, ash, or liquids from various metal smelting processes or other chemical processing processes, and these sludges or liquids may contain gallium or indium. It also plays a major role as a source of indium. However, this kind of sludge or liquid contains extremely large amounts of metals other than gallium or indium9, such as Fe, AI, Zn, As, Na, and other metals, compared to low concentrations of gallium or indium. There is a commuter seat.
このようなガリウムまたはインジウム源からガリウムま
たはインジウムを採取する方法として。As a method of extracting gallium or indium from such gallium or indium sources.
従来から提案されまた実施された工業的の製法の概要を
述べると、金属製錬煙灰類、メイン金属採収後の各種の
残渣類、製錬過程中の溶液類、その他化学プロセスから
発生する液や固形物などを対象とし、この中に微量に混
在しているGa、 Inを工業的に採取する場合に、
GaとInは両者とも経済的含量の場合もあれば、一方
だりが経済的含量の場合もあり、一般に、 Gaを主と
するか或いはInを主とするかによって(また被処理原
料の形態によって)その製法の主流は以下の如くであっ
た。To give an overview of the industrial manufacturing methods that have been proposed and implemented in the past, they include metal smelting smoke, various residues after main metal recovery, solutions during the smelting process, and other liquids generated from chemical processes. When industrially extracting small amounts of Ga and In from solid materials, etc.,
Ga and In may both have an economical content, or one may have an economical content, and generally it depends on whether the content is mainly Ga or In (and depending on the form of the raw material to be processed). ) The main manufacturing method was as follows.
まず、金属ガリウムの工業的な採取は、主とし 。First, industrial extraction of metallic gallium is mainly done.
てアルミニウム製錬廃液または亜鉛製錬残渣から行われ
ていた。アルミニウム製錬廃液からの場合は、バイヤー
法によってボーキサイトを処理して得た溶液からアルミ
ナの結晶を晶出させ、このアルミナの結晶を濾別したあ
との21!液であるアルミン酸ソーダ溶液を対象とし。This was done from aluminum smelting waste liquid or zinc smelting residue. In the case of aluminum smelting waste liquid, alumina crystals are crystallized from a solution obtained by processing bauxite by the Bayer process, and the alumina crystals are filtered out. The target is a sodium aluminate solution, which is a liquid.
(1)この溶液に炭酸ガスを吹き込んで(またはアルカ
リ剤添加による中和によって)この溶液中に微量に含ま
れるガリウムを粗水酸化物の形で分離する方法。(1) A method of separating trace amounts of gallium contained in this solution in the form of crude hydroxide by blowing carbon dioxide into this solution (or by neutralizing it by adding an alkali agent).
(2)この溶液を、水銀陰極を用いてガリウJ・の電解
を行い、金属水銀との混合物としてガリウムを分離する
方法、が実施されていた。(2) A method has been implemented in which this solution is subjected to Gallium J. electrolysis using a mercury cathode to separate gallium as a mixture with metallic mercury.
また、亜鉛製錬残渣からの場合には、亜鉛焼鉱を硫酸で
浸出したいわゆる亜鉛浸出残渣(湿式亜鉛製錬法の場合
)あるいは還元剤を加えて亜鉛精鉱を焙焼して亜鉛を蒸
溜採収した残渣(乾式亜鉛製錬の場合)を対象とし。In the case of zinc smelting residue, zinc leaching residue is obtained by leaching zinc burnt ore with sulfuric acid (in the case of wet zinc smelting method), or zinc concentrate is roasted with a reducing agent and zinc is distilled. The target is the collected residue (in the case of pyrometallurgical zinc smelting).
(3)この残渣を強酸または還元性雰囲気で@浸出ある
いはアルカリ浸出して得たガリウム含有溶液を中和し、
生成したガリウムを含む粗水酸化物を濃塩酸で熔解して
塩酸溶液とし、この溶液より溶媒抽出法によって液−液
抽出することによりガリウムを濃縮する方法等が行われ
たりしていた。(3) Neutralize the gallium-containing solution obtained by leaching or alkali leaching this residue in a strong acid or reducing atmosphere,
A method has been used in which the produced crude hydroxide containing gallium is dissolved with concentrated hydrochloric acid to form a hydrochloric acid solution, and gallium is concentrated by performing liquid-liquid extraction from this solution using a solvent extraction method.
しかし、(1)の水酸化物による分離法では、非常に濾
過が困難な操作を必要とすると共に、 Fe、 Cuお
よび^1等が多量に共存している場合には、これらの水
酸化物が多量に生成して処理操作が煩雑化し、得られる
労すウムも他金属が多くなってこれらの金属の分離が期
待できない。また、(2)の水銀陰極での電解法では、
ガリウム濃度が低い溶液や有機物が混入する溶液では電
流効率低下の点からこの方法を採用出来ないという基本
的な問題の他に、水銀の損失も考慮に入れなげればなら
ない。However, the separation method using hydroxides in (1) requires a very difficult filtration operation, and when large amounts of Fe, Cu, ^1, etc. coexist, these hydroxides A large amount of metal is produced, which complicates the processing operation, and the resulting aluminum also contains many other metals, making it difficult to expect separation of these metals. In addition, in the electrolysis method using a mercury cathode (2),
In addition to the basic problem that this method cannot be used in solutions with a low gallium concentration or solutions contaminated with organic substances due to a drop in current efficiency, the loss of mercury must also be taken into consideration.
そして、(3)の溶媒抽出法ではこれを適用する溶液を
予め前処理(中和法や濃アルカリ熔解法)してガリウム
を濃縮しなければ実効があがらず、亜鉛製錬残渣の如<
Fe、 AI、 Cu、 Zn等が多量に存在するもの
は、このような前処理に大きな負担がかかり、工業的に
採用するのに難点がある。In addition, the solvent extraction method (3) is not effective unless the solution to which it is applied is pretreated (neutralization method or concentrated alkali melting method) to concentrate the gallium, and as such
In the case where a large amount of Fe, AI, Cu, Zn, etc. are present, such pretreatment requires a large burden and is difficult to employ industrially.
一方、インジウムの工業的採取には、各種のプロセスか
ら発生するIn微量含有の弱酸性溶液を対象とし。On the other hand, for industrial extraction of indium, weakly acidic solutions containing trace amounts of In generated from various processes are used.
(1)この弱酸性溶液よりInを硫化物として沈澱させ
る方法。(1) A method of precipitating In as a sulfide from this weakly acidic solution.
(2)この弱酸性溶液よりInを水酸化物として沈澱さ
せる方法。(2) A method in which In is precipitated as a hydroxide from this weakly acidic solution.
(3)この弱酸性溶液に金属Zn、 Cd、 AIなど
を添加してInを置換析出させる方法。(3) A method in which metals such as Zn, Cd, and AI are added to this weakly acidic solution to precipitate In by displacement.
(4)この弱酸性溶液から溶媒抽出法によってInを回
収する方法1等があり。(4) Method 1 includes recovering In from this weakly acidic solution by solvent extraction.
また、亜鉛製錬、銅製錬などで生成する焼鉱。Also, burnt ore produced in zinc smelting, copper smelting, etc.
煙灰、粗鉛合金等のIn含有の固体状原料を対象として
。Targeting In-containing solid raw materials such as smoke ash and crude lead alloys.
(5)これらを硫酸で処理し、得られたIn含有溶液を
、硫化水素処理および水酸化処理をしたあと。(5) After treating these with sulfuric acid and subjecting the resulting In-containing solution to hydrogen sulfide treatment and hydroxidation treatment.
金属ZnまたはAIによりInを置換析出させる方法。A method of displacing and precipitating In with metal Zn or AI.
等が実施化されたりしている。etc. are being implemented.
しかし、(1)や(2)の方法では、 Cu、 Fe、
Zn、 As。However, in methods (1) and (2), Cu, Fe,
Zn, As.
八1などが多量に共存している場合には、洗穀物が多量
に生成すると共に処理操作が煩雑になり、他金属との分
離か期待できない。また、(3)の方法では、添加金属
より責な金属が共存している場合にはその金属とInの
分離が不可能である。この点。If a large amount of metals such as No. 81 coexists, a large amount of washed grains will be produced and the processing operation will be complicated, and separation from other metals cannot be expected. Furthermore, in the method (3), if a metal more harmful than the additive metal coexists, it is impossible to separate the metal and In. This point.
(4)の溶媒抽出法はその溶媒によってはInの選択的
分離ができるものもあり、長所もあるが、ある特定の金
属とInとの分離には有効であっても、全ての金属から
Inを分離するのに有効なものはなく。Depending on the solvent, the solvent extraction method described in (4) can selectively separate In and has its advantages, but although it is effective for separating In from a certain metal, it There is nothing effective to separate them.
多種の金属を含む溶液からInを分l1lIl濃縮する
場合には他金属の性質を考慮して前処理に大きな負担が
かかることになる。また(5)の方法の場合には。When concentrating In from a solution containing various metals, a large burden is placed on pretreatment in consideration of the properties of other metals. Also, in the case of method (5).
Cu、 Fe、 Zn、 As+ AIなどを多量に含
んでいる物質を処理して得た溶液から微量のInを分離
するのであるから、数多くの分離方法を組合せなければ
ならず、結局、従来にあっては、どのような方法も工程
が複雑かつ煩雑となり、経済的な方法はなかったといっ
ても過言ではない。Since trace amounts of In are separated from solutions obtained by processing substances containing large amounts of Cu, Fe, Zn, As + AI, etc., many separation methods must be combined, and in the end, conventional However, it is no exaggeration to say that there was no economical method, as the process was complicated and complicated.
本発明は、このような従来のGa、 In金属製造上の
問題の解決を目的としてなされたもので、この目的にお
いて本発明者らは種々の試験研究を重ねた結果、ここに
1以上に詳述した如き従来のGaまたはInを工業的に
採取する場合のその実質上音ての採取原料を対象原料と
することができ、かつ各種従来法の既述のごとき問題を
一挙に解決できる。The present invention was made with the aim of solving such problems in the conventional production of Ga and In metals. For this purpose, the present inventors have conducted various tests and researches, and hereby we have disclosed one or more details. Virtually all of the raw materials used in conventional industrial extraction of Ga or In as described above can be used as target raw materials, and the aforementioned problems of various conventional methods can be solved at once.
GaまたはIn微量含有物質からの金属Ga、 Inの
工業的製造法を確立することができた。We were able to establish an industrial method for producing metal Ga and In from substances containing trace amounts of Ga or In.
本発明は、各種の製錬工程や化学プロセスから発生する
固体状または液体状の物質群であって微量ではあるがG
a、 Inを含む従来よりGa、 In源として考えら
れてきた実質上すべてのGa、 In微量含有物質を処
理対象とする方法であるが、その発η育l〃は同じであ
っても、その対象物質によっては、GaとInの両者が
経済的含有量である場合もあるし。The present invention relates to a group of solid or liquid substances generated from various smelting processes and chemical processes, and which contains a small amount of G
This method targets virtually all substances containing trace amounts of Ga and In that have traditionally been considered as sources of Ga and In, but even if their growth η is the same, Depending on the target substance, both Ga and In may be contained in an economical amount.
Gaは経済的含有量であってもInは経済的台イj量に
達しない場合、あるいはその逆にinは経済的に1分な
量を含むがGaはその量に達しないという原料もある。There are raw materials that contain an economical amount of Ga but do not reach an economical amount of In, or conversely, there are materials that contain an economical amount of In but do not reach that amount of Ga. .
このように、 Ga、 Inの含有量に増減のある原料
の全てを本発明は処理対象とする関係上。As described above, the present invention targets all raw materials whose contents of Ga and In vary.
以下の本発明の説明において、 Gaは経済的含有量を
有するがInは経済的含有量に達しない原料を処理対象
物としてこれからGaを採取する方法を第1発明、 I
nは経済的含有量を有するがGaは経済的含有量に達し
ない原料を処理対象物としてこれからInを採取する方
法を第2発明、そして、 GaとInの両者とも経済的
含有量を有する原料を処理対象物としてこれからGaと
Inを採取する方法を第3発明として説明する。In the following description of the present invention, the first invention refers to a method for extracting Ga from a raw material that has an economical content of Ga but does not reach an economical content of In.
A second invention provides a method for extracting In from a raw material that has an economical content of n but does not reach an economical content of Ga, and a raw material that has an economical content of both Ga and In. A method for extracting Ga and In from a material to be processed will be described as a third invention.
第1発明は、 Ga、 Inを?b、量含有する固形物
質を酸で熔解した液、または金属の製錬上程その他の化
学プロセスから液状で発生ずるGa、 In微量含有液
を処理原液とし、この処理原液を、 GaおよびInを
選択的に吸着可能なpH値のもとでキレート性イオン交
換樹脂の層に通流させる第一工程。The first invention is Ga, In? b. A solution obtained by dissolving a solid substance containing a small amount of Ga or In in an acid, or a solution containing a small amount of Ga or In generated in liquid form from metal smelting or other chemical processes is used as the processing stock solution, and this processing stock solution is used to select Ga and In. The first step is to flow the resin through a bed of chelating ion exchange resin at a pH value that allows it to be adsorbed.
第一工程を経た該樹脂をvL酸で処理して樹脂吸着物質
を溶離する第二工程。A second step of treating the resin that has passed through the first step with vL acid to elute the resin-adsorbed substance.
得られた溶離液を原料としてこの液中のGaを電解採取
により金属GaとするGa電解採取工程からなるGa、
In微量含有物質からの金属Ga、 Inの製造法で
ある。Ga consisting of a Ga electrowinning process in which the obtained eluent is used as a raw material and Ga in this liquid is converted to metal Ga by electrowinning,
This is a method for producing metal Ga and In from a substance containing a trace amount of In.
そして第2発明は、 Ga+ Inを微量含有する固形
物質を酸で熔解した液、または金属の製錬工程その他の
化学プロセスから液状で発生するGa、 In微量含有
液を処理原液とし、この処理原液を、 GaおよびIn
を選択的に吸着可能なp1直のもとてキレート性イオン
交換樹脂の層に通液させる第一工程。The second invention uses a liquid obtained by dissolving a solid substance containing a trace amount of Ga + In with an acid, or a liquid containing a trace amount of Ga and In generated in a liquid form from a metal smelting process or other chemical process as a treatment stock solution, and the treatment stock solution is , Ga and In
The first step is to pass the liquid through a layer of chelating ion exchange resin directly under p1, which is capable of selectively adsorbing.
第一工程を経た該樹脂を鉱酸で処理して樹脂吸着物質を
溶離する第二工程。A second step of treating the resin that has passed through the first step with a mineral acid to elute the resin-adsorbed substance.
得られた溶離液中に溶存するInを、 Inより卑な金
属を用いて金属Inを置換析出させる金属In析出工程
。A metal In precipitation step in which In dissolved in the obtained eluent is precipitated by substitution using a metal less noble than In.
からなるGa、 In微量含有物質からの金属Ga、
Inの製造法である。Ga consisting of, metallic Ga from a substance containing a trace amount of In,
This is a method for producing In.
さらに第3発明は、 Ga、 Inを微量含有する固形
物質を酸で熔解した液、または金属の製錬」二程その他
の化学プロセスから液状で発生ずるG a 、 I n
(7jl量含有液を処理原液とし、この処理原液を、
GaおよびInを選択的に吸着可能なpH値値のもと
てキレート性イオン交換樹脂の層に通液させる第一工程
。Furthermore, the third invention is a liquid obtained by dissolving a solid substance containing a small amount of Ga or In with an acid, or Ga, In which is generated in liquid form from a chemical process such as metal smelting.
(The solution containing 7jl is used as the processing stock solution, and this processing stock solution is
A first step of passing liquid through a layer of chelating ion exchange resin at a pH value that allows Ga and In to be selectively adsorbed.
第一工程を経た該樹脂を鉱酸゛で処理して樹脂吸着物質
を溶離する第二工程。A second step of treating the resin that has passed through the first step with mineral acid to elute the resin-adsorbed substances.
得られた溶離液中に溶存するInを、 Inより卑な金
属を用いて金属Inを置換析出させる金属10析出工程
。A metal 10 precipitation step in which In dissolved in the obtained eluent is precipitated by substitution using a metal less noble than In.
この金属In析出工程で金属【nを採取したあとの液を
原料としてこの液中のGaを電解採取により金属Gaと
するGa電解採取工程。In this metal In precipitation step, a Ga electrowinning step is performed in which Ga in this liquid is converted into metal Ga by electrowinning using the liquid after collecting metal [n] as a raw material.
からなるGa、 In微量含有物質からの金属Ga、
Inの製造法である。Ga consisting of, metallic Ga from a substance containing a trace amount of In,
This is a method for producing In.
この第1〜3発明のいずれにおいても、第一工程〜第二
工程は、実質上同一である。したがってまずこの共通の
第一工程〜第二工程の詳細を説明する。In any of the first to third inventions, the first step to the second step are substantially the same. Therefore, the details of these common first to second steps will be explained first.
この第一工程は、 GaまたはInを微量含有する固形
物質を酸で熔解した液、または金属の製錬工程その他の
化学プロセスから液状で発生ずるGaまたはIn微量含
有液を処理原液とし、この処理原液をGaおよびInを
選択的に吸着可能なpH値のもとてキレート性イオン交
換樹脂の層に通液させる工程である。ここで、 Gaま
たはInを微量含有する固形物質としては、ボーキサイ
ト、ゲルマナイト、亜鉛鉱等の原料鉱物そのもの、ある
いはこれらまたは他の鉱物の製錬過程から発生する煙灰
、製錬残渣類1石炭灰など9を指し、 Zn、 Fe、
へl、へs、 Ni。In this first step, a liquid obtained by dissolving a solid substance containing a small amount of Ga or In with an acid, or a liquid containing a small amount of Ga or In generated in a liquid form from a metal smelting process or other chemical process is used as the processing stock solution. This is a step in which the stock solution is passed through a layer of chelating ion exchange resin at a pH value that allows selective adsorption of Ga and In. Here, solid substances containing a small amount of Ga or In include raw material minerals themselves such as bauxite, germanite, and zinc ore, smoke ash generated from the smelting process of these or other minerals, and smelting residues 1 coal ash. 9 such as Zn, Fe,
Hel, hes, Ni.
Cd、等の少な(とも2種以上がGaやInの数10〜
数100倍もしくはそれ以−ヒ含有する物質群を指して
おり、従来より、 Ga、 In採取源として使用され
ていたものはもとより、従来の技術では経済的に採取で
きなかったようなGa、 Inを微量含有するものも含
まれる。また、金属の製錬工程その他の化学プロセスか
ら液状で発生ずるGaまたはIn微量含有液とは、 G
aやInの採取を主目的とするのではない金属の製錬や
化学プロセスの過程の中において。Cd, etc. (2 or more types are Ga and In, number 10~
It refers to a group of substances that contain hundreds of times more or more of Ga, and includes not only those that have traditionally been used as Ga and In extraction sources, but also Ga and In that cannot be economically extracted using conventional techniques. This also includes those containing trace amounts of. In addition, a liquid containing a trace amount of Ga or In that is generated in liquid form from a metal smelting process or other chemical process is a liquid containing a small amount of Ga or In.
In metal smelting and chemical processes whose main purpose is not to extract a or indium.
メイン物質も含むがGa、 Inも微量に含む液1例え
ばメイン金属電解精製用の電解液など、あるいは。A solution 1 that contains the main substance but also contains small amounts of Ga and In, such as an electrolytic solution for electrolytic refining of the main metal.
メイン物質は殆ど除去されてはいるが他の金属イオン類
を多量に含むと共に微量のGa、 Inも同伴している
ような二次液や廃液に類するもの2等を指している。This refers to liquids similar to secondary liquids or waste liquids in which most of the main substances have been removed, but which contain large amounts of other metal ions and trace amounts of Ga and In.
このような、各所で発生するGa+ In微量含有物質
(固形状のものもあれば、液状のものもある)を本発明
では処理対象とするのであるが、固形状のものの場合に
は、これを酸で処理する。この酸としては、コスト的に
安価な硫酸を用いるのがよい。そのさい、この硫酸浸出
後の遊離硫酸濃度が10(g/ff)以上となるように
、席温、當圧で一段浸出を行い、濾過分離して浸出液(
本発明でいう処理原液)を採取すればよい。In the present invention, such substances containing trace amounts of Ga+ In (some solid and some liquid) that are generated in various places are treated. Treat with acid. As this acid, it is preferable to use sulfuric acid, which is inexpensive. At that time, one stage of leaching is carried out at a seat temperature and pressure so that the free sulfuric acid concentration after leaching is 10 (g/ff) or more, and the leachate is separated by filtration.
What is necessary is to collect the processing stock solution (as used in the present invention).
本発明で使用する処理原液は1 このようにしてGaま
たはInを微量含有する固形物質を酸でf6解した液、
または金属の製錬工程その他の化学プロセスから液状で
発生ずるGaまたはIn微量含有液であるが、 Gaま
たはInが0.01〜1 (g/ j! )程度台ま
れ、このGaまたはIn以外の金属イオン、例えば。The processing stock solution used in the present invention is 1 a solution obtained by decomposing a solid material containing a trace amount of Ga or In with an acid,
Or, it is a liquid containing a trace amount of Ga or In that is generated in liquid form from metal smelting process or other chemical process, but Ga or In is reduced by about 0.01 to 1 (g/j!), and this liquid other than Ga or In is Metal ions, e.g.
Zn、 Fe+ AI+八sへ Ni、 Cd等の金属
イオンが単独または合計で2〜70(g/ff)もしく
はそれ以上共存する液である。この処理原液中のInが
0.01 (g/l)以下の場合には、第1発明、この
処理原液中のGaが0.01 (g/β)以下の場合に
は、第2発明、そして、この処理原液中のGaとInが
共に0.01(g/jり以上の場合には、第3発明を実
施するのがよい。Zn, Fe+AI+8s It is a liquid in which metal ions such as Ni and Cd coexist singly or in total at 2 to 70 (g/ff) or more. When In in this treatment stock solution is 0.01 (g/l) or less, the first invention; when Ga in this treatment stock solution is 0.01 (g/β) or less, the second invention; When both Ga and In in this treatment stock solution are greater than or equal to 0.01 (g/j), it is preferable to implement the third invention.
第一工程では、この処理原液を、 GaおよびInを選
択的に吸着可能なpH値のもとでキレ−1〜性イオン交
換樹脂の層に通液させる。ここで使用するキレート性イ
オン交換樹脂は5例えば一般式。In the first step, this treated stock solution is passed through a layer of clear ion exchange resin at a pH value that allows selective adsorption of Ga and In. The chelating ion exchange resin used here has the following formula, for example:
R,Rま
ただし1Mはアルカリ金属または水素、R1またはR2
は水素または炭素数1〜3のアルキル基である。R, R where 1M is an alkali metal or hydrogen, R1 or R2
is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
で示されるフェノール化合物とフェノール類およびアル
デヒド類とを架橋三次元化してなるキレート樹脂を用い
ることができる。このような樹脂自体は1例えば特開昭
54−121241号公報において酸性電気亜鉛メッキ
浴中の鉄イオン濃度を低減できるイオン交換樹脂として
知られており、また商品名■ユニセレソク[IR−50
(ユニデカ株式会社製)として市販されている。このよ
うなキレート性イオン交換樹脂(と(にアミノカルボン
酸基を有するキレート性イオン交換樹脂)が、 Ga、
In以外の多種金属イオンを極めて多量に含む液から
、 GaとInを選択的に吸着できる能力を有すること
が判明したのであるが、この場合にその処理原液のpH
値が1.0〜4.0好ましくは、2.0〜3.0になる
ように調整する。既述のように、硫酸浸出液を処理原液
とする場合には、このpn値を満足した液をそのまま得
ることが可能であり、また処理原液が元々このpH値の
酸性液として金属の製錬工程や化学プロセスから得られ
る場合には、ことさらこのpH値調整を行わなくてもよ
い。A chelate resin obtained by three-dimensionally crosslinking the phenol compound represented by the above with phenols and aldehydes can be used. Such a resin itself is known as an ion exchange resin that can reduce the iron ion concentration in an acidic electrogalvanizing bath, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-121241, and is also available under the trade name UNICERESOC [IR-50].
(manufactured by Unideka Corporation). Such a chelating ion exchange resin (and a chelating ion exchange resin having an aminocarboxylic acid group) contains Ga,
It was discovered that it has the ability to selectively adsorb Ga and In from a solution containing extremely large amounts of various metal ions other than In, but in this case, the pH of the treated solution
The value is adjusted to 1.0 to 4.0, preferably 2.0 to 3.0. As mentioned above, when the sulfuric acid leachate is used as the processing stock solution, it is possible to obtain the solution that satisfies this pn value as is, and the processing stock solution can originally be used as an acidic solution with this pH value during the metal smelting process. When obtained from a chemical process, it is not necessary to carry out this pH value adjustment.
なお、この処理原液中に三価の鉄イオンが共存する場合
には、亜硫酸ガスや重亜硫酸ソーダ等の還元剤によって
これを二価の鉄イオンに予め還元しておくのがよい。該
樹脂への処理原液の通液にあたっては、この樹脂を充填
した交換塔に空間速度(以下単に、 S、Vと呼ぶこと
がある)が5.0以下、好ましくは0.5〜1.5とな
るような速度で通液する。これによって処理原液中のG
aおよびInだけがこの樹脂に選択的に吸着される。そ
のさいの樹脂への接触温度としては10〜50℃、好ま
しくは35〜45℃が適当である。If trivalent iron ions coexist in this treatment stock solution, it is preferable to reduce them to divalent iron ions in advance using a reducing agent such as sulfur dioxide gas or sodium bisulfite. When passing the treatment stock solution through the resin, the space velocity (hereinafter sometimes simply referred to as S or V) of the exchange tower filled with the resin is 5.0 or less, preferably 0.5 to 1.5. The liquid is passed at a speed such that . As a result, G in the treatment stock solution
Only a and In are selectively adsorbed to this resin. At this time, the appropriate temperature for contacting the resin is 10 to 50°C, preferably 35 to 45°C.
第1図は、処理原液のpH値と該樹脂へのGaおよびI
nの吸着量との関係を示したもので、該キレート性イオ
ン交換樹脂を充填した交換塔に処理原液をS、V5.O
以下で通液したときのデータであるがpH値が1.0〜
4.0でGaとInが共によく吸着することがわかる。Figure 1 shows the pH value of the treatment stock solution and the concentration of Ga and I to the resin.
This figure shows the relationship between the amount of adsorption of n and the treated stock solution is added to an exchange tower filled with the chelating ion exchange resin. O
The data below shows when the liquid is passed, but the pH value is 1.0 ~
It can be seen that both Ga and In are well adsorbed at 4.0.
また、第2図は、亜鉛、鉄、アルミニウムをそれぞれ1
0〜20(g/A)含有するガリウJ1またはインジウ
ム微量含有の硫酸酸性/8m、をpH値2.8に調整し
、亜硫酸水素ナトリウムを添加して/8液の還元性を保
った後、 S、V 1.0で該キレ−1−性イオン交換
樹脂に通液した場合の通液量と貫流点との関係を示した
もので、これよりガリウムまたはインジウムが所定の条
件下でこの混合溶液から選択的に該樹脂に吸着されるこ
とがわかる。In addition, Figure 2 shows 1 each of zinc, iron, and aluminum.
After adjusting the pH value of Galiu J1 containing 0 to 20 (g/A) or sulfuric acid/8m containing a trace amount of indium to a pH value of 2.8, and maintaining the reducing property of the /8 solution by adding sodium bisulfite, This graph shows the relationship between the amount of liquid passed through the clear ion exchange resin and the flow point when the liquid is passed through the clear ion exchange resin at S, V 1.0. It can be seen that the resin is selectively adsorbed from the solution.
第二工程は、第一工程を経た該樹脂を鉱酸で処理して樹
脂吸着物質を溶離する工程である。既述のように、第一
工程において、この樹脂には、 GaおよびInイオン
が他の金属イオンとは選択されて吸着する。これを溶離
するには、鉱酸例えば硫酸または塩酸を使用して簡単に
行うことができる。The second step is a step of treating the resin that has undergone the first step with a mineral acid to elute the resin-adsorbed substance. As mentioned above, in the first step, Ga and In ions are selectively adsorbed to the resin, apart from other metal ions. This can be easily eluted using mineral acids such as sulfuric acid or hydrochloric acid.
硫酸の場合には、1〜6N好ましくは3〜4N。In the case of sulfuric acid, it is 1 to 6N, preferably 3 to 4N.
塩酸の場合には、1〜6N好ましくは2〜3Nの濃度の
ものを使用するとよい。この溶離により。In the case of hydrochloric acid, it is preferable to use one having a concentration of 1 to 6N, preferably 2 to 3N. With this elution.
Ga、 In以外の金属イオン濃度が低く、 Ga、
Inを。The concentration of metal ions other than Ga and In is low, and Ga,
In.
0、O1〜1(g/り程度もしくはそれ以上含有するG
a、 In含有溶液を得ることができる。0, O1 to 1 (g/liter or more)
a. An In-containing solution can be obtained.
この溶離液を得たならば、これを先の処理原液からの吸
着工程(第一工程)と同様に、この溶離液のpl(値を
1.0〜4.0好ましくは2.0〜3.0に調整したう
え、必要に応じて還元剤により三価の鉄イオンを二価の
鉄イオンに還元し、前記吸着工程で使用したのと同じキ
レート性イオン交換樹脂の層(この樹脂を充填した交換
塔)にS、V 5.0以下好ましくはS、V 1.0〜
3.0で通液することによって、この樹脂にGa、 I
nを再びに吸着させ、これを再び鉱酸で溶離するという
工程を繰り返すことによって、溶離液中のGa、 In
以外の金属イオン濃度を一層低下させることができる。Once this eluent has been obtained, it is used in the same way as in the previous adsorption step (first step) from the treated stock solution, with the pl (value of 1.0 to 4.0, preferably 2.0 to 3) of this eluent being obtained. After adjusting to S, V 5.0 or less, preferably S, V 1.0 to
By passing liquid at a temperature of 3.0, Ga, I
By repeating the process of adsorbing n again and eluting it again with mineral acid, Ga and In in the eluent are
The concentration of other metal ions can be further reduced.
この繰り返し溶離に使用する鉱酸としては、先の場合と
同様に。The mineral acid used for this repeated elution is the same as in the previous case.
例えば硫酸の場合には、1〜6N好ましくは3〜4N、
塩酸の場合には、1〜6N好ましくは2〜3Nの濃度の
ものを使用することができ、この溶1ilI液中のGa
、 Inの濃度は、 0.1〜50 (g/#)といっ
た極めて高い濃度とすることができる。そして、この溶
離液中のGaおよびIn以外の金属イオンは極めて微量
となり、 Ga、 Inだりが分!1ilt 9’!縮
される。For example, in the case of sulfuric acid, 1 to 6N, preferably 3 to 4N,
In the case of hydrochloric acid, a concentration of 1 to 6N, preferably 2 to 3N can be used, and the concentration of Ga in this solution is
The concentration of In can be extremely high, such as 0.1 to 50 (g/#). The amount of metal ions other than Ga and In in this eluent is extremely small, and the amount of Ga and In is small! 1ilt 9'! Shrunk.
第3図は、第2図の場合にiMられた溶離液のpHを2
.8に調整した後、 S、V 2.0で該キレート性イ
オン交換樹脂の層に通液したときの通液量と貫流点との
関係を示したものである。同図がらGa、 In選択的
にこの樹脂に吸着され、溶離液中にはGa。Figure 3 shows that the pH of the eluent that was iM in the case of Figure 2 is 2.
.. 8 shows the relationship between the amount of liquid passed and the flow point when the liquid was passed through the layer of the chelating ion exchange resin at S, V 2.0. As shown in the figure, Ga and In are selectively adsorbed to this resin, and Ga is present in the eluent.
Inが濃縮されると共に、これ以外の金属イオン濃度が
低下することがわかる。It can be seen that as In is concentrated, the concentrations of other metal ions are reduced.
第4図は、前記の熔M液から該樹脂に吸着されたガリウ
ムまたはインジウムを2Nの塩酸で溶離した場合の溶離
曲線を示している。FIG. 4 shows an elution curve when gallium or indium adsorbed on the resin is eluted from the molten liquid M with 2N hydrochloric acid.
以上のようにして、第一および第二工程を経ることによ
って得られたGa、 Inを含む溶Flf ?&は、こ
の溶離液中のGaとIn濃度の違いに応じて(ひいては
、第一工程の処理原液中のGa、 In含有量の変動も
しくは違いに応じて)以後の工程が若干異なった態様の
もとで処理される。以下これを個別に説明する。The molten Flf containing Ga and In obtained through the first and second steps as described above. & indicates that the subsequent steps are slightly different depending on the difference in the Ga and In concentrations in the eluent (and in turn, depending on the fluctuation or difference in the Ga and In contents in the treatment stock solution in the first step). Processed under These will be explained individually below.
r第1発明の場合J
これは、第二工程で得られた?8Mtl液中のGaa度
は十分にあるがIn濃度が経済価値を持たないほど微量
の場合であり、この場合には、第二工程で得られた溶離
液を原料とし、この液中のGaを電解採取法によって金
属Gaを採取する。そのさい、ごの溶離液を直接電解に
供することも可能ではあるが(但しpl+調整を適切に
行う)、いったんこの溶離液中のGaイオンと他の金属
イオンとを、中和処理によって分別する処方を採るのも
よい。第5図に液のpuと、 Ga水酸化物の沈澱率と
の関係を示したが、 pH値が4〜8の範囲ではGaは
よく沈澱するがこれより低くてもあるいは高くてもGa
は熔解することがわかる。従っ”乙例えば鉄イオンが共
存する場合には(同図に示すように鉄はpH値が5以」
−で沈澱するから)、溶離液にアルカリ剤を添加してp
H値を例えば10以上とすることによって(その過程で
Gaが一旦沈澱しても再/8解する)水酸化鉄の沈澱を
生成させてこれを濾別したあと、その液に例えば硫酸を
加えてpH値5〜8に逆中和することによっ−ζGa水
酸化物の沈澱を生成させてこれを濾別すると、f6離液
中に同伴した鉄イオンを分#を除去できると共にGaの
atI?jができる。iMられたGa水酸化物の沈澱は
アルカリ剤例えば水酸化すI・リウムを添加して再溶解
してその液をGa電解の電解液に供すればよい。なお鉄
イオン等のGa以外の金属がそれはど溶離液中に残存し
ていない場合には、とくに道中和処理を行わないで、溶
離液にアルカリ剤を添加して直接pH値5〜8に調整し
てGa水酸化物の沈澱を生成させる中和処理によってG
aの精製濃縮ができ、これをアルカリで熔解して電解に
供すればよい。r In the case of the first invention J Was this obtained in the second step? Although the Gaa content in the 8Mtl solution is sufficient, the In concentration is so small that it has no economic value.In this case, the eluent obtained in the second step is used as the raw material, and the Ga in this solution is Metal Ga is extracted by electrowinning method. At that time, it is possible to directly apply the eluent to electrolysis (however, with appropriate PL+ adjustment), but the Ga ions and other metal ions in this eluent must be separated by neutralization treatment. It is also a good idea to take a prescription. Figure 5 shows the relationship between the pu of the liquid and the precipitation rate of Ga hydroxide. Ga precipitates well in the pH range of 4 to 8, but Ga precipitates well in the pH range of 4 to 8.
It can be seen that it melts. Therefore, for example, if iron ions coexist (as shown in the figure, iron has a pH value of 5 or higher).
), add an alkaline agent to the eluent and
By setting the H value to, for example, 10 or more (in the process, even if Ga precipitates once, it will decompose again), a precipitate of iron hydroxide is generated and this is filtered out, and then, for example, sulfuric acid is added to the liquid. By reverse neutralizing to a pH value of 5 to 8, a precipitate of ζGa hydroxide is generated, and this is filtered out. This makes it possible to remove a fraction of the iron ions entrained in the f6 syneresis, and at the same time remove Ga atI. ? I can do j. The iM precipitate of Ga hydroxide may be redissolved by adding an alkaline agent such as 1.lium hydroxide, and the resulting solution may be provided as an electrolyte for Ga electrolysis. If metals other than Ga, such as iron ions, do not remain in the eluent, add an alkaline agent to the eluent and directly adjust the pH value to 5 to 8 without performing any neutralization treatment. G
A can be purified and concentrated, which can be dissolved with an alkali and subjected to electrolysis.
これによって、後記実施例に示すように、晶純度の金属
Gaが極めて高い収率で採取することができる。As a result, as shown in Examples below, metallic Ga with crystal purity can be collected at an extremely high yield.
「第2発明の場合」
これは、第二工程で得られた溶離液中のIna度は十分
にある場合に適用する処理であるが、この第二工程で得
られた溶離液中に溶存するInを、 Inより卑な金属
を用いて金属Inを液から置換析出させることによって
、インジウムスポンジを採取する。オなわら第2発明で
は、溶離液の酸濃度によっては、ごれを鉱酸2例えば硫
酸または塩酸でpH値が2.0以下とし、この酸性溶液
に粉状または板状の亜鉛やアルミニウム等のInより卑
な金属をInに対して1〜3当量添加することによって
、インジウムスポンジを得る。そのさい、この置換析出
の前、より具体的には、 pH1llil整の前に、液
中に硫化水素ガスを予め吹き込むことによってインジウ
ム以外の金属分を沈澱させ、これを液から濾別する処方
を採れば、液の浄化を簡便に行うことができ。"In the case of the second invention" This is a process applied when the eluent obtained in the second step has a sufficient degree of Ina, but the concentration of Ina dissolved in the eluent obtained in the second step is An indium sponge is collected by displacing and precipitating In from a liquid using a metal less noble than In. However, in the second invention, depending on the acid concentration of the eluent, the dirt is treated with mineral acid 2, such as sulfuric acid or hydrochloric acid, to a pH value of 2.0 or less, and powdered or plate-shaped zinc or aluminum is added to this acidic solution. An indium sponge is obtained by adding a metal baser than In in an amount of 1 to 3 equivalents to In. At that time, before this displacement precipitation, more specifically, before adjusting the pH to 1 liter, hydrogen sulfide gas is blown into the liquid in advance to precipitate metals other than indium, and this is filtered out from the liquid. If you collect it, you can easily purify the liquid.
これによって置換析出工程におりるインジウムスポンジ
の純度を高めることができる。この採取されたスポンジ
状のインジウムは、必要に応じてこれを熔融して陽極に
鋳造し、これを電解精製に供すれば、一層高純度のIn
金属を製造することができる。This makes it possible to increase the purity of the indium sponge that undergoes the displacement precipitation step. This collected spongy indium can be melted and cast into an anode as needed, and if this is subjected to electrolytic refining, even higher purity Indium can be obtained.
Metals can be manufactured.
r第3発明の場合」
これは、第二工程で得られた/8離液中のGaとIn濃
度が共に十分である場合に適用する処理であるが、まず
、この溶離液中に溶存するInを、 Inより卑な金属
を用いて金属Inを置換析出させてインジウムスポンジ
を採取し、ついでその尾液(インジウム採取後の液)を
原料としてこの液中の68を電解採取処方で金属Gaと
して採取するという−X=程を経ることによって、金属
Inと金属Gaを共に高収率で採取するのである。r In the case of the third invention" This is a process applied when both the Ga and In concentrations in the /8 syneresis obtained in the second step are sufficient. In is substituted and precipitated using a metal less noble than In to collect an indium sponge, and then using the tailing liquid (liquid after indium collection) as a raw material, 68 in this liquid is converted into metal Ga using an electrowinning recipe. By going through the -X= process of extracting both metal In and metal Ga in a high yield.
そのさい、 Inスポンジの採取処理は第2発明で説明
したのと同様にして行うことができ、また採取されたイ
ンジウムスポンジは、これを電解精製してさらに高純度
の金属Inとすることができる。In this case, the In sponge can be collected in the same manner as described in the second invention, and the collected Indium sponge can be electrolytically refined to produce even higher purity metal In. .
Gaの電解においては+ lni換析出後の尾液をIy
A液とし、この液にアルカリ剤を加えてpi(値を5〜
8に調整すると、第5図に示すように、 Ga水酸化物
の沈澱が生じるので、この処理によって一旦Ga水酸化
物の沈澱を生成させ、これを濾別したあと再びこのGa
水酸化物を水酸化すトリウムに熔解してGa電解液とす
る処方、あるいは、該尾液のpH値が10以上となるよ
うにアルカリ剤を添加して鉄などのGa以外の金属の澱
物を生成させてこれを濾別したあと、その濾液を硫酸で
p115〜8に逆中和してGa水酸化物の沈澱を生成さ
せ、これを濾別したあと再びこのGa水酸化物を水酸化
す1−リウムに熔解してGa電解液とする処方、などに
よって、高純度の金属Gaを電解採取することができる
。In the electrolysis of Ga, the tailing liquid after + lni exchange precipitation is
Make solution A, add an alkaline agent to this solution and adjust the pi (value from 5 to
When the temperature is adjusted to 8, Ga hydroxide precipitates as shown in FIG.
Precipitation of metals other than Ga such as iron by dissolving hydroxide in thorium hydroxide to form a Ga electrolyte, or by adding an alkaline agent so that the pH value of the tail liquid becomes 10 or more. After this is generated and filtered out, the filtrate is reverse neutralized with sulfuric acid to p115~8 to generate a precipitate of Ga hydroxide, and after this is filtered off, this Ga hydroxide is hydroxylated again. High purity metallic Ga can be electrolytically extracted by dissolving it in 1-lium to form a Ga electrolyte.
以上説明したように1本発明によると、従来より様々な
問題があったGa、 Inの工業的の製法に代わる。経
済的で且つ処理対象原料が広範囲にまで拡張された高収
率のGa、 Inの製法が提供される。As explained above, according to the present invention, the industrial production methods of Ga and In, which have conventionally had various problems, can be replaced. Provided is an economical method for producing Ga and In in which a wide range of raw materials can be processed and a high yield.
以下に実施例をあげるが、実施例1は第3発明に対応し
、実施例2は第1発明に対応し、また。Examples will be given below, and Example 1 corresponds to the third invention, Example 2 corresponds to the first invention, and.
実施例3は第2発明に対応するものである。そして、各
実施例で使用したキレ−1−性イオン交換樹脂は、商品
名■ユニセレソクUR−50(ユニチカ株式会社製)の
樹脂である。Example 3 corresponds to the second invention. The clear ion exchange resin used in each example is a resin with the trade name ① UNISERESOKU UR-50 (manufactured by Unitika Co., Ltd.).
(この頁以下余白) 実施例1 本例は、第1表にその組成を示すように、 Zn。(Margins below this page) Example 1 In this example, as shown in Table 1, Zn.
AI+ Feを多く含み、 Ga、Inを微量含有する
製錬中間工程の物質を原料として、これからGa、 I
nを分別回収した例を示す。AI + Using materials from intermediate smelting processes that contain a large amount of Fe and trace amounts of Ga and In as raw materials, Ga, I
An example of separately collecting n is shown below.
成を示す浸出液を得た。A leachate showing the composition was obtained.
第2表の浸出液を炭酸カルシウムで中和してpH値を2
.0にし、濾別した後、その液に再びアルカリ剤を加え
てpH値を2.5に調整し、亜硫酸水素ナトリウムを添
加して溶液の還元性を保ったあと。The leachate in Table 2 was neutralized with calcium carbonate to a pH value of 2.
.. After adjusting the pH value to 2.5 by adding an alkaline agent to the solution and adding sodium bisulfite to maintain the reducing property of the solution.
この溶液を、キレート性イオン交換樹脂を充填したカラ
ムに、 S、V 1.0で通液し、これによってガリウ
ムとインジウムをこの樹脂に選択的に吸着させた。つい
で、3Nの硫酸を用いてこの樹脂に吸着したガリウムと
インジウムの熔離を行なった。This solution was passed through a column packed with a chelating ion exchange resin at S, V 1.0, thereby selectively adsorbing gallium and indium onto the resin. Then, 3N sulfuric acid was used to dissolve the gallium and indium adsorbed on this resin.
得られた溶離液(これを分離液と呼ぶ)の組成を第3表
に示した。The composition of the obtained eluent (referred to as the separation liquid) is shown in Table 3.
第3表 分離液の組成(g/Il)
第3表の分離液に硫化水素ガスを吹き込み、生成した沈
澱を濾別したあとの液に、亜鉛末をインジウムに対して
2当量添加し、インジウムスポンジを得た。この採取し
たインジウムスポンジを熔融してインジウムアノードと
し、電解精製して純度が99.9%以上の金属インジウ
ムを得た。Table 3 Composition of separated liquid (g/Il) Hydrogen sulfide gas is blown into the separated liquid shown in Table 3, and the resulting precipitate is filtered off. Zinc powder is added to the liquid in an amount of 2 equivalents to indium. I got a sponge. The collected indium sponge was melted to make an indium anode, and electrolytically purified to obtain metallic indium with a purity of 99.9% or more.
一方、インジウムスポンジを分別した液に、アルカリ剤
を加えてpHを10以上とし、生成した沈澱を濾別後、
濾液に硫酸を加えて逆中和し、生成した水酸化ガリウム
を濾別回収した。この水酸化ガリウムに水酸化ナトリウ
ムを加えて熔解し、これを電解液としてGaの電解採取
を行ない、純度が99.9%以上の金属ガリウムを得た
。On the other hand, an alkaline agent is added to the liquid obtained by separating the indium sponge to adjust the pH to 10 or higher, and the precipitate formed is filtered out.
Sulfuric acid was added to the filtrate to reverse neutralize it, and the produced gallium hydroxide was collected by filtration. Sodium hydroxide was added and melted to this gallium hydroxide, and this was used as an electrolytic solution to perform electrowinning of Ga to obtain metallic gallium with a purity of 99.9% or more.
実施例2
本例は、第4表に示す組成のアルミニウム澱物熔解液を
原料として、この中に微量に含まれるガリウムを回収し
た例である。第4表の熔解液は。Example 2 In this example, an aluminum precipitate melt having the composition shown in Table 4 was used as a raw material, and a trace amount of gallium contained therein was recovered. The melt in Table 4 is.
ガリウムを微量に含むアルミニウム澱物を硫酸で熔解し
pH値を2.8に調整したあと、亜硫酸水素ナトリウム
を添加して還元性を保ったものである。Aluminum precipitate containing a small amount of gallium is dissolved with sulfuric acid, the pH value is adjusted to 2.8, and then sodium bisulfite is added to maintain reducing properties.
第4表 アルミニウム澱物熔解液(g/2)第4表のア
ルミニウム澱物熔解液を、キレート性イオン交換樹脂を
充填したカラムに、 S、V 1で通液し、ガリウムを
選択的にこの樹脂に吸着させた。ついで、2Nの塩酸を
用いてガリウムのi Mlfを行ない、得られた溶離液
(この溶離液を分離液と呼ぶ)の組成を第5に示した。Table 4 Aluminum precipitate solution (g/2) The aluminum precipitate solution shown in Table 4 was passed through a column filled with a chelating ion exchange resin at S, V 1, and gallium was selectively removed from the column. Adsorbed onto resin. Next, i Mlf of gallium was performed using 2N hydrochloric acid, and the composition of the obtained eluent (this eluent is referred to as a separated solution) is shown in the fifth column.
第5表 分離液の組成(g/J)
更に1 この第5表の分離液にアルカリ剤を添加してp
H値を2.8に調整し、亜硫酸水素ナトリウムを添加し
てこの液の還元性を保たせた。この溶液を、再びキレー
ト性イオン交換樹脂を充填したカラムに、S、V2で通
液し、ガリウムを選択的に吸着させた。そして、2Nの
塩酸を用いてこの樹脂に吸着させたガリウムを熔離し、
第6表にその組成を示ず溶離液(これを濃縮液と呼ぶ)
を得た。Table 5 Composition of separated liquid (g/J) In addition, an alkaline agent is added to the separated liquid shown in Table 5.
The H value was adjusted to 2.8, and sodium bisulfite was added to maintain the reducing properties of this solution. This solution was again passed through a column filled with a chelating ion exchange resin at S, V2 to selectively adsorb gallium. Then, the gallium adsorbed on this resin was dissolved using 2N hydrochloric acid,
Eluent (this is called concentrate) whose composition is not shown in Table 6.
I got it.
第6表 濃縮液の組成(g/ff)
得られた第6表の濃縮液にアルカリ剤を加えてpH値を
10以上にし、生成した沈澱を濾別後の濾液に硫酸を加
えて逆中和し、水酸化ガリウムの沈澱を生成させこれを
濾別回収した。この水酸化ガリウムに水酸化ナトリウム
を加えて熔解し、これを電解液としてガリウムの電解採
取を行って純度が99.9以上の金属ガリウムを得た。Table 6 Composition of concentrated liquid (g/ff) Add an alkaline agent to the obtained concentrated liquid shown in Table 6 to adjust the pH value to 10 or more, filter out the formed precipitate, add sulfuric acid to the filtrate, and add sulfuric acid to the filtrate. The mixture was mixed to form a gallium hydroxide precipitate, which was collected by filtration. Sodium hydroxide was added and melted to this gallium hydroxide, and gallium was electrolytically extracted using this as an electrolyte to obtain metallic gallium with a purity of 99.9 or higher.
実施例3
本例は、第7表にその組成を示す、亜鉛製錬工程から出
る溶液から、インジウムを回収した例である。Example 3 In this example, indium was recovered from a solution produced from a zinc smelting process, the composition of which is shown in Table 7.
第7表 溶液の組成 (g/ff)
第7表の溶液に炭酸カルシウムを加えてpH2,0にし
た後、アンモニア水を加えてpHを2.5に調整した。Table 7 Composition of solution (g/ff) Calcium carbonate was added to the solution in Table 7 to adjust the pH to 2.0, and then aqueous ammonia was added to adjust the pH to 2.5.
そして亜硫酸水素すトリウムを添加して熔液の還元性を
保った後、この溶液を、キレート性イオン交換樹脂を充
填したカラムに、 S、V 1.0で通液し、これによ
って、インジウムをこの樹脂に選択的に吸着させた。つ
いで3Nの塩酸を用いてこの樹脂に吸着したインジウム
の溶離を行なった。After adding sodium bisulfite to maintain the reducing properties of the melt, this solution was passed through a column filled with a chelating ion exchange resin at S, V 1.0, thereby removing indium. It was selectively adsorbed onto this resin. Then, indium adsorbed on this resin was eluted using 3N hydrochloric acid.
得られた溶離液(これを分離液と呼ぶ)の組成を第8表
に示した。The composition of the obtained eluent (referred to as separation liquid) is shown in Table 8.
第8表〜分離液の組成(g/ff)
この第8表の分離液にアルカリを添加してpHを2.5
に調整し、亜硫酸水素ナトリウムを添加して液の還元性
を保たせ、 S、V 2で該キレート性イオン交換樹脂
を充填したカラムに通液してインジウムを選択的に吸着
させ1次ぎに3Nの硫酸を用いて熔離し、第9表にその
組成を示すインジウム濃縮液を得た。Table 8 ~ Composition of separated liquid (g/ff) Add an alkali to the separated liquid in Table 8 to adjust the pH to 2.5.
Sodium hydrogen sulfite was added to maintain the reducibility of the solution, and the solution was passed through a column packed with the chelating ion exchange resin at S, V 2 to selectively adsorb indium, and then 3N sulfuric acid to obtain an indium concentrate whose composition is shown in Table 9.
第9表 濃縮液の組成(g/n)
第9表の濃縮液に亜鉛末をインジウムに対して2当量添
加してインジウムスポンジを得、これを採取して溶融し
、インジウムアノードを作って電解精製に供して純度が
99.99%の金属インジウムを得た。Table 9 Composition of concentrated solution (g/n) Zinc powder was added to the concentrated solution shown in Table 9 in an amount of 2 equivalents to indium to obtain an indium sponge, which was collected and melted to make an indium anode and electrolyzed. It was subjected to purification to obtain metallic indium with a purity of 99.99%.
第1図はキレート性イオン交換樹脂に対する処理液のp
H値とGa、 Inの吸着量との関係図。
第2図は、亜鉛、鉄、アルミニウムを高濃度で含むGa
、 Inの希薄溶液をpH調整しかつ還元性を保った後
、一定量をキレート性イオン交換樹脂に通液した時の通
液量と貫流点との関係図。
第3図は、溶離液をpl+調整しかつ還元性を保った後
、一定量をキレート性イオン交換樹脂に通液した時の通
液量と貫流点との関係図。
第4図は、吸着処理済めのキレ−1−性イオン交換樹脂
を2Nの塩酸で熔811シた場合の?8離曲線における
溶離量とGa、 In濃度との関係図5第5図は、液の
pH値と、ガリウムおよび3価の鉄の加水分解の関係図
である。
し−5!;
へ 第1図
仮
H
第2図
通液危< 1./1−樹脂)
40 80 120 160通液量
(t/を一樹脂)
第4図
1 23
溶液量<t、・′t 樹脂〉Figure 1 shows the p of the treatment solution for the chelating ion exchange resin.
A diagram showing the relationship between the H value and the adsorption amount of Ga and In. Figure 2 shows Ga containing high concentrations of zinc, iron, and aluminum.
, A relationship diagram between the amount of liquid passed and the flow point when a dilute solution of In is pH adjusted and reduced, and then a certain amount is passed through a chelating ion exchange resin. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of eluent and the flow-through point when a certain amount of eluent is passed through a chelating ion exchange resin after adjusting the eluent to pl+ and maintaining reducing properties. Figure 4 shows the results when a clear ion exchange resin that has been adsorbed is melted with 2N hydrochloric acid. Figure 5 shows the relationship between the pH value of the solution and the hydrolysis of gallium and trivalent iron. Shi-5! ; To Figure 1: Temporary H Figure 2: Fluid flow < 1. /1-resin) 40 80 120 160 Amount of liquid passed (t/resin) Figure 4 1 23 Amount of solution <t, ・'t resin>
Claims (1)
解した液、または金属の製錬工程その他の化学プロセス
から液状で発生ずるGa、 In微量含有液を処理原液
とし、この処理原液を、 GaおよびInを選択的Gこ
吸着可能なpH値のもとでキレート性イオン交換樹脂の
層に通液させる第一工程。 第一工程を経た該樹脂を鉱酸で処理して樹脂吸着物質を
溶離する第二工程。 得られた溶離液を原料としてこの液中のGaを電解採取
により金属G、aとするGa電解採取工程。 からなるGa、 In微量含有物質からの金属Ga、
Inの製造法。 (21,Ga、 Inを微量含有する固形物質を酸で溶
解した液、または金属の製錬工程その他の化学プlコセ
スから液状で発生ずるGa、 In微量含有液を処理原
液とし、この処理原液を、 GaおよびInを選択的に
吸着可能なpH値のもとでキレート性イオン交換樹脂の
層に通液させる第一工程。 第一工程を経た該樹脂を鉱酸で処理して樹脂吸着物質を
溶離する第二工程。 得られた溶離液中に溶存するInを、 Inより卑な金
属を用いて金属Inを置換析出させる金属In析出工程
。 からなるGa、 In微量含有物質からの金属Ga、
Inの製造法。 (31,Ga、 Inを微量含有する固形物質を酸で熔
解した液、または金属の製錬工程その他の化学プロセス
から液状で発生するGa、 In微量含有液を処理原液
とし、この処理原液を、 GaおよびInを選択的に吸
着可能なpH値のもとてキレート性イオン交換樹脂の層
に通液させる第一工程。 第一工程を経た該樹脂を鉱酸で処理して樹脂吸着物質を
f4H1する第二工程。 得られた溶離液中に溶存するInを、 Inより卑な金
属を用いて金属Inを置換析出させる金属In析出工程
。 前記の金属In析出工程で金属Inを採取したあとの液
を原料としてこの液中のGaを電解採取により金属Ga
とするGa電解採取工程。 からなるGa、 In微量含有物質からの金属Ga、
Inの製造法。 (この頁以下余白)[Claims] (11) A liquid obtained by dissolving a solid substance containing a trace amount of Ga or In with an acid, or a liquid containing a trace amount of Ga or In generated in a liquid form from a metal smelting process or other chemical process is used as a processing stock solution. , a first step in which this treated stock solution is passed through a layer of chelating ion exchange resin under a pH value that allows Ga and In to be selectively adsorbed.The resin that has undergone the first step is treated with mineral acid. A second step in which the resin-adsorbed substance is eluted using the obtained eluent as a raw material. A Ga electrowinning step in which Ga in this solution is converted into metals G and a by electrowinning using the obtained eluent as a raw material. metal Ga,
Method for producing In. (21. A solution obtained by dissolving a solid substance containing a trace amount of Ga and In with an acid, or a solution containing a trace amount of Ga and In generated in a liquid form from a metal smelting process or other chemical process is used as the treatment stock solution. A first step in which the liquid is passed through a layer of chelating ion exchange resin at a pH value that allows Ga and In to be selectively adsorbed.The resin that has gone through the first step is treated with a mineral acid to form a resin adsorbent. A second step of eluting the In dissolved in the obtained eluent. A metal In precipitation step of displacing and precipitating the metal In using a metal more base than In. Metal Ga from a substance containing a trace amount of In. ,
Method for producing In. (31. A liquid obtained by dissolving a solid substance containing a small amount of Ga and In with an acid, or a liquid containing a small amount of Ga and In generated in a liquid form from a metal smelting process or other chemical process is used as a processing stock solution, and this processing stock solution is A first step in which the liquid is passed through a layer of chelating ion exchange resin at a pH value that can selectively adsorb Ga and In.The resin that has gone through the first step is treated with mineral acid to remove the resin-adsorbed substances from f4H1. A second step in which the In dissolved in the obtained eluent is precipitated by substitution using a metal less noble than In. After the metal In is collected in the above metal In precipitation step. Using the liquid as a raw material, Ga in the liquid is converted into metallic Ga by electrowinning.
Ga electrowinning process. Ga consisting of Ga, metal Ga from a substance containing a trace amount of In,
Method for producing In. (Margins below this page)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58082136A JPS59208031A (en) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | Production of metallic ga and in from material containing trace of ga and in |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58082136A JPS59208031A (en) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | Production of metallic ga and in from material containing trace of ga and in |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59208031A true JPS59208031A (en) | 1984-11-26 |
JPS6219498B2 JPS6219498B2 (en) | 1987-04-28 |
Family
ID=13766000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58082136A Granted JPS59208031A (en) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | Production of metallic ga and in from material containing trace of ga and in |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59208031A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2616157A1 (en) * | 1987-06-02 | 1988-12-09 | Pechiney Aluminium | PROCESS FOR EXTRACTING AND PURIFYING GALLIUM FROM BAYER LIQUEURS |
-
1983
- 1983-05-11 JP JP58082136A patent/JPS59208031A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2616157A1 (en) * | 1987-06-02 | 1988-12-09 | Pechiney Aluminium | PROCESS FOR EXTRACTING AND PURIFYING GALLIUM FROM BAYER LIQUEURS |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6219498B2 (en) | 1987-04-28 |
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