JP6743667B2

JP6743667B2 - 脱銅電解設備、および脱銅電解方法

Info

Publication number: JP6743667B2
Application number: JP2016234068A
Authority: JP
Inventors: 堅士山本; 勝輝佐藤
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2016-12-01
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2020-08-19
Anticipated expiration: 2036-12-01
Also published as: JP2018090847A

Description

本発明は、脱銅電解設備、および脱銅電解方法に関する。さらに詳しくは、水溶液に含まれる銅を電解採取により除去するための脱銅電解設備、および脱銅電解方法に関する。

硫化物からニッケルを回収する湿式製錬プロセスでは、原料であるニッケルマットやニッケル・コバルト混合硫化物を塩素浸出し、得られた浸出液から不純物を除去する浄液工程などを経て、ニッケル電解工程で電気ニッケルを回収する。この湿式製錬プロセスには、浸出液に過剰に含まれる銅を電解採取による除去する脱銅電解工程が含まれる。

脱銅電解工程では、浸出液を電解槽に供給し、下記化学式（１）、（２）の反応により、浸出液に含まれる銅をカソードに析出させる。
Ｃｕ⁺ ＋ｅ^- ＝Ｃｕ⁰ ・・・(１)
Ｃｕ²⁺ ＋２ｅ^- ＝Ｃｕ⁰ ・・・(２)

浸出液に２価の銅イオンが多く含まれていると、一旦カソードに析出した金属銅が、下記化学式（３）の反応により再溶解する。そのため、浸出液に２価の銅イオンが多く含まれていると電流効率が低下する。
Ｃｕ⁰ ＋Ｃｕ²⁺ ＝２Ｃｕ⁺ ・・・(３)

特許文献１には、浸出液を希釈することにより銅濃度を調整したうえで、電解槽に供給することが記載されている。希釈により浸出液の２価銅イオン濃度が低下するため、化学式（３）の反応が低減され、電流効率を高めることができる。

特開２０１６−０８９２５９号公報

しかし、実操業では脱銅電解工程の電流効率をさらに高めることが求められている。
本発明は上記事情に鑑み、電流効率が高い脱銅電解設備、および脱銅電解方法を提供することを目的とする。

第１発明の脱銅電解設備は、銅を含む水溶液が供給され、電解採取により銅粉を析出させる電解槽と、前記電解槽から排出された湿潤状態の銅粉をレパルプするレパルプ槽と、前記レパルプ槽から排出されたスラリーをバッチ処理により固液分離する固液分離装置と、前記固液分離装置から排出された濾液を前記電解槽に供給する戻り流路と、を備え、前記レパルプ槽はレパルプ槽用撹拌装置を備え、前記レパルプ槽用撹拌装置は、少なくとも前記レパルプ槽から前記固液分離装置に前記スラリーを送液する期間は前記レパルプ槽内の前記スラリーが撹拌状態であるように、予め定められた期間は稼働し、その他の期間は停止することを特徴とする。
第２発明の脱銅電解設備は、第１発明において、前記戻り流路は前記濾液を一時貯留する濾液貯槽を備え、前記濾液貯槽は濾液貯槽用撹拌装置を備え、前記濾液貯槽用撹拌装置は、少なくとも前記濾液貯槽から前記電解槽に前記濾液を送液する期間は前記濾液貯槽内の前記濾液が撹拌状態であるように、予め定められた期間は稼働し、その他の期間は停止することを特徴とする。
第３発明の脱銅電解方法は、銅を含む水溶液を電解槽に供給し、電解採取により銅粉を析出させ、前記電解槽から排出された湿潤状態の銅粉をレパルプ槽に供給し、レパルプし、前記レパルプ槽から排出されたスラリーを固液分離装置に供給し、バッチ処理により固液分離し、前記固液分離装置から排出された濾液を前記電解槽に供給し、前記レパルプ槽に備えられたレパルプ槽用撹拌装置を、少なくとも前記レパルプ槽から前記固液分離装置に前記スラリーを送液する期間は前記レパルプ槽内の前記スラリーが撹拌状態であるように、予め定められた期間は稼働させ、その他の期間は停止させることを特徴とする。
第４発明の脱銅電解方法は、第３発明において、前記固液分離装置から排出された前記濾液を前記電解槽に供給するにあたり、前記濾液を濾液貯槽に一時貯留し、前記濾液貯槽に備えられた濾液貯槽用撹拌装置を、少なくとも前記濾液貯槽から前記電解槽に前記濾液を送液する期間は前記濾液貯槽内の前記濾液が撹拌状態であるように、予め定められた期間は稼働させ、その他の期間は停止させることを特徴とする。

第１発明によれば、レパルプ槽用撹拌装置の稼働期間を短くすることで、撹拌により１価の銅イオンが酸化されて２価の銅イオンになることを抑制できる。その結果、電解槽内の電解液の２価銅イオン濃度の上昇を抑制でき、電流効率を高くできる。
第２発明によれば、濾液貯槽用撹拌装置の稼働期間を短くすることで、撹拌により１価の銅イオンが酸化されて２価の銅イオンになることを抑制できる。その結果、電解槽内の電解液の２価銅イオン濃度の上昇を抑制でき、電流効率を高くできる。
第３発明によれば、レパルプ槽用撹拌装置の稼働期間を短くすることで、撹拌により１価の銅イオンが酸化されて２価の銅イオンになることを抑制できる。その結果、電解槽内の電解液の２価銅イオン濃度の上昇を抑制でき、電流効率を高くできる。
第４発明によれば、濾液貯槽用撹拌装置の稼働期間を短くすることで、撹拌により１価の銅イオンが酸化されて２価の銅イオンになることを抑制できる。その結果、電解槽内の電解液の２価銅イオン濃度の上昇を抑制でき、電流効率を高くできる。

本発明の一実施形態に係る脱銅電解設備の説明図である。撹拌期間と送液期間とを示すタイミングチャートである。湿式製錬プロセスの全体工程図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の一実施形態に係る脱銅電解設備、および脱銅電解方法は、ニッケルを回収する湿式製錬プロセスの脱銅電解工程に好適に適用される。なお、本実施形態の脱銅電解設備、および脱銅電解方法は、水溶液に含まれる銅を電解採取により除去する工程であれば、いかなるプロセスの工程にも適用し得る。以下、前記湿式製錬プロセスの脱銅電解工程に適用する場合を例に説明する。

（湿式製錬プロセス）
まず、図３に基づき、前記湿式製錬プロセスを説明する。
湿式製錬プロセスでは、原料であるニッケル硫化物として、ニッケルマットとニッケル・コバルト混合硫化物（ＭＳ：ミックスドサルファイド）との２種類が用いられる。

ニッケルマットは乾式製錬により得られる。具体的には、ニッケルマットは硫鉄ニッケル鉱を熔錬することで得られる。

ニッケル・コバルト混合硫化物は湿式製錬により得られる。具体的には、低品位ラテライト鉱などのニッケル酸化鉱石を加圧酸浸出（ＨＰＡＬ：High Pressure Acid Leaching）し、浸出液から鉄などの不純物を除去した後、浸出液に硫化水素ガスを吹き込んで硫化反応を生じさせることによりニッケル・コバルト混合硫化物を得る。

まず、ニッケル・コバルト混合硫化物と後述のセメンテーション残渣とからなるスラリーを塩素浸出工程に供給する。塩素浸出工程では、浸出槽に吹き込まれる塩素ガスの酸化力によって、スラリー中の固形物に含まれる金属が実質的に全て液中に浸出される。塩素浸出工程から排出されたスラリーは浸出液と浸出残渣とに固液分離される。

ニッケルマットを、粉砕工程において粉砕した後、レパルプしてマットスラリーとし、セメンテーション工程に供給する。セメンテーション工程には塩素浸出工程で得られた浸出液も供給されている。浸出液には目的金属であるニッケルのほか、不純物として銅、鉄、鉛、マンガンなどが含まれている。

浸出液には２価の銅クロロ錯イオンが含まれている。ニッケルマットの主成分は二硫化三ニッケル（Ｎｉ₃Ｓ₂）と金属ニッケル（Ｎｉ⁰）である。セメンテーション工程では、浸出液とニッケルマットとを接触させて、銅とニッケルとの置換反応を行う。これにより、ニッケルマット中のニッケルが液に置換浸出され、浸出液中の銅イオンが硫化銅（Ｃｕ₂Ｓ）または金属銅（Ｃｕ⁰）の形態で析出する。固液分離により得られたセメンテーション残渣は塩素浸出工程に供給される。

セメンテーション工程から得られたセメンテーション終液は浄液工程に供給される。浄液工程で不純物が除去された液（塩化ニッケル水溶液）は、電解給液としてニッケル電解工程に送られる。ニッケル電解工程では電解採取により電気ニッケルが製造される。

塩素浸出工程ではスラリー中の固形物に含まれる銅が浸出され、銅イオンとなる。浸出液に含まれる銅は、セメンテーション工程で析出して、再び塩素浸出工程に供給される。このように、系内の銅は塩素浸出工程とセメンテーション工程との間を循環する。系内に供給される原料には銅が含まれることから、そのままでは系内の銅保有量が増加する。系内の銅保有量を適切な量に維持するために、脱銅電解工程で銅を系外に払い出すことが行われる。

脱銅電解工程には塩素浸出工程から排出された浸出液の一部が供給される。脱銅電解工程では、電解採取により電気銅（銅粉）を製造して、電気銅を系外に排出する。原料として供給される銅と等量の銅を除去することで、系内の銅保有量を一定に維持する。脱銅電解工程から排出された脱銅電解廃液は、浸出液とともにセメンテーション工程に供給される。系外に排出された電気銅は、例えば銅製錬に供される。

（脱銅電解設備）
つぎに、前記脱銅電解工程を実行する脱銅電解設備１を説明する。
図１に示すように、脱銅電解設備１は、混合槽１０、電解槽２０、レパルプ槽３０、固液分離装置４０、濾液貯槽５０を備えている。

混合槽１０には撹拌装置１１（以下、混合槽用撹拌装置１１と称する。）が備えられている。混合槽用撹拌装置１１の構成は特に限定されないが、撹拌羽根と、撹拌羽根を回転させるモータとからなる構成が挙げられる。

混合槽１０には塩素浸出工程から排出された浸出液と、ニッケル電解工程から排出されたニッケル電解廃液（アノライトとも称される。）とが供給されている（図３参照）。混合槽１０で浸出液とニッケル電解廃液とを混合して、浸出液をニッケル電解廃液で希釈することで電解給液を調製する。混合槽１０と電解槽２０とは第１流路６１で接続されている。混合槽１０で調製された電解給液は第１流路６１を通って電解槽２０に供給される。

浸出液は銅を含む塩化ニッケル水溶液であり、ニッケル濃度が２００〜３００ｇ／Ｌ、銅濃度が２５〜６０ｇ／Ｌである。ニッケル電解廃液は塩化ニッケル水溶液であり、ニッケル濃度が７０〜８０ｇ／Ｌ、銅濃度が実質的に０ｇ／Ｌである。浸出液をニッケル電解廃液で希釈することで、電解給液の銅濃度を２０〜４０ｇ／Ｌに調整する。

電解給液の銅濃度を４０ｇ／Ｌ以下に調整することで、電解槽２０においてカソードに析出した銅が電解液中の２価銅イオンとの反応（化学式（３））により再溶解することを抑制でき、電流効率を高くできる。ここで、電流効率は次式で定義される。
電流効率［％］＝〔産出銅粉×銅品位［％］〕／〔Ｃｕ²⁺電気化学等量×通電時間×通電電流〕

電解給液の銅濃度を２０ｇ／Ｌ以上に調製することで、電解槽２０において電解液の銅濃度が低すぎることによりカソードに針状電析が生じてショートが発生することを防止できる。また、電解液中のニッケルがカソードに電着することを抑制できる。

浸出液を希釈する希釈液はニッケル電解廃液に限定されず、銅濃度を調整できる液であればよく、例えば水でもよい。ただし、希釈液としてニッケル電解廃液を用いれば、系内に新規の水を添加する必要がない。そのため、脱水の工程を新たに設ける必要がなく、また、系内のニッケル濃度が低下しないので好ましい。

電解槽２０には電解給液が供給される。電解給液は銅を含む塩化ニッケル水溶液である。電解槽２０にはアノードとカソードとが挿入される。アノード−カソード間に電流を流すことで、電解採取によりカソードに銅粉を析出させる。

電解槽２０内の電解液は銅が除去された後、電解槽２０からオーバーフローして脱銅電解廃液として排出される。脱銅電解廃液はセメンテーション工程に供給される（図３参照）。

カソードに電着した銅粉は、カソードを振動させることにより、カソードから脱落して電解槽２０の底部に堆積する。銅粉が所定量堆積したら、電解槽２０の底から銅粉を抜き出す。抜き出された銅粉には電解液が付着しており、湿潤状態（泥状）である。

電解槽２０の底部とレパルプ槽３０とは第２流路６２で接続されている。電解槽２０から排出された湿潤状態の銅粉は第２流路６２を通ってレパルプ槽３０に供給される。レパルプ槽３０にはレパルプ水が供給されている。レパルプ槽３０において、銅粉とレパルプ水とを混合することで、銅粉をレパルプする。なお、レパルプ水としては特に限定されないが、ニッケル電解廃液、コバルト電解工程から排出された電解廃液、工業用水などが用いられる。

レパルプ槽３０には撹拌装置３１（以下、レパルプ槽用撹拌装置３１と称する。）が備えられている。レパルプ槽用撹拌装置３１の構成は特に限定されないが、撹拌羽根と、撹拌羽根を回転させるモータとからなる構成が挙げられる。レパルプ槽用撹拌装置３１の撹拌作用により銅粉とレパルプ水とが混合される。

レパルプ槽３０と固液分離装置４０とは第３流路６３で接続されている。レパルプ槽３０から排出されたスラリーは第３流路６３を通って固液分離装置４０に供給される。固液分離装置４０によりスラリーが銅粉と濾液とに固液分離される。

電解槽２０から排出された湿潤状態の銅粉をレパルプした後に固液分離することで、銅粉に付着した電解液を効率よく分離できる。固液分離装置４０から排出された銅粉は、系外に排出される。

固液分離装置４０はバッチ処理によりスラリーを固液分離する。固液分離装置４０としてはバッチ処理を行える装置であれば特に限定されず、フィルタープレス式の加圧濾過装置、真空ポンプ、濾過材、ブフナー漏斗などからなる吸引濾過装置などを用いることができる。第３流路６３には第１ポンプ７１が設けられている。固液分離装置４０の処理周期にあわせて第１ポンプ７１が稼働することにより、適したタイミングでスラリーを固液分離装置４０に供給できる。具体的には、固液分離装置４０の処理の合間の期間において、第１ポンプ７１が稼働しスラリーが送液される。

固液分離装置４０から排出された濾液は第４流路６４を通って濾液貯槽５０に供給される。濾液は濾液貯槽５０に一時貯留された後、第５流路６５を通って電解槽２０に供給される。すなわち、固液分離装置４０から排出された濾液は電解槽２０に供給される。なお、第４、第５流路６４、６５および濾液貯槽５０からなる流路が、特許請求の範囲に記載の「戻り流路」に相当する。

電解槽２０は銅粉を抜き出す際に液位が低下するが、濾液を供給することで液位を維持している。電解槽２０から銅粉を抜き出す作業は断続的に行われる。濾液貯槽５０から電解槽２０への濾液の供給は、電解槽２０から銅粉を抜き出す際に行われるため、これも断続的に行われる。第５流路６５には第２ポンプ７２が設けられている。第２ポンプ７２を適したタイミングで稼働することにより、濾液の送液を断続的に行う。

濾液貯槽５０には撹拌装置５１（以下、濾液貯槽用撹拌装置５１と称する。）が備えられている。濾液貯槽用撹拌装置５１の構成は特に限定されないが、撹拌羽根と、撹拌羽根を回転させるモータとからなる構成が挙げられる。濾液には銅粉に付着していた電解液、すなわち銅を含有する塩化ニッケル水溶液が含まれている。濾液貯槽用撹拌装置５１で濾液を撹拌することで、銅濃度が均一な濾液を電解槽２０に供給できる。

本実施形態は、レパルプ槽用撹拌装置３１の運転方法に特徴を有する。
前述のごとく、レパルプ槽３０から固液分離装置４０へのスラリーの送液は、固液分離装置４０のバッチ処理に合わせて、断続的に行われる。ここで、図２に示すように、レパルプ槽３０から固液分離装置４０にスラリーを送液する期間を送液期間Ｐ１とする。なお、送液期間Ｐ１は第１ポンプ７１の稼働期間に相当する。レパルプ槽用撹拌装置３１はこの送液期間Ｐ１に合わせて稼働、停止する。レパルプ槽用撹拌装置３１が稼働する期間を撹拌期間Ｐ２とする。撹拌期間Ｐ２は、少なくとも送液期間Ｐ１はレパルプ槽３０内のスラリーが撹拌状態であるように、予め定められる。レパルプ槽用撹拌装置３１は、撹拌期間Ｐ２は稼働し、その他の期間は停止する。

レパルプ槽用撹拌装置３１を稼働してからスラリーが送液に十分な撹拌状態となるまでには所定時間（１〜数秒）のタイムラグがある。また、レパルプ槽用撹拌装置３１を停止してから所定時間（１〜数秒）はスラリーの撹拌状態が維持される。そのため、撹拌期間Ｐ２の開始時期は送液期間Ｐ１の開始時期よりも所定時間前に設定される。また、撹拌期間Ｐ２の終了時期は送液期間Ｐ１の終了時期よりも所定時間前に設定される。このように撹拌期間Ｐ２を設定することで、レパルプ槽用撹拌装置３１の稼働期間を必要最小限にできる。

なお、撹拌期間Ｐ２は、少なくとも送液期間Ｐ１はレパルプ槽３０内のスラリーが撹拌状態であるように設定されればよい。すなわち、レパルプ槽３０内のスラリーが撹拌状態である期間が送液期間Ｐ１と同一か、送液期間Ｐ１を包含していればよい。そのため、撹拌期間Ｐ２の開始時期が送液期間Ｐ１の開始時期よりも十分に早くてもよいし、撹拌期間Ｐ２の終了時期が送液期間Ｐ１の終了時期よりも後に設定されてもよい。

スラリーを撹拌すると、空気中の酸素がスラリーに取り込まれ、液相に含まれる１価の銅イオンが酸化されて２価の銅イオンとなる。スラリーの液相は固液分離装置４０および濾液貯槽５０を介して電解槽２０に供給されることから、２価の銅イオンが電解槽２０に供給されることになる。その結果、電解槽２０に保持されている電解液の２価銅イオン濃度が上昇し、電流効率が低下する。

しかし、本実施形態ではレパルプ槽用撹拌装置３１の稼働期間を短くすることで、撹拌により１価の銅イオンが酸化されて２価の銅イオンになることを抑制できる。その結果、電解槽２０内の電解液の２価銅イオン濃度の上昇を抑制でき、電流効率を高くできる。しかも、必要な期間はレパルプ槽用撹拌装置３１を稼働させるので、良好に撹拌されたスラリーを固液分離装置４０に供給できる。

レパルプ槽用撹拌装置３１と同様に、濾液貯槽用撹拌装置５１を断続的に稼働させてもよい。
前述のごとく、濾液貯槽５０から電解槽２０への濾液の送液は、電解槽２０の銅粉の抜き出しに合わせて、断続的に行われる。ここで、図２に示すように、濾液貯槽５０から電解槽２０に濾液を送液する期間を送液期間Ｐ１とする。なお、送液期間Ｐ１は第２ポンプ７２の稼働期間に相当する。濾液貯槽用撹拌装置５１はこの送液期間Ｐ１に合わせて稼働、停止する。濾液貯槽用撹拌装置５１が稼働する期間を撹拌期間Ｐ２とする。撹拌期間Ｐ２は、少なくとも送液期間Ｐ１は濾液貯槽５０内の濾液が撹拌状態であるように、予め定められる。濾液貯槽用撹拌装置５１は、撹拌期間Ｐ２は稼働し、その他の期間は停止する。

濾液貯槽用撹拌装置５１を稼働してから濾液が送液に十分な撹拌状態となるまでには所定時間（１〜数秒）のタイムラグがある。また、濾液貯槽用撹拌装置５１を停止してから所定時間（１〜数秒）は濾液の撹拌状態が維持される。そのため、撹拌期間Ｐ２の開始時期は送液期間Ｐ１の開始時期よりも所定時間前に設定される。また、撹拌期間Ｐ２の終了時期は送液期間Ｐ１の終了時期よりも所定時間前に設定される。このように撹拌期間Ｐ２を設定することで、濾液貯槽用撹拌装置５１の稼働期間を必要最小限にできる。

なお、撹拌期間Ｐ２は、少なくとも送液期間Ｐ１は濾液貯槽５０内の濾液が撹拌状態であるように設定されればよい。すなわち、濾液貯槽５０内の濾液が撹拌状態である期間が送液期間Ｐ１と同一か、送液期間Ｐ１を包含していればよい。そのため、撹拌期間Ｐ２の開始時期が送液期間Ｐ１の開始時期よりも十分に早くてもよいし、撹拌期間Ｐ２の終了時期が送液期間Ｐ１の終了時期よりも後に設定されてもよい。

濾液を撹拌すると、空気中の酸素が濾液に取り込まれ、濾液に含まれる１価の銅イオンが酸化されて２価の銅イオンとなる。濾液は電解槽２０に供給されることから、２価の銅イオンが電解槽２０に供給されることになる。その結果、電解槽２０に保持されている電解液の２価銅イオン濃度が上昇し、電流効率が低下する。

しかし、本実施形態では濾液貯槽用撹拌装置５１の稼働期間を短くすることで、撹拌により１価の銅イオンが酸化されて２価の銅イオンになることを抑制できる。その結果、電解槽２０内の電解液の２価銅イオン濃度の上昇を抑制でき、電流効率を高くできる。しかも、しかも、必要な期間は濾液貯槽用撹拌装置５１を稼働させるので、均一な銅濃度の濾液を電解槽２０に供給できる。

以上のように、レパルプ槽用撹拌装置３１および／または濾液貯槽用撹拌装置５１を断続的に稼働させることで、電流効率を高くできる。撹拌装置３１、５１の稼働、停止は、作業員が手動で行ってもよいし、制御装置を用いて自動で行ってもよい。例えば、脱銅電解設備１に制御装置を設け、制御装置により撹拌装置３１、５１、ポンプ７１、７２、その他の機器を、予め定められた順序、タイミングで動作させるシーケンス制御を行えばよい。

つぎに、実施例を説明する。
図１に示す脱銅電解設備１を用いて湿式製錬プロセスの脱銅電解工程の操業を行った。混合槽１０に供給される浸出液は、銅を含む塩化ニッケル水溶液であり、ニッケル濃度が２２０〜２７０ｇ／Ｌ、銅濃度が２５〜４５ｇ／Ｌである。混合槽１０に供給されるニッケル電解廃液は塩化ニッケル水溶液であり、ニッケル濃度が７０〜８０ｇ／Ｌ、銅濃度が０．０１ｇ／Ｌである。

混合槽１０で浸出液をニッケル電解廃液で希釈することで、銅濃度が２４ｇ／Ｌの電解給液を調製した。電解給液の銅濃度の調整は、浸出液およびニッケル電解廃液の流量を調整することで行った。浸出液の流量は２０〜２００Ｌ／分、ニッケル電解廃液の流量は２０〜２００Ｌ／分であった。

（実施例１）
レパルプ槽用撹拌装置３１を断続的に稼働させた。具体的には、レパルプ槽用撹拌装置３１による撹拌期間Ｐ２の開始時期をスラリーの送液期間Ｐ１の開始時期よりも１秒前とし、撹拌期間Ｐ２の終了時期を送液期間Ｐ１の終了時期よりも１秒前とした。濾液貯槽用撹拌装置５１は連続的に稼働させた。
その結果、電流効率は７４．７％となった。

（実施例２）
実施例１と同様にレパルプ槽用撹拌装置３１を断続的に稼働させた。また、濾液貯槽用撹拌装置５１を断続的に稼働させた。具体的には、濾液貯槽用撹拌装置５１による撹拌期間Ｐ２の開始時期を濾液の送液期間Ｐ１の開始時期よりも１秒前とし、撹拌期間Ｐ２の終了時期を送液期間Ｐ１の終了時期よりも１秒前とした。
その結果、電流効率は７８．４％となった。

（比較例１）
レパルプ槽用撹拌装置３１および濾液貯槽用撹拌装置５１を連続的に稼働させた。
その結果、電流効率は５７．２％となった。

以上より、レパルプ槽用撹拌装置３１を断続的に稼働させると、電流効率を約５７％から約７５％まで高くできることが確認できた。さらに濾液貯槽用撹拌装置５１を断続的に稼働させると、電流効率を約７８％まで高くできることが確認できた。

１脱銅電解設備
１０混合槽
２０電解槽
３０レパルプ槽
３１レパルプ槽用撹拌装置
４０固液分離装置
５０濾液貯槽
５１濾液貯槽用撹拌装置

Claims

銅を含む水溶液が供給され、電解採取により銅粉を析出させる電解槽と、
前記電解槽から排出された湿潤状態の銅粉をレパルプするレパルプ槽と、
前記レパルプ槽から排出されたスラリーをバッチ処理により固液分離する固液分離装置と、
前記固液分離装置から排出された濾液を前記電解槽に供給する戻り流路と、を備え、
前記レパルプ槽はレパルプ槽用撹拌装置を備え、
前記レパルプ槽用撹拌装置は、少なくとも前記レパルプ槽から前記固液分離装置に前記スラリーを送液する期間は前記レパルプ槽内の前記スラリーが撹拌状態であるように、予め定められた期間は稼働し、その他の期間は停止する
ことを特徴とする脱銅電解設備。
前記戻り流路は前記濾液を一時貯留する濾液貯槽を備え、
前記濾液貯槽は濾液貯槽用撹拌装置を備え、
前記濾液貯槽用撹拌装置は、少なくとも前記濾液貯槽から前記電解槽に前記濾液を送液する期間は前記濾液貯槽内の前記濾液が撹拌状態であるように、予め定められた期間は稼働し、その他の期間は停止する
ことを特徴とする請求項１記載の脱銅電解設備。
銅を含む水溶液を電解槽に供給し、電解採取により銅粉を析出させ、
前記電解槽から排出された湿潤状態の銅粉をレパルプ槽に供給し、レパルプし、
前記レパルプ槽から排出されたスラリーを固液分離装置に供給し、バッチ処理により固液分離し、
前記固液分離装置から排出された濾液を前記電解槽に供給し、
前記レパルプ槽に備えられたレパルプ槽用撹拌装置を、少なくとも前記レパルプ槽から前記固液分離装置に前記スラリーを送液する期間は前記レパルプ槽内の前記スラリーが撹拌状態であるように、予め定められた期間は稼働させ、その他の期間は停止させる
ことを特徴とする脱銅電解方法。
前記固液分離装置から排出された前記濾液を前記電解槽に供給するにあたり、前記濾液を濾液貯槽に一時貯留し、
前記濾液貯槽に備えられた濾液貯槽用撹拌装置を、少なくとも前記濾液貯槽から前記電解槽に前記濾液を送液する期間は前記濾液貯槽内の前記濾液が撹拌状態であるように、予め定められた期間は稼働させ、その他の期間は停止させる
ことを特徴とする請求項３記載の脱銅電解方法。