JP2018524480A - 硝酸イオン含有流体を包含する酸性流体を用いる貴金属の選択的取り出し関連出願 - Google Patents
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Abstract
一般的に、貴金属含有材料からの貴金属(単数または複数)の回収が記載される。いくつかのケースにおいては、貴金属(単数または複数)は選択的に回収され得、その結果、貴金属(単数または複数)は材料中の非貴金属材料から少なくとも部分的に分離される。貴金属(単数または複数)は、いくつかの場合においては、酸の混合物を用いて貴金属含有材料から回収され得る。いくつかのケースにおいては、混合物は、硝酸および/または硝酸イオンの別のソースと硫酸、リン酸、および/またはスルホン酸などの少なくとも1つの追加的な酸とを含み得る。混合物中の硝酸イオンの量は、いくつかの場合においては、混合物中の追加的な酸の量と比較して比較的小さくあり得る。いくつかのケースにおいては、本願に記載される酸混合物を用いる貴金属(単数または複数)の回収は、電極と貴金属含有材料の貴金属(単数または複数)との間に電流を流すことによって向上し得る。いくつかのケースにおいては、酸混合物は、金属銀と酸化カドミウムとを含むスクラップ材料および/または金属銀と金属タングステンとを含むスクラップ材料などの、スクラップ材料の特定の型から銀を回収するために用いられ得る。
Description
本願は、2015年6月24日に出願され「Selective Removal of Noble Metals Using Acidic Fluids, Including Nitric Acid Containing Fluids」と題するU.S.仮特許出願シリアルNo.62/184,172および2015年8月26日に出願され「Selective Removal of Noble Metals Using Acidic Fluids, Including Fluids Containing Nitrate Ions」と題するU.S.仮特許出願シリアルNo.62/210,101の米国特許法第119条(e)の下における優先権を主張し、そのそれぞれは全ての目的についてその全体として参照によって本願に組み込まれる。
本開示は、一般的に、貴金属含有材料からの貴金属(単数または複数)の回収に関する。
貴金属(単数または複数)含有材料からの貴金属(単数または複数)(例えば、金、銀、白金、パラジウム、および/またはこれらの合金)の回収が一般的に記載される。ある種の態様に従って、貴金属(単数または複数)は選択的に回収され得、その結果、貴金属(単数または複数)が、貴金属含有材料中の非貴金属材料(例えば、卑金属(単数または複数))から少なくとも部分的に分離される。本発明の主題は、いくつかのケースにおいては、相互に関連する製品、特定の問題の代替的な解決法、ならびに/または1つ以上のシステムおよび/もしくは成形品の複数の異なる用途を取り入れる。
ある種の態様は、貴金属含有材料から貴金属(単数または複数)を回収する方法に関する。いくつかの態様において、方法は、硝酸イオンと少なくとも1つの追加的な酸とを含む混合物に対して、貴金属(単数または複数)と少なくとも1つの卑金属とを含む材料を暴露することと、貴金属含有材料から貴金属(単数または複数)の少なくとも一部分を回収することとを含み、混合物中の硝酸イオンの量は約10wt%未満かまたはそれに等しい。
いくつかの態様において、方法は、貴金属(単数または複数)を溶解する能力を有する酸化剤を含む流体に対して、貴金属(単数または複数)と少なくとも1つの卑金属とを含む貴金属含有材料を暴露することと、貴金属含有材料から貴金属(単数または複数)の少なくとも一部分を回収することとを含み、流体中の酸化剤の量は約10wt%未満かまたはそれに等しい。
いくつかの態様に従って、方法は、硫酸および硝酸イオンを含む混合物ならびに/またはリン酸および硝酸イオンを含む混合物に対して、貴金属(単数または複数)と少なくとも1つの卑金属とを含む貴金属含有材料を暴露することと、電極と貴金属含有材料の貴金属(単数または複数)との間に電流を流すこととを含み、その結果、貴金属(単数または複数)の少なくとも一部分が、貴金属含有材料から取り出される。
ある種の態様は、金を回収する方法に関する。いくつかの態様において、方法は、水と、溶解した金と硝酸イオンおよび硫酸ならびに/または硝酸イオンおよびリン酸とを含む金含有溶液とを組み合わせて混合物を生成することを含み、その結果、固体の金が混合物中に析出させられる。
いくつかの態様は、銀を回収する方法に関する。いくつかの態様において、方法は、硫酸と硝酸イオンとの混合物および/またはリン酸と硝酸イオンとの混合物に対して、銀と酸化カドミウムとを含む銀含有材料を暴露することを含み、その結果、銀が混合物によって溶解される。
ある種の態様に従って、方法は、硫酸と硝酸イオンとの混合物および/またはリン酸と硝酸イオンとの混合物に対して、銀とタングステンとを含む銀含有材料を暴露することを含み、その結果、銀が混合物によって溶解される。
ある種の態様は、貴金属含有材料からの貴金属(単数または複数)の回収のためのシステムに関する。ある種の態様に従って、システムは、約2未満のpHを有する液を含有するように構成されたベッセル内に配置された回動可能な容器と、貴金属含有材料が回動可能な容器内に含有されたときに、容器が回動させられるときに電気伝導性の経路が貴金属含有材料と電気的連通したままであるように構成された電気伝導性の経路とを含む。
本発明の他の利点および新規の特徴は、添付の図面と併せて考慮されるときに、本発明の種々の限定しない態様の次の詳細な記載から明らかになるであろう。本明細書と参照によって組み込まれる文書とが対立するおよび/または一貫しない開示を包含するケースにおいては、本明細書が制御する。
本発明の限定しない態様が、添付の図面の参照によって例として記載される。それらは模式的であり、一定の縮尺で作図されることを意図されていない。図中で、図解されているそれぞれの同一のまたはほぼ同一のコンポーネントは、典型的には単一の数字によって表される。明瞭性の目的のために、あらゆる図においてあらゆるコンポーネントが標識されているわけではなく、当業者が本発明を理解することを許すためにイラストレーションが必要ではないところでは、本発明のそれぞれの態様のあらゆるコンポーネントも示されているわけではない。
貴金属(単数または複数)含有材料からの貴金属(単数または複数)(例えば、金、銀、白金、パラジウム、および/またはこれらの合金)の回収が一般的に記載される。ある種の態様に従って、貴金属(単数または複数)は選択的に回収され得、その結果、貴金属(単数または複数)は貴金属含有材料中の非貴金属材料(例えば、卑金属(単数または複数))から少なくとも部分的に分離される。ある種の態様に従って、貴金属(単数または複数)は酸の混合物を用いて貴金属含有材料から回収され得る。いくつかの態様において、混合物は硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)と少なくとも1つの追加的な酸とを含む。例えば、いくつかの態様においては、硫酸と硝酸イオンとを含む混合物が、貴金属(単数または複数)を回収するために用いられ得る。ある種の態様においては、リン酸と硝酸イオンとを含む混合物が、貴金属(単数または複数)を回収するために用いられ得る。いくつかの態様において、混合物中の硝酸イオンの量は、混合物中の追加的な酸(単数または複数)(例えば、硫酸またはリン酸)の量と比較して比較的小さくあり得る。いくつかの態様に従っては、高度の濃酸が回収プロセスにおいて用いられ得る(例えば、その結果、浸出溶液は水の比較的小量を含有する)。いくつかの態様において、本願に記載される酸混合物を用いる貴金属(単数または複数)の回収は、電極と貴金属含有材料との間に電流を流すことによって向上させられ得る。ある種の態様は、銀含有材料の特定の型から銀を回収するための酸混合物の使用に関する。例えば、いくつかの態様は、金属銀と酸化カドミウムとを含む材料および/または金属銀と金属タングステンとを含む材料から銀を回収するための酸混合物の使用に関する。
プロセスのある種のものは、貴金属含有品のいずれかの型(例えば、メッキおよび/またはフィリングされたスクラップ品などのスクラップ品)からのそれらの金属形態(単数または複数)での貴金属(単数または複数)の分離および/または回収を取り入れる。ある種の態様に従って、貴金属(単数または複数)は卑金属および/または卑金属合金の表面から選択的に回収され得る。貴金属含有材料中の貴金属(単数または複数)はいずれかの好適な形態であり得る。例えば、いくつかの態様において、貴金属(単数または複数)はメッキまたはフィリングの形態であり得る(例えば、これらは下の各所において総称的に「コーティング」と言われる)。貴金属(単数または複数)が回収され得る品の例は、貴金属フィリングされたジュエリー、貴金属メッキされたワイヤ、貴金属フィリングされた銅、および/または貴金属メッキされた電子コンポーネント(例えば、CPU)を包含するが、これに限定されない。本発明は貴金属含有材料の表面からの貴金属(単数または複数)の回収に限定されず、いくつかの態様において、貴金属(単数または複数)は、成形品のバルク中に(例えば、成形品の最大断面直径の少なくとも5%の深さに)貴金属(単数または複数)を含有する成形品から回収され得る。バルクからの貴金属(単数または複数)の回収は、例えば、貴金属含有材料が粉末にされた後に浸出溶液の作用に対して貴金属含有材料を暴露することによって達成され得る。かかる貴金属含有材料の限定しない例は、銀−タングステンペレットおよび破砕した電子チップを包含する。
いくつかの態様において、銀は、実質的に少なくとも1つの(または全ての)他の貴金属を不含である(例えば、他の貴金属(単数または複数)を2wt%未満の量で包含する)銀含有材料から回収され得る。例えば、いくつかの態様において、銀は、実質的に金を不含である銀含有材料から回収され得る。ある種の態様に従って、銀は、実質的に白金を不含である銀含有材料から回収され得る。いくつかの態様において、銀は、実質的にパラジウムを不含である銀含有材料から回収され得る。
ある種の態様において、金は、実質的に少なくとも1つの(または全ての)他の貴金属を不含である(例えば、他の貴金属(単数または複数)を2wt%未満の量で包含する)金含有材料から回収され得る。例えば、いくつかの態様において、金は、実質的に銀を不含である金含有材料から回収され得る。ある種の態様に従って、金は、実質的に白金を不含である金含有材料から回収され得る。いくつかの態様において、金は、実質的にパラジウムを不含である金含有材料から回収され得る。
ある種の態様において、白金は、実質的に少なくとも1つの(または全ての)他の貴金属を不含である(例えば、他の貴金属(単数または複数)を2wt%未満の量で包含する)白金含有材料から回収され得る。例えば、いくつかの態様において、白金は、実質的に金を不含である白金含有材料から回収され得る。ある種の態様に従って、白金は、実質的に銀を不含である白金含有材料から回収され得る。いくつかの態様において、白金は、実質的にパラジウムを不含である白金含有材料から回収され得る。
ある種の態様において、パラジウムは、実質的に少なくとも1つの(または全ての)他の貴金属を不含である(例えば、他の貴金属(単数または複数)を2wt%未満の量で包含する)パラジウム含有材料から回収され得る。例えば、いくつかの態様において、パラジウムは、実質的に金を不含であるパラジウム含有材料から回収され得る。ある種の態様に従って、パラジウムは、実質的に銀を不含であるパラジウム含有材料から回収され得る。いくつかの態様において、パラジウムは、実質的に白金を不含であるパラジウム含有材料から回収され得る。
ある種の態様においては、複数の貴金属が同時に回収され得る。貴金属(単数または複数)のいずれかの組み合わせが本願に記載される貴金属含有材料から回収され得る。例えば、いくつかの態様に従って、金および銀両方が、金および銀両方を含有する貴金属含有材料から回収され得る。いくつかの態様においては、金およびパラジウム両方が、金およびパラジウム両方を含有する貴金属含有材料から回収され得る。いくつかの態様においては、金および白金両方が、金および白金両方を含有する貴金属含有材料から回収され得る。いくつかの態様に従って、銀および白金両方が、銀および白金両方を含有する貴金属含有材料から回収され得る。いくつかの態様においては、銀およびパラジウム両方が、銀およびパラジウム両方を含有する貴金属含有材料から回収され得る。いくつかの態様においては、白金およびパラジウム両方が、白金およびパラジウム両方を含有する貴金属含有材料から回収され得る。いくつかの態様においては、金、銀、およびパラジウムが、金、銀、およびパラジウムを含む貴金属含有材料から回収される。ある種の態様においては、金、銀、および白金が、金、銀、および白金を含む貴金属含有材料から回収される。いくつかの態様においては、金、白金、およびパラジウムが、金、白金、およびパラジウムを含む貴金属含有材料から回収される。ある種の態様においては、銀、白金、およびパラジウムが、銀、白金、およびパラジウムを含む貴金属含有材料から回収される。ある種の態様に従って、金、銀、白金、およびパラジウムが、金、銀、白金、およびパラジウムを含む貴金属含有材料から回収される。
いくつかの態様において、貴金属(単数または複数)は、1つ以上の酸を含む混合物に対して、貴金属(およびいくつかの態様においては少なくとも1つの卑金属)を含む材料を暴露することによって貴金属含有材料から回収され得る。
いくつかの態様において、貴金属含有材料は、硝酸イオンと少なくとも1つの追加的な酸とを含む混合物に対して暴露される。いくつかのかかる態様において、混合物中の硝酸イオンの量は約10wt%未満かもしくはそれに等しいか、約9wt%未満かもしくはそれに等しいか、約8wt%未満かもしくはそれに等しいか、約7wt%未満かもしくはそれに等しいか、約6wt%未満かもしくはそれに等しいか、約5wt%未満かもしくはそれに等しいか、約4wt%未満かもしくはそれに等しいか、約3wt%未満かもしくはそれに等しいか、約2wt%未満かもしくはそれに等しいか、約1wt%未満かもしくはそれに等しいか、またはそれ未満である。いくつかの態様において、混合物中の硝酸イオンの量はわずか約4wt%であるか、わずか約3wt%であるか、わずか約2wt%であるか、わずか約1wt%であるか、わずか約0.5wt%であるか、わずか約0.1wt%であるか、またはそれ未満である。いくつかの態様において、混合物中の硝酸イオンの量はわずか約0.07wt%であるか、わずか約0.05wt%であるか、わずか約0.02wt%であるか、わずか約0.01wt%であるか、またはそれ未満である。
硝酸イオンはいくつものソースに由来し得る。いくつかの態様において、硝酸イオンの少なくとも一部分(例えば、少なくとも約1wt%、少なくとも約5wt%、少なくとも約10wt%、少なくとも約25wt%、少なくとも約50wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約99wt%、または全て)は、硝酸および/または硝酸塩に由来する。ある種の態様において、硝酸イオンの少なくとも一部分(例えば、少なくとも約1wt%、少なくとも約5wt%、少なくとも約10wt%、少なくとも約25wt%、少なくとも約50wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約99wt%、または全て)は硝酸に由来する。ある種の態様において、硝酸イオンの少なくとも一部分(例えば、少なくとも約1wt%、少なくとも約5wt%、少なくとも約10wt%、少なくとも約25wt%、少なくとも約50wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約99wt%、または全て)は、硝酸ではないソースに由来する。いくつかの態様において、硝酸イオンの少なくとも一部分(例えば、少なくとも約1wt%、少なくとも約5wt%、少なくとも約10wt%、少なくとも約25wt%、少なくとも約50wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約99wt%、または全て)は硝酸塩に由来する。硝酸塩は、例えば、1つ以上の金属イオンにイオン結合した硝酸イオンを包含し得る。硝酸塩の限定しない例は、硝酸ナトリウム(NaNO3)、硝酸カリウム(KNO3)、硝酸マグネシウム(Mg(NO3)2)、硝酸カルシウム(Ca(NO3)2)、硝酸ストロンチウム(Sr(NO3)2)、および硝酸バリウム(Ba(NO3)2)を包含するが、これに限定されない。いくつかの態様において、硝酸塩は浸出溶液中に実質的に完全に可溶性である。
いくつかの態様において、貴金属含有材料は、硝酸と少なくとも1つの追加的な酸とを含む混合物に対して暴露される。いくつかのかかる態様において、混合物中の硝酸の量は、約10wt%未満かもしくはそれに等しいか、約9wt%未満かもしくはそれに等しいか、約8wt%未満かもしくはそれに等しいか、約7wt%未満かもしくはそれに等しいか、約6wt%未満かもしくはそれに等しいか、約5wt%未満かもしくはそれに等しいか、約4wt%未満かもしくはそれに等しいか、約3wt%未満かもしくはそれに等しいか、約2wt%未満かもしくはそれに等しいか、約1wt%未満かもしくはそれに等しいか、またはそれ未満である。いくつかの態様において、混合物中の硝酸の量は、わずか約4wt%であるか、わずか約3wt%であるか、わずか約2wt%であるか、わずか約1wt%であるか、わずか約0.5wt%であるか、わずか約0.1wt%であるか、またはそれ未満である。いくつかの態様において、混合物中の硝酸の量はわずか約0.07wt%であるか、わずか約0.05wt%であるか、わずか約0.02wt%であるか、わずか約0.01wt%であるか、またはそれ未満である。
種々の酸が追加的な酸として用いられ得る。いくつかの態様において、追加的な酸(単数または複数)は、混合物中の貴金属(単数または複数)との不溶性の塩を生成することができる。例えば、いくつかの態様においては、リン酸および/または硫酸が硝酸との組み合わせで用いられ得る。
ある種の態様に従って、追加的な酸はスルホン酸を含む。例えば、浸出溶液は、ある種の態様に従って、硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)とスルホン酸との溶液(例えば、水溶液)を含み得る。必ずしも全てではないがいくつかの態様においては、スルホン酸が浸出溶液中に使用されるときには、硝酸イオンのソースとして硝酸を用いることが有利であり得る。いくつかのかかる態様において、浸出溶液は硫酸および/またはリン酸などの追加の追加的な酸をもまた含み得る。いずれかの特定の理論によって拘束されることを希望しないが、ある種の態様に従って、スルホン酸の存在は浸出溶液中における溶解した金属(例えば、溶解した貴金属(単数または複数))の高い可溶性を提供し得るということが考えられる。
ある種の態様において、浸出溶液は、RS(=O)2−OHによって表される少なくとも1つのスルホン酸を含み、
Rは、1〜12個の炭素原子を含有するアルキル基、1〜12個の炭素原子を含有するアルケニル基、1〜12個の炭素原子を含有するヒドロキシアルキル基、または6〜12個の炭素原子を含有するアリール基である。いくつかの態様において、浸出溶液は、1〜5個の炭素原子を含有するアルキル基を含むアルカンスルホン酸を含む。これらの組み合わせもまた用いられ得る。
Rは、1〜12個の炭素原子を含有するアルキル基、1〜12個の炭素原子を含有するアルケニル基、1〜12個の炭素原子を含有するヒドロキシアルキル基、または6〜12個の炭素原子を含有するアリール基である。いくつかの態様において、浸出溶液は、1〜5個の炭素原子を含有するアルキル基を含むアルカンスルホン酸を含む。これらの組み合わせもまた用いられ得る。
ある種の態様に従って、浸出溶液の追加的な酸はアルカンスルホン酸を含む。用いられ得る好適なアルカンスルホン酸の例は、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、イソプロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、イソブタンスルホン酸、メタンスルホン酸、およびこれらの2つ以上の組み合わせを包含するが、これに限定されない。いくつかの態様において、アルカンスルホン酸は、浸出溶液として用いられる水溶液の一部であり得る。ある種の態様に従って、浸出溶液はアルカンスルホン酸および硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)を含有し得る。いくつかの態様において、浸出溶液はアルカンスルホン酸、硝酸イオン、および少なくとも1つの追加の追加的な酸(例えば、硫酸および/またはリン酸)を含有し得る。
いくつかの態様において、浸出溶液の追加的な酸はメタンスルホン酸を含む。メタンスルホン酸は強い有機酸であり、これは高濃度において一般的に実質的に完全に非酸化性であり、かつこれは多くの金属との高度に可溶性の塩を一般的に生成する。メタンスルホン酸は高い解離定数を一般的に有し、ゆえに良好な電解質である。メタンスルホン酸は実質的に臭気をもまた有さず、これは場合によってはその生態学的利点(例えば、速やかに生分解性、実質的にVOC不含、低いTOCを有する、CODへのいずれかの寄与をほとんどなさない、窒素、リン、およびハロゲンを不含である、など)ゆえに「グリーンな酸」であると記載される。
ある種の態様に従って、浸出溶液は過硫酸を含む。過硫酸はスルホン酸の代わりにまたはそれに加えて浸出溶液中に存在し得る(本願の他所において挙げられているスルホン酸、およびそれらの混合物のいずれかを包含する)。
いくつかの態様において、浸出溶液はペルオキシ一硫酸イオン(SO5 2−)および/またはペルオキシ二硫酸イオン(S2O8 2−)を含む。ペルオキシ一硫酸イオンおよび/またはペルオキシ二硫酸イオンはスルホン酸の代わりにまたはそれに加えて浸出溶液中に存在し得る(本願の他所において挙げられているスルホン酸、およびそれらの混合物のいずれかを包含する)。
ある種の態様に従って、浸出溶液はスルファミン酸イオンを含む。スルファミン酸イオンはいくつものソースに由来し得る。いくつかの態様において、スルファミン酸イオンの少なくとも一部分(例えば、少なくとも約1wt%、少なくとも約5wt%、少なくとも約10wt%、少なくとも約25wt%、少なくとも約50wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約99wt%、または全て)はスルファミン酸および/またはスルファミン酸塩に由来する。ある種の態様において、スルファミン酸イオンの少なくとも一部分(例えば、少なくとも約1wt%、少なくとも約5wt%、少なくとも約10wt%、少なくとも約25wt%、少なくとも約50wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約99wt%、または全て)はスルファミン酸に由来する。ある種の態様において、スルファミン酸イオンの少なくとも一部分(例えば、少なくとも約1wt%、少なくとも約5wt%、少なくとも約10wt%、少なくとも約25wt%、少なくとも約50wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約99wt%、または全て)はスルファミン酸塩に由来する。スルファミン酸塩は、例えば、1つ以上の金属イオンにイオン結合したスルファミン酸イオンを包含し得る。スルファミン酸塩は、例えば、スルファミン酸アンモニウム、スルファミン酸ナトリウム、スルファミン酸カリウム、スルファミン酸カルシウム、および/またはこれらの2つ以上の組み合わせを包含し得る。
必ずしも全てではないがいくつかの態様においては、スルファミン酸イオンが浸出溶液中に使用されるときには、硝酸イオンのソースとして硝酸を用いることが有利であり得る。
ある種の態様において、浸出溶液中のスルファミン酸イオンの合計量は約10wt%未満かもしくはそれに等しいか、約9wt%未満かもしくはそれに等しいか、約8wt%未満かもしくはそれに等しいか、約7wt%未満かもしくはそれに等しいか、約6wt%未満かもしくはそれに等しいか、約5wt%未満かもしくはそれに等しいか、約4wt%未満かもしくはそれに等しいか、約3wt%未満かもしくはそれに等しいか、または約2wt%未満かもしくはそれに等しい(および/あるいは、いくつかの態様においては少なくとも約0.001wt%、少なくとも約0.01wt%、少なくとも約0.1wt%、少なくとも約1wt%、または少なくとも約2wt%)。
ある種の態様に従って、浸出溶液はアンモニウムを含む。必ずしも全てではないがいくつかの態様においては、アンモニウムが浸出溶液中に使用されるときには、硝酸イオンのソースとして硝酸を用いることが有利であり得る。
ある種の態様において、浸出溶液中のアンモニウムの合計量は、約5wt%未満かもしくはそれに等しいか、約4.5wt%未満かもしくはそれに等しいか、約4wt%未満かもしくはそれに等しいか、約3.5wt%未満かもしくはそれに等しいか、約3wt%未満かもしくはそれに等しいか、約2.5wt%未満かもしくはそれに等しいか、または約2wt%未満かもしくはそれに等しい(および/あるいは、いくつかの態様においては少なくとも約0.001wt%、少なくとも約0.01wt%、少なくとも約0.1wt%、少なくとも約1wt%、または少なくとも約2wt%)。
ある種の態様に従って、浸出溶液は酢酸を含む。必ずしも全てではないがいくつかの態様において、酢酸が浸出溶液中に使用されるときには、硝酸イオンのソースとして硝酸を用いることが有利であり得る。
ある種の態様において、浸出溶液中の酢酸の合計量は、約5wt%未満かもしくはそれに等しいか、約4.5wt%未満かもしくはそれに等しいか、約4wt%未満かもしくはそれに等しいか、約3.5wt%未満かもしくはそれに等しいか、約3wt%未満かもしくはそれに等しいか、約2.5wt%未満かもしくはそれに等しいか、または約2wt%未満かもしくはそれに等しい(および/あるいは、いくつかの態様においては少なくとも約0.001wt%、少なくとも約0.01wt%、少なくとも約0.1wt%、少なくとも約1wt%、または少なくとも約2wt%)。
いくつかの態様において、貴金属(単数または複数)は、硫酸および硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)を含む混合物に対して、貴金属(単数または複数)(および、いくつかの態様においては少なくとも1つの卑金属)を含む材料を暴露することによって、貴金属含有材料から回収され得る。いくつかの態様において、貴金属(単数または複数)は、リン酸および硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)を含む混合物に対して、貴金属(単数または複数)(および、いくつかの態様においては少なくとも1つの卑金属)を含む材料を暴露することによって、貴金属含有材料から回収され得る。いくつかの態様において、貴金属(単数または複数)は、スルホン酸および硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)を含む混合物に対して、貴金属(単数または複数)(および、いくつかの態様においては少なくとも1つの卑金属)を含む材料を暴露することによって、貴金属含有材料から回収され得る。ある種の態様において、貴金属(単数または複数)は、リン酸、硫酸、および硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)を含む混合物に対して、貴金属(単数または複数)(および、いくつかの態様においては少なくとも1つの卑金属)を含む材料を暴露することによって、貴金属含有材料から回収され得る。ある種の態様において、貴金属(単数または複数)は、硫酸、スルホン酸(例えば、メタンスルホン酸などのアルカンスルホン酸)、および硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)を含む混合物に対して、貴金属(単数または複数)(および、いくつかの態様においては少なくとも1つの卑金属)を含む材料を暴露することによって、貴金属含有材料から回収され得る。ある種の態様において、貴金属(単数または複数)は、リン酸、スルホン酸(例えば、メタンスルホン酸などのアルカンスルホン酸)、および硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)を含む混合物に対して、貴金属(単数または複数)(および、いくつかの態様においては少なくとも1つの卑金属)を含む材料を暴露することによって、貴金属含有材料から回収され得る。いくつかの態様において、貴金属(単数または複数)は、硫酸、リン酸、スルホン酸(例えば、メタンスルホン酸などのアルカンスルホン酸)、および硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)を含む混合物に対して、貴金属(単数または複数)(および、いくつかの態様においては少なくとも1つの卑金属)を含む材料を暴露することによって、貴金属含有材料から回収され得る。
貴金属(単数または複数)の溶解は、いくつかの態様において、電流が電極と貴金属含有材料の貴金属との間に流される間に起こり得る。いずれかの特定の理論によって拘束されることを希望しないが、このやり方で電流をかけることは、貴金属(単数または複数)が溶解される率を増大させ得るということが考えられる。電流が電極と貴金属(単数または複数)との間に流されるある種の態様においては、貴金属含有材料は電解槽のアノードとして用いられ得る。
いくつかの態様において、貴金属(単数または複数)は、貴金属(単数または複数)と少なくとも1つの卑金属とを含有する材料から回収され得る。いくつかのかかる態様において、貴金属(単数または複数)は、貴金属含有材料の卑金属(単数または複数)を実質的に溶解することなしに、(例えば、貴金属(単数または複数)の溶解によって)回収され得る。卑金属は一般的に非貴金属(例えば、金、銀、白金、またはパラジウムではない金属)である。卑金属の例は、鉄、ニッケル、鉛、亜鉛、銅、マンガン、錫、アンチモン、および/またはアルミニウム、ならびにそれを含む合金、ならびにその組み合わせを包含するが、これに限定されない。いくつかの態様において、卑金属は、銅、鉄、ニッケル、鉛、および/もしくは亜鉛、ならびに/またはそれを含む合金、ならびに/またはその組み合わせを包含する。
本願に記載される方法のある種のものは、処理することが一般的に困難であるスクラップの型、例えば、例えば不純な貴金属(単数または複数)(例えば、卑金属との金属金および/または銀などの貴金属(単数または複数)の合金)が卑金属/卑金属合金から作られた基材上にコーティング(例えば、メッキ、フィリング)として適用されているスクラップからの貴金属(単数または複数)の回収のために適用され得る。ある種の態様に従って、貴金属(単数または複数)は溶解され得、コーティングの卑金属は取り出され得、それによってコーティングは基材から除去されるであろうが、これは基材の卑金属のいずれかの本質的な溶解にはつながらないであろう。
いくつかの態様において、酸混合物中の追加的な酸対混合物中の硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)の重量比は比較的高い。例えば、いくつかの態様において、混合物中の少なくとも1つの追加的な酸の重量対混合物中の硝酸イオンの重量の比は少なくとも約3:1、少なくとも約4:1、少なくとも約5:1、少なくとも約6:1、少なくとも約7:1、少なくとも約8:1、少なくとも約9:1、少なくとも約10:1、少なくとも約11:1、少なくとも約12:1、少なくとも約13:1、少なくとも約14:1、少なくとも約15:1、または少なくとも約17:1である(および/あるいは、ある種の態様においては最大で約20:1、最大で約50:1、最大で約100:1、またはより多い)。1つよりも多くの追加的な酸が存在するときには、少なくとも1つの追加的な酸の重量対硝酸イオンの重量の比は、混合物中の全ての追加的な酸の重量を足し合わせることと、この数を混合物中の硝酸イオンの重量と比較することとによって計算される。いくつかの態様において、混合物中の硫酸およびリン酸の組み合わせられた重量対混合物中の硝酸イオンの重量の比は、少なくとも約3:1、少なくとも約4:1、少なくとも約5:1、少なくとも約6:1、少なくとも約7:1、少なくとも約8:1、少なくとも約9:1、少なくとも約10:1、少なくとも約11:1、少なくとも約12:1、少なくとも約13:1、少なくとも約14:1、少なくとも約15:1、または少なくとも約17:1である(および/あるいは、ある種の態様においては最大で約20:1、最大で約50:1、最大で約100:1、またはより多い)。
ある種の態様において、貴金属(単数または複数)を回収するために用いられる混合物中の硫酸対硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)の重量比は比較的高い。ある種の態様において、かかる比較的高い重量比は、電流が貴金属含有材料とシステム内の別の電極との間に流され、これが貴金属含有材料からの貴金属(単数または複数)の電解的取り出しをもたらし得るときに使用され得る。いくつかのかかる態様において、混合物中の硫酸対硝酸イオンの重量比は少なくとも約12:1、少なくとも約13:1、少なくとも約14:1、少なくとも約15:1、または少なくとも約17:1である(および/あるいは、ある種の態様においては最大で約20:1、最大で約50:1、最大で約100:1、またはより多い)。例えば、態様の1つのセットにおいて、浸出溶液は、濃硫酸(例えば、少なくとも95wt%硫酸、例えば95〜98wt%硫酸。その残部は例えば水であり得る)の90wt%以上および濃硝酸(例えば、少なくとも68wt%硝酸、例えば68〜70wt%硝酸。その残部は例えば水であり得る)の10wt%以下を包含する。
ある種の態様において、混合物中のリン酸対硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)の重量比は比較的高い。かかる比較的高い重量比は、例えば電流が貴金属含有材料とシステム内の別の電極との間に流され、これが貴金属含有材料からの貴金属(単数または複数)の電解的取り出しをもたらし得るときに使用され得る。例えば、いくつかの態様において、混合物中のリン酸対硝酸イオンの重量比は少なくとも約11:1、少なくとも約12:1、少なくとも約13:1、少なくとも約14:1、少なくとも約15:1、または少なくとも約17:1である(および/あるいは、ある種の態様においては最大で約20:1、最大で約50:1、最大で約100:1、またはより多い)。態様の1つのセットにおいて、浸出溶液は、濃リン酸(例えば85wt%リン酸、またはより強い。その残部は例えば水であり得る)の90wt%以上および濃硝酸(例えば、少なくとも68wt%硝酸、例えば68〜70wt%硝酸。その残部は例えば水であり得る)の10wt%以下を包含する。
いずれかの特定の理論によって拘束されることを希望しないが、特に、例えば貴金属含有材料が貴金属(単数または複数)の取り出しの間に電解槽の一部として用いられているときには、上に記載されているものを上回る量での硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)の使用は、ある種のケースにおいては、浴中でのNOx化合物の生成につながり得るということが考えられる。加えて、上に記載されているものを上回る量での硝酸イオンの使用は、ある種のケースにおいては、溶液の過熱および/または基材の卑金属の急速な溶解を引き起こし得る(これらは、人が避けることを望み得る)ということが考えられる。
ある種の態様においては、酸化剤が、貴金属含有材料から貴金属(単数または複数)を回収するために(硝酸イオンの代わりにまたはそれに加えて)用いられ得る。例えば、いくつかの態様は、貴金属(単数または複数)を溶解する能力を有する酸化剤を含む流体に対して、貴金属含有材料を暴露することを含む。いくつかのかかる態様において、流体中の酸化剤の量は、約10wt%未満かもしくはそれに等しいか、約9wt%未満かもしくはそれに等しいか、約8wt%未満かもしくはそれに等しいか、約7wt%未満かもしくはそれに等しいか、約6wt%未満かもしくはそれに等しいか、または約5wt%未満かもしくはそれに等しい(および/あるいは、いくつかの態様においてはわずか約4wt%であるか、わずか約3wt%であるか、わずか約2wt%であるか、わずか約1wt%であるか、またはそれ未満)。種々のかかる酸化剤が用いられ得る。いくつかの態様においては、貴金属(単数または複数)を溶解する能力を有する酸化剤が使用のために選択される。いくつかの態様において、酸化剤は可溶性の塩の形態であり得る。ある種の態様において、可溶性の塩は、マンガン、ニッケル、鉛、および/またはクロムの酸化物を含む。用いられ得る酸化剤の1つの限定しない例は二酸化マンガン(MnO2)である。いくつかの態様において、混合物は酸化剤(例えば、MnO2)および少なくとも1つの追加的な酸(例えば、リン酸および/または硫酸)を含む。例えば、いくつかの態様において、酸化剤(例えば、MnO2)と硫酸および/またはリン酸とを含む混合物は、貴金属(単数または複数)を回収するために用いられ得る。ある種の態様に従って、本願の他所に記載されている追加的な酸のいずれかは、酸化剤との組み合わせで用いられ得る。いくつかの態様において、酸化剤は、追加的な酸(例えば、リン酸および/または硫酸)と反応することによって酸素を生ずることができる。例えば、酸化マンガンおよび硫酸が用いられるときには、酸化マンガンは硫酸と反応して硫酸マンガン(MnSO4)、酸素ガス(O2)、および水を生じ得る。
貴金属(単数または複数)を回収するために用いられる本願に記載される混合物(これは、例えば、上に記載されている1つ以上の酸および/または1つ以上の酸化剤を包含し得る)は、場合によっては本願において「浸出溶液」ともまた言われる。
いくつかの態様において、浸出溶液中に含有される水の量は比較的低い。例えば、いくつかの態様は、硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)と水とを含む混合物に対して貴金属含有材料を暴露することを含み、混合物中の水の量は約17w%未満かまたはそれに等しい(あるいは約16wt%未満、約15wt%未満、約14wt%未満、約13wt%未満、約12wt%未満、約11wt%未満、約10wt%未満、約9wt%未満、約8wt%未満、約7wt%未満、約6wt%未満、約5wt%未満、約4wt%未満、約3wt%未満、約2wt%未満、または約1wt%未満)。
ある種の態様において、上に記載されているように、混合物はリン酸および/または硫酸などの追加的な酸を含む。
ある種の態様において、浸出溶液混合物は硫酸を含み、混合物中の水の量は約8wt%未満である(または約7wt%未満、約6wt%未満、約5wt%未満、約4wt%未満、約3wt%未満、約2wt%未満、もしくは約1wt%未満)。
例えば、いくつかの態様において、浸出溶液は硫酸と硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)との混合物を含有し、混合物中の水の量は約8wt%未満である(または約7wt%未満、約6wt%未満、約5wt%未満、約4wt%未満、約3wt%未満、約2wt%未満、もしくは約1wt%未満)。ある種の態様において、浸出溶液はリン酸と硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)との混合物を含有し、混合物中の水の量は約17wt%未満である(または約16wt%未満、約15wt%未満、約14wt%未満、約13wt%未満、約12wt%未満、約11wt%未満、約10wt%未満、約9wt%未満、約8wt%未満、約7wt%未満、約6wt%未満、約5wt%未満、約4wt%未満、約3wt%未満、約2wt%未満、もしくは約1wt%未満)。
いずれかの特定の理論によって拘束されることを希望しないが、浸出溶液中の高度の濃酸(および硝酸イオンの比較的低濃度)の使用は、貴金属含有材料からの貴金属(単数または複数)の選択的溶解を許すということが考えられる。いくつかの態様において、浸出溶液は、硝酸イオン(例えば、上に記載されている量のいずれかで)と少なくとも1つの追加的な酸の比較的大量とを含有する。いくつかの態様において、浸出溶液は、追加的な酸を、少なくとも約50wt%、少なくとも約55wt%、少なくとも約60wt%、少なくとも約65wt%、少なくとも約70wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約80wt%、少なくとも約85wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約97wt%、または少なくとも約98wt%の量で含有する。いくつかの態様において、浸出溶液は、追加的な酸を、約99wt%未満かもしくはそれに等しいか、約98wt%未満かもしくはそれに等しいか、約95wt%未満かもしくはそれに等しいか、約90wt%未満かもしくはそれに等しいか、約85wt%未満かもしくはそれに等しいか、約80wt%未満かもしくはそれに等しいか、または約75wt%未満かもしくはそれに等しい量で含有する。1つよりも多くの追加的な酸が浸出溶液中に存在するときには、浸出溶液中の追加的な酸の重量パーセンテージは、浸出溶液中のそれぞれの追加的な酸の重量パーセンテージを合計することによって計算される。例えば、浸出溶液が85wt%硫酸と5wt%リン酸とを含有する場合には、浸出溶液は90wt%の追加的な酸を含有すると言われるであろう。
いくつかの態様において、浸出溶液は、硫酸を少なくとも約50wt%、少なくとも約55wt%、少なくとも約60wt%、少なくとも約65wt%、少なくとも約70wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約80wt%、少なくとも約85wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約97wt%、または少なくとも約98wt%の量で含有する。いくつかの態様において、浸出溶液は、硫酸を約99wt%未満かもしくはそれに等しいか、約98wt%未満かもしくはそれに等しいか、約95wt%未満かもしくはそれに等しいか、約90wt%未満かもしくはそれに等しいか、約85wt%未満かもしくはそれに等しいか、約80wt%未満かもしくはそれに等しいか、または約75wt%未満かもしくはそれに等しい量で含有する。いくつかの態様において、浸出溶液は、リン酸を少なくとも約50wt%、少なくとも約55wt%、少なくとも約60wt%、少なくとも約65wt%、少なくとも約70wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約80wt%、少なくとも約85wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約97wt%、または少なくとも約98wt%の量で含有する。いくつかの態様において、浸出溶液は、リン酸を、約99wt%未満かもしくはそれに等しいか、約98wt%未満かもしくはそれに等しいか、約95wt%未満かもしくはそれに等しいか、約90wt%未満かもしくはそれに等しいか、約85wt%未満かもしくはそれに等しいか、約80wt%未満かもしくはそれに等しいか、または約75wt%未満かもしくはそれに等しい量で含有する。
ある種の態様において、浸出溶液中のスルホン酸(例えば、単独のまたは組み合わせでの、メタンスルホン酸および/またはいずれかの他のスルホン酸)の合計量は、少なくとも約50wt%、少なくとも約55wt%、少なくとも約60wt%、少なくとも約65wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約80wt%、少なくとも約85wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約97wt%、または少なくとも約98wt%である。いくつかの態様において、浸出溶液中のスルホン酸(例えば、単独のまたは組み合わせでの、メタンスルホン酸および/またはいずれかの他のスルホン酸)の合計量は、約99wt%未満かもしくはそれに等しいか、約98wt%未満かもしくはそれに等しいか、約95wt%未満かもしくはそれに等しいか、約90wt%未満かもしくはそれに等しいか、または約85wt%未満かもしくはそれに等しい。スルホン酸(単数または複数)の濃度が比較的高いいくつかのかかる態様において、スルホン酸(単数または複数)は、浸出溶液混合物中の主な追加的な酸として用いられ得る。いくつかの態様においては、スルホン酸(単数または複数)のより低量が用いられ得る。例えば、いくつかの態様において、浸出溶液中のスルホン酸(例えば、単独のまたは組み合わせでの、メタンスルホン酸および/またはいずれかの他のスルホン酸)の合計量は、約25wt%未満、約24wt%未満、約23wt%未満、約22wt%未満、約21wt%未満、約20wt%未満、約15wt%未満、または約10wt%未満である(および/あるいは、いくつかの態様においてはわずか約5wt%であるか、わずか約2wt%であるか、わずか約1wt%であるか、わずか約0.1wt%であるか、またはそれ未満)。いくつかの態様において、スルホン酸が硝酸イオン(例えば、本願の他所に記載されている量のいずれかで)および少なくとも1つの追加の追加的な酸(例えば、硫酸および/またはリン酸。例えば、本願の他所に記載されている量のいずれかで)との組み合わせで用いられるときに、浸出溶液中のスルホン酸(単数または複数)の合計量は約25wt%未満である(あるいは約24wt%未満、約23wt%未満、約22wt%未満、約21wt%未満、約20wt%未満、約15wt%未満、約10wt%未満、および/またはわずか約5wt%であるか、わずか約2wt%であるか、わずか約1wt%であるか、わずか約0.1wt%であるか、もしくはそれ未満)。
ある種の態様において、浸出溶液中のアルカンスルホン酸の合計量は少なくとも約50wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約80wt%、少なくとも約85wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約97wt%、または少なくとも約98wt%である。いくつかの態様において、浸出溶液中のアルカンスルホン酸の合計量は約99wt%未満かもしくはそれに等しいか、約98wt%未満かもしくはそれに等しいか、約95wt%未満かもしくはそれに等しいか、約90wt%未満かもしくはそれに等しいか、または約85wt%未満かもしくはそれに等しい。いくつかの態様においては、アルカンスルホン酸(単数または複数)のより低量が用いられ得る。例えば、いくつかの態様において、浸出溶液中のアルカンスルホン酸の合計量は約25wt%未満、約24wt%未満、約23wt%未満、約22wt%未満、約21wt%未満、約20wt%未満、約15wt%未満、または約10wt%未満である(および/あるいは、いくつかの態様においてはわずか約5wt%であるか、わずか約2wt%であるか、わずか約1wt%であるか、わずか約0.1wt%であるか、またはそれ未満)。いくつかの態様において、アルカンスルホン酸が硝酸イオン(例えば、本願の他所に記載されている量のいずれかで)および少なくとも1つの追加の追加的な酸(例えば、硫酸および/またはリン酸。例えば、本願の他所に記載されている量のいずれかで)との組み合わせで用いられるときに、浸出溶液中のアルカンスルホン酸(単数または複数)の合計量は約25wt%未満である(あるいは約24wt%未満、約23wt%未満、約22wt%未満、約21wt%未満、約20wt%未満、約15wt%未満、約10wt%未満、および/またはわずか約5wt%であるか、わずか約2wt%であるか、わずか約1wt%であるか、わずか約0.1wt%であるか、もしくはそれ未満)。
ある種の態様において、浸出溶液中のメタンスルホン酸の合計量は少なくとも約50wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約80wt%、少なくとも約85wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約97wt%、または少なくとも約98wt%である。いくつかの態様において、浸出溶液中のメタンスルホン酸の合計量は約99wt%未満かもしくはそれに等しいか、約98wt%未満かもしくはそれに等しいか、約95wt%未満かもしくはそれに等しいか、約90wt%未満かもしくはそれに等しいか、または約85wt%未満かもしくはそれに等しい。いくつかの態様においては、メタンスルホン酸のより低い量が用いられ得る。例えば、いくつかの態様において、浸出溶液中のメタンスルホン酸の合計量は約25wt%未満、約24wt%未満、約23wt%未満、約22wt%未満、約21wt%未満、約20wt%未満、約15wt%未満、または約10wt%未満である(および/あるいは、いくつかの態様においてはわずか約5wt%であるか、わずか約2wt%であるか、わずか約1wt%であるか、わずか約0.1wt%であるか、またはそれ未満)。いくつかの態様において、メタンスルホン酸が硝酸イオン(例えば、本願の他所に記載されている量のいずれかで)および少なくとも1つの追加の追加的な酸(例えば、硫酸および/またはリン酸。例えば、本願の他所に記載されている量のいずれかで)との組み合わせで用いられるときに、浸出溶液中のメタンスルホン酸の合計量は約25wt%未満である(あるいは約24wt%未満、約23wt%未満、約22wt%未満、約21wt%未満、約20wt%未満、約15wt%未満、約10wt%未満、および/またはわずか約5wt%であるか、わずか約2wt%であるか、わずか約1wt%であるか、わずか約0.1wt%であるか、もしくはそれ未満)。
ある種の態様において、浸出溶液は、硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)、少なくとも1つのスルホン酸、および少なくとも1つの追加の(非スルホン酸の)追加的な酸(例えば、硫酸および/またはリン酸)を含む。いくつかのかかる態様において、混合物中の硝酸イオンの量は、約10wt%未満かもしくはそれに等しいか、約9wt%未満かもしくはそれに等しいか、約8wt%未満かもしくはそれに等しいか、約7wt%未満かもしくはそれに等しいか、約6wt%未満かもしくはそれに等しいか、約5wt%未満かもしくはそれに等しいか、約4wt%未満かもしくはそれに等しいか、約3wt%未満かもしくはそれに等しいか、約2wt%未満かもしくはそれに等しいか、約1wt%未満かもしくはそれに等しいか、またはそれ未満、および/あるいはわずか約4wt%であるか、わずか約3wt%であるか、わずか約2wt%であるか、わずか約1wt%であるか、わずか約0.5wt%であるか、わずか約0.1wt%であるか、わずか約0.07wt%であるか、わずか約0.05wt%であるか、わずか約0.02wt%であるか、わずか約0.01wt%であるか、またはそれ未満である。いくつかのかかる態様において、浸出溶液中のスルホン酸(例えば、単独のまたは組み合わせでの、メタンスルホン酸および/またはいずれかの他のスルホン酸)の合計量は約25wt%未満、約24wt%未満、約23wt%未満、約22wt%未満、約21wt%未満、約20wt%未満、約15wt%未満、または約10wt%未満である(および/あるいは、いくつかの態様においてはわずか約5wt%であるか、わずか約2wt%であるか、わずか約1wt%であるか、わずか約0.1wt%であるか、またはそれ未満)。いくつかの態様において、少なくとも1つの追加の(非スルホン酸の)追加的な酸の合計量は、少なくとも約50wt%、少なくとも約65wt%、少なくとも約70wt%、少なくとも約75wt%、少なくとも約80wt%、少なくとも約85wt%、少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約97wt%、少なくとも約98wt%、および/あるいは約99wt%未満かもしくはそれに等しいか、約98wt%未満かもしくはそれに等しいか、約95wt%未満かもしくはそれに等しいか、約90wt%未満かもしくはそれに等しいか、約85wt%未満かもしくはそれに等しいか、約80wt%未満かもしくはそれに等しいか、または約75wt%未満かもしくはそれに等しい。
いくつかの態様において、貴金属含有材料から溶解した貴金属(単数または複数)の量の比は、貴金属含有材料から溶解した卑材料(base material)の量と比較して比較的大きくあり得る。つまり、いくつかの態様において、浸出溶液は非貴金属(単数または複数)と相対的に貴金属(単数または複数)を選択的に溶解し得る。例えば、いくつかの態様において、貴金属含有材料から溶解した金の量対貴金属含有材料から溶解した卑金属(単数または複数)の量の重量比は、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、少なくとも約100:1であり得る(および/または、いくつかの態様においては最大で1000:1、最大で10,000:1、もしくはそれを上回る)。いくつかの態様において、貴金属含有材料から溶解した銀の量対貴金属含有材料から溶解した卑金属(単数または複数)の量の重量比は、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、少なくとも約100:1であり得る(および/または、いくつかの態様においては最大で1000:1、最大で10,000:1、もしくはそれを上回る)。いくつかの態様において、貴金属含有材料から溶解したパラジウムの量対貴金属含有材料から溶解した卑金属(単数または複数)の量の重量比は、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、少なくとも約100:1であり得る(および/または、いくつかの態様においては最大で1000:1、最大で10,000:1、もしくはそれを上回る)。いくつかの態様において、貴金属含有材料から溶解した白金の量対貴金属含有材料から溶解した卑金属(単数または複数)の量の重量比は、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、少なくとも約100:1であり得る(および/または、いくつかの態様においては最大で1000:1、最大で10,000:1、もしくはそれを上回る)。いくつかの態様において、貴金属含有材料から溶解した金および銀の組み合わせられた量対貴金属含有材料から溶解した卑金属(単数または複数)の量の重量比は、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、少なくとも約100:1であり得る(および/または、いくつかの態様においては最大で1000:1、最大で10,000:1、もしくはそれを上回る)。いくつかの態様において、貴金属含有材料から溶解した非金非銀の貴金属(単数または複数)の量対貴金属含有材料から溶解した卑金属(単数または複数)の量の重量比は、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、少なくとも約100:1であり得る(および/または、いくつかの態様においては最大で1000:1、最大で10,000:1、もしくはそれを上回る)。いくつかの態様において、貴金属含有材料から溶解した白金およびパラジウムの組み合わせられた量対貴金属含有材料から溶解した卑金属(単数または複数)の量の重量比は、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、少なくとも約100:1であり得る(および/または、いくつかの態様においては最大で1000:1、最大で10,000:1、もしくはそれを上回る)。いくつかの態様において、貴金属含有材料から溶解した金、銀、白金、およびパラジウムの組み合わせられた量対貴金属含有材料から溶解した卑金属(単数または複数)の量の重量比は、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、少なくとも約100:1であり得る(および/または、いくつかの態様においては最大で1000:1、最大で10,000:1、もしくはそれを上回る)。
いくつかの態様において、貴金属含有材料は、少なくとも1つの卑金属を含む基材材料上に貴金属(単数または複数)を含むコーティングを含む。例えば、図6Aを参照して、貴金属含有材料600はコーティング602(これは、貴金属(単数または複数)と、いくつかの態様においては追加の金属とを含有し得る)および基材604(これは少なくとも1つの卑金属を包含し得る)を含む。貴金属含有材料600中の貴金属(単数または複数)は、(例えば、浸出容器606内で)本願に記載される酸性混合物のいずれかに対して貴金属含有材料600を暴露することによって取り出され得る。いくつかのかかる態様において、(任意に、他の追加的な酸(単数または複数)との組み合わせで)硫酸と硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)とを含むかまたはリン酸と硝酸イオンとを含むかまたはスルホン酸と硝酸イオンとを含む混合物は、貴金属(単数または複数)の少なくとも一部分を溶解し、その結果、溶解されるコーティングの質量対溶解される基材材料の質量の比は、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、または少なくとも約100:1である(および/あるいは、いくつかの態様においては最大で1000:1、最大で10,000:1、またはそれを上回る)。図6Bを参照して、例えば、貴金属含有材料600が処理された後に、ある種の態様に従って、コーティング602中の材料は浸出溶液中に溶解され、基材材料604は実質的に未溶解のままである。
いくつかの態様において、貴金属含有材料は、貴金属(単数または複数)を含むメッキと少なくとも1つの卑金属を含む基材とを含む。いくつかのかかる態様において、浸出溶液(例えば、上で挙げられている浸出溶液のいずれか)は貴金属(単数または複数)を溶解し、その結果、溶解されるメッキの質量対溶解される基材材料の質量の比は少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、または少なくとも約100:1である(および/あるいは、いくつかの態様においては最大で1000:1、最大で10,000:1、またはそれを上回る)。いくつかの態様において、貴金属含有材料は、貴金属(単数または複数)を含むフィリングと少なくとも1つの卑金属を含む基材とを含む。いくつかのかかる態様において、浸出溶液(例えば、上で挙げられている浸出溶液のいずれか)は貴金属(単数または複数)を溶解し、その結果、溶解されるフィリングの質量対溶解される基材材料の質量の比は、少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、または少なくとも約100:1である(および/あるいは、いくつかの態様においては最大で1000:1、最大で10,000:1、またはそれを上回る)。
いずれかの特定の理論によって拘束されることを希望しないが、卑金属(単数または複数)と相対的に貴金属(単数または複数)の取り出しの選択性は、浸出溶液のコンポーネントとしての比較的濃い追加的な酸(および、NOx化合物の生成を抑制するために十分に低い硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)の濃度)の使用が原因で達成されるということが考えられる。ある種のケースにおいては、卑金属は濃酸によって(例えば、卑金属酸化物の生成によって)不動態化され得、一方で、貴金属(単数または複数)は混合物中に溶解されるということが考えられる。
驚くべきことに、ある種の態様に従って、貴金属(単数または複数)と合金化されている卑金属は浸出溶液中になお溶解され、同時に、基材の卑金属は実質的に保存される。例えば、いくつかの態様においては、銅母材材料上に銀および酸化カドミウムのコーティングを含有する材料が酸混合物に対して暴露され得る。いくつかのかかる態様において、カドミウムおよび銀は浸出溶液中に溶解され、一方で銅母材材料は実質的に溶解されない。別の例として、いくつかのカラットゴールドフィリングされた品において、Auの40%が卑金属(例えば、Cu、Ni、Feなど)の60%と合金化され、Cu−Zn基材上に適用される。ある種の態様において、本願に記載される酸混合物のある種のものに対してそれらの成形品を暴露することはコーティング中の金および卑金属の溶解をもたらすが、Cu−Zn基材の溶解をもたらさない。
貴金属含有材料が電解槽の一部として用いられるある種の態様に従って、濃酸の上で挙げられている割合の使用は、コーティングの貴金属(単数または複数)および卑金属(例えば、カラットゴールドフィリングの卑金属、銀−酸化カドミウムコーティングのカドミウムなど)が浸出溶液中に溶解されるが、コーティングの溶解が終わるとすぐに、卑金属基材は溶液中に実質的に溶解せず、槽内の電流は実質的にゼロまで落ちるという意外な発見につながった。いくつかのかかる態様において、貴金属(単数または複数)は浸出溶液中に溶解され、爾後に回収され得、一方で、卑金属基材はプロセスによって実質的に損なわれない(ゆえに、別個に回収され得る)。
回収される貴金属(単数または複数)は、卑金属(単数または複数)材料から例えば金属形態で少なくとも部分的に分離され得る。いくつかの態様において、プロセスから回収される貴金属(単数または複数)は高純度で回収される(例えば、非貴金属の金属と相対的に少なくとも約90wt%、少なくとも約95wt%、少なくとも約99wt%、または少なくとも約99.9wt%の純度を有する)。
ある種の態様に従って、金属金(例えば、高純度金属金)は、金、任意に銀、任意にパラジウム、任意に白金、および任意に卑金属(単数または複数)のある程度の量が溶解された浸出溶液から回収され得る。いくつかの態様において、金属(単数または複数)の残りからの金の分離は浸出溶液(濃酸を含有する)を水によって希釈することによって起こる。いくつかの態様において、金は、固体の金が混合物中に析出させられるように水と金含有溶液とを組み合わせて混合物を生成することによって、金含有溶液から回収され得る。例えば、いくつかの態様において、溶液が水の過剰量と混合されるときに、銀および/または卑金属(単数または複数)は溶解したままであり、一方で、金は析出させられる(例えば、純粋なまたは実質的に純粋な金属粉末の形態で)。いくつかの態様に従って、金は、例えば濾過によって、希浸出溶液および金属の残りから分離され得る。金取り出しが電流を貴金属含有材料に通すことによって実施されるいくつかの態様において、金は、電流が流されるカソード上に少なくとも部分的に析出させられ得る。
(金、白金、および/もしくはパラジウムとの組み合わせで、または単独でどちらかで)銀が存在するある種の態様において、銀は、例えば、塩化物イオンの追加、還元剤の追加、塩基の追加、電解採取、またはセメンテーションを包含するがこれに限定されないいくつもの方法のいずれかによって回収され得る。ある種の態様において、銀は、銅による銀のセメンテーションによって回収され得る。いくつかの態様において、溶解した銀は析出させられ得る(例えば、元素銀としておよび/または固体の銀塩として)。いくつかのかかる態様において、析出した銀は、浸出溶液および/または他の金属から少なくとも部分的に分離され得る。例えば、析出した銀は浸出溶液および/または他の金属から濾別され得る。ある種の態様においては、ギ酸塩(例えばギ酸ナトリウム)が還元剤として用いられ得る。いくつかの態様においては、塩基(例えば水酸化ナトリウム)が溶液に追加され得る。塩基の追加は銀含有固体の生成を引き起こし得る(例えば、酸化銀の形態で)。いくつかの態様において、銀含有固体(例えば、酸化銀)は回収され得、銀含有固体中の銀が少なくとも部分的に抽出され得る(例えば、製錬による)。銀が電流を用いて銀含有材料から少なくとも部分的に溶解されるいくつかの態様において、銀は電流が流されるカソード上に回収され得る。
いくつかの態様において、銀は、塩化物イオンを追加することによって(例えば、塩酸、塩化ナトリウム、または塩化物イオンのいずれかの他の好適なソースを追加することによって)析出させられ得る。いくつかのかかる態様において、銀は塩化銀として析出させられ得る。いくつかのかかる態様において、固体塩化銀は、塩化物イオンとの固体化合物を生成しない他の溶解した金属(例えばカドミウム)から少なくとも部分的に分離され得る。ある種の態様に従って、塩化銀は、種々の方法のいずれかを用いて(例えば、水酸化物および/もしくはグルコースの追加によって、または水素化ホウ素ナトリウムとの相互作用によって)さらに金属銀に変換され得る。
銀は、他の方法を用いて金属銀としてもまた選択的に析出させられ得る。例えば、いくつかの態様において、金属銀は、増大したpH(例えば、約1.5および約4の間のpH)でギ酸ナトリウムを追加することによって析出させられ得、これは高純度の銀を生じ得る。いくつかの態様において、金属銀は還元剤を追加することによって析出させられ得る。例えば、ヒドラジン、ヒドロキノン、および/またはアスコルビン酸などの還元剤が、溶解した銀の溶液に追加され得る。
多くの従来の操作においては、水による濃酸の希釈は非常に危険なプロセスであり、NOx化合物および/または熱い腐食性の酸の大量の蒸気が発生するということが注目される。本願に記載されるある種の態様に従う酸の希釈は、仕込まれた浸出溶液が脱イオン(DI)水の過剰量にゆっくり追加されるときには、危険な蒸気およびガスの発生なしに安全に達成され得るということが発見された。いくつかの態様において、水対濃酸溶液の重量割合は3:1、またはより高くあり得る(かつ、いくつかの態様においては、3:1から5:1よりも下までであり得る)。ある種の態様において、水対濃酸溶液の重量割合は5:1、またはより高くあり得る(かつ、いくつかの態様においては、5:1から10:1よりも下までであり得る)。ある種の態様において、水対濃酸溶液の重量割合は10:1、またはより高くあり得る。ある種の態様に従って、濃酸溶液は、それが追加されながら水の過剰体積中において急速に撹拌される。この操作の結果として、金が実質的に純粋な金属粉末の形態で析出させられ得、例えば固液分離技術のいずれかの型を用いて溶液から回収され得る。爾後に、スクラップ銅が浸出溶液に追加され得、銀がガルバニック置換(セメンテーション)によって回収され得る。
本願に記載される方法のある種のものは、銀と酸化カドミウムとを含む材料から銀を回収するために用いられ得る。例えば、いくつかの態様において、銀は、混合物(例えば、本願に記載される混合物のいずれか、例えば硫酸および硝酸イオンを含む混合物からリン酸および硝酸イオンを含む混合物、または本願に記載される他の混合物のいずれか)に対して、銀と酸化カドミウムとを含む材料を暴露することによって回収され、その結果、銀は混合物によって溶解される。いくつかの態様において、銀が回収される材料は、銅母材材料上にコーティングまたは別様に配置された銀および酸化カドミウム(例えば、Ag−CdO合金)を含む。多くの場合に、かかる材料は例えばリレー接点、スイッチ、プロファイル、接片、および同類に用いられる。いくつかの態様において、銀−酸化カドミウム材料は浸出溶液中に溶解され、銀は別個に回収され、銅母材は浸出溶液によって実質的に腐食されない。かかるやり方で、製錬などの従来の方法によっては(例えば、カドミウムの融解によって引き起こされる危険が原因で)一般的に容易にリサイクルされ得ない銅母材材料上の銀−酸化カドミウムが、比較的容易にリサイクルされ得る。
いくつかの態様において、銀は、銀とタングステンとを含有する材料から回収され得る。例えば、いくつかの態様において、銀は、混合物(例えば、本願に記載される混合物のいずれか、例えば硫酸および硝酸イオンを含む混合物からリン酸および硝酸イオンを含む混合物、または本願に記載される他の混合物のいずれか)に対して、銀とタングステンとを含む材料を暴露することによって回収され、その結果、銀は混合物によって溶解される。過去に、銀とタングステンとを含有するスクラップおよび/または他の材料からの銀の回収は、タングステンの非常に高い融解温度ゆえに、製錬などの従来の方法を用いては一般的に商業的に実現可能ではなかった。加えて、銀を溶解するための(例えば、50wt%または50vol%硝酸を含有する溶液などの)従来の浸出溶液の使用は、タングステンの酸化および酸化タングステンの生成につながり得る。加えて、かかる方法においては硝酸の大量がタングステンの酸化のために消費され得、一般的に、銀は全体的には溶解されない。驚くべきことに、本願に記載される態様のある種のものに従って調合された浸出溶液は、タングステンの酸化につながらない。加えて、いくつかの態様において、銀は選択的に溶解され、溶液から回収され、タングステン残渣を残す。
ある種の態様は、貴金属含有材料から貴金属(単数または複数)を回収するために用いられる本発明のシステムおよび装置に関する。いくつかの態様において、システムは、ベッセル内に配置された電気絶縁性および/または電気伝導性材料から作られた回動可能な容器を含む。ベッセルは、ある種の態様において、約2未満(または約1未満、約0.5未満、もしくは約0未満)のpHを有する液を含有するように構成され得る。
いくつかのかかる態様において、システムは、電気伝導性の経路を例えば電流のソースから回動可能な容器の内部まで含む。いくつかの態様において、電気伝導性の経路は、貴金属含有材料が回動可能な容器内に含有されたときに、容器が回動させられるときに電気伝導性の経路が貴金属含有材料と電気的連通したままであるように構成され得る。
いくつかの態様において、電気伝導性の経路は電気伝導性の回動可能な容器との接触をし得、回動可能な容器が回動させられるときには、電気が経路を通って、電気伝導性の回動可能な容器を通って、貴金属含有材料(および特に貴金属含有材料中の貴金属(単数または複数))まで流され得る。かかる配設が用いられるシステムの限定しない例が図8〜9に示されている。
いくつかの態様において、電気伝導性の経路は金属リードなどの電気伝導性のリードを含む。電気伝導性のリードは、容器が回動させられるときに、電気伝導性のリードが貴金属含有材料(および、いくつかのかかるケースにおいては貴金属含有材料中の貴金属(単数または複数))との接触をしたままであるように、回動可能な容器内に挿入され、配置され得る。操作の間に、貴金属含有材料は回動可能な容器(例えば、バレルなどの円筒容器)内に置かれ得、電気伝導性のリード(単数または複数)(これは、例えばチタン、いずれかの他の耐腐食性の伝導性材料、またはいずれかの他の材料から作られ得る)が、それらが回動可能な容器および/または回動可能な容器内の貴金属含有材料との接触をするように挿入され得る。いくつかの態様において、伝導性のリードは、それらが連続して貴金属含有材料(これは回動可能な容器の回動ゆえに動き得る)との電気的接触をしたままであるように配置され得、その結果、実質的に全ての貴金属含有材料が電気伝導性のリードとの電気的接触をしたままである。リードは直流電流ソースの正極に接続され得、かかるやり方で、貴金属含有材料は電極(例えば、アノード)としての用をなす。かかる配設が用いられるシステムの限定しない例が図7に示されている。
電流が貴金属(単数または複数)を少なくとも部分的に取り出すために用いられるある種の態様において、他の電極(例えば、カソード)は例えばステンレス鋼などのいずれかの耐腐食性の伝導性材料から作られ得、浸出反応器の内側に(例えば、回動可能な容器に近く)置かれ得る。貴金属含有材料は回動可能な容器内に置かれ得る。それから、回動可能な容器は密閉され、浸出反応器内の浸出溶液中に浸漬され得る。いくつかの態様においては、電流が実質的にゼロまで落ちるとすぐに、浸出溶液が反応器から外に圧送され得、いくつかのかかる態様においては、リンス水が反応器内に圧送され得る。回動可能な容器は、貴金属含有材料が浸出溶液の残渣をリンスされ得るように、電流がかけられることありまたはなしに回動させられ得る。いくつかの態様において、それからリンス水は反応器から外に流され得る。このポイントにおいて、浸出反応器のカバーが引き上げられ得、処置された貴金属含有材料が取り出され得る。有利には、ある種の態様に従って、濃酸との人体接触は避けられ得、浸出プロセスを用いることを安全にする。
ここで、銀含有材料からの銀の回収のための例示的なプロセスが記載される。例示的なプロセスは3つの主なパートを含む:浸出、希釈、およびセメンテーション。浸出段階の間に、銀含有品は銀含有表面が溶液との直接的接触をするように浸出溶液によって処置され、かかる様式で、金属銀は選択的に浸出溶液中に溶解され、卑金属から作られている残りの品から分離され得る。このプロセスに従ってすでに上首尾に処置された材料の例は、銀メッキされた銅ワイヤ(例えば、最大で銀の5wt%、残部は銅)、銀フィリングされた銅−亜鉛穿孔テープ(例えば、最大で銀の25wt%、残部は銅−亜鉛合金)、銀−酸化カドミウムフィリングされた銅プレート(例えば、純粋な銅プレート上の最大で90wt%銀、最大で25%酸化カドミウムフィリング)、銀およびタングステン含有ペレット(銀の40〜45wt%、残部はタングステンおよびいくつかの卑金属である)を包含する。最後のケースにおいては、ペレットは、浸出溶液の作用に対して暴露される前に粉末にされる。
ある種の態様に従って、銀および浸出溶液の相対量は、例えば溶液が約55℃であるときに、最大で溶液の1リットルあたり銀の60gであり得る。いくつかの態様に従って、より大量の銀が溶解される場合には、硫酸銀の白色析出物が現れ得る。析出物を溶解するためには、より多くの浸出溶液が追加、加熱、および撹拌され得る。いくつかの態様において、溶液の温度は約55℃から約100℃である(例えば、約55℃から約80℃)。
いくつかの態様においては、銀含有材料からの銀の一部分が溶解され、爾後に浸出溶液中に(例えば、硫酸銀として)析出させられた後に、追加の追加的な酸(例えば、追加の硫酸)が浸出溶液に追加され得る。追加的な硫酸の追加は、銀塩の生成によって消費された酸を補充するために用いられ得る。それゆえに、いくつかのかかる態様において、溶解した銀が析出するにつれて、硫酸が追加されると、銀含有材料中の未溶解の金属の新たな部分が溶解され得る。いくつかのかかる態様において、浸出プロセスは、追加の追加的な酸が浸出溶液に追加されなかった場合に可能であろうよりもかなり長い連続した期間実施され得る。いくつかの態様において、固体の銀塩(例えば、硫酸銀)は浸出溶液から例えば濾過によって分離され得る。硫酸銀が生成される(例えば、硫酸が追加的な酸として用いられるとき)いくつかの態様において、硫酸銀は、酸化銀を生成するために反応させられ得る。硫酸銀からの酸化銀の生成は、例えば塩基(例えば水酸化ナトリウム)を硫酸銀含有液に追加することによって達成され得る。いくつかの態様において、酸化銀は金属銀に変換され得る。酸化銀からの金属銀の生成は例えば製錬によって達成され得る。
いくつかの態様において、浸出溶液中の銀含有固体(例えば、硫酸銀などの銀析出物)の生成は、他の金属から銀を分離することに有益であり得る。例えば、いくつかの態様においては、銀含有材料上のコーティングが卑金属を含有し得る(例えば、銀に加えて)。いくつかのかかる態様において、コーティング中の卑金属は浸出溶液中に可溶性であり得、銀は浸出溶液中において少なくとも部分的に不溶性であり得る(それゆえに、浸出溶液中において析出物を生成し得る)。いくつかのかかる態様においては、銀が析出する間に、卑金属(例えば、カドミウム)は浸出溶液中に溶解したままである。いくつかのかかる態様において、銀含有析出物は、例えば濾過またはいずれかの他の好適な固液分離プロセスによって、卑金属(例えば、カドミウム)から少なくとも部分的に分離され得る。いくつかのかかる態様において、銀は実質的に純粋な形態で回収され得る。
いくつかの態様においては(例えば、電流が銀の取り出しの間の銀含有材料に流されるある種の態様においては)、銀塩(例えば、硫酸銀)が浸出溶液中に初期に包含され得る(例えば、最大で銀塩の飽和限度までの量で)。いくつかの態様において、銀含有材料および第2の電極にかけられる電圧は、比較的低く、例えば約5Vまたはそれよりも低くに、約2Vまたはそれよりも低くに保たれる。いくつかのかかる態様において、銀は第2の電極(これは電気化学セルのカソードであり得る)上に堆積するであろう。いくつかのかかる態様において、銀含有材料から溶解した銀は、第2の電極上に堆積した銀を補充するであろう。いくつかの態様においては、ストリッピングプロセスの終わりに、銀のある程度の量は浸出溶液中に溶解したままである。いくつかの態様において、プロセスの間にメッキ除去された銀は第2の電極から回収され得る。
ある種の態様(金の比較的大量が溶解されるある種の態様を包含する)においては、金析出物(例えば、暗褐色の金析出物)が浸出溶液中に現れ得る。いくつかの態様において、析出物は蓄積し、濾過またはいずれかの他の好適な固液分離技術を用いて浸出溶液から分離され得る。ある種の態様に従って、他の金属が金と共に浸出溶液中に溶解されていない場合には、ストリッピングプロセスは比較的長い連続した期間操作され得る。いくつかのかかるケースにおいては、浸出溶液を補充することは、元の浸出溶液のある程度が浸出溶液容器から漏出しない限りは必要とされない。他の金属(例えば、卑金属ならびに/または銀、パラジウム、および/もしくは白金)が金と一緒に浸出溶液中に溶解されるいくつかの態様においては、浸出溶液の希釈および固体の金の分離は、浸出溶液中に溶解した他の金属(単数または複数)の濃度(例えば、卑金属ならびに/または銀、パラジウム、および/もしくは白金)が浸出溶液中におけるその飽和レベルを超過する前に実施され得る。いくつかのかかる態様においては、非金金属の不溶性の塩との、固体の金の混合が避けられ得、これは金が精製される程度を向上させ得る。
いくつかの態様において、溶液の再循環はプロセスを速める。ある種の態様に従って、シャドーイングを防ぐために、貴金属含有品は戦略的に配設され得る。例えば、いくつかの態様において、貴金属含有品は複数の棚板上に一層で(重なり合うことなしに)置かれ得る。いくつかのかかる態様において、浸出溶液は貴金属含有品の周りに循環させられ得る。かかる配設は例えば図1に図解されている。図1においては、貴金属含有品101が容器103内に位置し、これは浸出溶液を含有し得る。いくつかの態様においては、トレー102が貴金属含有品101を支持するために用いられる。いくつかの態様において、浸出溶液は、例えば浸出溶液を入口104から出口105を通って流すことによって、容器103内を循環させられ得る。
いくつかの態様において、貴金属含有品は容器内に置かれ得、浸出プロセスの途中で別の容器内に仕込まれ得、その結果、品は配置を変え、シャドーイングされたゾーンが暴露されるようになる。かかる配設は例えば図2に図解されている。図2においては、貴金属含有品201は第1の容器202内に位置し、これは第2の容器203内に位置する。いくつかの態様において、第1の容器は、(第2の容器203から第1の容器202内に、第1の容器202から第2の容器203に)浸出溶液が流され得る開口を有し得る。いくつかの態様において、浸出溶液は、例えば浸出溶液を入口204から出口205を通って流すことによって、容器202および/または容器203内を循環させられ得る。
いくつかの態様において、貴金属含有品は回動可能な容器(例えば、大きい低速回動バレル)内に置かれ得る。いくつかのかかる態様において、浸出溶液を循環させる必要はわずかしかないか、またはない。回動容器は、例えば、いくつもの商業的に入手可能なメッキバレルのいずれかに対応し得る。かかるプロセスの例が図3に示されている。図3においては、貴金属含有品301が回動可能な容器302内に位置している。回動可能な容器302は第2の容器303内に位置し得る。いくつかの態様において、回動可能な容器302は、浸出溶液が(第2の容器303から回動可能な容器302内に、回動可能な容器302から第2の容器303に)流され得る開口を有し得る。いくつかの態様において、浸出溶液は、例えば浸出溶液を第2の容器303の入口および/または出口を通って流すことによって、容器302および/または容器303内を循環させられ得る。いくつかの態様において、回動可能な容器302は(例えば、回動可能な容器302を矢印308の方向に動かすことによって)第2の容器303内に降ろされ得る。いくつかの態様において、回動可能な容器302は、例えば回動可能な容器302を矢印309の方向に動かすことによって、第2の容器303から引き上げられ得る(例えば、貴金属(単数または複数)を貴金属含有材料301から溶解した後に)。
貴金属含有材料を置く容器の型の選択は、処理されようとする貴金属含有材料の型の外見および/または他の品質に依存し得る。
図7は、回動可能な容器(例えば、バレル)が貴金属含有材料を収容するために用いられる、浸出システムの例示的な模式的イラストレーションである。図7においては、回動可能な容器703が浸出容器701内に置かれ、これは浸出溶液702によって少なくとも部分的に満たされ得る。回動可能な容器は容器701内の浸出溶液中に少なくとも部分的に(例えば、完全に)沈められ得る。貴金属含有材料704は回動可能な容器703内に仕込まれ得る。いくつかの態様において、回動可能な容器は電気絶縁性材料から作られる。ある種の態様において、アノードリード(例えば、チタンロッド)は、それらが貴金属含有材料704との接触をしたままであるように回動可能な容器703内に配置され得る。ある種の態様において、電気伝導性のリードは回動可能な容器内に(例えば、回動可能な容器の1つのまたは複数の側から)挿入され、バレルの内側において固定されないままであり、その結果、貴金属含有材料はリードとの接触をしたままである。リードはアノードに接続され得、その結果、貴金属含有品(これらは互いとの接触をし得る)とのリードの接触が貴金属含有材料をアノードとして働かせる。カソード706は容器701内に配置され得る(例えば、回動可能な容器703の外に)。いくつかの態様において、カソード706は、カソード706と回動可能な容器703との間の最短距離が1メートル未満、10cm未満、または1cm未満であるように配置され得る。いくつかの態様において、電流ソース708(例えば、DCソースまたはACソース)は、それが(例えば、アノードリード705によって)カソード706および貴金属含有材料704との電気的接触をするように構成され得る。いくつかのかかる態様において、電流がアノードおよびカソードにかけられて、貴金属含有材料からの貴金属(単数または複数)の溶解を助け得る。いくつかの態様において、浸出容器701は入口707Aおよび/または出口707Bを含む。入口707Aおよび出口707Bは、人が浸出溶液および/またはリンス液を浸出反応器内および外へと循環させることを許し得る。
図8は、ある種の態様に従って回動可能な容器が貴金属含有材料を収容するために用いられる、浸出システムの別の例示的な模式的イラストレーションである。図8においては、回動可能な容器803が浸出容器801内に置かれ、これは浸出溶液802によって少なくとも部分的に満たされ得る。回動可能な容器は容器801内の浸出溶液中に少なくとも部分的に(例えば、完全に)沈められ得る。貴金属含有材料804は回動可能な容器803内に仕込まれ得る。カソード805は容器801内に(例えば、回動可能な容器803の外に)配置され得る。いくつかの態様において、カソード805は、カソード805と回動可能な容器803との間の最短距離が1メートル未満、10cm未満、または1cm未満であるように配置され得る。いくつかの態様において、電流ソース808(例えば、DCソースまたはACソース)は、それがカソード805および貴金属含有材料804との電気的接触をするように構成され得る。いくつかのかかる態様において、回動可能な容器803は電気伝導性材料を含み得る。例えば、回動可能な容器803は電気伝導性材料(例えば、耐腐食性の伝導性材料)から作られ得、および/または回動可能な容器803は電気伝導性のライニング/インサート(例えば、耐腐食性の伝導性材料から作られる)を包含し得る。ある種の態様において、回動可能な容器803は電流ソースのアノードに接続され、回動可能な容器はそれ自体がアノードの一部としての用をなし得る。電流は、電気伝導性材料(これから、回動可能な容器の少なくとも一部分が作られている)によって回動可能な容器内の貴金属含有材料に流され得る。いくつかのかかる態様において、電流がアノードおよびカソードにかけられて、貴金属含有材料からの貴金属(単数または複数)の溶解を助け得る。いくつかの態様において、容器801は入口806Aおよび/または出口806Bを含む。入口806Aおよび出口806Bは、人が浸出溶液および/またはリンス液を浸出反応器内および外へと循環させることを許し得る。
図9は、ある種の態様に従って回動可能な容器が貴金属含有材料を収容するために用いられる、浸出システムの別の例示的な模式的イラストレーションである。図9においては、回動可能な容器904が容器901内に置かれ、これは浸出溶液903によって少なくとも部分的に満たされ得る。回動可能な容器は、容器901内の浸出溶液中に少なくとも部分的に(例えば、完全に)沈められ得る。貴金属含有材料905は回動可能な容器904内に仕込まれ得る。いくつかのかかる態様において、容器901は電気伝導性材料を含み得る。例えば、容器901は電気伝導性材料(例えば、耐腐食性の伝導性材料)から作られ得、および/または容器901は電気伝導性のライニング/インサート(例えば、耐腐食性の伝導性材料から作られる)を包含し得る。いくつかの態様において、容器901は電流ソースのカソードに接続され得、容器901はそれ自体がカソードの一部としての用をなし得る。同時に、容器901は浸出溶液を含有し得る。いくつかの態様においては、カソードプレート902が容器901内に配置され得る(例えば、回動可能な容器904の外側に)。例えば、カソードプレート902が容器901の内表面に取り付けられ得る。カソードプレート902はカソード表面積を増大させ得る。いくつかの態様において、カソードプレート902は、カソードプレート902と回動可能な容器904との間の最短距離が1メートル未満、10cm未満、または1cm未満であるように配置され得る。いくつかのかかる態様において、回動可能な容器904は電気伝導性材料を含み得る。例えば、回動可能な容器904は電気伝導性材料(例えば、耐腐食性の伝導性材料)から作られ得、および/または回動可能な容器904は電気伝導性のライニング/インサート(例えば、耐腐食性の伝導性材料から作られる)を包含し得る。ある種の態様において、回動可能な容器904は電流ソースのアノードに接続され、回動可能な容器はそれ自体がアノードの一部としての用をなし得る。電流は、電気伝導性材料(これから、回動可能な容器の少なくとも一部分が作られている)によって回動可能な容器内の貴金属含有材料に流され得る。いくつかの態様において、電流ソース(例えば、DCソースまたはACソース)は、それがカソードプレート902および貴金属含有材料905との電気的接触をなすように構成され得る。いくつかのかかる態様においては、電流がアノードおよびカソードにかけられて、貴金属含有材料からの貴金属(単数または複数)の溶解を助け得る。いくつかの態様において、浸出容器901は入口906Aおよび/または出口906Bを含む。入口906Aおよび出口906Bは、人が浸出溶液および/またはリンス液を浸出反応器内および外へと循環させることを許し得る。
いくつかの態様において、回動可能な容器は開口(例えば、目打ち穴)をその壁に包含し得る。かかる開口を包含することによって、浸出流体は、浸出プロセスの間に、回動可能な容器内および外へと流され得る(かつ、いくつかのケースにおいてはその中で循環させられ得る)。
ある種の態様に従って、浸出溶液は、貴金属(単数または複数)の濃度が閾値まで上昇し、かつ一定のままであるときに、飽和している(貴金属(単数または複数)を仕込まれている)と見なされる。いくつかの態様においては、選択性銀電極が、溶液中の銀の濃度をモニターするために用いられ得る。加えて、溶液の伝導性および/または溶液の比重もまた制御パラメータとして用いられ得る。なぜなら、ひとたび溶液が銀などの貴金属(単数または複数)によって飽和になったら(恐らく、卑金属のある程度の若干の浸出ゆえに軽微に変わる)、これらのパラメータは非常にわずかしか(または全く)変わらないであろうからである。浸出プロセスの終わりは、例えば貴金属コーティングが視覚的に除去された時点における観察によってもまた決定され得る。いくつかの態様において、銀が銀塩の形態で蓄積するときには、溶液は、溶解した卑金属のイオンの濃度が閾値まで上昇し、かつ実質的に一定のままであるときに飽和していると見なされる。いくつかの態様において、選択性カドミウム電極は溶液中のカドミウムの濃度をモニターするために用いられ得る。浸出プロセスを終えた後に、回動可能な容器はリンス水中に浸漬され得る。それから、リンスされたメッキ除去された品はプロセスから取り出され得る。
浸出溶液は上に詳細に記載されているコンポーネントのいずれかを含有し得る。例えば、態様の1つのセットにおいて、浸出溶液は98wt%硫酸の90wt%および68wt%硝酸の10wt%を包含する。浸出溶液中の水の比較的低量は、銅、亜鉛、および/または他の基材金属が銀メッキの溶解の間に溶解しないであろうということを保証し得る。溶解した銀は次のように硝酸銀を生成し得る。
Ag + 2 HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O [1]
Ag + 2 HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O [1]
硝酸銀は、硫酸銀を生成するように化学反応させられ、溶液中に蓄積し得る。一般的に、この溶液への水の追加は避けられるべきである。なぜなら、それは多くの場合にNOx化合物の激しい生成を伴うからである。溶液のある程度の蒸発が起こった場合には、硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)の追加がなされ得る。
二酸化窒素は水中に溶解し、空気からの酸素を消費し、そのため、ガス生成は観察されない:
4 NO2 + 2 H2O + O2 → 4 HNO3 [2]
4 NO2 + 2 H2O + O2 → 4 HNO3 [2]
硝酸銀は硫酸と相互作用し得、硫酸銀として浸出溶液中に蓄積し得る。硝酸イオン(例えば、硝酸および/または硝酸ではない硝酸イオンのソース)が遊離して、銀の新たな部分を溶解させ得る:
AgNO3 + H2SO4 = Ag2SO4 + HNO3 [3]
AgNO3 + H2SO4 = Ag2SO4 + HNO3 [3]
アルカンスルホン酸が存在する場合には、硝酸銀は対応するアルカンスルホン酸の銀塩に変換され得る。例えば、メタンスルホン酸が酸混合物中に存在する場合に、硝酸銀は、
AgNO3 + CH3S(=O)2-OH = CH3S(=O)2-OAg + HNO3 [3a]
に従ってメタンスルホン酸銀の形態で蓄積し得る。
AgNO3 + CH3S(=O)2-OH = CH3S(=O)2-OAg + HNO3 [3a]
に従ってメタンスルホン酸銀の形態で蓄積し得る。
浸出溶液は高度に酸性であるので、ある種の態様に従って、密閉した浸出反応器内でプロセスを行うことが有利であり得る。
図4は、操作の例示的なシークエンスを略説する模式的イラストレーションである。図4においては、浸出溶液は、別個の浸出溶液調製容器401内においてコンポーネントを混合することによって調製され、その中で溶液は正しい温度まで加熱される。それから、貴金属含有材料が回動ドラム内に配置され得、これが浸出タンク402内に挿入される。浸出タンクのカバーは密閉され得、浸出溶液はタンク401からタンク402内に圧送され得る。それから、ある種の態様に従って、バレルが回動させられ得、浸出プロセスが開始し得る。浸出溶液のサンプルが、溶液の貴金属(単数または複数)濃度、伝導性、および/または比重をモニターするためにとられ得る。浸出プロセスが済んだときには、仕込まれた浸出溶液は、さらなる処置のために次のタンク404内に排液/圧送され得る。貴金属含有材料は、任意に浸出溶液の新しい部分と接触をさせられ、短期間(例えば、2〜3min)の浸出に暴露されて、残留している貴金属(単数または複数)の小量を取り出し得る。このプロセスを終えた後に、軽微に仕込まれた浸出溶液はタンクから外に圧送され、次の浸出サイクルのために取っておかれ得る。タンクを開けることなしに、タンクはDIリンス水によって満たされ得、バレルは、処置された品をリンスするために数回転をなし得る。リンスの後に、リンス水はタンクから外に圧送され、直接的にリンス水のセメンテーション405に送られ得る。リンスの後に、タンクはDIリンス水の新たな部分によって満たされ得、これはリンス水タンク403内に貯蔵され得る。それから、浸出タンクのカバーが開けられ得、リンスされた処置された品は排出され得る。爾後に、貴金属含有材料の新たな部分がドラム内に仕込まれ、タンク内に挿入され、カバーされ得る。それから、軽微に仕込まれた浸出溶液は貴金属含有材料との接触をさせられ得る。浸出が済んだときには、材料はタンク403からのリンス水によってリンスされ得、これはそれからセメンテーションプロセスに送られ得る。それから、タンクは新しいDI水によって2回目にリンスされ得、これはそれからリンス水タンク内などに貯蔵され得る。
一般的に、ある種の態様に従って、浸出時間はメッキの厚さに依存し、5minおよび60minの間を要し得る。第2の浸出ステップは、いくつかの態様において、2〜3minであり得る。いくつかの態様において、それぞれのリンスプロセスは2〜3minを要し得る。
仕込まれた浸出溶液はプロセスの次のステップとしてDI水によって希釈され得る。ある種の態様において、DI水対浸出溶液の割合は約5:1から約20:1であり得る。いくつかの態様において、DI水対浸出溶液の割合は約10:1から約20:1であり得る。希釈は、仕込まれた浸出溶液の小部分を水の全量に追加することによって、非常に注意深く達成され得る。いくつかの態様において、組み合わせられた流体は即座に激しく撹拌される。かかる様式で進むことによって、NOx化合物の生成は避けられ得る。ある種の態様に従って、もたらされる溶液は温かく(例えば、約40℃)、酸性pHを有する(例えば、pH=−0.05)。いくつかの態様においては、冷水および/または氷が流体の温度を低下させるために用いられ得る。
希釈後に、浸出溶液はセメンテーション反応器に転送され得る。ある種の態様においては、尿素が、希釈された浸出溶液に追加され得る。いくつかの態様に従って、尿素は、浸出プロセス後に残り得る未使用の硝酸イオンを中和するために追加され得る。ある種の態様において、尿素は、発泡(fuzzing)が実質的に止まるまで希釈された浸出溶液に追加される。セメンテーション反応器内において、浸出溶液は純粋な銅のスクラップ片と接触をしたままに残され得る。
ある種の態様に従って、銅によるセメンテーションは金属銀を回収するための有利なやり方であり得る。なぜなら、これは実装することが簡単であり、銀の良好な選択性を提供するからである。スクラップ銅もまた一般的に容易に入手可能である。総合的な反応は:
2 Ag+ + Cu0 → 2 AgO + Cu2+ [4]
である。
2 Ag+ + Cu0 → 2 AgO + Cu2+ [4]
である。
溶液を撹拌することはプロセスを加速させ得る。一般的に、スポンジ状の銀が溶液中に現れ、ある程度の銅が溶解されるであろう。いくつかの態様において、銅の各片は、一般的にスポンジ状の銀の容易な分離を保証するために十分に大きい。式4に従って、回収された銀のそれぞれの1部は、銅の約0.3部を要求する(重量による)。いくつかのかかる態様においては、硝酸イオンの存在ゆえに銅のある程度の溶解が起こるが、銅の消費は通常は回収される銀の重量の約1/3であるということが実験的に確立された。溶液中の銀の濃度が実質的にゼロまで落ちるときに(これは例えば塩化物イオン試験を用いて決定され得る)、セメンテーションは一般的に完全である。スポンジ状の銀は溶液から濾別され、DI水によってリンスされて銅イオンのコンタミネーションを除去し得、融解されてバーになり得る。銅によるセメンテーションは一般的に98〜99wt%の比較的純粋な銀を生ずるであろう。
図11は、スクラップ銅が銀含有溶液から金属銀を生ずるために用いられる、例示的なセメンテーションプロセスの模式的イラストレーションである。
同じセメンテーションプロセスは、使用済みリンス水から溶解した銀を回収するためにもまた用いられ得る。使用済みリンス水中の銅の量は、一般的には主プロセスからの液中の銅の量未満である。なぜなら、リンス水はより酸性でないからである。
代替的には、リンス水は、残留している銀イオンを捕集するために、イオン交換樹脂を含有する充填カラムを通って圧送され得る。
セメンテーション後に、溶液は、溶解した銅と、それらが初期に貴金属含有材料中に存在した場合にはいくつかの若干の卑金属とを一般的に含有するであろう。使用済み溶液は廃水処置に転送され得る。銅を金属形態で回収することが好ましい場合には、それは鉄、亜鉛、アルミニウム、および同類などのいずれかの他のスクラップ金属を用いてセメンテーションされ得る。
ある種の態様において、銀は銀と酸化カドミウム(CdO)とを含む材料から回収され得る。ある種の態様に従って、材料がAg−CdOコーティングを含有する場合には(これは、処置されたサンプルにおいては比較的厚かった)、アノードストリッピングを用いることによって反応速度を増大させることが有利であり得る。いくつかの態様において、銀含有材料はアノードとして用いられ得、ステンレス鋼ロッド(または他の伝導性材料)がカソードとして用いられ得る。電極は電源に接続され得、電流がかけられ得る。コーティングの溶解が済んだときに、電流はゼロまたはほぼゼロまで落ちるであろう。いくつかのケースにおいては、溶液の加熱(これはNOx化合物の生成につながり得る)を避けるために中等度のアンペア数を用いることが好ましい。図1〜3に示されているセットアップ構成は、全てこのプロセスに用いられ得る。かかるケースにおいては、棚板、容器/反応器、および/または回動可能な容器は電源に接続され、アノードとして用いられ得る。回動可能な容器(例えば、メッキ操作に通常用いられるメッキバレルの形態で)は、電極としてこのプロセスに用いられ得る。なぜなら、バレルの内側のアノードバーは、処置された材料との電気的接触をしたままであるように構成され得るからである。
いくつかのかかる態様において、仕込まれた浸出溶液は銀および溶解したカドミウムを含有するであろう。銅によるセメンテーションは溶液から銀を選択的に取り出し得る。使用済み溶液が廃水処置に送られる前にカドミウムを回収することが望ましいいくつかのケースにおいては、カドミウムおよび/または銅がセメンテーションされ、かつそれらの金属形態で回収される第2のセメンテーション操作が実施され得る。カドミウムおよび/または銅は、例えばスクラップ亜鉛、鉄、および/またはアルミニウム上でセメンテーションされ得る。例として、Znによるカドミウムのセメンテーションは次のように起こり得る:
Cd2+ + Zn0 → Cd0 + Zn2+ [5a]
別の例として、Znによる銅のセメンテーションは次のように起こり得る:
Cu2+ + Zn0 → Cu0 + Zn2+ [5b]
銅およびカドミウムが両方存在するいくつかの場合においては、銅はカドミウムの前に溶液から置換され得る。それゆえに、このプロセスは銅およびカドミウムの別個の回収に用いられ得る。いくつかのかかる態様において、溶液中の銅の濃度はモニターされる(例えば、連続してモニターされる)。いくつかのかかる態様において、ひとたび銅の濃度が実質的にゼロまで落ちたら、金属銅はいずれかの好適な固液分離技術によって溶液から分離され得る。いくつかのかかる態様において、溶液は続けて亜鉛との接触をしたままであり、それからカドミウムがセメンテーションされ得る(かつ、ある種の態様に従って回収される)。
Cd2+ + Zn0 → Cd0 + Zn2+ [5a]
別の例として、Znによる銅のセメンテーションは次のように起こり得る:
Cu2+ + Zn0 → Cu0 + Zn2+ [5b]
銅およびカドミウムが両方存在するいくつかの場合においては、銅はカドミウムの前に溶液から置換され得る。それゆえに、このプロセスは銅およびカドミウムの別個の回収に用いられ得る。いくつかのかかる態様において、溶液中の銅の濃度はモニターされる(例えば、連続してモニターされる)。いくつかのかかる態様において、ひとたび銅の濃度が実質的にゼロまで落ちたら、金属銅はいずれかの好適な固液分離技術によって溶液から分離され得る。いくつかのかかる態様において、溶液は続けて亜鉛との接触をしたままであり、それからカドミウムがセメンテーションされ得る(かつ、ある種の態様に従って回収される)。
銅および/またはカドミウムのセメンテーションは、例えば、取り出し可能な亜鉛のライニングを有する撹拌式ベッセル内において、スクラップ亜鉛片上に、またはいずれかの他の好適な方法によって達成され得る。
ここで、金および銀含有材料からの金および銀の回収のための例示的なプロセスが記載される。この例示的なプロセスにおいて、金と銀とは別個に回収される。このプロセスと銀回収について上に記載されているプロセスとの間には2つの主な違いがある。第1に、アノードストリッピングが使用される。第2に、希釈後に、溶液は濾過されて、固体の金属金の微細な粒子を取り出す。従って、下に記載される例示的なプロセスは次の4つの主なステップを包含する:アノード溶解−希釈−金粉末の濾別−銀のセメンテーション。
この方法を用いる実験において処置された品は、カラットゴールドフィリングされたスクラップ、金および銀フィリングされたスクラップ、ならびに金メッキされた銅ワイヤを包含する。図5は、金および銀含有材料を処置するために用いられる例示的なプロセスの模式的イラストレーションである。プロセスは、銀−カドミウム含有材料について上に記載されているものに類似であり、いくつかの追加がある。金および銀含有材料は、アノードとして用いられ得る棚板上、籠内、または回動可能な容器(例えば、バレル)502内に置かれ得る。ステンレス鋼バー(または他の伝導性材料)がカソードとして用いられ得る。電流がアノードおよびカソードにかけられて、金および銀の溶解を助け得る。一般的に、ひとたび銀および金を溶解するプロセスが完全であるとなったら、電流はゼロまたはほぼゼロまで落ちる。金、銀、および若干量の卑金属は溶液中に溶解され得る。溶液が飽和していると見なされ得る時点は、溶液の伝導性および/または比重を測定することによって決定され得る。飽和は、ストリッピングされた材料からの金および銀の取り出しを観察することによってもまた検出され得る。
上に記載されている銀プロセスに用いられる浸出溶液は、金をもまた酸化および溶解することができる。金が溶解されるある種のケースにおいては、電気的な力(アノードストリッピング)が用いられる場合には、プロセスが実施される速度は増大させられ得る。それゆえに、本願の他所に記載されている強酸液は、材料から銀、金、および/または銀と金との組み合わせを溶解するために用いられ得る。
いずれかの特定の理論によって拘束されることを希望しないが、金および銀の溶解は次のように起こり得る。ストリッピング溶液が硝酸および硫酸を含有するときには、硝酸は塩基として硫酸に作用し得、ニトロニウムカチオンNO2 +を生成する
HNO3 + 2H2SO4 → NO2 + + H3O+ + 2HSO4 - [6]
アルカンスルホン酸を含む混合物においては、次の反応が起こり得る:
HNO3 + 2RS(=O)2OH → NO2 + + H3O+ + 2RS(=O)2O- [6a]
ニトロニウムイオンNO2 +の生成は、HNO3へのプロトンの追加によって、次のように起こり得る:
ニトロニウムカチオンは金を酸化し得る:
Au0 + 3NO2 + → Au3+ + 3NO2 [8]
硝酸は、平衡した溶液中において、
2HNO3 ←→ NO2 + + NO3 - + H2O [9]
に従って存在する。
HNO3 + 2H2SO4 → NO2 + + H3O+ + 2HSO4 - [6]
アルカンスルホン酸を含む混合物においては、次の反応が起こり得る:
HNO3 + 2RS(=O)2OH → NO2 + + H3O+ + 2RS(=O)2O- [6a]
ニトロニウムイオンNO2 +の生成は、HNO3へのプロトンの追加によって、次のように起こり得る:
Au0 + 3NO2 + → Au3+ + 3NO2 [8]
硝酸は、平衡した溶液中において、
2HNO3 ←→ NO2 + + NO3 - + H2O [9]
に従って存在する。
水が過剰に追加されるときに、式9は硝酸側にシフトし、NO2 +イオンは溶液中にもはや存在せず、金が金属形態で析出する。
従って、ある種の態様において、プロセスの第2のステップは式4の溶液の希釈であり、これは銀プロセスについて上に記載されているように達成され得る。希釈の間に、非常に微細な金粉が溶液中に生成され得る。金粉は微細な黒色/暗紫色粒子の外見を有し得る。一般的に、溶解した金の実質的に全てが溶液から析出させられ得、その結果、希釈された溶液は追加の溶解した金のいずれかの実質的な量を含有しない。図10は、金が金含有溶液から水を用いて析出させられる例示的なプロセスを示す模式的イラストレーションである。金粉末は溶液から濾別され、回収され得る。濾別された金はDI水によって洗浄され、融解されてバーになり得る。
残りの浸出溶液は、銀と、いくつかのケースにおいてはいくつかの卑金属の若干量とを含有する。銀の選択的回収のためには、銅によるセメンテーション505が用いられ得る(これは、銀回収プロセスについて上に記載されているものと同じプロセスであり得る)。もたらされるスポンジ状の銀はリンスおよび融解され得る。使用済み浸出溶液は廃水として廃棄および/または処置され得る。
容器506内の使用済みリンス水は微細な金粉末を含有し得、それらが濾別されて金を回収し得る。残りのリンス水はある程度の溶解した銀を含有し、これは、銀回収プロセスについて上に記載されているように、ベッセル507内における純粋な銅によるセメンテーションによって回収され得る。
硝酸イオンが本願において記載されるそれぞれの場合に、硝酸イオンは(部分的にまたは全体的に)硝酸にまたは(部分的にまたは全体的に)硝酸塩などの硝酸ではないソースに由来し得るということが理解されるべきである。加えて、硝酸が本願において記載されるそれぞれの場合において、硝酸は、硝酸ではない硝酸イオンのソース(例えば、硝酸塩)によって全体的にまたは部分的に置き換えられ得る。
2015年6月24日出願の「Selective Removal of Noble Metals Using Acidic Fluids, Including Nitric Acid Containing Fluids」と題するU.S.仮特許出願シリアルNo.62/184,172および2015年8月26日出願の「Selective Removal of Noble Metals Using Acidic Fluids, Including Fluids Containing Nitrate Ions」と題するU.S.仮特許出願シリアルNo.62/210,101は、それぞれ、全ての目的についてそれらのそのままを参照によって本願に組み込まれる。
次の例は、本発明のある種の態様を例解することを意図されているが、本発明の全範囲を例証してはいない。
例1
この例は、銅−亜鉛合金から作られたテープ上に厚い銀メッキを含有するスクラップ材料からの銀の取り出しを記載する。テープの両側をSPECTROSCOUTのXRF(x線蛍光)アナライザー(AMETEK)によって分析した。テープの銀メッキされた側は、ほとんど純粋な銀によってカバーされていることが見いだされ、次の組成を有した:
Ag=99.5±0.5wt%、
Zn=0.41±0.05wt%、
Cu=0.043±0.032wt%。
メッキされていない側は、次の組成を有する銅−亜鉛合金として同定された:
Cu=62.2±0.4wt%、
Zn=37.8±0.4wt%。
5インチの長さを有するプレートを切り取った。その1つの側(2.2インチ長)を浸出溶液中に浸漬した。浸出溶液は濃硫酸(Fisher Sci.によって95.0から98.0wt%を保証)の85mlおよび濃硝酸(Fisher Sci.によって68.0から70.0wt%を保証)の15mlからなった。濃硝酸の可能な最高濃度(70.0wt%)およびその密度(1.41g/mL)ならびに硫酸の最高濃度(98.0wt%)およびその密度(1.84g/mL)を考慮すると、この溶液中の純粋な硝酸の濃度は8.34wt%に等しく、純粋な硫酸の濃度は86.33wt%であり、水の濃度は5.34wt%であった。
この例は、銅−亜鉛合金から作られたテープ上に厚い銀メッキを含有するスクラップ材料からの銀の取り出しを記載する。テープの両側をSPECTROSCOUTのXRF(x線蛍光)アナライザー(AMETEK)によって分析した。テープの銀メッキされた側は、ほとんど純粋な銀によってカバーされていることが見いだされ、次の組成を有した:
Ag=99.5±0.5wt%、
Zn=0.41±0.05wt%、
Cu=0.043±0.032wt%。
メッキされていない側は、次の組成を有する銅−亜鉛合金として同定された:
Cu=62.2±0.4wt%、
Zn=37.8±0.4wt%。
5インチの長さを有するプレートを切り取った。その1つの側(2.2インチ長)を浸出溶液中に浸漬した。浸出溶液は濃硫酸(Fisher Sci.によって95.0から98.0wt%を保証)の85mlおよび濃硝酸(Fisher Sci.によって68.0から70.0wt%を保証)の15mlからなった。濃硝酸の可能な最高濃度(70.0wt%)およびその密度(1.41g/mL)ならびに硫酸の最高濃度(98.0wt%)およびその密度(1.84g/mL)を考慮すると、この溶液中の純粋な硝酸の濃度は8.34wt%に等しく、純粋な硫酸の濃度は86.33wt%であり、水の濃度は5.34wt%であった。
溶液を60℃まで加熱し、磁石撹拌子によって撹拌した。銀メッキされたサンプルをストリッピング溶液中に20分間放置し、処置された一部におけるサンプルの色は黄色に変わった。これはテープのメッキされていない銅−亜鉛合金側の色であった。ストリッピング溶液は色は変わらなかったが、少しだけより不透明になった。浸出溶液中への銅の溶解(これは望ましくないであろう)のしるしである青色はなかった。実験を追加の5分間続け、サンプルを溶液から取り出した。それから、サンプルを脱イオン(DI)水中に浸漬し、リンスし、乾燥した。ストリッピングされた側はXRFによって分析され、金属の次のパーセンテージを示した:
Cu=61.6±0.3wt%、
Zn=38.3±0.3wt%。
Cu=61.6±0.3wt%、
Zn=38.3±0.3wt%。
銀は検出されなかった。銅−亜鉛合金の腐食の視覚的サインはなかった。浸出溶液よりも10倍大きいDI水の体積をビーカー中に調製し、磁石撹拌子によって300rpmで撹拌した。溶解した銀を含有する浸出溶液をDI水に小部分ずつ注意深く追加し、もたらされた溶液をそれぞれの小部分の追加後に激しく撹拌した。褐色NOxの生成は観察されなかった。希釈が済んだらすぐに、尿素を、発泡がもはや観察されなくなるまで希釈された溶液に追加した。スクラップ金属銅を溶液中に浸漬し、銀のセメンテーションが実質的に即座に開始した。2時間後に、塩化物イオン試験は軽度の不透明さのみを示し、ほとんど全ての銀イオンが溶液から置換されたということを意味した。セメンテーションプロセスが完了し得るように、溶液を一晩放置した。爾後に、粉末化した金属銀を溶液から濾別し、乾燥し、ホウ砂と混合し、灰化炉AF1(Vecstar)内で1050℃において融解してナゲットにした。ナゲットの重量は1.283gであった。比較のために、ストリッピングされたサンプルの長さと同じ長さのプレートを元のサンプル材料から切り、秤量した(4.801gの重量を有した)。サンプルがメッキの同じ密度を有すると仮定すると、回収された銀の重量画分は26.7wt%であろう。これは非常に重大なメッキに相当する。爾後に、プレートのストリッピングされた一部を切り取り、いずれかのストリッピングされていない銀の値を検出するために50vol%硝酸溶液中に完全に溶解した。もたらされた溶液をICP-OES(SPECTRO ARCOS EOP, AMETEK)によって分析した(誘導結合プラズマ質量分析)。溶液中の測定された銀の量は0.748mgであった。これは回収された銀ナゲットの重量の0.06wt%のみに相当し、実質的に銀の全てがプロセスによってメッキ除去および回収されたということを意味している。
材料のこの型における銀含量を計算するために、2.382gの重さである別のサンプルを調製し、濃硝酸の体積による50%と50%DI水とを含有する浸出溶液中に完全に溶解した。溶液のサンプルがICPによって分析され、溶液の41ml中の溶解した銀の0.594g、またはサンプル中の銀含量の24.94wt%をもたらした。これは、26.7%というストリッピングされた値に近い。これは、この例に記載される方法を用いてサンプルからストリッピングされた銀の量が、元のサンプル中の銀の実質的に総量に対応するということを実証した。
比較のために、実験を同じ材料の同じサンプルサイズによって繰り返した。唯一の違いは、浸出溶液が濃硫酸の225mlおよび濃硝酸の75mlからなったということであった。濃硝酸の可能な最高濃度(70.0wt%)およびその密度(1.42g/mL)ならびに硫酸の最高濃度(98.0wt%)およびその密度(1.84g/mL)を考慮すると、この溶液中の純粋な硝酸(nitric solution)の濃度は14.24wt%に等しく、純粋な硫酸の濃度は78.06wt%に等しく、水の濃度は7.70wt%であった。
サンプルが浸出溶液中に浸漬されるとすぐに、大量の褐色NOxが発生し、溶液の色は青に変わった。これは銅イオンの生成の特徴である。これは、浸出溶液中の硝酸の高まった濃度が卑金属基材の大規模な溶解(貴重な金属の選択的回収にとって望ましくないアウトカム)につながるということを実証した。
例2
例2
この例は、金フィリングされたワイヤからの金の取り出しを実証する。金フィリングされたワイヤの2片を調製し、秤量し、それらの表面をXRFによって分析した。第1のワイヤの質量は2.163gであり、次の金属がその表面上に検出された:
Au=95.6±0.6wt%、
Fe=1.74±0.11wt%、
Cu=1.26±0.06wt%、
Co=0.81±0.07wt%、
Ni=0.56±0.08wt%。
第2の1片は3.279gの重さであり、
Au=81.0±0.6wt%、
Cu=13.9±0.2wt%、
Ni=4.80±0.11wt%、
Fe=0.24±0.08wt%
からなるメッキを有した。
Au=95.6±0.6wt%、
Fe=1.74±0.11wt%、
Cu=1.26±0.06wt%、
Co=0.81±0.07wt%、
Ni=0.56±0.08wt%。
第2の1片は3.279gの重さであり、
Au=81.0±0.6wt%、
Cu=13.9±0.2wt%、
Ni=4.80±0.11wt%、
Fe=0.24±0.08wt%
からなるメッキを有した。
サンプルを順に制御された直流電流電源(BK Precision 1621A)の正極に取り付け、それらをアノードとして用いた。26.2×3.1×0.3cmの寸法を有する196.4gの重さであるステンレス鋼電極が負極に接続され、カソードとしての用をなした。両方の電極はビーカー内に垂直に設置し、プラスチッククリッパーによって壁にクリップ留めした。1.5cm撹拌バーをビーカーの中心において200rpmで回動させた。ビーカーは濃硫酸の95mlと濃硝酸の5mlとからなる浸出溶液を含有した。濃硝酸の可能な最高濃度(70.0wt%)およびその密度(1.41g/mL)ならびに硫酸の最高濃度(98.0wt%)およびその密度(1.84g/mL)を考慮すると、浸出溶液は、
硫酸−94.2wt%、
硝酸−2.71wt%、および
水−3.09wt%
を含有した。
硫酸−94.2wt%、
硝酸−2.71wt%、および
水−3.09wt%
を含有した。
第1の浸出の間に、金フィリングされたワイヤは溶液中に完全には浸漬されなかった。なぜなら、わに口クリップに取り付けられたワイヤの一部は溶液の表面よりも上にあったからである。サンプルの1つの側がメッキ除去されたときに、ワイヤをひっくり返し、処置された側によって取り付け、処置されていない側を溶液中に浸漬した。第1のサンプルの初期電流パラメータは定電圧モードで1.2Aおよび5.8Vであった。実験の間に、電流は減少し、溶液は徐々に黄色に変わった。ストリッピングプロセスの終わりに、電流は0.01Aまで落ち、実験を止めた。合計のプロセスは4.2分を要した。サンプルを溶液から取り出し、DI水によって洗浄し、乾燥し、存在する場合にはストリッピングされていない貴重な金属を検出するためにその表面をXRFによって分析した。分析は次の結果を与えた:
Cu=99.2±0.4wt%、
Fe=0.50±0.08wt%、
Sb=0.23±0.11wt%、
Co=0.039±0.030wt%。
Cu=99.2±0.4wt%、
Fe=0.50±0.08wt%、
Sb=0.23±0.11wt%、
Co=0.039±0.030wt%。
第2のワイヤに類似の処置を施し、そのメッキ除去した表面は次の組成を有した:
Cu=99.1±0.2wt%、
Sb=0.75±0.09wt%。
Cu=99.1±0.2wt%、
Sb=0.75±0.09wt%。
結果は、全ての金がサンプルの表面からストリッピングされたということを確認している。爾後に、ストリッピング溶液を、浸出溶液よりも10倍大きいDI水の量と混合した。浸出溶液を小部分ずつ、激しい撹拌によって水に追加した。黒色の粉末粒子が希釈された溶液中に現れた。初期には非常に微細であり、経時的に粒子は凝集し、より大きくなった。溶液を速く傾瀉し、これを、減圧濾過ユニットと0.45マイクロメートル未満のポアサイズを有するセルロースフィルターペーパーとを用いて濾過した。回収された黒色固体をホウ砂と混合し、炉内で1150℃において製錬した。もたらされた金ナゲットの重量は0.1609gであった。これは未処置のサンプルの2.96wt%に対応する。ナゲットの表面がXRFによって分析され、次の元素組成を示した:
Au=94.7±0.3wt%、
Cu=3.30±0.04wt%、
Ni=2.0±0.04wt%。
これは金の高純度の証拠である。
例3
Au=94.7±0.3wt%、
Cu=3.30±0.04wt%、
Ni=2.0±0.04wt%。
これは金の高純度の証拠である。
例3
この例は、硝酸のさまざまな濃度を有する浸出溶液を用いて銀メッキされたワイヤ(ware)から銀を取り出した実験を記載する。平たい銀メッキされたワイヤ(ware)の1片を近似的に同サイズの数片に切り、それぞれの1片を秤量し、XRFによって分析した。この材料の典型的な元素組成は:
Cu=61.7±0.5wt%、
Zn=30.4±0.4wt%、
Ag=4.90±0.30wt%、
Ni=3.00±0.13wt%
であった。
Cu=61.7±0.5wt%、
Zn=30.4±0.4wt%、
Ag=4.90±0.30wt%、
Ni=3.00±0.13wt%
であった。
15.5×1.1×0.3cmの寸法を有するステンレス鋼の1片をカソードとして用い、銀メッキされたワイヤ(ware)のそれぞれの1片をアノードとして用いた。カソードおよびアノード両方を、制御された直流電流電源(BK Precision 1621A)の対応する極に接続した。浸出溶液を調製し、これは、濃硫酸の75mlと、第1の実験の0.1mlから最後の実験の20mlまで異なる硝酸の体積とからなった(下の表1参照)。浸出溶液を200mlビーカーに注加し、磁石撹拌子によって撹拌した。溶液を60℃まで加熱し、この温度を実験の間は一定に保った。
それぞれの実験の始めに、最大電流(0.09A)を定電圧モードで確立し、開始電流および開始電圧(2.9V)両方は全ての実験について同じ値を有した。毎回、電流が0.01Aまで落ちるとすぐに、メッキ除去プロセスを止めた。それから、サンプルの残りの1片を溶液から取り出し、DI水によって洗浄し、乾燥し、秤量した。サンプルの表面をXRFによって分析した。硝酸の最低濃度(0.07wt%)においては、電流が0.01Aまで落ちたときに全ての銀がサンプルから取り出された。銀の同じ完全な取り出しが次の実験の全てにおいて達成された。電流がゼロまで落ちるために要求される時間をモニターした。メッキ除去した品の表面はXRFによって分析され、銅−亜鉛合金であることが示された:
Cu=64.9±0.4wt%、
Zn=35.1±0.4wt%。
Cu=64.9±0.4wt%、
Zn=35.1±0.4wt%。
10.87wt%に等しい硝酸の濃度においては、無色煙の強い放出が開始し、煙の強さは11.88%において増大した。硝酸の10.87wt%においては、実験は全ての先のケースのように2.9Vおよび0.09Aで開始したが、落ちる代わりに、電流は最初の1分間に0.22Aまで増大し、爾後にのみ落ちることを開始した。処理時間は、硝酸の濃度がより低いときのケースと比較して増大した。11.88wt%においては、電流増大の現象が繰り返し、それは処置の最初の1.15minの間に0.22Aまで増大し、爾後に減少した。メッキ除去プロセスは7.23minを要した。これは、プロセスが硝酸のより低濃度において要したよりも3.5〜4.5倍長い。高電流および長い処理時間は、エネルギーの消費の突然の増大を意味する。これは90℃までの溶液の温度の増大をもたらし、これは煙のいっそう高い放出を誘発した。これらの実験の結果は表1に提示している。
例4
この例は、硝酸のさまざまな濃度を有する浸出溶液を用いて、金メッキされた銅ワイヤから金を取り出した実験を記載する。金メッキされた銅ワイヤの1片を、近似的に類似の長さおよび重量の各セクションに切り、各片をそれぞれのメッキ除去プロセス前および後にXRFによって分析した。メッキ除去前のワイヤのXRF分析の例は下に提示する:
Au=38.2±0.7wt%、
Ni=36.5±0.4wt%、
Cu=24.9±0.3wt%、
Fe=0.21±0.10wt%。
Au=38.2±0.7wt%、
Ni=36.5±0.4wt%、
Cu=24.9±0.3wt%、
Fe=0.21±0.10wt%。
実験を例3に記載されているように繰り返した。第1の実験においては、全ての金がワイヤから取り出され、XRF分析によって確認された。浸出溶液中の硝酸濃度を増大させると、全ての金は処置されたサンプルからいつも取り出されたが、サンプルのパーセンテージの重量損失は連続して増大した。10.87wt%の硝酸濃度においては、無色煙の強い発生が観察され、これは硝酸のかかる高レベルを用いる実験を実施することを困難にした。硝酸の濃度を11.88wt%まで増大させることは、第1のサンプルのパーセンテージの重量損失と比較して、パーセンテージの重量損失のほとんど3倍につながる。加えて、酸の煙は非常に重大になり、処置の時間はほとんど倍加した。従って、硝酸濃度のさらなる増大は止めた。これらの実験の結果は表2にまとめられている。
例5
例4に用いたものに類似の金メッキされた銅ワイヤの1片を調製し、秤量した(0.6274g)。濃硫酸の60mlを60℃まで加熱し、二酸化マンガンの測定された量(0.427g)を撹拌によってそれに追加した。溶液を20分間撹拌し、次いで熱から取り出し、一晩放置した。ガス放出は検出されなかった。次の日に、溶液は暗薔薇色と、底にある程度の未反応/未溶解の黒色粉末とを有した。溶液を電解プロセスに用い、金メッキされたワイヤはアノードとしての用をなし、ステンレス鋼の1片がカソードとしての用をなした(例4と同じ)。電源をオンにしたときに、0.12Aの電流および3.2Vの電圧が定電圧モードで電極にかけられた。電流は縮減することを開始し、それが0.04Aに達したときに、電圧を12.3Aまで増大させて電流を増大させ、材料をより速くメッキ除去した。爾後にすぐに、電流は0.01Aまで落ちた。合計の処理時間は5.07分であった。電解プロセスの間に、ガスの激しい放出が観察され、これは、硫酸と硝酸との混合物中におけるメッキ除去手順に典型的なガスの放出よりもかなり激しかった。いずれかの特定の理論によって拘束されることを希望しないが、熱い濃硫酸とのMnO2の反応によって遊離する酸素に金の溶解が帰せられるということが考えられる。
2 MnO2 + 2 H2SO4 → 2 MnSO4 + O2 + 2 H2O
2 MnO2 + 2 H2SO4 → 2 MnSO4 + O2 + 2 H2O
メッキ除去したワイヤを溶液から取り出し、リンスし、乾燥し、秤量し(0.6198g)、XRFによって分析した。失われた重量の量は、ワイヤの初期重量の1.21%に対応した。XRF分析の結果は、
Cu=96.9±0.5wt%、
Ni=3.03±0.08wt%
であった。
これは、金がワイヤの表面から取り出されたということを実証した。
例6
Cu=96.9±0.5wt%、
Ni=3.03±0.08wt%
であった。
これは、金がワイヤの表面から取り出されたということを実証した。
例6
銀−タングステン含有ペレットのサンプルを調製した。ペレットは異なる銀/タングステン重量割合を有し、これはペレットの表面と中心との間でもまた異なったが、一般的に、ペレットは金属銀の約50wt%およびタングステン含有材料(金属タングステンまたは炭化タングステン)の50wt%を含有した。ペレットの表面上の銀の濃度は一般的に50wt%に等しいかまたはより高かったが、パレット(pallet)の中心においては、銀の濃度はわずか5〜8wt%であり、残りはタングステンであった。試験されるペレットを事前のサイズ低下なしに浸出溶液との接触をさせる場合には、ペレットの中心に含有される銀は浸出溶液にとってアクセス不可能であり、このゆえに失われるであろう。この状況を避けるために、銀−タングステン含有材料のサンプルを2mm未満のサイズを有する粒子に細断した。粉末のランダムにとられたサンプルのXRF分析は次の結果を与えた:
W=59.4±0.8wt%、
Ag=37.7±0.8wt%、
Fe=0.52±0.11wt%、
Cu=0.21±0.11wt%。
W=59.4±0.8wt%、
Ag=37.7±0.8wt%、
Fe=0.52±0.11wt%、
Cu=0.21±0.11wt%。
125.31gの重さであるこの粉末のサンプルを、濃硫酸の1250mlと濃硝酸の250mlとを含有する浸出溶液と混合し、放置して300rpmの撹拌によって60℃で1時間反応させた。酸の密度を考慮すると、溶液中のコンポーネントの重量パーセンテージは、
硫酸−84.98wt%、
硝酸−9.3wt%、および
水−5.72wt%
であった。
硫酸−84.98wt%、
硝酸−9.3wt%、および
水−5.72wt%
であった。
溶液は、銀の溶解によって遊離した黒色粉末の色をとった。プロセスの終わりに、溶液を、浸出溶液の体積よりも5倍大きいDI水の体積に追加した。一度に小部分ずつ追加し、激しい撹拌を用いた。爾後に、粉末をデカントし(decant)、減圧濾過を用いてWhatman Grade 52ペーパーフィルターによって溶液から分離した。回収された粉末は乾燥され、XRFによって分析され、ほとんど純粋なタングステンであると決定された:
W=96.1±0.6wt%、
Ag=0.22±0.08wt%。
W=96.1±0.6wt%、
Ag=0.22±0.08wt%。
残りの3〜4%は(炭素はXRFによって検出され得ないので)炭素に基づく可能性が最も高く、分析された材料は従って炭化タングステンであろう。タングステン材料は黒色粉末のように見えた。回収された粉末の重量は62.416gであった。
固体を不含の浸出溶液は、溶解した銀を含有した。10NのNaOH溶液の過剰を浸出溶液に追加し(一度に小部分ずつを混合した)、酸化銀の暗灰色析出物が現れることを引き起こした。塩化物イオン試験(溶液の液滴によって行った)が不透明さを示さなくなるまで、NaOHの追加を続けた。酸化銀粉末をバキュームフィルターを用いて溶液から濾別し、乾燥し、ホウ砂と混合し、炉内で1050℃において融解した。回収された銀ナゲットの純度をXRFによって分析した:
Ag=99.8±0.2wt%、
Zn=0.11±0.05wt%、
Cu=0.08±0.042wt%。
Ag=99.8±0.2wt%、
Zn=0.11±0.05wt%、
Cu=0.08±0.042wt%。
その重量は62.040gであった。実験の結果は表3に提示する。
比較のために、粉末化したペレットの同量を、濃硝酸の体積による50%を含有し、残りがDI水である溶液と混合した。溶液を300rpmで撹拌し、60℃まで加熱しながら3時間放置した。褐色NOxの増加が観察された。蒸発の損失は、実験の間に新しい浸出溶液の追加によって補充した。固体画分は色をカナリアグリーンに変えた。これは三酸化タングステン(WO3)の特徴的な色である。3時間後に、固体画分の小サンプルをビーカーから取り出し、DI水によってリンスし、乾燥し、XRFによって分析した。サンプルは19wt%銀を含有した。サンプルの浸出を追加の3時間続けた。爾後に、溶液をDI水の2体積によって希釈し、バキュームフィルターを用いて濾過した。カナリアグリーンの粉末を回収し、DI水によってリンスし、乾燥し、XRFによって分析した:
W=90.0±1.2wt%、
Ag=4.82±0.38wt%、
Fe=1.86±0.19wt%、
Cu=1.00±0.16wt%、
Ni=0.18±0.18wt%。
この分析は、残留している抽出されなかった銀の比較的大量を示している。
例7
W=90.0±1.2wt%、
Ag=4.82±0.38wt%、
Fe=1.86±0.19wt%、
Cu=1.00±0.16wt%、
Ni=0.18±0.18wt%。
この分析は、残留している抽出されなかった銀の比較的大量を示している。
例7
銅基材上にメッキされた銀および酸化カドミウムの合金を含有するサンプルを調製した。サンプルはサイズが8.1×2.8cmであり、銅プレートの1つの側の上に2つの厚い銀−酸化カドミウムフィリングを有した。サンプルの両方の表面をXRFによって分析した。銅基材は純粋な銅から作られた:
Cu=99.9±0.1wt%。
銀−酸化カドミウムメッキの表面は次の組成を有した:
Ag=87.6±0.6wt%、
Cd=12.1±0.3wt%、
Cu=0.15±0.04wt%、
Ni=0.044±0.041wt%。
メッキの内層は最大でカドミウムの12〜17wt%を含有し得た。サンプルの重量は47.795gであった。濃硫酸の304mlおよび濃硝酸の16mlからなる浸出溶液を調製した。酸の密度を考慮すると、この溶液中の純粋な硝酸の濃度は2.71wt%に等しく、純粋な硫酸の濃度は94.20wt%に等しく、水の濃度は3.09wt%であった。
Cu=99.9±0.1wt%。
銀−酸化カドミウムメッキの表面は次の組成を有した:
Ag=87.6±0.6wt%、
Cd=12.1±0.3wt%、
Cu=0.15±0.04wt%、
Ni=0.044±0.041wt%。
メッキの内層は最大でカドミウムの12〜17wt%を含有し得た。サンプルの重量は47.795gであった。濃硫酸の304mlおよび濃硝酸の16mlからなる浸出溶液を調製した。酸の密度を考慮すると、この溶液中の純粋な硝酸の濃度は2.71wt%に等しく、純粋な硫酸の濃度は94.20wt%に等しく、水の濃度は3.09wt%であった。
浸出溶液を500mlビーカーに注加した。26.2×3.1×0.3cmの寸法を有するステンレス鋼カソードをビーカーの壁にクリップ留めし、サンプルプレートはアノードとしての用をなした。カソードおよびアノードをDC電源BK Precision 1794の対応する極に接続した。9.3Vでの4.2Aの初期電流を定電圧モードで電極にかけた。浸出プロセスの間に、電流は5.8Aまで増大し、ある程度の時間の後に、縮減することを開始した。電流は1時間5分で0.02Aまで落ちた。銅プレートを取り外し、浸出溶液から取り出した。いずれかの残りのストリッピングされていないメッキの視覚的証拠はなかった。銅プレートをDI水によってリンスし、乾燥し、秤量し、XRFによって分析した。ストリッピングされた銅プレートの質量は30.924gであった。ストリッピングされた箇所のXRF分析は、純粋な銅を示した。プロセスを終えた後の浸出溶液の合計量は310mlであった。浸出溶液のサンプルをICPによって分析し、溶解した金属の次の濃度が得られた:
Ag=42836.1mg/L、
Cu=824.980mg/L、
Cd=6031.14mg/L。
このプロセスは、人が310mlのサンプル中に溶解された金属の量を得ることを許す:銀の質量−13.27g、カドミウムの質量−1.87g、および銅の質量−0.82g。銀−酸化カドミウムメッキのストリッピングは銅のある程度の溶解につながり、これは合計の銅重量の2.6wt%をもたらした。
Ag=42836.1mg/L、
Cu=824.980mg/L、
Cd=6031.14mg/L。
このプロセスは、人が310mlのサンプル中に溶解された金属の量を得ることを許す:銀の質量−13.27g、カドミウムの質量−1.87g、および銅の質量−0.82g。銀−酸化カドミウムメッキのストリッピングは銅のある程度の溶解につながり、これは合計の銅重量の2.6wt%をもたらした。
全ての溶解した金属を含有する浸出溶液を、浸出溶液の体積を10倍上回るDI水の体積に、連続した撹拌によって徐々に追加した。pHが4まで増大するまでNaOHの10N溶液を追加した。爾後に、ギ酸ナトリウムの5gを追加し、溶液を沸騰に近い温度において1時間撹拌した。析出した銀は減圧濾過によって溶液から分離し、これを洗浄し、乾燥し、ホウ砂と混合し、炉内で1050℃において融解した。12.736gの重さがあるナゲットが回収された。回収された銀の重量とICP測定に基づくその計算された量との間の違いは4.2%であった。回収されたナゲットの元素組成はXRFによって分析され、
Ag=99.3±0.7wt%、
Ni=0.40±0.07wt%、
Zn=0.21±0.05wt%
を示した。
Ag=99.3±0.7wt%、
Ni=0.40±0.07wt%、
Zn=0.21±0.05wt%
を示した。
比較のために、銅基材上の銀−酸化カドミウムの別サンプルを調製し、上に記載されている実験を繰り返したが、浸出溶液中の酸の割合は変え、これは濃硫酸の270mlおよび濃硝酸の90mlを含有した。濃硝酸の可能な最高濃度(70.0wt%)およびその密度(1.41g/mL)ならびに硫酸の最高濃度(98.0wt%)およびその密度(1.84g/mL)を考慮すると、この溶液中の純粋な硝酸の濃度は14.24wt%、純粋な硫酸の濃度は78.06wt%、水の濃度は7.70wt%に等しかった。
ストリッピングプロセスは通常通りに開始したが、溶液が加熱することを開始すると、褐色NOxの大量がビーカー上に現れ、熱の大量が発生し、溶液は沸騰することを開始し、電流の急な増大が観察された。反応は制御不可能になり、溶液の色は青に変わった。これは銅の大量が溶解された状況に特徴的である(貴重な金属の選択的回収にとって望ましくないアウトカム)。
例8
例8
この例は、硝酸イオンの非硝酸ソースが浸出溶液中に用いられ得るということを実証する。硝酸の塩が硝酸の代わりに浸出溶液中に用いられたある種の実験を実施した。塩は浸出溶液中の硝酸イオンのソースを提供し、H+イオンは他の(例えば、硫またはリン)酸の解離ゆえに浸出溶液中に存在した。
硫酸(95.0から98.0w/w%)の25mlおよび固体KNO3の5.00gを含有する浸出溶液を調製した。この溶液中の硝酸イオンの重量は3.07gに等しかった(硝酸イオンの同等の量は、100%純粋な硝酸の3.12gを用いることによって導入されるであろう)。ゆえに、固体硝酸カリウムの5gを含有する溶液は、89.13wt%硫酸、6.16wt%硝酸、および4.71wt%水を含有する浸出溶液として、硝酸イオンの大体同等の量を導入するであろう。
浸出溶液を60℃まで加熱し、撹拌した。銀によって重大にメッキされた銅を含有するスクラップの1片を溶液中に浸漬し、45分間放置した。この間に、銀メッキはその初期重量の70.6%を失った。NOx生成は観察されなかった。
比較のために、硫酸(95.0から98.0w/w%)の25mlと固体KNO3の12.14gとを含有する浸出溶液を調製し、60℃まで加熱した。調製された溶液中の硝酸イオンの重量は7.445gであった(この溶液中の硝酸イオンの量は、純粋な硝酸の7.565gを含有する溶液中に存在するであろう量に実質的に等しかった)。ゆえに、固体硝酸カリウムの12.14gを含有する溶液は、78.92wt%硫酸と13.24wt%硝酸と7.83wt%水とを含有する浸出溶液として、硝酸イオンの大体同等の量を導入するであろう。
銀によって重大にメッキされた銅を含有するスクラップの1片−先の実験に用いたものに類似−を秤量し、爾後に、加熱された浸出溶液を有するビーカー内に置いた。スクラップを浸出溶液中に1時間保ち、撹拌した。重大なNOxガスの放出、および嵩張った析出物の生成が、浸出の間に観察され、その体積は実験の終わりに溶液の体積の半分よりも多くに相当した。銀メッキはその重量の10.12%のみを失った。
例9
例9
2つの異なる浸出溶液を、硫酸(95.0から98.0w/w%)、硝酸(68.0から70.0w/w%)、およびメタンスルホン酸(MSA、70wt%)を用いて調製した。溶液中の純粋な酸のパーセンテージを下の表に提示する:
溶液を60℃まで加熱し、撹拌し、銀メッキされたスクラップ銅の2つの同一のサンプルをビーカー内に置いた(この間は撹拌を続けた)。それぞれの時間に、サンプルを溶液からとり、乾燥し、秤量し、再び溶液中に置いた。図12は、時間の関数としての失われたメッキの質量のプロットである。図12に示されているように、MSAを含有する溶液は、銀を取り出すことにおいて、それなしの溶液とほぼ同じくらい効率的であったということが明白である。MSAを含有しない類似の溶液が用いられたときに実施された実験と比較して、MSAを含有する浸出溶液はより多くの金属を溶解した形態に保つ能力があるということと、硫酸銀の固体析出物の生成がより後で起こったということとが観察された。
比較のために、55.46wt%硫酸と28.96wt%メタンスルホン酸と15.58wt%水とを含有する浸出溶液を調製した。この例に記載されている先の実験のように浸出溶液を加熱し、撹拌し、上で用いられたものと実質的に同じ銀メッキされたサンプルを溶液中に置いた。1.5時間後に、サンプルを溶液から取り出し、DI水によってリンスし、乾燥し、秤量した。実質的に銀はサンプルから取り出されなかった。
例10
例10
材料のより大量の処置について本発明の方法の機能性を実証するために、カラットゴールドフィリングされたジュエリーのサンプル(指輪、腕時計、ブレスレット、チェーン、およびペンダントなどの異なる品を包含する)を調製した。ジュエリーの初期重量は4.7kgであった。
電解槽を組み立てた。回動バレルを包含し、これは操作の間は浸出溶液を含有するプラスチックタンク中に浸漬した。それぞれ寸法26.2cm×3.1cm×0.5cmを有する3つのステンレス鋼プレートを、プラスチッククリップを用いてタンクの内壁に取り付け、電線を用いて相互に接続した。それらのプレートは直流電流電源(BK Precision 1621A)の負極に接続され、カソードとしての用をなした。回動バレル(モデル66)はSterling Systemsによって製造された。これは、円筒の壁に0.093”の四角穴を有するポリプロピレンから作られた6”×6”バレルを包含する。
バレルはスタンドに取り付けられ、これは薬品溶液を含有するタンク内に設置し、57rpm−110VのACモーターの作用によって回転させた。銅接点をバレルの中心にその各側から挿入し、その結果、バレルの回動の間に、バレル内に置かれたそれぞれの品は接点または別の品どちらかと電気的接触をしたままであり、これはリードとの電気的接触をした。リードはバレルの両側の銅バーに取り付け、それらは電源の正極に接続した。
スタンドを有するバレルはチェーンホイストに取り付けられており、その結果、バレルは浸出タンクの上に引き上げられ、かかるやり方で浸出溶液から取り出され得た。浸出タンクはグレーPVCからカスタムメイドされ、内寸法H×L×W=12”×14”×11”を有した。スクラップ品の合計量を、それぞれ400gおよび800gの間の重さである8つの一部に分けた。浸出溶液は浸出タンク内で調製され、93.31wt%硫酸、2.69wt%硝酸、0.94wt%スルファミン酸、および3.06wt%水を含有した。
カラットゴールドフィリングされたスクラップの第1の一部を回動バレル内に仕込み、バレルの開口を密閉し、バレルを浸出溶液中に浸漬した。電極を電源に接続し、モーターをオンにし、バレルを回動させた。電気的パラメータは定電圧モードに保った。電流および電圧はバッチ間で異なり、一般的に20〜28Vおよび12〜19Aの範囲に残った。それぞれのバッチの処理の間に、電流は縮減し、0.01A〜0.03Aまで落ちた。この時点において、回動バレルを電源から切断し、回動を止め、バレルを溶液から引き上げ、残留している浸出溶液が浸出タンク内に落ち得るようにこの配置にある程度の時間放置した。爾後に、引き上げられたバレルは、それがコンテインメントボックス上にぶら下がるように横に引き寄せ、バレルをその中に置いた。バレルの仕込み窓を開け、ストリッピングされたスクラップ品をバレルから取り出し、DI水によってリンスした。DI水は取っておいた。なぜなら、これはある程度の金および溶解した銀を含有したからである。全てのバッチは同じストリッピング溶液によって処置した。浸出実験は、3週間の期間の間のランダムに選択された日時に実施した。試験の間に酸の補充は実施しなかった。浸出溶液は最初の3つのバッチ後は色が明黄色から変わり、色の強さは実験の残りの間に変わらなかった。ある程度の黒色析出物がカソード上および浸出タンクの底に蓄積した。プロセスの終わりに、浸出溶液は、耐腐食性の薬品ポンプを用いて5倍大きいDI水の体積中に部分ずつ追加し、これは大型撹拌ロッドを用いてオーバーヘッドミキサーによって撹拌した。黒色粉末は迅速にデカントされ、経時的に大きい黒色フレークに変換された。相互に混合された金および銀を回収するためには、金粉末は直ちには濾別せず、溶液中に放置した。スクラップ銅片を追加し、溶液中に一晩放置した。溶液サンプルについてなされた塩化物イオン試験はいずれかの実質的な不透明さを示さず、実質的に全ての銀が金属銀の形態で析出したということを意味した。銅の各片を溶液から取り出し、超音波浴中でリンスした。粉末を集めるためにリンス水を濾過した。混合された金および銀粉末をデカントし、溶液から濾別した。粉末のランダムにとられたサンプルがXRFによって分析され、次の元素組成を提供した:
Au=60.9±0.5、
Ag=38.0±0.5、
Cu=0.77±0.06、
Pb=0.23±0.12。
Au=60.9±0.5、
Ag=38.0±0.5、
Cu=0.77±0.06、
Pb=0.23±0.12。
粉末を4つの溶融シリカるつぼに分配し、ある程度のホウ砂と混合し、炉内で1150℃において融解した。金−銀合金のナゲットが回収され、210.91gという合計の重量を有した。銀および金の粉末は均一な混合物を提供するように完璧にブレンドされてはいなかったので、各ナゲットは銀および金の異なる割合を有した。例として、ナゲットの1つの元素組成を下に提示する:
Au=56.4±0.4、
Ag=43.2±0.4、
Cu=0.38±0.04。
Au=56.4±0.4、
Ag=43.2±0.4、
Cu=0.38±0.04。
金および銀は合わせて回収された金属の99.6wt%に当たり、主な不純物は銅である。
本発明の数個の態様を本願に記載および図解したが、当業者は、本願に記載される機能を実施するならびに/または結果および/もしくは利点の1つ以上を得るための、種々の他の手段および/または構造に速やかに想到するであろう。かかる変形および/または改変のそれぞれは、本発明の範囲内であると見なされる。より一般的には、当業者は、本願に記載される全てのパラメータ、寸法、材料、および構成が例示的であることを意味されているということと、実際のパラメータ、寸法、材料、および/または構成が、本発明の教示が用いられる具体的な適用(単数または複数)に依存するであろうということとを速やかに理解するであろう。当業者は、本願に記載される本発明の具体的な態様の多くの均等物を認識するか、またはせいぜい慣例的な実験作業を用いて確かめる能力があるであろう。ゆえに、先述の態様が例としてのみ提示されているということと、添付の請求項およびその均等物の範囲内において、本発明は具体的に記載および請求されるものとは別様に実施され得るということとは理解されるであろう。本発明は、本願に記載されるそれぞれの個々の特徴、システム、成形品、材料、および/または方法を対象とする。加えて、2つ以上のかかる特徴、システム、成形品、材料、および/または方法のいずれかの組み合わせは、かかる特徴、システム、成形品、材料、および/または方法が相反しない場合には、本発明の範囲内に包含される。
本願において明細書および請求項に用いられる不定冠詞「a」および「an」は、明瞭に反対に指示されない限り、「少なくとも1つ」を意味すると理解されるべきである。
本願において明細書および請求項に用いられる句「および/または」は、そのようにつなぎ合わされた要素、すなわち、いくつかのケースにおいては連言的に存在し他のケースにおいては選言的に存在する要素の「どちらかまたは両方」を意味すると理解されるべきである。「および/または」節によって具体的に同定されている要素以外の他の要素は、具体的に同定されている要素に関するかまたは関さないかによらず、明瞭に反対に指示されない限り、任意に存在し得る。それゆえに、限定しない例として、「Aおよび/またはB」の言及は、「含む」などの開放的な文言と併せて用いられるときには、1つの態様においてはBなしのA(任意にB以外の要素を包含する)、別の態様においてはAなしのB(任意にA以外の要素を包含する)、まだ別の態様においてはAおよびB両方(任意に他の要素を包含する)などを言い得る。
本願において明細書および請求項に用いられる「または」は、上で定義されている「および/または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト中の項目を分離しているときに、「または」または「および/または」は、包括的である、すなわち、いくつもの要素または要素のリストの少なくとも1つ(しかし、1つよりも多くをもまた包含する)と任意に追加の列記されていない項目との包含として解釈される。明瞭に反対に指示されている用語、例えば「の1つのみ」もしくは「の厳密に1つ」、または請求項において用いられるときに「からなる」のみが、いくつもの要素または要素のリストの厳密に1つの要素の包含を言う。一般的に、本願において用いられる用語「または」は、排他性の用語、例えば「どちらか」、「の1つ」、「の1つのみ」、または「の厳密に1つ」によって先行されているときにのみ、排他的な代替物(すなわち「両方ではなく、1つまたは別のもの」)を指示していると解釈される。請求項において用いられるときに、「から本質的になる」は、特許法の分野において用いられるその普通の意味を有する。
本願において明細書および請求項に用いられる句「少なくとも1つ」は、1つ以上の要素のリストの参照において、要素のリスト中の要素のいずれか1つ以上から選択される少なくとも1つの要素を意味すると理解されるべきであるが、要素のリスト中の具体的に列記されているそれぞれのおよびあらゆる要素の少なくとも1つを必ずしも包含せず、要素のリスト中の要素のいずれかの組み合わせを排除しない。この定義は、句「少なくとも1つの」が言う要素のリスト中の具体的に同定されている要素以外の要素が、具体的に同定されている要素に関するかまたは関さないかによらず、任意に存在し得るということをもまた許す。それゆえに、限定しない例として、「AおよびBの少なくとも1つ」(または同等に「AまたはBの少なくとも1つ」または同等に「Aおよび/またはBの少なくとも1つ」)は、1つの態様においては、Bが存在しない(かつ任意にB以外の要素を包含する)少なくとも1つのA(任意に1つよりも多くを包含する)を、別の態様においては、Aが存在しない(かつ任意にA以外の要素を包含する)少なくとも1つのB(任意に1つよりも多くを包含する)を、まだ別の態様においては、少なくとも1つのA(任意に1つよりも多くを包含する)および少なくとも1つのB(任意に1つよりも多くを包含する)(かつ任意に他の要素を包含する)などを言い得る。
請求項および上の明細書において、「含む」、「包含する」、「持っている」、「有する」、「含有する」、「取り入れる」、「保持する」、および同類などの全ての移行句は、開放的である、すなわち包含するがそれに限定されないを意味すると理解されるべきである。移行句「からなる」および「から本質的になる」のみが、米国特許庁特許審査手続便覧セクション2111.03に規定されているようにそれぞれ閉鎖的または半閉鎖的な移行句である。
Claims (107)
- 硝酸イオンと少なくとも1つの追加的な酸とを含む混合物に対して、貴金属(単数または複数)と少なくとも1つの卑金属とを含む材料を暴露することと、
貴金属含有材料から貴金属(単数または複数)の少なくとも一部分を回収することと、
を含み、
混合物中の硝酸イオンの量が約10wt%未満かまたはそれに等しい、
貴金属含有材料から貴金属(単数または複数)を回収する方法。 - 硝酸イオンの少なくとも一部分が硝酸および/または硝酸塩に由来する、
請求項1に記載の方法。 - 硝酸イオンの少なくとも一部分が、硝酸ではないソースに由来する、
請求項1に記載の方法。 - 硝酸イオンの少なくとも一部分が硝酸塩に由来する、
請求項1に記載の方法。 - 少なくとも1つの追加的な酸の重量対硝酸イオンの重量の比が少なくとも約3:1である、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 - 追加的な酸がリン酸および/または硫酸を含む、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 - 追加的な酸がスルホン酸を含む、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。 - スルホン酸が、RS(=O)2−OHによって表される少なくとも1つのスルホン酸を含み、
Rが、1〜12個の炭素原子を含有するアルキル基、1〜12個の炭素原子を含有するアルケニル基、1〜12個の炭素原子を含有するヒドロキシアルキル基、または6〜12個の炭素原子を含有するアリール基を象徴する、
請求項7に記載の方法。 - スルホン酸が、1〜5個の炭素原子を含有するアルキル基を含むアルカンスルホン酸を含む、
請求項7〜8のいずれか1項に記載の方法。 - スルホン酸がメタンスルホン酸を含む、
請求項7〜9のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物中のスルホン酸の合計量が約25wt%未満である、
請求項7〜10のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物がスルファミン酸イオンを含む、
請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。 - スルファミン酸イオンの少なくとも一部分がスルファミン酸に由来する、
請求項12に記載の方法。 - スルファミン酸イオンの少なくとも一部分がスルファミン酸塩に由来する、
請求項12〜13のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物中のスルファミン酸イオンの量が約10wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項12〜14のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物がアンモニウムを含む、
請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物中のアンモニウムの量が約5wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項16に記載の方法。 - 混合物が酢酸を含む、
請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物中の酢酸の量が約5wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項18に記載の方法。 - 電極と貴金属含有材料の貴金属(単数または複数)との間に電流を流すことを含み、
その結果、貴金属(単数または複数)の少なくとも一部分が貴金属含有材料から取り出される、
請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物が硝酸イオンおよび硫酸を含み、混合物中の硫酸対硝酸イオンの重量比が少なくとも約12:1である、
請求項20に記載の方法。 - 混合物が硝酸イオンおよびリン酸を含み、混合物中のリン酸対硝酸イオンの重量比が少なくとも約11:1である、
請求項20に記載の方法。 - 貴金属(単数または複数)を溶解する能力を有する酸化剤を含む流体に対して、貴金属(単数または複数)と少なくとも1つの卑金属とを含む貴金属含有材料を暴露することと、
貴金属含有材料から貴金属(単数または複数)の少なくとも一部分を回収することと、
を含み、
流体中の酸化剤の量が約10wt%未満かまたはそれに等しい、
貴金属含有材料から貴金属(単数または複数)を回収する方法。 - 流体が少なくとも1つの追加的な酸を含む、
請求項23に記載の方法。 - 追加的な酸がリン酸および/または硫酸を含む、
請求項24に記載の方法。 - 追加的な酸がスルホン酸を含む、
請求項23〜25のいずれか1項に記載の方法。 - スルホン酸が、RS(=O)2−OHによって表される少なくとも1つのスルホン酸を含み、
Rが、1〜12個の炭素原子を含有するアルキル基、1〜12個の炭素原子を含有するアルケニル基、1〜12個の炭素原子を含有するヒドロキシアルキル基、または6〜12個の炭素原子を含有するアリール基を象徴する、
請求項26に記載の方法。 - スルホン酸が、1〜5個の炭素原子を含有するアルキル基を含むアルカンスルホン酸を含む、
請求項26〜27のいずれか1項に記載の方法。 - スルホン酸がメタンスルホン酸を含む、
請求項26〜28のいずれか1項に記載の方法。 - 流体中のスルホン酸の合計量が約25wt%未満である、
請求項26〜29のいずれか1項に記載の方法。 - 流体がスルファミン酸イオンを含む、
請求項23〜30のいずれか1項に記載の方法。 - スルファミン酸イオンの少なくとも一部分がスルファミン酸に由来する、
請求項31に記載の方法。 - スルファミン酸イオンの少なくとも一部分がスルファミン酸塩に由来する、
請求項31〜32のいずれか1項に記載の方法。 - 流体中のスルファミン酸イオンの量が約10wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項31〜33のいずれか1項に記載の方法。 - 流体がアンモニウムを含む、
請求項23〜34のいずれか1項に記載の方法。 - 流体中のアンモニウムの量が約5wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項35に記載の方法。 - 流体が酢酸を含む、
請求項23〜36のいずれか1項に記載の方法。 - 流体中の酢酸の量が約5wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項37に記載の方法。 - 酸化剤が、マンガン、ニッケル、鉛、および/またはクロムの酸化物を含む、
請求項23〜38のいずれか1項に記載の方法。 - 酸化剤が二酸化マンガン(MnO2)を含む、
請求項39に記載の方法。 - 混合物または流体中の水の量が約17wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項1〜40のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物または流体が硫酸を含む、
請求項41に記載の方法。 - 混合物または流体中の水の量が約8wt%未満である、
請求項42に記載の方法。 - 混合物または流体がリン酸を含む、
請求項41〜43のいずれか1項に記載の方法。 - 硫酸と硝酸イオンとを含む混合物および/またはリン酸と硝酸イオンとを含む混合物に対して、貴金属(単数または複数)と少なくとも1つの卑金属とを含む貴金属含有材料を暴露することと、
電極と貴金属含有材料の貴金属(単数または複数)との間に電流を流すことと、
を含み、
その結果、貴金属(単数または複数)の少なくとも一部分が貴金属含有材料から取り出される、
貴金属含有材料から貴金属(単数または複数)を回収する方法。 - 水と、溶解した金と硝酸イオンおよび硫酸ならびに/または硝酸イオンおよびリン酸とを含む金含有溶液とを組み合わせて、混合物を生成することを含み、
その結果、固体の金が混合物中に析出される、
金を回収する方法。 - 硫酸と硝酸イオンとの混合物および/またはリン酸と硝酸イオンとの混合物に対して、銀と酸化カドミウムとを含む銀含有材料を暴露することを含み、
その結果、銀が混合物によって溶解される、
銀を回収する方法。 - 硫酸と硝酸イオンとの混合物および/またはリン酸と硝酸イオンとの混合物に対して、銀とタングステンとを含む銀含有材料を暴露することを含み、
その結果、銀が混合物によって溶解される、
銀を回収する方法。 - 硝酸イオンの少なくとも一部分が硝酸および/または硝酸塩に由来する、
請求項45〜48のいずれか1項に記載の方法。 - 硝酸イオンの少なくとも一部分が、硝酸ではないソースに由来する、
請求項45〜49のいずれか1項に記載の方法。 - 硝酸イオンの少なくとも一部分が硝酸塩に由来する、
請求項45〜50のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物がスルホン酸を含む、
請求項45〜51のいずれか1項に記載の方法。 - スルホン酸が、RS(=O)2−OHによって表される少なくとも1つのスルホン酸を含み、
Rが、1〜12個の炭素原子を含有するアルキル基、1〜12個の炭素原子を含有するアルケニル基、1〜12個の炭素原子を含有するヒドロキシアルキル基、または6〜12個の炭素原子を含有するアリール基を象徴する、
請求項52に記載の方法。 - スルホン酸が、1〜5個の炭素原子を含有するアルキル基を含むアルカンスルホン酸を含む、
請求項52〜53のいずれか1項に記載の方法。 - スルホン酸がメタンスルホン酸を含む、
請求項52〜54のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物中のスルホン酸の合計量が約25wt%未満である、
請求項52〜55のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物がスルファミン酸イオンを含む、
請求項45〜56のいずれか1項に記載の方法。 - スルファミン酸イオンの少なくとも一部分がスルファミン酸に由来する、
請求項57に記載の方法。 - スルファミン酸イオンの少なくとも一部分がスルファミン酸塩に由来する、
請求項57〜58のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物中のスルファミン酸イオンの量が約10wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項57〜59のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物がアンモニウムを含む、
請求項45〜60のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物中のアンモニウムの量が約5wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項61に記載の方法。 - 混合物が酢酸を含む、
請求項45〜62のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物中の酢酸の量が約5wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項63に記載の方法。 - 貴金属含有材料が、少なくとも1つの卑金属を含む基材材料上に、貴金属(単数または複数)を含むコーティングを含む、
先行請求項のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物または流体が貴金属(単数または複数)を溶解し、その結果、溶解されたコーティングの質量対溶解された基材材料の質量の比が少なくとも約5:1、少なくとも約10:1、少なくとも約25:1、少なくとも約50:1、または少なくとも約100:1である、
請求項65に記載の方法。 - 混合物または流体が貴金属(単数または複数)を溶解し、その結果、溶解されたコーティングの質量対溶解された基材材料の質量の比が最大で約10,000:1である、
請求項65に記載の方法。 - 貴金属(単数または複数)が貴金属含有材料から溶解される、
請求項1〜45および49〜67のいずれか1項に記載の方法。 - 溶解した貴金属(単数または複数)から貴金属含有固体を生成することを含む、
請求項1〜68のいずれか1項に記載の方法。 - 貴金属含有固体が、金属銀および/または銀塩を含む銀含有固体を含む、
請求項69に記載の方法。 - 貴金属含有固体が、金属金を含む金含有固体を含む、
請求項69に記載の方法。 - 貴金属含有固体が混合物または流体から少なくとも部分的に分離される、
請求項69〜71のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物または流体が追加的な酸を少なくとも約50wt%の量で含有する、
請求項1〜72のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物または流体が硫酸を少なくとも約50wt%の量で含有する、
請求項1〜73のいずれか1項に記載の方法。 - 卑金属が、鉄、ニッケル、鉛、亜鉛、銅、マンガン、錫、アンチモン、および/またはアルミニウムを含む、
請求項1〜74のいずれか1項に記載の方法。 - 卑金属が銅、鉄、ニッケル、鉛、および/または亜鉛を含む、
請求項75に記載の方法。 - 卑金属が銅を含む、
請求項76に記載の方法。 - 貴金属が銀、金、パラジウム、および/または白金を含む、
請求項1〜77のいずれか1項に記載の方法。 - 貴金属が非銀非金の貴金属を含む、
請求項1〜78のいずれか1項に記載の方法。 - 貴金属がパラジウムおよび/または白金を含む、
請求項1〜79のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物または流体が硝酸イオン、少なくとも1つのスルホン酸、および少なくとも1つの追加の追加的な酸を含む、
請求項1〜80のいずれか1項に記載の方法。 - 少なくとも1つの追加の追加的な酸が硫酸および/またはリン酸を含む、
請求項81に記載の方法。 - 混合物または流体が、
約10wt%未満の量の硝酸イオンと、
スルホン酸(単数または複数)の合計量が約25wt%未満であるように、少なくとも1つのスルホン酸と、
少なくとも約50wt%の量の少なくとも1つの追加の追加的な酸と、
を含む、
請求項81〜82のいずれか1項に記載の方法。 - 混合物または流体が、
わずか約0.01wt%である量の硝酸イオンと、
スルホン酸(単数または複数)の合計量がわずか約0.1wt%である、少なくとも1つのスルホン酸と、
を含む、
請求項81〜83のいずれか1項に記載の方法。 - 約2未満のpHを有する液を含有するように構成されたベッセル内に配置された回動可能な容器と、
貴金属含有材料が回動可能な容器内に含有されたときに、容器が回動させられるときに電気伝導性の経路が貴金属含有材料と電気的連通したままであるように構成された電気伝導性の経路と、
を含む、
貴金属含有材料からの貴金属(単数または複数)の回収のためのシステム。 - 約2未満のpHを有する液が硝酸イオンおよび少なくとも1つの追加的な酸を含む、
請求項85に記載のシステム。 - 約2未満のpHを有する液が硝酸イオンおよび硫酸を含む、
請求項86に記載のシステム。 - 液中の硝酸イオンの量が約10wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項86〜87のいずれか1項に記載のシステム。 - 液中の硫酸対硝酸イオンの重量比が少なくとも約12:1である、
請求項87〜88のいずれか1項に記載のシステム。 - 液中の水の量が約17wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項85〜89のいずれか1項に記載のシステム。 - 約2未満のpHを有する液がスルホン酸を含む、
請求項85〜90のいずれか1項に記載のシステム。 - スルホン酸が、RS(=O)2−OHによって表される少なくとも1つのスルホン酸を含み、
Rが、1〜12個の炭素原子を含有するアルキル基、1〜12個の炭素原子を含有するアルケニル基、1〜12個の炭素原子を含有するヒドロキシアルキル基、または6〜12個の炭素原子を含有するアリール基を象徴する、
請求項91に記載のシステム。 - スルホン酸が、1〜5個の炭素原子を含有するアルキル基を含むアルカンスルホン酸を含む、
請求項91〜92のいずれか1項に記載のシステム。 - スルホン酸がメタンスルホン酸を含む、
請求項91〜93のいずれか1項に記載のシステム。 - 約2未満のpHを有する液が、
約10wt%未満の量の硝酸イオンと、
スルホン酸(単数または複数)の合計量が約25wt%未満であるように、少なくとも1つのスルホン酸と、
少なくとも約50wt%の量の少なくとも1つの追加の追加的な酸と、
を含む、
請求項85〜94のいずれか1項に記載のシステム。 - 約2未満のpHを有する液が、
わずか0.01wt%である量の硝酸イオンと、
スルホン酸(単数または複数)の合計量がわずか0.1wt%である、少なくとも1つのスルホン酸と、
を含む、
請求項85〜95のいずれか1項に記載のシステム。 - 硝酸イオンの少なくとも一部分が硝酸および/または硝酸塩に由来する、
請求項86〜96のいずれか1項に記載のシステム。 - 硝酸イオンの少なくとも一部分が、硝酸ではないソースに由来する、
請求項86〜97のいずれか1項に記載のシステム。 - 硝酸イオンの少なくとも一部分が硝酸塩に由来する、
請求項86〜98のいずれか1項に記載のシステム。 - 約2未満のpHを有する液がスルファミン酸イオンを含む、
請求項85〜99のいずれか1項に記載のシステム。 - スルファミン酸イオンの少なくとも一部分がスルファミン酸に由来する、
請求項100に記載のシステム。 - スルファミン酸イオンの少なくとも一部分がスルファミン酸塩に由来する、
請求項100〜101のいずれか1項に記載のシステム。 - 約2未満のpHを有する液中のスルファミン酸イオンの量が約10wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項100〜102のいずれか1項に記載のシステム。 - 約2未満のpHを有する液がアンモニウムを含む、
請求項85〜103のいずれか1項に記載のシステム。 - 約2未満のpHを有する液中のアンモニウムの量が約5wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項104に記載のシステム。 - 約2未満のpHを有する液が酢酸を含む、
請求項85〜105のいずれか1項に記載のシステム。 - 混合物中の酢酸の量が約5wt%未満かまたはそれに等しい、
請求項106に記載のシステム。
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