非鉄重金属冶金の副生成物からの貴金属の回収: 乾式冶金、湿式冶金、および複合プロセスの分析{{0}{1}}

銅、鉛、亜鉛などの非鉄金属を製錬するプロセスでは、金、銀、プラチナ、パラジウムなどの貴金属を含む副生成物が生成されます（アノードスライム、製錬スラグ、煙道ダストなど）。-これらの副産物が直接廃棄されると、資源の浪費につながるだけでなく、環境リスクを引き起こす可能性があります。業界では主に、貴金属の効率的な回収を達成するために、乾式冶金プロセス、湿式冶金プロセス、複合プロセス-の 3 種類の技術を採用しています。これらのプロセスにはそれぞれ技術的特徴と適切なシナリオがあり、非鉄冶金業界における「資源のリサイクル」と「価値の向上」を総合的にサポートしています。{10}

1. 乾式冶金プロセス: 高温による伝統的な高効率回収技術-

乾式冶金プロセスは、「高温溶融分離」の原理を利用して副生成物から貴金属を濃縮および精製する古典的な技術です。-成熟した技術と大きな処理能力により、アノードスライム（銅と鉛の精錬において貴金属を含む核となる副生成物）から貴金属を回収するための主流の選択肢となっています。-

基本原則
高温（1200-1500 度）で加熱すると、副生成物中の卑金属（銅、鉛、錫など）が溶けて「スラグ」または「合金」を形成します。一方、高融点で密度の高い貴金属（金、銀、プラチナ、パラジウム）が溶融系に沈降して濃縮され、「鉛地金」（鉛合金）が形成されます。 貴金属を含む）または「粗金」。その後の精製プロセス (電気分解や銅蒸留など) により、高純度の貴金属が得られます。

代表的なプロセス（銅アノードスライム処理を例に）

焙煎前処理: アノードスライムを600〜800度で焙煎し、硫黄、セレン、テルルなどの揮発性不純物を除去し、その後の溶解中に有害なガスの発生を防ぎます。

還元精錬: コークスや鉄粉などの還元剤を加え、ローストしたアノードスライムと混合し、反射炉または転炉に供給します。高温では卑金属はスラグを形成しますが、貴金属は「鉛地金」として沈殿します。

カペラの精製: 鉛地金をカペレーション炉に送り、空気中で加熱して鉛を酸化して酸化鉛にし（これはスラグと一緒に除去されます）、「金-銀合金」を残します。

電解精製: 金-銀合金を硝酸で処理して銀を分離し、塩化物で処理して金を分離した後、電気分解して純度 99.99% 以上の金と銀を取得します。廃液からさらに白金、パラジウムを回収する。

利点と適切なシナリオ

利点: Large processing capacity (single furnace can handle tens of tons of anode slime per day), high recovery rates for precious metals (generally >金と銀の場合は 98%）、副産物組成の変動による影響を最小限に抑えた強力なプロセス安定性を備えています。-

適切なシナリオ:-鉛や銅などの溶けやすい卑金属を含む副産物（銅のアノードスライム、鉛製錬時の煙道ダストなど）。特に大規模な産業回収に適しています。-

2. 湿式冶金法：化学溶解による精密分離技術

湿式冶金プロセスでは、「化学試薬による選択的溶解」の原理を利用して、酸、塩基、または錯化剤を使用して副生成物から貴金属を浸出させ、その後、沈殿、吸着、または電気分解によって分離および精製します。{0}環境上の利点と不純物の正確な分離により、近年、低品位で複雑な組成の副産物の回収に応用されることが増えています。-

基本原則
副生成物の組成に基づいて特定の試薬（シアン化物、チオ尿素、王水、塩化物など）が選択され、室温または低温（50～90 度）で可溶性錯体（シアン化金錯体、チオ尿素銀錯体など）を形成しますが、塩基性不純物（鉄、アルミニウム、シリコンなど）は不溶性のままか沈殿します。{0}次に、亜鉛粉末置換、活性炭吸着、または電着によって溶液から貴金属が回収されます。

代表的なプロセス（製錬スラグ処理を例に）

前処理: 製錬スラグを粉砕して微粒子(200メッシュ以下)にし、試薬との接触面積を増加させます。

浸出：スラグを希硫酸または塩酸で浸出して卑金属（鉄、亜鉛など）を抽出し、濾過して「貴スラグ」を取得し、その後、貴金属スラグをシアン化ナトリウム溶液（またはチオ尿素溶液）で浸出して貴金属を含む浸出液を得る。

分離と回収: 浸出液に亜鉛粉末を加えて金と銀を置き換え、「金泥」を形成します。白金とパラジウムが存在する場合、イオン交換樹脂の吸着により分離することができます。

精製: 金泥は酸洗浄されて不純物が除去され、電気分解または精錬によって精製され、純粋な金と銀が得られます。{0}

利点と適切なシナリオ

利点: 低エネルギー消費（高温加熱は不要）、良好な環境性能（廃水リサイクルにより汚染を削減可能）、低品位貴金属の高い回収率（スラグ中の金含有量など）-<5g/t), and simultaneous recovery of platinum and palladium.

適切なシナリオ: 低品位の製錬スラグ、シリコンやアルミニウムなどの難溶融不純物を含む貴重なスラグ、--環境要件が高い地域（水源近くの製錬工場など）。

3. 複合プロセス：「物理的濃縮 + 化学的精製」の効率的な組み合わせ

この複合プロセスでは、最初に物理的選鉱技術（浮遊選鉱や重力分離など）を使用して副生成物から貴金属を濃縮し、次に湿式冶金または乾式冶金プロセスを使用して精製します。{0}}このアプローチは、「低コストの濃縮」と「高純度の回収」のバランスが取れており、複雑な組成や副生成物に細かく埋め込まれた貴金属（例: 細粒の製錬煙道ダストや低品位の尾滓など）-の処理に特に適しています。-

基本原則
貴金属と不純物の物理的特性の違い（密度、磁性、表面の疎水性など）を利用することにより、選鉱プロセスでは貴金属を「精鉱」に濃縮し（貴金属の品位を 10-100 倍高める）、その後の製錬または化学処理に必要な材料の体積を減らし、それによってコストを削減します。精鉱の特性により、貴金属の高純度回収に乾式冶金プロセスを使用するか湿式冶金プロセスを使用するかが決まります。

一般的なプロセス (例として微粒子の排ガス処理を取り上げます){0}

重力分離の強化: 煙道ダストを水と混合してスラリーを作成し、振動台または遠心濃縮機を使用して、より重い貴金属 (金密度 19.3g/cm3) から軽い不純物 (シリカなど) を分離し、貴金属の粗濃縮物を生成します。

浮選精製: 粗精鉱に捕集剤 (ザンテートなど) を加えて貴金属鉱物の表面を疎水性にし、気泡に付着して「浮遊選鉱精鉱」を形成できるようにします (貴金属の品位がさらに高まります)。

湿式精錬: 浮遊選鉱濃縮物を王水で浸出させ、続いて溶媒抽出（例、金を抽出するためにカルバミン酸ジブチルを使用）して金、銀、プラチナ、パラジウムを分離し、最終的に純粋な貴金属製品を生成します。

利点と適切なシナリオ

利点: 初期の物理的濃縮の低コスト、その後の化学試薬の最小限の消費、高い全体的な回収率 (単一の湿式冶金または乾式冶金プロセスよりも 5%-10% 高い)、他の方法では回収が難しい-粒度の低い-副産物を処理する能力。

適切なシナリオ: 細粒の-製錬煙道ダスト、貴金属を含む低品位の尾滓、および脈石鉱物に貴金属が埋め込まれた複雑な副生成物-。

3 つのプロセスと業界の応用傾向の比較分析

現在、高品位で大規模なアノード スライムの回収では乾式冶金プロセスが依然として主流ですが、「廃熱回収」技術と「排ガス浄化」技術により環境性能が向上しています。-湿式冶金プロセスは、毒性の高い試薬の使用を減らすために「シアン化物を含まない浸出」(チオ尿素や塩化物浸出など) にアップグレードされています。複合プロセスは、その「低エネルギー消費と高リサイクル」特性が業界の持続可能な開発ニーズにより密接に一致しているため、特に「デュアル カーボン」目標の推進の下で、低品位で複雑な副産物を回収するための主流の方向になりつつあります。-

これら 3 つのプロセスを柔軟に適用することで、非鉄金属冶金の副産物に含まれる貴金属を効率的に回収でき、企業の経済的利益を高め、廃棄物を有価物に変える資源リサイクルを実現し、貴金属産業（宝飾品、エレクトロニクス、新エネルギーなど）に安定した原料供給を提供します。{0}{1}}