JP2003013151A - ビスマスと白金族元素の分離方法 - Google Patents
ビスマスと白金族元素の分離方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来は完全な分離が困難であった白金族元素
とビスマスを、国内でも工業的に大量使用可能な抽出剤
を用いて、白金族元素の共抽出なしに、ビスマスのみを
選択的に高い収率で抽出分離する方法を提供する。 【解決手段】 白金族元素化合物と共に、水に可溶性又
は難溶性のビスマス化合物を溶解状態若しくは固体状態
で含む水溶液を、強酸性抽出剤と混合しながら、ｐＨを
３以上に制御しつつ２０間分以上、好ましくはｐＨを３
以上に制御する過程で沈殿したビスマス化合物が完全に
溶解するまで混合を維持することにより、ビスマスを選
択的に有機相に抽出する。強酸性抽出剤はＯ,Ｏ’−ビ
ス(２-エチルヘキシル)リン酸であることが好ましく、
またｐＨは炭酸水素ナトリウムの添加により制御御する
ことが好ましい。
とビスマスを、国内でも工業的に大量使用可能な抽出剤
を用いて、白金族元素の共抽出なしに、ビスマスのみを
選択的に高い収率で抽出分離する方法を提供する。 【解決手段】 白金族元素化合物と共に、水に可溶性又
は難溶性のビスマス化合物を溶解状態若しくは固体状態
で含む水溶液を、強酸性抽出剤と混合しながら、ｐＨを
３以上に制御しつつ２０間分以上、好ましくはｐＨを３
以上に制御する過程で沈殿したビスマス化合物が完全に
溶解するまで混合を維持することにより、ビスマスを選
択的に有機相に抽出する。強酸性抽出剤はＯ,Ｏ’−ビ
ス(２-エチルヘキシル)リン酸であることが好ましく、
またｐＨは炭酸水素ナトリウムの添加により制御御する
ことが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、白金族元素を含有
する鉱物、金属製錬工程で産出する白金族元素の中間
物、あるいは白金族元素含有物のリサイクルの結果発生
する白金族元素濃縮物などから、白金族元素とビスマス
とを分離する方法に関するものである。
する鉱物、金属製錬工程で産出する白金族元素の中間
物、あるいは白金族元素含有物のリサイクルの結果発生
する白金族元素濃縮物などから、白金族元素とビスマス
とを分離する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】他の金属イオンの共存下で水溶液中のビ
スマス（Ｂｉ）を分離する方法の一つとして、溶媒抽出
法が知られている。具体的には、抽出剤としてリン酸ト
リブチルを使用する方法（特開平１０−２５９４３０号
公報）や、ビス(２,４,４−トリメチルペンチル)ジチオ
ホスフィン酸などを用いる方法（特開平１１−２０９８
３０号公報）等がある。
スマス（Ｂｉ）を分離する方法の一つとして、溶媒抽出
法が知られている。具体的には、抽出剤としてリン酸ト
リブチルを使用する方法（特開平１０−２５９４３０号
公報）や、ビス(２,４,４−トリメチルペンチル)ジチオ
ホスフィン酸などを用いる方法（特開平１１−２０９８
３０号公報）等がある。
【０００３】上記溶媒抽出法のうちリン酸トリブチルを
用いてビスマスを抽出する法では、白金族元素の共抽出
が避けられない。この場合、共抽出した白金族元素のみ
を有機相に残し、ビスマスのみを選択的に逆抽出しよう
としても、白金族元素がビスマスと共に逆抽出され、結
果的に抽残液、有機相、逆抽液にそれぞれ白金族元素が
不完全に分配されるため、白金族元素とビスマスとを完
全に分離回収することはできなかった。
用いてビスマスを抽出する法では、白金族元素の共抽出
が避けられない。この場合、共抽出した白金族元素のみ
を有機相に残し、ビスマスのみを選択的に逆抽出しよう
としても、白金族元素がビスマスと共に逆抽出され、結
果的に抽残液、有機相、逆抽液にそれぞれ白金族元素が
不完全に分配されるため、白金族元素とビスマスとを完
全に分離回収することはできなかった。
【０００４】また、ビス(２,４,４−トリメチルペンチ
ル)ジチオホスフィン酸を用いる抽出法では、この抽出
剤が硫黄を含むため、硫化物を形成しやすい貴金属元素
との選択性が低く、ビスマスと白金族元素との完全分離
が困難であった。また、この抽出剤は、加水分解や空気
酸化に非常に弱いという問題もあった。更に、この抽出
剤は日本国内では既存化学物質として登録されていない
ため、商業的に１トン以上を使用することができないと
いう制約もあった。
ル)ジチオホスフィン酸を用いる抽出法では、この抽出
剤が硫黄を含むため、硫化物を形成しやすい貴金属元素
との選択性が低く、ビスマスと白金族元素との完全分離
が困難であった。また、この抽出剤は、加水分解や空気
酸化に非常に弱いという問題もあった。更に、この抽出
剤は日本国内では既存化学物質として登録されていない
ため、商業的に１トン以上を使用することができないと
いう制約もあった。
【０００５】上記溶媒抽出法以外の方法では、キレート
樹脂による吸着分離法（例えば、特開平１０−２５９４
３１号公報、特開平８−２５３８２５号公報）がある。
しかし、このキレート樹脂を用いる方法では、白金族元
素の多くがキレート化合物を作りやすいため、ビスマス
のみを選択的に分離することは困難であった。また、キ
レート樹脂に一旦吸着された白金族元素の溶離回収が困
難であるという問題もあった。
樹脂による吸着分離法（例えば、特開平１０−２５９４
３１号公報、特開平８−２５３８２５号公報）がある。
しかし、このキレート樹脂を用いる方法では、白金族元
素の多くがキレート化合物を作りやすいため、ビスマス
のみを選択的に分離することは困難であった。また、キ
レート樹脂に一旦吸着された白金族元素の溶離回収が困
難であるという問題もあった。
【０００６】更に、水溶液にアルカリを添加するか、あ
るいは希釈することにより、ビスマスを沈澱分離する方
法等も知られている。しかし、これらの方法は、白金族
元素に対してビスマス量が少なく、且つ白金族元素が安
定な錯体として存在している場合には有効であるが、ビ
スマス量が白金族元素に対して増加するほど、あるいは
白金族元素の錯体が不安定であるほど、ビスマスが沈澱
する際の白金族元素の共沈率が増加し、相互分離が困難
になるという問題があった。
るいは希釈することにより、ビスマスを沈澱分離する方
法等も知られている。しかし、これらの方法は、白金族
元素に対してビスマス量が少なく、且つ白金族元素が安
定な錯体として存在している場合には有効であるが、ビ
スマス量が白金族元素に対して増加するほど、あるいは
白金族元素の錯体が不安定であるほど、ビスマスが沈澱
する際の白金族元素の共沈率が増加し、相互分離が困難
になるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来方法の問題点に鑑み、完全な分離が困難であった白金
族元素とビスマスを、国内でも工業的に大量使用可能な
抽出剤を用いて、白金族元素の共抽出なしに、ビスマス
のみを選択的に高い収率で抽出分離する方法を提供する
ことを目的とする。
来方法の問題点に鑑み、完全な分離が困難であった白金
族元素とビスマスを、国内でも工業的に大量使用可能な
抽出剤を用いて、白金族元素の共抽出なしに、ビスマス
のみを選択的に高い収率で抽出分離する方法を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供するビスマスと白金族元素の分離方法
は、溶解状態の白金族元素化合物と共に、水に可溶性又
は難溶性のビスマス化合物を溶解状態若しくは固体状態
で含む水溶液を、強酸性抽出剤と混合しながら、ｐＨを
３以上に制御しつつ２０分間以上維持することにより、
ビスマスを選択的に有機相に抽出することを特徴とす
る。
め、本発明が提供するビスマスと白金族元素の分離方法
は、溶解状態の白金族元素化合物と共に、水に可溶性又
は難溶性のビスマス化合物を溶解状態若しくは固体状態
で含む水溶液を、強酸性抽出剤と混合しながら、ｐＨを
３以上に制御しつつ２０分間以上維持することにより、
ビスマスを選択的に有機相に抽出することを特徴とす
る。
【０００９】上記本発明のビスマスと白金族元素の分離
方法においては、前記強酸性抽出剤がＯ,Ｏ’−ビス(２
-エチルヘキシル)リン酸であることが好ましく、また前
記水溶液に炭酸水素ナトリウムを添加してｐＨを３以上
に制御することが好ましい。更に、前記ｐＨを３以上に
制御する過程で沈殿したビスマス化合物が、完全に溶解
するまで混合を維持することが好ましい。
方法においては、前記強酸性抽出剤がＯ,Ｏ’−ビス(２
-エチルヘキシル)リン酸であることが好ましく、また前
記水溶液に炭酸水素ナトリウムを添加してｐＨを３以上
に制御することが好ましい。更に、前記ｐＨを３以上に
制御する過程で沈殿したビスマス化合物が、完全に溶解
するまで混合を維持することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】一般的に、酸性抽出剤は、その酸
性の強さによって抽出可能な条件が異なる。即ち、中性
〜弱酸性の金属塩を分解して金属イオンを抽出すること
は、カルボン酸のような弱酸性抽出剤では困難である
が、酸性アルキルリン酸エステルのような強酸性抽出剤
では可能である。一方、ビスマスの塩類は、水相中に常
に過剰の酸が存在しない条件下では容易に加水分解して
沈澱する性質があるが、この沈澱は僅かながら水に溶解
し、ｐＨが低いほど溶解度は上昇する。
性の強さによって抽出可能な条件が異なる。即ち、中性
〜弱酸性の金属塩を分解して金属イオンを抽出すること
は、カルボン酸のような弱酸性抽出剤では困難である
が、酸性アルキルリン酸エステルのような強酸性抽出剤
では可能である。一方、ビスマスの塩類は、水相中に常
に過剰の酸が存在しない条件下では容易に加水分解して
沈澱する性質があるが、この沈澱は僅かながら水に溶解
し、ｐＨが低いほど溶解度は上昇する。
【００１１】本発明は、これらの性質を組み合わせて、
ビスマス（Ｂｉ）の選択的な抽出を可能にしたものであ
る。以下に本発明について、塩化物系の水溶液を例にと
り、下記化学式１〜３に基づいて説明する。尚、下記の
化学式１〜３において、Ａは強酸性抽出剤分子の陽イオ
ン交換能を持つＨ基を除いた部分を示す。
ビスマス（Ｂｉ）の選択的な抽出を可能にしたものであ
る。以下に本発明について、塩化物系の水溶液を例にと
り、下記化学式１〜３に基づいて説明する。尚、下記の
化学式１〜３において、Ａは強酸性抽出剤分子の陽イオ
ン交換能を持つＨ基を除いた部分を示す。
【００１２】
【化１】ＢｉＣｌ３＋３ＨＡ → ＢｉＡ３＋３ＨＣｌ
【００１３】
【化２】ＢｉＣｌ３＋２ＮａＨＣＯ３ → ＢｉＯＣｌ＋
２ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ＋２ＣＯ２
２ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ＋２ＣＯ２
【００１４】
【化３】
ＢｉＯＣｌ＋３ＨＡ → ＢｉＡ３＋ＨＣｌ＋Ｈ２Ｏ
【００１５】水に溶解しているビスマスは上記化学式１
に示すような強酸性抽出剤との反応により有機相に抽出
されるが、副生する塩酸により逆反応が進行するため、
僅かに抽出された時点で反応が停止してしまう。そこ
で、化学式１で生成した塩酸を中和するためアルカリを
添加すると、上記化学式２の反応によりビスマスがＢｉ
ＯＣｌとして沈澱するため、ビスマスの抽出ができなく
なる。このため従来は、この沈澱生成により反応が中断
されたとみなされ、キレート形成能力のない酸性抽出剤
がビスマスの分離に対し工業的に使用されることはなか
った。
に示すような強酸性抽出剤との反応により有機相に抽出
されるが、副生する塩酸により逆反応が進行するため、
僅かに抽出された時点で反応が停止してしまう。そこ
で、化学式１で生成した塩酸を中和するためアルカリを
添加すると、上記化学式２の反応によりビスマスがＢｉ
ＯＣｌとして沈澱するため、ビスマスの抽出ができなく
なる。このため従来は、この沈澱生成により反応が中断
されたとみなされ、キレート形成能力のない酸性抽出剤
がビスマスの分離に対し工業的に使用されることはなか
った。
【００１６】しかしながら、本発明者らの研究により、
生成した沈殿ＢｉＯＣｌは僅かながら溶解度を持ってお
り、溶解した僅かなビスマスイオンが抽出され、その抽
出の結果生成した塩酸が再び沈澱ＢｉＯＣｌを溶解し、
この溶解したビスマスイオンを抽出するという反応が反
復されることにより、最終的に上記化学式３に示すよう
な反応が進行し、沈澱が全て溶解されてビスマスを抽出
できることが明らかになった。
生成した沈殿ＢｉＯＣｌは僅かながら溶解度を持ってお
り、溶解した僅かなビスマスイオンが抽出され、その抽
出の結果生成した塩酸が再び沈澱ＢｉＯＣｌを溶解し、
この溶解したビスマスイオンを抽出するという反応が反
復されることにより、最終的に上記化学式３に示すよう
な反応が進行し、沈澱が全て溶解されてビスマスを抽出
できることが明らかになった。
【００１７】即ち、本発明方法においては、白金族元素
と共にビスマスを含む水溶液からビスマスを抽出する際
に、強酸性抽出剤を使用し、中和剤でｐＨを３以上に制
御し且つ２０分間以上混合を維持することにより、反応
過程で水に難溶性のビスマス化合物が一旦沈殿しても、
最終的にビスマスのみを有機相に抽出することができ
る。尚、白金族元素は塩酸中ではクロロ錯体などの陰イ
オンを形成しているため、陽イオン交換型の酸性抽出剤
では殆ど抽出されず、ビスマスと白金族元素との完全な
分離が可能である。
と共にビスマスを含む水溶液からビスマスを抽出する際
に、強酸性抽出剤を使用し、中和剤でｐＨを３以上に制
御し且つ２０分間以上混合を維持することにより、反応
過程で水に難溶性のビスマス化合物が一旦沈殿しても、
最終的にビスマスのみを有機相に抽出することができ
る。尚、白金族元素は塩酸中ではクロロ錯体などの陰イ
オンを形成しているため、陽イオン交換型の酸性抽出剤
では殆ど抽出されず、ビスマスと白金族元素との完全な
分離が可能である。
【００１８】本発明方法で使用する抽出剤としては、原
理的に陽イオン交換型の酸性抽出剤であることが必須条
件であるが、カルボン酸などの弱酸性抽出剤では上記化
学式１の反応が進行しにくいため、工業的に実施可能な
抽出速度を得るために強酸性抽出剤であることが必要で
ある。また、抽出剤化合物中に、窒素、硫黄などの白金
族元素とキレートを形成する恐れがある官能基を含まな
いことも重要である。
理的に陽イオン交換型の酸性抽出剤であることが必須条
件であるが、カルボン酸などの弱酸性抽出剤では上記化
学式１の反応が進行しにくいため、工業的に実施可能な
抽出速度を得るために強酸性抽出剤であることが必要で
ある。また、抽出剤化合物中に、窒素、硫黄などの白金
族元素とキレートを形成する恐れがある官能基を含まな
いことも重要である。
【００１９】具体的な強酸性抽出剤としては、Ｏ,Ｏ’
−ビス(２-エチルヘキシル)リン酸（例えば、商品名：
ＤＰ−８Ｒ、大八化学製）、リン酸ジイソデシル（例え
ば、商品名：ＤＰ−１０Ｒ、大八化学製）、リン酸ビス
(５−メチル−２−(１−メチルネオヘキシル)ネオデカ
ノイル)（例えば、商品名：ＤＰ−１８、大八化学
製）、２−エチルヘキシルホスホン酸２−エチルへキシ
ル（例えば、商品名：ＰＣ−８８Ａ、大八化学製）、
２,４,４−トリメチルペンチルフォスフィン酸（例え
ば、商品名：Ｃｙａｎｅｘ２７２、ＣＹＴＥＣ製）など
が使用可能である。これらの中でも、酸性の強さ、価
格、国内で既存化学物質として工業的に使用可能である
等の点を総合的に配慮すると、Ｏ,Ｏ’−ビス(２-エチ
ルヘキシル)リン酸が最も適している。
−ビス(２-エチルヘキシル)リン酸（例えば、商品名：
ＤＰ−８Ｒ、大八化学製）、リン酸ジイソデシル（例え
ば、商品名：ＤＰ−１０Ｒ、大八化学製）、リン酸ビス
(５−メチル−２−(１−メチルネオヘキシル)ネオデカ
ノイル)（例えば、商品名：ＤＰ−１８、大八化学
製）、２−エチルヘキシルホスホン酸２−エチルへキシ
ル（例えば、商品名：ＰＣ−８８Ａ、大八化学製）、
２,４,４−トリメチルペンチルフォスフィン酸（例え
ば、商品名：Ｃｙａｎｅｘ２７２、ＣＹＴＥＣ製）など
が使用可能である。これらの中でも、酸性の強さ、価
格、国内で既存化学物質として工業的に使用可能である
等の点を総合的に配慮すると、Ｏ,Ｏ’−ビス(２-エチ
ルヘキシル)リン酸が最も適している。
【００２０】抽出時のｐＨが高いほどビスマスの抽出率
は上昇するが、工業的に現実的な抽出率が得られるのは
ｐＨ３以上、好ましくはｐＨ３.５以上である。逆にｐ
Ｈが高すぎると、難溶性ビスマス化合物の溶解度が低下
し、また白金族元素が加水分解して沈澱しやすくなる。
例えば、加水分解しやすいルテニウム（Ｒｕ）のクロロ
錯体が共存する場合にはｐＨ４以下が好ましいが、比較
的に加水分解しにくいイリジウム（Ｉｒ）やロジウム
（Ｒｈ）のみを含有する場合には、常温で最大ｐＨ６〜
７付近まで上昇させることができる。
は上昇するが、工業的に現実的な抽出率が得られるのは
ｐＨ３以上、好ましくはｐＨ３.５以上である。逆にｐ
Ｈが高すぎると、難溶性ビスマス化合物の溶解度が低下
し、また白金族元素が加水分解して沈澱しやすくなる。
例えば、加水分解しやすいルテニウム（Ｒｕ）のクロロ
錯体が共存する場合にはｐＨ４以下が好ましいが、比較
的に加水分解しにくいイリジウム（Ｉｒ）やロジウム
（Ｒｈ）のみを含有する場合には、常温で最大ｐＨ６〜
７付近まで上昇させることができる。
【００２１】ｐＨ制御に使用する中和剤としては、ｐＨ
３以上まで上昇できればどのような化合物でも基本的に
使用可能である。しかし、水酸化アルカリは中和時に高
温になり、白金族元素を加水分解して沈澱させる恐れが
あるため好ましくない。また、アルカリを構成する元
素、原子団としては、アンモニウム、カリウム、ルビジ
ウム、セシウムは白金族元素のクロロ錯イオンと難溶性
の塩を形成しやすく、リチウムは炭酸水素塩が不安定で
あるため余り好ましくない。従って、炭酸アルカリ、中
でも炭酸水素アルカリが好ましく、炭酸水素ナトリウム
が最も好ましい。
３以上まで上昇できればどのような化合物でも基本的に
使用可能である。しかし、水酸化アルカリは中和時に高
温になり、白金族元素を加水分解して沈澱させる恐れが
あるため好ましくない。また、アルカリを構成する元
素、原子団としては、アンモニウム、カリウム、ルビジ
ウム、セシウムは白金族元素のクロロ錯イオンと難溶性
の塩を形成しやすく、リチウムは炭酸水素塩が不安定で
あるため余り好ましくない。従って、炭酸アルカリ、中
でも炭酸水素アルカリが好ましく、炭酸水素ナトリウム
が最も好ましい。
【００２２】本発明方法においては、反応時間が非常に
重要である。上記化学式３の反応は理論的には混合効率
が良好であるほど短時間で進行するが、ｐＨを３以上に
制御する過程で沈殿する難溶性のビスマス化合物が完全
に溶解するまで混合を維持する必要がある。そのために
は、通常の撹拌混合による場合は、高速回転であっても
１０分前後では反応を十分に進行させることは困難であ
り、少なくとも２０分の混合が必要であって、完全にビ
スマスを抽出するためには３０分以上混合を維持するこ
とが好ましい。
重要である。上記化学式３の反応は理論的には混合効率
が良好であるほど短時間で進行するが、ｐＨを３以上に
制御する過程で沈殿する難溶性のビスマス化合物が完全
に溶解するまで混合を維持する必要がある。そのために
は、通常の撹拌混合による場合は、高速回転であっても
１０分前後では反応を十分に進行させることは困難であ
り、少なくとも２０分の混合が必要であって、完全にビ
スマスを抽出するためには３０分以上混合を維持するこ
とが好ましい。
【００２３】従って、ミキサーセトラータイプの抽出装
置を使用する場合には、通常よりもミキサーの容量を十
分に大きくとる必要がある。尚、混合法として粉砕混合
等のより強力な混合を採用すれば、反応時間を短縮でき
る可能性はあるが、設備的に投資が大きくなるため工業
的には実施しにくい。
置を使用する場合には、通常よりもミキサーの容量を十
分に大きくとる必要がある。尚、混合法として粉砕混合
等のより強力な混合を採用すれば、反応時間を短縮でき
る可能性はあるが、設備的に投資が大きくなるため工業
的には実施しにくい。
【００２４】抽出対象となるビスマス化合物としては、
水に可溶性の塩化物や硝酸塩などの他に、オキシ塩化
物、オキシ硝酸塩などの水に難溶性の固体にも適用する
ことができる。また、水に可溶性又は難溶性いずれのビ
スマス化合物も、水溶液に溶解した状態は勿論のこと水
溶液中で固体状態でもよいが、いずれの状態も抽出時に
ｐＨを３以上に上昇させる過程で一旦は沈殿を経由する
ことになる。
水に可溶性の塩化物や硝酸塩などの他に、オキシ塩化
物、オキシ硝酸塩などの水に難溶性の固体にも適用する
ことができる。また、水に可溶性又は難溶性いずれのビ
スマス化合物も、水溶液に溶解した状態は勿論のこと水
溶液中で固体状態でもよいが、いずれの状態も抽出時に
ｐＨを３以上に上昇させる過程で一旦は沈殿を経由する
ことになる。
【００２５】水溶液中にビスマスと共存する白金族元素
は、いずれの元素でも分離可能である。しかし、白金
（Ｐｔ）及びパラジウム（Ｐｄ）は加水分解され難いた
め、従来から中和沈澱法でビスマスのみを容易に沈澱分
離することが可能であり、またオスミウム（Ｏｓ）は揮
発しやすい酸化物を形成するため、揮発分離法によりビ
スマスから容易に分離することができる。従って、本発
明方法は、これらの従来法では対応困難であったイリジ
ウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、及びロジウム（Ｒ
ｈ）と、ビスマスとの分離に対して特に有効性が高い方
法であるということができる。
は、いずれの元素でも分離可能である。しかし、白金
（Ｐｔ）及びパラジウム（Ｐｄ）は加水分解され難いた
め、従来から中和沈澱法でビスマスのみを容易に沈澱分
離することが可能であり、またオスミウム（Ｏｓ）は揮
発しやすい酸化物を形成するため、揮発分離法によりビ
スマスから容易に分離することができる。従って、本発
明方法は、これらの従来法では対応困難であったイリジ
ウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、及びロジウム（Ｒ
ｈ）と、ビスマスとの分離に対して特に有効性が高い方
法であるということができる。
【００２６】有機相に抽出されたビスマスは、強酸によ
り逆抽出することができる。逆抽出の酸濃度は、ビスマ
ス濃度にもよるが、低濃度では加水分解しやすいため、
１モル／リットル以上であることが望ましい。また、抽
残液（水相）中の白金族元素は、精製に最も妨害となる
元素の一つであるビスマスが分離できているため、公知
の方法で容易に相互分離して、製品とすることができ
る。
り逆抽出することができる。逆抽出の酸濃度は、ビスマ
ス濃度にもよるが、低濃度では加水分解しやすいため、
１モル／リットル以上であることが望ましい。また、抽
残液（水相）中の白金族元素は、精製に最も妨害となる
元素の一つであるビスマスが分離できているため、公知
の方法で容易に相互分離して、製品とすることができ
る。
【００２７】
【実施例】実施例１
下記表１に示すビスマス及び白金族元素を塩化物として
含有する原液２００ｍｌと、Ｏ,Ｏ’−ビス(２-エチル
ヘキシル)リン酸（以後、Ｄ２ＥＨＰＡと略記する）１
００ｍｌをドデシルベンゼンにて２倍に希釈した抽出剤
２００ｍｌとを撹拌混合しながら、炭酸水素ナトリウム
を添加してｐＨを上昇させた。
含有する原液２００ｍｌと、Ｏ,Ｏ’−ビス(２-エチル
ヘキシル)リン酸（以後、Ｄ２ＥＨＰＡと略記する）１
００ｍｌをドデシルベンゼンにて２倍に希釈した抽出剤
２００ｍｌとを撹拌混合しながら、炭酸水素ナトリウム
を添加してｐＨを上昇させた。
【００２８】
【表１】
【００２９】炭酸水素ナトリウムを添加するとビスマス
が加水分解して沈澱するため、各試料ごとに下記表２〜
３に示すｐＨに制御して撹拌混合を続けた。ｐＨの上昇
に伴い沈澱の量は増加するが、その後２０分で沈殿の溶
解が認められ、３０分で外観上は完全に溶解した。引き
続き各ｐＨにおいて３０分間混合し、完全に沈澱が溶解
した後の抽残液（水相）の組成を下記表２に、有機相の
組成を表３に、及び抽出率を表４に示した。
が加水分解して沈澱するため、各試料ごとに下記表２〜
３に示すｐＨに制御して撹拌混合を続けた。ｐＨの上昇
に伴い沈澱の量は増加するが、その後２０分で沈殿の溶
解が認められ、３０分で外観上は完全に溶解した。引き
続き各ｐＨにおいて３０分間混合し、完全に沈澱が溶解
した後の抽残液（水相）の組成を下記表２に、有機相の
組成を表３に、及び抽出率を表４に示した。
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】上記表２〜４の結果から、ｐＨ３未満では
ビスマスの実用的な抽出率５０％以上を達成することが
できず、ｐＨ３以上が必要であることが分かる。また、
ｐＨを問わずイリジウム、ルテニウム、ロジウムは全く
有機相に抽出されなかった。更に、ビスマスと随伴しや
すい銅については、ビスマス以上に抽出されることが分
かる。
ビスマスの実用的な抽出率５０％以上を達成することが
できず、ｐＨ３以上が必要であることが分かる。また、
ｐＨを問わずイリジウム、ルテニウム、ロジウムは全く
有機相に抽出されなかった。更に、ビスマスと随伴しや
すい銅については、ビスマス以上に抽出されることが分
かる。
【００３４】実施例２
上記表１に示すビスマス及び白金族元素を塩化物として
含有する原液２００ｍｌと、Ｄ２ＥＨＰＡ１００ｍｌを
ドデシルベンゼンにて２倍に希釈した溶液２００ｍｌと
を混合し、撹拌しつつｐＨが３.４になるように炭酸水
素ナトリウムを添加した。ｐＨの安定後に、更に３０分
間混合した。
含有する原液２００ｍｌと、Ｄ２ＥＨＰＡ１００ｍｌを
ドデシルベンゼンにて２倍に希釈した溶液２００ｍｌと
を混合し、撹拌しつつｐＨが３.４になるように炭酸水
素ナトリウムを添加した。ｐＨの安定後に、更に３０分
間混合した。
【００３５】有機相は分離し、抽残液（水相）に再び新
しいＤ２ＥＨＰＡ１００ｍｌをドデシルベンゼンにて２
倍に希釈した溶液２００ｍｌを混合し、攪拌しつつｐＨ
が３.４になるように炭酸水素ナトリウムを添加し、ｐ
Ｈ安定後に更に３０分間混合した。
しいＤ２ＥＨＰＡ１００ｍｌをドデシルベンゼンにて２
倍に希釈した溶液２００ｍｌを混合し、攪拌しつつｐＨ
が３.４になるように炭酸水素ナトリウムを添加し、ｐ
Ｈ安定後に更に３０分間混合した。
【００３６】このように、同じ水相に対して、新しいＤ
２ＥＨＰＡと撹拌混合しつつｐＨを３.４に調整する抽
出処理を合計３回繰り返した。各抽出回数における水相
の組成を下記表５に、各抽出回数における有機相の組成
を表６に、及び各元素の水相と有機相での分配率を表７
に示した。
２ＥＨＰＡと撹拌混合しつつｐＨを３.４に調整する抽
出処理を合計３回繰り返した。各抽出回数における水相
の組成を下記表５に、各抽出回数における有機相の組成
を表６に、及び各元素の水相と有機相での分配率を表７
に示した。
【００３７】
【表５】
【００３８】
【表６】
【００３９】
【表７】
【００４０】これら表５〜７の結果から、合計３回の抽
出によってビスマス９６.０％、銅９９.６％を抽出でき
たことが分かる。また、抽出回数を重ねて有機相中のビ
スマス負荷が低減しても、イリジウム、ルテニウム、ロ
ジウムの何れも全く抽出されることはなかった。
出によってビスマス９６.０％、銅９９.６％を抽出でき
たことが分かる。また、抽出回数を重ねて有機相中のビ
スマス負荷が低減しても、イリジウム、ルテニウム、ロ
ジウムの何れも全く抽出されることはなかった。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、従来は完全な分離が困
難であった白金族元素とビスマスを、国内でも工業的に
大量使用可能な強酸性抽出剤を用いて、白金族元素の損
失なしに、ビスマスのみを選択的に高い収率で抽出分離
することができる。また、ビスマスの湿式処理では水に
難溶性の固体のビスマス化合物がしばしば生成するが、
本発明はこのような固体状態のビスマス化合物にも適用
可能であるため、工業的に極めて有用な方法である。
難であった白金族元素とビスマスを、国内でも工業的に
大量使用可能な強酸性抽出剤を用いて、白金族元素の損
失なしに、ビスマスのみを選択的に高い収率で抽出分離
することができる。また、ビスマスの湿式処理では水に
難溶性の固体のビスマス化合物がしばしば生成するが、
本発明はこのような固体状態のビスマス化合物にも適用
可能であるため、工業的に極めて有用な方法である。
Claims (5)
- 【請求項１】 溶解状態の白金族元素化合物と共に、水
に可溶性又は難溶性のビスマス化合物を溶解状態若しく
は固体状態で含む水溶液を、強酸性抽出剤と混合しなが
ら、ｐＨを３以上に制御しつつ２０分間以上維持するこ
とにより、ビスマスを選択的に有機相に抽出することを
特徴とするビスマスと白金族元素の分離方法。 - 【請求項２】 前記強酸性抽出剤がＯ,Ｏ’−ビス(２-
エチルヘキシル)リン酸であることを特徴とする、請求
項１に記載のビスマスと白金族元素の分離方法。 - 【請求項３】 前記水溶液に炭酸水素ナトリウムを添加
してｐＨを３以上に制御することを特徴とする、請求項
１又は２に記載のビスマスと白金族元素の分離方法。 - 【請求項４】 前記ｐＨを３以上に制御する過程で沈殿
したビスマス化合物が完全に溶解するまで混合を維持す
ることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の
ビスマスと白金族元素の分離方法。 - 【請求項５】 前記白金族元素化合物としてイリジウ
ム、ルテニウム、ロジウムのいずれか１種以上の化合物
を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記
載のビスマスと白金族元素の分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001200327A JP3959990B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | ビスマスと白金族元素の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001200327A JP3959990B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | ビスマスと白金族元素の分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003013151A true JP2003013151A (ja) | 2003-01-15 |
| JP3959990B2 JP3959990B2 (ja) | 2007-08-15 |
Family
ID=19037465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001200327A Expired - Lifetime JP3959990B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | ビスマスと白金族元素の分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3959990B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010229455A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | イリジウム水溶液の精製方法 |
| JP2018070927A (ja) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | 住友金属鉱山株式会社 | ビスマスの回収方法 |
-
2001
- 2001-07-02 JP JP2001200327A patent/JP3959990B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3959990B2 (ja) | 2007-08-15 |
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