JP2003313694A - Method for separating hafnium from zirconium by anodic electrolysis - Google Patents

Method for separating hafnium from zirconium by anodic electrolysis

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JP2003313694A
JP2003313694A JP2002123266A JP2002123266A JP2003313694A JP 2003313694 A JP2003313694 A JP 2003313694A JP 2002123266 A JP2002123266 A JP 2002123266A JP 2002123266 A JP2002123266 A JP 2002123266A JP 2003313694 A JP2003313694 A JP 2003313694A
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Japan
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hafnium
zirconium
electrolytic solution
carbonate
separating
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Application number
JP2002123266A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Tachibana
和宏 立花
Takeaki Ogata
健明 尾形
Tatsuo Nishina
辰夫 仁科
Takashi Endo
孝志 遠藤
Hirosuke Sakamoto
裕輔 坂本
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Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new method for separating hafnium from zirconium. <P>SOLUTION: In the method for separating hafnium from zirconium, this method is characterized by anodically electrolyzing metals containing both components in an organic electrolytic solution, thereby anodically dissolving hafnium into the electrolytic solution, collecting hafnium from the electrolytic solution, and collecting enriched zirconium from the electrolysis residue. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ジルコニウムとハ
フニウムとの分離方法に関する。電解腐食に対する耐食
性の差を利用した、ジルコニウムとハフニウムとのアノ
ード溶解による分離法方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for separating zirconium from hafnium. The present invention relates to a method for separating zirconium and hafnium by anodic dissolution utilizing the difference in corrosion resistance against electrolytic corrosion.

【0002】[0002]

【従来の技術】ジルコニウムとハフニウムは、その化学
的性質が極めて近似しているところから、最も分離困難
な元素の一つに挙げられている。周期律表ではハフニウ
ムの前に一連のランタノイドがあり、ハフニウムはその
4f電子殻に電子が詰まり、原子核と電子の相互作用が
強く働く、いわゆるランタノイド収縮のためにそのハフ
ニウムのイオン半径は、第5周期に属すジルコニウムと
非常によく似ている。そのため、この両者の分離は、す
べての元素中で最も困難であるといわれている。自然に
存在するジルコニウムを含んだ鉱物、鉱石の中には、通
常1乃至5%のハフニウムが随伴し、含んでいる、とい
われている。したがって、ジルコニウムを鉱石を化学的
に処理し、これらの成分を分離、回収するプロセスにお
いては、化学的性質の似たハフニウムも一緒に析出、分
離されてくる。
2. Description of the Related Art Zirconium and hafnium are listed as one of the most difficult to separate because their chemical properties are very similar. In the periodic table, there is a series of lanthanoids in front of hafnium. Hafnium has its 4f electron shell clogged with electrons, and the interaction between the nucleus and the electron works strongly. So-called lanthanoid contraction causes hafnium to have an ionic radius of 5th. Very similar to zirconium belonging to the cycle. Therefore, the separation of the two is said to be the most difficult of all the elements. It is said that naturally occurring minerals and ores containing zirconium are usually accompanied with 1 to 5% of hafnium. Therefore, in the process of chemically treating ore with zirconium and separating and recovering these components, hafnium, which has a similar chemical property, is also deposited and separated together.

【0003】現在、両者の分離方法としてはいわゆる溶
媒抽出法が知られ、実施されている。 しかしこの溶媒
抽出法においては、分離効率の点や、有害な有機溶媒を
含んだ廃液がかなりの量排出される点で多々問題があ
り、これに代わる分離法が求められている。そのために
近年、ジルコニウムとハフニウムの分離方法について、
いくつかの分離方法が提言されている。特開平5−33
072号公報、特表2001−507323号公報に
は、ヘキサンまたはメチルイソブチルケトン(MIB
K)等の有機溶媒による溶媒抽出法による分離方法を従
前の前提技術として、この前提技術においては、その処
理プロセスからは環境対策上問題となる有害な有機物を
含んだ処理液体が排出されるという点で問題があるとこ
ろから、このような問題のない、すなわち有機溶媒のよ
うな有害廃液が極力生じない溶媒抽出法に代わる分離方
法を提言しようというものであることが記載されてい
る。
At present, a so-called solvent extraction method is known and practiced as a method for separating the two. However, this solvent extraction method has many problems in terms of separation efficiency and the discharge of a considerable amount of waste liquid containing harmful organic solvents, and an alternative separation method is required. Therefore, in recent years, regarding the method of separating zirconium and hafnium,
Several separation methods have been proposed. JP-A-5-33
No. 072 and Japanese Patent Publication No. 2001-507323 disclose hexane or methyl isobutyl ketone (MIB
The separation method by the solvent extraction method using an organic solvent such as K) is used as a precondition technology in the past, and in this precondition technology, a treatment liquid containing harmful organic substances, which is a problem in terms of environmental measures, is discharged from the treatment process. Since there is a problem in that point, it is described that an attempt is made to propose a separation method which does not have such a problem, that is, an alternative to the solvent extraction method in which harmful waste liquid such as an organic solvent does not occur as much as possible.

【0004】そのために講じられた手段の概要は、前者
においては、液状廃棄物を出さずにジルコニウムとハフ
ニウムを単一の操作工程でクロマトグラフィーによって
分離し高純度化させる方法を提供しようというものであ
り、ジルコン砂から粗製ジルコニウム・ハフニウム水解
物供給原料を調製し、これを回転する連続環状クロマト
グラフの第1位置で樹脂媒体に導入すると共に第1位置
と角度がずれた第2位置にHCl、H2SO4、HN
3、H3PO4及びHClO4等の水性酸溶離剤を供給し
て供給水溶液を溶離させるものである。ジルコニウム留
分及びハフニウム留分をクロマトグラフの底部で集め、
クロマトグラフの回転により、各種の廃棄物留分及び不
純物類を分離させ、これらを集めて廃棄する。酸溶離剤
は還流させて再使用する。ジルコニウム留分及びハフニ
ウム留分はそれぞれを個別に蒸発させて濃縮し、焙焼し
て対応する酸化物にした後に塩素化し、還元して純粋な
金属ジルコニウム及び金属ハフニウムを得、一方、蒸発
器及び焙焼器の塔頂流から溶離剤を濃縮し還流する、以
上の工程によるものである。
The outline of the measures taken for that purpose is to provide a former method for purifying zirconium and hafnium by chromatographic separation in a single operation step without producing liquid waste. Yes, a crude zirconium-hafnium hydrolyzate feedstock was prepared from zircon sand and introduced into the resin medium at the first position of a rotating continuous annular chromatograph, and HCl was placed at a second position at an angle deviated from the first position, H 2 SO 4 , HN
An aqueous acid eluent such as O 3 , H 3 PO 4 and HClO 4 is supplied to elute the supplied aqueous solution. The zirconium fraction and hafnium fraction are collected at the bottom of the chromatograph,
By rotating the chromatograph, various waste fractions and impurities are separated, and these are collected and discarded. The acid eluent is refluxed and reused. The zirconium fraction and hafnium fraction are individually evaporated and concentrated, roasted to the corresponding oxide, chlorinated and reduced to give pure metal zirconium and metal hafnium, while the evaporator and This is due to the above steps of concentrating and refluxing the eluent from the overhead stream of the roasting machine.

【0005】そして後者(特表2001−507323
号公報)には、概略以下のプロセスよりなるアニオン交
換樹脂を用いたクロマトグラフィによる分離法が記載さ
れている。 (i) ジルコニウム及びハフニウムを含有するジルコン
砂を炭素の存在下において高温で塩素化して四塩化ジル
コニウム及び四塩化ハフニウム画分を生成し、(ii)四
塩化ジルコニウム及び四塩化ハフニウム画分を希硫酸溶
液中に溶解させて水性オキシ塩化ジルコニウム及びオキ
シ塩化ハフニウム溶液を生成し、(iii)オキシ塩化ジ
ルコニウム及びオキシ塩化ハフニウム溶液を濃硫酸溶液
中で沈殿させて硫酸ジルコニウム及び硫酸ハフニウム画
分を生成し、(iv)硫酸ジルコニウム及び硫酸ハフニウ
ム画分を希硫酸溶液中に溶解させて水性硫酸塩原料溶液
を得、(v)水性硫酸塩原料溶液をアニオン交換樹脂を
含む連続動作式イオン交換クロマトグラフィーカラムに
注入し、(vi)水性硫酸塩溶離液をカラムに注入して水
性硫酸塩原料溶液をアニオン交換樹脂から溶離し、(vi
i)実質的に純粋なジルコニウム画分、実質的な純粋な
ハフニウム画分及び少なくとも1つの廃棄物画分をカラ
ムから別々に収集するステップより成ることを特徴とす
るジルコニウムとハフニウムとの分離方法。
And the latter (Special table 2001-507323)
(Japanese Unexamined Patent Publication) describes a separation method by chromatography using an anion exchange resin, which roughly comprises the following processes. (I) Zircon sand containing zirconium and hafnium is chlorinated in the presence of carbon at high temperature to produce zirconium tetrachloride and hafnium tetrachloride fractions, and (ii) zirconium tetrachloride and hafnium tetrachloride fractions are diluted with dilute sulfuric acid. Dissolving in a solution to produce an aqueous zirconium oxychloride and hafnium oxychloride solution, (iii) precipitating the zirconium oxychloride and hafnium oxychloride solution in concentrated sulfuric acid solution to produce zirconium sulfate and hafnium sulfate fractions, (Iv) The zirconium sulfate and hafnium sulfate fractions are dissolved in a dilute sulfuric acid solution to obtain an aqueous sulfate raw material solution, and (v) the aqueous sulfate raw material solution is applied to a continuously operating ion exchange chromatography column containing an anion exchange resin. Inject (vi) the aqueous sulfate eluent into the column to Eluted from-exchange resin, (vi
i) A method for separating zirconium from hafnium, which comprises the steps of separately collecting a substantially pure zirconium fraction, a substantially pure hafnium fraction and at least one waste fraction from a column.

【0006】しかし、上記先行技術提案による分離方法
も含め、従来の分離方法は、そのプロセスが何れも極め
て複雑であり、したがって、工程管理も極めて厄介であ
ると云った点で実施困難なところがあり、依然として問
題があるものであった。また、そのプロセスを実施する
装置も一連の処理装置よりなり、決して単一装置による
ものではなく、プラント設計上コストを要するものであ
った。このため、ジルコニウムとハフニウムとの分離方
法としては、より簡便な分離方法、手段の開発が求めら
れていた。
However, the conventional separation methods, including the separation method proposed by the above prior art, are extremely complicated in their processes, and thus are difficult to carry out because their process control is extremely troublesome. , Still had problems. Further, the apparatus for carrying out the process is also composed of a series of processing apparatuses, and is not a single apparatus at all, and it is costly in plant design. Therefore, as a method for separating zirconium and hafnium, it has been required to develop a simpler separating method and means.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ハフニウム
とジルコニウムとの新規な分離手段を提供し、上記要望
に応えようというものである。本発明者等はそのため鋭
意研究した結果、有機電解液中におけるジルコニウムと
ハフニウムの耐食性が全く異なることを知見するに至っ
た。4族元素であるチタン、ジルコニウム、ハフニウム
は耐食性に優れた金属であることが知られている。これ
ら金属の耐食性は表面の酸化被膜に起因するので、酸素
供給源を含まない有機電解液中での耐食性は必ずしも一
般的に知られる耐食性と一致しない。本発明者等は、4
族元素の中、チタン、ジルコニウムは有機電解液中でア
ノード電解しても耐食性を示すのに対し、ハフニウムは
有機電解液中でアノード電解すると耐食性が失われるこ
とを知見した。本発明は、この知見に基づきなされたも
のである。すなわち、アノード電解したときの両者の耐
食性の差異を積極的に利用することによって、上記課題
を解決することを思いついた。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to provide a novel means for separating hafnium and zirconium and to meet the above demand. Therefore, the inventors of the present invention have conducted extensive studies, and as a result, have found that zirconium and hafnium in the organic electrolyte have completely different corrosion resistances. It is known that titanium, zirconium, and hafnium which are Group 4 elements are metals having excellent corrosion resistance. Since the corrosion resistance of these metals is due to the oxide film on the surface, the corrosion resistance in the organic electrolytic solution containing no oxygen supply source does not always match the generally known corrosion resistance. The present inventors
It was found that among the group elements, titanium and zirconium exhibit corrosion resistance even when subjected to anodic electrolysis in an organic electrolytic solution, whereas hafnium loses corrosion resistance when subjected to anodic electrolysis in an organic electrolytic solution. The present invention has been made based on this finding. That is, it was conceived to solve the above problems by positively utilizing the difference in corrosion resistance between the two when the anode electrolysis was performed.

【0008】すなわち、本発明者等は鋭意研究した結
果、前示課題を以下に記載する技術的構成を講ずること
によって解決し、達成したものである。 (1)ジルコニウムとハフニウムの分離方法において、
両成分を含む金属を有機電解液中でアノード電解し、こ
れによってハフニウムを電解液にアノード溶解させるこ
とを特徴とするジルコニウムとハフニウムの分離方法。 (2)有機電解液が電解質としてリチウム塩を含んでい
る非水系有機電解液である前記(1)項に記載のジルコ
ニウムとハフニウムの分離方法。 (3)リチウム塩がLiClO4、LiBF4、LiPF
6、LiAsF6、LiSbF6、LiCF3SO3、Li
(CF3SO32N、LiC49SO3、Li(CF3
33C、LiBPh4 から成る群から選択された1
種または2種以上のリチウム塩であることを特徴とする
前記(2)項記載のジルコニウムとハフニウムの分離方
法。 (4)非水系有機電解液が、エチレンカーボネート(E
C;ethylenecarbonate)、プロピレ
ンカーボネート(PC;propylenecarbo
nate)、ブチレンカーボネート(BC;butyl
ene carbonate)、γ−ブチルラクトン
(GML;γ−butyrolactone)、1,2
−ジメトキシエタン(DME;1,2−dimetho
xyethane)、テトラヒドロフラン(THF;t
etrahydrofuran)、2−メチルテトラヒ
ドロフラン(2MeTHF;2−metyltetra
hydrofuran)、ジオキソラン(DOL;1,
3−dioxolane)、メチルフォメート(MF;
methyl formate)、メチルアセテート
(MA;methyl acetate)、メチルプロ
ピオネート(MP;methy propionat
e)、ジメチルカーボネート(DMC;dimethy
l carbonate)、エチルメチルカーボネート
(EMC;ethyl methyl carbona
te)、ジエチルカーボネート(DEC;diethy
l carbonate)よりなる群から選ばれた1種
又は2種以上の有機溶媒を含んでいることを特徴とする
前記(1)ないし(3)のいずれか1項に記載のジルコ
ニウムとハフニウムの分離方法。 (5)電解操作終了後、電解残滓と有機電解液とを固液
分離し、有機電解液からハフニウムを回収し、電解残滓
からジルコニウムを回収することを特徴とする前記
(1)ないし(4)のいずれか1項記載のジルコニウム
とハフニウムの分離方法。 (6)有機電解液からハフニウムを回収する手段が、電
解液の濃縮工程、濃縮液を酸化焙焼する工程、酸化焙焼
後に塩素化する工程、塩素化によって得られる塩化ハフ
ニウムを還元してハフニウム金属を得る工程を含んでい
ることを特徴とする前記(5)項に記載のジルコニウム
とハフニウムの分離方法。ここに、両金属を分離するに
おいて有機電解液を使用する理由は、有機電解液中にて
アノード電解するによって、水溶性電解液を使用した場
合に比して、ハフニウムだけを選択的に溶解(アノード
溶解)させることができるためであり、換言すれば、ジ
ルコニウムはそのまま変化することなく、固相としてそ
のまま残留し、一方のハフニウムは液相に溶解し、両者
の分離が自ずとなされることによるためである。
That is, the inventors of the present invention have made earnest studies, and as a result, have solved and achieved the above-mentioned problems by taking the technical constitutions described below. (1) In the method for separating zirconium and hafnium,
A method for separating zirconium and hafnium, which comprises subjecting a metal containing both components to anodic electrolysis in an organic electrolytic solution, and thereby hafnium is anodicly dissolved in the electrolytic solution. (2) The method for separating zirconium and hafnium according to the item (1), wherein the organic electrolytic solution is a non-aqueous organic electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte. (3) LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 4 as the lithium salt
6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiCF 3 SO 3 , Li
(CF 3 SO 3 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , Li (CF 3 S
1 selected from the group consisting of O 3 ) 3 C and LiBPh 4.
The method for separating zirconium and hafnium according to the item (2), which is a lithium salt of one kind or two or more kinds. (4) The non-aqueous organic electrolytic solution is ethylene carbonate (E
C: Ethylenecarbonate), Propylene carbonate (PC: polypropylenecarbo)
nate), butylene carbonate (BC; butyl)
ene carbonate), γ-butyl lactone (GML; γ-butyrolactone), 1,2
-Dimethoxyethane (DME; 1,2-dimetho
xyethane), tetrahydrofuran (THF; t
Etrahydrofuran), 2-methyltetrahydrofuran (2MeTHF; 2-metyltetra)
hydrofuran), dioxolane (DOL; 1,
3-dioxolane), methyl formate (MF;
methyl formate), methyl acetate (MA; methyl acetate), methyl propionate (MP)
e), dimethyl carbonate (DMC; dimethy)
l carbonate), ethyl methyl carbonate (EMC; ethyl methyl carbona)
te), diethyl carbonate (DEC; diety)
The method for separating zirconium and hafnium according to any one of (1) to (3) above, which contains one or more organic solvents selected from the group consisting of . (5) After completion of the electrolysis operation, the electrolytic residue and the organic electrolytic solution are subjected to solid-liquid separation, hafnium is recovered from the organic electrolytic solution, and zirconium is recovered from the electrolytic residue. The method for separating zirconium and hafnium according to any one of 1. (6) The means for recovering hafnium from the organic electrolytic solution includes a step of concentrating the electrolytic solution, a step of oxidizing and roasting the concentrated solution, a step of chlorinating after oxidizing and roasting, and reducing hafnium chloride obtained by chlorination to hafnium. The method for separating zirconium and hafnium according to the item (5), which includes a step of obtaining a metal. Here, the reason why the organic electrolytic solution is used in separating both metals is that only hafnium is selectively dissolved by anodic electrolysis in the organic electrolytic solution as compared with the case of using a water-soluble electrolytic solution ( This is because zirconium remains unchanged as a solid phase without any change, and hafnium on the one hand dissolves in the liquid phase, and the two are naturally separated. Is.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明を以下に図面に基づいて、
原理的に説明する。但し、これはあくまでも、本発明を
容易に理解しやすくするために開示した態様であり、本
発明を限定するためのものではない。すなわち、本発明
は、ジルコニウムとハフニウムとの分離方法を提供する
ことにあり、この目的が達成される限り、本発明の態様
は、特にこれを制限すべき理由はない。すなわち、この
発明の目的とこの目的に基ずく技術思想の限りにおいて
は、適宜変更することは可能であり、本発明がこれによ
って制限され、阻害されることはなく、本発明の実施の
態様に含まれるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the drawings.
The principle will be explained. However, this is merely an aspect disclosed for facilitating the understanding of the present invention and is not intended to limit the present invention. That is, the present invention is to provide a method for separating zirconium from hafnium, and as long as this object is achieved, the embodiment of the present invention has no particular reason to limit this. That is, as long as the object of the present invention and the technical idea based on this object, it is possible to appropriately change, the present invention is limited by this, is not hindered, the embodiment of the present invention It is included.

【0010】以下、説明する。図1は、本発明のジルコ
ニウムとハフニウムとのアノード溶解操作を実施するの
に使用した分離装置の概要図であり、アノード電極とカ
ソード電極がハロゲンリチウム酸塩よりなる電解質を溶
解した非水系有機電解液中に浸漬されて取り付けられて
いる。すなわち、それ自体は通常の電解装置そのものと
何ら異なるところはない。本発明は、要するに通常の電
解装置を分離装置として用いるものである。アノード電
極には分離すべき金属を含んだ原料金属を電極として加
工したものを使用するか、あるいは、耐食性金属からな
るアノード電極を介して該原料金属を取り付け、これら
の分離すべき金属をアノード分極するものである。一
方、対極としては白金よりなる電極をカソード電極とし
て設定する。 両電極間に適宜電位の印加電圧を加え、
アノード分極すると原料金属からハフニウムのみが電解
液中に溶出される。
A description will be given below. FIG. 1 is a schematic view of a separation apparatus used for carrying out an anode dissolution operation of zirconium and hafnium according to the present invention, in which a non-aqueous organic electrolysis in which an electrolyte composed of a halogen lithium salt is dissolved in an anode electrode and a cathode electrode. It is immersed in the liquid and attached. That is, it is no different from the usual electrolysis device itself. The present invention basically uses a normal electrolysis device as a separation device. For the anode electrode, use a material obtained by processing a raw material metal containing a metal to be separated as an electrode, or attach the raw material metal through an anode electrode made of a corrosion-resistant metal, and then separate these metals to be separated by anodic polarization. To do. On the other hand, as a counter electrode, an electrode made of platinum is set as a cathode electrode. Apply an applied voltage of appropriate potential between both electrodes,
When the anode is polarized, only hafnium is eluted from the source metal into the electrolytic solution.

【0011】なお、図1自体は、これはあくまでも、本
発明の目的であるジルコニウムとハフニウムとの分離手
段を原理的に説明するための装置の概要図である。そし
て、この装置は、この図からも明らかなように、そして
前記説明からも明らかなようにそれ自体は、通常の電解
槽そのもの他ならないことは当業者において明白であ
り、その操作等についても特に通常の操作と変わったと
ころはない。すなわち、装置の設計等については、これ
を縷々開示することは、発明の本旨ではないので、これ
らについてはすべて従来技術に委ね、ここでは省略し
た。すなわち、本発明は、あくまでもその目的とすると
ころは、ジルコニウムとハフニウムの分離手段を提供す
るという、最も分離困難な元素に対して有効な分離手段
を提供しようという特有なねらいを有するものである。
以下開示するところは、そのための必須の要件事項につ
いて開示することに努めたものであることは、後述する
実施例からも明らかであろう。すなわち、前示特有なね
らいを達成するための特有な解決手段は、以下に示す実
施例に記載している基本的事項、原理的説明によって充
分に開示しているものであり、成立性を備えているもの
である。
It should be noted that FIG. 1 itself is a schematic view of an apparatus for explaining in principle the means for separating zirconium and hafnium, which is the object of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that this device is nothing but an ordinary electrolytic cell itself, as is clear from this figure, and as is clear from the above description. There is no difference from normal operation. That is, regarding the design of the device and the like, it is not the gist of the invention to disclose the details thereof, and therefore all of them are left to the prior art and omitted here. That is, the purpose of the present invention is to provide a separating means for zirconium and hafnium, that is, a unique aim to provide an effective separating means for the most difficult to separate elements.
It will be apparent from the examples to be described later that what is disclosed below is an effort to disclose the essential requirements therefor. That is, the peculiar solution means for achieving the peculiar aim shown in the above is sufficiently disclosed by the basic matters and the principle explanations described in the following examples, and the plausibility is established. It is what

【0012】そして、本発明による分離方法は、これま
での溶媒抽出法、あるいは前掲先行技術に示した分離方
法とは原理が基本的に異なるものであり、それ自体は、
新規な分離手段であり、極めて有効なそして有望な技術
といえる。しかもその実施する装置そのものは、決して
入手困難な、あるいは複雑な工程管理を要すると云った
ことはなく、通常の電解槽を使用すれば足り、容易に入
手しうることに加え、その溶解分離操作も、両電極間に
通電操作を行えば足り、操作性に優れた分離方法、分離
装置といえるものである。前掲従来技術、先行技術等の
ように一連の複雑な操作は全く必要ない。
The separation method according to the present invention is fundamentally different in principle from the conventional solvent extraction methods or the separation methods shown in the above-mentioned prior art.
It is a new separation method, and it can be said to be an extremely effective and promising technology. Moreover, the apparatus itself to carry out was never said to be difficult to obtain or required complicated process control. It is sufficient to use an ordinary electrolytic cell, and in addition to being easily available, its dissolution and separation operation is required. Also, it can be said that the separation method and the separation device are excellent in operability because it is sufficient to energize between both electrodes. There is no need for a series of complicated operations as in the above-mentioned prior art and prior art.

【0013】ここに使用する電解液は、非水系電解液す
なわち有機電解液が使用される。水性電解液を使用しな
い理由は、水を含んでいると、ジルコニウム、ハフニウ
ムは共に、アノード分極しても溶出、溶解しない。一
方、有機電解液を使用すると、ジルコニウムは、さして
変化が生じないのに対して、ハフニウムの方は溶出、溶
解現象が認められ、両者の間には顕著な違いが認められ
る。すなわち、本発明は、この両者の間の電解液に対す
る耐食性の差異に基づく顕著な違いを発見し、この発見
に基づいてなされたものである。
The electrolyte used here is a non-aqueous electrolyte, that is, an organic electrolyte. The reason why the aqueous electrolytic solution is not used is that when water is contained, both zirconium and hafnium do not elute or dissolve even when subjected to anodic polarization. On the other hand, when an organic electrolytic solution is used, zirconium does not change so much, whereas hafnium has elution and dissolution phenomena, and a remarkable difference is observed between the two. That is, the present invention has been made on the basis of the discovery of a significant difference based on the difference in corrosion resistance between the both of them against the electrolytic solution.

【0014】この使用する電解液に対する両金属の溶
出、溶解現象の違いが生ずる原因については、現在のと
ころ必ずしも定かではないが、これは、次のように説明
することができる。すなわち、水を含んだ電解液では、
水そのものが酸素供給源となり、ジルコニウム金属、ハ
フニウム金属に作用し、両金属は、これによってその表
面に耐食性の不働態被膜が形成され、その結果、腐食性
有機電解液に対しても安定に存在し、腐食されることも
なく、アノード溶解に対しては、抵抗性を示し、溶出、
溶解が生じないものと考えられる。これに対して、有機
電解液を使用した場合には事情を異にし、そこには水の
ような酸素供給源がなく、有機電解液に対する両金属の
違いが現れているものと考えられる。すなわち、ジルコ
ニウム金属は、有機電解液に対してもなおその基本的性
質である化学的に安定な耐食性を持続して示しているの
に対して、ハフニウム金属は、この点でジルコニウム金
属と異にし、耐食性がこの系では持続しえないことによ
るものと考えられる。
The cause of the difference in the elution and dissolution phenomena of both metals with respect to the electrolytic solution used is not always clear at present, but this can be explained as follows. That is, in the electrolytic solution containing water,
Water itself acts as an oxygen supply source and acts on zirconium metal and hafnium metal, both of which form a corrosion-resistant passivation film on the surface, and as a result, exist stably even in corrosive organic electrolytes. However, without being corroded, it shows resistance to anodic dissolution, elution,
It is considered that dissolution does not occur. On the other hand, when the organic electrolytic solution is used, the situation is different and there is no oxygen supply source such as water, and it is considered that the difference between the two metals with respect to the organic electrolytic solution appears. That is, zirconium metal continues to exhibit its chemically stable corrosion resistance, which is the basic property of organic zirconium oxide, while hafnium metal differs from zirconium metal in this respect. , It is considered that the corrosion resistance cannot be sustained in this system.

【0015】本発明の分離操作に使用される有機電解液
の電解質としては、有機溶媒において解離するリチウム
塩が用いられる。そのようなリチウム塩としては、Li
ClO4、LiBF4、LiPF6、LiAsF6、LiS
bF6、LiCF3SO3、Li(CF3SO32N、Li
49SO3、Li(CF3SO33C、LiBPh4
が挙げられる。
As the electrolyte of the organic electrolytic solution used in the separation operation of the present invention, a lithium salt that dissociates in an organic solvent is used. Examples of such lithium salt include Li
ClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiS
bF 6 , LiCF 3 SO 3 , Li (CF 3 SO 3 ) 2 N, Li
C 4 F 9 SO 3, Li (CF 3 SO 3) 3 C, LiBPh 4 , and the like.

【0016】また、前示電解液に使用される有機溶媒
は、エチレンカーボネート(EC;ethylene
carbonate)、プロピレンカーボネート(P
C;propylene carbonate)、ブチ
レンカーボネート(BC;butylene carb
onate)、γ−ブチルラクトン(GML;γ−bu
tyrolactone)、1,2−ジメトキシエタン
(DME;1,2−dimethoxyethan
e)、テトラヒドロフラン(THF;tetrahyd
rofuran)、2−メチルテトラヒドロフラン(2
MeTHF;2−metyltetrahydrofu
ran)、ジオキソラン(DOL;1,3−dioxo
lane)、メチルフォメート(MF;methyl
formate)、メチルアセテート(MA;meth
yl acetate)、メチルプロピオネート(M
P;methy propionate)、ジメチルカ
ーボネート(DMC;dimethyl carbon
ate)、エチルメチルカーボネート(EMC;eth
yl methyl carbonate)、ジエチル
カーボネート(DEC;diethyl carbon
ate)等が挙げられる。
The organic solvent used in the electrolyte shown above is ethylene carbonate (EC).
carbon dioxide), propylene carbonate (P
C: propyrene carbonate), butylene carbonate (BC: butyrene carbon)
onate), γ-butyl lactone (GML; γ-bu
1,2-dimethoxyethane (DME; 1,2-dimethyloxyethane)
e), tetrahydrofuran (THF; tetrahydr)
rofuran), 2-methyltetrahydrofuran (2
MeTHF; 2-metyltetrahydrofu
ran), dioxolane (DOL; 1,3-dioxo)
lane), methyl formate (MF; methyl)
format), methyl acetate (MA; meth)
yl acetate), methyl propionate (M
P; methyl propionate), dimethyl carbonate (DMC; dimethyl carbon)
ate), ethyl methyl carbonate (EMC; eth)
yl methyl carbonate), diethyl carbonate (DEC; diethyl carbon)
ate) and the like.

【0017】本発明の有機電解液は、上記記載の電解質
と、有機溶媒から適宜選択され、調製される。電解質の
濃度は、適宜の範囲で使用でき、本発明の目的を達成し
うる限りは特に制限はないが、濃度が高くなると、電解
液の粘度が上がり、電解液の取り扱い、そして固液接触
性が悪化することから、適宜のところで制限すべきであ
ろう。後述する実施例で開示した1モル濃度は、好まし
い濃度ということができる。これを目安にして、ハフニ
ウムの溶出に最適な範囲を定めれば良い。
The organic electrolytic solution of the present invention is appropriately selected and prepared from the electrolyte described above and an organic solvent. The concentration of the electrolyte can be used in an appropriate range and is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved, but when the concentration is high, the viscosity of the electrolytic solution is increased, the electrolytic solution is handled, and the solid-liquid contact property is improved. Should be restricted where appropriate as it will worsen. The 1 molar concentration disclosed in Examples described later can be referred to as a preferable concentration. Using this as a guide, the optimum range for hafnium elution may be determined.

【0018】(ハフニウム金属による実施例1)電解質
として、LiClO4を使用し、これをポリプロピレン
カーボネート(PC)と1,2−ジメトキシエタン(D
ME)との1:1混合溶液(Vol比)に1モル濃度とな
るよう混合、溶解して、有機電解液を調製した。この電
解液を電解セルに満たし、アノード電極とカソード電極
をセットした。アノード電極には、ハフニウム金属板を
使用し、これをアノード電極とした。一方の電極には白
金電極を取り付け、これをカソード電極とした。ハフニ
ウム金属のアノードの反応を調べるため、電流−電位
(i−E)曲線を求め、その結果を図2にプロットし
た。 すなわち、ハフニウム金属をアノード電極とし
て、その電位を変えていき、電極電位と電極間を流れる
電流を測定した結果、得られた電流−電位ボルタモグラ
ムは図2の通りであった。この図2に示すボルタモグラ
ムによると、ハフニウム金属をアノード分極すると、
1.9VvsAg付近から電流が流れ始め、電位反転後
も電流が増加していく傾向を示していた。(点線は、2
サイクル目を示す。) これについて、原因を検討したところ、これは、(00
19)で述べるようにハフニウム金属表面の初期酸化被
膜が溶解し、それに伴い、電極面積が増加していくこと
に起因しているものと推察される。
Example 1 Using Hafnium Metal LiClO 4 was used as an electrolyte, and this was prepared using polypropylene carbonate (PC) and 1,2-dimethoxyethane (D).
ME) was mixed and dissolved in a 1: 1 mixed solution (Vol ratio) to a molar concentration of 1 to prepare an organic electrolytic solution. An electrolytic cell was filled with this electrolytic solution, and an anode electrode and a cathode electrode were set. A hafnium metal plate was used as the anode electrode, and this was used as the anode electrode. A platinum electrode was attached to one of the electrodes, and this was used as a cathode electrode. To investigate the reaction of the hafnium metal anode, a current-potential (i-E) curve was determined and the results were plotted in FIG. That is, as a result of measuring the electrode potential and the current flowing between the electrodes by changing the potential of hafnium metal as an anode electrode, the obtained current-potential voltammogram is as shown in FIG. According to the voltammogram shown in FIG. 2, when hafnium metal is anodic polarized,
The current began to flow from around 1.9 VvsAg, and the current tended to increase even after potential inversion. (Dotted line is 2
The cycle cycle is shown. ) Regarding this, the cause was examined and it was found that (00
It is presumed that this is because the initial oxide film on the hafnium metal surface is dissolved as described in 19) and the electrode area is increased accordingly.

【0019】図3は、ハフニウム金属をアノード分極処
理前と処理後の比較をした図(顕微鏡写真)である。処
理前と処理後とでは、明らかに違いが認められた。すな
わち、この写真によると、ハフニウムは、アノード分極
処理により腐食し、電解液に溶出移行する。この溶出移
行を示す証左がその無数に形成された孔を写しだしてい
る写真から観察される。このことは、前示(0018)
に記載した電位反転後の電流増加の理由として挙げた電
極面積増加説と付合する。すなわち、図3(写真)は、
これを実証する証拠とも言えるものである。
FIG. 3 is a diagram (micrograph) comparing hafnium metal before and after anodic polarization treatment. A clear difference was observed between before and after treatment. That is, according to this photograph, hafnium is corroded by the anode polarization treatment and is eluted and transferred to the electrolytic solution. The evidence of this elution transition is observed from the photograph showing the numerous holes formed. This is shown in the previous (0018)
In addition to the theory of increasing the electrode area given as the reason for the increase in current after potential reversal described in (4). That is, FIG. 3 (photograph)
It can be said that this is proof of this.

【0020】なお、ハフニウムが溶出したことを示すも
のとして、顕微鏡写真による観察記録以外に、アノード
分極操作終了後、残った固体成分を回収し、これを電解
液を含まない溶剤にて、充分に洗浄し、乾燥し、回収重
量を求めたところ、処理前の電極重量に比し、減量して
いることが分かった。すなわち、アノード処理によっ
て、ハフニウムが溶出分離されたことを示す減量が確認
された。さらに、回収電解液からは、ハフニウムが含ま
れていることが確認された。電解液を回収し、これを濃
縮し、焙焼し、次いで、炭素の存在化で塩素化処理し
た。 これを、さらに還元処理したところ金属ハフニウ
ムが得られた。これらの事項によって、ハフニウム金属
がアノード分極され、これによって電解液にハフニウム
が溶出、溶解することが実証され、確認された。
In addition to the observation record by the micrograph, the remaining solid component is recovered after the completion of the anode polarization operation to show that the hafnium is eluted, and the solid component is sufficiently dissolved in a solvent containing no electrolytic solution. It was washed, dried, and the recovered weight was determined. It was found that the weight was reduced compared to the weight of the electrode before treatment. That is, it was confirmed that the amount of hafnium was eluted and separated by the anodic treatment. Furthermore, it was confirmed that hafnium was contained in the recovered electrolytic solution. The electrolyte was recovered, concentrated, roasted and then chlorinated in the presence of carbon. When this was further reduced, hafnium metal was obtained. It was verified and confirmed by these items that hafnium metal was anodic polarized, and thereby hafnium was eluted and dissolved in the electrolytic solution.

【0021】以上は、ハフニウム金属を直接用いてアノ
ード電解した場合を示したが、次にジルコニウム金属に
ついて同様の実験を行った。その結果は図4、図5に示
すとおりであった。 (ジルコニウム金属による実施例2)すなわち、図4
は、1モル濃度のLiClO4/PC+DME(ポリプ
ロピレンカーボネートと1,2−ジメトキシエタンとの
1:1混合溶液)有機電解液中におけるジルコニウム金
属のボルタモグラムである。アノード分極すると、2.
0Vvs.Ag付近から電流が流れ始め、電流が電圧に
対して直線的に増加し、電位反転後は、同じ軌跡を通っ
て電流が減少した。これはジルコニウム金属が溶解せず
に電解液のアノード酸化分解が起きているためである。
図5は、1モル濃度のLiClO4/PC+DME有機
電解液中でアノード分解した後のジルコニウム金属の示
した図(写真)であり、電解前、電解後を比べてみて
も、そこには、金属の溶出を示した痕跡、兆候、変化は
見出すことができなかった。
The above shows the case where the hafnium metal is directly used for the anode electrolysis. Next, the same experiment was conducted with the zirconium metal. The results are shown in FIGS. 4 and 5. (Example 2 using zirconium metal) That is, FIG.
Is a voltammogram of zirconium metal in a 1 molar concentration of LiClO 4 / PC + DME (1: 1 mixed solution of polypropylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane) organic electrolyte. When anodic polarized, 2.
0 V vs. A current started to flow from around Ag, the current increased linearly with respect to the voltage, and after the potential reversal, the current decreased along the same locus. This is because the zirconium metal does not dissolve and anodic oxidation decomposition of the electrolytic solution occurs.
FIG. 5 is a diagram (photograph) showing zirconium metal after anodic decomposition in a 1 molar concentration of LiClO 4 / PC + DME organic electrolytic solution. No trace, sign, or change indicating the elution of was found.

【0022】(ジルコニウム金属による実施例3、及
び、チタン金属による実施例4)ジルコニウムについ
て、使用する電解質を代えてその余は、前示実施例と同
じ条件で実験した。すなわち、LiPF6、LiBF4
を各使用し、各電解質について、これをPC+DME
(1:1混合溶液)に1モル濃度となるように混合調製
し、各電解液をそれぞれ調製し、両有機電解液中でジル
コニウム金属をアノード分極した。その結果、ジルコニ
ウムは、何れの電解液に対しても、実施例2と同様に耐
食性を示し、溶解することがなかった。なお、本実験
は、同じ4族元素で耐食性があるチタンについても実施
した。その結果、チタンもジルコニウムと同様に、耐食
性を示し、溶解することがなかった。
(Example 3 of Zirconium Metal and Example 4 of Titanium Metal) Experiments were carried out on zirconium under the same conditions as in the above-mentioned Examples except that the electrolyte used was changed. That is, LiPF 6 , LiBF 4
For each electrolyte, use PC + DME for each electrolyte.
(1: 1 mixed solution) was mixed and prepared to have a molar concentration of 1 to prepare respective electrolytic solutions, and zirconium metal was subjected to anodic polarization in both organic electrolytic solutions. As a result, zirconium exhibited corrosion resistance and did not dissolve in any of the electrolytic solutions as in Example 2. In addition, this experiment was also performed on titanium, which is the same Group 4 element and has corrosion resistance. As a result, titanium, like zirconium, exhibited corrosion resistance and did not dissolve.

【0023】以上の実施例は、何れも、各純粋な金属を
試料として用い、これによってアノード分極するもので
あるが、これらの金属を用いた理由は、各金属がアノー
ド分極に対して、反応を異にし、そこにハフニウムとそ
れ以外の4族元素との間に、アノード溶解に対して溶解
の有無に基づく違いがあること、そして、この違いを示
すことによって分離方法として有効であることを示すた
めに敢えて、純粋な金属を試料としたものである。 ハ
フニウムを含む粗なジルコニウム金属について、前示実
施例と同じ条件の下でアノード分極処理を実施したとこ
ろ、電解液にはハフニウムが溶出し、電解残滓からは富
化されたジルコニウム金属を回収することができた。す
なわち、分離手段として有効であることが確認された。
In each of the above examples, each pure metal is used as a sample, and anodic polarization is performed by this. The reason for using these metals is that each metal reacts with anodic polarization. That there is a difference between hafnium and the other Group 4 elements based on whether or not they are dissolved in the anode, and that it is effective as a separation method by showing this difference. The pure metal is used as a sample for the purpose of showing. A crude zirconium metal containing hafnium was subjected to anodic polarization treatment under the same conditions as in the above-mentioned examples. Hafnium was eluted in the electrolytic solution, and enriched zirconium metal was recovered from the electrolytic residue. I was able to. That is, it was confirmed to be effective as a separating means.

【0024】以上に示した実施例から、4族元素のうち
有機電解液にアノード溶解するのはハフニウムのみであ
った。この有機電解液を使用したアノード分極に対する
化学的性質の違いを利用することで、ジルコニウムとハ
フニウムとを分離することが可能となった。すなわち、
非常に化学的性質がよく似ているため、最も分離困難な
元素といわれている、ジルコニウムとハフニウムの全く
新しい分離方法を提供することに成功したものである。
しかも、この分離方法は、上記説明からも明らかなよう
に、その分離プロセスならびにこのプロセスを実施する
装置は、非常に簡単であり、これまでの手段に比し、際
だっており、その意義は極めて注目に値する、と思量さ
れる。
From the examples shown above, only hafnium was the only element of the Group 4 elements that was dissolved in the organic electrolyte by anodic dissolution. It was possible to separate zirconium and hafnium by utilizing the difference in chemical property for anodic polarization using this organic electrolyte. That is,
It has succeeded in providing a completely new method for separating zirconium and hafnium, which are said to be the most difficult to separate due to their very similar chemical properties.
Moreover, this separation method, as is clear from the above description, has a very simple separation process and an apparatus for carrying out this process, which is remarkable as compared with the conventional means, and its significance is extremely significant. It is considered remarkable.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は、分離困難なジルコニウムとハ
フニウムを、有機電解液の下でアノード分極することに
より、ハフニウムのみを電解液に溶出、溶解し、ハフニ
ウム以外のジルコニウム金属等はそのまま固定して富化
し、両金属を分離することに成功したものである。これ
までは、化学的性質の非常によく似ている故に分離困難
であったジルコニウムとハフニウムに対して、新規な分
離方法を提供した意義は極めて大きい。すなわち、これ
までは、極めて複雑な操作と管理を要求されていた、そ
して、一連の複数の分離装置からなる分離プラントに基
づいて実施されていた溶媒抽出法による従来技術、ある
いはイオン交換樹脂等のカラム操作による分離技術に基
づいた先行技術に比し、極めて操作及び管理が簡単な、
すなわち、アノード分極処理によって分離することが可
能となったことは、それ自体、縷々述べるまでもなく、
際だっており、大きな収穫といえる。そして、新規性且
つ進歩性を備えていることは当業者において明白であ
る、と思量される。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, zirconium and hafnium, which are difficult to separate, are subjected to anodic polarization under an organic electrolytic solution to dissolve and dissolve only hafnium in the electrolytic solution and fix zirconium metal other than hafnium as it is. It succeeded in separating both metals. Until now, it has been extremely significant to provide a novel separation method for zirconium and hafnium, which have been difficult to separate because of their very similar chemical properties. That is, until now, extremely complicated operation and management were required, and the conventional technique by the solvent extraction method, which was carried out based on a separation plant consisting of a series of multiple separation devices, or ion exchange resins, etc. Compared to the prior art based on column separation technology, it is extremely easy to operate and manage.
That is, the fact that it has become possible to separate by anodic polarization treatment is, of course, needless to say,
It's a striking and big harvest. And it is considered that it is obvious to those skilled in the art that it has novelty and inventive step.

【0026】[0026]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のジルコニウムとハフニウムとの分離手
段に使用した電解槽の概念図
FIG. 1 is a conceptual diagram of an electrolytic cell used as a means for separating zirconium and hafnium according to the present invention.

【図2】1M LiClO4/PC+DME中でハフニ
ウム金属をアノード分極したときのボルタモグラム
FIG. 2 is a voltammogram of hafnium metal subjected to anodic polarization in 1M LiClO 4 / PC + DME.

【図3】1M LiClO4/PC+DME中でハフニ
ウム金属をアノード分極する前と後のハフニウム金属の
顕微鏡写真
FIG. 3 Photomicrographs of hafnium metal before and after anodic polarization of hafnium metal in 1M LiClO 4 / PC + DME.

【図4】1M LiClO4/PC+DME中でジルコ
ニウム金属をアノード分極したときのボルタモグラム
FIG. 4 is a voltammogram of anodic polarized zirconium metal in 1M LiClO 4 / PC + DME.

【図5】1M LiClO4/PC+DME中でジルコ
ニウム金属をアノード分極する前と後のハフニウム金属
の顕微鏡写真
FIG. 5 Photomicrographs of hafnium metal before and after anodic polarization of zirconium metal in 1M LiClO 4 / PC + DME.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 孝志 山形県米沢市館山1−1−155 (72)発明者 坂本 裕輔 山形県米沢市本町3−1−17本町ハイツ 110 Fターム(参考) 4K058 AA21 BA09 BB01 BB03 CA05 CA14 EA02 EB02 EB13 ED04 FA05 FA22 FC03 FC21    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takashi Endo             1-155 Tateyama, Yonezawa City, Yamagata Prefecture (72) Inventor Yusuke Sakamoto             3-1-17 Honmachi Heights, Yonezawa City, Yamagata Prefecture Honmachi Heights             110 F term (reference) 4K058 AA21 BA09 BB01 BB03 CA05                       CA14 EA02 EB02 EB13 ED04                       FA05 FA22 FC03 FC21

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ジルコニウムとハフニウムの分離方法にお
いて、両成分を含む金属を有機電解液中でアノード電解
し、これによってハフニウムを電解液にアノード溶解さ
せることを特徴とするジルコニウムとハフニウムの分離
方法。
1. A method for separating zirconium and hafnium, which comprises subjecting a metal containing both components to anodic electrolysis in an organic electrolytic solution, and thereby hafnium is anodicly dissolved in the electrolytic solution.
【請求項2】有機電解液が電解質としてリチウム塩を含
んでいる非水系有機電解液である請求項1記載のジルコ
ニウムとハフニウムの分離方法。
2. The method for separating zirconium and hafnium according to claim 1, wherein the organic electrolytic solution is a non-aqueous organic electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte.
【請求項3】リチウム塩がLiClO4、LiBF4、L
iPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiCF3
3、Li(CF3SO32N、LiC49SO3、Li
(CF3SO33C、LiBPh4 から成る群から選択
される1種または2種以上のリチウム塩であることを特
徴とする請求項3記載のジルコニウムとハフニウムの分
離方法。
3. The lithium salt is LiClO 4 , LiBF 4 , L
iPF 6, LiAsF 6, LiSbF 6 , LiCF 3 S
O 3 , Li (CF 3 SO 3 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , Li
4. The method for separating zirconium from hafnium according to claim 3, wherein the lithium salt is one or more lithium salts selected from the group consisting of (CF 3 SO 3 ) 3 C and LiBPh 4 .
【請求項4】非水系有機電解液が、エチレンカーボネー
ト(EC;ethylene carbonate)、
プロピレンカーボネート(PC;propylene
carbonate)、ブチレンカーボネート(BC;
butylene carbonate)、γ−ブチル
ラクトン(GML;γ−butyrolacton
e)、1,2−ジメトキシエタン(DME;1,2−d
imethoxyethane)、テトラヒドロフラン
(THF;tetrahydrofuran)、2−メ
チルテトラヒドロフラン(2MeTHF;2−mety
ltetrahydrofuran)、ジオキソラン
(DOL;1,3−dioxolane)、メチルフォ
メート(MF;methyl formate)、メチ
ルアセテート(MA;methyl acetat
e)、メチルプロピオネート(MP;methy pr
opionate)、ジメチルカーボネート(DMC;
dimethyl carbonate)、エチルメチ
ルカーボネート(EMC;ethyl methyl
carbonate)、ジエチルカーボネート(DE
C;diethyl carbonate)よりなる群
から選ばれた1種又は2種以上の有機溶媒を含んでいる
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載
のジルコニウムとハフニウムの分離方法。
4. The non-aqueous organic electrolytic solution is ethylene carbonate (EC),
Propylene carbonate (PC)
carbon dioxide), butylene carbonate (BC;
butylene carbonate, γ-butyrolactone (GML; γ-butyrolacton)
e), 1,2-dimethoxyethane (DME; 1,2-d
imethoxyethane), tetrahydrofuran (THF; tetrahydrofuran), 2-methyltetrahydrofuran (2MeTHF; 2-mety)
ltetrahydrofuran), dioxolane (DOL; 1,3-dioxolane), methyl formate (MF; methyl acetate), methyl acetate (MA).
e), methyl propionate (MP; methyl pr)
opionate), dimethyl carbonate (DMC;
dimethyl carbonate), ethyl methyl carbonate (EMC; ethyl methyl carbonate)
carbonate), diethyl carbonate (DE
The method for separating zirconium and hafnium according to any one of claims 1 to 3, further comprising one or more kinds of organic solvents selected from the group consisting of C (diethyl carbonate).
【請求項5】電解操作終了後、電解残滓と有機電解液と
を固液分離し、有機電解液からハフニウムを回収し、電
解残滓からジルコニウムを回収することを特徴とする請
求項1ないし4のいずれか1項記載のジルコニウムとハ
フニウムの分離方法。
5. The electrolytic residue and the organic electrolytic solution are solid-liquid separated after completion of the electrolysis operation, hafnium is recovered from the organic electrolytic solution, and zirconium is recovered from the electrolytic residue. The method for separating zirconium and hafnium according to any one of claims 1.
【請求項6】有機電解液からハフニウムを回収する手段
が、電解液の濃縮工程、濃縮液を酸化焙焼する工程、酸
化焙焼後に塩素化する工程、塩素化によって得られる塩
化ハフニウムを還元してハフニウム金属を得る工程を含
んでいることを特徴とする請求項5記載のジルコニウム
とハフニウムの分離方法。
6. A means for recovering hafnium from an organic electrolytic solution includes a step of concentrating the electrolytic solution, a step of oxidizing and roasting the concentrated solution, a step of chlorinating after oxidizing and roasting, and reducing hafnium chloride obtained by chlorination. 6. The method for separating zirconium and hafnium according to claim 5, further comprising the step of obtaining hafnium metal by means of the method.
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