JP2005515302A - 亜鉛と塩化物イオンの存在下でアニオン錯体を形成しない第2金属とを分離する方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、廃液中にZnCl2および第2金属の塩化物の形で存在する亜鉛および第2金属に関して、前記亜鉛と、塩化物イオンが存在する中でアニオン性錯体を形成しない前記第2金属とを分離する方法に関する。本発明の方法は、廃液を塩化物イオンで飽和状態にした樹脂と接触させることによりアニオン性錯体の形成を達成すること、および前記本発明の方法が、次の各ステップ、すなわち、第1の溶離液により第2金属の塩化物を抽出するステップと、続いて酸化数+IIの亜鉛を抽出するステップを含むことを特徴とする。一般に、その第2金属は、Cr、Cu、Ni、Fe等の遷移金属であり、とりわけニッケルである。
Description
本発明は、亜鉛と、塩化物イオンの存在下で安定したアニオン錯体を形成しない第2金属とを分離する方法に関する。
本発明は、総体的には亜鉛および塩化物イオンの存在下で上記の性質を示す第2金属の分離に関するものであるが、以下には、より具体的なものとして、亜鉛およびニッケルを分離する方法についての説明がなされる。ただし、後者(ニッケル)は、本発明の範囲をなんら限定するものではない。
現在、特別な注目が、廃棄物の処理、特に化学工業および冶金工業が起源である廃棄物の処理に向けられている。
金属触媒を使用する特殊な場合の工業プロセスには、有機性汚泥の処理の問題が発生する。一般に、この汚泥は焼却処分し、次いでこの焼却処分で生成した噴煙を湿式の手段により処理する。このタイプのプロセスは、廃水中のイオンの形態の金属の回収の助けとなる。その際、廃水の再処理の問題、より正確には、これらの廃液中に含有されている金属を含む生成物を利用することが可能かどうかの問題が発生する。
金属触媒を使用する特殊な場合の工業プロセスには、有機性汚泥の処理の問題が発生する。一般に、この汚泥は焼却処分し、次いでこの焼却処分で生成した噴煙を湿式の手段により処理する。このタイプのプロセスは、廃水中のイオンの形態の金属の回収の助けとなる。その際、廃水の再処理の問題、より正確には、これらの廃液中に含有されている金属を含む生成物を利用することが可能かどうかの問題が発生する。
特定のナイロン(登録商標)工業において、湿式手段による処理後の廃水中に見出される金属は、主として塩化物ZnCl2およびNiCl2の形の亜鉛およびニッケルである。
上記の廃液の古典的な組成の例を、その濃度を、g/lで示し、以下に明らかにする:
−Cl:200±50
−Zn:140±40
−Ni:37±10
−Ca:19±5
−Cl:200±50
−Zn:140±40
−Ni:37±10
−Ca:19±5
今日まで、古典的な金属の分離方法は、亜鉛とニッケルを単離することにおいて有効でないことが証明されている。
実際において、これらの金属は、非常に類似した化学特性を有しているので、沈澱式の物理化学的分離の方法または電着等の電気化学的分離の方法は満足なものではない。
実際において、これらの金属は、非常に類似した化学特性を有しているので、沈澱式の物理化学的分離の方法または電着等の電気化学的分離の方法は満足なものではない。
したがって、本発明の目的は、亜鉛および第2金属の有効な分離を可能にする方法であって、各々の段階で各金属の高品度化を企図するという直接的利点をもたらす方法を提唱することである。
本発明は、したがって、ZnCl2および第2金属の塩化物の形で廃液中に存在している亜鉛および第2金属に関して、前記亜鉛と、塩化物イオンの存在下でアニオン錯体を形成しない前記第2金属を分離する方法に関する。この方法は、樹脂上にアニオン性ZnCl3 −錯体を形成して固定することからなる。
本発明によれば、この方法は、アニオン性錯体の形成を、廃液を塩化物イオン中で飽和状態にした樹脂と接触させることにより達成され、その中で該方法が、さらに、
−第1の溶離液により第2金属の塩化物を抽出する段階と、続いて
−酸化数+IIの亜鉛を抽出する段階を含むことを特徴とする。
−第1の溶離液により第2金属の塩化物を抽出する段階と、続いて
−酸化数+IIの亜鉛を抽出する段階を含むことを特徴とする。
第2金属とは対照的に、亜鉛は、一定量または適合した濃度の塩化物イオンの存在下でアニオン性ZnCl3 −錯体を形成する特性を有しており、第2金属は、塩化物イオンの量または特定濃度のこれら同一条件下で非イオン性金属塩化物の形で留まる。
特に、該第2金属は、好ましくは、Cr、Cu、Ni、Feから選ばれる遷移金属であり得る。この第2金属と亜鉛の間の塩化物イオンに対する挙動の違いのお陰で、適合樹脂上に形成されたZnCl3 −のアニオン性錯体を吸着し、塩化物の形の第2金属、例えば、NiCl2の形のニッケルまたはFeCl2、FeCl3またはFeCl2およびFeCl3の混合物の形の鉄を溶離によって抽出することがかくして可能となる。
ニッケル、鉄、ならびに本発明で言うその他の第2金属は、直接または適当な処理後に有利にリサイクルされ、特に冶金工業における適当な段階で各々高品度にすることができる。それらは、例えば鉱物から金属に変換するプロセスで再使用することができる。
塩化物の形の第2金属を抽出した後、酸化数が+IIの亜鉛の抽出を進めることが残り、それにはいくつかの方法が提案される。
第1の方法は、塩化物イオン濃度を希釈することを可能にする第2の溶離液により酸化数+IIの亜鉛を抽出することからなり、その効果は、反応:
ZnCl3 − → ZnCl2 +Cl−
樹脂 樹脂
によってZnCl3 −錯体を解離するものである。樹脂に対してこれ以上の親和性を持たないZnCl2は、かくして抽出することができる。
ZnCl3 − → ZnCl2 +Cl−
樹脂 樹脂
によってZnCl3 −錯体を解離するものである。樹脂に対してこれ以上の親和性を持たないZnCl2は、かくして抽出することができる。
第2の方法は、ZnCl3 −錯体を、試薬を用いて、ZnCl3 −錯体より安定で樹脂によって吸着されない亜鉛錯体に変換することによって、酸化数が+IIの亜鉛の脱着段階を実現することからなる。
第3の方法は、酸化数が+IIの亜鉛の電解脱離段階を実現することからなる。
廃液の組成が上記で示したもののように特別の場合は、廃液中に存在するカルシウム(溶液のCa2 +)を抽出する前処理の段階に進むことが必要である。
実際において、亜鉛および第2金属のリサイクル、特に、鉱物から金属に変換する冶金段階への副産物としての再導入は、カルシウム含量が非常に低い場合にのみ可能である。
実際において、亜鉛および第2金属のリサイクル、特に、鉱物から金属に変換する冶金段階への副産物としての再導入は、カルシウム含量が非常に低い場合にのみ可能である。
本発明のその他の特徴および利点は、非限定の例によって与えられ、本発明による方法を実施する範囲内で使用する装置の概略を示す添付の図面を参照しての以下の説明から、浮かび上がるであろう。
以下に示すパラメータおよび結果は、試験的規模における典型的装置の最適化されていない操作に関するものであるが、本発明の重要性を立証するためにはそれで十分であることを明記しておく。
添付図に関連して、最初の廃液1の10リットルを槽2に加えた。
廃液1の組成は、前に示したとおりの、すなわち(g/lで):
−Cl:200±50
−Zn:140±40
−Ni:37±10
−Ca:19±5
である。
廃液1の組成は、前に示したとおりの、すなわち(g/lで):
−Cl:200±50
−Zn:140±40
−Ni:37±10
−Ca:19±5
である。
廃液1に含まれている亜鉛およびニッケルの形の第2金属の分離に対して以下で特定する元素は、廃液に必要な変更を加えて置き換えることが可能であり、それは、亜鉛および例えばFe、Cr、Cu等の第2金属を含み、それゆえ、ニッケルまたは塩化ニッケルに関して述べられる情報は、第2金属または第2金属の塩化物に適用されるものとして読むことができる。
廃液1中のカルシウムの存在は、前に示したように、特にアニオン性ZnCl3 −錯体を形成する前にそこからカルシウムを取り除く前処理を強要する。
この処理は、槽3中で行い、その中に一方で槽2からの廃液1を、他方でカルシウムの抽出を可能にすることを目的とする試薬4を添加する。この試薬4は、好ましくは硫酸であってよく、化学量論的量を添加する。
この処理は、槽3中で行い、その中に一方で槽2からの廃液1を、他方でカルシウムの抽出を可能にすることを目的とする試薬4を添加する。この試薬4は、好ましくは硫酸であってよく、化学量論的量を添加する。
固液分離機5に、硫酸4を添加した廃液1により構成される混合物6を加えた後、硫酸カルシウム水和物CaSO4・xH2Oまたはセッコウ7の沈澱を得て、容器8に集める。
この準備段階で使用する化学反応は、次のものである:
CaCl2 + H2SO4・xH2O → CaSO4・xH2O + 2HCl
この準備段階で使用する化学反応は、次のものである:
CaCl2 + H2SO4・xH2O → CaSO4・xH2O + 2HCl
98%の硫酸0.5kgを添加した廃液1の10リットルに対して、20から30%の間げき水を含む、式CaSO4・2H2Oのセッコウ7の1.6kgの沈澱を与えた。
かくして得られたセッコウ7を105℃で定量になるまで乾燥した後の組成は、固体の%で以下のとおりである:
−Ca:27.5
−Zn:0.18
−S: 20.8
−Cl:0.18
−Si:0.3
−Ni:0.06
−Ca:27.5
−Zn:0.18
−S: 20.8
−Cl:0.18
−Si:0.3
−Ni:0.06
この組成は、純粋のセッコウに対して計算した理論値に非常に近い。実際、計算した理論上の百分率は次の値(x=0.5に対して)を示す:
−Ca 27.5
−S 22.0
−Ca 27.5
−S 22.0
そのかなりの純度を考慮すると、そのセッコウ7は、墓地および/または石膏細工の段階に容易にリサイクルすることができる。
固液分離機5を通過した後、カルシウムを取り出した最初の廃液により構成される廃液9を、内側に樹脂12を充填してある容積60リットルを有する分離カラム11に後から導入するための槽10に加える。
一例として、その樹脂は、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体骨格およびイオンの形態の官能基−N(CH3)3 ±から形成することができる。
この場合使用する樹脂12は、「ヘワチット(Hewatitt)」タイプの樹脂である。
この場合使用する樹脂12は、「ヘワチット(Hewatitt)」タイプの樹脂である。
廃液9をカラム11に導入する前に、塩化物イオン中の濃縮した媒体を製造するために、塩酸HCl溶液または塩化ナトリウムNaClを加えることにより樹脂12を飽和状態にした。上記の塩化物イオン中の濃縮した媒体は、アニオン性ZnCl3 −錯体の形成に対して実質的に有利である。
樹脂12のこの飽和化の段階は、HCl、NaCl、KCl...の形の塩化物溶液を添加することにより実施し、その場合の塩化物イオンの相対濃度は、約0.7mol/l以上であり、好ましくは、約1と1.3mol/lの間である。
上記で定義した廃液1について示した処理の枠組み内で、樹脂12の飽和化は、塩化物イオンの当量濃度が1mol/lのHClの溶液の35リットルを0.45l/分程度の速度で導入することにより行った。
樹脂12上でのZnCl3 −の形のZnの形成および固定がこの段階で明らかに見られる。
樹脂12上でのZnCl3 −の形のZnの形成および固定がこの段階で明らかに見られる。
上述の条件下で樹脂12を飽和状態にした後、廃液9を、一定速度で、そして2l/分の速度でカラム11の上部に加え、一方この操作中、廃液9を導入するためにこのカラム11の下部は封鎖する。
酸化数+IIのZnは、アニオン性ZnCl3 −錯体の形で樹脂12上に固定される。
酸化数+IIのZnは、アニオン性ZnCl3 −錯体の形で樹脂12上に固定される。
可能性のある別法は、アニオン性ZnCl3 −錯体の形成に有利な塩化物イオンの適合量を、廃液9を含有する槽10に直接加えることからなる。
アニオン性ZnCl3 −錯体を含むこの廃液9は、続いてカラム11に導入し、酸化数+IIのZnはそのとき樹脂12に固定される。
アニオン性ZnCl3 −錯体を含むこの廃液9は、続いてカラム11に導入し、酸化数+IIのZnはそのとき樹脂12に固定される。
いずれの場合も次の段階は、廃液9中に存在していて、樹脂12に吸着されなかった塩化ニッケルNiCl2を第1の溶離液13により抽出することからなる。この第1の溶離液13は、塩酸HClまたは塩化ナトリウムNaClの溶液であり得る。
この第1の溶離液13は、約0.7mol/l以上の塩化物イオン濃度を有することが有利であり、好ましくは、約1と1.3mol/lの間である。上記の塩化物イオン濃度により、亜鉛がその錯体の形態ZnCl3 −を保ち、かくして、樹脂12に吸着されることが可能であり、その結果、廃液9中に存在するNiCl2の選択的かつ最適化された溶離が可能となる。
この第1の溶離液13による溶離生成物は、この溶離段階では開放されているカラム11の下部から回収した廃液14であり、これを槽15に集める。この第1の溶離液13による溶離は、カラム11の出口のところの廃液14中のニッケルの濃度が無視できるほどになった時、中断するようにすることが好ましい。
この最適化した溶離と、廃液1次いで9中に存在するニッケルの分離の段階は、1mol/lの塩化物イオンの当量濃度であるHClまたはNaClの溶液50リットルを、2l/分の速度でカラム11に導入した後達成した。この廃液14は、したがって、純粋の塩化ニッケルNiCl2の溶液により構成されており、その中に亜鉛は、以下で実証するように痕跡状態で存在するのみである。
廃液14は、そのあと、ニッケルそれ自体を利用することを狙った処理を含む様々な処理に基づいて使用することができる。
非限定の例として、NiCl2の抽出物は第1の溶離液13により沈澱試薬16と反応させられ、かくして、溶液中に存在するNi2 +を沈澱させることができる。
非限定の例として、NiCl2の抽出物は第1の溶離液13により沈澱試薬16と反応させられ、かくして、溶液中に存在するNi2 +を沈澱させることができる。
廃液14は、沈澱槽17に導入し、それに沈澱試薬16を加える。その沈澱試薬16は、水酸化ニッケルNi(OH)2を形成するアルカリ試薬であることが望ましい。そのアルカリ試薬は、ソーダ、石灰、およびカリウムから有利に選択することができる。沈澱試薬16は、水酸化ニッケルがその溶解度が最小のところの9.5と10.5の間のpHが得られるその時まで加えるのが有利である。
一般に、沈澱試薬16は、第2金属カチオン沈殿物の最小溶解度に相当するpHをもたらす量を添加する。この場合、廃液14は、4リットルのソーダ(10M)が存在する沈澱槽17中に入れた。
水酸化ニッケルNi(OH)2は、次の化学反応によって形成される:
NiCl2 + 2NaOH → Ni(OH)2 +2NaCl
この沈澱の段階、および続くその後の濾過の段階を最適化するために、伝統的な凝固剤および/または凝集剤を沈澱槽17に有利に添加することができる。
NiCl2 + 2NaOH → Ni(OH)2 +2NaCl
この沈澱の段階、および続くその後の濾過の段階を最適化するために、伝統的な凝固剤および/または凝集剤を沈澱槽17に有利に添加することができる。
沈澱槽17中で得られた固液混合物18は、次いでフィルタープレス19に導入し、それにより分離する。次いで固相をフィルタープレス19中で60リットルの水で洗浄し、水酸化ニッケル20のケーキを切り離す。かくして1.5kgの水酸化ニッケルNi(OH)2(水60%)が得られた。
この水酸化物20は、105℃で定量になるまで乾燥した後、固体%で以下の組成を有する:
−Ni:58.6
−S: 0.2
−Cl:1.9
−Ca:0.1
−Na:1.1
−Zn:<0.1
−Si:0.8
−Ni:58.6
−S: 0.2
−Cl:1.9
−Ca:0.1
−Na:1.1
−Zn:<0.1
−Si:0.8
これらの結果は、ニッケルの廃液9からの特に選択的でかつ高性能の分離を確認するものであり、亜鉛の量は、事実上検出できない。
その後の処理のために第1の溶離液13を用いてニッケルを溶離した後、樹脂12に吸着した亜鉛を抽出する段階が始まる。好ましくは、その酸化数+IIの亜鉛を抽出する段階は、ニッケルの選択的分離だけでなく、亜鉛のそれを最適化するために、NiCl2を完全に抽出した後に実施する。
実際には、カラム11の出口で行う定量的測度が、廃液9中に存在するニッケルの全体が何時抽出され廃液14に戻ったかを決めるのに役立つ。この亜鉛の抽出段階は、いくつかの方法により実施することができる。
第1の方法は、アニオン性ZnCl3 −錯体を解離して遊離のZnCl2を形成することからなる。この解離は、カラム11の内側に入っている媒体中の塩化物イオンの濃度の希釈、およびそれによる減少を可能にする第2の溶離液21を用いて実施する。
添付の図面に亜鉛を抽出するこの第1の方法に相当する段階が示されている。
添付の図面に亜鉛を抽出するこの第1の方法に相当する段階が示されている。
上記の状態で、および、例えば1mol/lより下の値に達する塩化物イオンの濃度に対して、アニオン性ZnCl3 −錯体は、解離して、溶液となるZnCl2の形の亜鉛の脱離を引き起こす。この第2の溶離液21は、塩化ナトリウムNaCl(溶液)または水であってよい。
この第2の溶離液21を用いて得られる溶離生成物は、この溶離段階の間開放されるカラム11の下部から収集される廃液22であり、槽23に集められる。
回収される亜鉛の収率を最適化するために、この第2の溶離液21を用いる溶離は、カラム11の出口における廃液22中の亜鉛の濃度がもはや検出できなくなったときに中断する。
回収される亜鉛の収率を最適化するために、この第2の溶離液21を用いる溶離は、カラム11の出口における廃液22中の亜鉛の濃度がもはや検出できなくなったときに中断する。
この溶離の最適状態、したがって、廃液1および次の廃液9に存在する亜鉛分離の最適状態は、210リットルの水を2l/分の割合でカラム11に導入した後に成し遂げられた。この容積は、溶離が、塩化物を10g/lの含量で含有する再循環水(本方法に由来する)で始まるとき200リットルより多くなる。
完全に純粋な塩化亜鉛ZnCl2の溶液で構成されている廃液22は、次に亜鉛を利用することを狙った処理を含む様々な処理に基づいて使用することができる。
第2の溶離液21によって抽出されたZnCl2は、特に、沈澱試薬24と反応させ、それにより溶液中に存在するZn2 +を沈澱させる。
廃液22は、沈澱槽25に導入し、それに沈澱試薬24を添加する。沈澱試薬24は、水酸化亜鉛Zn(OH)2の形成を促進するアルカリ試薬であることが望ましい。そのアルカリ試薬は、ソーダ、石灰、およびカリウムから有利に選択することができる。硫黄もまた、硫化亜鉛ZnSの形成が可能であり、沈澱試薬24として使用することができる。
廃液22は、沈澱槽25に導入し、それに沈澱試薬24を添加する。沈澱試薬24は、水酸化亜鉛Zn(OH)2の形成を促進するアルカリ試薬であることが望ましい。そのアルカリ試薬は、ソーダ、石灰、およびカリウムから有利に選択することができる。硫黄もまた、硫化亜鉛ZnSの形成が可能であり、沈澱試薬24として使用することができる。
沈澱試薬24は、前記Zn2 +の沈澱物の最小溶解度に対応するpHに達する量で加えるのが有利である。この場合は、廃液22は、沈殿槽25内の2リットルのソーダ(10M)が存在する中に入れた。
水酸化亜鉛Zn(OH)2は、次の化学反応によって形成される:
ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2 +2NaCl
ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2 +2NaCl
廃液22が、仮に沈殿槽25内の硫化ナトリウムが存在する中に入れられる場合は、硫化亜鉛ZnSは、次の化学反応によって形成される:
ZnCl2 + Na2S → ZnS +2NaCl
ZnCl2 + Na2S → ZnS +2NaCl
一つまたは別のこれら沈澱段階と、それに続くその後の濾過段階を最適化するために、凝固剤および/または凝集剤を沈澱槽25に添加することが可能である。
沈殿槽25内で得られた固液混合物26は、次に前の段階の間に水酸化ニッケル20を集めるのに先立って、空になっているフィルタープレス19に導入し、次いでそれにより分離する。
固相を次いでフィルタープレス19中で60リットルの水で洗浄し、水酸化亜鉛27のケーキを切り離す。5kgの水酸化亜鉛Zn(OH)2(水60%)を得た。
この水酸化物27は、105℃で定量になるまで乾燥した後、固体%で以下の組成を有する:
−Zn:62.5
−Si:0.6
−Cl:1.7
−Ni:0.2
−Na:0.9
−S: 0.04
−Ca:0.7
この水酸化物27は、105℃で定量になるまで乾燥した後、固体%で以下の組成を有する:
−Zn:62.5
−Si:0.6
−Cl:1.7
−Ni:0.2
−Na:0.9
−S: 0.04
−Ca:0.7
この水酸化亜鉛27は、相当に純粋なものであり、冶金工業の亜鉛の変換段階を経て高品度化することができることが確認される。
亜鉛を抽出する第2の方法は、NiCl2の抽出段階の後、酸化数+IIの亜鉛の脱離段階を実施することからなる。この段階の狙いは、樹脂に吸着されているアニオン性ZnCl3 −錯体をそのZnCl3 −錯体より安定であり、樹脂12に吸着されない亜鉛錯体に変換することである。脱離段階をアンモニア溶液で実施するとき亜鉛の定量的脱離が特に得られる。この場合に形成される錯体は、Zn(NH3)4 2+である。
第3の可能性ある方法は、NiCl2の抽出段階の後、酸化数+IIの亜鉛の電解脱離段階を実施することからなる。
これを成し遂げるために、アニオン性ZnCl3 −錯体をその上に形成する樹脂12をカラム11から抽出して、それ自体2つの電極の間に配置されている透過性膜のその膜上に配置する。これら2つの電極の間に電位差をかけることによって、酸化数+IIの亜鉛の脱離、エレクトロマイグレーションおよびそれによる抽出が可能となる。
これを成し遂げるために、アニオン性ZnCl3 −錯体をその上に形成する樹脂12をカラム11から抽出して、それ自体2つの電極の間に配置されている透過性膜のその膜上に配置する。これら2つの電極の間に電位差をかけることによって、酸化数+IIの亜鉛の脱離、エレクトロマイグレーションおよびそれによる抽出が可能となる。
もちろん、本発明は、上記で記載した方法および関連装置を使用する例に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく変動させて実施することができる。
これまでに示したパラメータ(容積、溶離速度、その他)および結果は、60リットルの容積を有するカラム11の試験的規模における典型的な装置に関するものであることを想起すべきである。上記のデータは、明らかに工業的装置に適合させる必要があろう。
さらに、添付した図面に示す装置は、半連続方式または「バッチ」毎の本発明による方法を実行するのに適合する。この方法を連続方式で利用することは、大いに実現可能である。
それを行うには、添付図面に示されている装置を、各々がアニオン性ZnCl3 −錯体を固定するための樹脂12を含有する並列に配置した少なくとも2つのカラム11を使用することによって完成する。上記のカラム11は、そのとき、本発明による亜鉛とニッケルまたは鉄の分離工程の段階のために逐次的に使用することができる。
それから、種々の溶液、とりわけ、本方法の範囲の中で使用する抽出液または洗浄液は、特に運転費を制限しようとするとき、有利にリサイクル利用することができることに注目することが重要である。
1 廃液
2 槽
3 槽
4 硫酸
5 固液分離機
6 混合物
7 セッコウ
8 容器
9 廃液
10 槽
11 カラム
12 樹脂
13 溶離液
14 廃液
15 槽
16 沈澱試薬
17 沈澱槽
18 固液混合物
19 フィルタープレス
20 水酸化ニッケル
21 溶離液
22 廃液
23 槽
24 沈澱試薬
25 沈澱槽
26 固液混合物
27 水酸化亜鉛
2 槽
3 槽
4 硫酸
5 固液分離機
6 混合物
7 セッコウ
8 容器
9 廃液
10 槽
11 カラム
12 樹脂
13 溶離液
14 廃液
15 槽
16 沈澱試薬
17 沈澱槽
18 固液混合物
19 フィルタープレス
20 水酸化ニッケル
21 溶離液
22 廃液
23 槽
24 沈澱試薬
25 沈澱槽
26 固液混合物
27 水酸化亜鉛
Claims (21)
- 亜鉛と、塩化物イオンの存在下でアニオン錯体を形成しない第2の金属とを分離する方法であって、前記亜鉛および前記第2金属は、ZnCl2および第2金属の塩化物の形態で廃液(1、9)中に存在し、樹脂(12)上にアニオン性ZnCl3 −錯体を形成して固定することからなり、
前記アニオン性ZnCl3 −錯体の形成を、前記廃液(1、9)を塩化物イオン中で飽和状態にした樹脂(12)と接触させることにより達成し、さらに、
−第1の溶離液(13)により前記第2金属の塩化物を抽出する段階と、続いて
−酸化数+IIの亜鉛を抽出する段階と
を含む方法。 - 前記第2金属が、好ましくは、Cr、Cu、Ni、Feから選ばれる遷移金属である請求項1に記載の方法。
- 前記樹脂(12)の飽和を、塩化物イオンの濃度が約0.7mol/l以上であり、好ましくは、約1と1.3mol/lの間である溶液により実施する請求項1に記載の方法。
- 前記樹脂(12)の飽和を可能にする前記溶液が、HClまたはNaClの溶液である請求項3に記載の方法。
- 前記第1の溶離液(13)が、塩化物イオンの濃度が約0.7mol/l以上であり、好ましくは、約1と1.3mol/lの間である溶液である請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の溶離液(13)が、HClまたはNaClの溶液である請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の溶離液(13)により抽出する前記金属塩化物を、好ましくはアルカリ試薬である沈澱試薬(16)により沈澱させる請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アルカリ試薬を、ソーダ、石灰、カリウムから選択する請求項7に記載の方法。
- 前記沈澱試薬(16)を、前記第2金属カチオン沈澱物の最小溶解度に対応するpHに達する量で加える請求項7または8に記載の方法。
- 酸化数+IIの亜鉛を抽出する前記段階を、前記金属塩化物の完全な抽出後に実施する請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記金属塩化物の前記抽出段階の後、ZnCl3 −錯体を解離してZnCl2を形成し、かくして得られたZnCl2を塩化物イオン濃度の希釈を可能にする第2の溶離液(21)により抽出する段階を含む請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の溶離液(21)が、前記塩化物イオン濃度が約1mol/l未満の溶液である請求項11に記載の方法。
- 前記第2の溶離液(21)を、NaClと水から選択する請求項11または12に記載の方法。
- 前記第2の溶離液(21)により抽出した前記ZnCl2を、好ましくはアルカリ試薬または硫化物である沈澱試薬(24)を用いて沈澱させる請求項11から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アルカリ試薬を、ソーダ、石灰、カリウムの中から選択する請求項14に記載の方法。
- 前記沈澱試薬(24)を、前記Zn2 +の沈澱物の最小溶解度に対応するpHに達する量で加える請求項14または15に記載の方法。
- 前記金属塩化物の前記抽出段階の後、前記ZnCl3 −錯体よりさらに安定な亜鉛錯体に前記ZnCl3 −錯体を変換することによる、前記酸化数+IIの亜鉛の脱離段階を含む請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記脱離段階をアンモニアの溶液によって引き起こす請求項17に記載の方法。
- 前記金属塩化物の前記抽出段階の後、前記酸化数+IIの亜鉛の電解脱離段階を含む請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記廃液(1)中に存在するカルシウムを抽出する前段階をさらに含む請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記抽出を、化学量論的量の硫酸を添加することによって引き起こす請求項20に記載の方法。
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