JP2011236205A - 新規化合物、金属抽出剤、及びその応用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記式で表される化合物である。
前記式において、Rは、炭素数1〜10の炭化水素基であり、Zは、スルフィド基、スルフィニル基、及びスルホニル基のいずれかであり、nは、4〜8の整数である。
【選択図】図1
Description
しかしながら、パラジウム、白金、及びジルコニウムの少なくともいずれかの抽出の選択性やその抽出率は十分満足できるものではなく、より高い選択性と抽出率で抽出できる抽出剤が望まれており、前記金属の中でも特に用途の広い、白金に選択性を有する抽出剤の提供への要望が高かった。
<1> 下記一般式(1)で表されることを特徴とする化合物である。
<2> Rが、プロピル基である前記<1>に記載の化合物である。
<3> Zが、スルフィド基である前記<1>から<2>のいずれかに記載の化合物である。
<4> nが、4である前記<1>から<3>のいずれかに記載の化合物である。
<5> 前記<1>から<4>のいずれかに記載の化合物を含有することを特徴とする金属抽出剤である。
<6> パラジウム及び白金の少なくともいずれかを含む水溶液の25℃におけるpHを7未満に調整するpH調整工程と、
前記pH調整工程でpHを調整した前記パラジウム及び前記白金の少なくともいずれかを含む水溶液と、前記<5>に記載の金属抽出剤を少なくとも含有する有機相とを接触させ、前記有機相に前記パラジウム及び前記白金の少なくともいずれかを抽出する抽出工程と、
を含むことを特徴とするパラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法である。
<7> ジルコニウムを含む水溶液の25℃におけるpHを7未満に調整するpH調整工程と、
前記pH調整工程でpHを調整したジルコニウムを含む水溶液と、前記<5>に記載の金属抽出剤を少なくとも含有する有機相とを接触させ、前記有機相に前記ジルコニウムを抽出する抽出工程と、
を含むことを特徴とするジルコニウムの抽出方法である。
<8> パラジウム及び白金の少なくともいずれかと、ジルコニウムとを少なくとも含有する水溶液の25℃におけるpHを3未満に調整する第1のpH調整工程と、
前記第1のpH調整工程でpHを調整した水溶液と、前記<5>に記載の金属抽出剤を少なくとも含有する有機相とを接触させ、前記有機相に前記パラジウム及び前記白金の少なくともいずれかを抽出する第1の抽出工程と、
前記第1の抽出工程で得られた有機相から前記パラジウム及び前記白金の少なくともいずれかを回収する第1の回収工程と、
前記第1の回収工程の後の前記ジルコニウムを含む水溶液のpHを3以上7未満に調整する第2のpH調整工程と、
前記第2のpH調整工程でpHを調整した前記ジルコニウムを含む水溶液と、前記<5>に記載の金属抽出剤を少なくとも含有する有機相とを接触させ、前記有機相に前記ジルコニウムを抽出する第2の抽出工程と、
前記第2の抽出工程で得られた有機相から前記ジルコニウムを回収する第2の回収工程と、
を含むことを特徴とする金属の回収方法である。
<9> パラジウム及び白金を含む水溶液の25℃におけるpHを7未満に調整するpH調整工程と、
前記pH調整工程でpHを調整した前記パラジウム及び前記白金を含む水溶液と、前記パラジウムに選択性を有する抽出剤を少なくとも含有する第1の有機相とを接触させ、前記第1の有機相に前記パラジウムを抽出するパラジウム抽出工程と、
前記パラジウム抽出工程の後の前記白金を含む水溶液と、前記<5>に記載の金属抽出剤を少なくとも含有する第2の有機相とを接触させ、前記第2の有機相に前記白金を抽出する白金抽出工程と、
を含むことを特徴とするパラジウム及び白金の分離抽出方法である。
本発明の新規化合物は、下記一般式(1)で表される環状フェノール硫化物誘導体である。
前記一般式(1)において、Zは、スルフィド基、スルフィニル基、及びスルホニル基のいずれかであるが、スルフィド基が、合成が容易である観点でより好ましい。
前記一般式(1)において、nは、4〜8の整数であるが、4、6、及び8が好ましく、4が、合成が容易である観点でより好ましい。
前記アルキル基としては、炭素数1〜10であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基などが挙げられる。これらの中でも、炭素数1〜5のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基など)が好ましく、炭素数1〜3のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基など)が、合成が容易である観点でより好ましい。
前記新規化合物は、金属の中でも、特に、パラジウム、白金、及びジルコニウムの抽出に好適に使用でき、後述する本発明の金属抽出剤、パラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法、ジルコニウムの抽出方法、金属の回収方法、パラジウム及び白金の分離抽出方法などに好適に利用可能である。
本発明の金属抽出剤は、本発明の前記一般式(1)で表される化合物を少なくとも含有し、必要に応じて、更にその他の成分を含有する。
前記金属抽出剤は、金属の中でも、パラジウム、白金、及びジルコニウムを選択的に抽出できる点で有利である。
前記金属抽出剤における、前記一般式(1)で表される化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。また、前記金属抽出剤は、前記一般式(1)で表される化合物そのものであってもよい。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化防止剤などが挙げられる。
前記金属抽出剤の使用方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記金属抽出剤を溶媒に溶解させ、パラジウム、白金、及びジルコニウムの少なくともいずれかを含む水溶液と接触させる方法が好ましい。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クロロホルム、トルエン、ジクロロメタンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記有機溶媒は、クロロホルムが好ましい。
また、前記金属抽出剤は、1種単独で使用してもよく、その他の金属抽出剤と併用してもよい。前記その他の金属抽出剤と併用する場合は、金属の選択性に合わせたものを使用することが好ましい。
前記金属抽出剤は、金属の中でも、特に、パラジウム、白金、及びジルコニウムの抽出に好適に使用でき、後述する本発明のパラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法、ジルコニウムの抽出方法、金属の回収方法、パラジウム及び白金の分離抽出方法などに好適に利用可能である。
本発明のパラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法は、pH調整工程と、抽出工程と、を少なくとも含み、必要に応じて、更にその他の工程を含む。
前記pH調整工程は、パラジウム及び白金の少なくともいずれかを含む水溶液の25℃におけるpHを調整する工程である。
ここで、高い選択性とは、パラジウム及び白金の少なくともいずれかが60%以上の抽出率で抽出できることをいう。
前記酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸;酢酸等の有機酸などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等の金属の水酸化物塩;ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ピリジン等のアミン類;アンモニア水、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム等のアンモニア類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記抽出工程は、前記pHを調整したパラジウム及び白金の少なくともいずれかを含む水溶液と、本発明の前記金属抽出剤を含有する有機相とを接触させ、パラジウム及び白金の少なくともいずれかを有機相に抽出する工程である。
前記有機相は、前記金属抽出剤を少なくとも含有し、好ましくは溶媒を含有し、必要に応じて、更にその他の成分を含有する。
前記有機相中の前記金属抽出剤の濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1×10−6mol/L〜1mol/Lが好ましく、1×10−5mol/L〜1×10−2mol/Lがより好ましく、1×10−3mol/L〜1×10−2mol/Lが特に好ましい。前記金属抽出剤の濃度が、1×10−6mol/L未満であると、パラジウム及び白金の少なくともいずれかを抽出することが困難となることがあり、1mol/Lを超えると、エマルジョンが生じ、水相と有機相の分離が困難な状況が生じることがある。
前記溶媒としては、前記金属抽出剤を溶解させることができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、パラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出を容易に行う観点から、前記パラジウム及び白金の少なくともいずれかを含む水溶液(水相)と相溶しない非水溶性溶媒が好ましい。
前記有機相における、その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記その他の成分の含有量としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記水溶液と、前記有機相とを接触させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記パラジウム及び白金の少なくともいずれかと、有機相を含む溶液とを混合して、振盪させる方法、攪拌する方法などが挙げられる。これにより、前記水溶液から、前記パラジウム及び白金の少なくともいずれかを抽出することができる。
前記パラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法における前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記パラジウム及び白金の少なくともいずれかが抽出されたか否かを分析して確認する工程などが挙げられる。
前記分析する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ICP発光分析装置、高速液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、イオンクロマトグラフィー、質量分析等の各種分析装置を用いて分析する方法などが挙げられる。
前記パラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法は、パラジウム及び白金の少なくともいずれかを選択的に高効率で抽出することができるため、例えば、資源の安定的な供給、環境保護の観点から、パラジウム及び白金の少なくともいずれかをリサイクルする方法などに好適に用いられる。
本発明のジルコニウムの抽出方法は、pH調整工程と、抽出工程と、を少なくとも含み、必要に応じて、更にその他の工程を含む。
前記pH調整工程は、ジルコニウムを含む水溶液の25℃におけるpHを調整する工程である。
ここで、高い選択性とは、ジルコニウムが60%以上の抽出率で抽出できることをいう。
前記抽出工程は、前記pHを調整したジルコニウムを含む水溶液と、本発明の前記金属抽出剤を含有する有機相とを接触させ、ジルコニウムを有機相に抽出する工程である。
前記有機相は、前記金属抽出剤を少なくとも含有し、好ましくは溶媒を含有し、必要に応じて、更にその他の成分を含有する。
前記金属抽出剤の濃度、前記溶媒の種類、前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述したパラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法における有機相と同様のものなどが挙げられる。
前記水溶液と、前記有機相とを接触させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述したパラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法における抽出工程と同同様の方法などが挙げられる。
前記ジルコニウムの抽出方法における前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジルコニウムが抽出されたか否かを分析して確認する工程などが挙げられる。
前記分析する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ICP発光分析装置、高速液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、イオンクロマトグラフィー、質量分析等の各種分析装置を用いて分析する方法などが挙げられる。
前記ジルコニウムの抽出方法は、ジルコニウムを選択的に高効率で抽出することができるため、例えば、資源の安定的な供給、環境保護の観点から、ジルコニウムをリサイクルする方法などに好適に用いられる。
本発明の金属の回収方法は、パラジウム及び白金の少なくともいずれかと、ジルコニウムとを回収する方法であり、第1のpH調整工程と、第1の抽出工程と、第1の回収工程と、第2のpH調整工程と、第2の抽出工程と、第2の回収工程と、を少なくとも含み、必要に応じて、更にその他の工程を含む。
前記第1の抽出工程は、上述した本発明のパラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法と同様の方法を用いることができ、前記第2の抽出工程は、上述した本発明のジルコニウムの抽出方法と同様の方法を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
前記第1のpH調整工程は、パラジウム及び白金の少なくともいずれかと、ジルコニウムとを少なくとも含有する水溶液から、パラジウム及び白金の少なくともいずれかを選択的に抽出するためにpHを調整する工程である。
前記25℃におけるpHとしては、3未満であり、1〜2が、パラジウム及び白金の少なくともいずれかに対して高い選択性を示す点で特に好ましい。前記pHが、3以上であると、パラジウム及び白金の少なくともいずれかを選択的に抽出できないことがある。
前記第1の回収工程は、前記第1の抽出工程における有機相から、前記パラジウム及び白金の少なくともいずれかを回収する工程である。
前記逆抽出の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記回収用の水相のpHや温度などを調整する方法などが挙げられる。
前記回収用の水相としては、硝酸、塩酸、硫酸等の酸を含む溶液であることが好ましく、硝酸を含む溶液であることが逆抽出率が高いため、より好ましい。また、前記回収用の水相のpHは、pH1〜3の溶液が好ましい。
前記第2のpH調整工程は、前記パラジウム及び白金の少なくともいずれかを回収した水溶液からジルコニウムを選択的に抽出するためにpHを調整する工程である。
前記25℃におけるpHとしては、3以上7未満であるが、3以上5未満が好ましく、3.5〜4.5が、ジルコニウムに対して高い選択性を示す点で特に好ましい。前記pHが、3未満であると、ジルコニウムの抽出率が50%未満となることがあり選択的に抽出する効率が悪くなることがあり、7以上であると、水相中の金属が沈殿を生じることがあり抽出条件として不適合となることがある。
前記第2の回収工程は、前記第2の抽出工程における有機相から、前記ジルコニウムを回収する工程である。
前記逆抽出の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記回収用の水相のpHや温度などを調整する方法などが挙げられる。
前記回収用の水相としては、硝酸、塩酸、硫酸等の酸を含む溶液であることが好ましく、pH1〜3の溶液であることがより好ましい。
前記金属の回収方法における前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記パラジウム及び白金の少なくともいずれか、又はジルコニウムが、抽出又は回収されたか否かを分析して確認する工程などが挙げられる。
前記分析する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ICP発光分析装置、高速液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、イオンクロマトグラフィー、質量分析等の各種分析装置を用いて分析する方法などが挙げられる。
前記金属の抽出方法は、パラジウム及び白金の少なくともいずれかと、ジルコニウムとを選択的に高効率で抽出することができるため、例えば、資源の安定的な供給、環境保護の観点から、パラジウム、白金、及びジルコニウムをリサイクルする方法などに好適に用いられる。
本発明のパラジウム及び白金の分離方法は、pH調整工程と、パラジウム抽出工程と、白金抽出工程と、を少なくとも含み、必要に応じて、更にその他の工程を含む。
前記pH調整工程は、パラジウム及び白金を含む水溶液の25℃におけるpHを調整する工程である。
前記パラジウム抽出工程は、前記pHを調整した前記パラジウム及び前記白金を含む水溶液と、前記パラジウムに選択性を有する抽出剤とを少なくとも含有する第1の有機相を接触させ、前記第1の有機相に前記パラジウムを選択的に抽出する工程である。
前記第1の有機相は、前記パラジウムに選択性を有する抽出剤を少なくとも含有し、好ましくは溶媒を含有し、必要に応じて、更にその他の成分を含有する。
前記パラジウムに選択性を有する抽出剤としては、パラジウムを抽出することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、特開2007−239066号公報、特開2007−239088号公報などに記載の金属抽出剤が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記第1の有機相における溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記パラジウム及び白金の抽出方法に記載の溶媒などが挙げられる。
前記第1の有機相における、その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記その他の成分の含有量としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記パラジウム及び前記白金を含む水溶液と、前記第1の有機相とを接触させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記パラジウム及び白金を含む水溶液と、前記第1の有機相を含む溶液とを混合して、振盪させる方法、攪拌する方法などが挙げられる。これにより、前記パラジウム及び前記白金を含む水溶液から、パラジウムを選択的に抽出することができる。
前記振動させる速度及び時間、並びに、攪拌させる速度及び時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記パラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法と同様の条件などが挙げられる。
前記白金抽出工程は、前記パラジウム抽出工程後の前記白金を含む水溶液と、本発明の前記金属抽出剤を少なくとも含有する第2の有機相とを接触させ、前記第2の有機相に前記白金を抽出する工程である。
前記白金抽出工程は、上述した本発明のパラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法と同様の方法を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
前記パラジウム及び白金の分離抽出方法における前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記パラジウム及び白金が抽出されたか否かを分析して確認する工程、パラジウム及び白金をそれぞれ回収する工程などが挙げられる。
前記パラジウム及び白金の分離抽出方法は、パラジウムと、白金とを選択的に高効率で抽出することができるため、例えば、本発明の、前記パラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法や、前記金属の回収方法において、パラジウムと白金とを分離することに好適に使用でき、また、資源の安定的な供給、環境保護の観点から、パラジウム及び白金をリサイクルする方法などに好適に用いられる。
<環状フェノール硫化物中間体オリゴマー(A)の製造>
<環状フェノール硫化物(B)の製造>
なお、環状フェノール硫化物(B)(4量体)と、その他の多量体とは、溶解度の差により分離した。
<環状フェノール硫化物誘導体(脱tertブチルTC4A)の合成>
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<環状フェノール硫化物誘導体(ブロモTC4Aプロピルエーテル)の合成>
<環状フェノール硫化物誘導体(ジフェニルフォスフィノTC4Aプロピルエーテル)の合成>
<パラジウム及び白金、並びにジルコニウムの抽出方法>
−pH調整工程−
工場より排出された経済産業省総合資源エネルギー調査会鉱業分科会レアメタル対策部会定義が定めた31鉱種に含まれる金属を数種類含む廃棄物を塩酸と過酸化水素で浸出した水溶液に酸として塩酸を添加することで25℃におけるpHが1.6の水溶液とし、この水溶液を蒸留水にて50倍に希釈した(以下、「水相」と称することがある。)。
この水相をICP発光分析装置(SPS3000、SII社製)により金属濃度を分析したところ、Rh:264.3ppm,Pd:737.8ppm,Pt:434.1ppm,Zr:198.2ppm,Ce:>3840.5ppm,Ba:2118.2ppm,Al:2272.5ppm,La:666.9ppm,Y:36.3ppmであった。
製造例6で合成した環状フェノール硫化物誘導体(ジフェニルフォスフィノTC4Aプロピルエーテル)を、溶媒としてのクロロホルムに濃度2.92mMとなるように溶解させた有機相5mLと、前記水相5mLとを、サンプル管(口径24.0mm)に入れ、撹拌子(直径14.0mm)を用い、室温にて、撹拌時間24時間、撹拌速度500回転/分間で攪拌を行った。
抽出工程前後の水相中のパラジウム及び白金、並びにジルコニウムの濃度をそれぞれICP発光分析装置により分析し、得られた結果をもとに抽出率(%)を下記式(I)により求めた。環状フェノール硫化物誘導体(ジフェニルフォスフィノTC4Aプロピルエーテル)と、水溶液中のパラジウム及び白金、並びにジルコニウムのそれぞれの濃度とのモル濃度比をICP発光分析装置により測定したところ1:1(環状フェノール硫化物誘導体:Pd、Pt、又はZr)であった。図1(Pd:白カラム、Pt:白カラム、Zr:白カラム)及び表1に結果を示す。
抽出率(%)=(C0−C)/C0×100 式(I)
但し、前記式(I)において、「C0」は、抽出前の水相中の金属(Pd、Pt、又はZr)濃度(ppm)を表し、「C」は、抽出後の水相中の金属(Pd、Pt、又はZr)濃度(ppm)を表す。
<パラジウム及び白金、並びにジルコニウムの抽出方法>
実施例1において、pH調整工程を以下の方法で行ったこと以外は、実施例1と同様の方法で、パラジウム及び白金、並びにジルコニウムの抽出を行い、実施例1と同様にして、実施例2のパラジウム及び白金、並びにジルコニウムの濃度測定を行った。結果を図1(Pd:黒カラム、Pt:黒カラム、Zr:黒カラム)及び表1に示す。
実施例1におけるpH1.6の水相に、5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加し、pH3.0の水相に調整した。
また、パラジウム及び白金は、pH3.0においても60%以上の高い抽出率を有するのに対して、ロジウム、セリウム、バリウム、アルミニウム、ランタン、及びイットリウムの抽出率は10%未満であり、pHによる抽出率の依存性が認められなかった。一方、ジルコニウムは、水溶液のpHが1.6のときの抽出率は37.3%と低く、pH3.0では100%であった。
即ち、パラジウム、白金、及びジルコニウムを含む水溶液は、そのpHが低い程、パラジウム及び白金の抽出率及びその選択性が向上し、pHを高くすると、ジルコニウムの抽出率が向上し、パラジウム、白金、及びジルコニウムの両金属が選択的に抽出されることがわかった。
<金属の回収方法>
−第1のpH調整工程−
工場より排出された経済産業省総合資源エネルギー調査会鉱業分科会レアメタル対策部会定義が定めた31鉱種に含まれる金属を数種類含む廃棄物を塩酸と過酸化水素で浸出した水溶液に酸として塩酸を添加することで25℃におけるpHが1.6の水溶液とし、この水溶液を蒸留水にて50倍に希釈した(以下、水相という。)。
この水相をICP発光分析装置(SPS3000、SII社製)により金属濃度を分析したところ、Rh:264.3ppm,Pd:737.8ppm,Pt:434.1ppm,Zr:198.2ppm,Ce:>3,840.5ppm,Ba:2,118.2ppm,Al:2,272.5ppm,La:666.9ppm,Y:36.3ppmであった。
製造例6で合成した環状フェノール硫化物誘導体(ジフェニルフォスフィノTC4Aプロピルエーテル)を、溶媒としてのクロロホルムに濃度2.92mMとなるように溶解させた有機相 5mLと、前記水相 5mLとを、サンプル管(口径24.0mm)に入れ、撹拌子(直径14.0mm)を用い、室温にて、撹拌時間24時間、撹拌速度500回転/分間で攪拌を行った。
第1の抽出工程前後の水相中のパラジウム、白金、及びジルコニウムの濃度をそれぞれICP発光分析装置(SPS3000、SII社製)により分析し、得られた結果をもとに抽出率(%)を下記式(I)により求めた。環状フェノール硫化物誘導体(ジフェニルフォスフィノTC4Aプロピルエーテル)と、水溶液中の各パラジウム、白金、及びジルコニウムのそれぞれの濃度とのモル濃度比をICP発光分析装置により測定したところ1:1(環状フェノール硫化物誘導体:Pd、Pt、又はZr)であった。表2に結果を示す。
抽出率(%)=(C0−C)/C0×100 式(I)
但し、前記式(I)において、「C0」は、抽出前の水相中の金属(Pd、Pt、又はZr)濃度(ppm)を表し、「C」は、抽出後の水相中の金属(Pd、Pt、又はZr)濃度(ppm)を表す。
前記第1の抽出工程で分離した有機相と、塩酸水溶液とをサンプル管(口径24.0mm)に入れ、撹拌子(直径14.0mm)を用い、室温にて、撹拌時間24時間、撹拌速度500回転/分間で攪拌を行い、環状フェノール硫化物誘導体(ジフェニルフォスフィノTC4Aプロピルエーテル)を有機相に、パラジウム及び白金を塩酸水溶液にそれぞれ分離回収した。
前記第1の抽出工程で分離した水相に、5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加し、pH3.0の水相に調整した。
前記第2のpH調整工程でpH3.0に調整した水相と、製造例6で合成した環状フェノール硫化物誘導体(ジフェニルフォスフィノTC4Aプロピルエーテル)を、溶媒としてのクロロホルムに濃度2.92mMとなるように溶解させた有機相とを、サンプル管(口径24.0mm)に入れ、撹拌子(直径14.0mm)を用い、室温にて、撹拌時間24時間、撹拌速度500回転/分間で攪拌を行った。
前記第1の抽出工程の後に測定した方法と同様の方法で、第2の抽出工程前後のジルコニウムの濃度を測定した。表2に結果を示す。
前記第2の抽出工程で分離した有機相と、塩酸水溶液とをサンプル管(口径24.0mm)に入れ、撹拌子(直径14.0mm)を用い、室温にて、撹拌時間24時間、撹拌速度500回転/分間で攪拌を行い、環状フェノール硫化物誘導体(ジフェニルフォスフィノTC4Aプロピルエーテル)を有機相に、主にジルコニウムを塩酸水溶液にそれぞれ分離回収した。
<白金の逆抽出条件の検討>
−pH調整工程−
白金を含む廃棄物を、塩酸と過酸化水素で浸出した水溶液に酸として塩酸を添加することで25℃におけるpHが1.6の水溶液とし、この水溶液を蒸留水にて希釈した(以下、水相という。)。
この水相をICP発光分析装置(SPS3000、SII社製)により白金濃度を分析したところ、0.629ppmであった。
pH調整工程で調整した水相を10mLずつ4本に分けた(以下、試料1〜4と称することがある。)。
製造例6で合成した環状フェノール硫化物誘導体(ジフェニルフォスフィノTC4Aプロピルエーテル)を、溶媒としてのクロロホルムに濃度0.292mmolとなるように溶解させた有機相10mLと、試料1〜4の前記水相10mLとをそれぞれ、サンプル管(口径24.0mm)に入れ、撹拌子(直径14.0mm)を用い、室温にて、撹拌時間24時間、撹拌速度500回転/分間で攪拌を行った。
試料1〜4の抽出工程前後の水相中の白金の濃度をそれぞれICP発光分析装置(SPS3000、SII社製)により分析し、得られた結果をもとに実施例3と同様の方法で抽出率(%)を求めたところ、試料1の白金の抽出率は、77.2%、試料2の白金の抽出率は、84.4%、試料3の白金の抽出率は、88.4%、試料4の白金の抽出率は、87.4%であり、平均84.5%であった。
前記抽出工程で分離した有機相10mLと、6N塩酸(試料1)、7N硝酸(試料2)、9N硫酸(試料3)、又は4N硫酸(試料4)の4種類の酸水溶液10mLとを、それぞれサンプル管(口径24.0mm)に入れ、撹拌子(直径14.0mm)を用い、室温にて、撹拌時間24時間、撹拌速度500回転/分間で攪拌を行い、有機相中の白金を回収用の水相に逆抽出した。即ち、環状フェノール硫化物誘導体(ジフェニルフォスフィノTC4Aプロピルエーテル)を有機相に、白金を酸水溶液(回収用の水相)にそれぞれ分離回収した。
逆抽出率(%)=X/X0×100 式(II)
但し、前記式(II)において、「X0」は、逆抽出前の有機相中の金属(Pt)濃度(ppm)を表し、「X」は、逆抽出後の回収用の水相中の金属(Pt)濃度(ppm)を表す。
回収率(%)=Y/Y0×100 式(III)
但し、前記式(III)において、「Y0」は、pH調整工程における水相中の金属(Pt)濃度(ppm)を表し、「Y」は、逆抽出後の回収用の水相中の金属(Pt)濃度(ppm)を表す。
また、パラジウム及び白金の少なくともいずれか、並びにジルコニウムを含む溶液に本発明の金属抽出剤を用いることで、最初に例えばpH1付近でパラジウム及び白金の少なくともいずれかを抽出し、その後、pHを例えば3付近へ上げ、ジルコニウムを抽出することによって、効率よく金属の回収を行うことができる。
Claims (9)
- 下記一般式(1)で表されることを特徴とする化合物。
- Rが、プロピル基である請求項1に記載の化合物。
- Zが、スルフィド基である請求項1から2のいずれかに記載の化合物。
- nが、4である請求項1から3のいずれかに記載の化合物。
- 請求項1から4のいずれかに記載の化合物を含有することを特徴とする金属抽出剤。
- パラジウム及び白金の少なくともいずれかを含む水溶液の25℃におけるpHを7未満に調整するpH調整工程と、
前記pH調整工程でpHを調整した前記パラジウム及び前記白金の少なくともいずれかを含む水溶液と、請求項5に記載の金属抽出剤を少なくとも含有する有機相とを接触させ、前記有機相に前記パラジウム及び前記白金の少なくともいずれかを抽出する抽出工程と、
を含むことを特徴とするパラジウム及び白金の少なくともいずれかの抽出方法。 - ジルコニウムを含む水溶液の25℃におけるpHを7未満に調整するpH調整工程と、
前記pH調整工程でpHを調整したジルコニウムを含む水溶液と、請求項5に記載の金属抽出剤を少なくとも含有する有機相とを接触させ、前記有機相に前記ジルコニウムを抽出する抽出工程と、
を含むことを特徴とするジルコニウムの抽出方法。 - パラジウム及び白金の少なくともいずれかと、ジルコニウムとを少なくとも含有する水溶液の25℃におけるpHを3未満に調整する第1のpH調整工程と、
前記第1のpH調整工程でpHを調整した水溶液と、請求項5に記載の金属抽出剤を少なくとも含有する有機相とを接触させ、前記有機相に前記パラジウム及び前記白金の少なくともいずれかを抽出する第1の抽出工程と、
前記第1の抽出工程で得られた有機相から前記パラジウム及び前記白金の少なくともいずれかを回収する第1の回収工程と、
前記第1の回収工程の後の前記ジルコニウムを含む水溶液のpHを3以上7未満に調整する第2のpH調整工程と、
前記第2のpH調整工程でpHを調整した前記ジルコニウムを含む水溶液と、請求項5に記載の金属抽出剤を少なくとも含有する有機相とを接触させ、前記有機相に前記ジルコニウムを抽出する第2の抽出工程と、
前記第2の抽出工程で得られた有機相から前記ジルコニウムを回収する第2の回収工程と、
を含むことを特徴とする金属の回収方法。 - パラジウム及び白金を含む水溶液の25℃におけるpHを7未満に調整するpH調整工程と、
前記pH調整工程でpHを調整した前記パラジウム及び前記白金を含む水溶液と、前記パラジウムに選択性を有する抽出剤を少なくとも含有する第1の有機相とを接触させ、前記第1の有機相に前記パラジウムを抽出するパラジウム抽出工程と、
前記パラジウム抽出工程の後の前記白金を含む水溶液と、請求項5に記載の金属抽出剤を少なくとも含有する第2の有機相とを接触させ、前記第2の有機相に前記白金を抽出する白金抽出工程と、
を含むことを特徴とするパラジウム及び白金の分離抽出方法。
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