JP2019173041A - Method for refining copper, chelating resin, copper chelating agent and copper refiner - Google Patents

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Abstract

To provide: a method for refining copper, capable of reducing the content of nickel being an impurity when separating and refining the copper from the nickel to collect a refined solution including high purity copper; a chelating resin; a copper chelating agent; and a copper refiner.SOLUTION: The method for refining copper comprises: the dissolution step of preparing a dissolved solution obtained by dissolving copper and nickel; the adsorption step of contacting the dissolved solution to the chelating resin to adsorb copper ions and nickel ions on the chelating resin; the cleaning step of passing a low concentration acid solution to discharge a solution including the nickel ions; and the collection step of passing a high concentration acid solution to obtain a solution including the copper ions. The chelating resin carries a chain chelating agent having four coordination groups selected from an amino group or a carboxyl group, and at least one of the four coordination groups is a primary amino group or a secondary amino group.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ニッケル中に生成された放射性銅をニッケルから分離精製する銅の精製方法、キレート樹脂、銅用キレート剤および銅精製装置に関する。   The present invention relates to a copper purification method for separating and purifying radioactive copper produced in nickel from nickel, a chelate resin, a chelating agent for copper, and a copper purification apparatus.

従来、放射性銅は、医用イメージングや放射性治療薬に有効な放射性同位元素であることが知られている。そのため、放射性銅の製造方法および精製方法の確立が求められている。製造方法としては、ニッケル(Ni)ターゲットに対して陽子線等を照射する方法が知られている。微量の放射性銅が生成されたニッケルから、放射性銅を精製する精製方法としては、イオン交換樹脂やキレート樹脂を用いる方法が知られている。   Conventionally, it is known that radioactive copper is an effective radioisotope for medical imaging and radiotherapeutic drugs. Therefore, establishment of the manufacturing method and purification method of radioactive copper is calculated | required. As a manufacturing method, a method of irradiating a nickel (Ni) target with a proton beam or the like is known. As a purification method for purifying radioactive copper from nickel in which a small amount of radioactive copper is generated, a method using an ion exchange resin or a chelate resin is known.

イオン交換樹脂を用いた精製方法では、ニッケル等の不純物が少ない高品質な放射性銅を得るために、銅およびニッケルを溶解した溶解液のイオン交換樹脂への通液速度を非常に遅くする必要があり、精製に時間を要するという問題を有している(例えば、非特許文献1参照)。非特許文献1では、精製に12時間以上を要しているが、放射性銅の一種である64Cuは半減期が12.7時間であり、非特許文献1の方法では64Cuは精製中に半減してしまう。 In the purification method using ion exchange resin, in order to obtain high-quality radioactive copper with few impurities such as nickel, it is necessary to extremely slow the flow rate of the solution in which copper and nickel are dissolved to the ion exchange resin. And there is a problem that it takes time for purification (for example, see Non-Patent Document 1). In Non-Patent Document 1, purification requires 12 hours or more, but 64 Cu, which is a kind of radioactive copper, has a half-life of 12.7 hours. In the method of Non-Patent Document 1, 64 Cu is not purified during purification. It will be halved.

一方、イミノ二酢酸を配位基として有するキレート交換樹脂を使用した方法では(例えば、特許文献1参照)、放射性銅は溶出させずにニッケルのみを洗浄する酸性溶液と、キレート交換樹脂に吸着された放射性銅を溶出する酸性溶液との濃度差が近接するため、高品質な放射性銅を得るためには、2種類の酸性溶液の厳密な濃度管理が必須となり、技術的な難易度が高くなる。   On the other hand, in a method using a chelate exchange resin having iminodiacetic acid as a coordinating group (see, for example, Patent Document 1), an acidic solution for washing only nickel without eluting radioactive copper is adsorbed on the chelate exchange resin. In order to obtain high-quality radioactive copper, strict concentration control of two types of acidic solutions is essential, and technical difficulty increases. .

特許第4877863号公報Japanese Patent No. 4877863

Tomoyuki Ohya et al. “Efficient preparation of high-quality 64Cu for routine use”, Nucl. Med. Biol., 2016, 43, 685-691.Tomoyuki Ohya et al. “Efficient preparation of high-quality 64Cu for routine use”, Nucl. Med. Biol., 2016, 43, 685-691.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、銅をニッケルから分離精製する場合に、不純物であるニッケルの含有率を低減でき、高純度の銅を含有した精製液を回収できる銅の精製方法、キレート樹脂、銅用キレート剤および銅精製装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: When separating and refine | purifying copper from nickel, the content rate of nickel which is an impurity can be reduced and the refinement | purification liquid containing high purity copper can be collect | recovered An object is to provide a purification method, a chelating resin, a chelating agent for copper, and a copper purifier.

精製時間を短くし、かつ銅とニッケルの分離性能を向上するためには、銅とニッケルに対して高い選択性を有するキレート剤が要求される。しかしながら、銅とニッケルは、電荷が同じであって、イオン半径も近似するため、銅とニッケルの分離は困難であることが知られていた。これに対し、本発明者は、銅とニッケルのヤーン・テラー効果の有無に基づき、4つの配位基を有するキレート剤では、銅とニッケルとで高い選択性を発揮するのではないかと考え、本発明を完成するに至った。   In order to shorten the purification time and improve the separation performance of copper and nickel, a chelating agent having high selectivity for copper and nickel is required. However, it has been known that copper and nickel have the same electric charge and have similar ionic radii, so that it is difficult to separate copper and nickel. On the other hand, the present inventor considers that the chelating agent having four coordination groups may exhibit high selectivity between copper and nickel based on the presence or absence of the yarn-teller effect of copper and nickel, The present invention has been completed.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る銅の精製方法は、銅およびニッケルを溶解用酸性溶液に溶解して溶解液を調製する溶解工程と、前記溶解液をキレート樹脂に接触させて、銅イオン(Cu2+)およびニッケルイオン(Ni2+)を前記キレート樹脂に吸着させる吸着工程と、前記吸着工程後、前記キレート樹脂に前記ニッケルイオン(Ni2+)を溶出可能な低濃度酸性溶液を通液して、前記ニッケルイオン(Ni2+)を含む酸性溶液を排出する洗浄工程と、前記洗浄工程後、前記キレート樹脂に前記銅イオン(Cu2+)を溶出可能な高濃度酸性溶液を通液して、前記銅イオン(Cu2+)を含む精製液を得る回収工程と、を含み、前記キレート樹脂は、アミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有する鎖状キレート剤を担持するものであって、前記4つの配位基のうちの少なくとも1つは、1級アミノ基または2級アミノ基であることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the copper purification method according to the present invention includes a dissolution step of dissolving copper and nickel in an acidic solution for dissolution to prepare a solution, and chelating the solution. An adsorption step in which copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions (Ni 2+ ) are adsorbed on the chelate resin by contacting the resin, and the nickel ions (Ni 2+ ) can be eluted in the chelate resin after the adsorption step. A washing step of passing a low concentration acidic solution and discharging the acidic solution containing nickel ions (Ni 2+ ), and a high concentration capable of eluting the copper ions (Cu 2+ ) into the chelate resin after the washing step was passed through the acidic solution comprises a recovery step of obtaining a purified solution containing the copper ions (Cu 2+), the chelating resin is of selected from the amino or carboxyl group A chain chelating agent having four coordinating groups, wherein at least one of the four coordinating groups is a primary amino group or a secondary amino group. .

本発明に係る銅の精製方法は、上記発明において、前記低濃度酸性溶液のpHは、2.5以上3.5以下であることを特徴とする。   The copper purification method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the pH of the low-concentration acidic solution is 2.5 or more and 3.5 or less.

本発明に係る銅の精製方法は、上記発明において、前記高濃度酸性溶液のpHは、−1以上1.5以下であることを特徴とする。   The copper purification method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the high-concentration acidic solution has a pH of -1 or more and 1.5 or less.

本発明に係る銅の精製方法は、上記発明において、前記鎖状キレート剤の銅イオン(Cu2+)の安定度定数は、1010以上、1030以下であり、なおかつ銅イオンの安定度定数がニッケルイオンの安定度定数の10倍以上であることを特徴とする。 In the copper purification method according to the present invention, in the above invention, the stability constant of copper ions (Cu 2+ ) of the chain chelating agent is 10 10 or more and 10 30 or less, and the stability constant of copper ions is characterized in that it is 10 3 times or more the stability constant of the nickel ion.

本発明に係るキレート樹脂は、樹脂がキレート剤を担持するキレート樹脂であって、前記キレート剤は、アミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有し、前記4つの配位子のうちの少なくとも1つは、1級アミノ基または2級アミノ基であることを特徴とする。   The chelate resin according to the present invention is a chelate resin in which the resin carries a chelating agent, and the chelating agent has four coordination groups selected from an amino group or a carboxyl group, and the four ligands At least one of these is a primary amino group or a secondary amino group.

本発明に係るキレート樹脂は、上記発明において、前記キレート剤は、前記1級アミノ基または前記2級アミノ基を介して前記樹脂に担持されていることを特徴とする。   The chelate resin according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the chelating agent is supported on the resin via the primary amino group or the secondary amino group.

本発明に係るキレート樹脂は、上記発明において、前記キレート剤の銅イオン(Cu2+)の安定度定数は、1010以上、1030以下であり、なおかつ銅イオンの安定度定数がニッケルイオンの安定度定数の10倍以上であることを特徴とする。 In the chelate resin according to the present invention, in the above invention, the stability constant of copper ions (Cu 2+ ) of the chelating agent is 10 10 or more and 10 30 or less, and the stability constant of copper ions is the stability of nickel ions. The frequency constant is 10 3 times or more.

本発明に係るキレート樹脂は、上記発明において、前記キレート剤は、例えば下記式(1)で表される化合物群から選択される1種であることを特徴とする。

Figure 2019173041
The chelate resin according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the chelating agent is one selected from the group of compounds represented by the following formula (1), for example.
Figure 2019173041

本発明に係るキレート樹脂は、上記発明において、銅イオン(Cu2+)およびニッケルイオン(Ni2+)を含む溶解液中の銅イオン(Cu2+)の精製に用いることを特徴とする。 The chelate resin according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the chelate resin is used for purification of copper ions (Cu 2+ ) in a solution containing copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions (Ni 2+ ).

本発明に係る銅用キレート剤は、銅イオン(Cu2+)およびニッケルイオン(Ni2+)を含む溶解液中の銅イオン(Cu2+)と選択的に結合する銅用キレート剤であって、アミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有し、前記4つの配位基のうちの少なくとも2つは、カルボキシル基であり、銅イオン(Cu2+)の安定度定数は、1010以上、1030以下であり、なおかつ銅イオンの安定度定数がニッケルイオンの安定度定数の10倍以上であることを特徴とする。 The chelating agent for copper according to the present invention is a chelating agent for copper that selectively binds to copper ions (Cu 2+ ) in a solution containing copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions (Ni 2+ ). Having four coordination groups selected from a group or a carboxyl group, at least two of the four coordination groups are carboxyl groups, and the stability constant of the copper ion (Cu 2+ ) is 10 10. As described above, it is 10 30 or less, and the stability constant of copper ions is 10 3 times or more of the stability constant of nickel ions.

本発明に係る銅用キレート剤は、上記発明において、前記銅用キレート剤は、下記式(2)で表される化合物群から選択される1種であることを特徴とする。

Figure 2019173041
The chelating agent for copper according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the chelating agent for copper is one selected from the group of compounds represented by the following formula (2).
Figure 2019173041

本発明に係る銅精製装置は、銅およびニッケルを溶解用酸性溶液に溶解させて溶解液を得る溶解槽と、前記溶解用酸性溶液を貯留する溶解用酸性溶液貯留槽と、低濃度酸性溶液を貯留する低濃度酸性溶液貯留槽と、高濃度酸性溶液を貯留する高濃度酸性溶液貯留槽と、キレート樹脂が充填されているキレート樹脂容器と、前記溶解槽に、前記溶解用酸性溶液を供給、および前記キレート樹脂容器に、前記溶解液、前記低濃度酸性溶液、または前記高濃度酸性溶液を選択的に供給可能とし、前記キレート樹脂容器から排出された前記溶解液、前記純水、前記低濃度酸性溶液、または前記高濃度酸性溶液を排出可能とする配管系と、を備え、前記キレート樹脂は、樹脂がキレート剤を担持するキレート樹脂であって、前記キレート剤は、鎖状をなし、アミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有し、前記4つの配位基のうちの少なくとも1つは、1級アミノ基または2級アミノ基であることを特徴とする。   The copper refining device according to the present invention comprises a dissolution tank for dissolving copper and nickel in a dissolution acidic solution to obtain a dissolution liquid, a dissolution acidic solution storage tank for storing the dissolution acidic solution, and a low concentration acidic solution. A low-concentration acidic solution storage tank for storing, a high-concentration acidic solution storage tank for storing a high-concentration acidic solution, a chelate resin container filled with a chelate resin, and supplying the dissolution acidic solution to the dissolution tank, And the chelate resin container, the solution, the low-concentration acid solution, or the high-concentration acid solution can be selectively supplied, and the solution, pure water, and the low-concentration discharged from the chelate resin container An acidic solution, or a piping system capable of discharging the high-concentration acidic solution, wherein the chelating resin is a chelating resin in which the resin carries a chelating agent, and the chelating agent has a chain shape. Has four coordinating group selected from amino or carboxyl group, at least one of the four coordinating groups is characterized by a primary amino group or secondary amino group.

本発明に係る銅の精製方法、キレート樹脂、銅用キレート剤および銅精製装置によれば、銅をニッケルから分離精製する場合に、不純物であるニッケルの含有率を低減でき、高純度の銅を含有した精製液を回収することが可能になる。   According to the copper purification method, the chelating resin, the copper chelating agent and the copper purification apparatus according to the present invention, when copper is separated and purified from nickel, the content of nickel as an impurity can be reduced, and high purity copper can be reduced. It becomes possible to collect the purified liquid contained.

図1は、本発明のエチレンジアミン−N,N’−2−プロパン酸を使用した溶媒抽出試験の結果を表す図である。FIG. 1 is a diagram showing the results of a solvent extraction test using ethylenediamine-N, N′-2-propanoic acid of the present invention. 図2は、従来技術のイミノ二酢酸を使用した溶媒抽出試験の結果を表す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of a solvent extraction test using conventional iminodiacetic acid. 図3は、本発明の実施の形態に係る銅の精製方法を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for purifying copper according to an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態に係る銅精製装置を説明するためのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram for explaining the copper refining apparatus according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. The present invention is not limited to the embodiments described below.

従来、イミノ二酢酸を配位基として有するキレート交換樹脂を使用して、放射性銅およびニッケルを含む溶解液から、放射性銅を精製分離する方法が提案されているが、イミノ二酢酸の銅とニッケルに対する選択性が低いため、放射性銅およびニッケルを吸着したキレート交換樹脂から放射性銅を選択的に溶出するのは、技術的な難易度が大きいものであった。   Conventionally, a method for purifying and separating radioactive copper from a solution containing radioactive copper and nickel using a chelate exchange resin having iminodiacetic acid as a coordinating group has been proposed, but copper and nickel of iminodiacetic acid. Therefore, it is technically difficult to selectively elute radioactive copper from a chelate exchange resin adsorbing radioactive copper and nickel.

銅とニッケルは、電荷が同じであって、イオン半径も近似するため、高い選択性で分離することは困難なことが知られていた。例えば、下記式(3)に構造を示すエチレンジアミン四酢酸(EDTA)は、銅およびニッケルに対して6つの配位基により八面体構造の錯体を形成するが、銅に対する安定度係数は1018.80であり、ニッケルの安定度係数1018.62と、ほとんど同じであり、銅とニッケルとに対し選択性を有していない。

Figure 2019173041
It has been known that copper and nickel have the same charge and have similar ionic radii, so that it is difficult to separate them with high selectivity. For example, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) having a structure represented by the following formula (3) forms an octahedral complex with six coordination groups with respect to copper and nickel, but the stability coefficient for copper is 10 18. 80, which is almost the same as nickel stability factor 10 18.62, and has no selectivity for copper and nickel.
Figure 2019173041

銅およびニッケルは、ともに八面体構造の錯体を形成するが、ヤーン・テラー効果が生じる銅では平面4配位でも大きな安定化を受ける可能性がある。本発明者は、ニッケルでは、ヤーン・テラー効果は生じないため、4配位では銅のみが強い安定化を受けると考え、4配位のキレート剤を用いた銅とニッケルとの精製分離について鋭意検討を重ねた。   Copper and nickel together form an octahedral complex, but copper that produces the Yarn-Teller effect can be greatly stabilized even in a four-plane coordination. The present inventor considers that only the copper is strongly stabilized in the 4-coordination because nickel does not cause the yarn-teller effect, and is eager to purify and separate copper and nickel using a 4-coordinate chelating agent. Repeated examination.

銅とニッケルの分離は溶媒抽出法を用いて行うことも考えられるが、精製作業に要する時間をより短く、かつ簡易に行うためには、固相抽出法を利用することが好ましいと考えた。また、樹脂への担持を考慮した場合、アミノ基を介して行うことが簡便であり好ましいと考えた。   Separation of copper and nickel may be performed using a solvent extraction method, but in order to shorten the time required for the purification work and to perform it simply, it was considered preferable to use a solid phase extraction method. Also, considering loading on the resin, it was considered convenient and preferred to carry out via an amino group.

本発明に係るキレート樹脂は、樹脂がキレート剤を担持するキレート樹脂であって、キレート剤は、アミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有するものである。また、4つの配位子のうちの少なくとも1つは、1級アミノ基または2級アミノ基であることを特徴とする。   The chelate resin according to the present invention is a chelate resin in which the resin carries a chelating agent, and the chelating agent has four coordination groups selected from an amino group or a carboxyl group. In addition, at least one of the four ligands is a primary amino group or a secondary amino group.

本発明のキレート樹脂は、キレート剤がアミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有することにより、銅とニッケルの選択性を向上することができる。また、4つの配位子のうちの少なくとも1つを、1級アミノ基または2級アミノ基とすることにより、1級アミノ基または2級アミノ基を介して樹脂と結合することができ、樹脂への担持を容易に行うことができる。   The chelate resin of the present invention can improve the selectivity between copper and nickel when the chelating agent has four coordination groups selected from an amino group or a carboxyl group. In addition, when at least one of the four ligands is a primary amino group or a secondary amino group, the resin can be bonded to the resin via the primary amino group or the secondary amino group. Can be easily supported.

本発明に係るキレート樹脂は、キレート剤の銅イオン(Cu2+)の安定度定数は、1010以上、1030以下であることが好ましい。また、銅イオンの安定度定数がニッケルイオンの安定度定数の10倍以上であることにより、キレート剤からの銅の分離が容易となる。 In the chelate resin according to the present invention, the stability constant of copper ion (Cu 2+ ) of the chelating agent is preferably 10 10 or more and 10 30 or less. Further, by the stability constant of copper ions is more than 10 3 times the stability constant of the nickel ion, thereby facilitating the separation of copper from a chelating agent.

また放射性銅は亜鉛から生成する方法も考えられるが(特開2017−40653号公報)、キレート剤の銅イオン(Cu2+)の安定度定数が、1010以上、1030以下であり、なおかつ銅イオンの安定度定数が亜鉛イオンの安定度定数の10倍以上であるキレート剤を選択すれば、ニッケルの場合と同様の技術で亜鉛から放射性銅を分離することも可能である。 A method of generating radioactive copper from zinc is also conceivable (Japanese Patent Laid-Open No. 2017-40653). However, the stability constant of the copper ion (Cu 2+ ) of the chelating agent is 10 10 or more and 10 30 or less, and copper by selecting the chelating agent is 10 3 times or more the stability constant of the stability constant of the ion zinc ions, it is possible to separate the radioactive copper zinc with the same technology as in the case of nickel.

本発明のキレート樹脂において、例えば下記式(1)で表される化合物群から選択される1種がキレート剤として好適に使用することができる。

Figure 2019173041
In the chelate resin of the present invention, for example, one selected from the group of compounds represented by the following formula (1) can be suitably used as the chelating agent.
Figure 2019173041

また、本発明のキレート樹脂において、上記のキレート剤を担持する樹脂としては、カルボン酸を含む弱酸性陽イオン交換樹脂が考えられる。例えば、下記式(6)のスキームで示すように、カルボキシル基を官能基として有する樹脂Aと、1級アミノ基または2級アミノ基を有するキレート剤(キレート剤B)とを、適当な脱水縮合剤(例えば1−ethyl−3−(3−dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochlorideなど)を用いてアミド化させることにより、キレート剤Bを担持したキレート樹脂Eを製造することができる。キレート剤を担持する樹脂としては、例えば、Waters製Sep−Pak Accell Plus CMなどを使用することができる。   In addition, in the chelate resin of the present invention, a weak acid cation exchange resin containing a carboxylic acid can be considered as the resin carrying the chelating agent. For example, as shown in the scheme of the following formula (6), a resin A having a carboxyl group as a functional group and a chelating agent (chelating agent B) having a primary amino group or a secondary amino group are appropriately dehydrated and condensed. A chelating resin E carrying the chelating agent B can be produced by amidation using an agent (for example, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbohydride hydride). As a resin carrying a chelating agent, for example, Sep-Pak Accel Plus CM manufactured by Waters can be used.

また、エポキシ基を官能基として有する樹脂Cと、キレート剤(キレート剤B)とをアミノ基を含まない適当な溶媒中で混合するだけでもキレート剤Bを担持したキレート樹脂Fを製造することができる。キレート剤を担持する樹脂としては、例えば、三菱化学製セパビーズEC−EPなどを使用することができる。   Moreover, the chelate resin F carrying the chelating agent B can be produced simply by mixing the resin C having an epoxy group as a functional group and the chelating agent (chelating agent B) in an appropriate solvent not containing an amino group. it can. As the resin supporting the chelating agent, for example, Sepabead EC-EP manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation can be used.

Figure 2019173041
Figure 2019173041

なお、精製作業に要する時間をより短く、かつ簡易に行うためには、キレート剤を樹脂に担持したキレート樹脂とすることが好ましいが、樹脂に担持しないキレート剤を使用した溶媒抽出によっても、銅とニッケルを分離することができる。   In order to shorten and simplify the time required for the purification work, it is preferable to use a chelating resin with a chelating agent supported on the resin, but copper extraction can also be performed by solvent extraction using a chelating agent not supported on the resin. And nickel can be separated.

溶媒抽出に使用するキレート剤としては、鎖状をなすものであって、アミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有し、配位基のうちの2つがカルボキシル基であればよい。溶媒抽出に使用するキレート剤の銅イオン(Cu2+)およびニッケルイオン(Ni2+)の安定度定数は、キレート樹脂に使用するキレート剤と同様である。 As the chelating agent used for solvent extraction, it is a chain and has four coordination groups selected from amino groups or carboxyl groups, and if two of the coordination groups are carboxyl groups Good. The stability constants of copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions (Ni 2+ ) of the chelating agent used for solvent extraction are the same as those of the chelating agent used for the chelating resin.

溶媒抽出に使用するキレート剤としては、下記式(2)で表される化合物群から選択される1種を好適に使用することができる。

Figure 2019173041
As a chelating agent used for solvent extraction, 1 type selected from the compound group represented by following formula (2) can be used conveniently.
Figure 2019173041

本発明に係るキレート剤の1種であるエチレンジアミン−N,N’−2−プロパン酸と、従来技術であるイミノ二酢酸を使用した溶媒抽出実験の結果を、図1および図2に示す。図1は、本発明のエチレンジアミン−N,N’−2−プロパン酸を使用した溶媒抽出試験の結果を表す図である。図2は、従来技術のイミノ二酢酸を使用した溶媒抽出試験の結果を表す図である。図1および図2において、○が銅イオン、□がニッケルイオンを示す。   The results of solvent extraction experiments using ethylenediamine-N, N′-2-propanoic acid, which is one of the chelating agents according to the present invention, and iminodiacetic acid, which is the prior art, are shown in FIGS. FIG. 1 is a diagram showing the results of a solvent extraction test using ethylenediamine-N, N′-2-propanoic acid of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the results of a solvent extraction test using conventional iminodiacetic acid. In FIG. 1 and FIG. 2, (circle) shows a copper ion and (square) shows a nickel ion.

実験は、銅イオン(Cu2+)およびニッケルイオン(Ni2+)を所定の割合で含む酸性溶液(塩酸)に、エチレンジアミン−N,N’−2−プロパン酸またはイミノ二酢酸を加え、溶媒(ベンゼン)と混合して、一定条件で振とうさせた後、油相に移行した銅イオン(II)およびニッケルイオン(II)の割合を測定したものである。溶媒抽出実験は、酸性溶液の水素イオン濃度を変更して行っている。 In the experiment, ethylenediamine-N, N′-2-propanoic acid or iminodiacetic acid was added to an acidic solution (hydrochloric acid) containing copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions (Ni 2+ ) in a predetermined ratio, and a solvent (benzene And the ratio of copper ions (II) and nickel ions (II) transferred to the oil phase after being shaken under a certain condition. The solvent extraction experiment is performed by changing the hydrogen ion concentration of the acidic solution.

図1に示すように、本発明に係るキレート剤では、銅イオン(Cu2+)は、pHが2.5以上で油相への移行率が80%以上となり、ニッケルイオン(Ni2+)は、pH4.5以上で油相への移行率が80%以上となることがわかった。したがって、例えば、銅イオン(Cu2+)およびニッケルイオン(Ni2+)を吸着する本発明のキレート剤に、pHが2.5〜4.5の酸性溶液を通液した場合、溶出するのはニッケルイオン(Ni2+)のみであり、銅イオン((Cu2+)はほとんど溶出しないことがわかる。 As shown in FIG. 1, in the chelating agent according to the present invention, copper ions (Cu 2+ ) have a pH of 2.5 or more and a transfer rate to the oil phase of 80% or more, and nickel ions (Ni 2+ ) It turned out that the transfer rate to an oil phase will be 80% or more at pH 4.5 or more. Therefore, for example, when an acidic solution having a pH of 2.5 to 4.5 is passed through the chelating agent of the present invention that adsorbs copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions (Ni 2+ ), it is nickel that is eluted. It can be seen that only ions (Ni 2+ ) and copper ions ((Cu 2+ ) are hardly eluted.

これに対し、従来技術のキレート剤(イミノ二酢酸)では、図2に示すように、銅イオン(Cu2+)は、pHが1.5以上で油相への移行率が80%以上となるが、ニッケルイオン(Ni2+)は、pH2.5以上で油相への移行率が80%以上となる。従来技術では、ニッケルイオン(Ni2+)のみを溶出する酸性溶液のpHは1.5〜2.5となり、銅イオン(Cu2+)とニッケルイオン(Ni2+)との選択性は低く、ニッケルイオン(Ni2+)を溶出する低濃度酸性溶液の濃度管理がシビアになることがわかる。 On the other hand, in the chelating agent (iminodiacetic acid) of the prior art, as shown in FIG. 2, the copper ion (Cu 2+ ) has a pH of 1.5 or more and a transfer rate to the oil phase of 80% or more. However, nickel ions (Ni 2+ ) have a transfer rate to the oil phase of 80% or more at pH 2.5 or more. In the prior art, the pH of an acidic solution that elutes only nickel ions (Ni 2+ ) is 1.5 to 2.5, and the selectivity between copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions (Ni 2+ ) is low. It can be seen that the concentration management of the low concentration acidic solution eluting (Ni 2+ ) becomes severe.

続いて、上記で説明したキレート樹脂を使用する銅の精製方法について、図を参照して説明する。図3は、本発明の実施の形態に係る銅の精製方法を説明するための模式図である。   Subsequently, a copper purification method using the chelate resin described above will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for purifying copper according to an embodiment of the present invention.

本発明に係る銅の精製方法は、銅およびニッケルを溶解用酸性溶液に溶解して溶解液を調製する溶解工程と、溶解液をキレート樹脂に接触させて、銅イオン(Cu2+)およびニッケルイオン(Ni2+)をキレート樹脂に吸着させる吸着工程と、吸着工程後、キレート樹脂にニッケルイオン(Ni2+)を溶出可能な低濃度酸性溶液を通液して、ニッケルイオン(Ni2+)を含む酸性溶液を排出する洗浄工程と、洗浄工程後、キレート樹脂に前記銅イオン(Cu2+)を溶出可能な高濃度酸性溶液を通液して、銅イオン(Cu2+)を含む精製液を得る回収工程と、を含むことを特徴とする。 The method for purifying copper according to the present invention comprises a dissolution step of preparing a solution by dissolving copper and nickel in an acidic solution for dissolution, and contacting the solution with a chelate resin to obtain copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions. An adsorption process for adsorbing (Ni 2+ ) to the chelate resin, and after the adsorption process, a low-concentration acidic solution capable of eluting nickel ions (Ni 2+ ) is passed through the chelate resin to produce an acid containing nickel ions (Ni 2+ ). A cleaning step for discharging the solution, and a recovery step for obtaining a purified liquid containing copper ions (Cu 2+ ) by passing a high concentration acidic solution capable of eluting the copper ions (Cu 2+ ) through the chelate resin after the cleaning step. It is characterized by including these.

まず、64Niのニッケルターゲット1に加速された陽子(陽子線)を照射することによって、放射性銅(64Cu:以下、銅またはCu)(図示せず)を生成する。溶解工程は、Cuが生成されたニッケルターゲット1を、溶解槽2内において溶解用酸性溶液3に溶解させて溶解液を調製する(溶解工程)。 First, radioactive copper ( 64 Cu: hereinafter, copper or Cu) (not shown) is generated by irradiating the nickel target 1 of 64 Ni with accelerated protons (proton beams). In the dissolution step, the nickel target 1 in which Cu is generated is dissolved in the dissolution acidic solution 3 in the dissolution tank 2 to prepare a solution (dissolution step).

吸着工程は、Cu2+およびNi2+が溶解した溶解液を、アミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有する鎖状キレート剤を担持するものであって、4つの配位基のうちの少なくとも1つは、1級アミノ基または2級アミノ基であるキレート樹脂4が充填された樹脂カラム5に通液し、銅イオン(Cu2+)およびニッケルイオン(Ni2+)をキレート樹脂4に吸着させる。溶解液中ではニッケルイオン(Ni2+)の濃度が銅イオン(Cu2+)の濃度よりはるかに大きいが、キレート樹脂4は銅イオン(Cu2+)を選択的に吸着する。樹脂カラム5に通液後の溶解液は、排液口5aから排出される。 In the adsorption step, a solution in which Cu 2+ and Ni 2+ are dissolved carries a chain chelating agent having four coordinating groups selected from amino groups or carboxyl groups. At least one of them is passed through a resin column 5 filled with a chelate resin 4 that is a primary amino group or a secondary amino group, and copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions (Ni 2+ ) are allowed to flow through the chelate resin 4. Adsorb to. In the solution, the concentration of nickel ions (Ni 2+ ) is much higher than the concentration of copper ions (Cu 2+ ), but the chelate resin 4 selectively adsorbs copper ions (Cu 2+ ). The solution after passing through the resin column 5 is discharged from the drain port 5a.

洗浄工程は、樹脂カラム5にニッケルイオン(Ni2+)を溶出可能な低濃度酸性溶液を通液して、ニッケルイオン(Ni2+)を含む溶液を排出する。樹脂カラム5に低濃度酸性溶液を通液することにより、キレート樹脂4に吸着したニッケルが脱離して、低濃度酸性溶液に溶出する。樹脂カラム5に通液後の低濃度酸性溶液は、排液口5aから排出される。この実施の形態において、低濃度酸性溶液の濃度は、ニッケルイオン(Ni2+)がキレート剤4から脱離するとともに、銅イオン(Cu2+)がキレート剤4から脱離しない低濃度に設定される。具体的に、低濃度酸性溶液としては例えば塩酸が用いられ、pHとして2.5以上、好適には3.5以上とする。 In the washing step, a low-concentration acidic solution capable of eluting nickel ions (Ni 2+ ) is passed through the resin column 5 to discharge the solution containing nickel ions (Ni 2+ ). By passing a low concentration acidic solution through the resin column 5, nickel adsorbed on the chelate resin 4 is desorbed and eluted into the low concentration acidic solution. The low-concentration acidic solution after passing through the resin column 5 is discharged from the drain port 5a. In this embodiment, the concentration of the low-concentration acidic solution is set to a low concentration at which nickel ions (Ni 2+ ) are desorbed from the chelating agent 4 and copper ions (Cu 2+ ) are not desorbed from the chelating agent 4. . Specifically, for example, hydrochloric acid is used as the low-concentration acidic solution, and the pH is 2.5 or more, preferably 3.5 or more.

回収工程は、樹脂カラム5内に高濃度酸性溶液を通液して、銅イオン(Cu2+)を含む溶液を得る。樹脂カラム5に高濃度酸性溶液を通液することにより、キレート樹脂4に吸着した銅が脱離して、高濃度酸性溶液に溶出する。本実施の形態において、高濃度酸性溶液の濃度は、銅イオン(Cu2+)がキレート剤5から脱離する高濃度に設定される。具体的に、高濃度酸性溶液としては例えば塩酸が用いられ、pHとしては−1以上1.5以下とする。銅イオン(Cu2+)が溶出した高濃度酸性溶液は、排液口5aから排出されて、精製液として回収される。以上により、本実施の形態による精製方法によって、銅が精製される。 In the recovery step, a highly concentrated acidic solution is passed through the resin column 5 to obtain a solution containing copper ions (Cu 2+ ). By passing a high concentration acidic solution through the resin column 5, copper adsorbed on the chelate resin 4 is desorbed and eluted into the high concentration acidic solution. In the present embodiment, the concentration of the high-concentration acidic solution is set to a high concentration at which copper ions (Cu 2+ ) are desorbed from the chelating agent 5. Specifically, for example, hydrochloric acid is used as the high-concentration acidic solution, and the pH is from −1 to 1.5. The high-concentration acidic solution from which copper ions (Cu 2+ ) are eluted is discharged from the drain port 5a and collected as a purified solution. As described above, copper is purified by the purification method according to the present embodiment.

続いて、本発明に係る銅精製装置について、図を参照して説明する。図4は、本発明の本発明の実施の形態による銅精製装置を説明するためのブロック図である。   Then, the copper refiner | purifier which concerns on this invention is demonstrated with reference to figures. FIG. 4 is a block diagram for explaining a copper refining device according to an embodiment of the present invention.

図4に示すように、銅精製装置10は、溶解槽2、キレート樹脂4が充填された樹脂カラム5、精製液バイアル11、廃液バイアル12、リザーバタンク群13、ならびにバルブ群14およびバルブ群15を有する配管系を備える。リザーバタンク群13は、それぞれが各種溶媒や各種溶液を貯留可能な貯留槽を構成するリザーバタンク13a、13b、13cから構成される。   As shown in FIG. 4, the copper purifier 10 includes a dissolution tank 2, a resin column 5 filled with a chelate resin 4, a purified liquid vial 11, a waste liquid vial 12, a reservoir tank group 13, and a valve group 14 and a valve group 15. A piping system having The reservoir tank group 13 includes reservoir tanks 13a, 13b, and 13c that constitute storage tanks that can store various solvents and various solutions.

溶解槽2は、陽子線の照射により微量の64Cuが生成されたニッケルターゲット1を溶解させるための槽である。溶解槽2には、リザーバタンク13aから溶解用酸性溶液が供給される。リザーバタンク13aには、溶解用酸性溶液として、例えば1mol/Lの濃度の塩酸が貯留されている。リザーバタンク13aから溶解槽2に溶解酸性溶液が供給されることによって、ニッケルターゲット1が溶解される。これにより、溶解工程が実行されて、溶解液が生成される。リザーバタンク13aから溶解槽2への溶解用酸性溶液の供給は、バルブ15aの開閉により制御される。 The dissolution tank 2 is a tank for dissolving the nickel target 1 in which a very small amount of 64 Cu is generated by proton beam irradiation. The dissolving tank 2 is supplied with the dissolving acidic solution from the reservoir tank 13a. For example, hydrochloric acid having a concentration of 1 mol / L is stored in the reservoir tank 13a as an acidic solution for dissolution. The nickel target 1 is dissolved by supplying the dissolved acidic solution from the reservoir tank 13 a to the dissolution tank 2. Thereby, a melt | dissolution process is performed and a solution is produced | generated. The supply of the acidic solution for dissolution from the reservoir tank 13a to the dissolution tank 2 is controlled by opening and closing the valve 15a.

キレート樹脂4が充填された樹脂カラム5には、溶解槽2から溶解液が供給可能に構成される。溶解槽2から樹脂カラム5への溶解液の供給は、バルブ2aにより制御される。溶解槽2から樹脂カラム5に溶解液が供給されることにより、吸着工程が実行され、内部に充填されたキレート樹脂4に銅が吸着する。樹脂カラム5には、リザーバタンク13b、13cからそれぞれ、低濃度酸性溶液、および高濃度酸性溶液が供給可能に構成される。   The resin column 5 filled with the chelate resin 4 is configured to be able to supply a solution from the dissolution tank 2. Supply of the solution from the dissolution tank 2 to the resin column 5 is controlled by a valve 2a. By supplying the solution from the dissolution tank 2 to the resin column 5, an adsorption process is performed, and copper is adsorbed to the chelate resin 4 filled therein. The resin column 5 is configured such that a low-concentration acidic solution and a high-concentration acidic solution can be supplied from the reservoir tanks 13b and 13c, respectively.

リザーバタンク13bには、低濃度酸性溶液として濃度が例えば1mmol/Lの塩酸水溶液が貯留されている。リザーバタンク13bから樹脂カラム5に低濃度酸性溶液が供給されることによって、洗浄工程が実行される。リザーバタンク13bから樹脂カラム5への低濃度酸性溶液の供給は、バルブ15bの開閉により制御される。   In the reservoir tank 13b, a hydrochloric acid aqueous solution having a concentration of, for example, 1 mmol / L is stored as a low concentration acidic solution. By supplying the low concentration acidic solution from the reservoir tank 13b to the resin column 5, the cleaning process is executed. The supply of the low concentration acidic solution from the reservoir tank 13b to the resin column 5 is controlled by opening and closing the valve 15b.

吸着工程、および洗浄工程において、樹脂カラム5の排液口5aから排出される通過液は、三方弁16bの切り換えに応じて、廃液バイアル12に供給される。   In the adsorption step and the washing step, the passing liquid discharged from the drain port 5a of the resin column 5 is supplied to the waste liquid vial 12 in accordance with the switching of the three-way valve 16b.

リザーバタンク13cには、高濃度酸性溶液として濃度が例えば1mol/Lの塩酸が貯留されている。リザーバタンク13cから樹脂カラム5に高濃度酸性溶液が供給されることによって、回収工程が実行される。リザーバタンク13cから樹脂カラム5への高濃度酸性溶液の供給は、バルブ15cの開閉により制御される。回収工程において、樹脂カラム5の排液口5aから排出される精製液は、三方弁16bの切り換えに応じて、精製液バイアル11に供給される。   In the reservoir tank 13c, hydrochloric acid having a concentration of, for example, 1 mol / L is stored as a highly concentrated acidic solution. The recovery step is executed by supplying the high-concentration acidic solution from the reservoir tank 13 c to the resin column 5. The supply of the high concentration acidic solution from the reservoir tank 13c to the resin column 5 is controlled by opening and closing the valve 15c. In the recovery step, the purified solution discharged from the drainage port 5a of the resin column 5 is supplied to the purified solution vial 11 in accordance with the switching of the three-way valve 16b.

銅精製装置10は、不活性ガス供給源から溶解槽2およびリザーバタンク群13に不活性ガスを供給するために、供給量制御部としてのマスフローコントローラ(MFC)17を備える。不活性ガスは、MFC17を通じて溶解槽2およびリザーバタンク13a〜13cにそれぞれ、選択的に供給される。それぞれのリザーバタンク13a〜13cへの不活性ガスの供給はそれぞれ、バルブ2b、バルブ14a、14b、14cの開閉により制御される。供給された不活性ガスの圧力によって各種溶液を移動できる。なお、各種溶液の移動に用いられる不活性ガスは、例えばヘリウム(He)や窒素(N2)などが好適に用いられるが、必ずしもこれらのガスに限定されるものではない。また、精製液バイアル11および廃液バイアル12の内部は、バルブ18を介して真空ポンプに連通している。バルブ18の開閉によって、精製液バイアル11および廃液バイアル12の内部を真空引きして、各種溶液の流入を容易にすることが可能である。 The copper refining device 10 includes a mass flow controller (MFC) 17 as a supply amount control unit in order to supply an inert gas from an inert gas supply source to the dissolution tank 2 and the reservoir tank group 13. The inert gas is selectively supplied to the dissolution tank 2 and the reservoir tanks 13a to 13c through the MFC 17, respectively. The supply of the inert gas to the respective reservoir tanks 13a to 13c is controlled by opening and closing of the valve 2b and the valves 14a, 14b and 14c, respectively. Various solutions can be moved by the pressure of the supplied inert gas. For example, helium (He) or nitrogen (N 2 ) is preferably used as the inert gas used for transferring various solutions, but is not necessarily limited to these gases. Further, the insides of the purified liquid vial 11 and the waste liquid vial 12 communicate with a vacuum pump via a valve 18. By opening and closing the valve 18, the inside of the purified solution vial 11 and the waste solution vial 12 can be evacuated to facilitate the inflow of various solutions.

以上のように構成された銅精製装置10において、溶解工程、吸着工程、洗浄工程、および回収工程を実行することによって、銅を高純度で含む精製液を得ることができる。また、銅精製装置10において、それぞれのバルブ2a、2b、14a〜14c、15a〜15c、18、三方弁16b、それぞれのリザーバタンク13a〜13c、およびMFC17などの各構成部を制御する制御部を備えてもよい。この場合、制御部が各構成部を制御することによって、上述した銅の精製方法を実行可能となる。   In the copper refining apparatus 10 configured as described above, a purified solution containing copper with high purity can be obtained by executing the dissolution step, the adsorption step, the washing step, and the recovery step. Further, in the copper refining device 10, a control unit that controls the respective components such as the valves 2 a, 2 b, 14 a to 14 c, 15 a to 15 c, 18, the three-way valve 16 b, the respective reservoir tanks 13 a to 13 c, and the MFC 17. You may prepare. In this case, when the control unit controls each component, the above-described copper purification method can be executed.

1 ニッケルターゲット
2 溶解槽
2a、2b、14a、14b、14c、15a、15b、15c、18 バルブ
3 溶解用酸性溶液
4 キレート樹脂
5 樹脂カラム
5a 排液口
10 銅精製装置
11 精製液バイアル
12 廃液バイアル
13 リザーバタンク群
13a、13b、13c リザーバタンク
16b 三方弁
17 マスフローコントローラ(MFC)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nickel target 2 Dissolution tank 2a, 2b, 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 15c, 18 Valve 3 Acidic solution for dissolution 4 Chelate resin 5 Resin column 5a Drain outlet 10 Copper purification apparatus 11 Purified liquid vial 12 Waste liquid vial 13 Reservoir tank group 13a, 13b, 13c Reservoir tank 16b Three-way valve 17 Mass flow controller (MFC)

Claims (12)

銅およびニッケルを溶解用酸性溶液に溶解して溶解液を調製する溶解工程と、
前記溶解液をキレート樹脂に接触させて、銅イオン(Cu2+)およびニッケルイオン(Ni2+)を前記キレート樹脂に吸着させる吸着工程と、
前記吸着工程後、前記キレート樹脂に前記ニッケルイオン(Ni2+)を溶出可能な低濃度酸性溶液を通液して、前記ニッケルイオン(Ni2+)を含む酸性溶液を排出する洗浄工程と、
前記洗浄工程後、前記キレート樹脂に前記銅イオン(Cu2+)を溶出可能な高濃度酸性溶液を通液して、前記銅イオン(Cu2+)を含む精製液を得る回収工程と、
を含み、
前記キレート樹脂は、アミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有するキレート剤を担持するものであって、前記4つの配位基のうちの少なくとも1つは、1級アミノ基または2級アミノ基であることを特徴とする銅の精製方法。
A dissolving step of dissolving copper and nickel in a dissolving acidic solution to prepare a solution;
An adsorption step in which the solution is brought into contact with a chelate resin to adsorb copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions (Ni 2+ ) to the chelate resin;
After the adsorption step, a washing step of passing a low concentration acidic solution capable of eluting the nickel ions (Ni 2+ ) through the chelate resin and discharging the acidic solution containing the nickel ions (Ni 2+ );
After the washing step, a recovery step of passing a highly concentrated acidic solution capable of eluting the copper ions (Cu 2+ ) through the chelate resin to obtain a purified solution containing the copper ions (Cu 2+ );
Including
The chelate resin carries a chelating agent having four coordination groups selected from an amino group or a carboxyl group, and at least one of the four coordination groups is a primary amino group or A method for purifying copper, which is a secondary amino group.
前記低濃度酸性溶液のpHは、2.5以上3.5以下であることを特徴とする請求項1に記載の銅の精製方法。   The method for purifying copper according to claim 1, wherein the pH of the low-concentration acidic solution is 2.5 or more and 3.5 or less. 前記高濃度酸性溶液のpHは、−1以上1.5以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の銅の精製方法。   The copper purification method according to claim 1 or 2, wherein the pH of the high-concentration acidic solution is -1 or more and 1.5 or less. 前記キレート剤の銅イオン(Cu2+)の安定度定数は、1010以上、1030以下であり、銅イオンの安定度定数がニッケルイオンの安定度定数の10倍以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の銅の精製方法。 The stability constant of copper ion (Cu 2+ ) of the chelating agent is 10 10 or more and 10 30 or less, and the stability constant of copper ion is 10 3 times or more of the stability constant of nickel ion, The method for purifying copper according to any one of claims 1 to 3. 樹脂がキレート剤を担持するキレート樹脂であって、
前記キレート剤は、鎖状をなし、アミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有し、前記4つの配位子のうちの少なくとも1つは、1級アミノ基または2級アミノ基であることを特徴とするキレート樹脂。
The resin is a chelating resin carrying a chelating agent,
The chelating agent is linear and has four coordination groups selected from an amino group or a carboxyl group, and at least one of the four ligands is a primary amino group or a secondary amino group. A chelate resin characterized by being a group.
前記キレート剤は、前記1級アミノ基または前記2級アミノ基を介して前記樹脂に担持されていることを特徴とする請求項5に記載のキレート樹脂。   6. The chelating resin according to claim 5, wherein the chelating agent is supported on the resin via the primary amino group or the secondary amino group. 前記キレート剤の銅イオン(Cu2+)の安定度定数は、1010以上、1030以下であり、銅イオンの安定度定数がニッケルイオンの安定度定数の10倍以上であることを特徴とする請求項5または6に記載のキレート樹脂。 The stability constant of copper ion (Cu 2+ ) of the chelating agent is 10 10 or more and 10 30 or less, and the stability constant of copper ion is 10 3 times or more of the stability constant of nickel ion, The chelate resin according to claim 5 or 6. 前記キレート剤は、下記式(1)で表される化合物群から選択される1種であることを特徴とする請求項5〜7のいずれか一つに記載のキレート樹脂。
Figure 2019173041
The chelating agent according to any one of claims 5 to 7, wherein the chelating agent is one selected from the group of compounds represented by the following formula (1).
Figure 2019173041
銅イオン(Cu2+)およびニッケルイオン(Ni2+)を含む溶解液中の銅イオン(Cu2+)の精製に用いることを特徴とする請求項5〜8のいずれか一つに記載のキレート樹脂。 The chelate resin according to claim 5, wherein the chelate resin is used for purification of copper ions (Cu 2+ ) in a solution containing copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions (Ni 2+ ). 銅イオン(Cu2+)およびニッケルイオン(Ni2+)を含む溶解液中の銅イオン(Cu2+)と選択的に結合する銅用キレート剤であって、
アミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有し、前記4つの配位基のうちの少なくとも2つは、カルボキシル基であり、銅イオン(Cu2+)の安定度定数は、1010以上、1030以下であり、銅イオンの安定度定数がニッケルイオンの安定度定数の10倍以上であることを特徴とする銅用キレート剤。
A chelating agent for copper that selectively binds to copper ions (Cu 2+ ) in a solution containing copper ions (Cu 2+ ) and nickel ions (Ni 2+ ),
It has four coordination groups selected from an amino group or a carboxyl group, at least two of the four coordination groups are carboxyl groups, and the stability constant of copper ions (Cu 2+ ) is 10 10 or more and 10 30 or less, for copper chelating agent characterized in that the stability constant of copper ions is 10 3 times or more the stability constant of the nickel ion.
前記銅用キレート剤は、下記式(2)で表される化合物群から選択される1種であることを特徴とする請求項10に記載の銅用キレート剤。
Figure 2019173041
The said chelating agent for copper is 1 type selected from the compound group represented by following formula (2), The chelating agent for copper of Claim 10 characterized by the above-mentioned.
Figure 2019173041
銅およびニッケルを溶解用酸性溶液に溶解させて溶解液を得る溶解槽と、
前記溶解用酸性溶液を貯留する溶解用酸性溶液貯留槽と、
低濃度酸性溶液を貯留する低濃度酸性溶液貯留槽と、
高濃度酸性溶液を貯留する高濃度酸性溶液貯留槽と、
キレート樹脂が充填されているキレート樹脂容器と、
前記溶解槽に、前記溶解用酸性溶液を供給、および前記キレート樹脂容器に、前記溶解液、前記純水、前記低濃度酸性溶液、または前記高濃度酸性溶液を選択的に供給可能とし、前記キレート樹脂容器から排出された前記溶解液、前記低濃度酸性溶液、または前記高濃度酸性溶液を排出可能とする配管系と、
を備え、
前記キレート樹脂は、樹脂がキレート剤を担持するキレート樹脂であって、前記キレート剤は、鎖状をなし、アミノ基またはカルボキシル基から選択される4つの配位基を有し、前記4つの配位基のうちの少なくとも1つは、1級アミノ基または2級アミノ基であることを特徴とする銅精製装置。
A dissolution tank for dissolving copper and nickel in an acidic solution for dissolution to obtain a solution;
An acidic solution storage tank for storing the acidic solution for dissolution;
A low concentration acidic solution storage tank for storing a low concentration acidic solution;
A high concentration acidic solution storage tank for storing a high concentration acidic solution;
A chelate resin container filled with a chelate resin;
The dissolving acidic solution can be supplied to the dissolving tank, and the dissolving solution, the pure water, the low concentration acidic solution, or the high concentration acidic solution can be selectively supplied to the chelate resin container, A piping system capable of discharging the solution discharged from the resin container, the low-concentration acidic solution, or the high-concentration acidic solution;
With
The chelate resin is a chelate resin in which the resin carries a chelating agent, and the chelating agent has a chain shape and has four coordination groups selected from an amino group or a carboxyl group. The copper refining device, wherein at least one of the positional groups is a primary amino group or a secondary amino group.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111807454A (en) * 2020-07-19 2020-10-23 河南科技大学 Method for deeply purifying impurity nickel in cobalt sulfate electrolyte

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