JP2019173178A - 金属用抽出剤及びそれを用いる抽出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】５−メチル−２−ヘキサノンの新たな用途を提供する。【解決手段】金属用抽出剤は、５−メチル−２−ヘキサノンを有効成分とし、塩素錯体又はフッ素錯体を形成し得る金属の該塩素錯体水溶液又は該フッ素錯体水溶液から該金属の塩素錯体又はフッ素錯体を抽出するために用いられる。【選択図】 図１
Description
本発明は、金属用抽出剤及びそれを用いる抽出方法に関する。
従来、５−メチル−２−ヘキサノン（慣用名として、イソアミルメチルケトン又はメチルイソアミルケトン（ＭＩＡＫ））は、インキ、ペースト、塗料、レジスト等の溶媒としての用途が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、５−メチル−２−ヘキサノンは、第２石油類に分類され、保管できる指定数量も第１石油類の２００リットルに比較して１０００リットルと大きいので、前記溶媒としての用途以外に新たな用途の開発が望まれる。
本発明は、かかる事情に鑑み、５−メチル−２−ヘキサノンの新たな用途を提供することを目的とする。
本発明者らは、５−メチル−２−ヘキサノンの新たな用途について鋭意検討した結果、塩素錯体又はフッ素錯体を形成し得る金属の該塩素錯体水溶液又は該フッ素錯体水溶液から該金属の塩素錯体又はフッ素錯体を抽出する金属用抽出剤として有用であることを見いだし本発明に到達した。
そこで、本発明の金属用抽出剤は、５−メチル−２−ヘキサノンを含有し、塩素錯体又はフッ素錯体を形成し得る金属の該塩素錯体水溶液又は該フッ素錯体水溶液から該金属の塩素錯体又はフッ素錯体を抽出するために用いられることを特徴とする。
本発明によれば、５−メチル−２−ヘキサノンを含有する金属用抽出剤を、塩素錯体又はフッ素錯体を形成し得る金属の該塩素錯体水溶液又は該フッ素錯体水溶液に添加することにより、該水溶液から該金属の塩素錯体又はフッ素錯体を抽出することができる。
また、本発明の抽出方法は、塩素錯体又はフッ素錯体を形成し得る金属の該塩素錯体水溶液又は該フッ素錯体水溶液から該金属の塩素錯体又はフッ素錯体を５−メチル−２−ヘキサノンを有効成分とする抽出溶媒により抽出することを特徴とする。
本発明において、前記フッ素錯体を形成し得る金属は、例えば、タンタル又はニオブである。
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
本実施形態の金属抽出剤は、５−メチル−２−ヘキサノン（以下、ＭＩＡＫと略記する）からなり、塩素錯体又はフッ素錯体を形成し得る金属の該塩素錯体水溶液又は該フッ素錯体水溶液から該金属の塩素錯体又はフッ素錯体を抽出するために用いられる。
ここで、前記フッ素錯体を形成し得る金属は、例えば、タンタル又はニオブである。
次に、図１を参照して、フッ素錯体を形成し得る金属の該フッ素錯体水溶液から該金属のフッ素錯体を抽出し、該金属の粒子を回収する方法について、該金属がタンタルとニオブである場合を例として説明する。
フッ素錯体を形成し得る金属がタンタル（Ｔａ）とニオブ（Ｎｂ）とである場合には、まず、ＳＴＥＰ１で、タンタルのフッ素錯体であるフッ化タンタル酸（Ｈ２ＴａＦ７）と、ニオブのフッ素錯体であるフッ化ニオブ酸（Ｈ２ＮｂＦ７）との混合水溶液を調製する。タンタルとニオブとは、タンタライト、コロンバイト等の鉱石として一緒に産出されるので、前記水溶液は、例えば、タンタルとニオブとを含む鉱石をボールミル等で微粉砕し、得られた粉鉱をフッ酸に溶解し、硫酸を加えてフッ素イオン濃度及び硫酸イオン濃度を調整することにより得ることができる。
次に、ＳＴＥＰ２で、前記フッ化タンタル酸とフッ化ニオブ酸との混合水溶液にＭＩＡＫを添加し、フッ化タンタル酸とフッ化ニオブ酸とをＭＩＡＫに抽出する。
次に、ＳＴＥＰ３で、ＭＩＡＫに希酸を加え、フッ化ニオブ酸を希酸中に抽出する一方、フッ化タンタル酸をＭＩＡＫ中に残留させる。次いで、ＳＴＥＰ４で油水分離することにより、タンタルのＭＩＡＫ溶液（ＳＴＥＰ５）と、ニオブの水溶液（ＳＴＥＰ１４）とが得られる。
ＳＴＥＰ５で得られたタンタルのＭＩＡＫ溶液は、次いで、ＳＴＥＰ６で水を添加することにより、タンタルが水溶液中に抽出される。次いで、ＳＴＥＰ７で油水分離することにより、タンタルを含まないＭＩＡＫ（ＳＴＥＰ８）と、タンタルの水溶液（ＳＴＥＰ９）とが得られる。ＳＴＥＰ８で得られたＭＩＡＫは、回収されて再利用に供することができる。
ＳＴＥＰ９で得られたタンタルの水溶液は、次にＳＴＥＰ１０でアルカリ水溶液を添加することにより、水酸化タンタル（Ｔａ（ＯＨ）５）が沈殿する。そこで、ＳＴＥＰ１１で水酸化タンタルの沈殿を濾過し、得られた水酸化タンタルをＳＴＥＰ１２で仮焼することにより、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）としてタンタルを回収することができる（ＳＴＥＰ１３）。
一方、ＳＴＥＰ１４で得られたニオブの水溶液は、次にＳＴＥＰ１５でアルカリ水溶液を添加することにより、水酸化ニオブ（Ｎｂ（ＯＨ）５）が沈殿する。そこで、ＳＴＥＰ１６で水酸化ニオブの沈殿を濾過し、得られた水酸化ニオブをＳＴＥＰ１７で仮焼することにより、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）としてニオブを回収することができる（ＳＴＥＰ１８）。
尚、ＳＴＥＰ１でフッ化タンタル酸のみを含む水溶液を調製する場合は、ＳＴＥＰ２の後、ＳＴＥＰ３〜５を行わず、ＳＴＥＰ６〜１３の操作を行えばよい。また、ＳＴＥＰ１でフッ化ニオブ酸のみを含む水溶液を調製する場合は、ＳＴＥＰ２の後、ＳＴＥＰ３〜１４の操作を行わず、ＳＴＥＰ１５〜１８の操作を行えばよい。
また、フッ素錯体を形成し得る金属がタンタル又はニオブ以外の金属である場合については図示しないが、図２に示すタンタル又はニオブの場合と同様にして該金属のフッ素錯体をＭＩＡＫにより抽出し、タンタル又はニオブの場合と同様の手順により酸化物として該金属を回収することができる。
次に、本発明の実施例を示す。
〔実施例１〕
本実施例では、まず、タンタルの濃度が１０００ｍｇ／リットルの市販の原子吸光分析用標準液（和光純薬工業株式会社製）を０．５ミリリットルずつ複数の容器に分取した。次に、各容器にフッ酸と硫酸とを添加し、各容器のフッ素イオン濃度が０〜５モル／リットルの範囲で、また硫酸イオン濃度が０〜４モル／リットルの範囲で、それぞれ異なる濃度となり、全体の液量が５０ミリリットル（タンタル濃度で１０ｍｇ/リットル）になるように調整して、タンタルのフッ素錯体としてフッ化タンタル酸を含む複数の試料溶液を調製した。各試料溶液のフッ素イオン濃度及び硫酸イオン濃度は、イオンクロマトグラフにより測定した。
本実施例では、まず、タンタルの濃度が１０００ｍｇ／リットルの市販の原子吸光分析用標準液（和光純薬工業株式会社製）を０．５ミリリットルずつ複数の容器に分取した。次に、各容器にフッ酸と硫酸とを添加し、各容器のフッ素イオン濃度が０〜５モル／リットルの範囲で、また硫酸イオン濃度が０〜４モル／リットルの範囲で、それぞれ異なる濃度となり、全体の液量が５０ミリリットル（タンタル濃度で１０ｍｇ/リットル）になるように調整して、タンタルのフッ素錯体としてフッ化タンタル酸を含む複数の試料溶液を調製した。各試料溶液のフッ素イオン濃度及び硫酸イオン濃度は、イオンクロマトグラフにより測定した。
次に、各試料溶液のそれぞれとＭＩＡＫとを同体積ずつ分取して密封容器に封入した。このとき、各試料溶液中のタンタルの初期質量Ａを次式（１）により算出した。
試料溶液中のタンタルの初期質量Ａ＝試料溶液のタンタル濃度×試料溶液の体積
・・・（１）
試料溶液中のタンタルの初期質量Ａ＝試料溶液のタンタル濃度×試料溶液の体積
・・・（１）
次に、前記密封容器を所定時間撹拌し、試料溶液中のフッ化タンタル酸をＭＩＡＫ中に抽出した後、試料溶液中のタンタルの濃度を誘導結合プラズマ発光分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ）により測定し、各試料溶液中のタンタルの撹拌後の質量Ｂを次式（２）により算出した。
試料溶液中のタンタルの撹拌後の質量Ｂ＝試料溶液の撹拌後のタンタル濃度×試料溶液の体積 ・・・（２）
試料溶液中のタンタルの撹拌後の質量Ｂ＝試料溶液の撹拌後のタンタル濃度×試料溶液の体積 ・・・（２）
そして、次式（３）によりフッ素イオン濃度及び硫酸イオン濃度に対するタンタルの抽出率を算出した。
抽出率（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００ ・・・（３）
抽出率（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００ ・・・（３）
フッ素イオン濃度及び硫酸イオン濃度に対するタンタルの抽出率を図２に示す。
〔実施例２〕
本実施例では、タンタルに代えてニオブを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、フッ素イオン濃度及び硫酸イオン濃度に対するニオブの抽出率を算出した。フッ素イオン濃度及び硫酸イオン濃度に対するニオブの抽出率を図３に示す。
本実施例では、タンタルに代えてニオブを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、フッ素イオン濃度及び硫酸イオン濃度に対するニオブの抽出率を算出した。フッ素イオン濃度及び硫酸イオン濃度に対するニオブの抽出率を図３に示す。
図２〜３から、本実施形態のＭＩＡＫからなる金属抽出剤によれば、フッ素錯体を形成し得る金属の該フッ素錯体水溶液から該金属のフッ素錯体を抽出することができることが明らかである。
符号なし。
Claims (4)
- ５−メチル−２−ヘキサノンを含有し、塩素錯体又はフッ素錯体を形成し得る金属の該塩素錯体水溶液又は該フッ素錯体水溶液から該金属の塩素錯体又はフッ素錯体を抽出するために用いられることを特徴とする金属用抽出剤。
- 請求項１記載の金属用抽出剤において、前記フッ素錯体を形成し得る金属は、タンタル又はニオブであることを特徴とする金属用抽出剤。
- 塩素錯体又はフッ素錯体を形成し得る金属の該塩素錯体水溶液又は該フッ素錯体水溶液から該金属の塩素錯体又はフッ素錯体を５−メチル−２−ヘキサノンを有効成分とする抽出溶媒により抽出することを特徴とする抽出方法。
- 請求項３記載の抽出方法において、前記フッ素錯体を形成し得る金属は、タンタル又はニオブであることを特徴とする抽出方法。
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| M. NETE, ET AL.: "Separation and isolation of tantalum and niobium from tantalite using solvent extraction and ion exc", HYDROMETALLURGY, vol. 149, JPN6019005721, 22 July 2014 (2014-07-22), pages 31 - 40, ISSN: 0004695831 * |
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