JP2022022747A - Method of suppressing reverse micelle formation in solvent extraction method - Google Patents

Method of suppressing reverse micelle formation in solvent extraction method Download PDF

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Abstract

To provide a method of suppressing reverse micelle formation in a solvent extraction method, capable of properly suppressing formation of entrainment existing in the form of reverse micelle in a solvent extraction method.SOLUTION: A method of suppressing formation of reverse micelle in a solvent extraction method includes adding sulfolane to an organic phase used for extraction treatment. By adding sulfolane to the organic phase used for extraction treatment, formation of reverse micelle, which is one kind of entrainment generated by extraction treatment, can be suppressed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法に関する。 The present invention relates to a method for suppressing reverse micelle formation in a solvent extraction method.

ニッケルの湿式製錬法において、酸性水溶液中に含まれるニッケルとコバルトの分離は最も重要な技術要素である。通常、酸性水溶液中のニッケルとコバルトの分離は、各種の有機抽出剤を用いた溶媒抽出法によって実施されている。有機抽出剤としては、ニッケルとコバルトの優れた分離性能を有する、D2EHPA(Di-(2-ethylhexyl)phosphoricacid)等の燐酸エステル系酸性抽出剤や、TNOA(Tri-n-octylamine)等のアミン系抽出剤が用いられており、一般的に、アニオンが硫酸イオンの場合には燐酸エステル系酸性抽出剤が使用され、アニオンが塩化物イオンの場合にはアミン系抽出剤が使用されている。 In the hydrometallurgical method of nickel, the separation of nickel and cobalt contained in an acidic aqueous solution is the most important technical element. Usually, the separation of nickel and cobalt in an acidic aqueous solution is carried out by a solvent extraction method using various organic extractants. Examples of the organic extractant include a phosphoric acid ester-based acidic extractant such as D2EHPA (Di- (2-ethylhexyl) phosphoricacid) having excellent separation performance between nickel and cobalt, and an amine-based extractant such as TNOA (Tri-n-octylamine). An extractant is used. Generally, when the anion is a sulfate ion, a phosphate ester-based acidic extractant is used, and when the anion is a chloride ion, an amine-based extractant is used.

ここで、水溶液中の塩化物イオン濃度が高い場合(例えば、塩化物イオン濃度が200g/L以上の塩化物水溶液)、水溶液中において、コバルトはクロロ錯イオンを形成するのに対して、ニッケルはクロロ錯イオンを形成しない。このため、かかる水溶液に対しては、燐酸エステル系酸性抽出剤に比べてより高いコバルトとニッケルの分離係数を持つアミン系抽出剤の方が採用されている。
また、燐酸エステル系酸性抽出剤を用いる場合には、金属イオンの抽出によって抽出剤から水素イオンが放出されるため、水素イオンの発生を抑制するための中和剤を供給する必要があるほか、pHの変動によってクラッド(油水分離装置内で有機相と水相の中間に滞留・蓄積される金属の水酸化物等の固体であり、溶媒抽出の重要な技術要素である油水分離を大きく阻害する)が発生するといった問題が生じる。
Here, when the chloride ion concentration in the aqueous solution is high (for example, a chloride aqueous solution having a chloride ion concentration of 200 g / L or more), cobalt forms chloro complex ions in the aqueous solution, whereas nickel forms chloro complex ions. Does not form chloro complex ions. Therefore, for such an aqueous solution, an amine-based extractant having a higher separation coefficient between cobalt and nickel than a phosphoric acid ester-based acidic extractant is adopted.
In addition, when a phosphoric acid ester-based acidic extractant is used, hydrogen ions are released from the extractant by extraction of metal ions, so that it is necessary to supply a neutralizing agent for suppressing the generation of hydrogen ions. Clad (a solid such as a metal hydroxide that stays and accumulates between the organic phase and the aqueous phase in the oil-water separation device due to pH fluctuations, and greatly inhibits oil-water separation, which is an important technical element for solvent extraction. ) Occurs.

そこで、コバルトを含有する塩化ニッケル水溶液から溶媒抽出法によりコバルトを分離する際に用いられる有機抽出剤としては、アミン系抽出剤が採用されており、工業的には、抽出段、洗浄段および逆抽出段から構成される溶媒抽出処理として工業化されている。
アミン系抽出剤としては、1級アミン(RNH)や2級アミン(RNH)、3級アミン(RN)が用いられる(なお、Rは任意の飽和又は不飽和炭化水素基を表す)。このようなアミン系抽出剤は、塩酸が付加されて活性化することにより、金属クロロ錯イオンの抽出能力を保有し、優れたニッケルとコバルトの分離特性を有する。
Therefore, an amine-based extractant is adopted as an organic extractant used when separating cobalt from a cobalt-containing nickel chloride aqueous solution by a solvent extraction method, and industrially, an extraction stage, a washing stage, and a reverse step are adopted. It has been industrialized as a solvent extraction process consisting of an extraction stage.
As the amine-based extractant, a primary amine (RNH 2 ), a secondary amine (R 2 NH), or a tertiary amine (R 3 N) is used (Note that R is an arbitrary saturated or unsaturated hydrocarbon group. show). Such an amine-based extractant possesses the ability to extract metal chloro complex ions by being activated by the addition of hydrochloric acid, and has excellent nickel-cobalt separation properties.

まず、抽出段では、塩化ニッケル水溶液に含まれるCo、Cu、Zn、Fe等のクロロ錯イオンを形成する金属種がアミン系抽出剤を含む有機相中に抽出され、金属元素のクロロ錯イオンを担持したアミンが生成される。一方、塩化ニッケル水溶液中のニッケルは、クロロ錯イオンを形成しないことから、抽出残液に残留して分離される。 First, in the extraction stage, metal species that form chloro complex ions such as Co, Cu, Zn, and Fe contained in the nickel chloride aqueous solution are extracted into the organic phase containing the amine-based extractant, and the chloro complex ions of the metal element are extracted. The carried amine is produced. On the other hand, nickel in the nickel chloride aqueous solution does not form a chloro complex ion, so that it remains in the extraction residual liquid and is separated.

次工程の洗浄段は、次工程の逆抽出段で産出される逆抽出液である純度の高い塩化コバルト水溶液を用いて、抽出段後の有機相を洗浄する工程である。つまり、抽出後の有機相を塩化コバルト水溶液で洗浄することにより、抽出段からエントレインメントとして持ち込まれる有機相中の塩化ニッケル水溶液を塩化コバルト水溶液で希釈・置換して、有機相中のニッケル濃度を低下させる工程である。なお、洗浄後に洗浄除去される水相は、ニッケルを含んだ塩化コバルト水溶液となるため、抽出始液に混合されて抽出段に繰り返される。 The washing step of the next step is a step of washing the organic phase after the extraction step using a highly pure cobalt chloride aqueous solution which is a back extract produced in the back extraction step of the next step. That is, by washing the organic phase after extraction with an aqueous solution of cobalt chloride, the aqueous solution of nickel chloride in the organic phase brought in as an entrainment from the extraction stage is diluted and replaced with the aqueous solution of cobalt chloride to reduce the nickel concentration in the organic phase. It is a process of lowering. Since the aqueous phase washed and removed after washing is a cobalt chloride aqueous solution containing nickel, it is mixed with the extraction starting liquid and repeated in the extraction stage.

最後の逆抽出段は、洗浄後の有機相、すなわちコバルトのクロロ錯イオンを担持したアミンを弱酸性水溶液(希塩酸等)と接触させることにより、コバルトを水相中に脱離する処理を行う工程である。そして、逆抽出段で得られた逆抽出液、すなわち塩化コバルト水溶液は、ニッケルとは別の処理ルートで更なる浄液処理(マンガン、銅、亜鉛等の不純物を除去する処理)が行われ、その後、電解採取によって電気コバルトとして製品化される。 The final back extraction step is a step of desorbing cobalt into the aqueous phase by contacting the washed organic phase, that is, an amine carrying a chloro complex ion of cobalt with a weakly acidic aqueous solution (dilute hydrochloric acid or the like). Is. Then, the back extract obtained in the back extraction stage, that is, the cobalt chloride aqueous solution, is further purified (treated to remove impurities such as manganese, copper, zinc) by a treatment route different from that of nickel. After that, it is commercialized as electric cobalt by electrowinning.

ところで、逆抽出段後の塩化コバルト水溶液には、微量のニッケルが含まれることがあるが、このような微量のニッケルは、工業的に除去することは非常に困難とされている。一方、塩化コバルト水溶液に含まれる微量のニッケルは、電解採取工程で生成する電気コバルトを汚染して製品品質を悪化させる要因となる。
したがって、コバルトを含有する塩化ニッケル水溶液から、アミン系抽出剤を含む有機溶媒によってコバルトを溶媒抽出することにより塩化コバルト水溶液を製造する方法においては、得られる塩化コバルト水溶液中のニッケル濃度を有効に低減させることが重要な技術課題となっている。
By the way, the cobalt chloride aqueous solution after the back extraction step may contain a trace amount of nickel, and it is very difficult to industrially remove such a trace amount of nickel. On the other hand, a small amount of nickel contained in the cobalt chloride aqueous solution contaminates the electric cobalt produced in the electrowinning process and becomes a factor of deteriorating the product quality.
Therefore, in the method for producing a cobalt chloride aqueous solution by solvent-extracting cobalt from a cobalt-containing nickel chloride aqueous solution with an organic solvent containing an amine-based extractant, the nickel concentration in the obtained cobalt chloride aqueous solution is effectively reduced. It has become an important technical issue.

従来、工業的には、有機相の洗浄方法として、ミキサータンク(撹拌槽)内を有機相連続とし、ミキサータンク内の有機相対水相の体積比率を3.0以下とすることにより、有機相を洗浄する方法が採用されている(例えば、特許文献1)。
特許文献1には、ミキサータンク内を有機相連続とすることにより、有機相中での水滴同士の結合を促進させて、エントレイメント(微細な水相の液滴エマルション)中のニッケル濃度を減少させるとともにエントレイメント自体を減少させることができるから、洗浄効率を向上させることができる旨が記載されている。
Conventionally, industrially, as a method for cleaning an organic phase, the inside of the mixer tank (stirring tank) is made continuous with the organic phase, and the volume ratio of the organic relative aqueous phase in the mixer tank is set to 3.0 or less. (For example, Patent Document 1).
In Patent Document 1, by making the inside of the mixer tank continuous with the organic phase, the bond between water droplets in the organic phase is promoted, and the nickel concentration in the entrainment (fine droplet emulsion of the aqueous phase) is increased. It is described that the cleaning efficiency can be improved because the entrainment itself can be reduced as well as the reduction.

特開2015-183267号公報JP-A-2015-183267A

しかしながら、特許文献1の洗浄方法では、セトラー部(油水分離槽)内の油水分離効率が低下した場合、有機相中のエントレイメントが増加して、塩化コバルト水溶液中のニッケル濃度を低減させることができなくなる、という問題が生じている。 However, in the cleaning method of Patent Document 1, when the oil-water separation efficiency in the settler portion (oil-water separation tank) is lowered, the entrainment in the organic phase is increased and the nickel concentration in the cobalt chloride aqueous solution is reduced. There is a problem that it cannot be done.

ここで、工業化された工程では、操業上、有機溶媒の劣化により新たな物質が生じたり、原料に基づく不純物等が混入することがある。このような物質により、有機相中のエントレイメントは、微小な形状になりやすく、大きさが1000nm以下(1~1000nm)程度のものは逆ミセルの形態で存在する傾向にある。逆ミセルの形態で存在するエントレイメントは、有機相中において、極めて安定な形態で存在することから、逆ミセルが形成された場合には、特許文献1の洗浄方法では、より分散され、かつセトラー部においてもほとんど沈降することなく、油水分離性が悪化すると考えられている。 Here, in the industrialized process, in operation, a new substance may be generated due to deterioration of the organic solvent, or impurities and the like based on the raw material may be mixed. Due to such substances, the entrainment in the organic phase tends to be in a minute shape, and those having a size of about 1000 nm or less (1 to 1000 nm) tend to exist in the form of inverted micelles. Since the entrainment existing in the form of inverted micelles exists in an extremely stable form in the organic phase, when the inverted micelles are formed, they are more dispersed and more dispersed by the washing method of Patent Document 1. It is considered that the oil-water separability deteriorates even in the settler portion with almost no sedimentation.

したがって、塩化コバルト水溶液中のニッケル濃度を低減させる上では、溶媒抽出に際して、エントレインメントの洗浄効率の低下、つまり洗浄不良を生じさせる要因となる逆ミセルの形成を抑制する必要が非常に重要である。 Therefore, in order to reduce the nickel concentration in the cobalt chloride aqueous solution, it is very important to suppress the decrease in the cleaning efficiency of the entrainment, that is, the formation of reverse micelles that cause cleaning defects, when extracting the solvent. ..

本発明は上記事情に鑑み、溶媒抽出法において、逆ミセルの形態で存在するエントレイメントの形成を適切に抑制できる溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a method for suppressing the formation of reverse micelles in the solvent extraction method, which can appropriately suppress the formation of entrainments existing in the form of reverse micelles in the solvent extraction method.

第1発明の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、溶媒抽出法における逆ミセルの形成を抑制する方法であって、抽出処理に用いる有機相に対してスルホランを添加することを特徴とする。
第2発明の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、第1発明において、前記スルホランは、前記抽出処理を行う前の有機相に含有する前記逆ミセルの形成に起因する逆ミセル形成起因物質1当量に対して0.1当量以上添加することを特徴とする。
第3発明の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、第2発明において、前記逆ミセル形成起因物質は、逆ミセル化率Ermに基づいて特定することを特徴とする。
第4発明の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、第3発明において、前記逆ミセル化率Ermは、前記有機相に用いられる有機溶液を分取し、該分取した分取有機溶液を遠心分離に供して水分を除去して所定量の第一水分除去有機溶液を調製し、該第一水分除去有機溶液に対して所定量の水溶液を添加し分散させた水相分散有機溶液を調製した後、該水相分散有機溶液を遠心分離に供して水分を除去して第二水分除去有機溶液を調製し、前記第一水分除去有機溶液の水分率をWとし、前記第二水分除去有機溶液の水分率をWrmとし、前記第二水相分散有機溶液における、前記第一水分除去有機溶液の水分率Wから増加した水分率ΔWrmを求め、(前記水溶液の体積)/{(前記第一水分除去有機溶液の体積)+(前記水溶液の体積)}から水分率Wを求め、前記水分率Wrmと前記水分率Wの比に基づいて算出し、前記逆ミセル形成起因物質は、前記有機溶液、前記分取有機溶液または前記水溶液のうちいずれか1または2以上の溶液に対して添加した際の前記逆ミセル化率Ermに基づいて特定することを特徴とする。
第5発明の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、第3発明または第4発明において、前記逆ミセル化率Ermは、下記式により算出することを特徴とする。
rm=ΔWrm/W
第6発明の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、第1発明乃至第5発明のいずれかに記載の発明において、前記スルホランの添加量の上限は、前記逆ミセル形成起因物質1当量に対して10当量以下とすることを特徴とする。
第7発明の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、第1発明乃至第6発明のいずれかに記載の発明において、前記スルホランは、抽出処理を行う前の有機相に添加することを特徴とする。
第8発明の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、第1発明乃至第7発明のいずれかに記載の発明において、前記有機相が、燐酸エステル系酸性抽出剤またはアミン系抽出剤である有機抽出剤を含むことを特徴とする。
第9発明の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、第1発明乃至第8発明のいずれかに記載の発明において、前記逆ミセル形成起因物質が、ヘプタン酸であることを特徴とする。
第10発明の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、第1発明乃至第9発明のいずれかに記載の発明において、前記溶媒抽出法が、非鉄金属の湿式製錬に使用される方法であることを特徴とする。
The method for suppressing the formation of reverse micelles in the solvent extraction method of the first invention is a method for suppressing the formation of reverse micelles in the solvent extraction method, and is characterized by adding sulfolane to the organic phase used in the extraction treatment. ..
The method for suppressing the formation of reverse micelles in the solvent extraction method of the second invention is the method for suppressing the formation of reverse micelles in the first invention, wherein the sulfolane is a substance causing the formation of reverse micelles contained in the organic phase before the extraction treatment. It is characterized by adding 0.1 equivalent or more with respect to 1 equivalent.
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method of the third invention is characterized in that, in the second invention, the reverse micelle formation-causing substance is specified based on the reverse micelle formation rate Erm .
The method for suppressing the formation of reverse micelles in the solvent extraction method of the fourth invention is as follows. An aqueous phase-dispersed organic solution prepared by centrifuging the solution to remove water to prepare a predetermined amount of the first water-removing organic solution, and adding a predetermined amount of the aqueous solution to the first water-removing organic solution to disperse the solution. Then, the aqueous phase-dispersed organic solution was subjected to centrifugation to remove water to prepare a second water-removing organic solution, and the water content of the first water-removing organic solution was set to Wb . The water content of the water-removing organic solution was defined as W rm , and the water content ΔW rm increased from the water content Wb of the first water-removing organic solution in the second aqueous phase dispersed organic solution was obtained (volume of the aqueous solution). The water content W 0 is obtained from / {(volume of the first water-removing organic solution) + (volume of the aqueous solution)}, calculated based on the ratio of the water content W rm to the water content W 0 , and vice versa. The micellar formation-causing substance is characterized by being specified based on the inverse micelle formation rate Erm when added to any one or more of the organic solution, the preparative organic solution, or the aqueous solution. And.
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method of the fifth invention is characterized in that, in the third invention or the fourth invention, the reverse micelle formation rate Erm is calculated by the following formula.
E rm = ΔW rm / W 0
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method of the sixth invention is the invention according to any one of the first to fifth inventions, wherein the upper limit of the addition amount of the sulfolane is one equivalent of the reverse micelle formation-causing substance. On the other hand, the amount is 10 equivalents or less.
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method of the seventh invention is characterized in that, in the invention according to any one of the first to sixth inventions, the sulfolane is added to the organic phase before the extraction treatment. And.
In the method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method of the eighth invention, in the invention according to any one of the first to seventh inventions, the organic phase is a phosphoric acid ester-based acidic extractant or an amine-based extractant. It is characterized by containing an organic extractant.
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method of the ninth invention is characterized in that, in the invention according to any one of the first to eighth inventions, the reverse micelle formation-causing substance is heptanic acid.
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method of the tenth invention is the method in which the solvent extraction method is used for wet smelting of non-ferrous metals in the invention according to any one of the first to ninth inventions. It is characterized by being.

第1発明によれば、抽出処理に用いる有機相にスルホランを添加することにより、抽出操作で生じる逆ミセルの形成を抑制することができる。
第2発明によれば、逆ミセルの形成を適切に抑制することができる。
第3発明、第4発明、第5発明によれば、逆ミセル化率Ermを算出することにより、逆ミセル形成起因物質を適切に特定することができる。
第6発明によれば、スルホランの添加量を制御できる。
第7発明によれば、スルホランの添加タイミングを制御することにより、逆ミセルの形成を適切に抑制することができる。
第8発明によれば、所定の有機溶剤を用いた際の逆ミセルの形成を抑制することができる。
第9発明によれば、所定の逆ミセル形成起因物質に基づいて、逆ミセルの形成を抑制することができる。
第10発明によれば、所定の用途で使用される溶媒抽出における逆ミセルの形成を適切に抑制することができる。
According to the first invention, by adding sulfolane to the organic phase used in the extraction treatment, the formation of reverse micelles generated in the extraction operation can be suppressed.
According to the second invention, the formation of reverse micelles can be appropriately suppressed.
According to the third invention, the fourth invention, and the fifth invention, the substance causing the reverse micelle formation can be appropriately specified by calculating the reverse micelle formation rate Erm .
According to the sixth invention, the amount of sulfolane added can be controlled.
According to the seventh invention, the formation of reverse micelles can be appropriately suppressed by controlling the timing of addition of sulfolane.
According to the eighth invention, the formation of reverse micelles when a predetermined organic solvent is used can be suppressed.
According to the ninth invention, the formation of reverse micelles can be suppressed based on a predetermined substance causing reverse micelle formation.
According to the tenth invention, the formation of reverse micelles in the solvent extraction used for a predetermined application can be appropriately suppressed.

本実施形態の逆ミセル化率Erm算出の概略フロー図ある。FIG. 3 is a schematic flow chart for calculating the inverse micelle conversion rate Erm of the present embodiment. 実験結果を示した図であり、分散処理S2における分散時間(撹拌時間)と有機相中の水分率の関係の一例を示したグラフ図である。It is a figure which showed the experimental result, and is the graph which showed an example of the relationship between the dispersion time (stirring time) in the dispersion treatment S2, and the moisture content in an organic phase. 実験結果を示した図であり、スルホランの影響を確認したグラフ図である。It is a figure which showed the experimental result, and is the graph which confirmed the influence of sulfolane. 実験結果を示した図であり、スルホランの添加量と逆ミセル化率Ermとの関係を示すグラフ図である。It is a figure which showed the experimental result, and is the graph which shows the relationship between the addition amount of sulfolane and the reverse micelle formation rate Erm .

本実施形態の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、溶媒抽出法における有機相にスルホランを添加することにより、抽出操作により生じるエントレイメントの一種である逆ミセルの形成を抑制できるようにしたことに特徴を有している。 The method for suppressing the formation of reverse micelles in the solvent extraction method of the present embodiment is such that the formation of reverse micelles, which is a kind of entrainment generated by the extraction operation, can be suppressed by adding sulfolane to the organic phase in the solvent extraction method. It has a feature in what it did.

本明細書のスルホランの添加対象となる有機相とは、溶媒抽出法において水相と有機相の状態にあるもののほか、この有機相に用いられる有機溶液の状態のものも含まれる概念である。つまり、本明細書のスルホランの添加対象となる有機相とは、抽出処理に用いる有機相のことを意味する。具体的には、溶媒抽出法において水相に相当する水溶液に接触する前の有機相に相当する有機溶液と、水相に接触した状態で溶媒抽出処理を行い得る状態の有機相、および抽出処理を行っている状態の溶媒抽出中の有機相、の各有機相の状態をいう。 The organic phase to which sulfolane is added in the present specification is a concept that includes not only those in the state of an aqueous phase and an organic phase in the solvent extraction method but also those in the state of an organic solution used for this organic phase. That is, the organic phase to which sulfolane is added in the present specification means the organic phase used in the extraction treatment. Specifically, in the solvent extraction method, an organic solution corresponding to the organic phase before contacting with the aqueous solution corresponding to the aqueous phase, an organic phase in a state where the solvent extraction treatment can be performed in contact with the aqueous phase, and an extraction treatment. Refers to the state of each organic phase of the organic phase during solvent extraction in the state of performing.

また、上記有機相として用いられる有機溶液は、溶媒抽出法における有機相で用いられるものであれば、とくに限定さない。
具体的には、非鉄金属の湿式製錬に使用される溶媒抽出法における有機相用として使用されるものや、一般的な化学処理工程における溶媒抽出に用いられる有機相用のものなど、工業的または実験的に用いられる溶媒抽出法における有機相用として用いられる有機溶液であれば、どのようなものであってもとくに限定されない。
The organic solution used as the organic phase is not particularly limited as long as it is used as the organic phase in the solvent extraction method.
Specifically, industrial ones such as those used for the organic phase in the solvent extraction method used for wet smelting of non-ferrous metals and those used for the organic phase used for solvent extraction in a general chemical treatment step. Alternatively, any organic solution used for the organic phase in the solvent extraction method used experimentally is not particularly limited.

例えば、一般的な有機溶媒や抽出剤などを1種または2種以上を混合したものを有機溶液として使用することができる。一般的な有機溶媒としては、例えば、ヘキサン、イソオクタン、ドデカンなどの炭化水素系や、ベンセン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、クロロホルム、ジクロメタンなどのハロゲン系溶媒など様々な化合物を挙げることができる。抽出剤としては、例えば、有価金属などの抽出に用いられるアミン系抽出剤や燐酸エステル系酸性抽出剤、カルボン酸系抽出剤、燐系中性抽出剤などの有機抽出剤など様々な抽出剤として用いられる化合物を挙げることができる。また、上記の有機溶液には、メタノールやデカノールなどのモディファイアーなど工業的・実験的に使用される様々な添加物等も含んでもよいのはいうまでもない。 For example, one or a mixture of two or more general organic solvents and extractants can be used as the organic solution. Examples of general organic solvents include various compounds such as hydrocarbon-based solvents such as hexane, isooctane, and dodecane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, and halogen-based solvents such as chloroform and dichromethane. can. As the extractant, for example, as various extractants such as an amine-based extractant used for extracting valuable metals, a phosphoric acid ester-based acidic extractant, a carboxylic acid-based extractant, and an organic extractant such as a phosphorus-based neutral extractant. The compounds used can be mentioned. Needless to say, the above organic solution may also contain various additives used industrially and experimentally, such as modifiers such as methanol and decanol.

また、例えば、ニッケルの湿式製錬法において、酸性水溶液中のニッケルとコバルトの分離に用いられる溶媒抽出法では、抽出始液のアニオンが塩化物イオンの場合は、アミン系抽出剤が使用される。このアミン系抽出剤としては、3級アミンが用いられ、3級アミンとしては、例えば、TNOA(Tri-n-octylamine)またはTIOA(Tri-i-octylamine)等を挙げることができる。
また、アニオンが硫酸イオンの場合は、燐酸エステル系酸性抽出剤が使用される。この燐酸エステル系酸性抽出剤としては、例えば、商品名PC-88A(主成分:2-エチルヘキシルホスホン酸2-エチルヘキシル)やD2EHPA(Di-(2-ethylhexyl)phosphoricacid)等を挙げることができる。
ここで、アミン系抽出剤の方が、燐酸エステル系酸性抽出剤に比べてより高いコバルトとニッケルの分離係数を持つことが知られている。
このため、ニッケルの湿式製錬法のニッケルとコバルトの分離精製においては、一般的に、アミン系抽出剤が使用されることが多い。とくに、反応性の高さや水に対する溶解度の低さ等の観点から3級アミン系抽出剤が用いられることが多く、その中でも、取り扱い性や価格等の点では、TNOAまたはTIOAが多く採用されている。つまり、工業的な溶媒抽出法では、有機相にアミン系抽出剤であるTNOAまたはTIOAを含むもの使用される傾向にある。
Further, for example, in the solvent extraction method used for separating nickel and cobalt in an acidic aqueous solution in a nickel hydrometallurgy method, an amine-based extractant is used when the anion of the extraction starting solution is chloride ion. .. As the amine-based extractant, a tertiary amine is used, and examples of the tertiary amine include TNOA (Tri-n-octylamine) and TIOA (Tri-i-octylamine).
When the anion is sulfate ion, a phosphate ester-based acidic extractant is used. Examples of the phosphoric acid ester-based acidic extractant include trade name PC-88A (main component: 2-ethylhexyl 2-ethylhexyl phosphonate) and D2EHPA (Di- (2-ethylhexyl) phosphoricid).
Here, it is known that the amine-based extractant has a higher separation coefficient between cobalt and nickel than the phosphoric acid ester-based acidic extractant.
Therefore, in the separation and purification of nickel and cobalt in the hydrometallurgical method of nickel, an amine-based extractant is generally used in many cases. In particular, tertiary amine-based extractants are often used from the viewpoint of high reactivity and low solubility in water, and among them, TNOA or TIOA is often adopted in terms of handleability and price. There is. That is, in the industrial solvent extraction method, those containing the amine-based extractant TNOA or TIOA in the organic phase tend to be used.

本明細書の逆ミセルの形成を抑制の対象となる溶媒抽出法も、とくに限定されない。
例えば、非鉄金属の湿式製錬に使用される溶媒抽出法や、一般的な化学処理工程における溶媒抽出法など、工業的または実験的に用いられる溶媒抽出法を対象にできる。
The solvent extraction method for which the formation of reverse micelles of the present specification is suppressed is also not particularly limited.
For example, industrial or experimental solvent extraction methods such as solvent extraction methods used for wet smelting of non-ferrous metals and solvent extraction methods in general chemical treatment steps can be targeted.

本明細書のエントレイメントとは、抽出操作により生じる有機相中に微細な液滴の形態として含まる水溶液(水相)のことをいう。以下、このエントレイメントを水滴エマルションということもある。
本明細書の逆ミセルとは、エントレイメントのうち、非極性溶媒中で界面活性剤分子の親水基部を内側に、疎水基部を外側に向けた分子集合体のことをいう。この分子集合体は熱力学的に安定で、その内部に多量の水相を可溶化する能力を有する。逆ミセルは、安定な形態で有機相中に存在するものであれば、その大きさいはとくに限定されない。例えば、1000nm以下(例えば1nm~1000nm)程度の大きさのものをいう。
As used herein, the term "entration" refers to an aqueous solution (aqueous phase) contained in the organic phase generated by an extraction operation in the form of fine droplets. Hereinafter, this entrainment may be referred to as a water drop emulsion.
The term "reverse micelle" as used herein refers to a molecular assembly of an entrainment in which the hydrophilic base of the surfactant molecule is directed to the inside and the hydrophobic base is directed to the outside in a non-polar solvent. This molecular assembly is thermodynamically stable and has the ability to solubilize a large amount of aqueous phase inside. The size of the inverted micelle is not particularly limited as long as it exists in the organic phase in a stable form. For example, it has a size of about 1000 nm or less (for example, 1 nm to 1000 nm).

(スルホランの添加タイミング)
スルホランを有機相に添加するタイミングは、上述した状態の有機相であれば、どの状態の有機相に添加してもよい。具体的には、溶媒抽出法において溶媒抽出処理を行う前の有機相(水相に接触する前の有機溶液の状態の有機相、抽出処理を行う前の水相と接触した状態の有機相)や抽出処理中の有機相、に添加することができる。
(Timing of addition of sulfolane)
The timing of adding sulfolane to the organic phase may be any state as long as it is the organic phase in the above-mentioned state. Specifically, in the solvent extraction method, the organic phase before the solvent extraction treatment (the organic phase in the state of the organic solution before contacting with the aqueous phase, the organic phase in the state of contact with the aqueous phase before the extraction treatment). It can be added to the organic phase during the extraction process.

なお、スルホランを有機相に添加するタイミングは、上記のとおりとくに限定されないが、操作性の観点では、つぎの順に添加するのが好ましい。第一が水相に接触させる前の有機溶液の状態の有機相に添加するのが好ましく、第二が抽出処理を行う前で水相に接触した状態の有機相であり、第三が抽出処理中の有機相である。例えば、溶媒抽出処理に先立って第一の状態の有機相にスルホランを添加した後、この有機相を抽出処理工程へ供給することができる。また、抽出処理前の状態に添加すれば、逆ミセルの形成抑制を向上させる傾向にある。 The timing of adding sulfolane to the organic phase is not particularly limited as described above, but from the viewpoint of operability, it is preferable to add sulfolane in the following order. The first is preferably added to the organic phase in the state of the organic solution before contacting with the aqueous phase, the second is the organic phase in the state of being in contact with the aqueous phase before the extraction treatment, and the third is the extraction treatment. The organic phase inside. For example, sulfolane can be added to the organic phase in the first state prior to the solvent extraction treatment, and then this organic phase can be supplied to the extraction treatment step. Further, if it is added to the state before the extraction treatment, it tends to improve the suppression of the formation of reverse micelles.

(スルホランの添加量)
スルホランの添加量は、逆ミセルの形成を抑制することができる量であれば、とくに限定されない。例えば、スルホランの添加量は、経済的かつ逆ミセルの形成を適切に抑制するという観点では、有機相中の含まれる逆ミセルの形成に起因する物質M(以下、単に「逆ミセル形成起因物質M」という)との関係に基づいて添加する量を調整することができる。
(Amount of sulfolane added)
The amount of sulfolane added is not particularly limited as long as it can suppress the formation of reverse micelles. For example, the amount of sulfolane added is economical and from the viewpoint of appropriately suppressing the formation of reverse micelles, the substance M caused by the formation of the contained reverse micelles in the organic phase (hereinafter, simply "substance M caused by reverse micelle formation"). The amount to be added can be adjusted based on the relationship with).

具体的には、スルホランを、抽出処理を行う前の有機相(つまり、上述したスルホランの添加タイミングにおける、第一の有機相または第二の有機相)に含まれる逆ミセル形成起因物質M1当量に対して0.1当量以上となるように添加する。例えば、実施例に記載するように、逆ミセル形成起因物質Mがヘプタン酸でその濃度が3.5mmol/Lの場合には、スルホランを0.35mmol/L以上となるように添加すれば、逆ミセルの形成を抑制できる。 Specifically, the sulfolane is added to the amount of the reverse micelle formation-causing substance M1 equivalent contained in the organic phase before the extraction treatment (that is, the first organic phase or the second organic phase at the above-mentioned sulfolane addition timing). On the other hand, it is added so as to be 0.1 equivalent or more. For example, as described in Examples, when the reverse micelle formation-causing substance M is enanthic acid and its concentration is 3.5 mmol / L, sulfolane can be added so as to be 0.35 mmol / L or more. The formation of micelles can be suppressed.

スルホランの添加量が逆ミセル形成起因物質M1当量に対して0.1当量よりも低いと有機相中のスルホランの濃度が低くなりすぎて逆ミセルの抑制率が低下する傾向にあるからである。一方、スルホランの添加量の上限はとくに限定されないが、スルホランを逆ミセル形成起因物質M1当量に対して10当量以上添加しても逆ミセルの形成抑制の効果は向上しない傾向にある。
したがって、逆ミセル形成起因物質Mに基づいてスルホランの添加量を調整する場合には、スルホランの添加量は、逆ミセル形成起因物質M1当量に対して0.1当量以上10当量以下が好ましく、より好ましくは0.1当量以上5当量以下であり、さらに好ましくは0.1当量以上3当量以下である。
This is because if the amount of sulfolane added is lower than 0.1 equivalent with respect to the M1 equivalent of the substance causing reverse micelle formation, the concentration of sulfolane in the organic phase becomes too low and the suppression rate of reverse micelle tends to decrease. On the other hand, the upper limit of the amount of sulfolane added is not particularly limited, but even if sulfolane is added in an amount of 10 equivalents or more with respect to the amount of M1 equivalent of the substance causing reverse micelle formation, the effect of suppressing the formation of reverse micelles tends not to be improved.
Therefore, when adjusting the addition amount of sulfolane based on the reverse micelle formation-causing substance M, the addition amount of sulfolane is preferably 0.1 equivalent or more and 10 equivalents or less with respect to the reverse micelle formation-causing substance M1 equivalent. It is preferably 0.1 equivalent or more and 5 equivalents or less, and more preferably 0.1 equivalent or more and 3 equivalents or less.

なお、逆ミセル形成起因物質Mの上記有機相中の濃度は、一般的な測定方法に求めることができる。例えば、カルボン酸の場合、ガスクロマトグラフィー法(JIS K 0123:2018)により測定することができ、ヘプタン酸の場合には、液体クロマトグラフィー質量分析法や上記ガスクロマトグラフィー法により測定することができる。 The concentration of the reverse micelle formation-causing substance M in the organic phase can be determined by a general measuring method. For example, in the case of carboxylic acid, it can be measured by a gas chromatography method (JIS K 0123: 2018), and in the case of heptanic acid, it can be measured by a liquid chromatography mass spectrometry method or the above gas chromatography method. ..

(逆ミセル化率Ermの算出方法)
逆ミセル形成起因物質Mとは、上記のごとく逆ミセルの形成に起因する物質のことをいう。この逆ミセル形成起因物質Mは、逆ミセル化率Ermに基づいて特定することができる。
以下、逆ミセル化率Ermの算出方法を図1に基づいて説明する。
まず、概略について簡単に説明する。
(Calculation method of inverse micelle conversion rate Erm )
The substance M caused by the formation of reverse micelles refers to a substance caused by the formation of reverse micelles as described above. This reverse micelle formation-causing substance M can be specified based on the reverse micelle formation rate Erm .
Hereinafter, a method for calculating the inverse micelle formation rate Erm will be described with reference to FIG.
First, the outline will be briefly described.

本明細書では、有機溶液Lに添加した水溶液Aのうち、逆ミセルの内部に取り込まれた水相(水溶液Aの一部)の比率を逆ミセル化率Ermとして定義する。
そして、この逆ミセルの内部の水相(水溶液Aの一部)は、有機溶液Lと水溶液Aを混合した際に有機相に抽出された状態と見なすこともできる。この場合には、逆ミセル化率Ermを逆ミセル抽出率と考えることもできる。
なお、上記のごとき逆ミセルは、1000nm以下(1nm~1000nm)程度の大きさであれば、遠心分離処理S1、S3を施しても図1の有機相中に分散した状態で残留した状態となる。
In the present specification, the ratio of the aqueous phase (a part of the aqueous solution A) incorporated into the reverse micelles out of the aqueous solution A added to the organic solution L is defined as the reverse micelleization rate Erm.
The aqueous phase (a part of the aqueous solution A) inside the reverse micelle can also be regarded as being extracted into the organic phase when the organic solution L and the aqueous solution A are mixed. In this case, the inverse micelle conversion rate Erm can be considered as the inverse micelle extraction rate.
If the size of the reverse micelle as described above is about 1000 nm or less (1 nm to 1000 nm), it remains dispersed in the organic phase of FIG. 1 even after centrifugation S1 and S3. ..

まず、水分率Wを測定するための試料を調製する。
所定の有機相L0(抽出操作に用いられる有機相)から試料を分取し、分取した分取有機溶液L1を遠心分離処理S1に供して水分を除去して第一水分除去有機溶液L2を調製する。ついで、この第一水分除去有機溶液L2に対して所定量の水溶液Aを添加し、撹拌等により水溶液Aを分散S2させた水相分散有機溶液L3を調製する。この水相分散有機溶液L3を再度、遠心分離処理S3に供して水分を除去して第二水分除去有機溶液L4を調製する。
First, a sample for measuring the water content W is prepared.
A sample is separated from the predetermined organic phase L0 (organic phase used in the extraction operation), and the separated organic solution L1 is subjected to centrifugation S1 to remove water to remove the first water-removing organic solution L2. Prepare. Then, a predetermined amount of the aqueous solution A is added to the first water-removing organic solution L2, and the aqueous phase-dispersed organic solution L3 in which the aqueous solution A is dispersed S2 is prepared by stirring or the like. The aqueous phase-dispersed organic solution L3 is again subjected to the centrifugation treatment S3 to remove water to prepare a second water-removing organic solution L4.

ついで、調製した各試料の水分率Wを測定する。
調製した第一水分除去有機溶液L2と第二水分除去有機溶液L4から、それぞれの水分率W(水分率W、水分率Wrm)を測定する。
第二水相分散有機溶液L4においては、第一水分除去有機溶液L2の水分率Wから増加した水分率ΔWrmを後述する式3)または式4)より算出する。
そして、(水溶液Aの体積)/{(第一水分除去有機溶液L2の体積)+(水溶液Aの体積)}から求められる理論上の水分率Wを後述する式5)または式6)より算出する。
ついで、算出した水分率Wと水分率ΔWrmを後述する式7)に代入することにより、水相分散有機溶液L3中に含まれる微細な液滴(つまりエントレイメント)のうち逆ミセルの形態で存在するエントレイメントの逆ミセル化率Ermを算出する。
Then, the moisture content W of each prepared sample is measured.
From the prepared first water-removing organic solution L2 and second water-removing organic solution L4, the respective water content W (moisture rate W b , water content W rm ) is measured.
In the second aqueous phase dispersed organic solution L4, the water content ΔWrm increased from the water content Wb of the first water-removing organic solution L2 is calculated from the formula 3) or the formula 4) described later.
Then, the theoretical moisture content W0 obtained from (volume of aqueous solution A) / {(volume of first water-removing organic solution L2) + (volume of aqueous solution A) } is obtained from equations 5) or 6) described later. calculate.
Then, by substituting the calculated water content W 0 and the water content ΔW rm into the formula 7) described later, among the fine droplets (that is, entrainment) contained in the aqueous phase dispersed organic solution L3, the reverse micelle The inverse micelleization rate Erm of the entrainment existing in the form is calculated.

算出された逆ミセル化率Ermが大きければ有機溶液L中に含まれる微小なエントレイメント(つまり逆ミセルの形態で存在するエントレイメント)が多くなることを意味し、その逆に、逆ミセル化率Ermが小さければ有機溶液L中に含まれる微小なエントレイメントが少なくなることを意味する。 If the calculated inverse micelle formation rate Erm is large, it means that the amount of minute entrainments contained in the organic solution L (that is, the entrainments existing in the form of inverse micelles) increases, and vice versa. If the micelle formation rate Erm is small, it means that the amount of minute entrainment contained in the organic solution L is reduced.

以下具体的に説明する。
<有機相L0の調整>
逆ミセル化率Ermの算出に用いられる有機相L0は、上述した、抽出処理前の有機相(溶媒抽出法において水相に接触する前の有機相(有機相の状態となる前の有機溶液)または水相に接触した状態で抽出処理前の有機相)を用いる。
例えば、上述したニッケルの湿式製錬法の溶媒抽出法において有機相として用いられる有機溶液に相当するものを実験室レベルで調製し用いてもよいし、操業で使用されている有機相を用いてもよい。
This will be described in detail below.
<Adjustment of organic phase L0>
The organic phase L0 used for calculating the inverse micelle formation rate Erm is the above-mentioned organic phase before the extraction treatment (organic phase before contacting with the aqueous phase in the solvent extraction method (organic solution before becoming the organic phase state). ) Or the organic phase before the extraction treatment in contact with the aqueous phase).
For example, a solution corresponding to the organic solution used as the organic phase in the solvent extraction method of the above-mentioned wet smelting method of nickel may be prepared and used at the laboratory level, or the organic phase used in the operation may be used. May be good.

有機相L0は、上述したように対象となる有機相を調製してもよいし、操業用に使用されているそのものを用いてもよい。例えば、有機相L0は、上述した一般的な有機溶媒の他、アミン系抽出剤や燐酸エステル系酸性抽出剤、カルボン酸系抽出剤、燐系中性抽出剤などの有機抽出剤などを用いて調製することができる。
とくに、対象となる有機相がニッケルの湿式製錬法の場合、上述したように、ニッケルの湿式製錬法のニッケルとコバルトの分離精製においては、一般的に、アミン系抽出剤が使用されることが多い。とくに、反応性の高さや水に対する溶解度の低さ等の観点から3級アミン系抽出剤が用いられることが多く、その中でも、取り扱い性や価格等の点では、TNOAまたはTIOAが多く採用されている。このため、このような有機相を対象とする場合には、有機相Lにアミン系抽出剤であるTNOAまたはTIOAを含むように調製するのが好ましい。
As the organic phase L0, the target organic phase may be prepared as described above, or the organic phase itself used for operation may be used. For example, the organic phase L0 uses an amine-based extractant, a phosphoric acid ester-based acidic extractant, a carboxylic acid-based extractant, an organic extractant such as a phosphorus-based neutral extractant, and the like, in addition to the above-mentioned general organic solvent. Can be prepared.
In particular, when the target organic phase is a nickel hydrometallurgy method, as described above, an amine-based extractant is generally used in the separation and purification of nickel and cobalt in the nickel hydrometallurgy method. Often. In particular, tertiary amine-based extractants are often used from the viewpoint of high reactivity and low solubility in water, and among them, TNOA or TIOA is often adopted in terms of handleability and price. There is. Therefore, when such an organic phase is targeted, it is preferable to prepare the organic phase L so as to contain the amine-based extractant TNOA or TIOA.

そして、対象となる有機相が複数の種類の溶媒や溶剤を使用している場合には、同様に2種以上を混合して有機相L0を調製すればよい。例えば、上述したニッケルの湿式製錬法の溶媒抽出法においては、上記有機抽出剤と希釈剤として機能させる上記有機溶媒を混合して有機相L0を調製することができる。
希釈剤として機能させる有機溶媒は、上記のごとくとくに限定されない。例えば、水に対する溶解度の低さや良好な油水分離性の観点では、芳香族炭化水素や、ナフテン系炭化水素などを用いることができる。
When the target organic phase uses a plurality of types of solvents or solvents, the organic phase L0 may be prepared by similarly mixing two or more types. For example, in the solvent extraction method of the nickel wet smelting method described above, the organic phase L0 can be prepared by mixing the organic extractant and the organic solvent that functions as a diluent.
The organic solvent that functions as a diluent is not particularly limited as described above. For example, aromatic hydrocarbons, naphthenic hydrocarbons, and the like can be used from the viewpoint of low solubility in water and good oil-water separability.

なお、有機抽出剤と有機溶媒(希釈剤)の混合物中における有機抽出剤の濃度は、所望とする有機相L0の粘度範囲に応じて適宜調整することが好ましい。例えば、使用する有機溶液全体の10~40体積%の範囲内となるように調整することができる。 The concentration of the organic extractant in the mixture of the organic extractant and the organic solvent (diluent) is preferably adjusted appropriately according to the desired viscosity range of the organic phase L0. For example, it can be adjusted to be within the range of 10 to 40% by volume of the total organic solution used.

有機相L0には、上記有機溶媒または有機抽出剤以外にも上述したモディファイアーを含んでもよい。 The organic phase L0 may contain the above-mentioned modifier in addition to the above-mentioned organic solvent or organic extractant.

(逆ミセル形成起因物質M)
逆ミセル形成起因物質Mは、溶媒抽出法における有機相中の逆ミセルの形態で存在するエントレイメント(以下、単に逆ミセルともいう)の増加に寄与すると想定される物質を有機相Lに添加して、かかる逆ミセル形成起因物質Mと逆ミセルとの関係性から特定することができる。
(Reverse micelle formation-causing substance M)
As the reverse micelle formation-causing substance M, a substance that is supposed to contribute to the increase of entrainment (hereinafter, also simply referred to as reverse micelle) existing in the form of reverse micelle in the organic phase in the solvent extraction method is added to the organic phase L. Then, it can be specified from the relationship between the reverse micelle formation-causing substance M and the reverse micelle.

この逆ミセル形成起因物質Mは、例えば、調製した有機相L0、分取有機溶液L1または水溶液Aに添加してもよいし、有機相L0、分取有機溶液L1、水溶液Aのうち2以上の溶液に添加してもよい。
つまり、逆ミセル形成起因物質Mは、上記3つの溶液のうちいずれか1つの溶液に添加してもよいし、2つの溶液に添加してもよいし、3つ全ての溶液に添加してもよい。さらに、後述するように逆ミセル形成起因物質Mとして複数の物質を検討する場合には、同じ溶液に添加してもよいし、それぞれ異なる溶液に添加してもよい。
添加濃度は、逆ミセルとの関係性を評価することができる濃度であれば、とくに限定されず、例えば、工業的に混入すると想定される範囲内となるように適宜調整すればよい。
The reverse micelle formation-causing substance M may be added to, for example, the prepared organic phase L0, the preparative organic solution L1 or the aqueous solution A, or two or more of the organic phase L0, the preparative organic solution L1 and the aqueous solution A. It may be added to the solution.
That is, the reverse micelle formation-causing substance M may be added to any one of the above three solutions, may be added to two solutions, or may be added to all three solutions. good. Further, when considering a plurality of substances as the reverse micelle formation-causing substance M as described later, they may be added to the same solution or may be added to different solutions.
The addition concentration is not particularly limited as long as it can evaluate the relationship with the reverse micelle, and may be appropriately adjusted so as to be within a range expected to be industrially mixed, for example.

この逆ミセル形成起因物質Mとしては、操業上、想定される種々の物質を評価対象とすることができる。
例えば、アミン系抽出剤が低級化した物質や、メタン酸、エタン酸、プロパン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸などのカルボン酸、アミド化合物などを挙げることができるが、かかる物質に限定されない。
また、例えば、MNOA(Mono-n-octylamine)やメタンスルホン酸のほか、アミン系抽出剤として利用されるTNOAも逆ミセル形成起因物質Mとしての評価対象として挙げることができる。
さらに、この逆ミセル形成起因物質Mは、1種に限定されず、2種以上の物質を採用してもよい。例えば、異なる物質を逆ミセル形成起因物質M1、逆ミセル形成起因物質M2として採用してもよい。この場合の添加方法としては、例えば、逆ミセル形成起因物質M1、M2をそれぞれ異なる溶液に添加(例えば、分取有機溶液L1に逆ミセル形成起因物質M1を添加し、水溶液Aに逆ミセル形成起因物質M2を添加)してもよいし、同じ溶液に添加してもよい。また、逆ミセル形成起因物質Mが、2種以上の逆ミセル形成起因物質M1、M2・・を含むように調製してもよい。
As the substance M causing the formation of reverse micelles, various substances assumed in operation can be evaluated.
For example, substances obtained by lowering the amine-based extractant, carboxylic acids such as methanic acid, enanthic acid, propanoic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanic acid, and octanic acid, and amide compounds can be mentioned. , Not limited to such substances.
Further, for example, in addition to MNOA (Mono-n-octylamine) and methanesulfonic acid, TNOA used as an amine-based extractant can also be mentioned as an evaluation target as a substance M causing reverse micelle formation.
Further, the reverse micelle formation-causing substance M is not limited to one kind, and two or more kinds of substances may be adopted. For example, different substances may be adopted as the reverse micelle formation-causing substance M1 and the reverse micelle formation-causing substance M2. In this case, for example, the reverse micelle formation-causing substances M1 and M2 are added to different solutions (for example, the reverse micelle formation-causing substance M1 is added to the preparative organic solution L1 and the reverse micelle formation-causing substance M1 is added to the aqueous solution A. The substance M2 may be added), or it may be added to the same solution. Further, the reverse micelle formation-causing substance M may be prepared to contain two or more kinds of reverse micelle formation-causing substances M1, M2, and so on.

(遠心分離処理S1、S3)
第一水分除去有機溶液L2は、有機相L0から所定量を分取し、分取した分取有機溶液L1を遠心分離機に供した後、水相を除去して調製される。
また、第二水分除去有機溶液L4は、水溶液Aを分散させた水相分散有機溶液L3を遠心分離機に供した後、水相を除去して調製される。
遠心分離処理S1は、見た目ではわからない水分が溶存していることがあることから、遠心分離により分離可能な水分を有機溶液L1から除去する操作である。
遠心分離処理S3は、分離可能な水相および有機相中の遠心分離可能な水分を除去する操作である。つまり、この遠心分離処理S3は、分散処理S2により有機相中に分散された、大きさが1000nmよりも大きなエントレイメントを水相分散有機溶液L3から除去する操作である。言い換えれば、遠心分離処理S3より、水相分散有機溶液L3中には、エントレイメントのうち、大きさが1000nm以下の逆ミセルの形態で極めて安定的に存在するエントレイメントだけを含んだ状態にする操作である。
なお、遠心分離処理S1、S3に用いられる装置等は、上記のごとき機能を発揮することができる機器や装置等であれば、とくに限定されず、例えば、市販の遠心分離器等を採用することができる。
(Centrifugal separation treatment S1, S3)
The first water-removing organic solution L2 is prepared by separating a predetermined amount from the organic phase L0, subjecting the separated separated organic solution L1 to a centrifuge, and then removing the aqueous phase.
Further, the second water-removing organic solution L4 is prepared by subjecting the aqueous phase-dispersed organic solution L3 in which the aqueous solution A is dispersed to a centrifuge and then removing the aqueous phase.
Centrifugation treatment S1 is an operation of removing water that can be separated by centrifugation from the organic solution L1 because water that cannot be seen by appearance may be dissolved.
Centrifugation treatment S3 is an operation for removing centrifugable water in the separable aqueous phase and the organic phase. That is, this centrifugation treatment S3 is an operation of removing the entrainment having a size larger than 1000 nm dispersed in the organic phase by the dispersion treatment S2 from the aqueous phase dispersed organic solution L3. In other words, from the centrifugation treatment S3, the aqueous phase-dispersed organic solution L3 contains only the entrainments that are extremely stable in the form of inverted micelles having a size of 1000 nm or less. It is an operation to make.
The device or the like used for the centrifuge treatments S1 and S3 is not particularly limited as long as it is a device or device capable of exerting the above-mentioned functions, and for example, a commercially available centrifuge or the like may be adopted. Can be done.

(分散処理S2)
水相分散有機溶液L3は、上述した方法で分離可能な水分を遠心分離により分離して水相を除去した第一水分除去有機溶液L2から所定量(体積Vorg1)を分取して、この所定量(体積Vorg1)の水分除去有機溶液L2に対して、所定量(体積Vaq1)の水溶液Aを添加して、撹拌等により分散S2させて調製する。
(Distributed processing S2)
The aqueous phase-dispersed organic solution L3 is prepared by separating a predetermined amount (volume Vorg1 ) from the first water-removing organic solution L2 from which the aqueous phase has been removed by separating the water separable by the above-mentioned method by centrifugation. A predetermined amount (volume V aq1 ) of the aqueous solution A is added to a predetermined amount (volume V org 1 ) of the water-removing organic solution L2, and the solution is dispersed S2 by stirring or the like.

第一水分除去有機溶液L2の量(体積Vorg1)は、とくに限定されない。例えば、操作性の観点では、10ml~100mlとなるように調製することができる。 The amount of the first water-removing organic solution L2 (volume Vorg1 ) is not particularly limited. For example, from the viewpoint of operability, it can be prepared to be 10 ml to 100 ml.

添加する水溶液Aの量は、第一水分除去有機溶液L2が確実に連続相となるように調整するのが好ましい。例えば、水溶液Aの添加量(体積Vaq1)が水分除去有機溶液L2(体積Vorg1)に対して10体積%以下とすることが好ましい。
水溶液Aの添加量が過小であると水分率の測定が困難になるため全体の液量やサンプリング量等を考慮して、測定が適切に実施できる範囲に設定することが好ましい。分散処理S2は室温近傍の温度で行うことが好ましいが、有機溶液(水分除去有機溶液L2)の粘性が大きい場合は昇温しても良い。ただし、昇温する場合は水分の蒸発による減少分を考慮する必要がある。
The amount of the aqueous solution A to be added is preferably adjusted so that the first water-removing organic solution L2 has a continuous phase. For example, the amount of the aqueous solution A added (volume V aq1 ) is preferably 10% by volume or less with respect to the water-removing organic solution L2 (volume V org 1).
If the amount of the aqueous solution A added is too small, it becomes difficult to measure the water content. Therefore, it is preferable to set the measurement within a range in which the measurement can be appropriately performed in consideration of the total amount of the liquid, the sampling amount, and the like. The dispersion treatment S2 is preferably performed at a temperature near room temperature, but if the viscosity of the organic solution (moisture-removing organic solution L2) is high, the temperature may be raised. However, when raising the temperature, it is necessary to consider the decrease due to the evaporation of water.

分散処理S2は、水溶液Aを第一水分除去有機溶液L2に分散させることができれば、使用する器具・装置等はとくに限定されず、市販の撹拌装置等を採用することができる。例えば、市販のマグネチックスターラーを用いた場合には、処理条件として、回転速度500rpm~2000rpm、撹拌時間1分以上とすれば、水相分散有機溶液L3を調製することができる。 In the dispersion treatment S2, as long as the aqueous solution A can be dispersed in the first water-removing organic solution L2, the instruments and devices used are not particularly limited, and a commercially available stirring device or the like can be adopted. For example, when a commercially available magnetic stirrer is used, the aqueous phase dispersed organic solution L3 can be prepared if the treatment conditions are a rotation speed of 500 rpm to 2000 rpm and a stirring time of 1 minute or more.

(分散時間)
とくに、分散処理S2における分散時間(撹拌時間)は、添加した水溶液Aが安定した状態となれば、とくに限定されず、処理条件等により適宜調整すればよい。
例えば、所定量の水溶液Aを処理条件が、室温(温度25℃前後)、回転速度500~1500rpmの場合、1分以上が好ましく、より好ましくは3分以上であり、さらに好ましくは5分以上となるように撹拌する。
(Dispersion time)
In particular, the dispersion time (stirring time) in the dispersion treatment S2 is not particularly limited as long as the added aqueous solution A is in a stable state, and may be appropriately adjusted depending on the treatment conditions and the like.
For example, when the treatment conditions for a predetermined amount of the aqueous solution A are room temperature (temperature around 25 ° C.) and a rotation speed of 500 to 1500 rpm, 1 minute or more is preferable, 3 minutes or more is more preferable, and 5 minutes or more is more preferable. Stir to be.

添加した水溶液Aが適切に分散した状態は、分散時間(撹拌時間)と水相分散有機溶液L3における増加水分率ΔWとの関係から把握することができる。
例えば、図2は、水分除去有機溶液L2に対して3000体積ppmに相当する水溶液Aを添加した場合、分散処理S2における分散時間(撹拌時間)と水相分散有機溶液L3中の増加水分率ΔWの関係を示した図である。
The state in which the added aqueous solution A is appropriately dispersed can be grasped from the relationship between the dispersion time (stirring time) and the increased water content ΔW in the aqueous phase dispersed organic solution L3.
For example, FIG. 2 shows the dispersion time (stirring time) in the dispersion treatment S2 and the increased water content ΔW in the aqueous phase dispersed organic solution L3 when the aqueous solution A corresponding to 3000 volume ppm is added to the water-removed organic solution L2. It is a figure which showed the relationship of.

水相分散有機溶液L3中の増加水分率ΔWは、サンプリングした有機相(つまり水相分散有機溶液L3)の水分率Wと後述するバックグラウンドの水分率W(つまり水分除去有機溶液L2の水分率W)の差から算出することができる。
具体的は、水相分散有機溶液L3中の増加水分率ΔWは、下記の式1)あるいは下記の式2)から算出することができる。

ΔW={W×(Vorg+Vaq)-W×Vorg}/(Vorg+Vaq) ・・・式1)
The increased water content ΔW in the aqueous phase dispersed organic solution L3 is the water content Wa of the sampled organic phase (that is, the aqueous phase dispersed organic solution L3) and the background water content W b (that is, the water removing organic solution L2 ) described later. It can be calculated from the difference in water content W).
Specifically, the increased water content ΔW in the aqueous phase dispersed organic solution L3 can be calculated from the following formula 1) or the following formula 2).

ΔW = {W a × (V org + V aq ) −W b × V org } / (V org + V aq ) ・ ・ ・ Equation 1)

なお、Vorg≫Vaqの場合、

ΔW≒W-W ・・・式2)

と、近似することができる。
In the case of V org >> V aq ,

ΔW≈W a-W b ... Equation 2)

Can be approximated.

なお、図2に示すように、撹拌の初期は撹拌時間の増大とともに水相の添加によって増加した水分率ΔWは増加し、安定するまで5分程度要すると考えられる。このため、上記のごとき条件下で所定の量の水溶液Aを添加した場合には、5分以上の撹拌を行ってからサンプリングを行うのが好ましい。 As shown in FIG. 2, in the initial stage of stirring, the water content ΔW increased by the addition of the aqueous phase increases with the increase of the stirring time, and it is considered that it takes about 5 minutes to stabilize. Therefore, when a predetermined amount of the aqueous solution A is added under the above conditions, it is preferable to perform sampling after stirring for 5 minutes or more.

また、サンプリングをする箇所は、水分除去有機溶液L2を入れた容器において、水分除去有機溶液L2の底から3分の1以上の高さが好ましい。かかる理由は、水溶液Aが水分除去有機溶液L2に分散しいくい場合、水溶液Aの比重が有機溶液よりも大きい可能性があり、この場合には、水溶液Aが底の方に偏在しやすくなるためである。 Further, the sampling location is preferably at least one-third the height from the bottom of the water-removing organic solution L2 in the container containing the water-removing organic solution L2. The reason for this is that when the aqueous solution A is difficult to disperse in the water-removing organic solution L2, the specific gravity of the aqueous solution A may be larger than that of the organic solution, and in this case, the aqueous solution A tends to be unevenly distributed toward the bottom. Because.

(水分率Wの測定)
調製した第一水分除去有機溶液L2、水相分散有機溶液L3、第二水分除去有機溶液L4の水分率W(W、W、Wrm)は、カールフィッシャー法(JIS K0113に準拠)により測定することができる。
(Measurement of moisture content W)
The water content W ( Wb , Wa, Wrm ) of the prepared first water-removing organic solution L2, aqueous phase-dispersed organic solution L3, and second water-removing organic solution L4 is determined by the Karl Fisher method (based on JIS K0113 ). Can be measured.

とくに、遠心分離処理S1によって遠心分離可能な溶存水分を除去しても完全に水分を除去することはできず、一定量の水分子が第一水分除去有機溶液L2中に存在する。このため、カールフィッシャー水分計を用いて、第一水分除去有機溶液L2中の水分率Wを測定して、遠心分離処理S1では除去しきれない第一水分除去有機溶液L2中に存在するバックグラウンドの水分率Wbを把握するのが望ましい。 In particular, even if the dissolved water that can be centrifuged is removed by the centrifugation treatment S1, the water cannot be completely removed, and a certain amount of water molecules are present in the first water-removing organic solution L2. Therefore, the moisture content W in the first moisture-removing organic solution L2 is measured using a Karl Fisher Moisture Meter, and the background existing in the first moisture-removing organic solution L2 that cannot be completely removed by the centrifugation treatment S1. It is desirable to know the moisture content Wb of.

また、第二水分除去有機溶液L4中の第一水分除去有機溶液L2の水分率Wからの増加分水分率ΔWrmは、下記の式3)あるいは下記の式4)から算出することができる。
なお、式中のVaq1は、添加した水溶液Aの添加した体積量であり、Vorg1は、調製した第一水分除去有機溶液L2の体積であり、Vorg2は、調製した第二水分除去有機溶液L4の体積である。

ΔWrm=(Wrm×Vorg2-W×Vorg1)/Vorg2 ・・・式3)
Further, the water content ΔWrm increased from the water content Wb of the first water-removing organic solution L2 in the second water-removing organic solution L4 can be calculated from the following formula 3) or the following formula 4). ..
In the formula, V aq1 is the added volume of the added aqueous solution A, Vorg1 is the volume of the prepared first water-removing organic solution L2, and Vorg2 is the prepared second water-removing organic. The volume of solution L4.

ΔW rm = (W rm × V org2 -W b × V org1 ) / Vorg2 ... Equation 3)

なお、Vorg1≫Vaq1の場合、Vorg1≒Vorg2となり、

ΔWrm≒Wrm-W ・・・式4)

と、近似することができる。
In the case of V org1 >> V aq1 , V org1 ≈ V org2 .

ΔW rm ≒ W rm −W b・ ・ ・ Equation 4)

Can be approximated.

(逆ミセル化率Ermの算出)
まず、(添加した水溶液Aの体積)/{(第一水分除去有機溶液L2の体積)+(添加した水溶液Aの体積)}から求められる水分率Wを下記の式5)あるいは式6)より算出する。
添加した水溶液Aが均一に分散した理想状態の場合、どこをサンプリングしても水分率Wとなる。

=Vaq1/(Vorg1+Vaq1) ・・・式5)
(Calculation of inverse micelle conversion rate Erm )
First, the water content W0 obtained from (volume of the added aqueous solution A) / {(volume of the first water-removing organic solution L2) + (volume of the added aqueous solution A) } is calculated by the following formula 5) or 6). Calculated from.
In the ideal state where the added aqueous solution A is uniformly dispersed, the water content W0 is obtained no matter where the sample is sampled.

W 0 = V aq1 / ( Vorg1 + V aq1 ) ... Equation 5)

なお、Vorg1≫Vaq1の場合、

≒Vaq1/Vorg1 ・・・式6)

と、近似することができる。
また、Vaq1の代わりに(ΔWrm×Vorg2+Vaq2)を用いても同様の結果を得ることができる。
In the case of V org1 >> V aq1

W 0 ≒ V aq1 / V org1 ... Equation 6)

Can be approximated.
Further, the same result can be obtained by using (ΔW rm × V org2 + V aq2 ) instead of V aq1 .

上記の水分率Wと、第二水分除去有機溶液L4中の第一水分除去有機溶液L2の水分率Wからの増加分水分率ΔWrmを用いて逆ミセル化率Ermを下記の式7)によって求める。

rm=ΔWrm/W ・・・式7)
Using the above water content W 0 and the water content ΔW rm increased from the water content W b of the first water removal organic solution L2 in the second water removal organic solution L4, the inverse micelle formation rate E rm is calculated by the following formula. Obtained by 7).

E rm = ΔW rm / W 0 ... Equation 7)

なお、水溶液Aの分散状態は必ずしも均一とは限らないことがあるため、サンプリングは、複数回実施し平均値を求めて評価することが好ましい。また、カールフィッシャー水分計の測定値の精度を向上するためには、複数回測定した平均値を用いることが望ましい。 Since the dispersed state of the aqueous solution A may not always be uniform, it is preferable to perform sampling a plurality of times and obtain an average value for evaluation. Further, in order to improve the accuracy of the measured value of the Karl Fischer moisture meter, it is desirable to use the average value measured a plurality of times.

すると、有機相中に分散させた水溶液Aが微細な液滴の逆ミセルの形態で存在する逆ミセル化率Ermを簡単に算出することができる。
この有機相L中に分散させた水溶液Aは、微細な液滴の形態で含まれており、溶媒抽出法における有機相中のエントレイメントに相当し、このエントレイメントのうち、逆ミセルの形態で存在するエントレイメントは、一般的な遠心分離S1、S3では有機相から分離されにくいさらに微細な液滴のものに相当する。
つまり、上記方法を用いれば、従来の方法では把握が困難であった逆ミセル化したエントレイメントを簡単に把握することができるようになる。そして、算出された逆ミセル化率Ermに基づいて、逆ミセル形成起因物質Mを適切に特定することができる。言い換えれば、算出された逆ミセル化率Ermの値の増減に基づいて微小なエントレイメントである逆ミセルの形成に対して影響を及ぼす物質(逆ミセル形成起因物質M)を容易に特定することができるのである。
Then, the inverse micelle conversion rate Erm in which the aqueous solution A dispersed in the organic phase exists in the form of the inverse micelle of fine droplets can be easily calculated.
The aqueous solution A dispersed in the organic phase L is contained in the form of fine droplets, and corresponds to the entrainment in the organic phase in the solvent extraction method. The entrainment existing in the form corresponds to a finer droplet that is difficult to be separated from the organic phase in the general centrifugations S1 and S3.
That is, by using the above method, it becomes possible to easily grasp the inverted micelle-ized emulsion, which was difficult to grasp by the conventional method. Then, based on the calculated reverse micelle formation rate Erm , the reverse micelle formation-causing substance M can be appropriately specified. In other words, a substance that affects the formation of reverse micelles, which is a minute entrainment (reverse micelle formation-causing substance M), is easily identified based on the increase or decrease in the calculated value of the reverse micelle formation rate Erm . You can do it.

以上のごとく、溶媒抽出法における有機相にスルホランを添加することにより、抽出操作により生じるエントレイメントの一種である逆ミセルの形成を抑制できるようになる。しかも、逆ミセルの形成に寄与する逆ミセル形成起因物質Mを特定し、かかる物質との関係性に基づいてスルホランの添加量を調整すれば、より適切に逆ミセルの形成を抑制することができるようになる。 As described above, by adding sulfolane to the organic phase in the solvent extraction method, it becomes possible to suppress the formation of reverse micelles, which is a kind of entrainment generated by the extraction operation. Moreover, if the substance M that causes the formation of reverse micelles that contributes to the formation of reverse micelles is identified and the amount of sulfolane added is adjusted based on the relationship with such the substance, the formation of reverse micelles can be suppressed more appropriately. Will be.

しかも、溶媒抽出法における有機相に存在する逆ミセル化したエントレイメントの形成を抑制することができれば、従来では把握することが困難であった工業製品中における微細な不純物(逆ミセル化の形態で存在する微小なエントレイメント)を適切に抑制することができるようになるので、品質の高い工業製品を適切に管理することができるようになる。例えば、コバルトを含有する塩化ニッケル水溶液から、アミン系抽出剤を含む有機相を用いてコバルトを溶媒抽出することによりコバルトを分離回収して塩化コバルト水溶液を製造する場合、アミン系抽出剤を含む有機相に所定量のスルホランを添加することにより、操業中の塩化コバルト水溶液中に逆ミセルの形態で含まれる微量なニッケルを抑制できるから、塩化コバルト水溶液の品質を高い状態になるように適切に管理することができるようになる。 Moreover, if it is possible to suppress the formation of the reverse micelle-ized entrainment existing in the organic phase in the solvent extraction method, fine impurities (form of reverse micelle formation) in industrial products, which have been difficult to grasp in the past, can be suppressed. Since it becomes possible to appropriately suppress the minute entrainment existing in the above, it becomes possible to appropriately manage high-quality industrial products. For example, when cobalt is separated and recovered from a cobalt-containing nickel chloride aqueous solution by solvent-extracting cobalt using an organic phase containing an amine-based extractant to produce a cobalt chloride aqueous solution, an organic containing an amine-based extractant is used. By adding a predetermined amount of sulfolane to the phase, it is possible to suppress a small amount of nickel contained in the form of a reverse micelle in the cobalt chloride aqueous solution during operation, so the quality of the cobalt chloride aqueous solution is appropriately controlled so as to be in a high state. You will be able to.

以下、本発明の実施例を示してより具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に何ら限定されない。 Hereinafter, examples of the present invention will be shown and more specifically described. The present invention is not limited to the following examples.

(実験1)
実験1では、スルホラン自体が逆ミセルの形成に起因しないことを確認した。
アミン系抽出剤TNOA(花王株式会社製ファーミンT-08)を含む有機溶媒(丸善石油株式会社製 商品名スワゾール1800)(本実施形態の有機相L0に相当)から所定量を分取して、この分取した有機溶媒にスルホラン(富士フィルム和光純薬株式会社社製、型番195-05703)を添加して有機溶液(本実施形態の分取有機溶液L1に相当)を調製した。
調製した有機溶液を遠心分離機(久保田商事株式会社製5220)を用いて遠心分離処理(回転速度3000rpm、処理時間10分)した(本実施形態の遠心分離処理S1に相当)。遠心分離により分離された水相を除去して、25mLの有機相(本実施形態の第一水分除去有機溶液L2に相当)を作製した。
なお、後述のヘプタン酸(本実施形態の逆ミセル形成起因物質Mに相当)は含有していない。
作製した有機相(本実施形態の第一水分除去有機溶液L2に相当)からマクロシリンジを用いて10μLを採取して、カールフィッシャー水分計(京都電子工業株式会社製MKH-710M)で水分率Wを測定した。
(Experiment 1)
In Experiment 1, it was confirmed that sulfolane itself is not caused by the formation of reverse micelles.
A predetermined amount is separated from an organic solvent (trade name Swazole 1800 manufactured by Maruzen Petroleum Co., Ltd.) (corresponding to the organic phase L0 of the present embodiment) containing an amine-based extractant TNOA (Farmin T-08 manufactured by Kao Co., Ltd.). Sulfolane (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd., model number 195-05703) was added to the separated organic solvent to prepare an organic solution (corresponding to the separated organic solution L1 of the present embodiment).
The prepared organic solution was centrifuged (rotation speed 3000 rpm, treatment time 10 minutes) using a centrifuge (5220 manufactured by Kubota Shoji Co., Ltd.) (corresponding to the centrifuge treatment S1 of the present embodiment). The aqueous phase separated by centrifugation was removed to prepare a 25 mL organic phase (corresponding to the first water-removing organic solution L2 of the present embodiment).
It should be noted that the enanthic acid described later (corresponding to the reverse micelle formation-causing substance M of the present embodiment) is not contained.
10 μL was collected from the prepared organic phase (corresponding to the first water-removing organic solution L2 of the present embodiment) using a macrosyring, and the water content was W with a Karl Fisher Moisture Meter (MKH-710M manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.). b was measured.

つづいて、この有機相(本実施形態の第一水分除去有機溶液L2に相当)に水相として有機相の3000体積ppmに相当する溶媒抽出工程の抽出始液であるコバルトを含有する塩化ニッケル溶液(本実施形態の水溶液Aに相当)を添加後、室温(約25℃)にて回転速度800rpmで10分間撹拌(本実施形態の分散処理S2に相当)を行い、塩化ニッケル溶液を分散させた有機相(本実施形態の水相分散有機溶液L3)を作製した。
この作製した有機相(本実施形態の水相分散有機溶液L3)からマクロシリンジを用いて10μLの有機相を採取して、カールフィッシャー水分計を用いて水分率Wを測定した。
Subsequently, this organic phase (corresponding to the first water-removing organic solution L2 of the present embodiment) is a nickel chloride solution containing cobalt as the extraction starting solution of the solvent extraction step corresponding to 3000 volume ppm of the organic phase as the aqueous phase. After adding (corresponding to the aqueous solution A of the present embodiment), stirring was performed at room temperature (about 25 ° C.) at a rotation speed of 800 rpm for 10 minutes (corresponding to the dispersion treatment S2 of the present embodiment) to disperse the nickel chloride solution. An organic phase (aqueous phase dispersed organic solution L3 of the present embodiment) was prepared.
From this prepared organic phase (aqueous phase dispersed organic solution L3 of the present embodiment), 10 μL of the organic phase was sampled using a macrosyringe, and the moisture content Wa was measured using a Karl Fischer moisture meter.

つぎに、この有機相(本実施形態の水相分散有機溶液L3)を再度、遠心分離(本実施形態の遠心分離処理S3に相当)を行い有機相から水相を分離して、再度の遠心分離を行って有機相(本実施形態の第二水分除去有機溶液L4)を作製した。
この作製した有機相(本実施形態の第二水分除去有機溶液L4)から、マクロシリンジによって10μLの有機相を採取した。
採取した有機相の水分率Wは、カールフィッシャー水分計で水分率Wrmを測定した。
Next, this organic phase (aqueous phase dispersed organic solution L3 of the present embodiment) is centrifuged again (corresponding to the centrifugal separation treatment S3 of the present embodiment) to separate the aqueous phase from the organic phase, and then centrifuged again. Separation was performed to prepare an organic phase (second water-removing organic solution L4 of the present embodiment).
From this prepared organic phase (second water-removing organic solution L4 of the present embodiment), 10 μL of the organic phase was collected with a macrosyringe.
For the water content W of the collected organic phase, the water content W rm was measured with a Karl Fischer moisture meter.

そして、塩化ニッケル溶液を分散させた有機相(本実施形態の水相分散有機溶液L3)について、上記の式7)により逆ミセル化率Ermを算出した。 Then, for the organic phase in which the nickel chloride solution was dispersed (the aqueous phase dispersed organic solution L3 of the present embodiment), the inverse micelle formation rate Erm was calculated by the above formula 7).

(実験結果)
実験(1)の結果を図3に示す。
図3には、有機相に添加したスルホラン濃度(mmol/L)と有機相中の微小なエントレイメントの逆ミセル化率(%)の関係を示す。いずれの条件(0mmol/L、0.7mmol/L、2.5mmol/L、3.5mmol/L、7.0mmol/L)においても、スルホランの添加に関わりなく、逆ミセル化はほぼ発生しなかった。すなわち、スルホラン自身は逆ミセルの原因とはならないことを確認した。
(Experimental result)
The result of the experiment (1) is shown in FIG.
FIG. 3 shows the relationship between the concentration of sulfolane added to the organic phase (mmol / L) and the reverse micelle formation rate (%) of minute entrainments in the organic phase. Under any of the conditions (0 mmol / L, 0.7 mmol / L, 2.5 mmol / L, 3.5 mmol / L, 7.0 mmol / L), reverse micelle formation hardly occurred regardless of the addition of sulfolane. rice field. That is, it was confirmed that sulfolane itself does not cause reverse micelles.

(実験2)
アミン系抽出剤TNOA(花王株式会社製ファーミンT-08)を含む有機溶媒から所定量を分取した有機溶媒に、ヘプタン酸3.5mmol/Lを添加して有機溶液(本実施形態の分取有機溶液L1に相当)を作製したこと以外は、実験(1)と同様の方法で、逆ミセル化率(%)を算出した。
なお、スルホランの添加量は、0mmol/L、0.35mmol/L、1.41mmol/L、2.47mmol/L、3.50mmol/Lとした。つまり、ヘプタン酸1当量に対して、それぞれ0当量、0.1当量、0.4当量、0.7当量、1当量となるように添加した。
(Experiment 2)
To an organic solvent obtained by separating a predetermined amount from an organic solvent containing an amine-based extractant TNOA (Farmin T-08 manufactured by Kao Co., Ltd.), 3.5 mmol / L of enanthic acid is added to an organic solution (preparation of the present embodiment). The inverse micelle formation rate (%) was calculated by the same method as in the experiment (1) except that (corresponding to the organic solution L1) was prepared.
The amount of sulfolane added was 0 mmol / L, 0.35 mmol / L, 1.41 mmol / L, 2.47 mmol / L, and 3.50 mmol / L. That is, it was added so as to be 0 equivalent, 0.1 equivalent, 0.4 equivalent, 0.7 equivalent, and 1 equivalent with respect to 1 equivalent of heptanic acid, respectively.

(実験結果)
実験(2)結果を図4に示す。
図4には、有機相に添加したスルホラン濃度(mmol/L)と有機相中の微小なエントレイメントの逆ミセル化率(%)の関係を示す。
図4に示すように、スルホランの添加量がゼロの場合、ヘプタン酸の添加によって80%を超える逆ミセル化率となることから、ヘプタン酸が逆ミセルの起因物質(原因物質)であることが確認できた。
そして、スルホラン濃度が増加するのに伴って、逆ミセル化率が低下し、ヘプタン酸と当量のスルホランを添加したことに相当する3.5mmol/Lの濃度で、逆ミセルの形成を完全に抑制できた。
(Experimental result)
The result of the experiment (2) is shown in FIG.
FIG. 4 shows the relationship between the concentration of sulfolane added to the organic phase (mmol / L) and the reverse micelle formation rate (%) of minute entrainments in the organic phase.
As shown in FIG. 4, when the amount of sulfolane added is zero, the addition of enanthic acid results in a reverse micelle formation rate of more than 80%, so that enanthic acid is the causative substance (causative substance) of reverse micelles. It could be confirmed.
Then, as the sulfolane concentration increases, the reverse micelle formation rate decreases, and the formation of reverse micelles is completely suppressed at a concentration of 3.5 mmol / L, which is equivalent to the addition of heptanic acid and an equivalent amount of sulfolane. did it.

本発明の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法は、非鉄金属の湿式製錬などで用いられる溶媒抽出における有機相中の逆ミセル化の形態で存在するエントレイメントの形成を抑制する方法に適している。 The method for suppressing the formation of reverse micelles in the solvent extraction method of the present invention is a method for suppressing the formation of entrainments existing in the form of reverse micelle formation in the organic phase in the solvent extraction used in wet smelting of non-ferrous metals. Are suitable.

A 水溶液
L1 分取有機溶液
L2 第一水分除去有機溶液
L3 水相分散有機溶液
L4 第二水分除去有機溶液
M 逆ミセル形成起因物質
S1 遠心分離処理
S2 水溶液の分散処理
S3 2回目の遠心分離処理
W 水分率
rm 逆ミセル化率
A aqueous solution L1 preparative organic solution L2 first water removal organic solution L3 aqueous phase dispersion organic solution L4 second water removal organic solution M reverse micelle formation causative substance S1 centrifuge treatment S2 water solution dispersion treatment S3 second centrifuge treatment W Moisture rate Erm inverse micelle formation rate

Claims (10)

溶媒抽出法における逆ミセルの形成を抑制する方法であって、
抽出処理に用いる有機相に対してスルホランを添加する
ことを特徴とする溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法。
It is a method of suppressing the formation of reverse micelles in the solvent extraction method.
A method for suppressing reverse micelle formation in a solvent extraction method, which comprises adding sulfolane to an organic phase used in an extraction process.
前記スルホランは、
前記抽出処理を行う前の有機相に含有する前記逆ミセルの形成に起因する逆ミセル形成起因物質1当量に対して0.1当量以上添加する
ことを特徴とする請求項1記載の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法。
The sulfolane is
The solvent extraction method according to claim 1, wherein 0.1 equivalent or more is added to 1 equivalent of the reverse micelle formation-causing substance contained in the organic phase before the extraction treatment. Method of suppressing reverse micelle formation in.
前記逆ミセル形成起因物質は、逆ミセル化率Ermに基づいて特定する
ことを特徴とする請求項2記載の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法。
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method according to claim 2, wherein the substance causing reverse micelle formation is specified based on the reverse micelle formation rate Erm .
前記逆ミセル化率Ermは、
前記有機相に用いられる有機溶液を分取し、該分取した分取有機溶液を遠心分離に供して水分を除去して所定量の第一水分除去有機溶液を調製し、該第一水分除去有機溶液に対して所定量の水溶液を添加し分散させた水相分散有機溶液を調製した後、該水相分散有機溶液を遠心分離に供して水分を除去して第二水分除去有機溶液を調製し、
前記第一水分除去有機溶液の水分率をWとし、前記第二水分除去有機溶液の水分率をWrmとし、
前記第二水相分散有機溶液における、前記第一水分除去有機溶液の水分率Wから増加した水分率ΔWrmを求め、
(前記水溶液の体積)/{(前記第一水分除去有機溶液の体積)+(前記水溶液の体積)}から水分率Wを求め、
前記水分率Wrmと前記水分率Wの比に基づいて算出し、
前記逆ミセル形成起因物質は、
前記有機溶液、前記分取有機溶液または前記水溶液のうちいずれか1または2以上の溶液に対して添加した際の前記逆ミセル化率Ermに基づいて特定する
ことを特徴とする請求項3記載の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法。
The reverse micelleization rate Erm is
The organic solution used for the organic phase is separated, and the separated organic solution is subjected to centrifugation to remove water to prepare a predetermined amount of the first water-removing organic solution, and the first water removal is performed. After preparing an aqueous phase-dispersed organic solution in which a predetermined amount of an aqueous solution is added to the organic solution and dispersed, the aqueous phase-dispersed organic solution is subjected to centrifugation to remove water to prepare a second water-removing organic solution. death,
The water content of the first water-removing organic solution is W b , and the water content of the second water-removing organic solution is W rm .
The water content ΔWrm increased from the water content Wb of the first water-removing organic solution in the second aqueous phase dispersed organic solution was obtained.
Obtain the water content W0 from (volume of the aqueous solution) / { (volume of the first water-removing organic solution) + (volume of the aqueous solution)}.
Calculated based on the ratio of the water content W rm and the water content W 0 ,
The substance causing the reverse micelle formation is
The third aspect of claim 3, wherein the specification is made based on the reverse micelle formation rate Erm when added to any one or more of the organic solution, the preparative organic solution, and the aqueous solution. A method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method of.
前記逆ミセル化率Ermは、下記式により算出する
ことを特徴とする請求項3または4記載の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法。
rm=ΔWrm/W
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method according to claim 3 or 4, wherein the reverse micelle formation rate Erm is calculated by the following formula.
E rm = ΔW rm / W 0
前記スルホランの添加量の上限は、
前記逆ミセル形成起因物質1当量に対して10当量以下とする
ことを特徴とする請求項1乃至5記載の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法。
The upper limit of the amount of sulfolane added is
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method according to claim 1 to 5, wherein the amount is 10 equivalents or less with respect to 1 equivalent of the substance causing reverse micelle formation.
前記スルホランは、
抽出処理を行う前の有機相に添加する
ことを特徴とする請求項1乃至6記載の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法。
The sulfolane is
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method according to claim 1 to 6, wherein the substance is added to the organic phase before the extraction treatment.
前記有機相が、
燐酸エステル系酸性抽出剤またはアミン系抽出剤である有機抽出剤を含む
ことを特徴とする請求項1乃至7記載の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法。
The organic phase is
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method according to claim 1 to 7, which comprises an organic extractant which is a phosphoric acid ester-based acidic extractant or an amine-based extractant.
前記逆ミセル形成起因物質が、ヘプタン酸である
ことを特徴とする請求項1乃至8記載の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法。
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method according to claim 1 to 8, wherein the substance causing reverse micelle formation is heptonic acid.
前記溶媒抽出法が、非鉄金属の湿式製錬に使用される方法である
ことを特徴とする請求項1乃至9記載の溶媒抽出法における逆ミセル形成の抑制方法。
The method for suppressing reverse micelle formation in the solvent extraction method according to claim 1 to 9, wherein the solvent extraction method is a method used for hydrometallurgy of nonferrous metals.
JP2020115727A 2020-07-03 2020-07-03 Method of suppressing reverse micelle formation in solvent extraction method Pending JP2022022747A (en)

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