JP2847182B2 - リチウム同位体分離剤及びリチウム同位体の分離方法 - Google Patents
リチウム同位体分離剤及びリチウム同位体の分離方法Info
- Publication number
- JP2847182B2 JP2847182B2 JP8291156A JP29115696A JP2847182B2 JP 2847182 B2 JP2847182 B2 JP 2847182B2 JP 8291156 A JP8291156 A JP 8291156A JP 29115696 A JP29115696 A JP 29115696A JP 2847182 B2 JP2847182 B2 JP 2847182B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solution
- lithium
- separating
- ions
- separating agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 21
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 39
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000005045 1,10-phenanthrolines Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 claims description 4
- 229930195733 hydrocarbon Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Chemical group 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 98
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- WHXSMMKQMYFTQS-BJUDXGSMSA-N (6Li)Lithium Chemical compound [6Li] WHXSMMKQMYFTQS-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 5
- 238000005372 isotope separation Methods 0.000 description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Chemical compound [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- -1 for example Chemical group 0.000 description 2
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000094 2-phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- GDAQBAKXCXCQGF-UHFFFAOYSA-N 8-(3-quinolin-8-yloxypropoxy)quinoline Chemical class C1=CN=C2C(OCCCOC=3C4=NC=CC=C4C=CC=3)=CC=CC2=C1 GDAQBAKXCXCQGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000037427 ion transport Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005023 xylyl group Chemical group 0.000 description 1
Landscapes
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウム同位体分離
剤及びそれを用いるリチウム同位体の分離方法に関する
ものである。
剤及びそれを用いるリチウム同位体の分離方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】リチウムの自然界における同位体存在比
は6Li約7%、7Li約93%である。6Liと7Liの分離
が注目されるようになってきたのは、放射化しない7Li
が原子炉の一次冷却用材料として使用できること、及び
6Liが中性子を照射することでトリチウムに変換できる
ことにある。特に、6Liから生成するトリチウムは将来
核融合反応における原料として多量の需要が見込まれる
もので、6Liの分離方法の開発はきわめて重要性が大き
い。現在、6Liと7Liの分離は水銀アマルガム法により
米国及びフランスで実施されている。この方法による6
Liの分離係数(S.F)は約1.05であり、多段分
離による6Liの濃縮が必要であり、大量の水銀を必要と
するとともに、アマルガムが水に溶出する欠点を有して
いる。このため、クラウンエーテルを使用する溶媒抽出
法やカラムによる分離方法等が各国で研究段階にある。
また、本発明者らの一部は、1,3−ビス(8−キノリ
ルオキシ)プロパン誘導体を用いるリチウム同位体分離
方法を提案しているが(特許第1838392号)、こ
の方法は、分離速度等に問題があった。
は6Li約7%、7Li約93%である。6Liと7Liの分離
が注目されるようになってきたのは、放射化しない7Li
が原子炉の一次冷却用材料として使用できること、及び
6Liが中性子を照射することでトリチウムに変換できる
ことにある。特に、6Liから生成するトリチウムは将来
核融合反応における原料として多量の需要が見込まれる
もので、6Liの分離方法の開発はきわめて重要性が大き
い。現在、6Liと7Liの分離は水銀アマルガム法により
米国及びフランスで実施されている。この方法による6
Liの分離係数(S.F)は約1.05であり、多段分
離による6Liの濃縮が必要であり、大量の水銀を必要と
するとともに、アマルガムが水に溶出する欠点を有して
いる。このため、クラウンエーテルを使用する溶媒抽出
法やカラムによる分離方法等が各国で研究段階にある。
また、本発明者らの一部は、1,3−ビス(8−キノリ
ルオキシ)プロパン誘導体を用いるリチウム同位体分離
方法を提案しているが(特許第1838392号)、こ
の方法は、分離速度等に問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、6Liと7Li
とを分離するための新しい分離剤及び方法を提供するこ
とをその課題とする。
とを分離するための新しい分離剤及び方法を提供するこ
とをその課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記一般式(1)
で表されるビス(1,10−フェナントロリン)誘導体
がリチウム同位体分離剤として作用することを見出し、
本発明を完成するに至った。即ち、本発明によれば、下
記一般式(1)で表されるビス(1,10−フェナント
ロリン)誘導体からなるリチウム同位体分離剤が提供さ
れる。また、本発明によれば、溶液中に含まれるリチウ
ムイオンを陽イオン輸送剤を介してリチウム受容液に輸
送する方法において、該陽イオン輸送剤として前記リチ
ウム同位体分離剤を用い、6Liイオンを選択的に受容液
に輸送させることを特徴とするリチウム同位体の分離方
法が提供される。さらに、本発明によれば、溶液中に含
まれるリチウムイオンを抽出剤溶液と接触させてリチウ
ムイオンを抽出剤溶液に抽出する方法において、該抽出
剤溶液として前記リチウム同位体分離剤を含む溶液を用
い、6Liイオンを選択的に抽出剤溶液に抽出させること
を特徴とするリチウム同位体の分離方法が提供される。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記一般式(1)
で表されるビス(1,10−フェナントロリン)誘導体
がリチウム同位体分離剤として作用することを見出し、
本発明を完成するに至った。即ち、本発明によれば、下
記一般式(1)で表されるビス(1,10−フェナント
ロリン)誘導体からなるリチウム同位体分離剤が提供さ
れる。また、本発明によれば、溶液中に含まれるリチウ
ムイオンを陽イオン輸送剤を介してリチウム受容液に輸
送する方法において、該陽イオン輸送剤として前記リチ
ウム同位体分離剤を用い、6Liイオンを選択的に受容液
に輸送させることを特徴とするリチウム同位体の分離方
法が提供される。さらに、本発明によれば、溶液中に含
まれるリチウムイオンを抽出剤溶液と接触させてリチウ
ムイオンを抽出剤溶液に抽出する方法において、該抽出
剤溶液として前記リチウム同位体分離剤を含む溶液を用
い、6Liイオンを選択的に抽出剤溶液に抽出させること
を特徴とするリチウム同位体の分離方法が提供される。
【0005】
【化1】 (前記式中、Rは水素又は炭化水素基であり、nは1〜
10の数を示す)
10の数を示す)
【0006】
【発明の実施の形態】前記一般式(1)において、Rを
示す炭化水素基には、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化
水素基が包含される。脂肪族炭化水素基としては、アル
キル基やシクロアルキル基が挙げられる。アルキル基の
具体例としては、炭素数1〜12、好ましくは2〜6の
もの、例えば、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル等
が示される。シクロアルキル基としては、シクロヘキシ
ル等が示される。芳香族基としては、アリール基やアリ
ールアルキル基が挙げられる。アリール基の具体例とし
ては、フェニル、トリル、キシリル、ナフチル等が示さ
れる。アリールアルキル基としては、ベンジル、フェネ
チル等が示される。前記一般式(1)におけるnは、1
〜10、好ましくは4〜8の数である。前記一般式
(1)におけるRの具体的種類は、そのビス(1,10
−フェナントロリン)誘導体に所望される有機溶媒に対
する溶解性等に応じて適宜決められる。本発明で用いら
れるビス(1,10−フェナントロリン)誘導体は公知
の化合物であり、その製造方法については、文献(Ch
em.Letters,1994,397)に記載され
ている。
示す炭化水素基には、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化
水素基が包含される。脂肪族炭化水素基としては、アル
キル基やシクロアルキル基が挙げられる。アルキル基の
具体例としては、炭素数1〜12、好ましくは2〜6の
もの、例えば、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル等
が示される。シクロアルキル基としては、シクロヘキシ
ル等が示される。芳香族基としては、アリール基やアリ
ールアルキル基が挙げられる。アリール基の具体例とし
ては、フェニル、トリル、キシリル、ナフチル等が示さ
れる。アリールアルキル基としては、ベンジル、フェネ
チル等が示される。前記一般式(1)におけるnは、1
〜10、好ましくは4〜8の数である。前記一般式
(1)におけるRの具体的種類は、そのビス(1,10
−フェナントロリン)誘導体に所望される有機溶媒に対
する溶解性等に応じて適宜決められる。本発明で用いら
れるビス(1,10−フェナントロリン)誘導体は公知
の化合物であり、その製造方法については、文献(Ch
em.Letters,1994,397)に記載され
ている。
【0007】本発明で用いる前記一般式(1)で表され
るビス(1,10−フェナントロリン)誘導体(以下、
単に分離剤とも言う)は、リチウム同位体分離剤として
作用する。即ち、溶液中に含まれるリチウムイオンを陽
イオン輸送剤(キャリヤー)を介してリチウムイオン受
容液に輸送するに際し、その陽イオン輸送剤として、前
記分離剤を用いることにより、6Liイオンを選択的又は
優勢的に受容液に輸送することができる。また、溶液中
に含まれるリチウムイオンを抽出剤溶液と接触させてリ
チウムイオンを抽出剤溶液に抽出するに際し、その抽出
剤溶液として、前記分離剤溶液を用いることにより、6
Liイオンを選択的に抽出剤溶液に抽出させることがで
きる。本発明によるリチウム同位体の分離方法における
同位体分離係数は、水銀アマルガム法と同程度である
が、本発明の場合、その分離剤の合成が容易である上、
繰返し使用することができるので、少量の分離剤の使用
で多量のリチウムイオンを処理することができる等の利
点を有する。
るビス(1,10−フェナントロリン)誘導体(以下、
単に分離剤とも言う)は、リチウム同位体分離剤として
作用する。即ち、溶液中に含まれるリチウムイオンを陽
イオン輸送剤(キャリヤー)を介してリチウムイオン受
容液に輸送するに際し、その陽イオン輸送剤として、前
記分離剤を用いることにより、6Liイオンを選択的又は
優勢的に受容液に輸送することができる。また、溶液中
に含まれるリチウムイオンを抽出剤溶液と接触させてリ
チウムイオンを抽出剤溶液に抽出するに際し、その抽出
剤溶液として、前記分離剤溶液を用いることにより、6
Liイオンを選択的に抽出剤溶液に抽出させることがで
きる。本発明によるリチウム同位体の分離方法における
同位体分離係数は、水銀アマルガム法と同程度である
が、本発明の場合、その分離剤の合成が容易である上、
繰返し使用することができるので、少量の分離剤の使用
で多量のリチウムイオンを処理することができる等の利
点を有する。
【0008】本発明の分離剤を陽イオン輸送剤として用
いてリチウムイオン同位体を分離するには、リチウムイ
オンを含む溶液Aと、リチウムイオン受容液Bとを本発
明の分離剤を介して接触させればよい。このための方法
としては、分離剤を、溶液A及び受容液Bに対して非混
和性の有機溶媒に溶解させて、分離剤溶液Mを作り、こ
の溶液Mを介して溶液Aと受容液Bを間接的に接触させ
る方法、溶液Mを隔膜により仕切られた区画室に収容さ
せ、この区画室を介して溶液Aと受容液Bとを間接的に
接触させる方法、溶液Mを多孔質高分子膜や濾紙等の支
持体に吸収させて溶液M吸収体を作り、この吸収体を介
して溶液Aと受容液Bとを間接的に接触させる方法等が
挙げられる。
いてリチウムイオン同位体を分離するには、リチウムイ
オンを含む溶液Aと、リチウムイオン受容液Bとを本発
明の分離剤を介して接触させればよい。このための方法
としては、分離剤を、溶液A及び受容液Bに対して非混
和性の有機溶媒に溶解させて、分離剤溶液Mを作り、こ
の溶液Mを介して溶液Aと受容液Bを間接的に接触させ
る方法、溶液Mを隔膜により仕切られた区画室に収容さ
せ、この区画室を介して溶液Aと受容液Bとを間接的に
接触させる方法、溶液Mを多孔質高分子膜や濾紙等の支
持体に吸収させて溶液M吸収体を作り、この吸収体を介
して溶液Aと受容液Bとを間接的に接触させる方法等が
挙げられる。
【0009】図1に、溶液Aと受容液Bとを溶液Mを介
して間接的に接触させる場合の装置説明図を示す。1
は、U字形の容器を示し、筒状容器2、3とそれらの下
部を連結する連結管4とから構成される。5、6は撹拌
機である。この装置を用いてリチウム同位体を分離する
には、この容器に対して、先ず分離剤溶液Mを中間溶液
層として入れ、次に、一方の筒状容器に溶液A及び他方
の筒状容器3に受容液Bを入れる。なお、溶液Mは溶液
A及び受容液Bと実質上非混和性のものである。溶液A
は、輸送対象となるリチウムイオンを含むもので、通
常、水溶液が用いられるが、必ずしも水溶液に限定され
るものではなく、有機溶媒と水との混合溶液や、アルコ
ール等の有機溶媒も適用される。また、この溶液Aは、
通常、pH6〜7近辺の中性溶液ないしアルカリ性溶液
が用いられる。受容液Bは、輸送されるリチウムイオン
を受け取るためのもので、脱イオン溶液が用いられ、一
般には、中性の水溶液が用いられる。溶液Mの形成に用
いられる溶媒は、溶液A及び受容液Bと実質上非混和性
のもの、例えば、溶液A及び受容液Bが水溶液である場
合は、クロロホルム、ジクロルエタンなどの有機ハロゲ
ン化物や、ベンゼン、トルエン等の炭化水素、さらにヘ
キサノール、オクタノールなどの水難溶性アルコール等
が適用される。
して間接的に接触させる場合の装置説明図を示す。1
は、U字形の容器を示し、筒状容器2、3とそれらの下
部を連結する連結管4とから構成される。5、6は撹拌
機である。この装置を用いてリチウム同位体を分離する
には、この容器に対して、先ず分離剤溶液Mを中間溶液
層として入れ、次に、一方の筒状容器に溶液A及び他方
の筒状容器3に受容液Bを入れる。なお、溶液Mは溶液
A及び受容液Bと実質上非混和性のものである。溶液A
は、輸送対象となるリチウムイオンを含むもので、通
常、水溶液が用いられるが、必ずしも水溶液に限定され
るものではなく、有機溶媒と水との混合溶液や、アルコ
ール等の有機溶媒も適用される。また、この溶液Aは、
通常、pH6〜7近辺の中性溶液ないしアルカリ性溶液
が用いられる。受容液Bは、輸送されるリチウムイオン
を受け取るためのもので、脱イオン溶液が用いられ、一
般には、中性の水溶液が用いられる。溶液Mの形成に用
いられる溶媒は、溶液A及び受容液Bと実質上非混和性
のもの、例えば、溶液A及び受容液Bが水溶液である場
合は、クロロホルム、ジクロルエタンなどの有機ハロゲ
ン化物や、ベンゼン、トルエン等の炭化水素、さらにヘ
キサノール、オクタノールなどの水難溶性アルコール等
が適用される。
【0010】前記のようにして、溶液A及び受容液Bを
分離剤を介して間接接触させるときには、溶液A中のリ
チウムイオンは分離剤に捕捉され、このリチウムイオン
を捕捉した分離剤は、受容液Bと接触し、受容液B中に
その捕捉したリチウムイオンを放出する。このようにし
て、溶液A中のリチウムイオンは受容液B中に輸送され
る。即ち、溶液A中に溶解していたリチウムイオンは溶
液M中を移動し、受容液B中に放出される。この際、リ
チウム同位体のうち6Liが選択的に受容液B中に輸送さ
れるが、その6Liイオンが受容液B中に輸送される割合
は、下記式で表される同位体分離係数(α)により決ま
る。 ここで、([6Li]/[7Li])(B)及び([6Li]/
[7Li])(A)はそれぞれ、受容液B、溶液Aにおける
リチウムイオンの同位体存在比を示す。
分離剤を介して間接接触させるときには、溶液A中のリ
チウムイオンは分離剤に捕捉され、このリチウムイオン
を捕捉した分離剤は、受容液Bと接触し、受容液B中に
その捕捉したリチウムイオンを放出する。このようにし
て、溶液A中のリチウムイオンは受容液B中に輸送され
る。即ち、溶液A中に溶解していたリチウムイオンは溶
液M中を移動し、受容液B中に放出される。この際、リ
チウム同位体のうち6Liが選択的に受容液B中に輸送さ
れるが、その6Liイオンが受容液B中に輸送される割合
は、下記式で表される同位体分離係数(α)により決ま
る。 ここで、([6Li]/[7Li])(B)及び([6Li]/
[7Li])(A)はそれぞれ、受容液B、溶液Aにおける
リチウムイオンの同位体存在比を示す。
【0011】一方、本発明の分離剤を抽出剤として用い
て溶液A中に存在するリチウムイオンを抽出するには、
リチウムイオン含有溶液に対して分離剤溶液Mを接触さ
せた後、溶液Aと溶液Mとを相分離させればよい。この
操作によって溶液A中のリチウムイオンは溶液M中に抽
出移動される。この場合、溶液Aと溶液Mは実質的に非
混和性のものであり、通常、溶液Aとしては水溶液が用
いられ、溶液Mとしては、非水溶性有機溶媒溶液が用い
られる。溶液A中のリチウムイオンのうちの6Liイオン
が溶液Mに抽出移動する割合は、下記式で表される同位
体分離係数(α)により決まる。 ここで、([6Li]/[7Li])(M)及び([6Li]/
[7Li])(A)はそれぞれ、溶液M相、溶液A相におけ
るリチウムイオンの同位体存在比を示す。
て溶液A中に存在するリチウムイオンを抽出するには、
リチウムイオン含有溶液に対して分離剤溶液Mを接触さ
せた後、溶液Aと溶液Mとを相分離させればよい。この
操作によって溶液A中のリチウムイオンは溶液M中に抽
出移動される。この場合、溶液Aと溶液Mは実質的に非
混和性のものであり、通常、溶液Aとしては水溶液が用
いられ、溶液Mとしては、非水溶性有機溶媒溶液が用い
られる。溶液A中のリチウムイオンのうちの6Liイオン
が溶液Mに抽出移動する割合は、下記式で表される同位
体分離係数(α)により決まる。 ここで、([6Li]/[7Li])(M)及び([6Li]/
[7Li])(A)はそれぞれ、溶液M相、溶液A相におけ
るリチウムイオンの同位体存在比を示す。
【0012】前記のようにして、6Liイオンの濃縮され
た溶液が得られるが、このようにして得られた6Liイオ
ン濃縮溶液に対し、再度前記と同様の分離操作を施すこ
とにより、6Liイオンがさらに濃縮された溶液を得るこ
とができる。このような濃縮操作を繰返し行うことによ
り、6Liイオンを高濃度で含む溶液を得ることができ
る。
た溶液が得られるが、このようにして得られた6Liイオ
ン濃縮溶液に対し、再度前記と同様の分離操作を施すこ
とにより、6Liイオンがさらに濃縮された溶液を得るこ
とができる。このような濃縮操作を繰返し行うことによ
り、6Liイオンを高濃度で含む溶液を得ることができ
る。
【0013】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。
する。
【0014】実施例1 図1に示した装置を用いてリチウムイオンの輸送試験を
25℃で行った。輸送剤としては、前記一般式(1)に
おいて、n=4〜8、R=n−ブチルの化合物を用い
た。溶液A、受容液B及び分離剤溶液Mの成分組成は次
の通りである。 溶液A :2.0M ヨウ化リチウムを含む水溶液15ml。 受容液B :脱イオン水15ml。 分離剤溶液M:分離剤3×10-4mol(R=n−ブチル、n=6の化合物の みは1×10-4molを使用した)をクロロホルム30mlに 溶解して形成した溶液。 溶液A、受容液B及び分離剤溶液Mは恒温槽中25℃に
保持した。溶液Aから受容液Bへ輸送された2日後のリ
チウムイオン量を原子吸光分析により測定し、リチウム
イオン同位体比を質量分析計により測定した。表1に、
全リチウムイオン輸送量及び6Liに関する分離係数αを
示す。
25℃で行った。輸送剤としては、前記一般式(1)に
おいて、n=4〜8、R=n−ブチルの化合物を用い
た。溶液A、受容液B及び分離剤溶液Mの成分組成は次
の通りである。 溶液A :2.0M ヨウ化リチウムを含む水溶液15ml。 受容液B :脱イオン水15ml。 分離剤溶液M:分離剤3×10-4mol(R=n−ブチル、n=6の化合物の みは1×10-4molを使用した)をクロロホルム30mlに 溶解して形成した溶液。 溶液A、受容液B及び分離剤溶液Mは恒温槽中25℃に
保持した。溶液Aから受容液Bへ輸送された2日後のリ
チウムイオン量を原子吸光分析により測定し、リチウム
イオン同位体比を質量分析計により測定した。表1に、
全リチウムイオン輸送量及び6Liに関する分離係数αを
示す。
【0015】
【表1】
【0016】実施例2 抽出剤溶液Mとして、3.0×10-4molの分離剤
(前記一般式(1)において、n=7、R=n−ブチ
ル)を15mlクロロホルムに溶解した溶液を用い、こ
の溶液Mを、2.0Mヨウ化リチウムを含む水溶液A1
5mlとともに振とうした後、クロロホルム相を分離
し、リチウム塩をクロロホルム相から抽出剤とともに取
り出し、質量分析して同位体比を調べた。25℃での同
位体分離係数としてα=1.014が得られた。
(前記一般式(1)において、n=7、R=n−ブチ
ル)を15mlクロロホルムに溶解した溶液を用い、こ
の溶液Mを、2.0Mヨウ化リチウムを含む水溶液A1
5mlとともに振とうした後、クロロホルム相を分離
し、リチウム塩をクロロホルム相から抽出剤とともに取
り出し、質量分析して同位体比を調べた。25℃での同
位体分離係数としてα=1.014が得られた。
【0017】
【発明の効果】本発明の分離剤を用いることにより、6
Liイオンと7Liイオンを分離することができる。
Liイオンと7Liイオンを分離することができる。
【図1】本発明のビス(1,10−フェナントロリン)
誘導体を輸送剤として用いて陽イオンの輸送を行う場合
の装置説明図である。
誘導体を輸送剤として用いて陽イオンの輸送を行う場合
の装置説明図である。
1 U字型容器 2 筒状容器 3 筒状容器 4 連結管 5 撹拌機 6 攪拌機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加納 博文 香川県高松市林町2217番14 工業技術院 四国工業技術研究所 (56)参考文献 特公 平5−55172(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01D 59/22 - 59/28 CA(STN) WPI(DIALOG)
Claims (3)
- 【請求項1】 下記一般式 【化1】 (式中、nは1〜10の数であり、Rは水素原子又は炭
化水素基を示す)で表わされるビス(1,10−フェナ
ントロリン)誘導体からなるリチウム同位体分離剤。 - 【請求項2】 溶液中に含まれるリチウムイオンを陽イ
オン輸送剤を介してリチウム受容液に輸送する方法にお
いて、該陽イオン輸送剤として請求項1のリチウム同位
体分離剤を用い、6Liイオンを選択的に受容液に輸送さ
せることを特徴とするリチウム同位体の分離方法。 - 【請求項3】 溶液中に含まれるリチウムイオンを抽出
剤溶液と接触させてリチウムイオンを抽出剤溶液に抽出
する方法において、該抽出剤溶液として請求項1のリチ
ウム同位体分離剤を含む溶液を用い、6Liイオンを選択
的に抽出剤溶液に抽出させることを特徴とするリチウム
同位体の分離方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8291156A JP2847182B2 (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | リチウム同位体分離剤及びリチウム同位体の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8291156A JP2847182B2 (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | リチウム同位体分離剤及びリチウム同位体の分離方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10113541A JPH10113541A (ja) | 1998-05-06 |
JP2847182B2 true JP2847182B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=17765178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8291156A Expired - Lifetime JP2847182B2 (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | リチウム同位体分離剤及びリチウム同位体の分離方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2847182B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5429658B2 (ja) * | 2008-07-29 | 2014-02-26 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 | リチウム同位体分離濃縮法および装置、並びに6Li同位体または7Li同位体高濃縮回収システムおよび回収方法 |
AR087609A1 (es) | 2011-08-23 | 2014-04-03 | Syngenta Participations Ag | Microbiocidas |
CN103801194B (zh) * | 2012-11-05 | 2017-08-29 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 一种用于分离锂同位素的萃取剂及其应用 |
CN104147929B (zh) * | 2013-06-17 | 2017-04-19 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 一种生产锂‑7同位素的回流串级新工艺 |
CN112619417A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-09 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 基于多级振荡的萃取分离富集7Li的方法 |
-
1996
- 1996-10-14 JP JP8291156A patent/JP2847182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10113541A (ja) | 1998-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sliwa et al. | Calixarene complexes with metal ions | |
Zarrougui et al. | Highly efficient extraction and selective separation of uranium (VI) from transition metals using new class of undiluted ionic liquids based on H-phosphonate anions | |
Mohapatra et al. | Liquid membrane based separations of actinides and fission products | |
IL109596A (en) | Method for removal, separation and concentration of thallium lead, alkali metals and alkaline metals are concentrated, using a polystyrene ligand polyether related to anorexic science | |
He et al. | Study of transport and separation of Zn (II) by a combined supported liquid membrane/strip dispersion process containing D2EHPA in kerosene as the carrier | |
Kozlowski et al. | Competitive transport of toxic metal ions by polymer inclusion membranes | |
Happel et al. | Sr/Y separation by supported liquid membranes based on nuclear track micro filters | |
US3914373A (en) | Method for separating isotopes | |
JP2847182B2 (ja) | リチウム同位体分離剤及びリチウム同位体の分離方法 | |
US5666641A (en) | Preparation and use of polymeric materials containing hydrophobic anions and plasticizers for separation of cesium and strontium | |
Buchachenko et al. | Magnetic and spin effects in photoreduction of uranyl salts | |
Shimojo et al. | Solvent extraction of lanthanides into an ionic liquid containing N, N, N′, N′-Tetrakis (2-pyridylmethyl) ethylenediamine | |
JPH0555172B2 (ja) | ||
JP4741171B2 (ja) | 同位体の分離方法 | |
JP4049995B2 (ja) | カリキサレンによる膜輸送によるアクチニドとランタニドの分離方法 | |
Cox et al. | Analytical utility of coupled transport across a supported liquid membrane: Selective preconcentration of zinc | |
Kaur et al. | Study of bulk liquid membrane as a separation technique to recover acetic and propionic acids from dilute solutions | |
Kedari et al. | Selective permeation of plutonium (IV) through supported liquid membrane containing 2-ethylhexyl 2-ethylhexyl phosphonic acid as ion carrier | |
Takahashi et al. | Multitracer study on the effect of humate formation on the adsorption behavior of metal ions on kaolinite and silica gel | |
Lee et al. | Cs+ and Ba2+ selective transport by a novel self-assembled isoguanosine ionophore through polymer inclusion and bulk liquid membranes | |
Xiao et al. | Radionuclide sequestration by metal-organic frameworks | |
Alpoğuz et al. | Mechanism and kinetics of copper (II) transport through a liquid membrane containing a dithiophosphonate derivative as carrier | |
Lee et al. | Separation and preconcentration of strontium from calcium in aqueous samples by supported liquid membrane containing crown ether | |
Reyes et al. | Radiochemical separation of alkali ions by solvent extraction of cryptate complexes | |
JP3145889B2 (ja) | 超臨界流体を抽出媒体とするウラン及び希土類元素の逐次分離法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |