JP3307554B2 - 希土類元素の連続溶媒抽出法 - Google Patents
希土類元素の連続溶媒抽出法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01D61/24—Dialysis ; Membrane extraction
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- B01D61/244—Dialysis comprising multiple dialysis steps
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオン交換膜を用
いた透析により水相中の酸を除去する工程を含む希土類
元素の連続溶媒抽出法に関する。
いた透析により水相中の酸を除去する工程を含む希土類
元素の連続溶媒抽出法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶媒抽出法は広く工業的に利用されてい
る。金属を対象とするものに限っても有用な金属の回収
やその分離精製に幅広く使用されている。抽出剤を用い
る溶媒抽出法には抽出時に遊離酸を生成しない抽出法と
抽出時に遊離酸を生成する抽出法がある。 （ａ）前者の代表的な抽出剤としてはトリブチルフォス
フェイト（ＴＢＰ）や第４級アンモニウム等が知られて
いる。 （ｂ）後者の代表的な抽出剤としては酸性燐化合物（以
後記号ＨＰで代表させる）、β−ジケトンや脂肪酸が良
く知られている。ここで３価の希土類元素（Ｌｎ3+）の
溶媒抽出を例にとり両者の代表的な反応をＴＢＰとＨＰ
を使用する例について以下平衡反応式（１），（２）に
示す。 ［Ｌｎ（ＮＯ3）3］A＋３［ＴＢＰ］O＝［（ＴＢＰ3）・Ｌｎ（ＮＯ3）3］O … …（１） ［Ｌｎ3+］A＋３［ＨＰ］O＝［Ｌｎ（Ｐ）3］O＋３［Ｈ+］A ……（２） ここで［］Aは水相、［］Oは有機相を示す。なお、ＨＰ
は２量体や３量体等の場合も知られている。このように
（ｂ）では抽出が進むにしたがって水相中の水素イオン
濃度が大きくなり、やがて反応は平衡に達し、抽出はそ
れ以上進まなくなる。抽出を更に進行させるには一般に
アルカリの添加による中和によって［Ｈ+］濃度を減少
させる必要がある。従って後者の方法による抽出では大
量のアルカリ、例えばアンモニア水や苛性ソーダが使わ
れている。そして中和された酸は食塩（ＮａＣｌ）や硝
酸アンモニウム（ＮＨ4ＮＯ3）のような塩となる。この
ように（ｂ）の方法は金属元素の回収やその分離精製に
有用であるが、大量の酸とアルカリを消費し塩類を副生
する欠点がある。
る。金属を対象とするものに限っても有用な金属の回収
やその分離精製に幅広く使用されている。抽出剤を用い
る溶媒抽出法には抽出時に遊離酸を生成しない抽出法と
抽出時に遊離酸を生成する抽出法がある。 （ａ）前者の代表的な抽出剤としてはトリブチルフォス
フェイト（ＴＢＰ）や第４級アンモニウム等が知られて
いる。 （ｂ）後者の代表的な抽出剤としては酸性燐化合物（以
後記号ＨＰで代表させる）、β−ジケトンや脂肪酸が良
く知られている。ここで３価の希土類元素（Ｌｎ3+）の
溶媒抽出を例にとり両者の代表的な反応をＴＢＰとＨＰ
を使用する例について以下平衡反応式（１），（２）に
示す。 ［Ｌｎ（ＮＯ3）3］A＋３［ＴＢＰ］O＝［（ＴＢＰ3）・Ｌｎ（ＮＯ3）3］O … …（１） ［Ｌｎ3+］A＋３［ＨＰ］O＝［Ｌｎ（Ｐ）3］O＋３［Ｈ+］A ……（２） ここで［］Aは水相、［］Oは有機相を示す。なお、ＨＰ
は２量体や３量体等の場合も知られている。このように
（ｂ）では抽出が進むにしたがって水相中の水素イオン
濃度が大きくなり、やがて反応は平衡に達し、抽出はそ
れ以上進まなくなる。抽出を更に進行させるには一般に
アルカリの添加による中和によって［Ｈ+］濃度を減少
させる必要がある。従って後者の方法による抽出では大
量のアルカリ、例えばアンモニア水や苛性ソーダが使わ
れている。そして中和された酸は食塩（ＮａＣｌ）や硝
酸アンモニウム（ＮＨ4ＮＯ3）のような塩となる。この
ように（ｂ）の方法は金属元素の回収やその分離精製に
有用であるが、大量の酸とアルカリを消費し塩類を副生
する欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って上記（ｂ）にお
いて酸を分離回収する有効で低コストの方法が待望され
ており、本発明はこのような要求に応えて、イオン交換
膜による透析を用いる溶媒抽出法を新たに提供しようと
するものである。
いて酸を分離回収する有効で低コストの方法が待望され
ており、本発明はこのような要求に応えて、イオン交換
膜による透析を用いる溶媒抽出法を新たに提供しようと
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は前記の課題
に応えて、溶媒抽出に際し水相をイオン交換膜を介して
水と接触させることにより透析を行ない、酸をイオン交
換膜を用いた透析により除去し、水相中の酸濃度を下げ
ることにより、抽出反応を一層進行させる方法を案出
し、本発明を完成した。すなわち、液−液抽出法におい
て、希土類元素を含む水相である酸と酸性有機燐化合物
である抽出剤を含む有機相とを混合して水相中の希土類
元素の一部を有機相中に抽出した後、水相を分離し、水
相中の酸の一部または大部分をイオン交換膜を用いた透
析により除去した後、この水相を有機相と再び混合す
る。前記有機相として２−エチルヘキシルホスホニック
アシド−２’−エチルヘキシルエステルを用いることが
好ましい。
に応えて、溶媒抽出に際し水相をイオン交換膜を介して
水と接触させることにより透析を行ない、酸をイオン交
換膜を用いた透析により除去し、水相中の酸濃度を下げ
ることにより、抽出反応を一層進行させる方法を案出
し、本発明を完成した。すなわち、液−液抽出法におい
て、希土類元素を含む水相である酸と酸性有機燐化合物
である抽出剤を含む有機相とを混合して水相中の希土類
元素の一部を有機相中に抽出した後、水相を分離し、水
相中の酸の一部または大部分をイオン交換膜を用いた透
析により除去した後、この水相を有機相と再び混合す
る。前記有機相として２−エチルヘキシルホスホニック
アシド−２’−エチルヘキシルエステルを用いることが
好ましい。
【０００５】
【発明に実施の形態】以下に本発明の溶媒抽出法につい
て詳しく説明する。溶媒抽出法は液−液抽出法とも呼ば
れ、以下の工業的な利用分野が知られている。 （Ａ）有用な金属成分の選択抽出による回収、精製や濃
縮：有用成分を有機相で抽出する。 （Ｂ）金属不純物を選択抽出することによる回収精製：
水相中の不純物を有機相で抽出し有用成分を水相中に残
す。 （Ｃ）金属イオンの相互分離精製：金属イオン間の分離
係数の差を利用して分離精製する。これらの場合スクラ
ブ剤として酸が使われることが多い。そして（Ｃ）の代
表例として希土類元素の相互分離やＮｉとＣｏの相互分
離等がある。本発明は、抽出金属を希土類元素とし、上
記（Ａ）〜（Ｃ）の内遊離酸を生成する抽出法を対象と
する。希土類元素の水溶液中での態様例としては、式
（２）では［Ｌｎ3+］Aで示したが、陰イオンと結合し
た錯イオンで存在する希土類元素ももちろん本発明の方
法が適用可能である。本発明で透析される酸は、具体的
には、式（２）に基づいて生成する酸の外、（ａ）原料
の金属イオンを含むフィード液中に含まれている酸や、
（ｂ）分離精製でスクラブ剤として新たに添加された酸
等の「抽出に伴い発生した酸以外の全ての酸」を含む。
て詳しく説明する。溶媒抽出法は液−液抽出法とも呼ば
れ、以下の工業的な利用分野が知られている。 （Ａ）有用な金属成分の選択抽出による回収、精製や濃
縮：有用成分を有機相で抽出する。 （Ｂ）金属不純物を選択抽出することによる回収精製：
水相中の不純物を有機相で抽出し有用成分を水相中に残
す。 （Ｃ）金属イオンの相互分離精製：金属イオン間の分離
係数の差を利用して分離精製する。これらの場合スクラ
ブ剤として酸が使われることが多い。そして（Ｃ）の代
表例として希土類元素の相互分離やＮｉとＣｏの相互分
離等がある。本発明は、抽出金属を希土類元素とし、上
記（Ａ）〜（Ｃ）の内遊離酸を生成する抽出法を対象と
する。希土類元素の水溶液中での態様例としては、式
（２）では［Ｌｎ3+］Aで示したが、陰イオンと結合し
た錯イオンで存在する希土類元素ももちろん本発明の方
法が適用可能である。本発明で透析される酸は、具体的
には、式（２）に基づいて生成する酸の外、（ａ）原料
の金属イオンを含むフィード液中に含まれている酸や、
（ｂ）分離精製でスクラブ剤として新たに添加された酸
等の「抽出に伴い発生した酸以外の全ての酸」を含む。
【０００６】ここで、拡散透析で通常用いられる用語と
本発明の説明で以下に用いる用語との関係を、拡散透析
の模式図（図１）に従って、説明する。本発明では、下
記の「：」印の左右二つの用語を同じ意味で用いる。左
が拡散透析で用いられる用語である。 原液：透析に供される水相Ａ（図１の（１）に示
す）、 透析液：透析処理された後の水相Ｂ（図１の（２）に
示す）、 水：透析膜を隔てて水相に相対する水または酸濃度の
低い水溶液Ａ（図１の（３）に示す）（これに水相Ａか
ら酸が移行してくる）、 拡散液：透析により水相から移行してきた酸を含む水
溶液Ｂ（図１の（４）に示す）。
本発明の説明で以下に用いる用語との関係を、拡散透析
の模式図（図１）に従って、説明する。本発明では、下
記の「：」印の左右二つの用語を同じ意味で用いる。左
が拡散透析で用いられる用語である。 原液：透析に供される水相Ａ（図１の（１）に示
す）、 透析液：透析処理された後の水相Ｂ（図１の（２）に
示す）、 水：透析膜を隔てて水相に相対する水または酸濃度の
低い水溶液Ａ（図１の（３）に示す）（これに水相Ａか
ら酸が移行してくる）、 拡散液：透析により水相から移行してきた酸を含む水
溶液Ｂ（図１の（４）に示す）。
【０００７】まずイオン交換膜の寿命を長くするために
の原液は透析装置に供給する前に活性炭等で有機相を
できるだけ除去する。の透析液はそのまま次の抽出に
供することができる。の水としては一般に通常の水ま
たは純水が使用されるが、場合によっては原液よりも酸
濃度の低い水溶液でも使用可能である。の拡散液はそ
のままの酸濃度のもの、または必要により蒸発等の濃縮
操作を施したものが金属イオン含有フィード液の調製や
スクラブ剤等に十分再利用可能である。溶媒抽出に供さ
れる酸の種類としては塩酸、硝酸、硫酸、過塩素酸等が
使用可能であり、フィード液中の金属イオンの水溶液も
これらの酸と塩の水溶液である場合が一般的である。
の原液は透析装置に供給する前に活性炭等で有機相を
できるだけ除去する。の透析液はそのまま次の抽出に
供することができる。の水としては一般に通常の水ま
たは純水が使用されるが、場合によっては原液よりも酸
濃度の低い水溶液でも使用可能である。の拡散液はそ
のままの酸濃度のもの、または必要により蒸発等の濃縮
操作を施したものが金属イオン含有フィード液の調製や
スクラブ剤等に十分再利用可能である。溶媒抽出に供さ
れる酸の種類としては塩酸、硝酸、硫酸、過塩素酸等が
使用可能であり、フィード液中の金属イオンの水溶液も
これらの酸と塩の水溶液である場合が一般的である。
【０００８】本発明における透析法で透析に用いられる
イオン交換膜としては塩と酸の混合系からの酸を除去す
るのであるから陰イオン交換膜が適しており、通常の拡
散透析装置用の市販の陰イオン交換膜が使用可能であ
る。本発明に使用可能な拡散透析装置としては例えばＴ
ＳＤ−２型（株式会社トクヤマ製）などがあるがこれに
限定されるものではない。本発明における抽出装置とし
ては通常金属元素の溶媒抽出に用いられるものがそのま
ま使用可能であるが、本発明の実施例では攪拌機付きの
20cm角の高さ50cm内容積20リットルの塩ビ製透明容器を用い
た。本発明において使用可能な抽出剤を以下に例示する
が、本発明の実施例では２−エチルヘキシルホスホニッ
クアシド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・Ｅ
ＨＥ）［大八化学工業製の商品名ＰＣ−88］を用いた。
勿論抽出剤はこれに限定されるものではなく、抽出時に
水素イオンを生じる全ての抽出剤が本発明においては使
用可能である。
イオン交換膜としては塩と酸の混合系からの酸を除去す
るのであるから陰イオン交換膜が適しており、通常の拡
散透析装置用の市販の陰イオン交換膜が使用可能であ
る。本発明に使用可能な拡散透析装置としては例えばＴ
ＳＤ−２型（株式会社トクヤマ製）などがあるがこれに
限定されるものではない。本発明における抽出装置とし
ては通常金属元素の溶媒抽出に用いられるものがそのま
ま使用可能であるが、本発明の実施例では攪拌機付きの
20cm角の高さ50cm内容積20リットルの塩ビ製透明容器を用い
た。本発明において使用可能な抽出剤を以下に例示する
が、本発明の実施例では２−エチルヘキシルホスホニッ
クアシド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・Ｅ
ＨＥ）［大八化学工業製の商品名ＰＣ−88］を用いた。
勿論抽出剤はこれに限定されるものではなく、抽出時に
水素イオンを生じる全ての抽出剤が本発明においては使
用可能である。
【０００９】酸性有機燐化合物を例示すると、ジ２−エ
チルヘキシルフォスフォリックアシド、２−エチルヘキ
シルホスホニックアシド−２’−エチルヘキシルエステ
ル、ビス［２−（１，３，３’−トリメチルブチル）
５，７，７’−トリメチルオクチル］ホスホリックアシ
ッド、ビス（２，４，４’−トリメチルフェニル）ホス
フィニックアシドなどが挙げられる。抽出剤は一般に脂
肪族または芳香族炭化水素、例えばケロシン、キシレン
等から選ばれる希釈剤で希釈して用いてもよい。実施例
では希釈剤としてケロシン（日本石油製商品名ニューソ
ルベントＫ）を用いた。
チルヘキシルフォスフォリックアシド、２−エチルヘキ
シルホスホニックアシド−２’−エチルヘキシルエステ
ル、ビス［２−（１，３，３’−トリメチルブチル）
５，７，７’−トリメチルオクチル］ホスホリックアシ
ッド、ビス（２，４，４’−トリメチルフェニル）ホス
フィニックアシドなどが挙げられる。抽出剤は一般に脂
肪族または芳香族炭化水素、例えばケロシン、キシレン
等から選ばれる希釈剤で希釈して用いてもよい。実施例
では希釈剤としてケロシン（日本石油製商品名ニューソ
ルベントＫ）を用いた。
【００１０】本発明においては抽出装置および透析装置
は25±３℃に保持した室内に設置し、抽出装置内温度は
特に制御しない。また抽出中は攪拌を継続する。攪拌の
回転数は攪拌翼の形状等により異なり一義的には決めら
れない。静置時間は温度、溶媒の種類、比率、濃度など
により変わるが通常５分〜30分が好適である。攪拌時間
の長さについては、抽出は必ずしも平衡に達するまで行
う必要はなく、水相中に過剰の酸が存在していれば本発
明の効果が得られる。
は25±３℃に保持した室内に設置し、抽出装置内温度は
特に制御しない。また抽出中は攪拌を継続する。攪拌の
回転数は攪拌翼の形状等により異なり一義的には決めら
れない。静置時間は温度、溶媒の種類、比率、濃度など
により変わるが通常５分〜30分が好適である。攪拌時間
の長さについては、抽出は必ずしも平衡に達するまで行
う必要はなく、水相中に過剰の酸が存在していれば本発
明の効果が得られる。
【００１１】本発明の実施例ではの透析液は元の有機
相と再度攪拌混合したが、有機相としては別の有機相を
用いても良い。例えば通常工業的に用いられる多段向流
式の溶媒抽出法による分離精製などにも本発明は適用可
能で、これに適用する場合は透析液は別の段の有機相と
混合攪拌させることも可能である。またイオン交換膜を
抽出装置に併設し、生成する酸を含有する水相から同時
に平行して酸を除去することも可能である。
相と再度攪拌混合したが、有機相としては別の有機相を
用いても良い。例えば通常工業的に用いられる多段向流
式の溶媒抽出法による分離精製などにも本発明は適用可
能で、これに適用する場合は透析液は別の段の有機相と
混合攪拌させることも可能である。またイオン交換膜を
抽出装置に併設し、生成する酸を含有する水相から同時
に平行して酸を除去することも可能である。
【００１２】
【実施例】本発明を更に具体的に説明するために実施例
を挙げるが、本発明はこれらの記載事項に限定されるも
のではない。（図２）は実施例１〜２における工程
（１）〜（２）を示す略図である。
を挙げるが、本発明はこれらの記載事項に限定されるも
のではない。（図２）は実施例１〜２における工程
（１）〜（２）を示す略図である。
【００１３】（実施例１） （１） Ｙ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙ
ｂを含む混合希土類濃度が１．１５モル／リットルでｐ
Ｈ１．２の混合希土類塩化物水溶液１．５リットルを出
発原料として用いた。 （２） 有機相として２−エチルヘキシルホスホニック
アシド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨ
Ｅ）４リットルをケロシン８リットルで希釈して調製し
た。最終容量は１２リットルであった。 （３） 攪拌機を備えた前記抽出装置中に（１）液と
（２）液を入れ６００ｒｐｍで３０分混合攪拌した。 （４） 次にこれを３０分静置後、水相１．５リットル
だけを分離し、有機相１２リットルはそのまま抽出装置
内に残した。 （５） 分離した水相（水相Ａ）中の希土類元素濃度は
０．８１７モル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は０．９２
２モル／リットルであった。 （６） 水相（水相Ａ）を陰イオン交換膜を備えた拡散
透析装置（ＴＳＤ−２型・株式会社トクヤマ製）で膜を
隔てて純水と接触させた。水相（水相Ａ）の流量は０．
６２リットル／Ｈｒ、純水の流量は０．５７リットル／
Ｈｒに設定した。透析後の水相（水相Ｂ）中の希土類元
素濃度は０．５１４モル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は
０．０１モル／リットルとなり、水相（水相Ｂ）容量は
２．３リットルに増加した。純水側の希土類元素濃度は
０．０４２７モル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は０．６
１０モル／リットルであった。 （７） 次いで（６）の透析後の水相（水相Ｂ）を再び
抽出装置に戻し、（４）の有機相と３０分混合撹拌し
た。 （８） ３０分静置後、水相だけを分離し、有機相はそ
のまま抽出装置内に残した。 （９） 分離した水相（水相Ａ’）中の希土類元素濃度
は０．３３７モル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は０．６
１０モル／リットルであった。 （１０） 水相（水相Ａ’）を陰イオン交換膜を備えた
拡散透析装置で純水と接触させた。水相（水相Ａ’）の
流量は０．６３リットル／Ｈｒ、純水の流量は０．５２
リットル／Ｈｒに設定した。透析後の水相（水相Ｂ’）
の希土類元素濃度は０．２５８モル／リットル、酸濃度
［Ｈ+］は０．０２モル／リットルとなり、水相（水相
Ｂ’）の容量は２．９リットルに増加した。 （１１） 次いで（１０）の水相（水相Ｂ’）を再び抽
出装置に戻し、（８）の有機相と３０分混合攪拌した。 （１２）３０分静置後、水相だけを分離し、有機相はそ
のまま抽出装置内に残した。 （１３） 分離した水相（水相Ａ”）中の希土類元素は
０．１３７モル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は０．３６
４モル／リットルであった。 （１４） 水相（水相Ａ”）を前記拡散透析装置で純水
と接触させた。水相の流量は０．６１リットル／Ｈｒ、
純水の流量は０．５２リットル／Ｈｒに設定した。透析
後の水相（水相Ｂ”）の希土類元素濃度は０．１１３モ
ル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は０．０２モル／リット
ルとなり、容量は３．５リットルに増加した。 （１５）次いで（１４）の水相（水相Ａ”）を再び混合
器に戻し、（１２）の有機相と３０分混合攪拌した。 （１６）３０分静置後、水相のサンプルを採取し分析し
た結果、希土類元素濃度は０．０５モル／リットル、酸
濃度［Ｈ+］は０．２１０モル／リットルであった。以
上のように、抽出と透析を繰り返すことにより、中和剤
を使うことなく出発原料溶液中の希土類元素の約９０％
を抽出できた。
ｂを含む混合希土類濃度が１．１５モル／リットルでｐ
Ｈ１．２の混合希土類塩化物水溶液１．５リットルを出
発原料として用いた。 （２） 有機相として２−エチルヘキシルホスホニック
アシド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨ
Ｅ）４リットルをケロシン８リットルで希釈して調製し
た。最終容量は１２リットルであった。 （３） 攪拌機を備えた前記抽出装置中に（１）液と
（２）液を入れ６００ｒｐｍで３０分混合攪拌した。 （４） 次にこれを３０分静置後、水相１．５リットル
だけを分離し、有機相１２リットルはそのまま抽出装置
内に残した。 （５） 分離した水相（水相Ａ）中の希土類元素濃度は
０．８１７モル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は０．９２
２モル／リットルであった。 （６） 水相（水相Ａ）を陰イオン交換膜を備えた拡散
透析装置（ＴＳＤ−２型・株式会社トクヤマ製）で膜を
隔てて純水と接触させた。水相（水相Ａ）の流量は０．
６２リットル／Ｈｒ、純水の流量は０．５７リットル／
Ｈｒに設定した。透析後の水相（水相Ｂ）中の希土類元
素濃度は０．５１４モル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は
０．０１モル／リットルとなり、水相（水相Ｂ）容量は
２．３リットルに増加した。純水側の希土類元素濃度は
０．０４２７モル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は０．６
１０モル／リットルであった。 （７） 次いで（６）の透析後の水相（水相Ｂ）を再び
抽出装置に戻し、（４）の有機相と３０分混合撹拌し
た。 （８） ３０分静置後、水相だけを分離し、有機相はそ
のまま抽出装置内に残した。 （９） 分離した水相（水相Ａ’）中の希土類元素濃度
は０．３３７モル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は０．６
１０モル／リットルであった。 （１０） 水相（水相Ａ’）を陰イオン交換膜を備えた
拡散透析装置で純水と接触させた。水相（水相Ａ’）の
流量は０．６３リットル／Ｈｒ、純水の流量は０．５２
リットル／Ｈｒに設定した。透析後の水相（水相Ｂ’）
の希土類元素濃度は０．２５８モル／リットル、酸濃度
［Ｈ+］は０．０２モル／リットルとなり、水相（水相
Ｂ’）の容量は２．９リットルに増加した。 （１１） 次いで（１０）の水相（水相Ｂ’）を再び抽
出装置に戻し、（８）の有機相と３０分混合攪拌した。 （１２）３０分静置後、水相だけを分離し、有機相はそ
のまま抽出装置内に残した。 （１３） 分離した水相（水相Ａ”）中の希土類元素は
０．１３７モル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は０．３６
４モル／リットルであった。 （１４） 水相（水相Ａ”）を前記拡散透析装置で純水
と接触させた。水相の流量は０．６１リットル／Ｈｒ、
純水の流量は０．５２リットル／Ｈｒに設定した。透析
後の水相（水相Ｂ”）の希土類元素濃度は０．１１３モ
ル／リットル、酸濃度［Ｈ+］は０．０２モル／リット
ルとなり、容量は３．５リットルに増加した。 （１５）次いで（１４）の水相（水相Ａ”）を再び混合
器に戻し、（１２）の有機相と３０分混合攪拌した。 （１６）３０分静置後、水相のサンプルを採取し分析し
た結果、希土類元素濃度は０．０５モル／リットル、酸
濃度［Ｈ+］は０．２１０モル／リットルであった。以
上のように、抽出と透析を繰り返すことにより、中和剤
を使うことなく出発原料溶液中の希土類元素の約９０％
を抽出できた。
【００１４】
【００１５】［比較例］比較例を以下に示す。 （比較例１） (1) Ｙ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂを
含む混合希土類元素濃度が1.15モル/リットル でpH 1.2の混合
希土類塩化物水溶液 1.5リットルを出発原料として用いた。 (2) 有機相として２−エチルヘキシルホスホニックアシ
ド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨＥ）
４リットルをケロシン８リットルで希釈して調製した。最終容量
は12リットルであった。 (3) 実施例１で使用した抽出装置中に (1)液と (2)液を
入れ600rpmで30分混合攪拌した。 (4) 30分静置後、水相のサンプルを採取し分析した結
果、希土類元素濃度は 0.831モル/リットル 、酸濃度[H+]は
0.915モル/リットル であった。この結果から、原料溶液中の
希土類元素の１回の抽出率は28％あった。
含む混合希土類元素濃度が1.15モル/リットル でpH 1.2の混合
希土類塩化物水溶液 1.5リットルを出発原料として用いた。 (2) 有機相として２−エチルヘキシルホスホニックアシ
ド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨＥ）
４リットルをケロシン８リットルで希釈して調製した。最終容量
は12リットルであった。 (3) 実施例１で使用した抽出装置中に (1)液と (2)液を
入れ600rpmで30分混合攪拌した。 (4) 30分静置後、水相のサンプルを採取し分析した結
果、希土類元素濃度は 0.831モル/リットル 、酸濃度[H+]は
0.915モル/リットル であった。この結果から、原料溶液中の
希土類元素の１回の抽出率は28％あった。
【００１６】
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、抽出時に酸を生成する
反応を用いる希土類元素の溶媒抽出において、酸を除去
するために必要なアルカリの使用量を大幅に削減でき、
また副生塩類の問題もなく、且つ抽出効率も高いので、
有用な希土類元素を低コストで分離・精製・回収でき
る。
反応を用いる希土類元素の溶媒抽出において、酸を除去
するために必要なアルカリの使用量を大幅に削減でき、
また副生塩類の問題もなく、且つ抽出効率も高いので、
有用な希土類元素を低コストで分離・精製・回収でき
る。
【図１】 本発明における拡散透析を説明する模式図で
ある。
ある。
【図２】 本発明の実施例１における工程（１）〜
（７）を示す略図である。
（７）を示す略図である。
１ 原液（水相Ａ） ２ 透析液（水相Ｂ） ３ 水（水または水溶液Ａ） ４ 拡散液（水溶液Ｂ） ５ 投入 ６ 混合（抽出） ７ 静置（分相） ８ 有機相 ９ 水相 １０ 水相抜出し １１ 拡散透析 １２ 陰イオン交換膜 １３ 純水 １４ 再投入 １５ 再混合（抽出）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 11/00 - 11/04
Claims (2)
- 【請求項１】 液−液抽出法において、希土類元素を含
む水相である酸と酸性有機燐化合物である抽出剤を含む
有機相とを混合して水相中の希土類元素の一部を有機相
中に抽出した後、水相を分離し、水相中の酸の一部また
は大部分をイオン交換膜を用いた透析により除去した
後、この水相を有機相と再び混合することを特徴とする
希土類元素の連続溶媒抽出方法。 - 【請求項２】 前記酸性有機燐化合物として２−エチル
ヘキシルホスホニックアシド−２’−エチルヘキシルエ
ステルを用いる請求項１に記載の希土類元素の連続溶媒
抽出方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04051397A JP3307554B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 希土類元素の連続溶媒抽出法 |
| DE69831029T DE69831029T2 (de) | 1997-02-25 | 1998-02-10 | Mehrstufige Lösungsmittelextraktion von Metallen |
| EP98400300A EP0860187B1 (en) | 1997-02-25 | 1998-02-10 | Multi-stage solvent extration of metal value |
| US09/024,747 US6238566B1 (en) | 1997-02-25 | 1998-02-17 | Multi-stage solvent extraction of metal value |
| AU56258/98A AU5625898A (en) | 1997-02-25 | 1998-02-23 | Multi-stage solvent extraction of metal value |
| KR1019980005727A KR19980071644A (ko) | 1997-02-25 | 1998-02-24 | 금속원소의 다단 용매추출 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04051397A JP3307554B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 希土類元素の連続溶媒抽出法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10235102A JPH10235102A (ja) | 1998-09-08 |
| JP3307554B2 true JP3307554B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=12582624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04051397A Expired - Fee Related JP3307554B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 希土類元素の連続溶媒抽出法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6238566B1 (ja) |
| EP (1) | EP0860187B1 (ja) |
| JP (1) | JP3307554B2 (ja) |
| KR (1) | KR19980071644A (ja) |
| AU (1) | AU5625898A (ja) |
| DE (1) | DE69831029T2 (ja) |
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| US9168469B2 (en) | 2004-12-22 | 2015-10-27 | Chemtor, Lp | Method and system for production of a chemical commodity using a fiber conduit reactor |
| US10526299B2 (en) | 2004-12-22 | 2020-01-07 | Chemtor, Lp | Fiber conduit reactor with a heat exchange medium inlet and a heat exchange medium outlet |
| CN1872377B (zh) * | 2006-01-04 | 2010-08-18 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 一种萃取剂的皂化方法 |
| DE602006002594D1 (de) * | 2006-01-06 | 2008-10-16 | Saha Inst Of Nuclear Physics B | Trennung trägerfreier thallium-radionuklide von trägerfreien blei- und quecksilber-radionukliden mittels dialyse |
| US8066874B2 (en) | 2006-12-28 | 2011-11-29 | Molycorp Minerals, Llc | Apparatus for treating a flow of an aqueous solution containing arsenic |
| CN101842504B (zh) | 2007-05-21 | 2012-11-14 | 奥贝特铝业有限公司 | 从铝土矿石中提取铝和铁的工艺 |
| US8349764B2 (en) | 2007-10-31 | 2013-01-08 | Molycorp Minerals, Llc | Composition for treating a fluid |
| US8252087B2 (en) | 2007-10-31 | 2012-08-28 | Molycorp Minerals, Llc | Process and apparatus for treating a gas containing a contaminant |
| CA2743304A1 (en) * | 2008-11-11 | 2010-05-20 | Molycorp Minerals Llc | Target material removal using rare earth metals |
| JP2014508863A (ja) | 2011-03-18 | 2014-04-10 | オーバイト アルミナ インコーポレイテッド | アルミニウム含有材料から希土類元素を回収する方法 |
| US9233863B2 (en) | 2011-04-13 | 2016-01-12 | Molycorp Minerals, Llc | Rare earth removal of hydrated and hydroxyl species |
| US9410227B2 (en) | 2011-05-04 | 2016-08-09 | Orbite Technologies Inc. | Processes for recovering rare earth elements from various ores |
| EP2714594A4 (en) | 2011-06-03 | 2015-05-20 | Orbite Aluminae Inc | PROCESS FOR PRODUCING HEMATITE |
| US9382600B2 (en) | 2011-09-16 | 2016-07-05 | Orbite Technologies Inc. | Processes for preparing alumina and various other products |
| JP6025868B2 (ja) | 2012-01-10 | 2016-11-16 | オーバイト アルミナ インコーポレイテッドＯｒｂｉｔｅ Ａｌｕｍｉｎａｅ Ｉｎｃ． | 赤泥を処理するプロセス |
| AU2013203808B2 (en) | 2012-03-29 | 2016-07-28 | Aem Technologies Inc. | Processes for treating fly ashes |
| RU2597096C2 (ru) | 2012-07-12 | 2016-09-10 | Орбит Алюминэ Инк. | Способы получения оксида титана и различных других продуктов |
| WO2014047195A1 (en) * | 2012-09-18 | 2014-03-27 | Chemtor, Lp | Use of a fiber conduit contactor for metal and/or metalloid extraction |
| BR112015006536A2 (pt) | 2012-09-26 | 2017-08-08 | Orbite Aluminae Inc | processos para preparar alumina e cloreto de magnésio por lixiviação com hcl de vários materiais. |
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| CN103074505B (zh) * | 2013-02-04 | 2014-07-23 | 广东珠江稀土有限公司 | 一种连续萃取分离稀土的工艺 |
| DE102013205508A1 (de) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Anlage und Verfahren zum Separieren von Metallen |
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| EP3113859A4 (en) | 2014-03-07 | 2017-10-04 | Secure Natural Resources LLC | Cerium (iv) oxide with exceptional arsenic removal properties |
| JP2016108588A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | Ｊｘ金属株式会社 | 有価金属を含有する水溶液の処理方法 |
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| CN115646190B (zh) * | 2022-11-11 | 2023-09-12 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种联产超高纯锂盐和6Li同位素的方法及其应用 |
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|---|---|---|---|---|
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