JP3480216B2 - Separation method of platinum and ruthenium - Google Patents

Separation method of platinum and ruthenium

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JP3480216B2
JP3480216B2 JP00714797A JP714797A JP3480216B2 JP 3480216 B2 JP3480216 B2 JP 3480216B2 JP 00714797 A JP00714797 A JP 00714797A JP 714797 A JP714797 A JP 714797A JP 3480216 B2 JP3480216 B2 JP 3480216B2
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ruthenium
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hydrochloric acid
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非鉄金属製錬工程
等で発生する白金族元素を含む水溶液から各白金族元素
を分離する方法、特に白金とルテニウムとを分離する方
法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for separating each platinum group element from an aqueous solution containing a platinum group element generated in a nonferrous metal smelting process or the like, and more particularly to a method for separating platinum and ruthenium.

【0002】[0002]

【従来の技術】非鉄金属製錬工程等で発生する白金族元
素を含む水溶液から各白金族元素を分離する場合、例え
ばパラジウム(Pd)は選択的に抽出する抽出剤が広く
用いられ、オスミウム(Os)は揮発させて安全且つ容
易に分離されるなど、各元素ごとに各種の方法が取られ
ている。
2. Description of the Related Art When each platinum group element is separated from an aqueous solution containing a platinum group element generated in a non-ferrous metal smelting process, for example, palladium (Pd) is widely used as an extractant for selectively extracting osmium (Pd). Various methods have been adopted for each element, such as Os being volatilized and safely and easily separated.

【0003】その中で白金(Pt)とルテニウム(R
u)の分離は比較的難しく、工業的にはRev. Met
al. Madrid, 31(4), 1995に記載されて
いるように、主として酸化蒸留法が採用されている。酸
化蒸留法は、ルテニウムをハロゲン等の強酸化剤を用い
て酸化することにより、揮発性の酸化ルテニウム(VIII)
RuO4を生成させた後、水溶液を加熱して酸化ルテニ
ウムを気体として分離し、吸収剤に捕集する方法であ
る。
Among them, platinum (Pt) and ruthenium (R
u) is relatively difficult to separate, and Rev. Met is industrially used.
Al. Madrid, 31 (4), 1995, the oxidative distillation method is mainly used. The oxidative distillation method is a volatile ruthenium oxide (VIII) which is obtained by oxidizing ruthenium with a strong oxidizing agent such as halogen.
After generating RuO 4 , the aqueous solution is heated to separate ruthenium oxide as a gas, which is then collected by the absorbent.

【0004】しかしながら、RuO4は同様に揮発法に
よって分離される酸化オスミウム(VIII)OsO4に比べ
化学的に不安定であるため、自己分解により爆発する事
故が報告されている。また、RuO4は強力な酸化作用
があるため、気体回収装置には高度の耐食性が不可欠で
ある。それ以上に最大の問題点は、ルテニウムを塩化物
水溶液中でRuO4として完全に揮発させるためには、
液のpHを4以上まで上昇させ、塩化物イオンによる還
元を抑制する必要があるが、この条件では同時に含有さ
れる白金族元素が沈澱し又は加水分解して、後の溶媒抽
出又はイオン交換工程で問題となるヒドロキソ錯体を形
成するという事実である。
However, since RuO 4 is chemically unstable as compared with osmium (VIII) OsO 4 which is also separated by the volatilization method, an accident of explosion due to self decomposition has been reported. Moreover, since RuO 4 has a strong oxidizing action, a high degree of corrosion resistance is essential for the gas recovery device. The biggest problem is that ruthenium must be completely volatilized as RuO 4 in an aqueous chloride solution.
It is necessary to raise the pH of the liquid to 4 or more and suppress the reduction by chloride ions, but under this condition, the platinum group element contained at the same time is precipitated or hydrolyzed, and the subsequent solvent extraction or ion exchange step The fact is that it forms a hydroxo complex, which is a problem with.

【0005】これを回避するには、RuO4の蒸留終了
後、水溶液に再度大過剰の塩酸を添加し、高温で加熱を
続けることにより、ヒドロキソ錯体をクロロ錯体に戻す
必要があった。しかし、このような方法を取ると、蒸留
前に塩酸浸出液を中和し、蒸留後に再度塩酸で酸性にす
るため、アルカリ及び酸の消費量が非常に大きく経済的
に問題であるばかりか、再度酸性にする際に塩化アルカ
リの結晶が晶出し、白金族が一部沈澱するといった問題
もあった。
To avoid this, after the distillation of RuO 4 was completed, it was necessary to add a large excess of hydrochloric acid again to the aqueous solution and continue heating at high temperature to return the hydroxo complex to the chloro complex. However, if such a method is adopted, the hydrochloric acid leachate is neutralized before distillation, and acidified with hydrochloric acid again after distillation, so that the consumption of alkali and acid is very large and economically problematic. There was also a problem that crystals of alkali chloride crystallized out when acidified and the platinum group partially precipitated.

【0006】一方、ルテニウムの分離方法として、溶媒
抽出法が一部で利用されている。この溶媒抽出法は、還
元雰囲気下でルテニウムに硝酸を作用させ、ルテニウム
のニトロシル錯体を抽出する方法である。しかし、白金
の共存下では、両者ともトリブチルフォスフェイトに抽
出されるため相互分離は不可能であり、別工程で事前に
白金を分離回収する必要があった。
On the other hand, a solvent extraction method is partially used as a method for separating ruthenium. This solvent extraction method is a method of reacting ruthenium with nitric acid in a reducing atmosphere to extract a nitrosyl complex of ruthenium. However, in the coexistence of platinum, both of them are extracted by tributyl phosphate, so that they cannot be separated from each other, and it is necessary to separate and collect platinum in a separate step in advance.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の事情に鑑み、爆発の危険性がなく、高度の耐食性
を有する装置を必要とせず、更に煩雑で費用のかかる中
和及び再溶解処理が不要であって、単独の抽出剤を用い
た抽出操作により、白金とルテニウムの相互分離を達成
する方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such conventional circumstances, the present invention eliminates the risk of explosion, does not require a device having a high degree of corrosion resistance, and is more complicated and costly to neutralize and re-use. It is an object of the present invention to provide a method for achieving mutual separation of platinum and ruthenium by an extraction operation using a single extractant, which does not require dissolution treatment.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供する白金とルテニウムとの第1の分離
方法は、白金及びルテニウムを含む水溶液の塩酸濃度を
1〜12mol/lに、及び酸化還元電位を銀塩化銀電
極に対して350〜700mVに調整した後、該水溶液
をトリブチルフォスフェイトと混合することにより、有
機相に白金を選択的に抽出することを特徴とする。
To achieve the above object, a first method for separating platinum and ruthenium provided by the present invention is to provide an aqueous solution containing platinum and ruthenium with a hydrochloric acid concentration of 1 to 12 mol / l. And, the redox potential is adjusted to 350 to 700 mV with respect to the silver-silver chloride electrode, and then the aqueous solution is mixed with tributyl phosphate to selectively extract platinum into the organic phase.

【0009】また、本発明の白金とルテニウムとの第2
の分離方法は、白金及びルテニウムを含む水溶液の塩酸
濃度を1〜12mol/lに調整した後、該水溶液をト
リブチルフォスフェイトと混合することにより、有機相
に白金とルテニウムを抽出し、次に該有機相を分離して
塩酸濃度が1〜12mol/lとなるように塩酸を混合
し、混合物の酸化還元電位を銀塩化銀電極に対して35
0〜500mVに調整することにより、水相にルテニウ
ムを逆抽出して、有機相に白金を選択的に残留させるこ
とを特徴とする。
A second aspect of the present invention, which comprises platinum and ruthenium,
The method for separating is to adjust the hydrochloric acid concentration of an aqueous solution containing platinum and ruthenium to 1 to 12 mol / l, and then mix the aqueous solution with tributyl phosphate to extract platinum and ruthenium into the organic phase, and then The organic phase is separated and hydrochloric acid is mixed so that the hydrochloric acid concentration becomes 1 to 12 mol / l, and the redox potential of the mixture is set to 35 with respect to the silver-silver chloride electrode.
By adjusting to 0 to 500 mV, ruthenium is back-extracted into the aqueous phase, and platinum is selectively left in the organic phase.

【0010】更に、本発明の白金とルテニウムとの第3
の分離方法は、白金及びルテニウムを含む水溶液の塩酸
濃度を1〜12mol/lに、及び酸化還元電位を銀塩
化銀電極に対して350〜700mVに調整した後、該
水溶液をトリブチルフォスフェイトと混合することによ
り、有機相に白金を選択的に抽出し、次いで該有機相を
分離して塩酸濃度が1〜12mol/lとなるように塩
酸を混合し、混合物の酸化還元電位を銀塩化銀電極に対
して350〜500mVに調整することにより、有機相
に共抽出されているルテニウムを水相に逆抽出して、有
機相に白金を選択的に残留させることを特徴とする。
Furthermore, the third aspect of the present invention of platinum and ruthenium
The method of separation is that the concentration of hydrochloric acid in the aqueous solution containing platinum and ruthenium is adjusted to 1 to 12 mol / l, and the redox potential is adjusted to 350 to 700 mV with respect to the silver-silver chloride electrode, and then the aqueous solution is mixed with tributyl phosphate. By doing so, platinum is selectively extracted into the organic phase, and then the organic phase is separated and mixed with hydrochloric acid so that the hydrochloric acid concentration becomes 1 to 12 mol / l, and the redox potential of the mixture is adjusted to the silver-silver chloride electrode. By adjusting to 350 to 500 mV, ruthenium co-extracted in the organic phase is back-extracted into the aqueous phase, and platinum is selectively left in the organic phase.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】4価の白金及び4価のルテニウム
のクロロ錯イオンは、共にトリブチルフォスフェイトに
より抽出されるが、より低い価数に還元されると抽出さ
れ難くなる。また、4価の白金と4価のルテニウムのク
ロロ錯イオンを比較すると、ルテニウムのクロロ錯イオ
ンのほうが容易に還元されやすいという性質を有してい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Although both tetravalent platinum and tetravalent ruthenium chloro complex ions are extracted by tributyl phosphate, they are difficult to be extracted when they are reduced to a lower valence. Further, when comparing the tetravalent platinum and the tetravalent ruthenium chloro complex ions, the ruthenium chloro complex ion has a property that it is more easily reduced.

【0012】本発明はこのような白金とルテニウムの性
質を利用して、4価の白金及び4価のルテニウムのクロ
ロ錯イオンを含む液を、4価のルテニウム錯イオンの還
元電位まで還元し、この液をトリブチルフォスフェイト
と混合することにより、3価のルテニウムのクロロ錯イ
オンを水相に残し、4価の白金のクロロ錯イオンのみを
有機相に選択的に抽出するものである。
The present invention utilizes such properties of platinum and ruthenium to reduce a liquid containing tetravalent platinum and a tetravalent ruthenium chloro complex ion to the reduction potential of the tetravalent ruthenium complex ion, By mixing this solution with tributyl phosphate, the trivalent ruthenium chloro complex ion is left in the aqueous phase, and only the tetravalent platinum chloro complex ion is selectively extracted into the organic phase.

【0013】以下に、本発明をより詳細に説明する。一
般に、製錬系あるいはスクラップ等から回収される白金
族元素含有原料は、最も実用的な溶解剤である塩酸及び
塩素、あるいは王水によって溶解される。これらの溶解
剤は強酸化剤であるから、溶解された白金族元素はいず
れも塩酸酸性中における最高の酸化数をとり、クロロ錯
イオンとして存在している。
The present invention will be described in more detail below. Generally, a platinum group element-containing raw material recovered from a smelting system, scrap, or the like is dissolved with hydrochloric acid and chlorine, which are the most practical dissolving agents, or aqua regia. Since these solubilizers are strong oxidizers, all the dissolved platinum group elements have the highest oxidation number in hydrochloric acid and are present as chloro complex ions.

【0014】この水溶液が白金及びルテニウムを含有す
る場合、還元剤を作用させると、下記化学式1及び化学
式2の比較から分かるように、4価の白金よりも高い電
位において4価のルテニウムのクロロ錯イオンが還元さ
れ、トリブチルフォスフェイトにより抽出されない3価
のクロロ錯イオンになる。
When this aqueous solution contains platinum and ruthenium, when a reducing agent is allowed to act on it, as can be seen from the comparison of the following chemical formulas 1 and 2, the tetravalent ruthenium chloro complex at a higher potential than the tetravalent platinum. The ions are reduced to trivalent chloro complex ions that are not extracted by tributyl phosphate.

【0015】[0015]

【化1】[PtCl6]2-+2e=[PtCl42-+2C
- ;0.68V
Embedded image [PtCl 6 ] 2- + 2e = [PtCl 4 ] 2- + 2C
l -; 0.68V

【化2】[RuCl5OH]2-+H++e=[RuCl5]2-
+H2O;1.30V (化学式1及び2に限り、電位は水素電極に対する値で
ある)
Embedded image [RuCl 5 OH] 2- + H + + e = [RuCl 5 ] 2-
+ H 2 O; 1.30V (For Formulas 1 and 2, the potential is the value for the hydrogen electrode)

【0016】抽出時の塩酸濃度としては、白金のクロロ
錯体が安定で且つトリブチルフォスフェイトに抽出され
る遊離酸状態で存在できる濃度が最低必要であり、トリ
ブチルフォスフェイトに抽出されて水相から失われる塩
酸の量を配慮すると、ほぼ1mol/l以上の塩酸濃度
が必要である。塩酸濃度が高くなるほど白金の抽出率は
増大し、4〜6mol/lでほぼ最大となる。それ以上
の塩酸濃度の上昇に伴う白金抽出率の低下は僅かであ
り、塩酸濃度が常温で飽和濃度になる12mol/lが
最大濃度となる。
The concentration of hydrochloric acid at the time of extraction is required to be the minimum concentration at which the chloro complex of platinum is stable and can be present in the free acid state which is extracted into tributyl phosphate, and is extracted from tributyl phosphate and lost from the aqueous phase. Considering the amount of hydrochloric acid generated, a hydrochloric acid concentration of approximately 1 mol / l or more is required. The extraction rate of platinum increases as the concentration of hydrochloric acid increases, and reaches a maximum at 4 to 6 mol / l. A further decrease in the platinum extraction rate with an increase in the hydrochloric acid concentration is slight, and the maximum concentration is 12 mol / l where the hydrochloric acid concentration becomes a saturated concentration at room temperature.

【0017】酸化還元電位としては、上記化学式2から
判断すると、原理的にはかなり高い電位でもルテニウム
の還元が可能であるが、実際に完全に相互分離を達成す
るためには、より低い電位、即ち銀塩化銀電極に対して
700mV以下にすることが必要である。しかし、35
0mV未満では、白金の還元も開始され、白金の抽出率
が低下するため、350mV以上の電位に管理すること
が必要である。
Regarding the redox potential, judging from the above chemical formula 2, it is possible in principle to reduce ruthenium even at a fairly high potential, but in order to actually achieve mutual separation, a lower potential, That is, it is necessary to set the voltage to 700 mV or less with respect to the silver-silver chloride electrode. But 35
If it is less than 0 mV, the reduction of platinum is also started and the extraction rate of platinum decreases, so it is necessary to control the potential to 350 mV or higher.

【0018】酸化還元電位を調整するため液に添加する
還元剤は、所定の電位内に調整できる化合物であれば種
類を問わない。しかし、局部的に電位が過度に低下する
と白金族元素が金属として析出し、一旦析出したものは
再度電位を多少上昇させても容易には溶解しないため、
還元電位が過度に低い還元剤は好ましくない。また、後
の精製工程を考慮すると、アルカリ金属以外の金属の混
入は避けるべきである。更に、酸性では一般に還元効率
は低下するため、このような条件でも確実に且つ常温で
作用する還元剤が望まれる。
The reducing agent added to the liquid for adjusting the oxidation-reduction potential may be of any type as long as it is a compound that can be adjusted within a predetermined potential. However, when the potential is locally excessively lowered, the platinum group element is deposited as a metal, and once deposited, it is not easily dissolved even if the potential is raised again a little,
A reducing agent having an excessively low reduction potential is not preferable. In consideration of the subsequent purification step, the inclusion of metals other than alkali metals should be avoided. Further, since the reduction efficiency is generally lowered under acidic conditions, a reducing agent that works reliably and at room temperature even under such conditions is desired.

【0019】これらの条件と共に、工業的な実施におい
て重要な価格を考慮すると、二酸化硫黄又は亜硫酸塩、
あるいはヒドラジニウム塩が本発明に用いる還元剤とし
て好ましい。この中でも、ヒドラジニウム塩は白金族元
素と難溶性塩を形成しやすいため、二酸化硫黄又は亜硫
酸塩が最適な還元剤であると判断される。
Considering these conditions, together with the price which is important in industrial practice, sulfur dioxide or sulfite,
Alternatively, a hydrazinium salt is preferable as the reducing agent used in the present invention. Among these, since hydrazinium salts easily form sparingly soluble salts with platinum group elements, sulfur dioxide or sulfite is judged to be the most suitable reducing agent.

【0020】次に、本発明の各方法を具体的に説明する
が、第1の分離方法においては、白金とルテニウムの水
溶液の塩酸濃度と酸化還元電位を調整して、4価のルテ
ニウムを還元した後、トリブチルフォスフェイトで抽出
することにより、水溶液から白金が選択的にトリブチル
フォスフェイトの有機相に抽出され、ルテニウムは水相
に残留するので、両者を分離することができる。
Next, each method of the present invention will be specifically described. In the first separation method, tetravalent ruthenium is reduced by adjusting the hydrochloric acid concentration and the redox potential of an aqueous solution of platinum and ruthenium. After that, by extracting with tributyl phosphate, platinum is selectively extracted from the aqueous solution into the organic phase of tributyl phosphate, and ruthenium remains in the aqueous phase, so that both can be separated.

【0021】天然の鉱物が原料の場合等には、ルテニウ
ムにイリジウム(Ir)やロジウム(Rh)等が共存す
ることが多い。ルテニウムと同様に4価のイリジウムの
クロロ錯イオンも還元されるとトリブチルフォスフェイ
トにより抽出されなくなる性質があり、この還元は35
0〜600mVの電位で起こる。従って、この350〜
600mVの酸化還元電位に調整することにより、イリ
ジウムもルテニウムと共に水相に残留させ、白金から分
離することが可能である。また、ロジウムは4価の酸化
数が不安定で3価として存在するため、電位に関係なく
トリブチルフォスフェイトには常に抽出されない。尚、
前記のごとく、パラジウムは公知の抽出剤により、オス
ミウムは揮発法により、それぞれ容易に分離できる。
When a natural mineral is used as a raw material, ruthenium often coexists with iridium (Ir), rhodium (Rh) and the like. Like ruthenium, the chloro complex ion of tetravalent iridium has the property of not being extracted by tributyl phosphate when it is reduced.
It occurs at a potential of 0-600 mV. Therefore, this 350-
By adjusting the redox potential to 600 mV, iridium can be left in the aqueous phase together with ruthenium and separated from platinum. Further, rhodium has an unstable tetravalent oxidation number and exists as trivalent, so that rhodium is not always extracted into tributyl phosphate regardless of the potential. still,
As described above, palladium can be easily separated by a known extractant, and osmium can be easily separated by a volatilization method.

【0022】白金とルテニウムの第2の分離方法では、
最初に水溶液中の白金とルテニウムを共にトリブチルフ
ォスフェイトに抽出し、次に分離した有機相に塩酸を加
え且つ還元剤により電位を調整し、4価のルテニウムを
還元することによりルテニウムを水相に逆抽出し、白金
を有機相に残留させる。この第2の方法の場合には、還
元電位を第1の方法より下げないとルテニウムの逆抽出
は困難であり、具体的には350〜500mVに調整す
る必要がある。尚、イリジウムやロジウムが共存する場
合、イリジウムはルテニウムと共に水相に逆抽出され、
ロジウムは最初からトリブチルフォスフェイトに抽出さ
れない。
In the second method for separating platinum and ruthenium,
First, both platinum and ruthenium in the aqueous solution are extracted into tributyl phosphate, and then hydrochloric acid is added to the separated organic phase and the potential is adjusted with a reducing agent to reduce the tetravalent ruthenium into ruthenium in the aqueous phase. Back-extract, leaving platinum in the organic phase. In the case of this second method, it is difficult to back-extract ruthenium unless the reduction potential is made lower than that of the first method, and it is necessary to adjust it to 350 to 500 mV specifically. When iridium and rhodium coexist, iridium is back-extracted with ruthenium into the aqueous phase,
Rhodium is not initially extracted into tributyl phosphate.

【0023】白金とルテニウムの第3の分離方法は、こ
れら第1及び第2の分離方法を組合わせたものであり、
第1の方法により還元条件下で有機相に白金を抽出した
後、この有機相に塩酸を加え且つ酸化還元電位を調整
し、有機相に白金と共に抽出された少量のルテニウム及
び存在する場合にはイリジウムを還元して水相に逆抽出
し、白金を有機相に残留させる。従って、この第3の分
離方法によれば、有機相に共抽出されたルテニウムやイ
リジウムを更に除去できるので、より完全な分離が達成
される。
The third method for separating platinum and ruthenium is a combination of these first and second separating methods,
After extracting platinum into the organic phase under reducing conditions by the first method, hydrochloric acid is added to the organic phase and the redox potential is adjusted to extract a small amount of ruthenium extracted with platinum in the organic phase and, if present, Iridium is reduced and back extracted into the aqueous phase, leaving platinum in the organic phase. Therefore, according to the third separation method, ruthenium and iridium coextracted in the organic phase can be further removed, and more complete separation can be achieved.

【0024】[0024]

【実施例】実施例1 原液として、Pt:31.2g/l、Ir:1.2g/
l、Ru:1.2g/l及び塩酸4.5mol/lを含有
する水溶液を調整した。この水溶液の電位は、銀塩化銀
電極に対して885mVであった。
EXAMPLES Example 1 As a stock solution, Pt: 31.2 g / l, Ir: 1.2 g / l
An aqueous solution containing 1, Ru: 1.2 g / l and hydrochloric acid 4.5 mol / l was prepared. The potential of this aqueous solution was 885 mV against the silver-silver chloride electrode.

【0025】この水溶液に亜硫酸水素ナトリウム及び等
モルの塩酸を添加して還元を行い、電位が低下する途中
で水溶液からサンプルを採取し、各サンプリング液とト
リブチルフォスフェイトとをO/A=1/1にて10分
振盪混合した。その後、それぞれ有機相と水相とを分析
し、各元素の抽出率を求めた。下記表1に、液の銀塩化
銀電極に対する酸化還元電位と各元素の抽出率との関係
を示した。
Sodium bisulfite and equimolar hydrochloric acid were added to this aqueous solution to carry out reduction, and a sample was taken from the aqueous solution while the potential dropped, and each sampling solution and tributyl phosphate were mixed with O / A = 1 / The mixture was shaken and mixed at 1 for 10 minutes. Then, the organic phase and the aqueous phase were analyzed, and the extraction rate of each element was obtained. Table 1 below shows the relationship between the redox potential of the liquid with respect to the silver-silver chloride electrode and the extraction rate of each element.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】表1の結果から分かるように、平衡電位
(抽出後の液の酸化還元電位)が700mV以下になる
と、有機相へのルテニウムの抽出率が急激に低下する。
また、イリジウムが共存する場合は、600mV以下の
電位まで還元することにより、イリジウムの有機相への
抽出が抑制されることが分かる。
As can be seen from the results shown in Table 1, when the equilibrium potential (oxidation-reduction potential of the liquid after extraction) is 700 mV or less, the extraction rate of ruthenium into the organic phase sharply decreases.
Also, it is found that when iridium coexists, the extraction of iridium into the organic phase is suppressed by reducing the potential to 600 mV or less.

【0028】実施例2 実施例1で使用した原液をトリブチルフォスフェイトと
10分間振盪混合し、Pt:25.8g/l、Ir:0.
91g/l、Ru:0.38g/lを含有する有機相を
得た。
Example 2 The stock solution used in Example 1 was shake-mixed with tributyl phosphate for 10 minutes, Pt: 25.8 g / l, Ir: 0.0
An organic phase containing 91 g / l, Ru: 0.38 g / l was obtained.

【0029】この有機相を3mol/lの塩酸とO/A
=1/1にて混合し、4.5重量%の二酸化硫黄SO2
含有する3mol/lの塩酸を用いて混合物の還元を行
った。電位が低下する途中で有機相及び相当量の水相の
サンプリングを行い、両者の分析より逆抽出率を算出し
た。その結果を逆抽出液の酸化還元電位(Ag/AgC
l)と共に表2に示した。
This organic phase was mixed with 3 mol / l hydrochloric acid and O / A.
= 1/1 and mixed with 3 mol / l hydrochloric acid containing 4.5% by weight of sulfur dioxide SO 2 to reduce the mixture. The organic phase and a considerable amount of the aqueous phase were sampled while the potential decreased, and the back extraction rate was calculated from the analysis of both. The result is the redox potential (Ag / AgC) of the back extract.
It is shown in Table 2 together with 1).

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】この結果より、逆抽出においては、酸化還
元電位が500mV以下でないとルテニウムの逆抽出が
不完全であることが分かる。また、イリジウムについて
も同様のことがいえる。
From these results, it can be seen that in the back extraction, the ruthenium back extraction is incomplete unless the oxidation-reduction potential is 500 mV or less. The same applies to iridium.

【0032】比較例1 実施例2と同様に、実施例1で使用した原液をトリブチ
ルフォスフェイトと10分間振盪混合し、Pt:25.
8g/l、Ir:0.91g/l、Ru:0.38g/l
を含有する有機相を得た。この有機相を水とO/A=1
/1にて混合し、亜硫酸ナトリウムを用いて混合物の還
元を行った。電位が低下する途中で有機相及び相当量の
水相のサンプリングを行い、両者の分析より逆抽出率を
算出し、その結果を表3に示した。
Comparative Example 1 As in Example 2, the stock solution used in Example 1 was shake-mixed with tributyl phosphate for 10 minutes, and Pt: 25.
8 g / l, Ir: 0.91 g / l, Ru: 0.38 g / l
An organic phase containing was obtained. This organic phase is mixed with water and O / A = 1
The mixture was mixed at 1/1 and the mixture was reduced with sodium sulfite. The organic phase and a considerable amount of the aqueous phase were sampled while the potential decreased, and the back extraction rate was calculated from the analysis of both, and the results are shown in Table 3.

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】この比較例では、水相中の塩酸濃度は、原
液中の白金族元素と共抽出された塩酸濃度に相当する
0.5mol/lしか含まれておらず、従って電位に拘
らず全ての白金族元素が逆抽出されてしまい、相互分離
は全くできなかった。
In this comparative example, the concentration of hydrochloric acid in the aqueous phase contained only 0.5 mol / l, which corresponds to the concentration of hydrochloric acid co-extracted with the platinum group element in the stock solution, and therefore, regardless of the potential. Since the platinum group elements in the above were back-extracted, mutual separation was not possible at all.

【0035】比較例2 Pt:28.8g/1を含有するトリブチルフォスフェ
イトを、2mol/lの塩酸と相比O/A=1/1にて
混合し、6%の亜硫酸水にて還元した。電位が低下する
途中で有機相及び相当量の水相のサンプリングを行い、
両者の分析より有機相中の白金濃度及び水相への白金の
逆抽出率を算出し、得られた結果を下記表4に示した。
Comparative Example 2 Tributyl phosphate containing Pt: 28.8 g / 1 was mixed with 2 mol / l hydrochloric acid at a phase ratio O / A = 1/1 and reduced with 6% aqueous sulfite. . Sampling the organic phase and a considerable amount of the aqueous phase while the potential is decreasing,
From the analysis of both, the platinum concentration in the organic phase and the back extraction rate of platinum into the aqueous phase were calculated, and the obtained results are shown in Table 4 below.

【0036】[0036]

【表4】 [Table 4]

【0037】表4の結果より、酸化還元電位が350m
Vを下回ると、例え塩酸濃度が1mol/l以上であっ
ても、白金が水相に逆抽出されてしまうことが分かる。
表4の電位では、いずれの場合もルテニウムは完全に逆
抽出されるため、白金とルテニウムを相互分離すること
はできない。
From the results shown in Table 4, the redox potential was 350 m.
It can be seen that below V, platinum is back-extracted into the aqueous phase even if the hydrochloric acid concentration is 1 mol / l or more.
At the potentials in Table 4, ruthenium is completely back-extracted in any case, so platinum and ruthenium cannot be separated from each other.

【0038】実施例3 Pt:32.4g/l、Rh:16.6g/l、Ir:
1.19g/l、Ru:1.29g/l、及び塩酸4.5
mol/lを含有する水溶液を調整した。この水溶液の
電位は、銀塩化銀電極に対して842mVであった。こ
の水溶液に亜硫酸水素ナトリウム及び等モルの塩酸を添
加して421mVまで還元を行い、得られた水溶液を原
液とした。
Example 3 Pt: 32.4 g / l, Rh: 16.6 g / l, Ir:
1.19 g / l, Ru: 1.29 g / l, and hydrochloric acid 4.5
An aqueous solution containing mol / l was prepared. The potential of this aqueous solution was 842 mV against the silver-silver chloride electrode. Sodium hydrogen sulfite and equimolar hydrochloric acid were added to this aqueous solution to reduce it to 421 mV, and the obtained aqueous solution was used as a stock solution.

【0039】一方、411mlのトリブチルフォスフェ
イトに11.6mol/lの塩酸を39ml溶解し、塩
酸付加トリブチルフォスフェイトを調整した。また、ト
リブチルフォスフェイトの有機相を洗浄(スクラビン
グ)するための洗浄液として、4.5mol/lの塩酸
を用意した。
Meanwhile, 39 ml of 11.6 mol / l hydrochloric acid was dissolved in 411 ml of tributyl phosphate to prepare a hydrochloric acid-added tributyl phosphate. Further, 4.5 mol / l hydrochloric acid was prepared as a cleaning liquid for cleaning (scrubbing) the organic phase of tributyl phosphate.

【0040】以上の原液、塩酸付加トリブチルフォスフ
ェイト及び洗浄液を用い、図1に示すような抽出3段、
スクラビング2段の多段向流抽出を想定したバッチシュ
ミレーション試験を、図2に示すようなバッチ操作によ
り、抽出段の相比O/A=5/6及びスクラビング段の
相比5/1にて実施した。スクラビング段では特に還元
剤を添加しなくても、抽出段の電位は350〜700m
Vに、スクラビング段の電位は350〜500mVに維
持された。
Using the above stock solution, hydrochloric acid-added tributyl phosphate and washing solution, three extraction stages as shown in FIG.
A batch simulation test assuming multi-stage countercurrent extraction of two stages of scrubbing was performed by a batch operation as shown in FIG. 2 with a phase ratio of the extraction stage O / A = 5/6 and a phase ratio of the scrubbing stage 5/1. did. Even if no reducing agent is added in the scrubbing stage, the potential of the extraction stage is 350 to 700 m.
At V, the scrubbing stage potential was maintained at 350-500 mV.

【0041】各段の有機相及び水相の組成を下記表5
に、また白金以外の白金族元素を回収する抽出第3段の
抽残液と、白金を回収するスクラビング第2段の有機相
とにおける、各元素の分配を下記表6に示した。尚、表
5及び表6において、E1〜E3段は抽出段、及びS1
〜S2段はスクラビング段を意味する。
The composition of the organic phase and the aqueous phase of each stage is shown in Table 5 below.
Table 6 below shows the distribution of each element in the extraction residual liquid of the third stage of extraction for recovering platinum group elements other than platinum and the organic phase of the second stage of scrubbing for recovery of platinum. In Tables 5 and 6, E1 to E3 are extraction stages and S1 is
~ S2 stage means a scrubbing stage.

【0042】[0042]

【表5】 電位 抽残液の組成(g/l) 有機相の組成(g/l) (mV) Pt Rh Ir Ru Pt Rh Ir Ru E1 407 0.23 16.5 1.22 1.21 0.64 0.087 <0.005 0.008 E2 398 0.87 13.5 0.93 1.02 0.49 0.083 <0.005 0.006 E3 417 5.07 13.1 0.91 0.95 30.7 0.087 <0.005 0.002 S1 403 1.27 0.12 0.008 0.011 28.9 0.064 <0.005 0.001 S2 438 0.94 0.010 <0.005 <0.001 28.6 0.058 <0.005 0.001[Table 5] Composition of potential residue (g / l) Composition of organic phase (g / l) Stage (mV) Pt Rh Ir Ru Pt Rh Ir Ru E1 407 0.23 16.5 1.22 1.21 0.64 0.087 <0.005 0.008 E2 398 0.87 13.5 0.93 1.02 0.49 0.083 <0.005 0.006 E3 417 5.07 13.1 0.91 0.95 30.7 0.087 <0.005 0.002 S1 403 1.27 0.12 0.008 0.011 28.9 0.064 <0.005 0.001 S2 438 0.94 0.010 <0.005 <0.001 28.6 0.058 <0.005 0.001

【0043】[0043]

【表6】向流多段連続抽出において回収される有機相と水相への白金族の分配(%) Pt Rh Ir Ru E3段抽残液 0.96 99.72 >99.7 99.94 S2段有機相 99.04 0.28 < 0.3 0.06[Table 6] Platinum group partitioning between organic phase and aqueous phase recovered in countercurrent multi-stage continuous extraction (%) Pt Rh Ir Ru E E-stage raft solution 0.96 99.72> 99.7 99.94 S2-stage organic phase 99.04 0.28 <0.3 0.06

【0044】以上の結果から分かるように、還元条件で
の抽出と不純物の逆抽出を行う洗浄段を組み合わせるこ
とによって、有機相へ白金の99%以上を、水相の抽残
液にルテニウムの99%以上をそれぞれ分配させること
ができた。また、この実施例では、特に酸化還元電位が
600mV以下に維持されたため、イリジウム(IV)錯
イオンも3価に還元でき、元々3価で存在するロジウム
と共に99%以上を水相に分配させることができた。
As can be seen from the above results, by combining a washing stage in which extraction under reducing conditions and back extraction of impurities are combined, 99% or more of platinum in the organic phase and 99% of ruthenium in the raffinate of the aqueous phase are combined. % Or more could be distributed respectively. In addition, in this example, since the redox potential was maintained at 600 mV or less, the iridium (IV) complex ion can be reduced to trivalent, and 99% or more of the trivalent trivalent rhodium originally exists in the aqueous phase. I was able to.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、爆発の危険性がなく、
高度の耐食性を有する装置を必要とせず、更に煩雑で費
用のかかる中和及び再溶解処理が不要であって、単独の
抽出剤トリブチルフォスフェイトを用いた抽出操作によ
り、白金とルテニウムの相互分離を達成することができ
る。
According to the present invention, there is no danger of explosion,
It does not require equipment with a high degree of corrosion resistance, does not require complicated and expensive neutralization and re-dissolution processing, and separates platinum and ruthenium by an extraction operation using a single extractant, tributyl phosphate. Can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例3における多段連続向流抽出操作の説明
図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a multistage continuous countercurrent extraction operation according to a third embodiment.

【図2】図1に示す多段連続向流抽出をバッチ操作で再
現するためのバッチシミュレーションの概念図であり、
○及び□は10分間の振盪混合を、及び→は液の移動を
表す。
FIG. 2 is a conceptual diagram of batch simulation for reproducing the multistage continuous countercurrent extraction shown in FIG. 1 by batch operation,
○ and □ represent shaking and mixing for 10 minutes, and → represents migration of the liquid.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

TBP 塩酸付加トリブチルフォスフェイト TBP Hydrochloric acid-added tributyl phosphate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22B 1/00 - 61/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C22B 1/00-61/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 白金及びルテニウムを含む水溶液の塩酸
濃度を1〜12mol/lに、及び酸化還元電位を銀塩
化銀電極に対して350〜700mVに調整した後、該
水溶液をトリブチルフォスフェイトと混合することによ
り、有機相に白金を選択的に抽出することを特徴とする
白金とルテニウムとの分離方法。
1. An aqueous solution containing platinum and ruthenium is adjusted to have a hydrochloric acid concentration of 1 to 12 mol / l and an oxidation-reduction potential of 350 to 700 mV with respect to a silver-silver chloride electrode, and then the aqueous solution is mixed with tributyl phosphate. The method for separating platinum and ruthenium is characterized in that platinum is selectively extracted into the organic phase.
【請求項2】 白金及びルテニウムを含む水溶液の塩酸
濃度を1〜12mol/lに調整した後、該水溶液をト
リブチルフォスフェイトと混合することにより、有機相
に白金とルテニウムを抽出し、次に該有機相を分離して
塩酸濃度が1〜12mol/lとなるように塩酸を混合
し、混合物の酸化還元電位を銀塩化銀電極に対して35
0〜500mVに調整することにより、水相にルテニウ
ムを逆抽出して、有機相に白金を選択的に残留させるこ
とを特徴とする白金とルテニウムとの分離方法。
2. After adjusting the hydrochloric acid concentration of the aqueous solution containing platinum and ruthenium to 1 to 12 mol / l, the aqueous solution is mixed with tributyl phosphate to extract platinum and ruthenium into the organic phase, and then the organic phase is extracted. The organic phase is separated and hydrochloric acid is mixed so that the hydrochloric acid concentration becomes 1 to 12 mol / l, and the redox potential of the mixture is set to 35 with respect to the silver-silver chloride electrode.
A method for separating platinum and ruthenium, characterized in that ruthenium is back-extracted into an aqueous phase and platinum is selectively left in an organic phase by adjusting to 0 to 500 mV.
【請求項3】 白金及びルテニウムを含む水溶液の塩酸
濃度を1〜12mol/lに、及び酸化還元電位を銀塩
化銀電極に対して350〜700mVに調整した後、該
水溶液をトリブチルフォスフェイトと混合することによ
り、有機相に白金を選択的に抽出し、次いで該有機相を
分離して塩酸濃度が1〜12mol/lとなるように塩
酸を混合し、混合物の酸化還元電位を銀塩化銀電極に対
して350〜500mVに調整することにより、有機相
に共抽出されているルテニウムを水相に逆抽出して、有
機相に白金を選択的に残留させることを特徴とする白金
とルテニウムとの分離方法。
3. An aqueous solution containing platinum and ruthenium is adjusted to have a hydrochloric acid concentration of 1 to 12 mol / l and an oxidation-reduction potential of 350 to 700 mV with respect to a silver-silver chloride electrode, and then the aqueous solution is mixed with tributyl phosphate. By doing so, platinum is selectively extracted into the organic phase, and then the organic phase is separated and mixed with hydrochloric acid so that the hydrochloric acid concentration becomes 1 to 12 mol / l, and the redox potential of the mixture is adjusted to the silver-silver chloride electrode. To 350 to 500 mV, the ruthenium co-extracted in the organic phase is back-extracted into the aqueous phase, and platinum is selectively left in the organic phase. Separation method.
【請求項4】 酸化還元電位を調整するための還元剤と
して、二酸化硫黄又は亜硫酸塩を使用することを特徴と
する、請求項1〜3のいずれかに記載の白金とルテニウ
ムとの分離方法。
4. The method for separating platinum and ruthenium according to claim 1, wherein sulfur dioxide or sulfite is used as a reducing agent for adjusting the redox potential.
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