JP4448937B2 - パラジウムの抽出剤及びパラジウムの分離回収方法 - Google Patents
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Description
従来、白金族金属の回収には、沈殿分離法(特許文献1)、イオン交換法(特許文献2、特許文献3)、電解析出法(特許文献4)、溶媒抽出法などの多くの方法が提案され、また実施されている。これらの方法の中では溶媒抽出法が経済性及び操作性の点から広く採用されている。
しかしながら、この方法は酸化剤を多く必要とするなどの問題点がある。このようなことから、白金族金属に対して4倍モル以上のDASを用いることが有効とされている(特許文献7)。一般に、DASのうち、ジヘキシルスルフィド(DHS)が用いられるが、抽出速度の点で難があることが指摘されている。
(1)下記構造式(1)で示される硫黄含有ジアミド化合物からなることを特徴とするパラジウム抽出剤。
(2)酸性条件下でパラジウムを含有する水溶液と、前記(1)記載の抽出剤からなる有機相を接触させることにより、パラジウムを前記有機相により抽出することを特徴とするパラジウムの分離方法。
(3)前記(2)記載の有機相により抽出したパラジウムを、チオ尿素を含む塩酸水溶液により逆抽出して、パラジウムを含む水溶液を得ることを特徴とするパラジウムの分離方法。
(4)パラジウム、白金及びロジウムからなる白金族金属及びベースメタルを含有する処理溶液から白金族金属を分離回収する方法において、パラジウム、白金及びロジウムからなる白金族金属及びベースメタルを含有する処理溶液を中和して、この溶液中に共存する白金族金属以外の金属を沈殿物として分離除去する工程(第1工程)を経て、得られたパラジウム、白金、ロジウムなどの白金族金属を含有する溶液と請求項1記載の構造式(1)で示される硫黄含有ジアミド化合物及びその誘導体からなることを特徴とするパラジウム抽出剤とを接触させて、パラジウム含有酸性溶液からパラジウムを分離回収する工程(第2工程)を経て、得られるパラジウム含有パラジウム抽出剤を、チオ尿素を含む塩酸水溶液と接触させてパラジウムを回収する工程(第3工程)を経てパラジウムを取り出し、前記第2工程で得られる白金及びロジウムを含有する水溶液をトリブチル燐酸系抽出剤と接触させて白金をロジウムより抽出分離する工程(第4工程)を経て、白金とロジウムを分離回収することを特徴とするパラジウム、白金及びロジウムの回収方法。
廃触媒などの被処理対象物を、還元溶解して得られる白金族金属含有鉄合金を製造する。この合金を粉砕した後、塩素により浸出する塩素浸出工程と、塩素浸出工程より得られた浸出液に、金属を還元剤として用いて溶液中の白金族金属を還元して白金族金属濃縮物として回収する還元PGM回収工程と、還元PGM回収工程より得られた白金族金属濃縮物を塩酸と酸化剤とを用いて溶解するPGM溶解工程により得られた溶液を被対象溶液とする。
この被対象溶液にはパラジウム、白金及びロジウムからなる白金族金属を含有するものである。このうちパラジウム以外の成分は必須というものではない。
以上の処理工程について更に詳細に述べる。
前記再溶解工程より得られる塩酸性白金族金属溶液を中和して、この溶液中に共存する白金族金属以外の金属を沈殿物として分離除去する。この不純物中和除去工程は、pHを2.8〜3.3とするものであり、より好ましくは抜気などにより過剰の酸化剤を除去した後pHを調整する事により行われる。
チオジグリコールアミド化合物は以下の通りである。
この物質は、疎水性有機溶媒(n-ドデカンなどの脂肪族炭化水素、2-エチル-1-ヘキサノールなどのアルコール、クロロホルムなどの脂肪族塩化物、ベンゼンなどの芳香族炭化水素など)に溶解させて用いる事ができる。溶媒中の抽出剤濃度は適宜定めることができるが、高抽出剤濃度下ではパラジウムの分離率が下がる場合がある。
従来型分離試薬ジ-n-ヘキシルスルフィド(DHS)と、N,N′-ジメチル-N,N′-ジフェニル-チオジグリコールアミド(1)、N,N′-ジメチル-N,N′-ジフェニル-3,3′-チオジプロピオンアミド(2)及びN,N′-ジメチル-N,N′-ジフェニル-3,6-ジチアオクタンジアミド(3)を各々クロロホルムにより希釈して、0.1mol/lとした。これらの有機溶媒に、50mg/lのパラジウムを含む同量の3mol/l塩酸溶液を加え、激しく振とうすることで、有機相によるパラジウムの抽出を行った。抽出率は振とう前後の水相の金属濃度をICP発光分光器で測定して求めた。振とう時間を変えた際の抽出率の変化を図1に示す。
DHSは、パラジウムをほぼ全量抽出するまで240分程度を要しているが、1、2及び3では有機相と水相を接触後、直ちにほぼ全量抽出できることがわかる。このことから、パラジウムの抽出時間に関しては、1、2及び3の方が速いことを結論付けることができる。
白金族金属として、パラジウム、白金、ロジウム、ベースメタルとして銅、鉄、亜鉛が共存している塩酸溶液からの、1、2又は3を含む有機相への金属の抽出率を求めた。(表−1)
金属をそれぞれ50mg/l含む、濃度0.4及び3mol/lの塩酸水溶液を水相に用いた。抽出の際の有機相は、クロロホルムで抽出剤を0.1mol/lに希釈したものを用いた。有機相と水相を10分間激しく振とうし、金属の抽出を行った。抽出率は振とう前後の水相の金属濃度をICP発光分光器で測定して求めた結果である。パラジウムに関しては有機相中にほぼ100%抽出されることがわかった。一方、他の白金族金属及びベースメタルは、有機相中にほとんど抽出されていないことがわかった。
Claims (4)
- 下記構造式(1)で示される硫黄含有ジアミド化合物からなることを特徴とするパラジウム抽出剤。
- 酸性条件下でパラジウムを含有する水溶液と、前記請求項1記載のパラジウム抽出剤からなる有機相を接触させることにより、パラジウムを前記有機相により抽出することを特徴とするパラジウムの分離方法。
- 前記請求項2記載の有機相により抽出したパラジウムを、チオ尿素を含む塩酸水溶液により逆抽出して、パラジウムを含む水溶液を得ることを特徴とするパラジウムの分離方法。
- パラジウム、白金及びロジウムからなる白金族金属及びベースメタルを含有する処理溶液から白金族金属を分離回収する方法において、パラジウム、白金及びロジウムからなる白金族金属及びベースメタルを含有する処理溶液を中和して、この溶液中に共存する白金族金属以外の金属を沈殿物として分離除去する工程(第1工程)を経て、得られたパラジウム、白金、ロジウムなどの白金族金属を含有する溶液と請求項1記載の構造式(1)で示される硫黄含有ジアミド化合物からなることを特徴とするパラジウム抽出剤とを接触させて、パラジウム含有酸性溶液からパラジウムを分離回収する工程(第2工程)を経て、得られるパラジウム含有パラジウム抽出剤を、チオ尿素を含む塩酸水溶液と接触させてパラジウムを回収する工程(第3工程)を経てパラジウムを取り出し、前記第2工程で得られる白金及びロジウムを含有する水溶液をトリブチル燐酸系抽出剤と接触させて白金をロジウムより抽出分離する工程(第4工程)を経て、白金とロジウムを分離回収することを特徴とするパラジウム、白金及びロジウムの回収方法。
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