JP5428013B2 - ガリウムの回収方法 - Google Patents
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Description
また、前記水相逆抽出液は少なくとも塩酸を含んでもよい。
基本プロセス
以下の実施例において、支持液膜と分散逆抽出液を結合して、水相の処理液から有機溶液にガリウムを抽出する。持続的に抽出されたガリウムを逆抽出するように水相の逆抽出液が分散される。支持液膜システムは、中空繊維モジュール(Liquid-Cel, extra-flow 2.5x8, Membrana-Charlotte, USA)と、処理液タンクと、処理液をポリプロピレンの中空繊維に配送する処理液ポンプ(model 7592-50, Cole-Parmer, USA)と、完全に水相逆抽出液を有機溶液に分散させるためのミキサー(mixer, SS-NZ-1000, Eyela, Japan)を有する分散逆抽出液タンクとを含み、また、水相物質を含む油相物質を液膜モジュールのシェル側に配送するためのもう一つのポンプ(model 7553-70, Cole-Parmer, USA)とを含む。中空繊維モジュールの直径は6.35センチ(2.5インチ)、長さは20.3センチ(8インチ)、薄膜の表面積は1.4平米である。
以下の実施例において、特別に指定する場合を除き、分散逆抽出液中の有機溶液と逆抽出液の体積比率は2:1とする。
1Lの処理液:初期濃度が約4.5wt%の銅と1.5wt%のガリウムを含み、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液で初期PH値を0.5に調節する。
1Lの有機溶液:溶剤として前記商用TMが用いられ、体積濃度(vol%)10のジ−02−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む。
逆抽出液:0.5L、1Nの塩酸(HCl)溶液。
分散逆抽出液の製造の詳細は、前記「基本プロセス」に記載されているので、ここで省略する。
1Lの処理液:初期濃度が約4.5wt%の銅と1.5wt%のガリウムを含み、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液で初期PH値を1に調節する。
1Lの有機溶液:溶剤として前記商用TMが用いられ、体積濃度(vol%)10のジ−02−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む。
逆抽出液:0.5L、1Nの塩酸(HCl)溶液。
本実施例は実施例1の操作と同じであるが、その差異は、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液によって処理液の初期PH値が0.5ではなく、1に調節されることにある。
1Lの処理液:初期濃度が約4.5wt%の銅と1.5wt%のガリウムを含み、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液で初期PH値を1.5に調節する
1Lの有機溶液:溶剤として前記商用TMが用いられ、体積濃度(vol%)10のジ−02−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む。
逆抽出液:0.5L、1Nの塩酸(HCl)溶液。
本実施例は実施例1の操作と同じであるが、その差異は、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液によって処理液の初期PH値が0.5ではなく、1.5に調節されることにある。
1Lの処理液:初期濃度が約4.5wt%の銅と1.5wt%のガリウムを含み、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液で初期PH値を1に調節する。
1Lの有機溶液:溶剤として前記商用TMが用いられ、体積濃度(vol%)30のジ−02−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む。
逆抽出液:0.5L、3Nの塩酸(HCl)溶液。
本実施例は実施例1の操作と同じであるが、その差異は、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液によって処理液の初期PH値が0.5ではなく、1に調節されることと、D2EHPAの体積濃度が10ではなく、30であることと、塩酸溶液が1Nではなく、3Nであることにある。
1Lの処理液:初期濃度が約4.5wt%の銅と1.5wt%のガリウムを含み、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液で初期PH値を1に調節する。
1Lの有機溶液:溶剤として前記商用TMが用いられ、体積濃度(vol%)50のジ−02−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む。
逆抽出液:0.5L、3Nの塩酸(HCl)溶液。
本実施例は実施例4の操作と同じであるが、その差異は、D2EHPAの体積濃度が30ではなく、50であることにある。
1Lの処理液:初期濃度が約4.5wt%の銅と1.5wt%のガリウムを含み、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液で初期PH値を1に調節する。
1Lの有機溶液:溶剤として前記商用TMが用いられ、体積濃度(vol%)70のジ−02−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む。
逆抽出液:0.5L、3Nの塩酸(HCl)溶液。
本実施例は実施例4の操作と同じであるが、その差異は、D2EHPAの体積濃度が30ではなく、70であることにある。
1Lの処理液:初期濃度が約4.5wt%の銅と1.5wt%のガリウムを含み、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液で初期PH値を0.5に調節する。
1Lの有機溶液:溶剤として前記商用TMが用いられ、体積濃度(vol%)50のジ−02−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む。
逆抽出液:0.5L、3Nの塩酸(HCl)溶液。
本実施例は実施例5の操作と同じであるが、その差異は、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液によって処理液の初期PH値が1ではなく、0.5に調節されることにある。
1Lの処理液:初期濃度が約4.5wt%の銅と1.5wt%のガリウムを含み、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液で初期PH値を1.5に調節する。
1Lの有機溶液:溶剤として前記商用TMが用いられ、体積濃度(vol%)50のジ−02−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む。
逆抽出液:0.5L、3Nの塩酸(HCl)溶液。
本実施例は実施例5の操作と同じであるが、その差異は、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液によって処理液の初期PH値が1ではなく、1.5に調節されることにある。
1Lの処理液:初期濃度が約1.5wt%の銅と0.5wt%のガリウムを含み、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液で初期PH値を1に調節する。
1Lの有機溶液:溶剤として前記商用TMが用いられ、体積濃度(vol%)50のジ−02−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む。
逆抽出液:0.5L、3Nの塩酸(HCl)溶液。
本実施例は実施例7の操作と同じであるが、その差異は、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液によって処理液の初期PH値が0.5ではなく、1に調節されることと、銅とガリウムの初期濃度がそれぞれ4.5wt%と1.5wt%ではなく、1.5wt%と0.5wt%であることにある。
1Lの処理液:初期濃度が約9wt%の銅と3wt%のガリウムを含み、水酸化ナトリウム(NaOH)溶液で初期PH値を1に調節する。
1Lの有機溶液:溶剤として前記商用TMが用いられ、体積濃度(vol%)50のジ−02−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む。
逆抽出液:0.5L、3Nの塩酸(HCl)溶液。
本実施例は実施例9の操作と同じであるが、その差異は、銅とガリウムの初期濃度がそれぞれ1.5wt%と0.5wt%ではなく、9wt%と3wt%であることにある。
2Lの処理液:銅とインジウムとガリウムを含む廃材を溶かして、塩酸を含む銅とインジウムとガリウムの溶液(3Mの水酸化ナトリウム溶液による滴定測定の結果により、塩酸の濃度が4Nである)を得て、濃塩酸で前記溶液中の塩酸濃度を10Nまたは10N以上に調節して、初期濃度が約3000ppmの銅と4000ppmのインジウムと1000ppmのガリウムを含む処理液を製造する。
1Lの有機溶液:溶剤として前記商用TMが用いられ、体積濃度(vol%)50のジ−02−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む。
逆抽出液:0.5L、3Nの塩酸(HCl)溶液。
本実施例は前記他の実施例の操作と同じであるが、その最大の差異は、濃塩酸によって処理液の酸の濃度が10Nまたは10N以上に調節されることにある。
104:処理液
106:処理液ポンプ
108:ポンプ
110:分散逆抽出液タンク
112:ミキサー
202:処理液流入方向
204:処理液流出方向
206:中空繊維
208:孔
210:液滴
212:有機溶液
Claims (13)
- 銅とガリウムを含む供給液からガリウムを回収する方法であって、
細孔を有する支持材に設けられる支持液膜(SLM)を提供するステップと、
抽出剤を含む有機溶液中に水相逆抽出液を分散させて分散逆抽出液を提供するステップと、
前記供給液のPH値を3.5より大きくならないように調節するか、または初期濃度が10Nまたはそれより大きい酸を含むように濃縮酸を前記供給液に添加するステップと、
前記供給液を前記支持液膜の一方に供給し、前記支持液膜の他方で前記分散逆抽出液を用いることによって、選択的にガリウムを除去するステップと、
一部または全部の前記分散逆抽出液を有機相と濃縮されたガリウム溶液が含まれる水相逆抽出液に分離させるステップと、を含む、ガリウムの回収方法。 - 前記細孔を有する支持材は、シェル−チューブの構造を形成するように配設された複数の細孔中空繊維を有する中空繊維モジュールであって、前記供給液は前記中空繊維モジュールのチューブ側に流され、前記分散逆抽出液は前記中空繊維モジュールのシェル側に流される請求項1に記載のガリウムの回収方法。
- 前記分散逆抽出液において、前記有機溶液の体積が前記水相逆抽出液の体積より大きい請求項1に記載のガリウムの回収方法。
- 前記分散逆抽出液において、前記有機溶液と前記水相逆抽出液の体積の比率が2:1である請求項3に記載のガリウムの回収方法。
- 前記供給液が更にインジウムを含み、前記初期濃度が10Nまたはそれより大きい酸を含むように濃縮酸を添加されている請求項2に記載のガリウムの回収方法。
- 前記供給液において、銅の濃度とインジウムの濃度がガリウムの濃度より高い請求項5に記載のガリウムの回収方法。
- 前記供給液の初期PH値が0.5〜1.5の範囲にある請求項1に記載のガリウムの回収方法。
- 前記抽出剤はジ−2−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)を含む請求項1に記載のガリウムの回収方法。
- 前記有機溶液におけるジ−2−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)の体積濃度が10%〜70%である請求項8に記載のガリウムの回収方法。
- 前記有機溶液におけるジ−2−エチルヘキシルリン酸(D2EHPA)の体積濃度が30%〜50%である請求項9に記載のガリウムの回収方法。
- 前記水相逆抽出液は塩酸を含む請求項1に記載のガリウムの回収方法。
- 前記水相逆抽出液における前記塩酸の濃度が1N〜6Nの範囲にある請求項11に記載のガリウムの回収方法。
- 前記水相逆抽出液における前記塩酸の濃度が3Nである請求項12に記載のガリウムの回収方法。
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