JP7425419B1 - 不純物を含む有機溶媒から有機系不純物を除去する除去方法 - Google Patents
不純物を含む有機溶媒から有機系不純物を除去する除去方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7425419B1 JP7425419B1 JP2022191260A JP2022191260A JP7425419B1 JP 7425419 B1 JP7425419 B1 JP 7425419B1 JP 2022191260 A JP2022191260 A JP 2022191260A JP 2022191260 A JP2022191260 A JP 2022191260A JP 7425419 B1 JP7425419 B1 JP 7425419B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic
- impurities
- organic solvent
- sulfuric acid
- washing
- 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.)
- Active
Links
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 195
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 title claims abstract description 157
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 117
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 154
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 90
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 65
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 56
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 50
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 40
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 40
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 26
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 21
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 15
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 14
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 9
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 34
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 48
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 35
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 21
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 20
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 17
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N heptanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 12
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- VYGSFTVYZHNGBU-UHFFFAOYSA-N trichloromethanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(Cl)(Cl)Cl VYGSFTVYZHNGBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UXGBMFKPXSGANM-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,5-tetrachlorobenzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl UXGBMFKPXSGANM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- AWQSAIIDOMEEOD-UHFFFAOYSA-N 5,5-Dimethyl-4-(3-oxobutyl)dihydro-2(3H)-furanone Chemical compound CC(=O)CCC1CC(=O)OC1(C)C AWQSAIIDOMEEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004895 liquid chromatography mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical class Cl* 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- GBDZXPJXOMHESU-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4-tetrachlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1Cl GBDZXPJXOMHESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RULKYXXCCZZKDZ-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,5-tetrachlorophenol Chemical compound OC1=CC(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl RULKYXXCCZZKDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 description 1
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N n,n-dioctyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(CCCCCCCC)CCCCCCCC XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
- C22B3/08—Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/22—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
これらの有機系不純物は、有機溶媒の繰り返し使用に伴って次第に増加し蓄積し、ひいては有機溶媒による不純物の分離能力を低下させる問題がある。
第2発明の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法は、第1発明において、前記基本工程に付す不純物を含む有機溶媒が、ニッケル、コバルト、亜鉛を含有する原料から溶媒抽出工程によりニッケルを含む抽出後液を分離して抽出後有機を得、前記抽出後有機を逆抽出工程でコバルトを含む逆抽出後液を分離して得た逆抽後有機であることを特徴とする。
第3発明の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法は、第2発明において、前記基本工程に付す不純物を含む有機溶媒が、ニッケルとコバルトと亜鉛を含有する原料を酸または塩素ガスで浸出する浸出工程で抽出始液を得、次いで前記溶媒抽出工程と前記逆抽出工程を順に実行して得た逆抽後有機であることを特徴とする。
第4発明の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法は、第2発明において、前記基本工程に付す不純物を含む有機溶媒が、前記逆抽出後有機に中和剤を添加し亜鉛を分離する亜鉛分離工程で、分離後重液と分離後軽液を得、前記分離後重液に塩酸を添加して分離後澱物溶解液を分離する澱液分離工程で得た分離後澱物溶解後有機であることを特徴とする。
第5発明の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法は、第1発明において、前記アルカリ洗浄工程において、硫酸洗浄後有機と中和剤を混合した際のpHを6以上12以下の範囲に維持することを特徴とする。
第6発明の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法は、第5発明において、前記中和剤が、中和剤を含む溶液もしくはスラリーの形態で添加されることを特徴とする。
第7発明の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法は、第1発明において、前記不純物を含む有機溶媒を前記基本工程に付す前に、粘性を調整する粘性調整工程に付すことを特徴とする。
第8発明の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法は、第1発明において、前記基本工程で得た澱物溶解後有機を劣化評価する劣化評価工程に付し、ついでアルカリ洗浄工程へ繰り返すことを特徴とする。
第9発明の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法は、第7発明において、前記粘性調整工程において、有機溶媒の粘度が200mPa・s未満になるまで希釈することを特徴とする。
第10発明の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法は、第9発明において、前記粘性調整工程において、希釈剤濃度が80~60重量%であり抽出剤濃度が20~40重量%の有機溶媒を用いることを特徴とする。
第11発明の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法は、第9発明において、前記粘性調整工程において、抽出剤に添加する希釈剤として請求項1記載のアルカリ洗浄工程で生じた洗浄後軽液を用いることを特徴とする。
第2発明によれば、ニッケルコバルト製錬工程で生ずる逆抽出後有機を不純物の少ない有機溶媒に再生できる。
第3発明によれば、浸出工程で抽出始液を得ると、この抽出始液は液として扱えるので後工程である溶媒抽出工程と逆抽出工程が実行しやすくなる。
第4発明によれば、亜鉛分離工程で亜鉛を分離した後の分離後重液について澱液分離工程に付すと分離後澱物溶解後有機が得られ、基本工程での不純物除去に適した有機溶媒が得られる。
第5発明によれば、pHが適正な範囲なので、テトラクロロベンゼンスルホン酸、ヘプタン酸、トリクロロメタンスルホン酸を除去できる。
第6発明によれば、中和剤が溶液もしくはスラリーであることでpHの測定が容易に行えるので、アルカリ洗浄工程中のpH管理が適正に行える。
第7発明によれば、粘度調整工程において有機溶媒を低粘性に調整しておくと、基本工程における不純物除去が効率良く行える。
第8発明によれば、劣化評価により劣化程度が許容できるもののみ、アルカリ洗浄工程に繰り返すので、アルカリ洗浄工程における不純物の除去が効率良く行える。
第9発明によれば、有機溶媒の粘度が低下するので、硫酸洗浄工程における有機溶媒への不純物を含んだ水相の巻き込みが抑制され、不純物の除去を効率よく進めることができる。
第10発明によれば、希釈剤として低粘度の有機溶媒を用いることで、硫酸洗浄工程における有機溶媒への不純物を含んだ水相の巻き込みが抑制され、不純物の除去を効率よく進めることができる。
第11発明によれば、アルカリ洗浄工程で生じた洗浄後軽液を用いることで、硫酸洗浄工程における有機溶媒への不純物を含んだ水相の巻き込みが抑制され、不純物の除去を効率よく進めることができる。
本発明の基本工程は、不純物を含む有機溶媒から有機系不純物を除去する方法であって、(1)不純物を含む有機溶媒に、硫酸を添加して、硫酸洗浄後液と硫酸洗浄後有機を得る硫酸洗浄工程S1、
(2)前記硫酸洗浄後有機に中和剤を添加してpHを調整し、中和澱物と水相と有機相を有する洗浄後重液と有機相を含む洗浄後軽液に分離するアルカリ洗浄工程S2、
(3)前記洗浄後重液に、硫酸を添加し、澱物溶解後有機と澱物溶解液を得る澱物溶解工程S3からなり、
(4)前記澱物溶解後有機を前記アルカリ洗浄工程S2に繰り返す、ことを特徴とする。
ニッケル、コバルト、亜鉛を含有する原料から溶媒抽出工程S12により抽出後液と抽出後有機を得る。抽出後液からは必要な工程を経てニッケル製品を得る。抽出後有機は逆抽出工程S13に付する。逆抽出工程S13では逆抽出後液とコバルトとニッケル以外の不純物を含む逆抽出後有機を得る。逆抽出後液からは必要な工程を経てコバルト製品を得ることができるが、逆抽出後有機は金属系および有機系の不純物が蓄積したものとなっている。この不純物を除去すると、有機溶媒として再生できるので、本発明の基本工程に付す意義がある。
ニッケルコバルト製錬工程で得た逆抽出後有機は亜鉛分離工程S14に付され、水酸化ナトリウムなどの中和剤を添加しpHを8~9に調整して分離後重液と分離後軽液を分離する。有機物を主とする分離後軽液は塩酸等を添加して活性化させて再び有機溶媒として利用できる。たとえば、得られた分離後軽液は図2に点線で示すように溶媒抽出工程S12へ溶媒として供される。一方、分離後重液は澱物と一部の有機物を含んでいるので澱液分離工程S15に付し、塩酸を添加して亜鉛などの金属系不純物を含む分離後澱物溶解液と分離後澱物溶解後有機に分離する。このようにして得られた分離後澱物溶解後有機には有機系不純物と一部の再抽出された亜鉛等の金属不純物も含んだ有機となっている。この分離後澱物溶解後有機が図1の基本工程に供される。
(1)硫酸洗浄工程S1
不純物を含む有機溶媒、たとえば、図3に示す処理で得た分離後澱物溶解後有機を硫酸洗浄工程S1に付す。硫酸洗浄工程S1では、不純物を含む有機溶媒に硫酸を添加し、硫酸洗浄後液と硫酸洗浄後有機とを得る。
この理由は硫酸を添加することで、分離後澱物溶解後有機中の塩化物濃度が薄まり、鉄と亜鉛と銅が塩化物溶液中で形成するクロロ錯イオン(FeCl4 -)を壊すことができ、その結果有機溶媒から除去されやすくなるためである。
硫酸洗浄工程S1によって得た硫酸洗浄後有機は、中和剤を添加してpHを調整するアルカリ洗浄工程S2に付される。中和剤によってpHを上げることで、有機系不純物を水相へと移行させ、次いで有機と水相を分離すると、有機系不純物が除去された洗浄後軽液と洗浄後重液とに分離される。洗浄後軽液は不純物が除去された有機溶媒として再利用でき、洗浄後重液は有機系不純物を含んでいるので、次の澱物溶解工程S3に付される。
アルカリ洗浄工程S2で得られた洗浄後重液は、澱物溶解工程S3に供される。澱物溶解工程S3では、硫酸を用いて澱物溶解後有機と澱物溶解液とに分離される。ここで用いる硫酸には、新しい硫酸のほか硫酸洗浄工程S1で得た硫酸洗浄後液を用いてもよい。澱物溶解工程S3では硫酸を添加することで鉄のクロロ錯体の形成を抑制して、有機相に抽出されないようにしている。このため、澱物溶解後有機は鉄や銅、亜鉛をほとんど含まないものとなっている。
得られた澱物溶解後有機は、アルカリ洗浄工程S2に繰り返され、必要な回数だけアルカリ洗浄される。
澱物溶解液は公知の処理方法を用いる排水処理工程で処理され、排水として系外に放出される。
図3に示す澱液分離工程S15で得られた分離後澱物溶解後有機が有機相と水相の分離性に問題が無い場合は、必須ではないが工業的な操業を行う場合は、分離後澱物溶解後有機の粘性を調整したうえで硫酸洗浄工程S1に付すことが好ましい。
基本工程で得た澱物溶解後有機は劣化評価工程S22に付すことが好ましい場合がある。有機溶媒の劣化程度を評価する方法としては、例えば粘度を測定する方法がある。粘度が一定粘度以下ならば、澱物溶解後有機はアルカリ洗浄工程S2に繰り返され、不純物の除去率が高くなった洗浄後軽液はコバルト抽出のための有機溶媒として再度利用される。
(不純物を含む有機溶媒の準備)
有機溶媒としては、抽出剤にカルボン酸系抽出剤であるトリノルマルオクチルアミン(以下、TNOAという)を用い、これに希釈剤(丸善石油化学株式会社製、商品名:スワゾール1800)を加えて28重量%の抽出剤濃度に調整した。この抽出剤と希釈剤からなる有機溶媒を公知の方法を用いてコバルトの溶媒抽出処理に付すことを繰り返した。
分離後澱物溶解後有機は、逆抽出後有機と混合し有機溶媒として繰り返したり、亜鉛分離工程S14に繰り返すことで、有機溶媒中に有機系不純物を蓄積させた。
まず、基本工程の硫酸洗浄工程S1に付した。準備しておいた有機系不純物を含有する有機溶媒(分離後澱物溶解後有機に相当)から5サンプルを分取した。
5サンプルのそれぞれを硫酸を含まない水だけの場合、濃度0.1mol/L、0.5mol/L、1mol/L、2mol/Lの硫酸溶液を有機溶媒と同じ体積だけ添加した場合で、硫酸洗浄した(硫酸洗浄工程S1)。得られた有機溶媒中の亜鉛、鉄、銅の各濃度を測定し、金属系不純物の変化を調査した。
次いで、上記の硫酸洗浄を行った硫酸洗浄後有機を分取し、各サンプルごとに洗浄後の水相/有機相の体積比(O/A比)が1.0となるように、水酸化ナトリウム溶液を添加して、温度を60℃に維持しながら、それぞれpHを5から12の範囲で調整し、アルカリ洗浄処理を行った(アルカリ洗浄工程S2)。
有機系不純物だけを含有し、金属系不純物が含まれないTNOAを含む有機溶媒を処理対象として、本発明の基本工程により有機系不純物の除去を行い、結果を確認した。
有機系不純物が充分に蓄積した時点で、後処理工程(図3)の亜鉛分離工程S14に付し、中和して分離後重液と分離後軽液を得た。そして分離後重液には塩酸で溶解する澱液分離工程S15に付して分離後澱物溶解後有機を得た。この分離後澱物溶解後有機は有機系不純物を含んでいる。
新品の抽出剤としてTNOAを用い、これに希釈剤(商品名:スワゾール1800)を添加しTNOA濃度が28重量%になるように混合した有機溶媒、アルカリ洗浄工程S2で得た洗浄後軽液(不純物が除去された有機溶媒)、ニッケルコバルト製錬工程(図2)において逆抽出工程S13で得た有機をそれぞれ100mlずつ採取し、これに上記実施例1で供したものと同じ有機機系不純物を含んだTNOA有機溶媒100mlとをそれぞれ混合した。すなわち各試料とも有機不純物を含んだ有機溶媒を2倍に希釈したことになる。
図7は4種類の有機系不純物(トリクロロメタンスルホン酸、ヘプタン酸、テトラクロロベンゼンスルホン酸、テトラクロロフェノール)のそれぞれについて、黒塗り棒グラフは新品の有機溶媒、網点棒グラフはアルカリ洗浄工程S2で得た洗浄後軽液、斜線入り棒グラフはニッケルコバルト製錬工程の逆抽出工程S13で得た有機溶媒を用いた場合の洗浄率を示している。図7に示すように、有機溶媒を2倍に希釈することで粘性が下がり反応不良を起こすことなく全ての有機系不純物につき90%以上の洗浄率(除去率)を得ることができた。
実施例1および実施例3で供した有機系不純物を含んだTNOAの粘度は60℃で200mPa・s以上あった。このTNOAを実施例3のように希釈せずにアルカリ洗浄に付した場合、pH調整で生成した澱物を巻き込み固液分離性が低下した。
S2 アルカリ洗浄工程
S3 澱物溶解工程
S11 浸出工程
S12 溶媒抽出工程
S13 逆抽出工程
S14 亜鉛分離工程
S15 澱液分離工程
S21 粘性調整工程
S22 劣化評価工程
Claims (11)
- 不純物を含む有機溶媒から有機系不純物を除去する方法であって、下記(1)~(4)を含む基本工程からなる
(1)不純物を含む有機溶媒に、硫酸を添加して、硫酸洗浄後液と硫酸洗浄後有機を得る硫酸洗浄工程、
(2)前記硫酸洗浄後有機に中和剤を添加してpHを調整し、中和澱物と水相と有機相を有する洗浄後重液と有機相を含む洗浄後軽液に分離するアルカリ洗浄工程、
(3)前記洗浄後重液に、硫酸を添加し、澱物溶解後有機と澱物溶解液を得る澱物溶解工程からなり、
(4)前記澱物溶解後有機を前記アルカリ洗浄工程に繰り返す
ことを特徴とする有機溶媒中の有機系不純物の除去方法。 - 前記基本工程に付す不純物を含む有機溶媒が、
ニッケル、コバルト、亜鉛を含有する原料から溶媒抽出工程によりニッケルを含む抽出後液を分離して抽出後有機を得、
前記抽出後有機を逆抽出工程でコバルトを含む逆抽出後液を分離して得た逆抽後有機である
ことを特徴とする請求項1記載の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法。 - 前記基本工程に付す不純物を含む有機溶媒が、
ニッケルとコバルトと亜鉛を含有する原料を酸または塩素ガスで浸出する浸出工程で抽出始液を得、
次いで前記溶媒抽出工程と前記逆抽出工程を順に実行して得た逆抽後有機である
ことを特徴とする請求項2記載の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法。 - 前記基本工程に付す不純物を含む有機溶媒が、
前記逆抽出後有機に中和剤を添加し亜鉛を分離する亜鉛分離工程で、分離後重液と分離後軽液を得、
前記分離後重液に塩酸を添加して分離後澱物溶解液を分離する澱液分離工程で得た分離後澱物溶解後有機である
ことを特徴とする請求項2記載の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法。 - 前記アルカリ洗浄工程において、硫酸洗浄後有機と中和剤を混合した際のpHを6以上12以下の範囲に維持する
ことを特徴とする請求項1記載の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法。 - 前記中和剤が、中和剤を含む溶液もしくはスラリーの形態で添加される
ことを特徴とする請求項5記載の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法。 - 前記不純物を含む有機溶媒を前記基本工程に付す前に、粘性を調整する粘性調整工程に付す
ことを特徴とする請求項1記載の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法。 - 前記基本工程で得た澱物溶解後有機を劣化評価する劣化評価工程に付し、ついでアルカリ洗浄工程へ繰り返す
ことを特徴とする請求項1記載の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法。 - 前記粘性調整工程において、有機溶媒の粘度が200mPa・s未満になるまで希釈する
ことを特徴とする請求項7記載の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法。 - 前記粘性調整工程において、希釈剤濃度が80~60重量%であり抽出剤濃度が20~40重量%の有機溶媒を用いる
ことを特徴とする請求項9記載の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法。 - 前記粘性調整工程において、抽出剤に添加する希釈剤として請求項1記載のアルカリ洗浄工程で生じた洗浄後軽液を用いる
ことを特徴とする請求項9記載の有機溶媒中の有機系不純物の除去方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2023/030653 WO2024075425A1 (ja) | 2022-10-05 | 2023-08-25 | 不純物を含む有機溶媒から有機系不純物を除去する除去方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022160815 | 2022-10-05 | ||
JP2022160815 | 2022-10-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7425419B1 true JP7425419B1 (ja) | 2024-01-31 |
JP2024054812A JP2024054812A (ja) | 2024-04-17 |
Family
ID=89718069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022191260A Active JP7425419B1 (ja) | 2022-10-05 | 2022-11-30 | 不純物を含む有機溶媒から有機系不純物を除去する除去方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7425419B1 (ja) |
WO (1) | WO2024075425A1 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010037625A (ja) | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 逆抽出後のアミン系抽出剤のスクラビング方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS556460A (en) * | 1978-06-29 | 1980-01-17 | Nippon Mining Co Ltd | Extracting and separating method of nickel and cobalt |
JPS605650B2 (ja) * | 1978-07-18 | 1985-02-13 | 日本鉱業株式会社 | 溶媒抽出法において使用される有機溶媒の洗浄方法 |
JPS607011B2 (ja) * | 1978-11-09 | 1985-02-21 | 日本鉱業株式会社 | 溶媒抽出法において使用される有機溶媒を洗浄する方法 |
JPS5956534A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 金属抽出溶媒の再生方法 |
-
2022
- 2022-11-30 JP JP2022191260A patent/JP7425419B1/ja active Active
-
2023
- 2023-08-25 WO PCT/JP2023/030653 patent/WO2024075425A1/ja unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010037625A (ja) | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 逆抽出後のアミン系抽出剤のスクラビング方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2024054812A (ja) | 2024-04-17 |
WO2024075425A1 (ja) | 2024-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6126720A (en) | Method for smelting noble metal | |
CN113215409A (zh) | 锂离子电池废料的处理方法 | |
KR101853255B1 (ko) | 산화아연을 정제하는 방법 | |
JP5375631B2 (ja) | 有機相からの金属元素の除去方法 | |
JP2012197492A (ja) | In含有排水泥の浸出液からのCu、Co及びNiの回収方法 | |
JP7425419B1 (ja) | 不純物を含む有機溶媒から有機系不純物を除去する除去方法 | |
KR101699926B1 (ko) | 왕수용액으로부터 질산 및 금의 회수 방법 | |
JP7137223B2 (ja) | 重金属の分離方法 | |
JP5339967B2 (ja) | 酸性液中の塩素の除去方法 | |
RU2339713C1 (ru) | Способ экстракции меди из сернокислых растворов | |
AU2009203188C1 (en) | Method for scrubbing an amine type extractant after stripping | |
KR100942518B1 (ko) | 코발트 스크랩으로부터 코발트의 회수 방법 | |
CA2889969C (en) | Method for collecting silver | |
JP7311349B2 (ja) | スカンジウムの回収方法 | |
AU2008224344B2 (en) | Method for scrubbing amine-type extractant | |
JP7119551B2 (ja) | 塩化コバルト水溶液の製造方法 | |
JP3753554B2 (ja) | 銀の回収方法 | |
JP2006083457A (ja) | 亜鉛浸出残渣等の処理方法 | |
JP3407600B2 (ja) | 銀の抽出回収方法 | |
CA2938953A1 (en) | Scandium recovery process | |
JP2021055153A (ja) | 高純度酸化スカンジウムの製造方法 | |
JP2000017347A (ja) | 高純度コバルト溶液の製造方法 | |
JP3090142B2 (ja) | 塩化ニッケル溶液からの鉛イオンの除去方法 | |
JP2685081B2 (ja) | ユーロピウムの選択抽出方法 | |
JPS637342A (ja) | 希土類コバルト合金スクラツプの処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231110 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20231110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240102 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7425419 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |