JPH0623051B2 - レニウムの回収方法 - Google Patents

レニウムの回収方法

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JPH0623051B2
JPH0623051B2 JP60073291A JP7329185A JPH0623051B2 JP H0623051 B2 JPH0623051 B2 JP H0623051B2 JP 60073291 A JP60073291 A JP 60073291A JP 7329185 A JP7329185 A JP 7329185A JP H0623051 B2 JPH0623051 B2 JP H0623051B2
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靖彦 井上
公昭 松田
正廣 青井
芳朗 秋吉
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレニウム含有溶液からレニウムを回収する方法
に関する。
レニウムはクラーク数が1×10-7と小さく、硫化銅
鉱、モリブデン鉱、輝水鉛鉱、酸化マンガン鉱等に微量
含有されているにすぎず、これら鉱物の中では輝水鉛鉱
が比較的高品位のレニウムを含有しているので、レニウ
ムの原鉱石として有利であるといわれている。
ところで、レニウムは量も少なく、且つ鉱石からの回収
方法が複雑で、コストも高いところから、現状では石油
改質用、有機化合物製造用触媒、電子材料、超耐熱合金
等の特殊用途に利用されているにすぎないが、その特性
から電子工学分野等において今後多くの用途が期待され
ている。
レニウムは前記したように、特定の鉱石に微量にしか含
まれておらず、工業的にはモリブデン、銅、鉛等の副産
物から回収して製造されている。
従来知られているレニウムの回収製造法は、たとえば
「レアメタルハンドブック」(1957年11月15日
発行)に示されるような次の工程からなるものである。
(1) レニウムを含有する鉱石、鉛灰の冶金処理により
得られた銅、モリブデン、ニッケル、鉄、バナジウム、
レニウム、その他の少量の元素などの鉛を含む複雑な硫
化物のスライムを酸化処理を行い、次いで水で浸出処理
を行い、レニウムを含有する浸出液を得る。
(2) 上記レニウム含有浸出液中には、鉱石、鉛灰等に
含まれる前記重金属を大量に含むので、さらに該浸出液
を加熱濃縮して大部分の重金属の硫酸塩を析出させたの
ち、過、分離する。
(3) 得られたレニウム含有液に塩化カリウムを加
え、モリブデン、鉄、ニッケル、銅を含んだ過レニウム
酸カリウムを析出させる。
(4) 重金属含有過レニウム酸カリウムを沸騰水に溶解
させ、苛性カリを加えて鉄、銅、ニッケルを水酸化物と
して析出させ、これを別する。
(5) 液を冷却して過レニウム酸カリウムを析出さ
せ、分離する。
(6) 分離した過レニウム酸カリウムは3〜4回再結晶
を行って精製する。
しかし、この方法においては浸出液からのレニウムの分
離濃縮工程のコストが非常に高いことが大きな欠点とな
っている。
すなわち、レニウム以外の他元素を大量に含有する低濃
度のレニウムを含む浸出液は、先ず水留去法により10
〜100倍濃縮する必要があり、そのために莫大なエネ
ルギーを消費する欠点があるし、更には濃縮後の過液
からレニウムを析出、分離回収するために多量の苛性カ
リ、塩化カリ等を用いる薬剤処理を必要とするために薬
剤の費用がかさみ、かつレニウムとレニウム以外の重金
属の過分離のために複雑な処理を要するという欠点が
ある。
このようなことから、本発明者らは前記浸出液のような
レニウム含有溶液から、簡単に且つ安価にレニウムを回
収する方法について検討した結果、特定のキレート樹脂
がレニウムに対して大きい吸着速度および吸着容量を有
し、かつ吸着選択性にすぐれることを見出し、かかる知
見に基いて更に検討を行った結果、レニウム含有溶液を
該キレート樹脂と接触させることにより、容易にレニウ
ムが分離、回収されることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、レニウム含有溶液を、 =N−OH、 −SH−、 (但し、これらの式において、Rは同一または異なって
水素原子、フエニル基、アルキル基またはアルケニル基
を示す。)で示される官能基もしくはその無機塩から選
ばれる少くとも1種を有するキレート樹脂と接触させる
ことを特徴とするレニウム含有溶液からのレニウムの回
収方法を提供するものである。
本発明に使用されるキレート樹脂は、前記式で示される
官能基もしくはその無機塩から選ばれる少くとも1種を
有するキレート樹脂であって、かかる官能基を有する樹
脂であれば樹脂基体、形状、製造方法などには特に制限
されない。
このようなキレート樹脂として、たとえば (1) アクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリ
ル、シアン化ビニリデン、メタアクリロニトリル等のシ
アン化ビニル系単量体の重合体、若しくはシアン化ビニ
ル系単量体と共重合が可能な他のエチレン系不飽和単量
体との共重合体に、ヒドロキシルアミン又はヒドロキシ
ルアミンの誘導体を反応させてアミドキシム基を有せし
めたキレート樹脂。
(2) アクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリ
ル、シアン化ビニリデン、メタアクリロニトリル等のシ
アン化ビニル系単量体にヒドロキシルアミン又はヒドロ
キシルアミン誘導体を反応させたシアン化ビニル系誘導
体を単独重合又は共重合可能な他のエチレン系不飽和単
量体と共重合させた樹脂。
(3) クロルメチル基、ブロムメチル基等のハロゲン化
アルキル基あるいは臭素、ヨウ素等のハロゲン原子を含
有したスチレン−ジビニルベンゼン共重合体、フエノー
ル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体にリ
チウムジフェニルホスフィン、ナトリウムジフェニルホ
スフィン、リチウムフェニルホスフィン、トリクレジル
ホスフィン等のホスフィン化合物もしくはこれらの混合
物を反応させることにより得られるフォスフィン基もし
くはホスホニウム塩基を有するキレート樹脂。
(4) クロルメチル基、ブロムメチル基等のハロゲン化
アルキル基を含有したスチレン−ジビニルベンゼン共重
合体、フェノール樹脂、アニリン樹脂、m−フェニレン
重合体(以下、ハロゲン化アルキル基を有した樹脂と称
す。)に亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニル、
亜リン酸トリメチル等の亜リン酸誘導体もしくはこれら
の混合物(以下、これらを亜燐酸誘導体と称す)を反応
させることにより得られるフォスフォン酸エステル基を
有するキレート樹脂。
(5) 1級もしくは2級のアミノ基を有する樹脂にクロ
ルメチルフォスホン酸ジエチル、クロルメチルフォスホ
ン酸エチル、クロルメチルフォスホン酸ジフェニル、ク
ロルメチルフォスホン酸ジクレジル、クロルメチルフォ
スフィン酸エチル等のハロゲン化アルキル燐酸エステル
もしくはこれらの混合物を反応させることにより得られ
るアミノアルキレン燐酸エステル基を有するキレート樹
脂。
(6) 前記アミノアルキレン燐酸エステル基を有するキ
レート樹脂を加水分解するか、前記アミノアルキレン燐
酸エステル基を有する樹脂の製造の時に用いた亜燐酸誘
導体を亜燐酸に変える以外は全く同様にして反応させる
ことにより得られるアミノアルキレン燐酸基を有するキ
レート樹脂。
(7) 樹脂中に1級もしくは2級のアミノ基を有する樹
脂に二硫化炭素を反応させることにより得られるキレー
ト樹脂。
などが挙げられ、これらはその金属塩、鉱酸塩などの無
機塩または誘導体であってもよい。
とりわけ、本発明に特定する前記官能基が前記(1)、
(2)、(5)、(6)および(7)に示されるキレート樹脂のよう
に、アミノ基またはその誘導体たとえば (上式中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基ま
たはフェニル基を示す。nは0〜6の整数である。) などを介して高分子主鎖と結合してなるキレート樹脂が
レニウムに対する吸着性に優れるので好ましい。
本発明方法に用いられるキレート樹脂において、金属塩
とはキレート樹脂中の官能基と金属の間のイオン結合、
キレート結合もしくは錯結合による金属塩であって、こ
れら塩形成の結合力が前記官能基と吸着、回収を目的と
する金属の結合力より弱い金属であれば特に制限される
ものではない。
かかる金属塩を形成するための金属としては一般にはナ
トリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のア
ルキル金属、アルキル土類金属が挙げられる。
本発明は、かかる特定の官能基を有するキレート樹脂と
レニウム含有溶液を接触させるものであるが、レニウム
含有溶液としては、たとえば硫化銅鉱、モリブデン鉱、
白金鉱、輝水鉛鉱、亜鉛鉱等からの浸出液、銅、亜鉛等
の製錬工程液、廃触媒や廃合金等からの浸出液、触媒製
造あるいは触媒回収工程などからの廃水などレニウムを
含有する各種溶液が使用される。
接触処理を行うにあたり、レニウム含有溶液のpHは使
用するキレート樹脂の種類、対象とする溶液の組成など
によりキレート樹脂のレニウムに対する吸着性が異るた
め、適宜予備実験を行う等により設定されるが、一般に
はレニウム以外の金属のキレート樹脂への吸着性を抑え
るためにpH2以下の酸性または重金属が水酸化物として
析出する中性からpH14の範囲で実施するのが好まし
く、特に析出した金属水酸化物の分離除去を行う必要の
ないpH2以下の酸性域で行うのがより好ましい。
レニウム含有溶液とキレート樹脂との接触方法は、レニ
ウム含有溶液にキレート樹脂を投入し、撹拌接触を行う
いわゆるバッチ法でもよいが、処理方法の簡素化、レニ
ウム吸着効率、装置のコンパクト化等を考慮すると、キ
レート樹脂塔にレニウム含有溶液を通液さす、いわゆる
カラム通液法が好ましい。
本発明の実施にあたり、キレート樹脂の使用量および接
触時間は特に制限されるものではなく、接触方法、キレ
ート樹脂の種類、レニウム含有溶液の組成、温度などに
よっても変わり、これは適宜予備実験を行うことによっ
て設定することができるが、一般的にはキレート樹脂の
使用量はレニウム含有溶液中のレニウム1重量部あたり
10〜100,000重量部であり、また、接触時間は
1分〜24時間程度である。
レニウム含有溶液とキレート樹脂との接触温度は特に制
限されないが、通常5〜100℃である。
レニウム含有溶液からレニウムを捕集したキレート樹脂
は、次いで適当な溶離剤と接触させ、レニウムを吸着し
たキレート樹脂からレニウムの溶離を行う。
このような溶離剤としては硝酸、塩酸、硫酸、硫化ソー
ダ等を含む水溶液が用いられる。
溶離回収されたレニウムは、更に適宜前述の「レアメタ
ルハンドブック」等に示される公知方法にて化学処理を
行ったのち、石油改質溶触媒、有機化合物合成用触媒、
合金添加用元素などの各種用途に使用される。
またレニウムを脱着した後のキレート樹脂は、そのま
ま、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸
化カルシウム、アンモニア塩酸硫酸、硝酸、燐酸等の各
水溶液によって、前記官能基の無機塩として、レニウム
吸着剤として、再使用される。
以上詳述したように、本発明の前記特定の官能基を有す
るキレート樹脂によるレニウム含有溶液からのレニウム
回収方法は、キレート樹脂のレニウムに対する吸着容
量、吸着速度、選択吸着性が大きい為公知のレニウム回
収方法のように複雑な工程を必要とせず簡単な方法で、
効率良く且つ安価にレニウムを回収することができ、そ
の工業的価値は大きい。
以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例によ
って限定されるものではない。
実施例1 スミキレートQ−10R(ジチオカルバミン酸基を有し
たキレート樹脂、住友化学社品)1重量部を、レニウム
100mg/濃度、pH0.5のレニウム含有硫酸水溶液
50容量部と3時間接触振盪処理を行ったところ、処理
液中のレニウム濃度は0mg/となり、キレート樹脂へ
のレニウム吸着率は100%であった。
実施例2〜12、比較例1 下記キレート樹脂A〜KおよびデュオライトC−20
(スルホン酸基を有するイオン交換樹脂、ダイヤモンド
シャムロック社品)の各1重量部を使用し、実施例1と
同様にしてレニウム吸着処理を行ったところ、第1表に
示す結果を得た。
キレート樹脂A; ポリアクリロニトリル60重量部を水溶媒中、ジエチレ
ントリアミン103重量部と反応させて得たアミノ化ポ
リアクリロニトリルを更に36%塩酸存在下、ホルマリ
ン水溶液281重量部と亜燐酸トリエチル498重量部
を反応させて得たアミノアルキレンフォスホン酸エステ
ル基を有する樹脂。
キレート樹脂B; クロルメチル化ポリスチレン200重量部とトリブチル
ホスフィン200重量部をジメチルホルムアミド溶媒中
で反応させて得た四級ホスホニウム塩基を有する脱脂。
キレート樹脂C; クロルメチル化ポリスチレン200重量部とトリフェニ
ルホスフィン260重量部をジメチルホルムアミド溶媒
中反応させて得た四級ホスホニウム塩基を有する樹脂。
キレート樹脂D; 臭素化ポリスチレン150重量部をテトラヒドロフラン
溶媒中、1.6モル%n−ブチルリチウム−ヘキサン溶
液64重量部と反応させてリチウムポリスチレンを得
た。これをテトラヒドロフラン溶媒中、クロルジフェニ
ルフォスフィン300重量部と反応させ、さらに塩化メ
チレン溶媒中、40%過酢酸371重量部で酸化して得
たフォスフィン基を有する樹脂。
キレート樹脂E; キレート樹脂Bを20%苛性ソーダ水溶液中で加水分解
して得たフォスホン酸のナトリウム塩を有する樹脂。
キレート樹脂F; ポリスチレン100重量部をクロロホルム溶媒中、三塩
化燐150重量部と反応させた後、加水分解反応して得
たフォスフィン酸基を有する樹脂。
キレート樹脂G; アミノ化ポリスチレン100重量部を1,2−ジクロル
エタン溶媒中、クロルメチルフォスフィン酸クレシル1
20重量部と反応して得たフォスフィン酸エステル基を
有する樹脂。
キレート樹脂H; キレート樹脂Aを20%苛性ソーダ水溶液中で加水分解
して得たジエチレントリアミノメチレンフォスホン酸基
を有する樹脂。
キレート樹脂I; 1,2−ベンズイソキサゾール−3−アセトアミドキシ
ム100重量部とレゾルシン30重量部と20重量%の
ホルマリン水溶液300重量部を反応させて得た樹脂。
キレート樹脂J; シアン化ビニリデンとジビニルベンゼンとアクリル酸メ
チルとの共重合体60重量部とをヒドロキシルアミン4
0重量部とを水溶媒下反応させて得たビニルジアミドジ
オキシム−ジビニルベンゼン−アクリル酸共重合樹脂。
キレート樹脂K; シアン化ビニリデン−ジビニルベンゼン共重合体60重
量部にヘキサメチレンテトラミン150重量部を水溶媒
下、反応させて得たヘキサメチレンテトラミノ基を有し
た樹脂に76重量部の二硫化炭素を水溶媒中反応させて
得たジチオカルバン酸ナトリウム基を有した樹脂。
実施例13〜23、比較例2 レニウム濃度100mg/ および苛性ソーダ濃度40g
/のレニウム含有苛性ソーダ水溶液50容量部中に前
記キレート樹脂A〜KおよびデュオライトC−20をそ
れぞれ1重量部加え、3時間接触振盪処理を行ったとこ
ろ、第2表に示す結果を得た。
実施例24 レニウム1g/、亜鉛1g/、銅100g/および硫酸
100g/の各濃度の金属及び酸を含有する水溶液10
00mlを100mlのキレート樹脂Hを充填したカラムに
空間速度SV5hr-1で通液処理して金属を吸着させた
後、200mlの水をSV20hr-1で流して水洗する。そ
の後、8規定濃度の塩酸水溶液500mlをSV2hr-1
流し、キレート樹脂に吸着した金属の溶離を行ったとこ
ろ、第2表に示すような結果が得られた。
実施例25〜26 レニウム1g/、アルミニウム1g/および苛性ソーダ
40g/の各濃度の金属及びアルカリを含有する水溶液
1000mlをキレート樹脂J、Kの各々100mlを充填
したカラム空間速度SV10hr-1で通液処理を行ったと
ころ、第3表に示すような結果が得られた。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レニウム含有溶液を、=N−OH、−S
    H、 (但し、これらの式において、Rは同一または異なって
    水素原子、フエニル基、アルキル基またはアルケニル基
    を示す。)で示される官能基もしくはその無機塩から選
    ばれる少くとも1種を有するキレート樹脂と接触させる
    ことを特徴とするレニウム含有溶液からのレニウムの回
    収方法。
  2. 【請求項2】官能基もしくはその無機塩が、アミノ基ま
    たはその誘導体を介して高分子主鎖と結合してなるキレ
    ート樹脂である特許請求の範囲第1項に記載のレニウム
    の回収方法。
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CN107519948B (zh) * 2017-08-09 2020-06-05 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 一种复合胺基弱碱性阴离子交换树脂及从硫化砷渣浸出液中回收铼的方法

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