JPH10235102A - 金属元素の溶媒抽出法 - Google Patents
金属元素の溶媒抽出法Info
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- JPH10235102A JPH10235102A JP9040513A JP4051397A JPH10235102A JP H10235102 A JPH10235102 A JP H10235102A JP 9040513 A JP9040513 A JP 9040513A JP 4051397 A JP4051397 A JP 4051397A JP H10235102 A JPH10235102 A JP H10235102A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 抽出剤として酸性燐化合物などを使用する金
属元素の溶媒抽出方法は抽出が進むにしたがって、水相
中の水素イオン濃度が大きくなり、反応が平衡に達して
抽出が進まなくなる。この対策としてアルカリで中和し
ているが、このアルカリの添加を必要としない溶媒抽出
方法。 【解決手段】 金属元素の溶媒抽出時に生成する酸をイ
オン交換膜を用いた透析によって除去する。
属元素の溶媒抽出方法は抽出が進むにしたがって、水相
中の水素イオン濃度が大きくなり、反応が平衡に達して
抽出が進まなくなる。この対策としてアルカリで中和し
ているが、このアルカリの添加を必要としない溶媒抽出
方法。 【解決手段】 金属元素の溶媒抽出時に生成する酸をイ
オン交換膜を用いた透析によって除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はイオン交換膜を用い
た透析により水相中の酸を除去する工程を含む金属元素
の溶媒抽出法に関するものである。
た透析により水相中の酸を除去する工程を含む金属元素
の溶媒抽出法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶媒抽出法は広く工業的に利用されてい
る。金属を対象とするものに限っても有用な金属の回収
やその分離精製に幅広く使用されている。抽出剤を用い
る溶媒抽出法には抽出時に遊離酸を生成しない抽出法と
抽出時に遊離酸を生成する抽出法がある。（ａ）前者の
代表的な抽出剤としてはトリブチルフォスフェイト（Ｔ
ＢＰ）や第４級アンモニウム等が知られている。（ｂ）
後者の代表的な抽出剤としては酸性燐化合物（以後記号
ＨＰで代表させる）、β−ジケトンや脂肪酸が良く知ら
れている。ここで３価の希土類元素(Ln3+)の溶媒抽出を
例にとり両者の代表的な反応をＴＢＰとＨＰを使用する
例について以下平衡反応式（１），（２）に示す。 [Ln(NO3)3] + 3[TBP]O ＝ [(TBP3)・Ln(NO3)3]O…（１） [Ln3+]A + 3[HP]O ＝ [Ln(P)3]O + 3[H+]A …（２） ここで［］A は水相、［］O は有機相を示す。なお、Ｈ
Ｐは２量体や３量体等の場合も知られている。このよう
に（ｂ）では抽出が進むにしたがって水相中の水素イオ
ン濃度が大きくなり、やがて反応は平衡に達し、抽出は
それ以上進まなくなる。抽出を更に進行させるには一般
にアルカリの添加による中和によって[H+]濃度を減少さ
せる必要がある。従って後者の方法による抽出では大量
のアルカリ、例えばアンモニア水や苛性ソーダが使われ
ている。そして中和された酸は食塩(NaCl)や硝酸アンモ
ニウム(NH4NO3)のような塩となる。このように（ｂ）の
方法は金属元素の回収やその分離精製に有用であるが、
大量の酸とアルカリを消費し塩類を副生する欠点があ
る。
る。金属を対象とするものに限っても有用な金属の回収
やその分離精製に幅広く使用されている。抽出剤を用い
る溶媒抽出法には抽出時に遊離酸を生成しない抽出法と
抽出時に遊離酸を生成する抽出法がある。（ａ）前者の
代表的な抽出剤としてはトリブチルフォスフェイト（Ｔ
ＢＰ）や第４級アンモニウム等が知られている。（ｂ）
後者の代表的な抽出剤としては酸性燐化合物（以後記号
ＨＰで代表させる）、β−ジケトンや脂肪酸が良く知ら
れている。ここで３価の希土類元素(Ln3+)の溶媒抽出を
例にとり両者の代表的な反応をＴＢＰとＨＰを使用する
例について以下平衡反応式（１），（２）に示す。 [Ln(NO3)3] + 3[TBP]O ＝ [(TBP3)・Ln(NO3)3]O…（１） [Ln3+]A + 3[HP]O ＝ [Ln(P)3]O + 3[H+]A …（２） ここで［］A は水相、［］O は有機相を示す。なお、Ｈ
Ｐは２量体や３量体等の場合も知られている。このよう
に（ｂ）では抽出が進むにしたがって水相中の水素イオ
ン濃度が大きくなり、やがて反応は平衡に達し、抽出は
それ以上進まなくなる。抽出を更に進行させるには一般
にアルカリの添加による中和によって[H+]濃度を減少さ
せる必要がある。従って後者の方法による抽出では大量
のアルカリ、例えばアンモニア水や苛性ソーダが使われ
ている。そして中和された酸は食塩(NaCl)や硝酸アンモ
ニウム(NH4NO3)のような塩となる。このように（ｂ）の
方法は金属元素の回収やその分離精製に有用であるが、
大量の酸とアルカリを消費し塩類を副生する欠点があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って上記（ｂ）にお
いて酸を分離回収する有効で低コストの方法が待望され
ており、本発明はこのような要求に応えて、イオン交換
膜による透析を用いる溶媒抽出法を新たに提供しようと
するものである。
いて酸を分離回収する有効で低コストの方法が待望され
ており、本発明はこのような要求に応えて、イオン交換
膜による透析を用いる溶媒抽出法を新たに提供しようと
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は前記の課題
に応えて、溶媒抽出に際し水相をイオン交換膜を介して
水と接触させることにより透析を行ない、前工程から随
伴された酸および／または抽出により生成した酸をイオ
ン交換膜を用いた透析により除去し、水相中の酸濃度を
下げることにより、抽出反応を一層進行させる方法を発
見し、本発明を完成した。
に応えて、溶媒抽出に際し水相をイオン交換膜を介して
水と接触させることにより透析を行ない、前工程から随
伴された酸および／または抽出により生成した酸をイオ
ン交換膜を用いた透析により除去し、水相中の酸濃度を
下げることにより、抽出反応を一層進行させる方法を発
見し、本発明を完成した。
【０００５】以下に本発明の溶媒抽出法について詳しく
説明する。溶媒抽出法は液−液抽出法とも呼ばれ、以下
の工業的な利用分野が知られている。 （Ａ）有用な金属成分の選択抽出による回収、精製や濃
縮：有用成分を有機相で抽出する。 （Ｂ）金属不純物を選択抽出することによる回収精製：
水相中の不純物を有機相で抽出し有用成分を水相中に残
す。 （Ｃ）金属イオンの相互分離精製：金属イオン間の分離
係数の差を利用して分離精製する。これらの場合スクラ
ブ剤として酸が使われることが多い。そして（Ｃ）の代
表例として希土類元素の相互分離やＮｉとＣｏの相互分
離等がある。 本発明は上記（Ａ）〜（Ｃ）いずれの利用分野にも利用
できる。金属元素の水溶液中での態様例としては式
（１）と（２）では[Ln3+]で示したが、陰イオンと結合
した錯イオンで存在する金属元素ももちろん本発明の方
法が適用可能である。請求項１記載の「前工程から随伴
された酸」は具体的には(a)原料の金属イオンを含むフ
ィード液中に含まれている酸や(b)分離精製でスクラブ
剤として新たに添加された酸等の「その工程での抽出に
伴い発生した酸以外の全ての酸」を指す。「抽出時に生
成した酸」は式（２）に基づいて生成する酸を指す。
説明する。溶媒抽出法は液−液抽出法とも呼ばれ、以下
の工業的な利用分野が知られている。 （Ａ）有用な金属成分の選択抽出による回収、精製や濃
縮：有用成分を有機相で抽出する。 （Ｂ）金属不純物を選択抽出することによる回収精製：
水相中の不純物を有機相で抽出し有用成分を水相中に残
す。 （Ｃ）金属イオンの相互分離精製：金属イオン間の分離
係数の差を利用して分離精製する。これらの場合スクラ
ブ剤として酸が使われることが多い。そして（Ｃ）の代
表例として希土類元素の相互分離やＮｉとＣｏの相互分
離等がある。 本発明は上記（Ａ）〜（Ｃ）いずれの利用分野にも利用
できる。金属元素の水溶液中での態様例としては式
（１）と（２）では[Ln3+]で示したが、陰イオンと結合
した錯イオンで存在する金属元素ももちろん本発明の方
法が適用可能である。請求項１記載の「前工程から随伴
された酸」は具体的には(a)原料の金属イオンを含むフ
ィード液中に含まれている酸や(b)分離精製でスクラブ
剤として新たに添加された酸等の「その工程での抽出に
伴い発生した酸以外の全ての酸」を指す。「抽出時に生
成した酸」は式（２）に基づいて生成する酸を指す。
【０００６】
【発明の実施の形態】ここで、拡散透析で通常用いられ
る用語と本発明の説明で以下に用いる用語との関係を拡
散透析の模式図（図１）に従って説明する。本発明では
下記の左右二つの用語を同じ意味で用いる。左が拡散透
析で用いられる用語である。 原液：透析に供される水相であり図の（１）、 透析液：透析処理された後の水相であり図の（２）、 水：透析膜を隔てて水相に相対する水または酸濃度の
低い水溶液であり図の（３）（これに水相から酸が移行
してくる）、 拡散液：透析により水相から移行してきた酸を含む水
溶液であり図の（４）。
る用語と本発明の説明で以下に用いる用語との関係を拡
散透析の模式図（図１）に従って説明する。本発明では
下記の左右二つの用語を同じ意味で用いる。左が拡散透
析で用いられる用語である。 原液：透析に供される水相であり図の（１）、 透析液：透析処理された後の水相であり図の（２）、 水：透析膜を隔てて水相に相対する水または酸濃度の
低い水溶液であり図の（３）（これに水相から酸が移行
してくる）、 拡散液：透析により水相から移行してきた酸を含む水
溶液であり図の（４）。
【０００７】まずイオン交換膜の寿命を長くするために
の原液は透析装置に供給する前に活性炭等で有機相を
できるだけ除去する。の透析液はそのまま次の抽出に
供することができる。の水としては一般に通常の水ま
たは純水が使用されるが、場合によっては原液よりも酸
濃度の低い水溶液でも使用可能である。の拡散液はそ
のままの酸濃度のもの、または必要により蒸発等の濃縮
操作を施したものが金属イオン含有フィード液の調製や
スクラブ剤等に十分再利用可能である。溶媒抽出に供さ
れる酸の種類としては塩酸、硝酸、硫酸、過塩素酸等が
使用可能であり、フィード液中の金属イオンの水溶液も
これらの酸と塩の水溶液である場合が一般的である。
の原液は透析装置に供給する前に活性炭等で有機相を
できるだけ除去する。の透析液はそのまま次の抽出に
供することができる。の水としては一般に通常の水ま
たは純水が使用されるが、場合によっては原液よりも酸
濃度の低い水溶液でも使用可能である。の拡散液はそ
のままの酸濃度のもの、または必要により蒸発等の濃縮
操作を施したものが金属イオン含有フィード液の調製や
スクラブ剤等に十分再利用可能である。溶媒抽出に供さ
れる酸の種類としては塩酸、硝酸、硫酸、過塩素酸等が
使用可能であり、フィード液中の金属イオンの水溶液も
これらの酸と塩の水溶液である場合が一般的である。
【０００８】本発明における透析法で透析に用いられる
イオン交換膜としては塩と酸の混合系からの酸を除去す
るのであるから陰イオン交換膜が適しており、通常の拡
散透析装置用の市販の陰イオン交換膜が使用可能であ
る。本発明に使用可能な拡散透析装置としては例えばＴ
ＳＤ−２型（株式会社トクヤマ製）などがあるがこれに
限定されるものではない。本発明における抽出装置とし
ては通常金属元素の溶媒抽出に用いられるものがそのま
ま使用可能であるが、本発明の実施例では攪拌機付きの
20cm角の高さ50cm内容積20リットルの塩ビ製透明容器を用い
た。本発明において使用可能な抽出剤を以下に例示する
が、本発明の実施例では２−エチルヘキシルホスホニッ
クアシド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・Ｅ
ＨＥ）［大八化学工業製の商品名ＰＣ−88］を用いた。
勿論抽出剤はこれに限定されるものではなく、抽出時に
水素イオンを生じる全ての抽出剤が本発明においては使
用可能である。
イオン交換膜としては塩と酸の混合系からの酸を除去す
るのであるから陰イオン交換膜が適しており、通常の拡
散透析装置用の市販の陰イオン交換膜が使用可能であ
る。本発明に使用可能な拡散透析装置としては例えばＴ
ＳＤ−２型（株式会社トクヤマ製）などがあるがこれに
限定されるものではない。本発明における抽出装置とし
ては通常金属元素の溶媒抽出に用いられるものがそのま
ま使用可能であるが、本発明の実施例では攪拌機付きの
20cm角の高さ50cm内容積20リットルの塩ビ製透明容器を用い
た。本発明において使用可能な抽出剤を以下に例示する
が、本発明の実施例では２−エチルヘキシルホスホニッ
クアシド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・Ｅ
ＨＥ）［大八化学工業製の商品名ＰＣ−88］を用いた。
勿論抽出剤はこれに限定されるものではなく、抽出時に
水素イオンを生じる全ての抽出剤が本発明においては使
用可能である。
【０００９】これを例示するとアセチルアセトン、テノ
イルトリフルオロアセトンなどのβ−ジケトン類；ジ２
−エチルヘキシルフォスフォリックアシド、ビス［２−
（１，３，３’−トリメチルブチル）５，７，７’−ト
リメチルオクチル］ホスホリックアシッドやビス（２，
４，４’−トリメチルフェニル）ホスフィニックアシド
などの酸性有機燐化合物；ナフテン酸等の脂肪酸類が挙
げられる。抽出剤は一般に脂肪族または芳香族炭化水
素、例えばケロシン、キシレン等から選ばれる希釈剤で
希釈して用いてもよい。実施例では希釈剤としてケロシ
ン（日本石油製商品名ニューソルベントＫ）を用いた。
イルトリフルオロアセトンなどのβ−ジケトン類；ジ２
−エチルヘキシルフォスフォリックアシド、ビス［２−
（１，３，３’−トリメチルブチル）５，７，７’−ト
リメチルオクチル］ホスホリックアシッドやビス（２，
４，４’−トリメチルフェニル）ホスフィニックアシド
などの酸性有機燐化合物；ナフテン酸等の脂肪酸類が挙
げられる。抽出剤は一般に脂肪族または芳香族炭化水
素、例えばケロシン、キシレン等から選ばれる希釈剤で
希釈して用いてもよい。実施例では希釈剤としてケロシ
ン（日本石油製商品名ニューソルベントＫ）を用いた。
【００１０】本発明においては抽出装置および透析装置
は25±３℃に保持した室内に設置し、抽出装置内温度は
特に制御しない。また抽出中は攪拌を継続する。攪拌の
回転数は攪拌翼の形状等により異なり一義的には決めら
れない。静置時間は温度、溶媒の種類、比率、濃度など
により変わるが通常５分〜30分が好適である。攪拌時間
の長さについては、抽出は必ずしも平衡に達するまで行
う必要はなく、水相中に過剰の酸が存在していれば本発
明の効果が得られる。
は25±３℃に保持した室内に設置し、抽出装置内温度は
特に制御しない。また抽出中は攪拌を継続する。攪拌の
回転数は攪拌翼の形状等により異なり一義的には決めら
れない。静置時間は温度、溶媒の種類、比率、濃度など
により変わるが通常５分〜30分が好適である。攪拌時間
の長さについては、抽出は必ずしも平衡に達するまで行
う必要はなく、水相中に過剰の酸が存在していれば本発
明の効果が得られる。
【００１１】本発明の実施例ではの透析液は元の有機
相と再度攪拌混合したが、有機相としては別の有機相を
用いても良い。例えば通常工業的に用いられる多段向流
式の溶媒抽出法による分離精製などにも本発明は適用可
能で、これに適用する場合は透析液は別の段の有機相と
混合攪拌させることも可能である。またイオン交換膜を
抽出装置に併設し、生成する酸を含有する水相から同時
に平行して酸を除去することも可能である。
相と再度攪拌混合したが、有機相としては別の有機相を
用いても良い。例えば通常工業的に用いられる多段向流
式の溶媒抽出法による分離精製などにも本発明は適用可
能で、これに適用する場合は透析液は別の段の有機相と
混合攪拌させることも可能である。またイオン交換膜を
抽出装置に併設し、生成する酸を含有する水相から同時
に平行して酸を除去することも可能である。
【００１２】
【実施例】本発明を更に具体的に説明するために実施例
を挙げるが、本発明はこれらの記載事項に限定されるも
のではない。（図２）は実施例１〜２における工程
（１）〜（２）を示す略図である。
を挙げるが、本発明はこれらの記載事項に限定されるも
のではない。（図２）は実施例１〜２における工程
（１）〜（２）を示す略図である。
【００１３】（実施例１） (1) Ｙ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂを
含む混合希土類濃度が1.15モル/リットル でpH 1.2の混合希土
類塩化物水溶液 1.5リットルを出発原料として用いた。 (2) 有機相として２−エチルヘキシルホスホニックアシ
ド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨＥ）
４リットルをケロシン８リットルで希釈して調製した。最終容量
は12リットルであった。 (3) 攪拌機を備えた前記抽出装置中に (1)液と (2)液を
入れ600 rpm で30分混合攪拌した。 (4) 次にこれを30分静置後、水相1.5リットル だけを分離
し、有機相12リットルはそのまま抽出装置内に残した。 (5) 分離した水相中の希土類元素濃度は 0.817モル/リットル
、酸濃度[H+]は 0.922モル/リットル であった。 (6) 水相を陰イオン交換膜を備えた拡散透析装置（ＴＳ
Ｄ−２型・株式会社トクヤマ製）で膜を隔てて純水と接
触させた。水相の流量は0.62リットル／Ｈｒ、純水の流量は
0.57リットル／Ｈｒに設定した。透析後の水相中の希土類元
素濃度は 0.514モル/リットル 、酸濃度[H+]は0.01モル/リットル と
なり、水相容量は 2.3リットルに増加した。純水側の希土類
元素濃度は0.0427モル/リットル 、酸濃度[H+]は 0.610モル/リット
ル であった。 (7) 次いで (6)の透析後の水相を再び抽出装置に戻し
(4) の有機相と30分混合撹拌した。 (8) 30分静置後、水相だけを分離し、有機相はそのまま
抽出装置内に残した。 (9) 分離した水相中の希土類元素濃度は 0.337モル/リットル
、酸濃度[H+]は0.610 モル/リットル であった。 (10)水相を陰イオン交換膜を備えた拡散透析装置で純水
と接触させた。水相の流量は0.63リットル／Ｈｒ、純水の流
量は0.52リットル／Ｈｒに設定した。透析後の水相の希土類
元素濃度は 0.258モル/リットル 、酸濃度[H+]は0.02モル/リットル
となり、水相の容量は 2.9リットルに増加した。 (11)次いで(10)の水相を再び抽出装置に戻し(8) の有機
相と30分混合攪拌した。 (12)30分静置後、水相だけを分離し、有機相はそのまま
抽出装置内に残した。 (13)分離した水相中の希土類元素は 0.137モル/リットル 、酸
濃度[H+]は 0.364モル/リットル であった。 (14)水相を前記拡散透析装置で純水と接触させた。水相
の流量は0.61リットル／Ｈｒ、純水の流量は0.52リットル／Ｈｒ
に設定した。透析後の水相の希土類元素濃度は 0.113モル
/リットル 、酸濃度[H+]は0.02モル/リットル となり、容量は 3.5
リットルに増加した。 (15)次いで(14)の水相を再び混合器に戻し、(12)の有機
相と30分混合攪拌した。 (16)30分静置後、水相のサンプルを採取し分析した結
果、希土類元素濃度は0.05モル/リットル 、酸濃度[H+]は 0.2
10モル/リットル であった。 以上のように、抽出と透析を繰り返すことにより、中和
剤を使うことなく出発原料溶液中の希土類元素の約90％
を抽出できた。
含む混合希土類濃度が1.15モル/リットル でpH 1.2の混合希土
類塩化物水溶液 1.5リットルを出発原料として用いた。 (2) 有機相として２−エチルヘキシルホスホニックアシ
ド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨＥ）
４リットルをケロシン８リットルで希釈して調製した。最終容量
は12リットルであった。 (3) 攪拌機を備えた前記抽出装置中に (1)液と (2)液を
入れ600 rpm で30分混合攪拌した。 (4) 次にこれを30分静置後、水相1.5リットル だけを分離
し、有機相12リットルはそのまま抽出装置内に残した。 (5) 分離した水相中の希土類元素濃度は 0.817モル/リットル
、酸濃度[H+]は 0.922モル/リットル であった。 (6) 水相を陰イオン交換膜を備えた拡散透析装置（ＴＳ
Ｄ−２型・株式会社トクヤマ製）で膜を隔てて純水と接
触させた。水相の流量は0.62リットル／Ｈｒ、純水の流量は
0.57リットル／Ｈｒに設定した。透析後の水相中の希土類元
素濃度は 0.514モル/リットル 、酸濃度[H+]は0.01モル/リットル と
なり、水相容量は 2.3リットルに増加した。純水側の希土類
元素濃度は0.0427モル/リットル 、酸濃度[H+]は 0.610モル/リット
ル であった。 (7) 次いで (6)の透析後の水相を再び抽出装置に戻し
(4) の有機相と30分混合撹拌した。 (8) 30分静置後、水相だけを分離し、有機相はそのまま
抽出装置内に残した。 (9) 分離した水相中の希土類元素濃度は 0.337モル/リットル
、酸濃度[H+]は0.610 モル/リットル であった。 (10)水相を陰イオン交換膜を備えた拡散透析装置で純水
と接触させた。水相の流量は0.63リットル／Ｈｒ、純水の流
量は0.52リットル／Ｈｒに設定した。透析後の水相の希土類
元素濃度は 0.258モル/リットル 、酸濃度[H+]は0.02モル/リットル
となり、水相の容量は 2.9リットルに増加した。 (11)次いで(10)の水相を再び抽出装置に戻し(8) の有機
相と30分混合攪拌した。 (12)30分静置後、水相だけを分離し、有機相はそのまま
抽出装置内に残した。 (13)分離した水相中の希土類元素は 0.137モル/リットル 、酸
濃度[H+]は 0.364モル/リットル であった。 (14)水相を前記拡散透析装置で純水と接触させた。水相
の流量は0.61リットル／Ｈｒ、純水の流量は0.52リットル／Ｈｒ
に設定した。透析後の水相の希土類元素濃度は 0.113モル
/リットル 、酸濃度[H+]は0.02モル/リットル となり、容量は 3.5
リットルに増加した。 (15)次いで(14)の水相を再び混合器に戻し、(12)の有機
相と30分混合攪拌した。 (16)30分静置後、水相のサンプルを採取し分析した結
果、希土類元素濃度は0.05モル/リットル 、酸濃度[H+]は 0.2
10モル/リットル であった。 以上のように、抽出と透析を繰り返すことにより、中和
剤を使うことなく出発原料溶液中の希土類元素の約90％
を抽出できた。
【００１４】（実施例２） (1) ２価の硫酸コバルトを水に溶解したＣｏ濃度が1 モル
/リットル のコバルト硫酸塩水溶液 1.5リットルを出発原料とし
て用いた。 (2) 有機相として２−エチルヘキシルホスホニックアシ
ド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨＥ）
４リットルをケロシン８リットルに希釈して調製した。最終容量
は12リットルであった。 (3) 実施例１で使用した抽出装置中に (1)液と (2)液を
入れ600 rpm で30分混合攪拌した。 (4) 30分静置後、水相だけを1.5リットル 分離した。有機相
12リットル はそのまま抽出装置内に残した。 (5) 分離した水相の濃度は0.98モル/リットル 、酸濃度[H+]は
0.043モル/リットル であった。 (6) 水相を実施例１で使用した拡散透析装置で純水と接
触させた。水相の流量は0.62リットル／Ｈｒ、純水の流量は
0.57リットル／Ｈｒに設定した。透析後の水相のＣｏ濃度は
0.70モル/リットル 、酸濃度[H+]は0.08モル/リットル となり、水相
の容量は 2.1リットルに増加した。純水側のＣｏ濃度は0.01
モル/リットル 、酸濃度[H+]は 0.026モル/リットル であった。 (7) 次いで (6)の水相を再び抽出装置に戻し、(4) の有
機相と30分混合攪拌した。 (8) 30分静置後、水相2.1リットル だけを分離し、有機相12
リットルはそのまま抽出装置内に残した。 (9) 分離した水相のＣｏ濃度は0.69モル/リットル 、酸濃度[H
+]は 0.031モル/リットル であった。以上のように、抽出→透
析→抽出の操作を繰り返し、中和剤を使うことなく原料
溶液中Ｃｏの４％を抽出できた。
/リットル のコバルト硫酸塩水溶液 1.5リットルを出発原料とし
て用いた。 (2) 有機相として２−エチルヘキシルホスホニックアシ
ド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨＥ）
４リットルをケロシン８リットルに希釈して調製した。最終容量
は12リットルであった。 (3) 実施例１で使用した抽出装置中に (1)液と (2)液を
入れ600 rpm で30分混合攪拌した。 (4) 30分静置後、水相だけを1.5リットル 分離した。有機相
12リットル はそのまま抽出装置内に残した。 (5) 分離した水相の濃度は0.98モル/リットル 、酸濃度[H+]は
0.043モル/リットル であった。 (6) 水相を実施例１で使用した拡散透析装置で純水と接
触させた。水相の流量は0.62リットル／Ｈｒ、純水の流量は
0.57リットル／Ｈｒに設定した。透析後の水相のＣｏ濃度は
0.70モル/リットル 、酸濃度[H+]は0.08モル/リットル となり、水相
の容量は 2.1リットルに増加した。純水側のＣｏ濃度は0.01
モル/リットル 、酸濃度[H+]は 0.026モル/リットル であった。 (7) 次いで (6)の水相を再び抽出装置に戻し、(4) の有
機相と30分混合攪拌した。 (8) 30分静置後、水相2.1リットル だけを分離し、有機相12
リットルはそのまま抽出装置内に残した。 (9) 分離した水相のＣｏ濃度は0.69モル/リットル 、酸濃度[H
+]は 0.031モル/リットル であった。以上のように、抽出→透
析→抽出の操作を繰り返し、中和剤を使うことなく原料
溶液中Ｃｏの４％を抽出できた。
【００１５】［比較例］比較例を以下に示す。 （比較例１） (1) Ｙ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｙｂを
含む混合希土類元素濃度が1.15モル/リットル でpH 1.2の混合
希土類塩化物水溶液 1.5リットルを出発原料として用いた。 (2) 有機相として２−エチルヘキシルホスホニックアシ
ド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨＥ）
４リットルをケロシン８リットルで希釈して調製した。最終容量
は12リットルであった。 (3) 実施例１で使用した抽出装置中に (1)液と (2)液を
入れ600rpmで30分混合攪拌した。 (4) 30分静置後、水相のサンプルを採取し分析した結
果、希土類元素濃度は 0.831モル/リットル 、酸濃度[H+]は
0.915モル/リットル であった。この結果から、原料溶液中の
希土類元素の１回の抽出率は28％あった。
含む混合希土類元素濃度が1.15モル/リットル でpH 1.2の混合
希土類塩化物水溶液 1.5リットルを出発原料として用いた。 (2) 有機相として２−エチルヘキシルホスホニックアシ
ド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨＥ）
４リットルをケロシン８リットルで希釈して調製した。最終容量
は12リットルであった。 (3) 実施例１で使用した抽出装置中に (1)液と (2)液を
入れ600rpmで30分混合攪拌した。 (4) 30分静置後、水相のサンプルを採取し分析した結
果、希土類元素濃度は 0.831モル/リットル 、酸濃度[H+]は
0.915モル/リットル であった。この結果から、原料溶液中の
希土類元素の１回の抽出率は28％あった。
【００１６】（比較例２） (1) ２価の硫酸コバルトを水に溶解したＣｏ濃度が１モル
/リットル のコバルト硫酸塩水溶液 1.5リットルを出発原料とし
て用いた。 (2) 有機相として２−エチルヘキシルホスホニックアシ
ド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨＥ）
４リットルをケロシン８リットルに希釈して調製した。最終容量
は12リットルであった。 (3) 実施例１で使用した抽出装置中に (1)液と (2)液を
入れ600rpmで30分混合攪拌した。 (4) 30分静置後、水相のサンプルを採取し分析した結
果、Ｃｏ濃度は0.98モル／リットル、酸濃度[H+]は 0.041で
あった。この結果から、原料溶液中のＣｏの１回の抽出
率は２％であった。
/リットル のコバルト硫酸塩水溶液 1.5リットルを出発原料とし
て用いた。 (2) 有機相として２−エチルヘキシルホスホニックアシ
ド２’−エチルヘキシルエステル（ＥＨＰＡ・ＥＨＥ）
４リットルをケロシン８リットルに希釈して調製した。最終容量
は12リットルであった。 (3) 実施例１で使用した抽出装置中に (1)液と (2)液を
入れ600rpmで30分混合攪拌した。 (4) 30分静置後、水相のサンプルを採取し分析した結
果、Ｃｏ濃度は0.98モル／リットル、酸濃度[H+]は 0.041で
あった。この結果から、原料溶液中のＣｏの１回の抽出
率は２％であった。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、抽出時に酸を生成する
金属元素の溶媒抽出において酸を除去するために必要な
アルカリの使用量を大幅に削減でき、また副生塩類の問
題もなく且つ抽出効率も高いので各種有用な金属元素を
低コストで生産できる。
金属元素の溶媒抽出において酸を除去するために必要な
アルカリの使用量を大幅に削減でき、また副生塩類の問
題もなく且つ抽出効率も高いので各種有用な金属元素を
低コストで生産できる。
【図１】本発明における拡散透析を説明する模式図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例１〜２における工程（１）〜
（７）を示す略図である。
（７）を示す略図である。
１ 原液、 ９ 水相、２ 透析液、
１０ 水相抜出し、３ 水、
１１ 拡散透析、４ 拡散液、
１２ 陰イオン交換膜、５ 投入、 １
３ 純水、６ 混合（抽出）、 １４ 再投入、
７ 静置（分相）、 １５ 再混合（抽出）。８
有機相、
１０ 水相抜出し、３ 水、
１１ 拡散透析、４ 拡散液、
１２ 陰イオン交換膜、５ 投入、 １
３ 純水、６ 混合（抽出）、 １４ 再投入、
７ 静置（分相）、 １５ 再混合（抽出）。８
有機相、
Claims (2)
- 【請求項１】 前工程から水相に随伴された酸および／
または抽出時にこの水相中に生成した酸をイオン交換膜
を用いた透析により除去することを特徴とする金属元素
の溶媒抽出方法。 - 【請求項２】 水相と有機相とを混合して水相中の金属
元素の一部を抽出した後、水相を分離し、水相中の酸の
一部または大部分をイオン交換膜を用いた透析により除
去した後、この水相を有機相と再び混合することを特徴
とする請求項１記載の溶媒抽出方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04051397A JP3307554B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 希土類元素の連続溶媒抽出法 |
| EP98400300A EP0860187B1 (en) | 1997-02-25 | 1998-02-10 | Multi-stage solvent extration of metal value |
| DE69831029T DE69831029T2 (de) | 1997-02-25 | 1998-02-10 | Mehrstufige Lösungsmittelextraktion von Metallen |
| US09/024,747 US6238566B1 (en) | 1997-02-25 | 1998-02-17 | Multi-stage solvent extraction of metal value |
| AU56258/98A AU5625898A (en) | 1997-02-25 | 1998-02-23 | Multi-stage solvent extraction of metal value |
| KR1019980005727A KR19980071644A (ko) | 1997-02-25 | 1998-02-24 | 금속원소의 다단 용매추출 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04051397A JP3307554B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 希土類元素の連続溶媒抽出法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10235102A true JPH10235102A (ja) | 1998-09-08 |
| JP3307554B2 JP3307554B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=12582624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04051397A Expired - Fee Related JP3307554B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 希土類元素の連続溶媒抽出法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6238566B1 (ja) |
| EP (1) | EP0860187B1 (ja) |
| JP (1) | JP3307554B2 (ja) |
| KR (1) | KR19980071644A (ja) |
| AU (1) | AU5625898A (ja) |
| DE (1) | DE69831029T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016108588A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | Ｊｘ金属株式会社 | 有価金属を含有する水溶液の処理方法 |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6863825B2 (en) * | 2003-01-29 | 2005-03-08 | Union Oil Company Of California | Process for removing arsenic from aqueous streams |
| US10526299B2 (en) | 2004-12-22 | 2020-01-07 | Chemtor, Lp | Fiber conduit reactor with a heat exchange medium inlet and a heat exchange medium outlet |
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