JPH11209830A - ビスマスの回収方法 - Google Patents
ビスマスの回収方法Info
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- JPH11209830A JPH11209830A JP10025225A JP2522598A JPH11209830A JP H11209830 A JPH11209830 A JP H11209830A JP 10025225 A JP10025225 A JP 10025225A JP 2522598 A JP2522598 A JP 2522598A JP H11209830 A JPH11209830 A JP H11209830A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＢｉとＦｅとを含む水溶液中からＢｉを選択
的に抽出する方法を提供する。 【解決手段】 ビスマス及び鉄が溶解した水溶液からビ
スマスを回収する方法であって、ビス（２，４，４−ト
リメチルペンチル）ジチオホスフィン酸をケロシンに溶
解させてなるケロシン溶液を該水溶液と接触混合させて
ビスマスを該ケロシン溶液に抽出する抽出工程と、この
抽出工程からのケロシン溶液と硝酸溶液とを接触させて
ビスマスを該硝酸溶液に逆抽出する逆抽出工程と、によ
ってビスマスを回収することを特徴とする。
的に抽出する方法を提供する。 【解決手段】 ビスマス及び鉄が溶解した水溶液からビ
スマスを回収する方法であって、ビス（２，４，４−ト
リメチルペンチル）ジチオホスフィン酸をケロシンに溶
解させてなるケロシン溶液を該水溶液と接触混合させて
ビスマスを該ケロシン溶液に抽出する抽出工程と、この
抽出工程からのケロシン溶液と硝酸溶液とを接触させて
ビスマスを該硝酸溶液に逆抽出する逆抽出工程と、によ
ってビスマスを回収することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビスマスと鉄とを
含む水溶液からビスマスを抽出法によって回収する方法
に関する。
含む水溶液からビスマスを抽出法によって回収する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビスマスの水溶液からビスマスを抽出す
る方法として、塩酸酸性のビスマスの水溶液とビス
（２，４，４−トリメチルペンチル）ジチオホスフィン
酸(Bis(2,4,4-trimethylpentyl)dithiophosphinic aci
d) のトルエン溶液とを接触混合させて該水溶液中のビ
スマスをトルエン溶液に抽出する方法が公知である(Ana
lyst,June 1995, Vol.120) 。このビス（２，４，４−
トリメチルペンチル）ジチオホスフィン酸は、商標Cyan
ex 301としてカナダ国オンタリオのシアナミドカナダ社
(Cyanamid Canada Inc.)から市販されている。
る方法として、塩酸酸性のビスマスの水溶液とビス
（２，４，４−トリメチルペンチル）ジチオホスフィン
酸(Bis(2,4,4-trimethylpentyl)dithiophosphinic aci
d) のトルエン溶液とを接触混合させて該水溶液中のビ
スマスをトルエン溶液に抽出する方法が公知である(Ana
lyst,June 1995, Vol.120) 。このビス（２，４，４−
トリメチルペンチル）ジチオホスフィン酸は、商標Cyan
ex 301としてカナダ国オンタリオのシアナミドカナダ社
(Cyanamid Canada Inc.)から市販されている。
【０００３】この方法は、基本的には金属としてビスマ
スのみを含む水溶液からのビスマスの抽出方法であり、
ビスマスと鉄とを含む水溶液からのビスマスの回収方法
ではない。
スのみを含む水溶液からのビスマスの抽出方法であり、
ビスマスと鉄とを含む水溶液からのビスマスの回収方法
ではない。
【０００４】SOLVENT EXTRACTION AND ION EXCHANGE, 1
3(3), 503-523(1995) には、Ｓｃ，Ｚｒ，Ｔｈ，Ｆｅ及
びＬｕの硝酸水溶液と上記Cyanamid 301のｎ−ヘキサン
溶液とを接触させる抽出実験が報告されており、Ｌｕ以
外には抽出能は殆どないことが記載されている（同文献
の第５０８頁）。
3(3), 503-523(1995) には、Ｓｃ，Ｚｒ，Ｔｈ，Ｆｅ及
びＬｕの硝酸水溶液と上記Cyanamid 301のｎ−ヘキサン
溶液とを接触させる抽出実験が報告されており、Ｌｕ以
外には抽出能は殆どないことが記載されている（同文献
の第５０８頁）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の通り、ＢｉとＦ
ｅとを含む水溶液中からＢｉを選択的に抽出する方法は
知られていない。本発明は、これを可能とする方法の提
供を目的とする。
ｅとを含む水溶液中からＢｉを選択的に抽出する方法は
知られていない。本発明は、これを可能とする方法の提
供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１のビスマスの回
収方法は、ビスマス及び鉄が溶解した水溶液からビスマ
スを回収する方法であって、ビス（２，４，４−トリメ
チルペンチル）ジチオホスフィン酸をケロシンに溶解さ
せてなるケロシン溶液を該水溶液と接触混合してビスマ
スを該ケロシン溶液に抽出する抽出工程と、この抽出工
程からのケロシン溶液と硝酸溶液とを接触混合してビス
マスを該硝酸溶液に逆抽出する逆抽出工程と、によって
ビスマスを回収することを特徴とするものである。
収方法は、ビスマス及び鉄が溶解した水溶液からビスマ
スを回収する方法であって、ビス（２，４，４−トリメ
チルペンチル）ジチオホスフィン酸をケロシンに溶解さ
せてなるケロシン溶液を該水溶液と接触混合してビスマ
スを該ケロシン溶液に抽出する抽出工程と、この抽出工
程からのケロシン溶液と硝酸溶液とを接触混合してビス
マスを該硝酸溶液に逆抽出する逆抽出工程と、によって
ビスマスを回収することを特徴とするものである。
【０００７】このビス（２，４，４−トリメチルペンチ
ル）ジチオホスフィン酸は、前記の通り、シアナミドカ
ナダ社から市販されている。
ル）ジチオホスフィン酸は、前記の通り、シアナミドカ
ナダ社から市販されている。
【０００８】請求項２のビスマスの回収方法は、請求項
１において、前記水溶液のビスマスの濃度が１ｇ／Ｌ以
上であり、鉄の濃度が１０ｇ／Ｌ以上であることを特徴
とするものである。
１において、前記水溶液のビスマスの濃度が１ｇ／Ｌ以
上であり、鉄の濃度が１０ｇ／Ｌ以上であることを特徴
とするものである。
【０００９】請求項３のビスマスの回収方法は、請求項
１又は２において、前記抽出工程に用いられるケロシン
溶液のビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ジチオ
ホスフィン酸の濃度が０．１〜１モル／Ｌであることを
特徴とするものである。
１又は２において、前記抽出工程に用いられるケロシン
溶液のビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ジチオ
ホスフィン酸の濃度が０．１〜１モル／Ｌであることを
特徴とするものである。
【００１０】請求項４のビスマスの回収方法は、請求項
１ないし３のいずれか１項において、前記抽出工程にお
いて水溶液１容積部に対しケロシン溶液０．１〜０．５
容積部を接触混合することを特徴とするものである。
１ないし３のいずれか１項において、前記抽出工程にお
いて水溶液１容積部に対しケロシン溶液０．１〜０．５
容積部を接触混合することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明で処理対象とする水溶液
は、ＢｉとＦｅとを含むものであればよく、さらにその
他の金属を含んでいても良い。
は、ＢｉとＦｅとを含むものであればよく、さらにその
他の金属を含んでいても良い。
【００１２】このような水溶液としては、ビスマス含有
バリウムフェライトを硝酸で浸出処理した際に生じるＢ
ｉ，Ｆｅ及びＢａを含む水溶液が挙げられ、本発明はこ
の水溶液からＢｉを選択的に抽出して回収し、超電導材
料等に再利用する用途に適用するのにきわめて好適であ
る。
バリウムフェライトを硝酸で浸出処理した際に生じるＢ
ｉ，Ｆｅ及びＢａを含む水溶液が挙げられ、本発明はこ
の水溶液からＢｉを選択的に抽出して回収し、超電導材
料等に再利用する用途に適用するのにきわめて好適であ
る。
【００１３】この水溶液（原料水溶液）のＢｉ濃度は１
ｇ／Ｌ（リットル）以上とりわけ１〜１０ｇ／Ｌが好ま
しく、Ｆｅ濃度は１０ｇ／Ｌ以上とりわけ１０〜１００
ｇ／Ｌが好適である。
ｇ／Ｌ（リットル）以上とりわけ１〜１０ｇ／Ｌが好ま
しく、Ｆｅ濃度は１０ｇ／Ｌ以上とりわけ１０〜１００
ｇ／Ｌが好適である。
【００１４】ビス（２，４，４−トリメチルペンチル）
ジチオホスフィン酸のケロシン溶液としては、０．１〜
１モル／Ｌの濃度のものが好適である。
ジチオホスフィン酸のケロシン溶液としては、０．１〜
１モル／Ｌの濃度のものが好適である。
【００１５】このケロシン溶液と上記原料水溶液との混
合割合は、原料水溶液１容積部に対しケロシン溶液０．
１〜０．５容積部とするのが好ましい。これらの液の接
触混合を行うには、該水溶液と溶液とを容器に入れて振
盪するなど適宜の手段を採用できる。なお、振盪時間は
１０〜３０分程度で十分である。
合割合は、原料水溶液１容積部に対しケロシン溶液０．
１〜０．５容積部とするのが好ましい。これらの液の接
触混合を行うには、該水溶液と溶液とを容器に入れて振
盪するなど適宜の手段を採用できる。なお、振盪時間は
１０〜３０分程度で十分である。
【００１６】この接触混合の後、混合液を所要時間（例
えば３時間以上）静置し、抽出平衡を達成させると共
に、水相とケロシン相とを２相分離させる。
えば３時間以上）静置し、抽出平衡を達成させると共
に、水相とケロシン相とを２相分離させる。
【００１７】その後、このケロシン相を取り出し、硝酸
溶液と接触混合する。この硝酸溶液としては１〜１０Ｎ
の濃度のものが好ましい。硝酸濃度が過度に低いと、ケ
ロシン相に混和する硝酸溶液の体積が著しく多くなり、
硝酸濃度が過度に高いとビス（２，４，４−トリメチル
ペンチル）ジチオホスフィン酸が分解するおそれがあ
る。
溶液と接触混合する。この硝酸溶液としては１〜１０Ｎ
の濃度のものが好ましい。硝酸濃度が過度に低いと、ケ
ロシン相に混和する硝酸溶液の体積が著しく多くなり、
硝酸濃度が過度に高いとビス（２，４，４−トリメチル
ペンチル）ジチオホスフィン酸が分解するおそれがあ
る。
【００１８】この硝酸溶液とケロシン相との接触混合に
も、容器に入れて振盪させるなど適宜の手法を採用でき
る。なお、振盪時間は１０〜３０分程度で十分である。
も、容器に入れて振盪させるなど適宜の手法を採用でき
る。なお、振盪時間は１０〜３０分程度で十分である。
【００１９】この接触混合の後、抽出平衡を達成させる
ために所要時間（例えば３時間以上）静置する。
ために所要時間（例えば３時間以上）静置する。
【００２０】この逆抽出工程によりケロシン相と水相
（硝酸溶液相）とが分離し、Ｂｉは水相に移行するの
で、この水相とケロシン相とを分離し、Ｂｉを硝酸ビス
マス溶液として回収する。
（硝酸溶液相）とが分離し、Ｂｉは水相に移行するの
で、この水相とケロシン相とを分離し、Ｂｉを硝酸ビス
マス溶液として回収する。
【００２１】なお、Ｂｉの純度を向上させるために、こ
の回収された硝酸ビスマス溶液を前記ビス（２，４，４
−トリメチルペンチル）ジチオホスフィン酸のケロシン
溶液と接触混合する抽出工程と、この抽出工程からのケ
ロシン溶液を硝酸水溶液と接触混合する逆抽出工程とか
らなるサイクルを１回又は２回以上繰り返しても良い。
これにより、Ｆｅの混入量がきわめて低いＢｉを回収で
きる。回収された硝酸ビスマス溶液を中和してビスマス
を水酸化物として沈殿させ、乾燥及び焼成することによ
り酸化ビスマスを得ることができる。
の回収された硝酸ビスマス溶液を前記ビス（２，４，４
−トリメチルペンチル）ジチオホスフィン酸のケロシン
溶液と接触混合する抽出工程と、この抽出工程からのケ
ロシン溶液を硝酸水溶液と接触混合する逆抽出工程とか
らなるサイクルを１回又は２回以上繰り返しても良い。
これにより、Ｆｅの混入量がきわめて低いＢｉを回収で
きる。回収された硝酸ビスマス溶液を中和してビスマス
を水酸化物として沈殿させ、乾燥及び焼成することによ
り酸化ビスマスを得ることができる。
【００２２】
【実施例】以下、実験例と実施例について説明する。
【００２３】[実験Ｎｏ．１〜５] （原料水溶液からの
Ｂｉのケロシン溶液への抽出） 試薬特級の硝酸ビスマス及び硝酸第２鉄をＢｉ及びＦｅ
として次に示す濃度となるように溶解させた５種類の原
料水溶液を用意した。各原料水溶液において、ＢｉとＦ
ｅとの濃度比は１：１０で同じである。
Ｂｉのケロシン溶液への抽出） 試薬特級の硝酸ビスマス及び硝酸第２鉄をＢｉ及びＦｅ
として次に示す濃度となるように溶解させた５種類の原
料水溶液を用意した。各原料水溶液において、ＢｉとＦ
ｅとの濃度比は１：１０で同じである。
【００２４】 Ｎｏ．１〜５の水溶液中のＢｉ及びＦｅ濃度(g/L） No.１ No.２ No.３ No.４ No.５ Ｂｉ濃度 5 1 0.1 0.01 0.001 Ｆｅ濃度 50 10 1 0.1 0.01 また、ビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ジチオ
ホスフィン酸として市販のCyanex 301（商標）を濃度
０．２モル／Ｌに溶解させたケロシン溶液を用意した。
ホスフィン酸として市販のCyanex 301（商標）を濃度
０．２モル／Ｌに溶解させたケロシン溶液を用意した。
【００２５】各原料水溶液１００ｍＬに対しこのケロシ
ン溶液５０ｍＬを加え、１０分間振盪、１０時間静置
し、Ｂｉを原料水溶液からケロシン溶液に抽出した。
ン溶液５０ｍＬを加え、１０分間振盪、１０時間静置
し、Ｂｉを原料水溶液からケロシン溶液に抽出した。
【００２６】静置により二相に分離したケロシン溶液を
分取したところ、その容積及び該ケロシン溶液中のＢｉ
濃度、Ｆｅ濃度は次の通りであった。
分取したところ、その容積及び該ケロシン溶液中のＢｉ
濃度、Ｆｅ濃度は次の通りであった。
【００２７】 ケロシン溶液の回収量(mL)及びその中のＢｉ，Ｆｅ濃度(g/L) No.１ No.２ No.３ No.４ No.５ 回収ケロシン溶液（ｍＬ） 52 51 49.5 49 66 Ｂｉ濃度（ｇ／Ｌ） 9.61 1.96 0.2 0.018 0.00 Ｆｅ濃度（ｇ／Ｌ） 4.75 2.00 1.18 0.184 0.01 そこで、原料水溶液中のＢｉ及びＦｅ量（ｇ）と回収ケ
ロシン溶液中のＢｉ及びＦｅ量を（容積）×（濃度）よ
り算出したところ次の通りであった。なお、抽出率を併
せて示す。
ロシン溶液中のＢｉ及びＦｅ量を（容積）×（濃度）よ
り算出したところ次の通りであった。なお、抽出率を併
せて示す。
【００２８】 原料水溶液及び回収ケロシン溶液中のＢｉ量，抽出率 No.１ No.２ No.３ No.４ No.５ 原料中Ｂｉ （ｍｇ） 500 100 10 1 0.1 ケロシン中Ｂｉ（ｍｇ） 499.8 99.7 9.9 0.9 0.00 抽 出 率 （％） 99.96 99.78 99.01 90.05 - この抽出率と原料水溶液のＢｉ，Ｆｅ濃度との関係を図
１に示す。
１に示す。
【００２９】この実験Ｎｏ．１〜５より、Ｂｉ濃度が１
ｇ／Ｌ以上であり且つＦｅ濃度が１０ｇ／Ｌ以上である
ときにはＢｉが選択的に原料水溶液から抽出されること
が認められる。また、Ｆｅ濃度が１０ｇ／Ｌよりも低く
なると、ＦｅもＢｉと共に抽出され易くなる傾向が認め
られる。
ｇ／Ｌ以上であり且つＦｅ濃度が１０ｇ／Ｌ以上である
ときにはＢｉが選択的に原料水溶液から抽出されること
が認められる。また、Ｆｅ濃度が１０ｇ／Ｌよりも低く
なると、ＦｅもＢｉと共に抽出され易くなる傾向が認め
られる。
【００３０】なお、この実験Ｎｏ．１〜５の詳しいデー
タについて表１にまとめて示す。
タについて表１にまとめて示す。
【００３１】[実験Ｎｏ．６〜１０] （ケロシン溶液の
濃度を変えた実験） Ｂｉ濃度１ｇ／Ｌ，Ｆｅ濃度１０ｇ／Ｌの原料水溶液に
対しCyanex 301の濃度が異なるケロシン溶液を用いてＢ
ｉの抽出実験を行った。この場合、原料水溶液１００ｍ
Ｌに対してCyanex 301が常に０．０１モルだけ添加され
るように、混和するケロシン溶液の容積を変えた。即
ち、この場合のケロシン溶液の濃度及び混和量は次の通
りである。
濃度を変えた実験） Ｂｉ濃度１ｇ／Ｌ，Ｆｅ濃度１０ｇ／Ｌの原料水溶液に
対しCyanex 301の濃度が異なるケロシン溶液を用いてＢ
ｉの抽出実験を行った。この場合、原料水溶液１００ｍ
Ｌに対してCyanex 301が常に０．０１モルだけ添加され
るように、混和するケロシン溶液の容積を変えた。即
ち、この場合のケロシン溶液の濃度及び混和量は次の通
りである。
【００３２】 ケロシン溶液の濃度及び混和量 No.６ No.７ No.８ No.９ No.10 濃 度 （モル／Ｌ） 1 0.4 0.2 0.1 0.02 混和量 （ｍＬ） 10 25 50 100 500 Cyanex 301（ミリモル） 10 10 10 10 10 抽出実験の手順及びその他の条件は実験Ｎｏ．１〜５と
同一とした。この抽出実験結果を表２及び図２に示す。
同一とした。この抽出実験結果を表２及び図２に示す。
【００３３】図２より、ケロシン中のCyanex 301の濃度
が０．１モル／Ｌ以上であるとＢｉを選択的に抽出でき
ることが認められる。なお、Cyanex 301の濃度を１モル
／Ｌよりも高くなるようにケロシンに溶解させたとこ
ろ、溶液の粘度が著しく高くなり、抽出の実用には適さ
ないことが認められた。
が０．１モル／Ｌ以上であるとＢｉを選択的に抽出でき
ることが認められる。なお、Cyanex 301の濃度を１モル
／Ｌよりも高くなるようにケロシンに溶解させたとこ
ろ、溶液の粘度が著しく高くなり、抽出の実用には適さ
ないことが認められた。
【００３４】[実験Ｎｏ．１１〜１６] （ケロシン溶液
の濃度を一定にし、ケロシン溶液の混和量を変えた実
験） 実験Ｎｏ．６〜１０と同じＢｉ濃度１ｇ／Ｌ、Ｆｅ濃度
１０ｇ／Ｌの原料水溶液に対して、濃度一定（０．２モ
ル／Ｌ）のケロシン溶液の混和量を変えてＢｉ抽出を行
った。
の濃度を一定にし、ケロシン溶液の混和量を変えた実
験） 実験Ｎｏ．６〜１０と同じＢｉ濃度１ｇ／Ｌ、Ｆｅ濃度
１０ｇ／Ｌの原料水溶液に対して、濃度一定（０．２モ
ル／Ｌ）のケロシン溶液の混和量を変えてＢｉ抽出を行
った。
【００３５】この場合のケロシン溶液の混和量は次の通
りである。
りである。
【００３６】 No.11 No.12 No.13 No.14 No.15 No.16 混和量 （ｍＬ） 100 70 50 30 10 1 濃 度 （モル／Ｌ） 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 Cyanex 301（ミリモル） 20 14 10 6 2 0.2 抽出実験の手順及びその他の条件は実験Ｎｏ．１〜１０
と同一とした。この抽出実験結果を表３及び図３に示
す。
と同一とした。この抽出実験結果を表３及び図３に示
す。
【００３７】図３より明らかな通り、ケロシン溶液をあ
る程度多量に（この実験では１０ｍＬ以上）混和するこ
とによりＢｉ抽出率が高くなるが、ケロシン溶液混和量
が過剰であると（この実験では５０ｍＬ以上）Ｆｅの抽
出率まで高くなってしまうことが認められる。
る程度多量に（この実験では１０ｍＬ以上）混和するこ
とによりＢｉ抽出率が高くなるが、ケロシン溶液混和量
が過剰であると（この実験では５０ｍＬ以上）Ｆｅの抽
出率まで高くなってしまうことが認められる。
【００３８】[実験Ｎｏ．１７〜２２] （Ｎｏ．１５に
おいてさらに逆抽出を行う実験） 実験Ｎｏ．１５と同じ条件で原料水溶液からケロシン溶
液によってＢｉを抽出した。
おいてさらに逆抽出を行う実験） 実験Ｎｏ．１５と同じ条件で原料水溶液からケロシン溶
液によってＢｉを抽出した。
【００３９】この抽出工程で得られたＢｉ含有ケロシン
溶液からＢｉを逆抽出した。なお、実験Ｎｏ．１５の条
件とは次の通りである。
溶液からＢｉを逆抽出した。なお、実験Ｎｏ．１５の条
件とは次の通りである。
【００４０】 原料水溶液量（ｍＬ） １００ 原料水溶液Ｂｉ濃度（ｇ／Ｌ） １ 原料水溶液Ｆｅ濃度（ｇ／Ｌ） １０ ケロシン溶液量（ｍＬ） １０ ケロシンCyanex 301濃度（モル／Ｌ） ０．２ これにより、次の濃度及び量のＢｉ含有ケロシン溶液が
得られている。
得られている。
【００４１】 回収ケロシン溶液量（ｍＬ） １１ 回収ケロシン溶液Ｂｉ濃度（ｇ／Ｌ） ９．０８１ 回収ケロシン溶液Ｆｅ濃度（ｇ／Ｌ） ５．８６ この実験Ｎｏ．１７〜２２では、この回収ケロシンに対
し次のように濃度の異なる２００ｍＬの硝酸水溶液を混
和して逆抽出した。
し次のように濃度の異なる２００ｍＬの硝酸水溶液を混
和して逆抽出した。
【００４２】 混和した２００ｍＬの硝酸の濃度 No.17 No.18 No.19 No.20 No.21 No.22 硝酸濃度（Ｎ） 12 10 5 1 0.1 0.01 逆抽出条件は、１０分間振盪、１０時間静置とした。こ
の実験結果を図４及び表４に示す。
の実験結果を図４及び表４に示す。
【００４３】図４から明らかな通り、３Ｎとりわけ５Ｎ
以上の濃度の硝酸を用いることにより、ケロシン溶液中
からＢｉを選択的に逆抽出できる。なお、硝酸濃度が１
０Ｎ以上になると、Cyanex 301が硝酸と反応してしま
い、逆抽出できない。
以上の濃度の硝酸を用いることにより、ケロシン溶液中
からＢｉを選択的に逆抽出できる。なお、硝酸濃度が１
０Ｎ以上になると、Cyanex 301が硝酸と反応してしま
い、逆抽出できない。
【００４４】[実験Ｎｏ．２３] （ビスマス含有バリウ
ムフェライトからのＢｉの回収） ビスマスの回収対象とするスクラップとして、ビスマス
含有バリウムフェライトを使用した。その形態は、直径
２ｍｍ〜６ｍｍの塊状で、Ｂｉの含有量は０．５ｗｔ％
であった。ビスマス含有バリウムフェライトを機械的に
粉砕し、４５μｍ以下とした後に、０．０９６１ｇのビ
スマス含有バリウムフェライト粉末を６０℃から８０℃
に保温した２００ｍｌの１Ｎの硝酸溶液で６０時間から
３００時間かけてバッチ法で浸出を行った。ここで得ら
れた浸出液中の金属元素の濃度は、Ｂｉが２．０ｍｇ／
Ｌ、Ｂａが１．６ｍｇ／Ｌ、Ｆｅが９．７ｍｇ／Ｌでそ
れぞれの浸出率はそれぞれ９１％、２．７％、３．３％
であった。
ムフェライトからのＢｉの回収） ビスマスの回収対象とするスクラップとして、ビスマス
含有バリウムフェライトを使用した。その形態は、直径
２ｍｍ〜６ｍｍの塊状で、Ｂｉの含有量は０．５ｗｔ％
であった。ビスマス含有バリウムフェライトを機械的に
粉砕し、４５μｍ以下とした後に、０．０９６１ｇのビ
スマス含有バリウムフェライト粉末を６０℃から８０℃
に保温した２００ｍｌの１Ｎの硝酸溶液で６０時間から
３００時間かけてバッチ法で浸出を行った。ここで得ら
れた浸出液中の金属元素の濃度は、Ｂｉが２．０ｍｇ／
Ｌ、Ｂａが１．６ｍｇ／Ｌ、Ｆｅが９．７ｍｇ／Ｌでそ
れぞれの浸出率はそれぞれ９１％、２．７％、３．３％
であった。
【００４５】次いで、各浸出液中のビスマスの濃度が１
ｇ／Ｌ以上になるまで加熱濃縮を行い、溶媒抽出を行う
ための水相（原料水溶液）とした。ここで濃縮された水
相中の金属元素の濃度は、Ｂｉが１．０ｇ／Ｌ、Ｂａが
０．８ｇ／Ｌ、Ｆｅが４．６ｇ／Ｌであった。
ｇ／Ｌ以上になるまで加熱濃縮を行い、溶媒抽出を行う
ための水相（原料水溶液）とした。ここで濃縮された水
相中の金属元素の濃度は、Ｂｉが１．０ｇ／Ｌ、Ｂａが
０．８ｇ／Ｌ、Ｆｅが４．６ｇ／Ｌであった。
【００４６】次いで、１００ｍＬの水相と、ケロシン
０．２ｍｏｌ／Ｌに調製した１０ｍＬのCyanex 301のケ
ロシン溶液（有機相）を、１０分間の振盪で接触混合
し、該接触混合液の抽出平衡を達成させるための２４時
間の静置工程を行うことで抽出工程を行った。
０．２ｍｏｌ／Ｌに調製した１０ｍＬのCyanex 301のケ
ロシン溶液（有機相）を、１０分間の振盪で接触混合
し、該接触混合液の抽出平衡を達成させるための２４時
間の静置工程を行うことで抽出工程を行った。
【００４７】次いで、この抽出工程で得られた有機相
（ケロシン溶液）とこの有機相の２０倍容の容積である
２００ｍＬの５Ｎの硝酸溶液（水相）を、１０分間の振
盪で接触混合し、該接触混合液の抽出平衡を達成させる
ための２４時間の静置工程を行うことで逆抽出工程を行
った。浸出液を濃縮した前記原料水溶液（Ｂｉ：１．０
ｇ／Ｌ、Ｂａ：０．８ｇ／Ｌ、Ｆｅ：４．６ｇ／Ｌ）に
対して、１段目の溶媒抽出工程を行った結果、水相中の
濃度はＢｉ：４７０ｍｇ／Ｌ、Ｆｅ：７０ｍｇ／Ｌ（Ｂ
ｉに対するＦｅの濃度は、５３．２ａｔ．％）となっ
た。Ｂａは０．１ｍｇ／Ｌ以下であった。
（ケロシン溶液）とこの有機相の２０倍容の容積である
２００ｍＬの５Ｎの硝酸溶液（水相）を、１０分間の振
盪で接触混合し、該接触混合液の抽出平衡を達成させる
ための２４時間の静置工程を行うことで逆抽出工程を行
った。浸出液を濃縮した前記原料水溶液（Ｂｉ：１．０
ｇ／Ｌ、Ｂａ：０．８ｇ／Ｌ、Ｆｅ：４．６ｇ／Ｌ）に
対して、１段目の溶媒抽出工程を行った結果、水相中の
濃度はＢｉ：４７０ｍｇ／Ｌ、Ｆｅ：７０ｍｇ／Ｌ（Ｂ
ｉに対するＦｅの濃度は、５３．２ａｔ．％）となっ
た。Ｂａは０．１ｍｇ／Ｌ以下であった。
【００４８】[実験Ｎｏ．２４]実験Ｎｏ．２３の逆抽出
工程で得られた硝酸ビスマス水溶液について、実験Ｎ
ｏ．２３と同じ抽出−逆抽出処理をさらにもう１回施し
た。逆抽出で得られた硝酸ビスマス水溶液の濃度はＢ
ｉ：４３０ｍｇ／Ｌ、Ｆｅ：１６ｍｇ／Ｌ（Ｂｉに対す
るＦｅの濃度は、１３．３ａｔ．％）であった。
工程で得られた硝酸ビスマス水溶液について、実験Ｎ
ｏ．２３と同じ抽出−逆抽出処理をさらにもう１回施し
た。逆抽出で得られた硝酸ビスマス水溶液の濃度はＢ
ｉ：４３０ｍｇ／Ｌ、Ｆｅ：１６ｍｇ／Ｌ（Ｂｉに対す
るＦｅの濃度は、１３．３ａｔ．％）であった。
【００４９】[実験Ｎｏ．２５]実験Ｎｏ．２４の逆抽出
工程で得られた硝酸ビスマス水溶液について、実験Ｎ
ｏ．２４と同じ抽出−逆抽出処理をさらにもう１回施し
た。逆抽出で得られた硝酸ビスマス水溶液の濃度はＢ
ｉ：４００ｍｇ／Ｌ、Ｆｅ：２ｍｇ／Ｌ（Ｂｉに対する
Ｆｅの濃度は、１．７８ａｔ．％）であった。
工程で得られた硝酸ビスマス水溶液について、実験Ｎ
ｏ．２４と同じ抽出−逆抽出処理をさらにもう１回施し
た。逆抽出で得られた硝酸ビスマス水溶液の濃度はＢ
ｉ：４００ｍｇ／Ｌ、Ｆｅ：２ｍｇ／Ｌ（Ｂｉに対する
Ｆｅの濃度は、１．７８ａｔ．％）であった。
【００５０】[実験Ｎｏ．２６]実験Ｎｏ．２５の逆抽出
工程で得られた硝酸ビスマス水溶液について、実験Ｎ
ｏ．２５と同じ抽出−逆抽出処理をさらにもう１回施し
た。逆抽出で得られた硝酸ビスマス水溶液の濃度はＢ
ｉ：３８０ｍｇ／Ｌ、Ｆｅ：０．６ｍｇ／Ｌ（Ｂｉに対
するＦｅの濃度は、０．５６ａｔ．％）であった。
工程で得られた硝酸ビスマス水溶液について、実験Ｎ
ｏ．２５と同じ抽出−逆抽出処理をさらにもう１回施し
た。逆抽出で得られた硝酸ビスマス水溶液の濃度はＢ
ｉ：３８０ｍｇ／Ｌ、Ｆｅ：０．６ｍｇ／Ｌ（Ｂｉに対
するＦｅの濃度は、０．５６ａｔ．％）であった。
【００５１】このように、抽出−逆抽出操作を４回繰り
返すことにより、Ｂｉに対するＦｅの濃度が０．５６ａ
ｔ．％ときわめて低い値となるようにＢｉを選択的に回
収することができた。
返すことにより、Ｂｉに対するＦｅの濃度が０．５６ａ
ｔ．％ときわめて低い値となるようにＢｉを選択的に回
収することができた。
【００５２】一般にＢｉ系超電導材料の製造原料におけ
るＦｅのＢｉ中の許容濃度は０．８５ａｔ．％（０．２
３ｗｔ％）であり、４回の抽出−逆抽出操作により超電
導材料の原料として用い得るが高純度ビスマスを回収で
きることが認められる。
るＦｅのＢｉ中の許容濃度は０．８５ａｔ．％（０．２
３ｗｔ％）であり、４回の抽出−逆抽出操作により超電
導材料の原料として用い得るが高純度ビスマスを回収で
きることが認められる。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
【表３】
【００５６】
【表４】
【００５７】
【発明の効果】以上の通り、本発明によると、Ｂｉイオ
ンとＦｅイオンとを含む水溶液からＢｉを選択的に回収
することができる。
ンとＦｅイオンとを含む水溶液からＢｉを選択的に回収
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実験結果を示すグラフである。
【図２】実験結果を示すグラフである。
【図３】実験結果を示すグラフである。
【図４】実験結果を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】 ビスマス及び鉄が溶解した水溶液からビ
スマスを回収する方法であって、 ビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ジチオホスフ
ィン酸をケロシンに溶解させてなるケロシン溶液を該水
溶液と接触混合してビスマスを該ケロシン溶液に抽出す
る抽出工程と、 この抽出工程からのケロシン溶液と硝酸溶液とを接触混
合してビスマスを該硝酸溶液に逆抽出する逆抽出工程
と、によってビスマスを回収することを特徴とするビス
マスの回収方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記水溶液のビスマ
スの濃度が１ｇ／Ｌ以上であり、鉄の濃度が１０ｇ／Ｌ
以上であることを特徴とするビスマスの回収方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、前記抽出工程
に用いられるケロシン溶液のビス（２，４，４−トリメ
チルペンチル）ジチオホスフィン酸の濃度が０．１〜１
モル／Ｌであることを特徴とするビスマスの回収方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
て、前記抽出工程において水溶液１容積部に対しケロシ
ン溶液０．１〜０．５容積部を接触混合することを特徴
とするビスマスの回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10025225A JPH11209830A (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | ビスマスの回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10025225A JPH11209830A (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | ビスマスの回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209830A true JPH11209830A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=12160035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10025225A Pending JPH11209830A (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | ビスマスの回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11209830A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104060106A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-09-24 | 中南大学 | 从含铋溶液中用溶剂萃取法提取铋及制备氧化铋的方法 |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP10025225A patent/JPH11209830A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104060106A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-09-24 | 中南大学 | 从含铋溶液中用溶剂萃取法提取铋及制备氧化铋的方法 |
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