JPS58131185A - 水溶液中の金属イオンを抽出する方法 - Google Patents
水溶液中の金属イオンを抽出する方法Info
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- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はめつき廃液、鋼板酸洗廃液等の水溶液から金属
イオンを高い抽出効率で抽出する方法に関するものであ
る。
イオンを高い抽出効率で抽出する方法に関するものであ
る。
めっき廃液や鋼板酸洗廃液の処理方法としては、従来よ
り一調整によってそれぞれの金属イオンの不溶性水酸化
物を得る方法が一般的でちった。しかし、この方法では
有価金属を回収することが困難であること、ＮａＯＨ等
の中和剤の費用がかさむこと等の欠点がちった。
り一調整によってそれぞれの金属イオンの不溶性水酸化
物を得る方法が一般的でちった。しかし、この方法では
有価金属を回収することが困難であること、ＮａＯＨ等
の中和剤の費用がかさむこと等の欠点がちった。
このような欠点を克服するために、りん酸系有機溶媒を
用いて水溶液中の金属イオンを選択的に抽出、除去する
溶媒抽出法が考えられた。この方法では、例えばりん酸
エステルとしてシー（２−エチルヘキシリレ）りん酸（
以後、 Ｉ）２ＥＨＰＡと略記する）をｎ−パラフィン
（炭素数１２〜１６の直鎖状飽和炭化水素）あるいはケ
ロシンで希釈した有機溶媒を、金属イオンを含む水溶液
と適当な方法、例えば多段ミキサーセトラー等で攪拌混
合させることにより、金属イオンは有機溶媒中に抽出さ
れる。抽出された金属イオンは適当な脱離液により有機
溶媒から脱離され、有機溶媒は循環使用される（特開昭
５２（０８３９６，５３−７０９９４，５４−４８０８
，５５−１３１１４３等参照）。
用いて水溶液中の金属イオンを選択的に抽出、除去する
溶媒抽出法が考えられた。この方法では、例えばりん酸
エステルとしてシー（２−エチルヘキシリレ）りん酸（
以後、 Ｉ）２ＥＨＰＡと略記する）をｎ−パラフィン
（炭素数１２〜１６の直鎖状飽和炭化水素）あるいはケ
ロシンで希釈した有機溶媒を、金属イオンを含む水溶液
と適当な方法、例えば多段ミキサーセトラー等で攪拌混
合させることにより、金属イオンは有機溶媒中に抽出さ
れる。抽出された金属イオンは適当な脱離液により有機
溶媒から脱離され、有機溶媒は循環使用される（特開昭
５２（０８３９６，５３−７０９９４，５４−４８０８
，５５−１３１１４３等参照）。
しかし、このような溶媒抽出方法においては、Ｄ２Ｅｆ
（ＰＡ （３０％）−ｎ−パラフィンまたはＤ２ＥＨＰ
Ａ（３０％）−ケロシンを用い、硝弗酸中の弗化鉄を抽
出する場合を例にとって、その抽出平衡曲線（第１図参
照）を見ればわかるように、水相中の金属イオン濃度が
低くなると抽出率も低くなり、多段ミキサーセトラーを
用いて抽出効率を上げようとすれば抽出段数を大幅に増
やしたり、抽出装置を大型化しなければならず、また水
相の金属イオンの低濃度域で抽出限界が存在するという
欠点がちった。
（ＰＡ （３０％）−ｎ−パラフィンまたはＤ２ＥＨＰ
Ａ（３０％）−ケロシンを用い、硝弗酸中の弗化鉄を抽
出する場合を例にとって、その抽出平衡曲線（第１図参
照）を見ればわかるように、水相中の金属イオン濃度が
低くなると抽出率も低くなり、多段ミキサーセトラーを
用いて抽出効率を上げようとすれば抽出段数を大幅に増
やしたり、抽出装置を大型化しなければならず、また水
相の金属イオンの低濃度域で抽出限界が存在するという
欠点がちった。
本発明の目的はヒ述したような欠点を解消し、水相に残
る金属イオン濃度を０．００５ ｍｏＩｔ／Ｉ１．程度
まで抽出段数等を増やすことなく比較的容易に減少させ
ることができる抽出方法を提供しようとするものである
。
る金属イオン濃度を０．００５ ｍｏＩｔ／Ｉ１．程度
まで抽出段数等を増やすことなく比較的容易に減少させ
ることができる抽出方法を提供しようとするものである
。
本発明によれば、北述したような欠点を解消するために
、多段ミギサーヒトラーＣ金属イオンを従来のよってし
である程度ｔＱ（約０．３ｍｏｍベル抽出して濃度をド
げた後、モノ−（２−エチルヘキシル）りん酸（以後、
Ｍ２ＥＨＰＡと略記する）またはＭ２ＥＨＰＡとＤ２Ｅ
ＨＰＡとの混合物を抽出剤とし、ｎ−／（’ラフイン（
直鎖状飽和炭化水素）−まノこはケロシン等の石油系炭
化水素を希釈剤とした有機溶媒を用いて抽出２行うこと
により、特ｆ金属イオンの低濃度域での抽出率を増加さ
せ、水相に残る金属イオン濃度を大幅に減少させること
がＱぎる。
、多段ミギサーヒトラーＣ金属イオンを従来のよってし
である程度ｔＱ（約０．３ｍｏｍベル抽出して濃度をド
げた後、モノ−（２−エチルヘキシル）りん酸（以後、
Ｍ２ＥＨＰＡと略記する）またはＭ２ＥＨＰＡとＤ２Ｅ
ＨＰＡとの混合物を抽出剤とし、ｎ−／（’ラフイン（
直鎖状飽和炭化水素）−まノこはケロシン等の石油系炭
化水素を希釈剤とした有機溶媒を用いて抽出２行うこと
により、特ｆ金属イオンの低濃度域での抽出率を増加さ
せ、水相に残る金属イオン濃度を大幅に減少させること
がＱぎる。
水相の金属イオン濃度が約０ 、３ ｍａｉｌ−７１２
以上の高濃度水溶液に対して抽出溶媒としてＭ２ＥＨＰ
Ａ −ｎノぐラフインまたはＭ２ＥＨＰＡとＤ２Ｅ、Ｈ
ｌ）Ａとの混合物−ｎパラフィンを用いる場合には、有
機相の金属イオン濃度が高くなり、有機相の高粘度化と
いう現象が生じ、後の「程に支障を来す恐れがちるのＣ
１好ましくは金属イオンの高濃度域においてはＤ２ＥＨ
ＰＡ −ｎパラフィンを用いて水相の金属イオン濃度を
ｏ、 ３ ｍｏｆｌ／ｆｌ程度に′まで減少させてお超
、多段ミキサーセトラーの最終段でＭ２ＥＪ（ＰＡ−ｎ
Ａ’ラフインまたはＭ２ＥＨＰＡとＤ２ＥＨＰＡとの
混合物−ｎパラフィンを用いることにより従来得られな
い抽出率を容易に実現することができろ。
以上の高濃度水溶液に対して抽出溶媒としてＭ２ＥＨＰ
Ａ −ｎノぐラフインまたはＭ２ＥＨＰＡとＤ２Ｅ、Ｈ
ｌ）Ａとの混合物−ｎパラフィンを用いる場合には、有
機相の金属イオン濃度が高くなり、有機相の高粘度化と
いう現象が生じ、後の「程に支障を来す恐れがちるのＣ
１好ましくは金属イオンの高濃度域においてはＤ２ＥＨ
ＰＡ −ｎパラフィンを用いて水相の金属イオン濃度を
ｏ、 ３ ｍｏｆｌ／ｆｌ程度に′まで減少させてお超
、多段ミキサーセトラーの最終段でＭ２ＥＪ（ＰＡ−ｎ
Ａ’ラフインまたはＭ２ＥＨＰＡとＤ２ＥＨＰＡとの
混合物−ｎパラフィンを用いることにより従来得られな
い抽出率を容易に実現することができろ。
抽出剤と希釈剤との混合比は抽出剤の含有率が１５〜７
５Ｖ／ｖチで使用されるが、好ましくは２０〜３０Ｖ／
ｖチが好適に用いられる。また、Ｍ２ＥＨＰＡとＤ２Ｅ
ＨＰＡとを混合して用いる場合には、Ｍ２ＥＨＰＡが１
０ｍｏ１％以上とするのが良い。その理由は、Ｍ２ Ｅ
ＨＰ Ａが１０ｍｏｊ！％未満では目的とする抽出効率
が得られないからである。
５Ｖ／ｖチで使用されるが、好ましくは２０〜３０Ｖ／
ｖチが好適に用いられる。また、Ｍ２ＥＨＰＡとＤ２Ｅ
ＨＰＡとを混合して用いる場合には、Ｍ２ＥＨＰＡが１
０ｍｏ１％以上とするのが良い。その理由は、Ｍ２ Ｅ
ＨＰ Ａが１０ｍｏｊ！％未満では目的とする抽出効率
が得られないからである。
抽出剤は抽出すべき金属イオンおよび適合−への調整に
よって使い分けられるが、代表的なもの挙げると、Ｆｅ
３＋、Ｔ１４ ＋、ｚｎ２ ＋、Ｃｕ２ ＋、Ｎｉ”、
Ｃｒ３＋については、ジー（２−エチルヘキシル）りん
酸、ジプチルりん酸などのジアルキルりん酸エステルが
、ｕ”、ｐｂ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋については、ト
リブチルりん酸、トリオクチルりん酸などのトリアルキ
ルりん酸エステルが、ＭｒＩ２＋については、ジー（２
−エチルヘキシル）りん酸−またはモノ−（２−エチル
ヘキシル）りん酸のＮａ塩、Ｋ塩または ５− ＮＨ，塩などが用いられる。希釈剤は石油系炭化水素が
用いられ、脂肪族炭化水素としてはｎ−パラフィン（直
鎖状飽和炭化水素）またはＪＩＳ Ｋ２２３１、に定め
られる流動パラフィンなどが用いられ、あるいは芳香族
炭化水素をわずかに含むケロシンなどが用いられる。
よって使い分けられるが、代表的なもの挙げると、Ｆｅ
３＋、Ｔ１４ ＋、ｚｎ２ ＋、Ｃｕ２ ＋、Ｎｉ”、
Ｃｒ３＋については、ジー（２−エチルヘキシル）りん
酸、ジプチルりん酸などのジアルキルりん酸エステルが
、ｕ”、ｐｂ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋については、ト
リブチルりん酸、トリオクチルりん酸などのトリアルキ
ルりん酸エステルが、ＭｒＩ２＋については、ジー（２
−エチルヘキシル）りん酸−またはモノ−（２−エチル
ヘキシル）りん酸のＮａ塩、Ｋ塩または ５− ＮＨ，塩などが用いられる。希釈剤は石油系炭化水素が
用いられ、脂肪族炭化水素としてはｎ−パラフィン（直
鎖状飽和炭化水素）またはＪＩＳ Ｋ２２３１、に定め
られる流動パラフィンなどが用いられ、あるいは芳香族
炭化水素をわずかに含むケロシンなどが用いられる。
本発明によれば、従来の抽出法では抽出効率が悪くなる
金属イオンの低濃度域においては、Ｍ２ＥＨＰＡまたは
Ｍ２ ＥＨＰＡとＤ２ＥＨＰＡとの混合物を抽剤として
用いることにより、以Ｆに示す実施例に示されるように
、金属イオン濃度が低くても、従来法に比して大幅に高
い抽出効率ひ、また多段ξキサーセトラー？用いる場合
にンまより少ない段数で高い抽出効率を実現することが
できる。
金属イオンの低濃度域においては、Ｍ２ＥＨＰＡまたは
Ｍ２ ＥＨＰＡとＤ２ＥＨＰＡとの混合物を抽剤として
用いることにより、以Ｆに示す実施例に示されるように
、金属イオン濃度が低くても、従来法に比して大幅に高
い抽出効率ひ、また多段ξキサーセトラー？用いる場合
にンまより少ない段数で高い抽出効率を実現することが
できる。
〔実施例ＩＪ
Ｆｅ 、 Ｎｉ 、 Ｃｒイオンな含む硝弗酸溶液（硝
酸０．８３ｍｏλ４、弗酸２．２５ ｍａｉｌ、ｙＱｌ
）中のＦｅｆｉ度を段階的ＶＣ変化させた水溶液に対
して、有機溶媒としてＤ２ＥＨＰＡ （３０ｖ／／ｖ％
）−ｎパラフィン（’ｉ ｏ ＶＡｌｑｂ ）を用いて
水溶液中のＦｅイオンを抽 ６− 出した時の抽出平衡曲線を第１図に示す。この時、液量
は水相１４０ｄ、有機相２１０ＩｒＬｌであり、ポリエ
チレン製５００Ｉｎｌの分液ロートを用いて２０分間振
盪した。これより水相濃度が低い時には抽出率が下がり
、Ｄ２ＥＨＰＡを用いた時には水相のＦｅ濃度を低くす
るのに限界があることがわかる。
酸０．８３ｍｏλ４、弗酸２．２５ ｍａｉｌ、ｙＱｌ
）中のＦｅｆｉ度を段階的ＶＣ変化させた水溶液に対
して、有機溶媒としてＤ２ＥＨＰＡ （３０ｖ／／ｖ％
）−ｎパラフィン（’ｉ ｏ ＶＡｌｑｂ ）を用いて
水溶液中のＦｅイオンを抽 ６− 出した時の抽出平衡曲線を第１図に示す。この時、液量
は水相１４０ｄ、有機相２１０ＩｒＬｌであり、ポリエ
チレン製５００Ｉｎｌの分液ロートを用いて２０分間振
盪した。これより水相濃度が低い時には抽出率が下がり
、Ｄ２ＥＨＰＡを用いた時には水相のＦｅ濃度を低くす
るのに限界があることがわかる。
〔実施例２〕
実施例１と同じ条件で、有機溶媒だけをＭ２ＥＨＰＡ
（４９ｍｏＲ−％ ）とＤ２ＥＨＰＡ （５１ｍａｉｌ
−％ ）との混合物（３０ＶＡＪ％） ｎパラフィン
（７０ｖＡｖ％）を用いた時の抽出平衡曲線を第２図に
示す。これから明らかなように、水相のＦｅ濃度が低い
時の抽出率がＤ２ＥＨＰＡ −ｎパラフィンを用いた時
に比べて飛躍的に南北しており、水相のＦｅ濃度を大幅
に低ドさせることかり能になることがわかる。
（４９ｍｏＲ−％ ）とＤ２ＥＨＰＡ （５１ｍａｉｌ
−％ ）との混合物（３０ＶＡＪ％） ｎパラフィン
（７０ｖＡｖ％）を用いた時の抽出平衡曲線を第２図に
示す。これから明らかなように、水相のＦｅ濃度が低い
時の抽出率がＤ２ＥＨＰＡ −ｎパラフィンを用いた時
に比べて飛躍的に南北しており、水相のＦｅ濃度を大幅
に低ドさせることかり能になることがわかる。
〔実施例３〕
実施例１に示す硝弗酸廃液を、３段および４段のミキサ
ーセトラー（各ミキサーセトラーはミキサ一部１０Ｃｆ
ｆｌＸ１０傷×１４備、セトラ一部１０備×１０（１）
Ｘ１４ｃｔＬ）を用いて、有機相と水相の混合比を２．
２として連続抽出を行った時の各段山側の水相のＦｅ６
度を表１に示す。表Ｉ Ｋ おいて、Ａはミキサーセト
ラーの４段全てについて、有機溶媒としてＤ２Ｅｉ（Ｐ
Ａ （３０ｖ／Ｊ％） −ｎ、ｙＲパラフィン ７０
Ｖ／Ｊ％ ）を用いた例Ｃあり、Ｂは有機溶媒として１
．２段目はＡと同じ有機溶媒を、最終の３段目にはＭ２
ＥＨＰＡ （４９ｍｏｎ％）とＤ２ＥＨＰＡ（５１ｍａ
ｉｌ ％ ）との混合物（３０ＶＡ１％ ） −ｎパラ
フィン（’ｉ ｏ ”／ｙ％）を用いた例である。表１
から明らかなように、金属イオンを低濃度化させてから
、Ｍ２ＥＨＰＡ才だはこれを含む有機溶媒を用いること
により、金属イオン濃度が低くても高い効率で抽出を行
うことがひき、しかもミキサーセトラーを用いる時には
その抽出段数を低くしても高い抽出効率を実現できる。
ーセトラー（各ミキサーセトラーはミキサ一部１０Ｃｆ
ｆｌＸ１０傷×１４備、セトラ一部１０備×１０（１）
Ｘ１４ｃｔＬ）を用いて、有機相と水相の混合比を２．
２として連続抽出を行った時の各段山側の水相のＦｅ６
度を表１に示す。表Ｉ Ｋ おいて、Ａはミキサーセト
ラーの４段全てについて、有機溶媒としてＤ２Ｅｉ（Ｐ
Ａ （３０ｖ／Ｊ％） −ｎ、ｙＲパラフィン ７０
Ｖ／Ｊ％ ）を用いた例Ｃあり、Ｂは有機溶媒として１
．２段目はＡと同じ有機溶媒を、最終の３段目にはＭ２
ＥＨＰＡ （４９ｍｏｎ％）とＤ２ＥＨＰＡ（５１ｍａ
ｉｌ ％ ）との混合物（３０ＶＡ１％ ） −ｎパラ
フィン（’ｉ ｏ ”／ｙ％）を用いた例である。表１
から明らかなように、金属イオンを低濃度化させてから
、Ｍ２ＥＨＰＡ才だはこれを含む有機溶媒を用いること
により、金属イオン濃度が低くても高い効率で抽出を行
うことがひき、しかもミキサーセトラーを用いる時には
その抽出段数を低くしても高い抽出効率を実現できる。
表１ ミキサーセトラー各段出側の拘濃度（ｍｏｌｌ
Ａｌ）
Ａｌ）
【図面の簡単な説明】
第１図は有機溶媒としてＤ２ＥＨＰＡ −ｎパラフィン
を用い、硝弗酸廃液中のＦｅイオンを抽出した時の抽出
平衡曲線ケ示す図、第２図は有機溶媒としてＭ２ ＥＨ
ＰＡとＤ ２ ＥＨＰＡの混合物−ｎパラフィンを用い
、硝弗酸廃液中のＦｅイオンを抽出した時の抽出平衡曲
線を示す図である。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 川鉄化学株式会社 ｉ 邊 代理人井理士 渡 辺 望 稔 スち）−−一ら／ ９ − ｖ１図 水オ目Ｆｅ儂度 減２図 氷湘Ｆｅ濃度
を用い、硝弗酸廃液中のＦｅイオンを抽出した時の抽出
平衡曲線ケ示す図、第２図は有機溶媒としてＭ２ ＥＨ
ＰＡとＤ ２ ＥＨＰＡの混合物−ｎパラフィンを用い
、硝弗酸廃液中のＦｅイオンを抽出した時の抽出平衡曲
線を示す図である。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 川鉄化学株式会社 ｉ 邊 代理人井理士 渡 辺 望 稔 スち）−−一ら／ ９ − ｖ１図 水オ目Ｆｅ儂度 減２図 氷湘Ｆｅ濃度
Claims (1)
- めっき廃液、鋼板酸洗廃液等の水溶液に含まれる金属イ
オンなりん酸系有機溶媒を用いて抽出分離するに際し、
水溶液の金属イオン濃度が比較的高い段階においてはノ
ー（２−エチルヘキシル）りん酸（Ｄ２ＥＩ（ＰＡと略
記する）などのりん酸エステル（タタシ、モノ−（２−
エチルヘキシル）りん酸を除く）を抽剤として含む有機
溶媒で金属イオン濃度がほぼ０．３ｒｎｏル包以ドとな
るよう抽出し、さらにモノ−（２−エチルヘキシル）リ
ン酸ＣＭ２ｇＨＰＡと略古己する）またはＭ２既伊Ａと
Ｄ２ＥＨＰＡとの混合物でＭ２ＥＨＰＡが１０ ｍｏｆ
ｉ ％以トのものを抽剤とし、石油系炭化水素で希釈し
た有機溶媒を用いて予め金属イオン濃度を低ドさせた前
記水溶液中の金属イオンな抽出することを特徴とする水
溶液中の金属イオンを抽出する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266182A JPS58131185A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 水溶液中の金属イオンを抽出する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266182A JPS58131185A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 水溶液中の金属イオンを抽出する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131185A true JPS58131185A (ja) | 1983-08-04 |
Family
ID=11811540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1266182A Pending JPS58131185A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 水溶液中の金属イオンを抽出する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58131185A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6044087A (ja) * | 1983-08-01 | 1985-03-08 | アルブライト・アンド・ウイルソン・インコーポレーテッド | ２−エチルヘキシル酸燐酸塩による水溶液からクロム（３）を抽出する方法 |
| JP2008259963A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Tamkang Univ | 重金属汚染液分離抽出システム |
| JP2011058017A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Sasaki Chemical Co Ltd | 水性錆除去剤の再生方法 |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP1266182A patent/JPS58131185A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6044087A (ja) * | 1983-08-01 | 1985-03-08 | アルブライト・アンド・ウイルソン・インコーポレーテッド | ２−エチルヘキシル酸燐酸塩による水溶液からクロム（３）を抽出する方法 |
| JP2008259963A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Tamkang Univ | 重金属汚染液分離抽出システム |
| JP2011058017A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Sasaki Chemical Co Ltd | 水性錆除去剤の再生方法 |
| CN102011130A (zh) * | 2009-09-07 | 2011-04-13 | 佐佐木化学药品株式会社 | 水性除锈剂的再生方法 |
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