JPS5849620A - ガリウムの回収法 - Google Patents

ガリウムの回収法

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JPS5849620A
JPS5849620A JP14722981A JP14722981A JPS5849620A JP S5849620 A JPS5849620 A JP S5849620A JP 14722981 A JP14722981 A JP 14722981A JP 14722981 A JP14722981 A JP 14722981A JP S5849620 A JPS5849620 A JP S5849620A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガリウムを含有する溶液からガリウムを回収す
る方法に関するものである。
さらに詳しくは特殊なキレート樹脂を使用して溶液中の
ガリウムを吸着回収する方法に関するものである。
ガリウムの商業的生産はアルミナ製造のバイヤー液、所
謂、アルミン酸ナトリウム水溶液を原料として実施され
ている。バイヤー液中のガリウム濃度は約10〜5oo
sy/ノ存在しているために極めて有用な原料である。
しかしてこのアルミン酸ナトリウム水溶液からガリウム
を回収する方法として、従来二つの方法すなわち水銀を
陰極として電解し、液中のガリウムをアマルガムとなし
該アマルガムケ苛性アルカリにて加水分解し、生じたガ
ルミン酸アルカリ水溶液を、次いで電解する方法及びア
ルミン酸ナトリウム水溶液に炭酸ガス全吹込み、アルミ
ン酸ナトリウム水溶液中のアルミナ分を主として析出さ
せアルミナ分とガリウム分の比率を高めた溶液に炭酸ガ
スを吹込みアルミナ分とガリウム分を共沈させ、該共沈
物全苛性アルカリに溶解し、生じたガルミン酸アルカリ
水溶液を次いで電解する方法が採用されている。
しかし、前者の方法に7“マルガム化の際に多量の水銀
がアルミン酸ナトリウム水溶液中に溶解損失するという
不都合全盲しているし、また後者の方法は炭酸ガスの使
用によりアルミン酸ナトリウム水溶液中の苛性アルカリ
分が炭、酸化され損失するという不都合を有しているた
めに工業的に充分満足されたものではない。
最近、バイヤー液中のガリウムの回収方法として水不溶
性の置換ヒドロキシキノリン類から実質的になる抽出剤
及び有機溶剤からなる抽出溶剤を用い、液−液抽出によ
pアルミン酸ナトリウム水溶液からガリウムを回収する
方法が提案されている(特開昭、!; /’−、32ダ
//号公報、同昭3.3−j;2.219号公報、同昭
Sり一9?7)を号公報等)。
しかしながら、該方法は使用試剤当りのガリウムの回収
・量が工業的に十分なものでないとか、ガリウムの選択
吸着性がかならずしも高くなく、使用するガリウム回収
試剤が液体であるために回収試剤のかなりの量がアルミ
ン酸ナトリウム水溶液中に溶解し損失するという欠点が
あり、未だ工業的に満足されたものではない。
かかる事情に蓬み、本発明者らは−F記不都合を克服し
たガリウムの回収方法を見出すべく、鋭意研究した結果
、特定の官能基を有するキレート樹脂がガリウムを高選
択的に吸着するとい 。
うことを見出し、本発明方法を完成するに至ったO すなわち、本発明に分子中に7ミドキシム基7F、たは
その金属塩f肩するキレート樹脂をガリウムを含有する
溶液と接触せしめることを特徴々する溶液中に含まれる
ガリウムの回収法全提供するにある。
本発明において用いられるキレート樹脂は分子中にアミ
ドキシム基を有するキレート樹脂であれば特に制限され
るものではない。
このよう々キレート樹脂としては、アクリロニトリル、
αニ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
誘導体を反応させアミドオキシム基を有せしめた樹脂;
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ノシアン化ビ
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外信のエチレン系不飽和単量体と
重合させた樹脂;クロルメチル基、スルホニルクロリド
基、カルボニルクロリド基、イソシアナート基、エポキ
シ基、アルデヒド基等アミン反応註基を有したスチレン
−ジビニルベンゼン共重合体、フェノール]立j月旨、
ポリエチレン、ポリアロピレン、ポリ塩化ビニル等の重
合体(以下アミン反応性基を有した樹脂と称す)にアミ
ノアセトニトリル、アミノマロンニトリル、ジアミノマ
レオニトリル、ジシアンジアミド、イミノジアセトニト
リル、/−アミノーコーシアノエタン、q−7ミノベン
ゾニトリル、/−アミノ−3−二トリル化合物全反応さ
せ次いで、ヒドロキシルアミン又はヒドロキシルアミン
誘導体全反応させた樹脂;前記アミノ基、イミノ基を有
したニトリル化合物とヒドロキシルアミン又はヒドロキ
シルアミン誘導体との反応により得られる生成物を前記
アミン反応性基を有した樹脂に反応させた樹脂;スルホ
ン酸基、カルボン酸基、燐酸基、ジチオカルボン酸基、
アルキルアミノ基等を有したスチレン−ジビニルベンゼ
ン共重合体、フェノール樹脂等の樹脂をハロゲン化処理
したものに前記アミノ基、イミノ基全有したニトリル化
合物とヒドロキシルアミン又ハヒドロキシルアミン誘導
体との反応により得られる生成物を反応させ、た樹脂;
ベンズアミドキシム、ベンジルアミノ−N−メタンジア
ミドジオキシム、ベンジルアミノ−N−エタンジアミド
ジオキシム、(、,2−ベンゾイミダゾリルチオ)アセ
トンアミドキシム、(2−ベンゾイミダゾリルチオ)エ
チルアミドキシム、(,2−ベンゾイミ−ベンズイソキ
サゾール−3−アセトアミドキシム、5−フルオロ−/
1.2−ベンズイソキサゾール−3−アセトアミドキシ
ム、フェニルスルフィニルアセト7ミドキシム、(、?
−クロルフェニルスルフィニル)−アセトアミドキシム
等の少くとも分子中に7つの7ミドキシム基を有した化
合物、前記化合物の混合物又は別記化合物とアニリン、
レゾルシン、3−アミノピリジン、q−アミノピリジン
、q−7ミノベンゼンスルホン酸、t−アミノカルボン
酸との混合物とホルマリン、エピクロルヒドリン、エピ
ブロムヒドリン等との縮合反応樹脂及びこれらの樹脂の
Na”、 K 、 Oa’、 Mg等の金属塩等が挙げ
られる。
しかして、バイヤー法アルミナ製造工程のアルミン酸ナ
トリウム水溶液のような強塩基性のガリウム含有水溶液
からキレート樹脂によりガリウムが吸着除去できるとい
うことは、従来全く提案されていないことからして、本
発明のキレート樹脂が強塩基性のガリウム含有水溶液か
らのガリウムの回収に極めて有効であることに本発明方
法の実施に当り、上記キレート樹脂と接触させるガリウ
ム含有溶液としては通常強塩基性のガリウム含有水溶液
が適用されるが、勿論他のガリウム含有溶液であっても
適用することができる。
特に、本発明方法の処理液としてはバイヤー法アルミナ
の製造工程のガリウム含有アルミン酸ナトリウム水溶液
(組成; Ga : 0.0/〜0.3g/l、AJ2
03 : jO〜/、20 g/j、 N a20 :
 100〜.200 g/j )が好適である。
本発明方法の実施に当り、上記キレート樹脂とガリウム
を含有する溶液との接触は適宜条件を選定して行えば良
い。接触方法は特に制限されるものではなく、例えばガ
リウムを含有する溶液中へキレート樹脂を浸漬する方法
、キレート樹脂を充填した塔中ヘガリウム含有溶液を通
す方法等が一般に採用される。
しかしながら、処理操作の点からキレート樹脂を充填し
た塔中ヘガリウム含有溶液を通す方(7) 法が好適に採用される。
本発明方法の実施に当り、キレート樹脂の使用量は特に
制限されるものではなく、処理対象とするガリウム含有
溶液中のガリウム濃度、用いるキレート樹脂の種類等に
よっても変わるが、これは適宜予備実験を行なうことに
より設定することができる。
一般にキレート樹脂の使用量は適宜選択すればよい。
キレート樹脂とガリウム含有溶液の接触温度は特に制限
されるものではないが、通常70〜100Cの温度で実
施される。
また接触時間も特に制限されるものではなく、通常数秒
以上の接触時間があれば十分である。
本発明方法によってガリウムを吸着捕集し念ところのキ
レート樹脂は、次いで塩酸、硫酸、硝酸、燐酸、硫化ソ
ーダ、イミノジ酢酸、エチレンジアミン、四酢酸等によ
り溶離回収するとか、加熱分離することによりキレート
樹脂とガリウムを分離するとかしてガリウムをキレート
(と ) 樹脂から分離する。
以上のようにして分離回収されたガリウムは次いで公知
の方法、たとえばガルミン酸ナトリウムとなし、電解す
ることによってガリウム金属として回収することができ
る。
以上詳述したような本発明方法によれば、公知のガリウ
ムキレート化剤に比較してガリウムの吸着能力が極めて
大きく、かつガリウム平衡濃度を低くすることができる
また本発明の吸着剤は樹脂であるので簡便な操作方法で
ガリウムの回収が可能であるという利点があり、工業的
価値は犬なるものである。
さらに、本発明のキレート樹脂はガリウムに対する選択
吸着性が公知のキレート化剤に比較して著しく優れてい
るという効果を有している。
また、本発明のキレート樹脂は耐アルカリ性を有してい
るので、特にバイヤ一工程液中からのガリウムの回収に
好適であるという利点を有している。
以下に本発明方法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O 実施例1 ポリアクリロニトリルファイバーと塩酸ヒドロキシルア
ミンと水酸化ナトリウム水溶液との反応により得られる
ビニルアミドキシム重合体(以下本重合体をキレート樹
脂Aと称す。)(1’r10QOf内径/−2Xfl(
iり力5A(y充填し、塔頂よりGa 7g9 ppm
 、 Aj 11.2000 ppm、 Na] /、2.3.goo ppm含むバイヤー法によるアル
ミナ製造工程からのアルミン酸ナトリウム水溶液100
 eo ? 2時間で通液し、流出液中のGa、A/の
分析を行ったところ第1表に示すような結果が得られた
第   /   表 実施例2〜/3 キレート樹脂B; ビニルスルホン酸ジビニルベンゼン共重合樹脂を四塩化
炭素溶媒と硫黄存在下塩素化処理し、次いでアミノマロ
ンニトリルを反応させた後、ヒドロキシルアミンを反応
させて得たビニルスルホンアミドメタンジアミドジオキ
シム樹脂。
キレート樹脂C; アクリル酸−ジビニルベンゼン共重合樹脂fN、N−ジ
メチルホルムアミド溶媒下ホスゲンによりハロゲン化し
、次いでアミノアセトアミドキシムを反応させて得たビ
ニルカルボン酸アミドアセトアミドキシム−ジビニルベ
ンゼン共重合樹脂。
キレート樹脂D; ベンズアミドキシムとレゾルシンとホルマリンを反応さ
せて得た= NOH基と−NH23・と−OH基を有し
た樹脂 キレート樹脂E; アクリロニトリルとジビニルベンゼン共得たビニルアミ
ドキシム−ジビニルベンゼン共重合樹脂。
キレート樹脂F; 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
チルとの共重合体をヒドロキシルアミンと反応させて得
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G; アクリロニトリルとヒドロキシルアミンとの反応物をア
クリル酸エチルと共重合させた後、加水分解処理して得
たビニルアミドキシム−アクリル酸共重合樹脂 キレート樹脂H; クロルメチル化スチレンジビニルベンゼン樹脂にジアミ
ノマレオニトリルを反応させさらにヒドロキシルアミン
を反応させて得た樹脂 を/1.2−ジクロル−/、λ−ジフルオロエタン溶媒
下塩素化し、次いでイミノジアセトニトリル全反応させ
、さらにヒドロキシルアミンを反応させて得た樹脂。
キレート樹脂に スルホン酸基を有したスチレンジビニルベンゼン樹脂〔
デュオライトa−、Za(ダイヤモンドジャムロック社
製))kN、N−ジメチルホルムアミド溶媒下、ホスゲ
ンと塩素化反応を行わせしめ、さらにアミノアセトアミ
ドキシムを反応させて得た樹脂キレート樹脂に; /1.2−ベンズイソキサゾール−3−アセトアミドキ
シムレゾルシンとホルマリンを反応させて得た樹脂。
キレート樹脂L; S−フルオロ−71,2−ベンゾイソキサゾール−3−
アセトアミドキシムとフェノキレート樹脂M; アミドキシム基を有する市販のキレート樹脂〔デュオラ
イトas−3<z+(ダイヤモンドジャムロック社製)
〕。
キレート樹脂N; アクリロニトリル−テトラエチレングリコールジメタク
リレート(モル比/: (:l、、2)樹脂をトルエン
溶媒下、ヒドロキシルアミンを反応させて得た樹脂を水
酸化ナトリウム水溶液でアルカリ処理したアミドキシム
基のlJa塩を有した樹脂。
キレート樹脂O; アクリロニトリル−エチレングリコールジメタクリレー
ト(モル比t : o、/s)樹脂を四塩化炭素溶媒下
ヒドロキシルアミンを反応させて得た樹脂。
キレート樹脂P; アクリロニトリル−エチレングリコールモノメタクリレ
ート(モル比/: o、、2s )樹脂をキシレン溶媒
下ヒドロキシルアミンを反応させて得た樹脂。
以上のキレート樹脂を各々実施例/と同様にしてアルミ
ン酸ナトリウム水溶1w100 QQ Kl”2時間で
通液しく)a 、 Aノの分析をしたところ第2表に示
すような結果が得られた。
第   2   表 (/ j ) 実施例/7 実施例/で用いたキレート樹脂hioaa>内径/、2
”Xdのカラムに充填し塔頂より実施例/で用いたと同
じアルミン酸ナトリウム水溶液100 CQ f y時
間で通液した後、10重量パーセント濃度の塩酸水溶液
JOcaを、30分で流した。さらにJQQQの水で樹
脂を洗滌後アルミン酸ナトリウム水溶液を/回目と同様
にして流した。以下同操作で3回アルミン酸ナトリウム
水溶液を流したところ流出液中のGa、A/の濃度は俯
3表のような結果であった。
第   3   表 (16) 実施例/ざ キレート樹脂hiogf実施例/で用いたト同シアルミ
ン酸ナトリウム水溶液100 QQ K加え、/時間振
m’を行なった後、キレート樹脂と水層に分離し7、水
層側に残った()a及びAノの濃度分析を行なった。そ
の結果?第q表に示す。
比較例/〜3 実施例/の方法において用いられているキレ−ト樹脂A
の代わりに、キレート樹脂j’j合成するために甲いた
ポリアクリロニトリルファイバー、強塩基性イオン交換
樹脂〔デュオライトA −tt/(ダイヤモンドジャム
ロック社製)〕、ジチオカルバミン酸型キレート樹脂ス
ミキレートQ、−10(住友化学社製)を用いて、実施
例1♂と同様にしてガリウムの吸着を行なった。その結
果を第を表に示す。
比較例ダ ケレックス100 (メサズアッシランドケミカル社製
:構造式 とn−デカノール/□gとケロシンざogからなるGa
抽出剤全実施例/で使用したのと同じアルミン酸ナトリ
ウム水溶液100 QQに加え/時開根盪全行った後、
水層と油層全分離し、水層側に残ったGa、Aノの濃度
の分析を行った。その結果″f!−第グ表に示す。
第   q   表 レート化樹脂は、バイヤー法アルミナ製造工程からのア
ルミン酸ナトリウム水溶液の如き高塩基性水溶液とか、
共存イオンを多量に含む溶液中でもGa?低濃度まで且
つGa金属イオンを選択的に吸着除去が可能であるし、
また繰り返し使用してもキレート化機能の劣化が無く、
公知のキレート化剤に比して優れていることが明白であ
る。
特許出願人 住友化学工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /)分子中に7ミドキシム基またはその金属塩を有する
    キレート樹脂をガリウムを含有する溶液と接触せしめる
    こと全特徴とする溶液中に含まれるガリウムの回収法 、2)ガリウムを含有する溶液が強塩基性の水溶液であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のガリウ
    ムの回収法 3)ガリウムを含有する溶液がバイヤー法アルミナ製造
    工程のアルミン酸ナトリウム水溶液であることを特徴と
    する特許請求の範囲第7または2項記載のガリウムの回
    収法
JP14722981A 1981-09-17 1981-09-17 ガリウムの回収法 Granted JPS5849620A (ja)

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