JPS59135278A - 物質分離剤 - Google Patents
物質分離剤Info
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- JPS59135278A JPS59135278A JP874383A JP874383A JPS59135278A JP S59135278 A JPS59135278 A JP S59135278A JP 874383 A JP874383 A JP 874383A JP 874383 A JP874383 A JP 874383A JP S59135278 A JPS59135278 A JP S59135278A
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- Japan
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- separating agent
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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。
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、海水、鉱水、地下水、河川湖沼水などの天然
水あるいは廃水から金属イオン等を分離、回収、濃縮す
ることができる物質分離剤に関する。
水あるいは廃水から金属イオン等を分離、回収、濃縮す
ることができる物質分離剤に関する。
金属カチオン等を選択的かつ高能率的に取り込むことの
できるクラウンエーテル等の環状イオノフオアが見い出
されて以来、その特性を生かした応用研究が展開されて
きた。
できるクラウンエーテル等の環状イオノフオアが見い出
されて以来、その特性を生かした応用研究が展開されて
きた。
例えば、カチオンの選択的捕捉、分離、輸送である。こ
の応用研究の具体例としては、海水からのウランの捕集
、また希土類元素の分離、精製等があり、これらは省エ
ネルギーの実現可能性を有するものである。このように
、合成環状イオノフオアが科学的に極めて有用であるに
もかかわらず、その工業的展開が今だに少ない理由の一
つに、製造コストの問題がある。即ち、クラウンエーテ
ル等の環状化合物の合成では、製造工程が長(、また希
釈法等を用いる必要が□あり、収率が低い(”J、Or
g、Cbem、、5J−12445(rq 7.4 )
)。このために製造コストは極めて高い。
の応用研究の具体例としては、海水からのウランの捕集
、また希土類元素の分離、精製等があり、これらは省エ
ネルギーの実現可能性を有するものである。このように
、合成環状イオノフオアが科学的に極めて有用であるに
もかかわらず、その工業的展開が今だに少ない理由の一
つに、製造コストの問題がある。即ち、クラウンエーテ
ル等の環状化合物の合成では、製造工程が長(、また希
釈法等を用いる必要が□あり、収率が低い(”J、Or
g、Cbem、、5J−12445(rq 7.4 )
)。このために製造コストは極めて高い。
このような高価な環状イオノフオアの代替化合物として
ノー状ボ+)x”−チー等に関する研究開発が行われ斗
きW ″″:(Angc+w、 C1i:em、、I’
riJ’Ed、 Engl、、1旦、753’−(19
7’9 )) i□ 、:□−、。
ノー状ボ+)x”−チー等に関する研究開発が行われ斗
きW ″″:(Angc+w、 C1i:em、、I’
riJ’Ed、 Engl、、1旦、753’−(19
7’9 )) i□ 、:□−、。
しかしながら、これまでに見い出されている合成非環状
イ ・オノフォアは、環状イオノフオアに比べて、錯形
成能に劣り、また選択性も低い。このことから、有用金
属の選択的捕捉、回収、精製等に適用され、るに至って
輩ない。
イ ・オノフォアは、環状イオノフオアに比べて、錯形
成能に劣り、また選択性も低い。このことから、有用金
属の選択的捕捉、回収、精製等に適用され、るに至って
輩ない。
本発明者は、新しい□発想のも:どに、ポリフロロアル
キル:、。
キル:、。
基の特性を利用した草フッ素イリヒアの開発を行ってき
た。即ち、オリゴエチレンオキシド基のような金属カチ
オンとの相互作用を誓誓る基5、′1個ないし複数個の
ポリフロロアルキル基を導入すれば、ポリフロロアルキ
ル基は有機溶剤に対して親和性が著しく低いので、分子
内あるいは分子間で互いに会合し、その結果金属カチオ
ンと相互作用し得る残基も接近し、環状イオノフオアと
同様の取り込み場を形成すると考えた。斯かる概念に基
づき、検削を行″′1;♀き4果、以下に示すような広
範囲の含フツ素化合物・l ”4’−4身ン・佳物質分
離剤として使用できることを見い出し、′□采発明を完
成するに至った。
た。即ち、オリゴエチレンオキシド基のような金属カチ
オンとの相互作用を誓誓る基5、′1個ないし複数個の
ポリフロロアルキル基を導入すれば、ポリフロロアルキ
ル基は有機溶剤に対して親和性が著しく低いので、分子
内あるいは分子間で互いに会合し、その結果金属カチオ
ンと相互作用し得る残基も接近し、環状イオノフオアと
同様の取り込み場を形成すると考えた。斯かる概念に基
づき、検削を行″′1;♀き4果、以下に示すような広
範囲の含フツ素化合物・l ”4’−4身ン・佳物質分
離剤として使用できることを見い出し、′□采発明を完
成するに至った。
: 本発明の目的は、有機溶剤中あるいは水溶液中でウ
ラニルイオン、希土類元素、銀等の有用金属イオン又は
錯イオン等を取り込むことかで些、杏実に溶介している
金属イオン、錯イオン等を抽出、あるいは有機液体膜中
で金属イオン、錯イオン等を輸送するこ、とができるツ
ボ素糸の物質分離剤を提供するごと寥ある。
ラニルイオン、希土類元素、銀等の有用金属イオン又は
錯イオン等を取り込むことかで些、杏実に溶介している
金属イオン、錯イオン等を抽出、あるいは有機液体膜中
で金属イオン、錯イオン等を輸送するこ、とができるツ
ボ素糸の物質分離剤を提供するごと寥ある。
本発明をさらに詳しく説明すれば、一般式%式%)
〔式中、Rfは炭素数3〜16のポリフロロアルキル基
も−CM20M(CH,)−5CH2CH2CHt−、
、−CH2CH2S CH2CH2−1 または−CH2CH,!S CH2CH2C−1aは0
または1、nは1〜30の整数である。〕で表わされる
金属イオンまたは金属錯イオン等の分離剤を提供するこ
とにある。
も−CM20M(CH,)−5CH2CH2CHt−、
、−CH2CH2S CH2CH2−1 または−CH2CH,!S CH2CH2C−1aは0
または1、nは1〜30の整数である。〕で表わされる
金属イオンまたは金属錯イオン等の分離剤を提供するこ
とにある。
本発明に係る含フツ素分離剤において、炭素数6.〜.
16 ・のポリフロロアルキル基もしくはポリフ
ロロアルケニル基(Rf基)の存在が重要である。通常
Rf基は、パーフロロアルキル基もしくはパーフロロア
ルケニル基であることが望ましく、直鎖状、分岐状、環
状またはそれらを組み合わせだもののいずれでも良(、
さらに主鎖中に酸素原子が介入したもの、例えば(CF
s)t、cFOcFiCF2−等でも良い。
16 ・のポリフロロアルキル基もしくはポリフ
ロロアルケニル基(Rf基)の存在が重要である。通常
Rf基は、パーフロロアルキル基もしくはパーフロロア
ルケニル基であることが望ましく、直鎖状、分岐状、環
状またはそれらを組み合わせだもののいずれでも良(、
さらに主鎖中に酸素原子が介入したもの、例えば(CF
s)t、cFOcFiCF2−等でも良い。
nは1〜30の整数であるが、その内でもnが6〜15
であることが、イオン性物質を捕獲する上で特に好まし
い。
であることが、イオン性物質を捕獲する上で特に好まし
い。
本発明に係る含フツ素化合物は、既に公知である方法に
従い、一般式 %式%(1) 〔式中、Rf 、A 、 aは前記と同意義であり、X
は塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかである。
従い、一般式 %式%(1) 〔式中、Rf 、A 、 aは前記と同意義であり、X
は塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかである。
〕刃表わされる化合物と、一般式
%式%()
〔式中、nは前記と同意義である。〕で表わされる化合
物?、アルカリ融媒の存在下で反応させることにより製
造さhる。また市販品を購入することもできる。
物?、アルカリ融媒の存在下で反応させることにより製
造さhる。また市販品を購入することもできる。
本発明に係る含フツ素分離剤の具体例として次の如きも
// 1./′ // C3F1.O+CH2CH2O揄C8F、、
ACa Fill Of CH2C
H20甘C6% Bo
0 111 C7F、、 C(−CH2CH20男丁CC’7F、、
C00、。
// 1./′ // C3F1.O+CH2CH2O揄C8F、、
ACa Fill Of CH2C
H20甘C6% Bo
0 111 C7F、、 C(−CH2CH20男丁CC’7F、、
C00、。
111
C7F、、 C(−CH2CH20すjcc7F、、
D′ ? ・:・ 0 ・ I C3F70CFCF20CFCF2C0■ Φ ml H鴇 k −飄已 国 2 0 山 0 閣
囚 ト本発明(係る含フッ素惣質分離
剤に占るイオン性物質の具体的な彷離法は幾通、りも存
刹す不が、本則す脅と次の3つの態郷で表現できる9、
:: 、 、、、、、 ’、、:1:第1の
態様は、金属ヒ<管のブオイ性物質が溶存する水溶液あ
るいは有機溶剤溶液に、、 ’!]1物質盆シ剤を投へ
し、液7q界面でフ、オン性物質を包接し、分−すや方
法である。製えば、含イツ素物竺分幣剤の水およ、び有
、機竺剤に対する彎解度が1 否、 、I P7.’、
p景%以下である様に、その溶解性が清しく低い場合に
実施きれる。
D′ ? ・:・ 0 ・ I C3F70CFCF20CFCF2C0■ Φ ml H鴇 k −飄已 国 2 0 山 0 閣
囚 ト本発明(係る含フッ素惣質分離
剤に占るイオン性物質の具体的な彷離法は幾通、りも存
刹す不が、本則す脅と次の3つの態郷で表現できる9、
:: 、 、、、、、 ’、、:1:第1の
態様は、金属ヒ<管のブオイ性物質が溶存する水溶液あ
るいは有機溶剤溶液に、、 ’!]1物質盆シ剤を投へ
し、液7q界面でフ、オン性物質を包接し、分−すや方
法である。製えば、含イツ素物竺分幣剤の水およ、び有
、機竺剤に対する彎解度が1 否、 、I P7.’、
p景%以下である様に、その溶解性が清しく低い場合に
実施きれる。
□
、第2の態唾は1.本と、はとんど混り合わない有機溶
剤に含フッ素物質分離剤ケ竺解し1.、斯かや有機溶剤
溶液をイオン性物質力)溶套qている水溶液仁接夢させ
、イオン性物質を分離する方法である。。、、この場合
吟は、含フッ素物質分趨(剤が:水に対する。溶解度に
おいて2×j、[]−22重量%以下1.有溶剤、に対
する溶解度においてjX 10−’重量%以上であるこ
とが望ましい。液−液抽出法や液体脱法などがこの態様
に含まれる。
剤に含フッ素物質分離剤ケ竺解し1.、斯かや有機溶剤
溶液をイオン性物質力)溶套qている水溶液仁接夢させ
、イオン性物質を分離する方法である。。、、この場合
吟は、含フッ素物質分趨(剤が:水に対する。溶解度に
おいて2×j、[]−22重量%以下1.有溶剤、に対
する溶解度においてjX 10−’重量%以上であるこ
とが望ましい。液−液抽出法や液体脱法などがこの態様
に含まれる。
第6の態様は、イオン性物質が溶存している有機溶剤溶
液に、本発明に係る含フツ素化合物を溶解し、しかる後
に沈澱してくる包接化合物を回収する方法である。
液に、本発明に係る含フツ素化合物を溶解し、しかる後
に沈澱してくる包接化合物を回収する方法である。
本発明に係る含フツ素化合物を有機溶剤に溶解させた場
合、その会合状態は有機溶剤の種類で変化し、それに応
じてイオン性物質に対する選択性も若干変化する。従っ
て、用いる溶剤の性質によらて選択性を成る程度制御す
ることができ、重含フッ累物質分離剤の物質分離剤とし
ての適用範囲は広い。 □ 本発明に係る含フツ素化合物の物質分離剤としての特性
を充分に発揮させるためには、一般に溶解パラメータδ
値が15以上の溶剤が好ましく、さらに8.5以上のも
のが最も好ましい。具体例として、クロロホルム、ジク
ロルメタン、ジクロルエタン、テトラヒドロフラン、酢
酸エチル、ニトロメタンなどが挙げられる。
合、その会合状態は有機溶剤の種類で変化し、それに応
じてイオン性物質に対する選択性も若干変化する。従っ
て、用いる溶剤の性質によらて選択性を成る程度制御す
ることができ、重含フッ累物質分離剤の物質分離剤とし
ての適用範囲は広い。 □ 本発明に係る含フツ素化合物の物質分離剤としての特性
を充分に発揮させるためには、一般に溶解パラメータδ
値が15以上の溶剤が好ましく、さらに8.5以上のも
のが最も好ましい。具体例として、クロロホルム、ジク
ロルメタン、ジクロルエタン、テトラヒドロフラン、酢
酸エチル、ニトロメタンなどが挙げられる。
本発明の対象となるイオン性物質は、無機金属塩、有機
金属塩、アミノ酸などであり、特に金属塩は好適な捕集
対象物である。
金属塩、アミノ酸などであり、特に金属塩は好適な捕集
対象物である。
捕獲されたイオン性物質は、塩酸、硫酸、硝酸などの鉱
酸、あるいは炭酸アンモニウム、重炭酸ソーダ、炭酸ソ
ーダ、苛性ソーダなどの水溶液(溶離液)と接触させる
ことにより、容易に回収することができ、含フツ素物質
分離剤を繰り返し再使用することが可能である。例えば
液−液抽出では、イオン性物質を抽出した有機層を、溶
離液と接触させて逆抽出することができ、有機層は再使
用可能である。
酸、あるいは炭酸アンモニウム、重炭酸ソーダ、炭酸ソ
ーダ、苛性ソーダなどの水溶液(溶離液)と接触させる
ことにより、容易に回収することができ、含フツ素物質
分離剤を繰り返し再使用することが可能である。例えば
液−液抽出では、イオン性物質を抽出した有機層を、溶
離液と接触させて逆抽出することができ、有機層は再使
用可能である。
この意味で、本発明に係る含フツ素化合物は、抽出およ
び回収工程が一体となった液体脱法のキャリヤーとして
好適である。
び回収工程が一体となった液体脱法のキャリヤーとして
好適である。
以上のことから、本発明に係る含フツ素物質分離剤は、
水や有機溶媒等の種々の液体媒質中に存在する種々のイ
オン性物質の中から目標とする特定のイオン性物質を選
択的に分離捕集しようとする技術公爵、例えば海水中に
溶解された有用鉱物資源の捕集や、銅、コバルトまたは
ニッケルの電気精錬に代えてそれらの無機酸塩溶iを液
々抽出法により湿式精錬を行う採鉱冶金技術分野、産業
廃液または生活廃液の浄化を行う水処理技術分野、写真
、画像分野にお゛げる銀の回収等の有用金属の回収技術
分野、希土類光−等の有用金属の分離、濃縮、精製技術
分野、原子力産業において放射性廃棄物を回収、濃縮す
る技術分野、微砥物の培養液から生理活性物質の捕集を
行う医薬製造技術与野、血液その他の体液中のイオン濃
度を測定するための装置における金属イオンセンサー、
人体中の不要金属イオンを除して秋□病を治療するため
の医薬または医療補助薬等の製造技術分野その他の広い
技術分野に適用可能である。
水や有機溶媒等の種々の液体媒質中に存在する種々のイ
オン性物質の中から目標とする特定のイオン性物質を選
択的に分離捕集しようとする技術公爵、例えば海水中に
溶解された有用鉱物資源の捕集や、銅、コバルトまたは
ニッケルの電気精錬に代えてそれらの無機酸塩溶iを液
々抽出法により湿式精錬を行う採鉱冶金技術分野、産業
廃液または生活廃液の浄化を行う水処理技術分野、写真
、画像分野にお゛げる銀の回収等の有用金属の回収技術
分野、希土類光−等の有用金属の分離、濃縮、精製技術
分野、原子力産業において放射性廃棄物を回収、濃縮す
る技術分野、微砥物の培養液から生理活性物質の捕集を
行う医薬製造技術与野、血液その他の体液中のイオン濃
度を測定するための装置における金属イオンセンサー、
人体中の不要金属イオンを除して秋□病を治療するため
の医薬または医療補助薬等の製造技術分野その他の広い
技術分野に適用可能である。
次に、本発明をより詳細に説明するために、実施例を示
す。
す。
実施例1
各含フツ素物質分離剤のクロロホルム溶液(7,OXi
O−4M。
O−4M。
20m1)および各金属塩(酢酸ウラ=7’y、Na(
J、BaC4+CoCJ2.NiC4、Cu(J2.Z
nC1!2+HgCl2.AgN0s)の水溶液(7,
0X10−’M、20rnlりをそれぞれ個別に調製し
、金属塩の液−液抽出を、67℃で24時間マグネチツ
クスターラーで攪拌して行った。抽出量は、水溶液中に
残存している金属イオンを定量(ウラニルイオン:アル
セナゾ■法、他の金属イオン:原子吸光法)して求めた
。表−1にその結果を示す。
J、BaC4+CoCJ2.NiC4、Cu(J2.Z
nC1!2+HgCl2.AgN0s)の水溶液(7,
0X10−’M、20rnlりをそれぞれ個別に調製し
、金属塩の液−液抽出を、67℃で24時間マグネチツ
クスターラーで攪拌して行った。抽出量は、水溶液中に
残存している金属イオンを定量(ウラニルイオン:アル
セナゾ■法、他の金属イオン:原子吸光法)して求めた
。表−1にその結果を示す。
以上のように本発明の含フツ素物質分離剤は収率よく有
用金属イオンを捕獲することができる。
用金属イオンを捕獲することができる。
実施例2
液体脱法によるウシニルイオンの回収を以下の操作で行
った。
った。
含フツ素物質分離剤のクロロホルム溶液(1,0X10
−8M。
−8M。
i’ o o g )に、界面活性剤としてソルビタン
トリオレエート2gを溶解し、これに10%炭酸ナトリ
ウム水溶液200gを加え、強力に攪拌することにより
W/’O型エヤルジョンを得た。これを酢酸ウラニルの
水溶液(i、oxio〜”M、2kg)に加え、150
rpmの攪拌速度で30分間捜触させた後、10分間静
置した。上層の被処理水溶液中のウラニルイオンの残存
量を測定したところ、次の表−2に示すようにウラニル
イオンが効率良く炭酸ナトリウム水溶液層に回収されて
いることが分った。
トリオレエート2gを溶解し、これに10%炭酸ナトリ
ウム水溶液200gを加え、強力に攪拌することにより
W/’O型エヤルジョンを得た。これを酢酸ウラニルの
水溶液(i、oxio〜”M、2kg)に加え、150
rpmの攪拌速度で30分間捜触させた後、10分間静
置した。上層の被処理水溶液中のウラニルイオンの残存
量を測定したところ、次の表−2に示すようにウラニル
イオンが効率良く炭酸ナトリウム水溶液層に回収されて
いることが分った。
表−2
60
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一般式Rf−(A)−aO−(CH2CH2O)−n(
A)−aRf〔式中、Rfは炭素数3〜16のポリフロ
ロアルキル基もしくはポリフロロアルケニル基、 −CH2CH2−l−CH2Cl(CH3)−1−CH
2CH2CH2−1CH2CH2S CH2CH2−5
または−CH2CH2S CH2CH2C−1aは0ま
たは1、 nは1〜30の整数である。〕で表わされる物質分離剤
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP874383A JPS59135278A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 物質分離剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP874383A JPS59135278A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 物質分離剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59135278A true JPS59135278A (ja) | 1984-08-03 |
Family
ID=11701415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP874383A Pending JPS59135278A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 物質分離剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59135278A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2707642A1 (fr) * | 1993-07-16 | 1995-01-20 | Electricite De France | Dérivés de polyéthers et d'hétérocycles pentacycliques, leurs polymères et leurs applications, notamment à la complexation d'ions métalliques. |
-
1983
- 1983-01-24 JP JP874383A patent/JPS59135278A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2707642A1 (fr) * | 1993-07-16 | 1995-01-20 | Electricite De France | Dérivés de polyéthers et d'hétérocycles pentacycliques, leurs polymères et leurs applications, notamment à la complexation d'ions métalliques. |
EP0635489A1 (fr) * | 1993-07-16 | 1995-01-25 | Electricite De France | Dérivés de polyethers et d'hétérocycles à cinq chaînons, leur polymères et leurs applications, notamment à la complexation d'ions métalliques |
US5644064A (en) * | 1993-07-16 | 1997-07-01 | Eletricite De France - Service National | Derivatives of polyethers and of pentacyclic heterocycles, their polymers and their applications, particularly to the complexing of metal ions |
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