JPS5929527B2 - Metal ion separation method - Google Patents

Metal ion separation method

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JPS5929527B2
JPS5929527B2 JP7467777A JP7467777A JPS5929527B2 JP S5929527 B2 JPS5929527 B2 JP S5929527B2 JP 7467777 A JP7467777 A JP 7467777A JP 7467777 A JP7467777 A JP 7467777A JP S5929527 B2 JPS5929527 B2 JP S5929527B2
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ions
metal ions
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幸紀 皆川
文和 矢島
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Mitsubishi Kasei Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属イオンを含有する水溶液より金属イオンを
抽出分離する方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for extracting and separating metal ions from an aqueous solution containing metal ions.

詳しくは本発明は酸性リン酸エステルおよび脂肪族アミ
ンを抽出溶媒として一種または二種以上の金属イオンを
含有する水溶液より特定の金属イオンを抽出分離したり
、金属イオンを相互に分離する方法に関するものであり
、特に本発明は席上混合物より特定の布上を分離精製し
たり相互分離するに際して有効である。
Specifically, the present invention relates to a method for extracting and separating specific metal ions from an aqueous solution containing one or more metal ions using an acidic phosphoric acid ester and an aliphatic amine as an extraction solvent, or for separating metal ions from each other. Therefore, the present invention is particularly effective in separating and purifying a specific cloth from a sheet mixture or separating it from each other.

近年、布上の分離、精製法として溶媒抽出法が広く行な
われ、抽出溶媒としてはジー(2−エチルヘキシル)リ
ン酸(以下、D2EHPAという。
In recent years, solvent extraction has been widely used as a separation and purification method on cloth, and the extraction solvent used is di(2-ethylhexyl)phosphoric acid (hereinafter referred to as D2EHPA).

)が最も多く使用されている。) is the most commonly used.

D2EHPAは陽イオン交換液の一種であり、各布上間
の分離係数が高(、また各布上に対する高い抽出能力を
有するため布上の分離、精製において優れた抽出溶媒と
して知られている。
D2EHPA is a type of cation exchange liquid, and is known as an excellent extraction solvent for separation and purification on cloth because it has a high separation coefficient between each cloth (and has a high extraction ability for each cloth).

しかしながら、D2EHPAによって抽出された布上を
逆抽出するためには、D2EHPAの布上に対する大き
な抽出能力が障害となり濃厚な酸を多量に使用しなけれ
ばならない。
However, in order to back-extract the cloth extracted with D2EHPA, the large extraction ability of D2EHPA on the cloth becomes an obstacle, and a large amount of concentrated acid must be used.

従来、D2EHPAからの布上の逆抽出は5〜6規定の
塩酸又は硝酸を使用して行なわれており、逆抽出操作を
並流で行なう場合は3段、向流の場合は5段の段数が必
要であるとされている。
Conventionally, back extraction on a cloth from D2EHPA has been carried out using 5 to 6 N hydrochloric acid or nitric acid, and the number of stages is 3 when the back extraction operation is performed in parallel flow and 5 stages in the case of countercurrent flow. is considered necessary.

また、布上のなかでも特に分配係数の高いイッテルビウ
ム、ルテチウムなどの重希土では、逆抽出に多量の酸を
使用してもなお溶媒中には少量の重希土が残存すること
があり、高純度席上製造に際しては、これら残存する重
希土が、汚染源となり高純度品が得がたいという問題が
生じる。
In addition, with heavy rare earths such as ytterbium and lutetium, which have particularly high distribution coefficients on cloth, even if a large amount of acid is used for back extraction, a small amount of heavy rare earths may remain in the solvent. In high-purity on-site manufacturing, there arises a problem that these remaining heavy rare earths become a source of contamination, making it difficult to obtain high-purity products.

本発明者らは従来技術のかかる問題点を解消すべく鋭意
検討した結果、酸性リン酸エステルと脂肪族アミンとの
混合溶媒を抽出溶媒として溶媒抽出法により席上の分離
を行なえば、容易に席上イオンを逆抽出し得ることおよ
び上記溶媒抽出法が席上イオンのみならず、一般に金属
イオンについても適用し得ることを見い出し、本発明に
到達したものである。
The inventors of the present invention have made extensive studies to solve these problems in the prior art, and have found that separation can be easily carried out by a solvent extraction method using a mixed solvent of an acidic phosphoric acid ester and an aliphatic amine as an extraction solvent. We have arrived at the present invention by discovering that it is possible to back-extract ions on the surface and that the above-mentioned solvent extraction method can be applied not only to ions on the surface but also to metal ions in general.

本発明の目的は、金属イオン、特に席上イオンの工業上
有利な抽出分離法を提供することにあり、この目的は金
属イオンを含有する水溶液を抽出溶媒と接触させて金属
イオンを抽出分離する方法において、抽出溶媒として一
般式 〔式中、R1は水素原子、炭素数4〜18のアルキル基
またはアリル基を表わし、R2は炭素数4〜18のアル
キル基またはアリル基を表わす。
An object of the present invention is to provide an industrially advantageous extraction and separation method for metal ions, particularly predominant ions, and the purpose is to extract and separate metal ions by bringing an aqueous solution containing metal ions into contact with an extraction solvent. In the method, an extractant of the general formula (wherein R1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 4 to 18 carbon atoms or an allyl group, and R2 represents an alkyl group having 4 to 18 carbon atoms or an allyl group) is used as an extraction solvent.

〕で示される酸性リン酸エステルおよび一般式〔式中、
R3、R4およびR5は水素原子または炭素数6〜12
のアルキル基を表わす。
] and the general formula [wherein,
R3, R4 and R5 are hydrogen atoms or have 6 to 12 carbon atoms
represents an alkyl group.

〕で示される脂肪族アミンの混合溶媒を使用することに
より容易に達成し得る。
] This can be easily achieved by using a mixed solvent of aliphatic amines shown in the following.

以下に本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明方法を適用し得る金属イオンとしては、イツトリ
ウム、原子番号57〜710ランタノイド、銅、亜鉛、
チタン、鉄、ニッケル、スカンジウム、ジルコニウム、
ハフニウム、ニオブ、タンタル等の遷移金属のイオン、
ガリウム、インジウム等の典型金属のイオンが挙げられ
るが、特に本発明は席上、すなわちイツトリウムおよび
ランタノイド、の混合物から特定の席上を分離精製する
場合、あるいは席上混合物を相互分離する場合に好適で
ある。
Metal ions to which the method of the present invention can be applied include yttrium, lanthanoids with atomic numbers 57 to 710, copper, zinc,
titanium, iron, nickel, scandium, zirconium,
Ions of transition metals such as hafnium, niobium, and tantalum,
Examples include ions of typical metals such as gallium and indium, but the present invention is particularly suitable for separating and purifying a specific ion from a mixture of yttrium and lanthanoids, or for mutually separating a mixture of yttrium and lanthanides. It is.

前記金属のイオンを含有する水溶液を調整するには、p
H1〜9の水溶液に可溶な前記金属の塩、例えば硝酸塩
、塩化物、硫酸塩などをpH1〜9の水溶液に溶解すれ
ばよい。
To prepare an aqueous solution containing ions of the metal, p
Salts of the metals soluble in the aqueous solution of pH 1 to 9, such as nitrates, chlorides, sulfates, etc., may be dissolved in the aqueous solution of pH 1 to 9.

また、金属イオンを含有する水溶液にジエチレントリア
ミン五酢酸などのキレート化剤を共存させることにより
金属イオン相互の分離効率を高めることもできる。
Furthermore, the efficiency of separating metal ions from each other can be increased by coexisting a chelating agent such as diethylenetriaminepentaacetic acid in the aqueous solution containing metal ions.

本発明方法においては、抽出溶媒として前記一般式C1
,llで示される酸性リン酸エステルおよび前記一般式
(II)で示される脂肪族アミンの混合溶媒が使用され
る。
In the method of the present invention, the general formula C1 is used as an extraction solvent.
A mixed solvent of an acidic phosphoric acid ester represented by , ll and an aliphatic amine represented by the general formula (II) is used.

酸性リン酸エステルおよび脂肪族アミンのうち、金属イ
オンの抽出に関与するのは酸性リン酸エステルであって
、脂肪族アミンはむしろ、金属イオンの分配係数を低下
させる。
Among acidic phosphoric acid esters and aliphatic amines, acidic phosphoric acid esters are involved in the extraction of metal ions, and aliphatic amines rather reduce the distribution coefficient of metal ions.

これに対して、各金属イオンの分配係数の比、すなわち
分離係数は抽出溶媒として酸性リン酸エステルを単独で
使用した場合と殆んど差はない。
On the other hand, the ratio of the distribution coefficients of each metal ion, that is, the separation coefficient, is almost the same as when the acidic phosphate ester is used alone as the extraction solvent.

また、本発明方法のような陽イオン交換液を用いるイオ
ン交換抽出法においては水溶液相のpHを高くすると金
属イオンの分配係数が大きくなるので、pHを適当に調
整することにより、酸性リン酸エステル単位量当りに抽
出される金属イオンの量は、抽出溶媒として酸性リン酸
エステルを単独で使用した場合と同等にすることができ
る。
In addition, in the ion exchange extraction method using a cation exchange solution such as the method of the present invention, increasing the pH of the aqueous solution phase increases the distribution coefficient of metal ions. The amount of metal ions extracted per unit amount can be made equivalent to the case where acidic phosphate ester is used alone as the extraction solvent.

本発明方法において使用される酸性リン酸エステルトシ
ては、ジー(2−エチルヘキシル)リン酸、ジブチルリ
ン酸、ジオクチルリン酸、モノデシルリン酸、モノドデ
シルリン酸等が挙げられ、特にジー(2−エチルヘキシ
ル)リン酸が好ましい。
The acidic phosphoric acid esters used in the method of the present invention include di(2-ethylhexyl) phosphoric acid, dibutyl phosphoric acid, dioctyl phosphoric acid, monodecyl phosphoric acid, monododecyl phosphoric acid, etc., and in particular di(2-ethylhexyl) phosphoric acid. Phosphoric acid is preferred.

脂肪族アミンとしては、tert−アイコシ/L/7ミ
ン、1−(3−エチルペンチル)−4−エチルオクチル
アミン等の1級アミン、ジー(2−エチルヘキシル)ア
ミン等の2級アミン、トリヘキシルアミン、トリーn−
オクチルアミン、トリイソオクチルアミン、トリーn−
ラウリルアミン等の3級アミンが使用される。
Examples of aliphatic amines include primary amines such as tert-icoxy/L/7mine, 1-(3-ethylpentyl)-4-ethyloctylamine, secondary amines such as di(2-ethylhexyl)amine, and trihexyl. amine, trin-
Octylamine, triisooctylamine, tri-n-
Tertiary amines such as laurylamine are used.

低級アルキルアミンは水に対する溶解度が大きく、使用
中に溶媒組成が変化するので使用するには不適であり、
高級アルキルアミンは融点が高いため取り扱い上難があ
る。
Lower alkyl amines have a high solubility in water and their solvent composition changes during use, making them unsuitable for use.
Higher alkylamines have high melting points and are difficult to handle.

脂肪族アミンの使用量は酸性リン酸エステル1モルに対
して、通常0.1〜1.5モル、好ましくは0.2〜1
モルである。
The amount of aliphatic amine used is usually 0.1 to 1.5 mol, preferably 0.2 to 1 mol, per 1 mol of acidic phosphoric acid ester.
It is a mole.

本発明方法においては、抽出溶媒の粘度を低くして抽出
処理を容易にするため、一般に有機溶媒を稀釈剤として
抽出溶媒を稀釈して使用することが望ましい。
In the method of the present invention, it is generally desirable to dilute the extraction solvent using an organic solvent as a diluent in order to reduce the viscosity of the extraction solvent and facilitate the extraction process.

好適な稀釈剤としては、ケロシンなどの石油留分、ヘキ
サン、デカン等のパラフィン、イソプロピルエーテル等
のエーテル、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベ
ンゼン等の芳香族炭化水素が挙げられる。
Suitable diluents include petroleum fractions such as kerosene, paraffins such as hexane and decane, ethers such as isopropyl ether, and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene.

稀釈剤の使用量は、酸性リン酸エステルの濃度が0.1
〜1.5モル/l、 好ましくは0.2〜1.0モル/
lとなるように選ぶのが抽出操作上好ましい。
The amount of diluent used is such that the concentration of acidic phosphate ester is 0.1.
~1.5 mol/l, preferably 0.2-1.0 mol/l
It is preferable in terms of extraction operation to select such that 1.

本発明方法は、先にも述べたように陽イオン交換液によ
るイオン交換抽出であるので、抽出が進行するに従って
、水溶液相のpHが低下する。
As mentioned above, the method of the present invention involves ion exchange extraction using a cation exchange solution, so as the extraction progresses, the pH of the aqueous solution phase decreases.

本発明方法においては、抽出終了後の水溶液相のpHを
0〜3、好ましくは1〜2に調整するのが効果的であり
、例えば前もって金属イオンを抽出する前の水溶液のp
Hを、抽出後に前記pHになるように調整するか、抽出
操作の途中でアンモニア等の塩基を添加して調整するこ
とにより行なうことができる。
In the method of the present invention, it is effective to adjust the pH of the aqueous solution phase after the extraction to 0 to 3, preferably 1 to 2; for example, the pH of the aqueous solution before metal ion extraction is
This can be done by adjusting H to the above pH after extraction, or by adding a base such as ammonia during the extraction operation.

また、金属イオンを含有する水溶液に塩化カリウム−塩
酸系あるいは酢酸ナトリウム−塩酸系の緩衝液を加えて
、pHを前記範囲内に安定に保持することもできる。
Furthermore, the pH can be stably maintained within the above range by adding a potassium chloride-hydrochloric acid or sodium acetate-hydrochloric acid buffer to the metal ion-containing aqueous solution.

水溶液相のpHがあまり低くなりすぎると、金属イオン
の抽出が充分に進行せず、またあまりに高い場合は金属
イオンによりイオン交換された酸性リン酸エステルのゲ
ル化が生起するので注意を要する。
If the pH of the aqueous solution phase becomes too low, extraction of metal ions will not proceed sufficiently, and if it is too high, gelation of the acidic phosphate ester ion-exchanged with metal ions will occur, so care must be taken.

以上に説明した抽出操作を行なうことにより、金属イオ
ンは抽出溶媒に抽出されるが、金属を適当な塩として単
離し、抽出溶媒を循環使用するために、金属イオンを抽
出溶媒から逆抽出することが必要である。
By performing the extraction operation described above, metal ions are extracted into the extraction solvent, but in order to isolate the metal as a suitable salt and recycle the extraction solvent, the metal ions can be back-extracted from the extraction solvent. is necessary.

逆抽出は塩酸、硝酸、硫酸等の鉱酸を使用して公知の方
法に従って行なうことができるが、本発明方法により金
属イオンの抽出を行なった場合は、従来の方法に比較し
て効率よく逆抽出を行なえるので鉱酸の使用量を少くす
ることが可能であり、また逆抽出回数を少(することが
できる。
Reverse extraction can be performed using mineral acids such as hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid according to known methods, but when metal ions are extracted by the method of the present invention, the reverse extraction is more efficient than conventional methods. Since extraction can be performed, the amount of mineral acid used can be reduced, and the number of back extractions can be reduced.

また、先に述べたように、酸性リン酸エステルを脂肪族
アミンとともに抽出溶媒として用いた場合は分配係数が
低下するが、酸性リン酸エステルのイオン交換容量は実
質的に不変であり、金属イオン含有水溶液のpHを高め
ることにより、酸性リン酸エステルを単独で抽出溶媒と
して使用する場合と同等の抽出効率を得ることができる
ので、本発明方法の工業的価値は大きい。
Furthermore, as mentioned earlier, when an acidic phosphoric ester is used as an extraction solvent together with an aliphatic amine, the partition coefficient decreases, but the ion exchange capacity of the acidic phosphoric ester remains virtually unchanged; By increasing the pH of the containing aqueous solution, it is possible to obtain the same extraction efficiency as when using acidic phosphate ester alone as an extraction solvent, so the method of the present invention has great industrial value.

次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本
発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof.

実施例 I D2EHPAおよびトリーn−オクチルアミン(以下、
TOA という。
Example I D2EHPA and tri-n-octylamine (hereinafter referred to as
It's called TOA.

)をD2EHPAに対してそれぞれ0.0.5.0.7
5および1.0倍容量を混合した4種類の抽出溶媒をケ
ロシンで稀釈してD2EHPA濃度を0.5モル/lと
した抽出溶媒のケロシン溶液ならびにケロシンの代わり
にトルエンを使用した以外は上記と同様にD2EHPA
濃度0.5モル/lの抽出溶媒のトルエン溶液を調製し
、合計8種類の抽剤を準備した。
) and 0.0.5.0.7 for D2EHPA, respectively.
Same as above except that 4 types of extraction solvents mixed in 5 and 1.0 times volume were diluted with kerosene to make the D2EHPA concentration 0.5 mol/l and toluene was used instead of kerosene solution and kerosene. Similarly, D2EHPA
A toluene solution of an extraction solvent with a concentration of 0.5 mol/l was prepared, and a total of eight types of extractants were prepared.

これらの抽剤を塩化イツトリウム濃度0.1モル/lの
水溶液と容量比で1:1の割合で混合し、抽出平衡に達
したのちの水溶液相のpHが1になるようにアンモニア
水を添加して調整した。
These extractants were mixed with an aqueous solution with a yttrium chloride concentration of 0.1 mol/l in a volume ratio of 1:1, and aqueous ammonia was added so that the pH of the aqueous solution phase became 1 after reaching extraction equilibrium. and adjusted it.

各抽剤を使用した場合のY3+の分配係数を第1図に示
す。
FIG. 1 shows the distribution coefficient of Y3+ when each extraction agent was used.

第1図において、横軸はTOAのD2EHPAに対する
容量比を表わし、縦軸はY3+の分配係数(有機液相中
のY3+濃度/水溶液相中のY3+濃度)を表わし、曲
線1は稀釈剤としてケロシンを使用したものであり、曲
線2は稀釈剤としてトルエンを使用したものである。
In Figure 1, the horizontal axis represents the capacity ratio of TOA to D2EHPA, the vertical axis represents the partition coefficient of Y3+ (Y3+ concentration in organic liquid phase/Y3+ concentration in aqueous solution phase), and curve 1 shows kerosene as a diluent. Curve 2 uses toluene as a diluent.

実施例 2 D2EHPA濃度が0.5モル/lで、TOAをD2E
HPAの3/4倍容量含有するトルエン溶液100rI
Llを抽剤として使用し、0.08モル/lの塩化イツ
トリウム水溶液および0.08モル/lの塩化イッテル
ビウム水溶液それぞれ100rrLlを抽料として各席
上イオンの抽出を行ない、席上イオンのほぼ全量を抽出
した。
Example 2 D2EHPA concentration is 0.5 mol/l, TOA is D2E
100rI toluene solution containing 3/4 times the volume of HPA
Using 100rrLl of a 0.08 mol/l yttrium chloride aqueous solution and a 0.08 mol/l ytterbium chloride aqueous solution as extractants, each ion was extracted, and almost the entire amount of the ion was extracted. was extracted.

次に、席上イオンを抽出した抽剤を6N塩酸20771
1と混合し、振盪器を用いて20分振盪し席上イオンを
逆抽出した。
Next, the extractant from which the ions were extracted was mixed with 6N hydrochloric acid 20771.
1 and shaken for 20 minutes using a shaker to back-extract the ions on the table.

その結果、席上イオンの逆抽出率はY3+が98.8%
、Yb3+が94.3%であった。
As a result, the back extraction rate of seat ions was 98.8% for Y3+.
, Yb3+ was 94.3%.

更に6N塩酸2omlを使用して同様に逆抽出率を繰り
返したところ、Y3+およびYb3+の逆抽出率は2回
の合計でそれぞれ99.9%以上および99.8%であ
った。
Furthermore, when the back extraction rate was repeated in the same manner using 2 oml of 6N hydrochloric acid, the back extraction rates of Y3+ and Yb3+ were 99.9% or more and 99.8% in total for the two times, respectively.

比較例 1 抽剤としてD2EHPAおよびTOAを含有するトルエ
ン溶液の代わりにD2EHPAO,5モル/lを含有す
るケロシン溶液を使用した以外は実施例2と同様に実験
を行なったところ、1回目の逆抽出率はY3+が80%
、Yb3+が33%であり、2回の逆抽出でY3+が9
6%、Yb3+が56%逆抽出された。
Comparative Example 1 An experiment was conducted in the same manner as in Example 2, except that a kerosene solution containing 5 mol/l of D2EHPAO was used instead of a toluene solution containing D2EHPA and TOA as an extractant. The rate is 80% for Y3+
, Yb3+ is 33%, and Y3+ is 9 after two back extractions.
6%, Yb3+ was back extracted by 56%.

更にもう一度同様の逆抽出を繰り返したところ、3回の
合計でY3+が99%、Yb3+が74%逆抽出された
When the same back-extraction was repeated again, a total of 99% of Y3+ and 74% of Yb3+ were back-extracted.

実施例 3 塩化イツトリウムおよび塩化イッテルビウムをそれぞれ
0704モル/l含有する水溶液、塩化イツトリウムお
よび塩化ジスプロシウムをそねそれ0.04モル/l含
有する水溶液ならびに塩化イツトリウムおよび塩化エル
ビウムをそれぞれ0.04モル/l含有する水溶液の3
種類を抽料とし、3種類の抽料それぞれ100m1を実
施例2で用いたものと同一組成の抽剤100m1と混合
し、布上イオンのほぼ全量を抽出した。
Example 3 An aqueous solution containing 0704 mol/l of yttrium chloride and ytterbium chloride, an aqueous solution containing 0.04 mol/l of yttrium chloride and dysprosium chloride, and 0.04 mol/l of yttrium chloride and erbium chloride, respectively. 3 of the aqueous solution containing
100 ml of each of the three types of extractants were mixed with 100 ml of extractant having the same composition as that used in Example 2, and almost all of the ions on the cloth were extracted.

次に布上イオンを抽出した抽剤を6N塩酸20m1と混
合し、20分間振盪して布上イオンを逆抽出した。
Next, the extractant from which the ions on the cloth were extracted was mixed with 20 ml of 6N hydrochloric acid, and the mixture was shaken for 20 minutes to back-extract the ions on the cloth.

その結果、Dy3+、Er3+およびYb3+の逆抽出
率はそれぞれ98.9%、98.6%および95.0%
であり、Y3+の逆抽出率は3種類とも大差はなく、平
均で98.8%であった。
As a result, the back extraction rates of Dy3+, Er3+ and Yb3+ were 98.9%, 98.6% and 95.0%, respectively.
There was no significant difference in the back extraction rate of Y3+ among the three types, and the average was 98.8%.

逆抽出において6N塩酸を10m1使用した以外は上記
実験と同様に実験を繰り返した。
The experiment was repeated in the same manner as above except that 10 ml of 6N hydrochloric acid was used in the back extraction.

各布上イオンの逆抽出率と逆抽出に使用した6N塩酸の
量との関係を第2図に示す。
FIG. 2 shows the relationship between the back extraction rate of each ion on the fabric and the amount of 6N hydrochloric acid used for back extraction.

第2図において、縦軸は布上イオンの逆抽出率(%)、
横軸は6N塩酸量(ml )を表わし、曲線3、曲線4
、曲線5および曲線6はそれぞれDy3+、y3+、E
r3+およびYb3+を示す。
In Figure 2, the vertical axis is the back extraction rate (%) of ions on the fabric;
The horizontal axis represents the amount of 6N hydrochloric acid (ml), curve 3 and curve 4.
, curve 5 and curve 6 are Dy3+, y3+, E
r3+ and Yb3+ are shown.

実施例 4 実施例2で用いたものと同一組成の抽剤〔抽剤(I)〕
および抽剤(II)(D2EHPAとTOAの容量比2
:1でD2EHPA濃度0.5モル/lのトルエン溶液
)をそれぞれ100TrLl使用して0.08モル/l
の塩化イツトリウム水溶液100m1よりY3+の抽出
を行ないY3+のほぼ全量を抽出した。
Example 4 Extraction agent with the same composition as that used in Example 2 [Extraction agent (I)]
and extractant (II) (volume ratio of D2EHPA and TOA 2
0.08 mol/l using 100TrLl of D2EHPA (toluene solution with a concentration of 0.5 mol/l)
Y3+ was extracted from 100 ml of yttrium chloride aqueous solution, and almost the entire amount of Y3+ was extracted.

次にY3+を抽出した抽剤を6N塩酸20WLlと混合
し、20分間振盪してY3+の逆抽出を行なった。
Next, the extractant from which Y3+ was extracted was mixed with 20 WLl of 6N hydrochloric acid and shaken for 20 minutes to perform back extraction of Y3+.

逆抽出において、6N塩酸20m1を使用して20分間
振盪する代わりに3N塩酸20rrllを使用して90
分間振盪したこと以外は上記と同様の実験を行なった。
In the back extraction, instead of using 20ml of 6N hydrochloric acid and shaking for 20 minutes, use 20rrll of 3N hydrochloric acid for 90 min.
An experiment similar to that described above was performed except for shaking for a minute.

結果は第3図に示す。The results are shown in Figure 3.

第3図において、縦軸は布上イオンの逆抽出率(%)を
、横軸は塩酸濃度(規定)を表わし、曲線7が抽剤(I
)を使用した場合、曲線8が抽剤(II)を使用した場
合のY3+の逆抽出率と塩酸濃度との関係を示す曲線で
ある。
In Figure 3, the vertical axis represents the back extraction rate (%) of ions on the fabric, the horizontal axis represents the hydrochloric acid concentration (normal), and curve 7 represents the extraction agent (I
), Curve 8 is a curve showing the relationship between the back extraction rate of Y3+ and the hydrochloric acid concentration when extractant (II) is used.

実施例 5 0.08モル/lの塩化イツトリウム水溶液の代わりに
0,08モル/lの塩化イッテルビウム水溶液を使用し
た以外は実施例4と同様に実験を行なった。
Example 5 An experiment was carried out in the same manner as in Example 4 except that a 0.08 mol/l ytterbium chloride aqueous solution was used instead of a 0.08 mol/l yttrium chloride aqueous solution.

結果は第3図に示す。第3図において、曲線9が抽剤(
I)を使用した場合、曲線10が抽剤(II)を使用し
た場合のY3+の逆抽出率と塩酸濃度との関係を示す曲
線である。
The results are shown in Figure 3. In Fig. 3, curve 9 is the extraction agent (
When using I), curve 10 is a curve showing the relationship between the back extraction rate of Y3+ and the hydrochloric acid concentration when extracting agent (II) is used.

実施例 6 0.07モル/lの塩化エルビウム水溶液100m1を
抽料とし、D2EHPAおよびトリイソオクチルアミン
を含むトルエン溶液(D2EHPAとトリイソオクチル
アミンの容量比2:1、D2EHPA濃度0.5モル/
l)100mlを抽剤として使用し、Er3+のほぼ全
量を抽出した。
Example 6 100 ml of a 0.07 mol/l erbium chloride aqueous solution was used as an extraction material, and a toluene solution containing D2EHPA and triisooctylamine (volume ratio of D2EHPA and triisooctylamine 2:1, D2EHPA concentration 0.5 mol/l) was extracted.
l) Almost the entire amount of Er3+ was extracted using 100 ml as an extractant.

次に、Er3+を抽出した抽剤を6N塩酸10m1と混
合し、20分間振盪してEr3+を逆抽出した。
Next, the extractant from which Er3+ was extracted was mixed with 10 ml of 6N hydrochloric acid and shaken for 20 minutes to back-extract Er3+.

その結果、Er3+の逆抽出率は95.0%であった。As a result, the back extraction rate of Er3+ was 95.0%.

抽剤としてD2EHPAおよびトリーn−ヘキシルアミ
ンを含有するトルエン溶液(D2EHPAとトリーn−
ヘキシルアミンの容量比3:11D2EHPA濃度0.
5モル/l)を使用した以外は上記と同様の実験を繰り
返したところ、Er3+の逆抽出率は94.8%であっ
た。
A toluene solution containing D2EHPA and tri-n-hexylamine as extractants (D2EHPA and tri-n-hexylamine)
Hexylamine volume ratio 3:11 D2EHPA concentration 0.
When the same experiment as above was repeated except that 5 mol/l) was used, the back extraction rate of Er3+ was 94.8%.

実施例 7 0.05モル/lの塩化イツトリウム水溶液100m1
を抽料とし、D2EHPAおよびジー(2−エチルヘキ
シル)アミンを含有するトルエン溶液(D2EHPAと
ジー(2−エチルヘキシル)アミンの容量比3:1、D
2EHPA濃度0.5モル/l)100mlを抽剤とし
て使用し、Y3+のほぼ全量を抽出したのち、Y3+を
抽出した抽剤を6N塩酸10m1と混合し、20分間振
盪を行ない、Y3+を逆抽出した。
Example 7 0.05 mol/l yttrium chloride aqueous solution 100 ml
was used as the extraction material, and a toluene solution containing D2EHPA and di(2-ethylhexyl)amine (volume ratio of D2EHPA and di(2-ethylhexyl)amine 3:1, D
After extracting almost the entire amount of Y3+ using 100 ml of 2EHPA (concentration 0.5 mol/l) as an extractant, the extract from which Y3+ was extracted was mixed with 10 ml of 6N hydrochloric acid, shaken for 20 minutes, and Y3+ was back-extracted. did.

その結果、Y3+の逆抽出率は982%であった。As a result, the back extraction rate of Y3+ was 982%.

抽料として0.05モル/、eの塩化イッテルビウム水
溶液100m1を使用した以外は上記と同様の実験を行
なったところ、Yb3+の逆抽出率は90.3%であっ
た。
An experiment similar to the above was conducted except that 100 ml of an aqueous ytterbium chloride solution of 0.05 mol/e was used as the extraction material, and the back extraction rate of Yb3+ was 90.3%.

実施例 8 塩化イツトリウム0.05モル/lおよび塩化イッテル
ビウム0.05モル/lを含有する水溶液を実施例2で
用いたものと同一組成の抽剤1旧)rnlと混合し、平
衡に達するまで攪拌したのち抽剤相と水溶液相を分離し
て二相の各席上イオン濃度を測定し、各布上イオンの分
配係数を求めた。
Example 8 An aqueous solution containing 0.05 mol/l of yttrium chloride and 0.05 mol/l of ytterbium chloride is mixed with extractant 1)rnl of the same composition as used in example 2 until equilibrium is reached. After stirring, the extractant phase and the aqueous solution phase were separated, and the ion concentration on each surface of the two phases was measured, and the distribution coefficient of each ion on the fabric was determined.

得られた分配係数の比(Yb”十の分配係数/y3+の
分配係数)を¥3+に対するYb3+の分離係数として
第4図に示す(点12)。
The ratio of the obtained distribution coefficients (distribution coefficient of Yb''/distribution coefficient of y3+) is shown in FIG. 4 as the separation coefficient of Yb3+ with respect to ¥3+ (point 12).

塩化イツ]・リウム0.05モル/lおよび塩化エルビ
ウム0.05モル/lを含有する水溶液を用いた以外は
上記と同様に抽出を行なった。
Extraction was carried out in the same manner as above except that an aqueous solution containing 0.05 mol/l of chloride].lium and 0.05 mol/l of erbium chloride was used.

得られたEr3+のY3+に対する分離係数を第4図に
示す(点13)。
The obtained separation coefficient of Er3+ with respect to Y3+ is shown in FIG. 4 (point 13).

塩化イツトリウム0.05モル/lおよび塩化ジスプロ
シウム0.05モル/lを含有する水溶液を用いた以外
は上記と同じ実験を行ないY3+に対するDya+の分
離係数を求めた。
The same experiment as above was conducted except that an aqueous solution containing 0.05 mol/l of yttrium chloride and 0.05 mol/l of dysprosium chloride was used to determine the separation coefficient of Dya+ with respect to Y3+.

結果は第4に示す(点14)。The results are shown in the fourth (point 14).

なお第4図において、縦軸はY3+に対する布上イオン
の分離係数(布上イオンの分配係数/Y3+の分配係数
)を、横軸は席上の種類を表わし、曲線11は抽出溶媒
としてD2EHPAを単独で使用した場合の各布上イオ
ンの分離係数を示す。
In Fig. 4, the vertical axis represents the separation coefficient of ions on cloth for Y3+ (partition coefficient of ions on cloth/partition coefficient of Y3+), the horizontal axis represents the type of seat, and curve 11 represents the separation coefficient of ions on cloth for Y3+. The separation coefficient of each ion on the fabric when used alone is shown.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は実施例1の結果を図示したものであり、Y3+
の分配係数と抽出溶媒のD2EHPAとTOAの容量比
との関係を示す。 第2図は実施例3の結果を図示したものであり、布上イ
オンの逆抽出率と6N塩酸量との関係を示す。 第3図は実施例4の結果を図示したものであり、布上イ
オンの逆抽出率と塩酸濃度との関係を示す。 第4図は実施例8の結果を図示したものであり、布上イ
オンのY3+に対する分離係数を示す。
FIG. 1 illustrates the results of Example 1, and Y3+
The relationship between the partition coefficient of and the volume ratio of extraction solvents D2EHPA and TOA is shown. FIG. 2 illustrates the results of Example 3, and shows the relationship between the back extraction rate of ions on the cloth and the amount of 6N hydrochloric acid. FIG. 3 illustrates the results of Example 4, and shows the relationship between the back extraction rate of ions on the cloth and the hydrochloric acid concentration. FIG. 4 illustrates the results of Example 8, and shows the separation coefficient for Y3+ of ions on the cloth.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 金属イオンを含有する水溶液を抽出溶媒と接触させ
て金属イオンを抽出分離する方法において、抽出溶媒と
して一般式 〔式中、R1は水素原子、炭素数4〜18のアルキル基
またはアリル基を表わし、R2は炭素数4〜18のアル
キル基またはアリル基を表わす。 〕で示される酸性リン酸エステルおよび一般式〔式中、
R3、R4およびR5は水素原子または炭素数6〜12
のアルキル基を表わす。 〕で示される脂肪族アミンの混合溶媒を使用することを
特徴とする金属イオンの分離法。 2 金属イオンが布上イオンである特許請求の範囲第1
項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. In a method of extracting and separating metal ions by bringing an aqueous solution containing metal ions into contact with an extraction solvent, the extraction solvent is a compound of the general formula [wherein R1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 4 to 18 carbon atoms] R2 represents an alkyl group having 4 to 18 carbon atoms or an allyl group. ] and the general formula [wherein,
R3, R4 and R5 are hydrogen atoms or have 6 to 12 carbon atoms
represents an alkyl group. A method for separating metal ions, characterized by using a mixed solvent of aliphatic amines shown in ]. 2 Claim 1 in which the metal ions are ions on cloth
The method described in section.
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