JPS6010765B2 - 溶剤抽出法における分離膜の洗浄方法 - Google Patents

溶剤抽出法における分離膜の洗浄方法

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JPS6010765B2
JPS6010765B2 JP5177479A JP5177479A JPS6010765B2 JP S6010765 B2 JPS6010765 B2 JP S6010765B2 JP 5177479 A JP5177479 A JP 5177479A JP 5177479 A JP5177479 A JP 5177479A JP S6010765 B2 JPS6010765 B2 JP S6010765B2
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cleaning
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康夫 木原
司 落海
恵視 湯本
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Nitto Denko Corp
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Nitto Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶剤抽出法における分離膜の洗浄方法に関する
分離膜を用いるイオンの溶剤抽出法は既に知られている
この方法によれば、抽出分離すべきイオンと可逆的に鍵
化合物を形成し得る有機鍵形成剤を単独で、又は水に溶
解しない有機溶剤に溶解させ、多孔性膜に含浸させて、
液体膜ともいわれる分離膜を形成する。抽出分離すべき
イオンを含有する原料水溶液と、このイオンを受け入れ
る受容水溶液との間に上記分離膜を介在させると、原料
水溶液中の分離抽出すべきイオンは原料水溶液との界面
にて可逆的に錆化合物を形成し、分離膜に含浸されてい
る有機鰭形成剤又はその溶液に溶解、拡散する。次いで
、この錆化合物は分離膜と受容水溶液との界面で逆抽出
、即ち、錆形成反応の逆反応により、再びイオンを遊離
する。かくして、原料水溶液中の分離抽出すべきイオン
は、分離膜を経て受容水溶液中に逆抽出される。従って
、溶剤抽出法においては、有機錆形成剤、そのための液
体担体としての有機溶剤、及び生成した鍵化合物のいず
れもが水に実質的に溶解しないことが必要であると共に
、上記鍔化合物は有機鈴形成剤又はその溶液に溶解する
ことが必要であるが、有機鍔形成剤については、後述す
るように既に多くのものが知られている。
溶剤抽出における鉛形成反応及びその逆反応の推進力は
原料水溶液と受容水溶液との間のpH勾配であることが
多く、例えば、分離抽出すべきイオンが銅イオンである
ときは、受容水溶液を通常、強酸性とする。
また、分離抽出すべきイオンがクロム酸イオンであると
きは、受容水溶液を通常、強アルカリ性とする。このよ
うな分離膜を用いる溶剤抽出法は、イオンを連続的に分
離抽出できるばかりでなく、有機鰭形成剤とpH勾配を
適宜に選択することにより、二種類以上のイオンを含有
する原料水溶液から特定のイオンを分離抽出することが
できるので、湿式製錬や廃水処理等に有望であり、且つ
、有利な方法である。
しかしながら、膿を用いる分離法に共通の問題であるが
、溶剤抽出法においても、時間の経過と共に膜面が汚染
され、イオンの抽出速度が低下する欠点がある。本発明
者らは上記の問題を解決するために鋭意、研究した結果
、分離膜の汚染は原料水溶液側の膿面を受容水溶液と同
じ酸又はアルカリの水溶液に接触させることにより有効
に除去され、膿性能をほぼその当初の水準にまで回復し
得ることを見出し、本発明を完成するに至ったものであ
る。
従って本発明は、溶剤抽出に用いられた分離膜の洗浄方
法を提供することを目的とする。本発明は、分離抽出す
べきイオンを含有する原料水溶液と、上記イオンを逆抽
出して受け入れる受容水溶液との間に、上記イオンと可
逆的に鍔形成する有機錆形成剤を多孔性膜に含浸させた
分離膜を介在させ、原料水溶液と受容水溶液との間の斑
勾配により上記イオンを分離膜を経て受容水溶液に分離
抽出する溶剤抽出法において、受容水溶液と同じ酸性又
はアルカIJ性の水溶液を分離膜の原料水溶液側の膜面
に接触させることを特徴とする。
本発明の方法は、種々の有機鈴形成剤を用いる種々の腸
イオン又は陰イオンの分離抽出のための分離酸の洗浄に
通用することができる。例えば、分離抽出すべきイオン
が銅イオンであるとき、受容水溶液は通常、強酸性の硫
酸水溶液であり、分離膜としては、代表的にはKele
xloo(米国アシュランド。
オイル・アンド・リフアィニング社)として知られる7
ードデセニルー8ーヒドロキシキノリンや、LK6洲(
米国ゼネラル・ミルズ社)として知られる5・8ージェ
チルー7ーヒドロキシドデカン一6ーオキシムやLIX
6印(米国ゼネラル・ミルズ社)として知られる2ーヒ
ドロキシ−5−ノニルベンゾフエ/ンオキシム等の有機
鈴形成剤をケロシンのような炭化水素溶剤に溶解させ、
多孔性膜に含浸させたものが用いられる。
このような場合、分離膜の洗浄には、本発明に従って、
硫酸水溶液が好ましく用いられる。この硫酸水溶液は、
受容水溶液自体であってもよく、また、別に調製した硫
酸水溶液であってもよいが、洗浄のための硫酸水溶液は
、0.1重量%以上、好ましくは1.の重量%以上の濃
度とするのがよい。一方、受容水溶液が強アルカリ性水
溶液であるときは、分離膜の洗浄には、本発明に従って
、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのような強アルカ
リ性水溶液が用いられる。
例えば、クロム酸イオンを溶剤抽出するときには、受容
水溶液は通常、水酸化ナトリウム、又は水酸化カリウム
の強アルカリ性水溶液であり、Nami肥336(米国
ゼネラル・ミルズ社)として知られるトリオクチルアミ
ンが有機錆形成剤として用いられる。分離膜の洗浄に用
いる強アルカリ水溶液は受容水溶液であってもよく、ま
た、別に調製したものであってもよいが、8以上、好ま
しくは9以上の軸とする。本発明の方法を好適に適用で
きる分離膜は、前記した代表的な有機錯形成剤のほか、
次のような有機錆形成剤又はその溶液を含有していても
よい。
例えば、一般式(但し、RIは炭素数4〜24のアルキ
ル基を示す。
)で表わされる置換ペンゾフェノンオキシム、一般式(
但し、R2は炭素数8〜24のアルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基等の
炭化水素基を示す。
)で表わされる置換8ーヒドロキシキノリン、一般式(
但し、R3及びR4はそれぞれ独立に炭素数6〜20の
アルキル基又はアルケニル基を示す。
)で表わされるQーヒドロキシオキシム等である。置換
ペンゾフェノンオキシムは、好ましくは、炭素数8〜1
2のアルキル基を5位置に有するものであって、具体的
には、2ーヒドロキシー5ーオクチルベンゾフエノンオ
キシム、2ーヒドロキシー5−ノニルベンゾフエノンオ
キシム、2ーヒドロキシ−5ーデシルベンゾフエノンオ
キシム、2−ヒドロキシ−5ードデシルベンゾフエノン
オキシム、2ーヒドロキシー5−オクタデシルベンゾフ
ェノンオキシム等を挙げることができるが、最も好まし
くは、LK6州として知られる2−ヒドロキシー5ーノ
ニルベンゾフエノンオキシムである。
また、置換8ーヒドロキシキノリンは、好ま・ しくは
、炭素数12〜18のアルキシベンジル基又はBーアル
ケニル基を7位置に有するものであって、具体的には、
7−オクチルベンジル−8−ヒドロキシキノリン、7ー
ドデシル−8−ヒドロキシキノリン、7ーノニルベンジ
ルー8−ヒドロキシキノリン、7一(ジーtーブチルベ
ンジル)一8ーヒドロキシキノリン、7−オクテニル−
8ーヒドロキシキノリン、7ードデセニルー8−ヒドロ
キシキノリン等を挙げることができる。また、前記Q−
ヒドロキシオキシムの好ましい具体例としては、19ー
ヒドロキシヘキサトリアコンタン−9・27ージエンー
18−オキシムや5・10ージエチルー8ーヒドロキシ
テトラデカンー7ーオキシム等を挙げることができる。
本発明の方法は、上記したような有機鈴形成剤の一種又
は二種以上を、所望ならば有機溶剤に溶解させて、多孔
性膜に含浸させて分離膜とし、受容水溶液が強酸性又は
強アルカリ性水溶液の場合に特に好適に適用されるので
あるが、しかし、本発明は上記した有機鍔形成剤に限定
されず、一般に、前記したように、分離抽出すべきイオ
ンと可逆的に鍔形成反応を行ない、生成した簾化合物を
溶解し得る有機銭形成剤を用いる溶剤抽出法において、
受容水溶液が強酸性又は強アルカリ性の水溶液であれば
、本発明の方法が好適に適用されるのである。
本発明の方法においては、受容水溶液が強酸性又は強ア
ルカリ性の水溶液であり、膿先浄にあたってこのような
強酸性又は強アルカリ性の水溶液と接触させるから、多
孔性膜は酸、アルカ川こ安定であることが必要である。
更に、有機錆形成剤又はその溶液を含浸させて分離膜と
するから、多孔性膜はこれらにも安定であることが必要
である。従って、本発明を適用することができる分離膜
の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスルホン、ポリテトラフルオロェチレソ、ポリ
フェニレンオキシド等の重合体を挙げることができる。
これらの重合体からなる多孔性腰は、例えば、限外炉過
膜や逆浸透膜として既に知られているが、本発明におい
ては、例えば、FI肌ropore(米国ミリポア社)
として知られるポリテトラフルオロェチレン多孔性膜、
Cel滋rd2400(米国セラニーズ社)として知ら
れるポリプロピレン多孔性膜等が好適に用いられる。本
発明においては、多孔性膜の形状は平板膜、管状膜、ら
せん膜、中空繊維膜のいずれであってもよい。中空繊維
膜としては、例えば、ポリスルホン(米国ユニオン。カ
ーバィド社)を素材とするものが好適である。これらの
膜を組込んだ種々のモジュールが既に知られている。
例えば、中空繊維膜モジュールは、多数の中空繊維膜が
適宜の長さに切断され、両端で結束固定され、ケーシン
グに挿入されて形成されている。溶剤抽出法においては
、原料水溶液におけるイオンの濃度分極を防止するため
に、通常、原料水溶液が中空繊維膜内に導入され、一方
「受容水溶液は中空繊維膜の外側を循環される。従って
、膿洗浄の際は、受容水溶液又はこれと類似する強酸性
又は強アルカリ性水溶液を中空繊維膜内を循環流通させ
る。本発明の方法は、以上のように、強酸性又は強アル
カリ性水溶液を受容水溶液として用いる溶剤抽出法にお
いて「受容水溶液と同じ酸性又はアルカリ性を示す水溶
液を分離膜の原料水溶液側膜面に接触させることにより
、膜面の汚染を除去するものであって、短時間の洗浄に
より腰性能をほぼ当初の水準に回復させることができる
更に、溶剤抽出は、有利には「中空繊維膜モジュールを
用いて、原料水溶液及び受容水溶液をモジュールに循環
供給させるが「 このような場合、例えば「モシュール
への流路を適宜に形成して、受容水溶液を原料水溶液側
に切換え供給できるようにしておくと、連続運転しつつ
膜洗浄できる利点もある。以下に実施例を挙げて本発明
を説明する。実施例 1 ポリスルホンP−1700(米国ユニオン。
カーバィド社)を素材とする中空繊維膜(膜厚約50山
、多孔度約70%、膿表面の平均孔怪約0.05仏)の
膜肇に炭化水素溶剤皿e肌ac47船(米国ケル・マク
ギ−社)で3蟹容量%に希釈したKelexlooを含
浸させ、中空繊維膜モジュールを製作した。0.2重量
%の銅イオンを含有するpH3.5の硫酸酸性水溶液を
60のZ/分の割合でモジュールに循環供給し、中空繊
維膜内を1.2肌/分の速度で流通させ、一方、1の重
量%の硫酸水溶液を中空繊維膜外に0.5の/分の速度
で循環流通させた。
6餌時間の連続運転後、FHIの硫酸水溶液を中空繊維
膜内に1.2のノ分の速度で10分間循環流通させt原
料水溶液側の分離膜面を洗浄した。
当初、6風時間運転後及び洗浄後の鋼イオンの抽出速度
はそれぞれ8.7ムタノの。分、3.5r夕/地・分、
及び7.6メタ/地−分であり、本発明の膜洗浄により
分離膜の銅イオンの抽出速度は当初の87%まで回復し
た。また、pHIの硫酸水溶液のかわりに1の重量%の
硫酸水溶液を用いて上記と同様に膜洗浄すると、抽出速
度はほぼ当初の水準「即ち、8.6ムタ/鮒。分にまで
回復した。実施例 2 実施例1と同じ中空繊維膜にAIamine336を含
浸させてモジュールを製作した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 分離抽出すべきイオンを含有する原料水溶液と、上
    記イオンを逆抽出して受け入れる受容水溶液との間に、
    上記イオンと可逆的に錯形成する有機錯形成剤を多孔性
    膜に含浸させた分離膜を介在させ、原料水溶液と受容水
    溶液との間のpH勾配により上記イオンを分離膜を経て
    受容水溶液に分離抽出する溶剤抽出法における分離膜の
    洗浄に際し、受容水溶液と同じ酸性又はアルカリ性の水
    溶液を分離膜の原料水溶液側の膜面に接触させることを
    特徴とする分離膜の洗浄方法。 2 銅イオンの溶剤抽出法における分離膜の洗浄に際し
    、硫酸水溶液を分離膜の原料水溶液側膜面に接触させる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の分離膜の
    洗浄方法。 3 クロム酸イオンの溶剤抽出法における分離膜の洗浄
    に際し、水酸化ナトリウム及び/又は水酸化カリウムの
    水溶液を分離膜の原料水溶液側膜面に接触させることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の分離膜の洗浄方
    法。
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IT1185549B (it) * 1985-04-12 1987-11-12 Samim Soc Azionaria Minero Met Procedimento per la separazione di indio da soluzioni acide che lo contengono
JPH0649141B2 (ja) * 1986-01-31 1994-06-29 オルガノ株式会社 限外濾過膜の回生処理方法

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