JPS60238102A - 金属抽出用有機溶媒の劣化抑制方法 - Google Patents

金属抽出用有機溶媒の劣化抑制方法

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JPS60238102A
JPS60238102A JP59094071A JP9407184A JPS60238102A JP S60238102 A JPS60238102 A JP S60238102A JP 59094071 A JP59094071 A JP 59094071A JP 9407184 A JP9407184 A JP 9407184A JP S60238102 A JPS60238102 A JP S60238102A
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Kazuhiro Uchino
内野 和博
Akira Yamamoto
公 山本
Minoru Hoshino
星野 實
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JFE Steel Corp
Japan Science and Technology Agency
Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
Original Assignee
Research Development Corp of Japan
Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan
Kawasaki Steel Corp
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属抽出のために繰り返し使用される有機溶
媒の劣化を抑制するために、金属分離という本来の目的
を達成しつつ有機溶媒の温度を下げることを特徴とする
溶媒抽出法による金属分離方法に関する。
近年、高純度の金属や金属酸化物を得る方法として注目
されている溶媒抽出法は精製工程が簡単でかつエネルギ
ー消費もルないす#ンして評価されている。また、抽出
の対象となる金属もNg、Tf。
Cr、Mn、Fe、Go、Xi 、Cu、Zn5Cd、
Nb、Zr、Ta、No、Jlnなど多くに及んでいる
溶媒抽出法で有機溶媒の循環する工程は主として抽出、
剥離(逆抽出)の2つの部分工程(以下、これを単に“
工程”と呼ぶ)、から成るが、一般にこれらの2工程で
は、それぞれ抽出および逆抽出効率を高めるため、運転
温度を比較的高くするか、温度が下がり過ぎないように
調節される。
運転温度が低すぎると、有機溶媒の粘度が増大して取り
扱いがやや困難になるし、抽出あるいは逆抽出率および
速度も低下するからである。とくに金属の剥離工程につ
いては、有機溶媒に抽出された金属イオンを逆抽出する
ための有効な方法として、弗化物系剥離液(HF、NH
4HF2 、N)I a Fの1種または2種以上を含
有する水溶液)を用いる方法があるが(特開昭57−4
2545 、特開昭57−73138.特開昭57−7
3141 。
特開昭57−85943号公報参照)、剥離温度が高い
ほうが金属イオンの逆抽出率が高く、また生成する弗化
物系化合物の晶析条件としても有利になる。
一方、有機溶媒の運転温度が高くなると、その劣化が問
題となる。有機溶媒の劣化はある種の化学変化等の結果
であって、金属抽出率の低下などとなって現れる。こと
に、有機溶媒が強酸や剥離液と連続接触していると常温
でも加水分解等による劣化が起るが、接触温度が上昇す
ると劣化の程度は顕著となる。特開昭55−18512
号公報は鉱酸抽出用有機溶媒(中性りん酸エステル抽出
剤および芳香族炭化水素希釈剤から成る)の劣化抑制に
関するものであるが、そのための運転温度を30’O以
下に限定している。
本発明者らは金属イオンの剥離条件について(特願昭5
9−62433号参照)および金属抽出用有機溶媒の劣
化について検討を行い、有機溶媒の循環する全工程にわ
たって好適な温度範囲を見いだした。
本発明の目的は、金属抽出用有機溶媒の好適な温度範囲
を与え、それによって金属分離という本来の目的を達成
しつつ高価な有機溶媒の劣化による損失を抑制すること
にある。
本発明は、金属抽出用有機溶−媒の温度を金属剥離用晶
析装置の内部では25〜40℃に、前記装置以外の装置
(金属抽出装置、溶媒洗浄装置等、熱交換器およびポン
プ等)および配管・タンクの内部では10〜30℃とな
るように調節し運転することを特徴とする金属抽出用有
機溶媒の劣化抑制方法を提供するものである。
本発明の詳細を図面に基づき詳細に説明する。
第1図は本発明の対象である金属抽出用有機溶媒の循環
する工程のフローシートであるが、金属抽出分離のフロ
ーはこれに限定されるものではない0図中の破線は有機
溶媒Sの流れを表す、有機溶媒タンク1より出た有機溶
媒Sは金属抽出工程2において金属イオン含有水溶液M
との混合接触により金属イオンを抽出含有する。
一方、水溶液Mは抽残液Rとなるが、Mが金属含有廃酸
の場合Rは回収酸となる。工程2を出たSは溶媒洗浄(
1)工程3で水または酸水溶液Wとの混合接触により洗
浄され、次の金属剥離工程4で剥離液りとの混合接触に
より金属イオンを剥離する。金属イオンは剥離液中に溶
解するか、あるいは、結晶又となって剥離液中に析出す
る。工程4を出たSは溶媒洗浄(2)工程5で水Wとの
混合接触により洗浄される。有機溶媒Sがイオン交換型
抽出剤を含有し、工程4で一部でも水素(H+)型以外
のイオン型になっている場合は、工程5を出た後さらに
溶媒変換工程6で塩酸水溶液Cとの混合接触により水素
型に変換され、有機溶媒タンクlに戻る。タンクlに戻
った有機溶媒は再び金属抽出工程2に供給され、循環使
用される。
次に、実施例1および2に示しである金属抽出用有機溶
媒の劣化についての検討結果である第2図および第3図
について説明する。なお、実施例1および2はいずれも
アルキルりん酸系抽出剤のジー(2−エチルヘキシル)
りん酸(D 2 E )i Pフィン 70vハ%とか
らなる金属抽出用有機溶媒に関するものである。
第2図は、実施例1に示すFe3+イオンを抽出する有
機溶媒と弗化物系剥離液との混合接触(剥離)時の有機
溶媒温度と剥離後の有機溶媒によるFe3+抽出率との
関係を示す、剥離時の有機溶媒温度は剥離液温度にほぼ
等しいが、これが高いと剥離後のp63+抽出率が低下
し、溶媒劣化の傾向を示す。4段のFe抽出ミキサーセ
トラーを用い、4段とも同じ抽出率でFel+イオンの
抽出が行われるとすると、1段のFe3′+抽出率が6
8%以上のとき全体のFe3+抽出率が99%以上とな
る。Fe3+抽出率68%に相当する有機溶媒温度は4
0℃であり、剥離時の有機溶媒温度は40℃以下とする
のが望ましい、また、晶析を伴う剥離を行うための逆抽
出装置(晶析装置)内では、結晶析出を促進するため、
特願昭59−62433号の順番に示されるように、冷
却剥離液の温度は外気温の範囲0〜35℃に対し温度調
節の幅を20℃以内とじて時の剥離液温度はこれより少
なくとも5℃以上高い必要があり、25℃以上が望まし
い。したがって、逆抽出装置内での有機溶媒温度は25
〜40°Cの範囲とするのが望ましい。
第3図は、実施例2に示す有機溶媒と硝弗酸水溶液との
混合接触時の有機溶媒温度と接触後の有機溶媒によるF
e3+抽出率との関係を示す、有機溶媒温度35℃以上
ではFe3+抽出率の低下すなわち溶媒の劣化が著しく
、金属剥離工程以外では有機溶媒温度を30℃以下とす
るのが望ましい。
また 実施例3には実施例1および2と同じ有機溶媒に
よる低温での塩酸からのFe3′+抽出の結果を示しで
あるが、10℃未満になると、Fe3+を抽出含有する
有機溶媒の粘度が増大して、Fe抽出ミキサーセトラー
のセトラ一部に第三和が生成する。したがって、金属抽
出・溶媒洗浄工程等では有機溶媒温度を10℃以上とす
るのが望ましく、金属剥離工程以外での有機溶媒の好適
な温度範囲は10〜30℃となる。
以上で詳細に説明したように、溶媒抽出法による金属分
離工程で繰り返し使用される有機溶媒の運転温度は、高
温側での溶媒劣化および低温側での第三相生成を考慮し
て、一般には10〜30℃が好適な範囲であるが、金属
逆抽出(晶析)装置内では、剥離効率や晶析条件も考慮
して、とくに25〜40℃の範囲とするのである。
さらに好ましくは、上記金属逆抽出装置に供給される有
機溶媒の温度範囲を、特願昭59−62433号の順番
に示されるように、大気温を考慮して20〜25℃に保
持すると、上記装置内の温度条件が年間を通じてほぼ一
定となり、安定した剥離工程の運転を行うことができる
以上述べたような金属抽出用有機溶媒の運転温度範囲の
設定により、金属分離という本来の目的を損なうことな
・く、有機溶媒の温度上昇による劣化を抑制することが
できる。
本発明を実施例につき具体的に説明する。
[実施例1] Fe3′+イオンを抽出した約20℃の有機溶媒(30
マ/マ%D 2 E HP A + 70 v/v%n
−パラフィン)をNH4HF2を125g/見含有する
20〜50°Cの剥離液と0/A(有機相と水相との体
積比)=1/3で回分的に1時間混合接触させたあと、
HC1溶液で溶媒中の抽出剤をNH4+型からH+型に
変換し、続いてFe3+を32.2g/fL、 HFを
45g/ l含有する硝弗酸廃液中のFe3+抽出を0
/A =1.5で行い、Fea+抽出率をめた。結果は
、第2図に示すように、混合時の溶媒温度が高くなると
Fe3+抽出率の低下が見られた。
[実施例2] 実施例1と同じ金属イオンを含まない有機溶媒を硝弗酸
水溶液(180g/見HNO3+40g/文HF)と0
/A = 1.5で回分的に20〜45℃で244時間
混接触させたあと、実施例1で用いたのと同じ硝弗酸廃
液中のFe3+抽出な0/A = 1.5で行い、Fe
3+抽出率をめた。結果は第3図に示すように、混合時
の溶媒温度が高くなるとFe3+抽出率の著しい低下が
見られた。
[実施例3] 実施例1と同じ金属イオンを含まない有機溶媒とFe2
+イオンを完全に酸化させた塩酸廃液(Fe3+= 9
0.5g/文、 MCI = 84.8g/見)とをそ
れぞれ5見/時、1fL/時の流量でミキサ一部の大き
さが100mmX100+mX200mm(高さ)の1
段のミキサーセトラーに供給し、攪拌翼の回転数800
回転/分で二相を混合し、Fe&+を抽出させた。3回
実施し、混合時の液温は平均でそれぞれB、5.10.
8.14.3℃であった。結果は、液温6.5℃の場合
セトラ一部に第三和の生成が認められたのに対し、10
.8および14.3℃ではほとんど認められなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は溶媒抽出法による金属分離工程で有機溶媒の循
環する工程のフローシート、第2図は弗化物系剥離液と
の混合接触時の有機溶媒温度と接触後のFe3+抽出率
との関係を示すグラフ、第3図は硝弗酸水溶液と混合接
触時の有機溶媒温度と接触後のFe3+抽出率との関係
を示すグラフである。 菖20 剥1115夜と混合時Q溶I渫温度 (0C)第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 有機溶媒を用いて金属の抽出・逆抽出を繰り返し行い対
    象金属を分離するに際し、有機溶媒の温虚を逆抽出(晶
    析)装置内では25〜40℃に、前記装置以外の装置内
    および配管・タンク内では10〜30℃となるように調
    節し運転することを特徴とする金属抽出用有機溶媒の劣
    化抑制方法。
JP59094071A 1984-03-30 1984-05-11 金属抽出用有機溶媒の劣化抑制方法 Granted JPS60238102A (ja)

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US06/713,862 US4830836A (en) 1984-03-30 1985-03-20 Metal stripping system and an operation process therefor
DE8585302029T DE3586011D1 (de) 1984-03-30 1985-03-25 Einrichtung zum metallstrippen und betriebsverfahren dafuer.
EP85302029A EP0157561B1 (en) 1984-03-30 1985-03-25 Metal stripping system and an operation process therefor
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6247436A (ja) * 1985-08-26 1987-03-02 Toyo Soda Mfg Co Ltd 高純度金属クロムの製造法
JP2018131682A (ja) * 2016-11-24 2018-08-23 住友金属鉱山株式会社 溶媒抽出設備、および溶媒抽出方法

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