JPS61270216A - 希土類金属イオンの分別回収方法 - Google Patents

希土類金属イオンの分別回収方法

Info

Publication number
JPS61270216A
JPS61270216A JP60113920A JP11392085A JPS61270216A JP S61270216 A JPS61270216 A JP S61270216A JP 60113920 A JP60113920 A JP 60113920A JP 11392085 A JP11392085 A JP 11392085A JP S61270216 A JPS61270216 A JP S61270216A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rare earth
ions
earth metal
metal ion
ion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60113920A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshishige Suzuki
敏重 鈴木
Toshiro Yokoyama
敏郎 横山
Tetsuo Kimura
哲雄 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP60113920A priority Critical patent/JPS61270216A/ja
Publication of JPS61270216A publication Critical patent/JPS61270216A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はキレート樹脂を用いた希土類金属イオンの分別
回収方法に関し、さ9に詳しくは、多座配位子としてN
、N、NUN’−テトラホスホノメチル−ジエチレント
リアミン残基を結合して成るキレ−)樹脂を用い、コバ
ルト (■)イオン、ニッケル(I)イオン、亜鉛(I
)イオン、アルミニウム(III)イオンなどの共存金
属イオンの中から、サマリウム(III)イオン、ユー
ロピウム(I)イオンなどの該希土類金属イオンを選択
的に吸着分離することにより、鉱工業の素材として重要
な希土類金属を効果的に分別回収する方法に関するもの
である。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、サマリウムやユーロピウムなどの希土類金属単体
は、永久磁石や赤色蛍光体など、電子産業を支える重要
な原料金属として注目されており、急速な需要の増大に
伴い、これらの金属の安定した供給が不可欠になってき
ている。
この希土類金属はモナザイF鉱石、バストネサイト鉱石
およびゼノタイム鉱石中に全希土酸化物として50〜7
0%含まれている。これらの鉱石中には、希土類元素と
ともに、他の金属元素も多量に共存しているため、あら
かじめこれらを分離する技術が必要である。また、特定
の希土類元素を単独に用いる場合には、混合希土を各成
分元素に分別する必要があるが、希土類元素は、その化
学的性質が相互に類似しているため、それぞれを分別す
るには、きわめて困難な操作を必要とする。それゆえ特
定の希土類元素を供給するため、一度使用された含希土
スクラップ、合金クズなどの産業廃棄物からの回収再生
が重要視されてきている。
この場合も多種の共存金属の中から、該希土類金属を選
択的に分別回収する技術が必要となる。
従来、混合金属イオン溶液の中から、希土類金属イオン
を分離する方法には、沈殿法、アμキpリン酸等を用い
る溶媒抽出法、およびイオン交換樹脂法などが知られて
いる。しかしながら、沈殿分離法では良好な殿物の生成
とその処理方法に問題がある。さらに溶液中の共存成分
が共沈する場合もある。溶媒抽出法では、大量の有機溶
媒や、抽出試薬を必要とし、しかもこれら溶媒や試薬の
流出による水の汚染などの問題がある。またイオン交換
樹脂法では、金属イオンに対する選択性に乏しく、吸着
した金属イオンの溶離には特殊な試薬を必要とするなど
の問題がある。
このような現状から、最近では取り扱いが容易で、再生
により繰り返し使用でき、その上特殊な試薬を必要とし
ないなど実用上の利点の多いキレート樹脂による分離法
が注目されている。
ところで、分子内にアミノ基とホスホン酸基を併せもつ
アミノアルキルホスホン酸はサマリウム(l[)イオン
、ユーロピウム(III)イオンなどの一連の希土類金
属(I)イオンと極めて安定な錯体を形成することが知
られており、したがって、このものはキレート樹脂にお
けるキレート形成基として整ましいものである。
このようなアミノアルキルホスホン酸基を含むで示され
るようなアミノメチルホスホン酸残基を架橋ポリスチレ
ン樹脂に導入したキレート樹脂(特開昭51−3568
4 )が知られている。しかしながら、上記キレート樹
脂におけるキレート形成基であるアミノメチルホスホン
酸残基は下式で示されるN、N、N:N’−テトラホス
ホノメチル−エチレンジアミンと比べて、金属イオンと
結合する部位が少なく、生成する錯体の安定度は劣る。
したがって、希土類金属(III)イオンの選択吸着に
用いるキレート樹脂としては、 N、N、N;N’−テ
トラホスホノメチルエチレンジアミンと類似した多座配
位子を含むものが望ましい。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記の問題点を解消し、操作が簡便で
工業的に利用しうる希土類金属の分別回収方法として、
該希土類金属イオンと安定に錯体を形成し、しかも吸着
量の大きなキレート樹脂を用いて、コバルト(I[)イ
オン、ニッケル(I)イオンなどの共存金属イオン溶液
中から、該希土類金属(I[)イオンを選択的に吸着分
離することにより、希土類金属を効率よく、かつ高純度
で分別回収する方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の希土類金属(I[)イオンの分別回収方法は、
キレート性多座配位子であるN、N、NSN’−テトラ
ホスホノメチルジエチレントリアミン残基を結合して成
るキレート樹脂を使用することを特徴とするものである
本発明において用いられるキレート樹脂の母体について
は、アミノ基と反応する活性官能基を有するものであれ
ば特に制限はないが、好ましくはクロロメチル化したゲ
ル型またはマクロボーラス型(多孔質)の架橋ポリスチ
レンが最適である。
この樹脂母体への前記キレート性多座配位子の導入につ
いては、例えば次の反応式で示されるように、まずクロ
ロメチル化した架橋ポリスチレン(1)とジエチレント
リアミン−N、N’−ビスサリチリデンイミナト(2)
(シッフ塩基型縮合物)との反応により該シッフ塩基を
その第二級アミノ基を介してポリスチレン樹脂に結合し
、キレート樹脂(3)に誘導したのち、塩酸を用いて加
水分解してジエチレントリアミンをその第二級アミノ基
を介してペンダント型に含むキレート樹脂(4)吹いで
、塩酸酸性下においてキレート樹脂(4)と亜リン酸及
びホルマリンを反応させることにより、該キレート樹脂
(4)の第一級アミノ基部がホスホノメチル化されたキ
レート樹脂(5)が得このようにして得られたキレート
樹脂(5)はキレート形成に優利な多座配位子を持ち、
希土類金属(Il[)イオンを安定に吸着することがで
きる。
本発明で用いるキレート樹脂(5)は、pH1〜7の酸
性溶液中でサマリウム(l[)イオン、ユーロピウム(
■)イオン、およびセリウム(■)イオンのような希土
類金属(III)イオンを良好に吸着スる。一方、コバ
ルト(I)イオン、ニッケ*(II)イオン、亜鉛(I
)イオンおよびアルミニウム(n[)イオンなどの各金
属イオンはpH(3,0の領域では該キレート樹脂(5
)にあまり吸着されない。したがって該キレート樹脂(
5)を用い、pHを1.0〜3.0の領域に制御するこ
とにより、コバルト(I)イオンなどの前記金属イオン
が共存する溶液中から、サマリウム(1)イオン、ユー
ロピウム(I)イオンなどの希土類金属(l[)イオン
を選択的に吸着することが可能となる。さらに、このキ
レート樹脂(5)は樹脂母体の違いにもよるが、おおむ
ね樹脂1 kg当り901CO,6mmol)のサマリ
ウムやユーロピウムを吸着スることができる。
前記キレート樹脂(5)を用いて、サマリウム(I)イ
オンやユーロピウム(■)イオンなどの希土類金属(l
[)イオンを選択的に吸着する方法としては、カラム法
とバッチ法との2種に大別できるが、操作が簡便である
ことや、処理能力の点からもカラム法が整ましい。この
カラム法によるサマリウム(III)イオンやユーロピ
ウム(III)イオンなどの希土類金属(Il[)イオ
ン及び他の金属イオンを含む混合金属イオン溶液中より
、該希土類金11. CM)イオンを選択的に分別回収
する方法は以下の工程からなる。(1)該キレート樹脂
(5)を充填したカラムに、あらかじめpHを1.0〜
3.0に調整した混合金属イオン溶液を通液することに
より、該希土類金属(I[)イオンのみを選択的に吸着
し、他の金属イオンをカラムより漏出する工程。(2)
該希土類金属イオンを選択的に吸着したカラムより、該
希土類金属(I[)イオンを溶離回収するとともに、キ
レート樹脂を再生する工程である。以上の工程により該
希土類金属(■)イオンの選択的分別回収が良好に達成
される。
該混合金属イオン溶液のpHは前記範囲が最適でありp
H1,0以下では希土類金属(I)イオンの吸着量が低
下し、p H3,0を超えると他の金属イオンとの分離
効率か低下する。また通液の際の速度は、空間速度で1
〜10hr、好ましくは3〜7hr  の範囲が整まし
い。キレート樹脂相に吸着された該希土類金属(II[
)イオンは、エチレンジアミン−N、N、N;N′−四
酢酸(EDTA)の溶液をカラムに通液することにより
、容易に濃縮液として回収される。その際EDTA溶液
の濃度は5〜10%、pHは6.0〜8.0が望ましい
なお、該キレート樹脂(5)は10数回の再生、繰り返
し使用後も、吸着能力は何ら低下することがない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、多座配位子として、N、N、NりN′
−テトラホスホノメチμmジエチレントリアミン残基を
結合して成るキレート樹脂を用いて、コバルト(I)イ
オン、ニッケ/I/(1F)イオンなどの共存金属イオ
ンの中から、サマリウム(I)イオンやユーロピウム(
Ill)イオンなどの希土類金属(I[)イオンを選択
的に吸着分離することにより、電子産業等の素材として
重要な希土類金属を他の共存金属の中から効果的に分別
回収することができる。
〔発明の実施例〕
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
なお、実施例において用いるキレート樹脂(5)は、多
孔質なスチレン−10%−ジビニルベンゼン共重合体の
ビーズ(60〜100メツシユ、比表面積7.3 m2
/f 、平均細孔720人)で、1g当り約1.3mm
oLのN、 N、N: N’−テトラホスホノメチル−
ジエチレントリアミン残基を有するものである。
実施例1 サマリウム(1)イオン、ユーロピウム(I)イオン、
及びセリウム(1)イオンをそれぞれ含有する濃度1m
M溶液100耐中に、100qのキレート樹脂(5)を
加え、所定のp)Iに調整し室温で12時間振とうした
のち、溶液中に残留する金属イオン濃度を測定し、該樹
脂1f当りに吸着された金属イオンの量とpHの関係を
求めた。その結果を第1図にグラフで示す。第1図にお
いて横軸は溶液のpHを、縦軸は金属イオンの吸着量(
樹脂1f当りに吸着された金属イオンのミリモル数)を
表わす。希土類(I)イオン相互間の吸着特性の差は小
さい。
実施例2 コバルト(I[)イオン、ニッケyv (II)イオン
、亜鉛(I)イオンをそれぞれ含有する金属イオン溶液
を用い、実施例1と同様の方法で該樹脂11当りに吸着
された金属イオンの量とpHの関係を求めた。その結果
を第2図にグラフで示す。第2図においても横軸は溶液
のpHを、縦軸は金属イオン吸着量を表わし、実線はコ
バルト(■)イオン、破線はニッケ/I/(II)イオ
ン、点線は亜鉛(II)イオンである。第1図及び第2
図から分るように、該キレート樹脂(5)はpH1,O
〜3.0の領域では希土類金属(I)イオンを良好に吸
着するが、pH’<2.0ではコバμ) (1)イオン
やニッケル(I)イオンなどはほとんど吸着しない。
実施例3 2gのキレート樹脂(5)(膨潤体積4mZ)を内径1
CMのカラムに充填し、これに1.8mMのサマリウム
(III)イオンと22.4 mMのコバルト(I)イ
オンを含む水溶液を、pH1,5に調整し、流速20g
1/時間にて通液した。カラムからの漏出液を10g1
ずつ分取し、漏出液中の金属イオンの量を測定し、各金
属イオンの漏出曲線を求めた。その結果を第3図にグラ
フで示す。第3図において横軸は漏出液量を、縦軸は漏
出液中の金属イオン濃度と供給液中の金属イオン濃度と
の比を表わし、実線はコバルト(I)イオン、破線はサ
マリウム(■)イオンである。この図から分るように、
このpH条件下ではサマリウム(I)イオンはキレート
樹脂相に選択的に吸着され、コバル)(I)イオンは吸
着されずにカラムからただちに漏出する。
マタサマリウム(I)イオンはキレート樹脂の飽和吸着
量に近づくと漏出し始める。この時点で通液を止め、カ
ラムを水洗した。金属イオン溶液の通液量は420 t
ttlであった。
なお、同様の操作により、他の希土類金属(III)イ
オンとニッケzL/(II’)イオンJ鉛(I)イオン
、またはアルミニウム(1)イオンを含有する混合金属
イオン溶液中の該希土類金属(III)イオンを選択的
に吸着分離することが可能である。
実施例4 実施例3においてサマリウム(III)イオンを吸着し
たカラムに50I7の5%EDTA溶液(pH7,0)
を12,5stt/時間の流速で通液した。吸着された
サマリウム(I)イオンは樹脂相から溶出され、約10
倍に濃縮されて回収された。この溶出液中に含まれるコ
バルト(I)イオンはサマリウム(I[[)イオンの1
%以下であった。従ってサマリウムイオンはコバルトイ
オンの約2000倍の分離効率でキレート樹脂に濃縮さ
れたことになる。
本工程において樹脂は再生され、水洗後繰り返し使用す
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明に係るキレート樹脂を用いた
場合における溶液のpHと希土類金属(■)イオン吸着
量、及び希土類金属(Il[)イオン以外の他の金属イ
オン吸着量をそれぞれ示すグラフである。第3図は本発
明に係るキレート樹脂を用いた場合におけるサマ、リウ
ム(I[)イオンとコバルト(■)イオンとの分離状態
の一例を示すグラフである。 特許出願人  工業技術院長  等々力   達指定代
理人  工業技術院東北工業技術試験赫長′角   清
°愛。 ’z ノ 1j≧:1 H

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 多座配位子として下式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で示されるN,N,N′,N′−テトラホスホノメチル
    −ジエチレントリアミン残基を結合して成るキレート樹
    脂を用い、希土類金属イオンと他の重金属イオンとを含
    有する混合金属イオン溶液中の該希土類金属イオンを選
    択的に吸着分離することを特徴とする希土類金属イオン
    の分別回収方法。
JP60113920A 1985-05-27 1985-05-27 希土類金属イオンの分別回収方法 Pending JPS61270216A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60113920A JPS61270216A (ja) 1985-05-27 1985-05-27 希土類金属イオンの分別回収方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60113920A JPS61270216A (ja) 1985-05-27 1985-05-27 希土類金属イオンの分別回収方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61270216A true JPS61270216A (ja) 1986-11-29

Family

ID=14624498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60113920A Pending JPS61270216A (ja) 1985-05-27 1985-05-27 希土類金属イオンの分別回収方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61270216A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6445719A (en) * 1987-08-12 1989-02-20 Sumitomo Chemical Co Recovery of rare earth metal
JPH01293138A (ja) * 1988-05-21 1989-11-27 Hiroaki Egawa 希土類イオン吸着用樹脂
US20160207793A1 (en) * 2015-01-16 2016-07-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Rare earth adsorbent and rare earth adsorption method using the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59179606A (ja) * 1983-03-31 1984-10-12 Agency Of Ind Science & Technol ペンダント型アミノメチルリン酸キレ−ト樹脂及びその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59179606A (ja) * 1983-03-31 1984-10-12 Agency Of Ind Science & Technol ペンダント型アミノメチルリン酸キレ−ト樹脂及びその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6445719A (en) * 1987-08-12 1989-02-20 Sumitomo Chemical Co Recovery of rare earth metal
JPH01293138A (ja) * 1988-05-21 1989-11-27 Hiroaki Egawa 希土類イオン吸着用樹脂
US20160207793A1 (en) * 2015-01-16 2016-07-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Rare earth adsorbent and rare earth adsorption method using the same
US9731981B2 (en) * 2015-01-16 2017-08-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Rare earth adsorbent and rare earth adsorption method using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
El Ouardi et al. The recent progress of ion exchange for the separation of rare earths from secondary resources–A review
Nekouei et al. Selective isolation of heavy metals from spent electronic waste solution by macroporous ion-exchange resins
CN109603736B (zh) 一种改性硅胶材料的制备方法及应用
Hubicki et al. Application of ion exchange methods in recovery of Pd (II) ions—a review
WO1996009984A1 (en) Chemically active ceramic compositions with a phospho-acid moiety
WO1996009984A9 (en) Chemically active ceramic compositions with a phospho-acid moiety
JP3062448B2 (ja) キレート樹脂を用いたウランと不純物の分離・回収方法
JPS61270216A (ja) 希土類金属イオンの分別回収方法
Kamio et al. Separation and concentration of lanthanoids using microcapsules containing acidic organophosphorus compounds as an extractant
CN114733495A (zh) 一种用于回收Au(III)的无溶剂萃取剂的制备方法及应用
Zhou et al. Separation of thorium from radioactive rare-earth waste residue using aminophosphonate-functionalized polymer resin
JPS61161140A (ja) モリブデン、バナジウム及びタングステンの分別回収方法
Szlag et al. Recent advances in ion exchange materials and processes for pollution prevention
JPH07112128A (ja) ニッケルとコバルトあるいはニッケル、コバルトとアルミニウムの分離のための吸着剤および分離方法
JPH0549729B2 (ja)
US8343446B2 (en) Oxine modified silican polyamine composites for the separation of gallium from aluminum, ferric from nickel and copper from nickel
Sharifian et al. Resin-based approaches for selective extraction and purification of rare earth elements: A comprehensive review
JPH01108118A (ja) スカンジウムの選択的分離回収法
CN116393101B (zh) 一种硅胶基吸附剂及钼铼联合分离方法
JPS62211332A (ja) ガリウム、インジウムの回収方法
IANNICELLI ZUBIANI et al. Solid liquid extraction of rare earths from aqueous solutions: a review
JPS6355117A (ja) ガリウム及びインジウムの分別回収方法
JPS6050192A (ja) 銅電解液の浄液法
JPH0236530B2 (ja) Gariumuoyobiinjiumunobunbetsukaishuhoho
KR20240076802A (ko) 철로 오염된 공정 스트림에서 유가 금속 원소를 회수하기 위한 재활용 방법