JPS6168102A

JPS6168102A - 抽出方法

Info

Publication number: JPS6168102A
Application number: JP19085784A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Eto; 良弘恵藤
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1984-09-12
Publication date: 1986-04-08

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】［産業上の利用分野］本発明は抽出方法に係り、特に固体膜を介して抽出を行
なう抽出方法に関する。

［従来の技術］抽出は各種物質の分離、精製等に古くから広く利用され
ている技術であるが、最近においては。

固体膜を介して抽出を行なう方法が検討されている。固
体膜を用いる抽出方法は、固体膜の片側に被抽出物質（
抽質）を含む抽料（ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　　ｆｅｅｄ
）、　もう一方の側に抽剤（ｓ。

１ｖｅｎｔ）を流入させて抽出を行ない、その後同様に
して片側に逆抽出剤（ｓｔｒｉｐ　　５ｏｌｕｔｉｏｎ
）、　　もう一方の側に被抽出物質を抽出して含有する
抽剤を流入させて逆抽出を行ない。

目的物質である被抽出物質を回収するものである。

例えば、第２図に示す如く、固体膜４１及び４２を夫々
内装する抽出用及び逆抽出用の２台の装置４３．４４を
設け、抽出装置４３に抽料を供給し、固体膜４１を介し
て抽剤と接触させることにより抽剤に被抽出物質を抽出
させ、被抽出物質を含む抽剤を逆抽出装ａ４４に供給し
、固体膜４２を介して逆抽出剤と接触させることにより
。

被抽出物質を逆抽出剤中に逆抽出する。（なお。

第２図中４５は油水分離手段である。）しかして、逆抽
出剤中にある程度の量の被抽出物質が逆抽出された時点
で、逆抽出剤を取り出し、逆抽出剤が醜の場合には、ア
ルカリを添加するか希釈するかして弱酸性ないし中性と
した後。

電解槽へ送り、電解することにより、被抽出物質を還元
、析出沈殿させて回収している。またＰＨｙ４整により
金属水酸化物を得、析出沈殿させて回収する場合もある
。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来の方法では、電解装置を必要と
し、設備費、メンテナンス等の面から有利なことではな
い、また、逆抽出剤を再利用することができず、コスト
高となり、経済的に不利であった。しかも、ＰＨ調整に
より金属水酸化物を析出沈殿させて回収する場合等には
、その汚泥処理が困難であり、処理費が高くつく等の問
題点もあった。

［問題点を解決するための手段］本発明は、上記従来の問題点を解決するために、逆抽出
剤を循環使用して、被抽出物質を逆抽出剤中で過飽和と
して析出させるようにしたものであり、被批出物を含む抽料と抽剤とを固体膜を介して接触させ
１次いで抽剤と逆抽出剤とを接触させて被抽出物を逆抽
出剤中に回収する方法において。

逆抽出剤を循環使用して被抽出物を逆抽出剤から晶出さ
せることを特徴とする抽出方法、を要旨とするものであ
る。

以下に本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の実施に好適なチューブラ−あるいはホ
ロファイバー型の固体膜を装着した抽出装置を示す図で
ある。

ｌは円筒状の装置ケーシングであって、その上部には仕
切板１１．１２によって逆抽出剤導入室２１、抽料導入
室２２が画成され、また下部には仕切板１３によって、
抽残液排出室２３．が画成されている。そして抽料導入
室２１と排出室ｚ３とを連通ずるように、パイプ状の固
体膜２０が多数設けられている。

このように構成された第１図の抽出装置において、供給
口１４から供給された抽料は導入室２２から固体１１２
０の内部を通り（図中矢印Ａ）、供給口１５から固体１
ＩｌｌＯの外側を上昇する抽剤（第１図において、斜線
の部分が抽剤の上昇域である。）と固体１１ｉ１５を介
して接触し、抽出が行なわれる。

一方、供給口１６から供給された逆抽出剤は導入室２１
から、固体ｌｌ５Ｉ２０の外側の抽剤（第１図の斜線部
）中を液柱あるいは液滴の形で降下しく図中矢印Ｂ）、
抽剤と直接接触して逆抽出を行なう。

なお、抽残液は排出口１７より排出され、抽剤は排出口
１８より排出されてポンプ２により循環使用される。ま
た逆抽出剤は排出口１９より排出されポンプ３により循
環使用される。４は逆抽出剤補給用の配管である。

第１図の装置においては、装置下部の逆抽出側排出側は
晶析室５とされている。晶出には、別途晶析室を設けて
晶出させても良いが、第１図の如く、抽出装置の最下部
に晶析室を設けるのが、装置がコンパクトになるため好
ましい。

逆抽出液中で晶出した結晶は晶析室でフロック化して沈
殿し、下部から排出される。

第１図の如き装置により、キレート系抽剤を用いて金属
の抽出を行なった場合、抽料の金属濃度と逆抽出剤の金
属濃度との比は下記（１）式で表わされるものとなる。

例えば、金属がＣｕ２＋の場合、油料のｐＨを４、逆抽
出剤のｐＨ１ｌ以下とするとｌＯＯ万倍以上にも濃縮で
き、晶析が可能となる。ただし、下記（２）式に示すよ
うな反応で逆抽出剤中のＨ＋が消費されるため、逆抽出
剤への酸の定量的な補給又はＰＨ制御が必要となる。

（ＣｕＲ）抽剤＋（Ｈ２ＳＯ，）逆抽出剤：　（２ＨＲ
）抽剤−（Ｃｕ　Ｓ　Ｏ４）逆抽出剤・（２）（ＨＲ：
キレート系抽剤）本発明において、抽料と抽剤とは固体膜を介して接触さ
せるが、抽剤と逆抽出剤との接触は、固体膜を介して、
あるいは、固体膜を介さず直接。

接触させても良い、一般に、固体膜を介さずに接触させ
る方が逆抽出速度が速く、固体膜への結晶付着の可能性
もないところから好ましい、しかしながら、固体膜とし
てテフロン膜のような極めて疎水性のものを用いる場合
は、固体膜面は抽剤で覆われるため結晶付着はほとんど
ない、このため、抽出速度は遅くなる反面、結晶純度が
良くなると考えられる。従って１回収物に高純度が要求
される場合には、固体膜を介して行なうのが良く、固体
膜を介するかどうかは目的に応じて適宜選定される。

本発明において、固体膜の形態としては、平膜型、チュ
ーブラ−型、ホローファイバー型等、各種のものが用い
られる。

固体膜は多孔質のものであれば良く１例えばポリテトラ
フルオロエチレン（以下ｒＰＴＦＥＪ　、！：いう）、
静置セルロース、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリ
プロピレン、ポリアミド等の半透膜が挙げられるが、特
にＰＴＦＥが好ましい。

一般にＰＴＦＥはテフロン（商品名）として市販されて
いる。ＰＴＦＥは耐薬品性、疎水性に優れ、また抽出速
度も極めて高く、固体膜として採用するに好適な性質を
備える。多孔質ＰＴＦＥＩＩｌｌは、使用する抽剤等に
よって、その１ｌｌｌＩｙ１．、孔径等を選定する。

なお、ＦＴＦＢ固体膜の抽出速度が速い理由は明らかで
ないが、その網目状構造や極端な疎水性（親油性）によ
り、抽料又は逆抽出剤と抽剤との接触部が孔だけではな
く、膜面全体にわたることとなり、膜内における拡散も
速いためと推定される。

本発明において、固体膜として、ＰＴＦＥＩＩ！を用い
ると共に、抽料（抽剤と逆抽出剤とを固体膜を介して接
触させる場合には抽料及び逆抽出剤）側（以下、「水側
」ということがある、）の圧力を抽剤側の圧力よりも高
くして抽出を行なうことにより、水（抽料、逆抽出剤）
の抽剤側へのリークがなく、また抽剤が水側へリークす
ることもなく、効率良く抽出を行なうことが可能となる
。

抽料又は逆抽出開側（水側）の圧力を抽剤側の圧力と同
一あるいはそれよりも低くすると、抽剤が水側へリーク
し抽出が不可能となる０反対に水側の圧力を高くすると
、抽剤の水側へのリークがなくなる。かつ、ＰＴＦＥ（
７）ＩＩ著な疎水性により、水側の圧力を高くしても、
抽剤側への水のリークは（過大な圧をかけない限り）生
じない。

水側と抽剤側との圧力差は、０．０１Ｋｇ／ｃｒｎ’以
上であれば良いが、　３Ｋｇ／ｃｒｎ”よりも大きくな
ると、水のリークが生じ得るところから、０．０１〜３
Ｋｇ／ｃｒｎ’程度とするのが好ましい、この圧力差は
、抽出装置又は逆抽出装置の出口圧力調整弁で調整する
等の方法により容易に調酊可能である。

本発明の抽出方法は、適当な抽剤で抽出でき、逆抽出剤
中で過飽和となり析出可能なものであれば任意の化合物
の抽出に適用可能であり１例えば金属類（Ａｇ、Ａｎ、
Ｃｏ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｈｇ。

Ｋ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｎ等）の抽出に好適である。

抽剤は上記の被抽出物質に応じて適宜選択されるが、一
般的な具体例としては、■〜■が挙げられる。

■下記ａ−ｄ等のキレート系抽剤：ａ、Ｒ−ＣＨ−ＯＨ式中　”−ＣＩ２Ｈ２５式中　Ｆｌ；−ｃ、）Ｉ。

■下記ａ−ｃ等の有機リン酸：ａ　ジー２−エチルへキシルリン酸等の酸性有機リン酸
エステル。

ｂ、）リブチルホスフェート等の中性リン酸エステル。

ｃ、トリオクチルホスフィノキサイド等の酸化ホスフィ
ン・（養ド記の如きアミン類：Ｐ　ｒ　ｉ　ｍ　ｅ　ｎ　　Ｊ　ＭＴ　（Ｒｏｂｓ＋＆
）Ｉａａｓ製）Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ　　ＬＡ２（／／　
　　）Ａｌａｍｉｎｅ　　３３Ｂ　（Ｈｅｉｋｅｌ製）
Ａｌｉｑｕａｔ　　３３６（／／　　　）等の１〜４級
アミン類。

■ナフテン酸、ｖｅｒｓａｔｉｃ＃（ｓｈｅｌ　ｌ製）
等のカルボン酸類。

■クラウンエーテル類。

金属を抽出する場合等には、通常、抽剤を九釈剤に溶解
して用いるが、この場合には、例えばヘプタン、ノナン
、デカン、クロロホルム、四塩化炭素、ケロシン、キシ
レン、ベンゼン等の有機系溶媒を用いることができる。

また高級アルコール等の改質剤あるいは酸、アルカリ等
のｐ、Ｈ調整剤を抽出系に添加しても良い。

逆抽出剤としてはＨＣ文、Ｈ２ＳＯ４等の鉱酸が用いら
れることが多いが、ジー２−エチルへキシルホスフェー
ト（ＤＺＥＨＰＡ）を抽剤とする場合には、ＮａＯＨ等
のアルカリ剤も採用ＩＩＴ俺である。いずれの場合にお
いても、逆抽出剤の循環使用に際しては、適宜、酸、ア
ルカリ等を補給するのが好ましい。

抽料、ｈｈ剤、逆抽出剤の具体的な組み合わせとしては
１例えば下記表１のものが挙げられる。

表　　１本１：トリブチルホスフエートネ２；ジー２−エチルへキシルホスフェート［作用］逆抽出剤を循環使用することにより逆抽出剤中に被抽出
物質が蓄積され過飽和となり析出（晶出）する、析出し
た被抽出物質は結晶体であるため脱水回収が極めて容易
である。

［実施例］以下に本発明を実施例を挙げて更に具体的に説１１する
が、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限
定されるものではない。

実施例１固体膜として、面積７５ｃｒｒｒ’のテフロンＦＰ２　
（孔径０．２μｍ）を内装した、第１図の如き抽出装置
に１周体膜を介して一方の側にＣｕＳ０　　・５Ｈ２０
を蒸留水で溶解した抽料１見（Ｃｕ＝９１６ｐｐｍ、ｐ
Ｈ＝４．２〜４．５）を１２６０ｍｌ１／ｍｉｎで循環
通液し、もう一方の側に、ＳＭＥ−５２９を４ｏｖｏｔ
％及びシｘ　ＪＬ／ゾールＤ−７０を６０ｖｏ見％（い
ずれもシェル化学製〕からなる抽剤５００ｍ見と１００
ｇ／ｌ！、Ｈ２Ｓｏ、　の逆抽出剤Ｌｌとｔｔ、各＊６
００ｍｆｆ１／ｍｉ　ｎ、２００ｍＪＬ／ｍ＋　ｎで循
環通液した。この通液中、油料のＣｕ濃度がｔｐｐｍ以
下七なった場合には抽料にＣｕ　Ｓ　Ｏ４・５Ｈ，、Ｏ
ｅを添加し、また、逆Ｊｔｈ出剤のＨ２ＳＯ，濃度は１
００ｇ／皇となるように適宜、ｃｏｎｃ−Ｈ２ＳＯ，を
逆抽出剤に添加した。

このような抽出及び逆抽出処理を窮統して行なったとこ
ろ、抽剤ｃＦ）Ｃｕ濃度５２００ｐｐｍ。

逆抽出剤ｃＦ）　Ｃｕ　ｇ度６５０００ｐｐｍになッタ
トころで逆抽出剤中にＣｕ　Ｓ　Ｏ４・５Ｈ２０の結晶
が析出し始めた。

この状態で更にｓＢＩ！＋１７Ｅ転を＃Ｉ続したところ
。

初期抽出速度は１３．５−Ｃｕ／ｍ’・ｈｒであり、逆
抽出剤のＣｕ濤度がＯｐｐｍの場合の初期抽出速度１３
．９ｇ−Ｃｕ／ｒｒｆ・ｈｒと比べて大差のない抽出速
度で抽出を行なうことができ、なおかつＣｕ　Ｓ　Ｏ拳
５　Ｈ２０結晶の回収もでさた、最終的なＣｕＳ０　　
・５Ｈ２０析出量は１９０００ｐｐｍであり、この結晶
は容易に脱水回収することが可能であった。

［効果］以上詳述した通り、本発明の抽出方法によれば、逆抽出
剤を循環使用して、被抽出物質を析出させることにより
、被抽出物質を結晶として極めて容易かつ効率的に回収
することができる。しかも抽出速度は従来の方法と同程
度であり１回収された結晶はそのまま再利用可能である
。従って、回収物の処理費等が大幅に低減され、経済的
、工業的に極めて有利である。

このような、本発明の方法は、特に金属イオンの抽出に
有利であり、従来困難であった金属イオノ回収時の汚泥
処理を解消するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に好適な抽出装置の構成を示す図
であり、第２図は従来の固体膜利用抽出方法を説明する
系統図である。ｌ・・・・・・装置ケーシング。５・・・・・・晶析室。２０．４１．４２・・・・・・固体膜。代　理　人　　弁理士　　重　野　　剛第２ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被抽出物を含む抽料と抽剤とを固体膜を介して接
触させ、次いで抽剤と逆抽出剤とを接触させて被抽出物
を逆抽出剤中に回収する方法において、逆抽出剤を循環
使用して被抽出物を逆抽出剤から晶出させることを特徴
とする抽出方法。
（２）抽剤と逆抽出剤とは固体膜を介して接触させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の抽出方法
。
（３）固体膜がポリテトラフルオロエチレンであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
抽出方法。
（４）抽出又は逆抽出剤側の圧力を抽剤側の圧力よりも
０．０１〜３Ｋｇ／ｃｍ＾２高くすることを特徴とする
特許請求の範囲第３項に記載の抽出方法。