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金属の選択的抽出剤

国内特許コード P110005924
整理番号 186_E-087
掲載日 2011年11月9日
出願番号 特願2011-168676
公開番号 特開2013-032563
登録番号 特許第5818315号
出願日 平成23年8月1日(2011.8.1)
公開日 平成25年2月14日(2013.2.14)
登録日 平成27年10月9日(2015.10.9)
発明者
  • 馬場 由成
出願人
  • 国立大学法人 宮崎大学
発明の名称 金属の選択的抽出剤
発明の概要 【課題】ベースメタル及び白金族金属のイオンを含有する溶液からRh又はPdイオンを選択的に抽出する手段を提供する。
【解決手段】以下の式I:



[式中、R1及びR2は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-18アルキル等であり(但し、R1及びR2は同一であることはない);R3及びR4は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-4アルキル等であるか、又はR3及びR4は、それらが結合するイミダゾール環上の炭素原子と一緒になってイミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリール(前記イミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリールは、非置換であるか、或いは1個若しくは複数個のハロゲンによって置換されている)を形成する]で表される化合物を含有する、金属イオンの抽出剤。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


我が国は、世界の希少金属の約20%を消費している希少金属消費大国であるにも関わらず、主要な資源の大部分を輸入に依存している。そのため、希少金属の安定供給を確保することは難しい課題となっている。希少金属の中でも、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)及び白金(Pt)のような白金族金属は、天然鉱物からの産出量が少ないため、銅(Cu)、コバルト(Co)及びニッケル(Ni)のようなベースメタルの精錬に伴って排出される副生成物として分離、回収されているだけでなく、電子機器の廃棄物、並びにオキソ反応によるアルデヒド製造廃液及び自動車の排ガス触媒のような廃触媒からも分離、回収されている。



白金族金属の回収方法としては、溶媒抽出法、沈殿分離法及びイオン交換法等を挙げることができる。このうち、経済性及び操作性の観点から、溶媒抽出法が広く用いられている。



特許文献1は、ビフェニルアルキルピリジンであるRhの抽出剤を記載する。当該文献によれば、上記の抽出剤により、Rhを含有する溶液から、Rhのみを選択的に高効率で分離することができる。



特許文献2は、ホスファイト及びRhを含有する溶液を、カルボン酸を含有する極性溶液及び特定のホスホネートの存在下、酸化剤で処理した後、極性溶媒相と、より非極性の有機溶媒相に相分離し、極性溶媒中にRhを回収することを特徴とするRhの回収方法を記載する。当該文献によれば、例えばオキソ反応(ヒドロホルミル化反応)の反応後の触媒液のように、ホスファイト及びRhを含有する溶液から、効率的にRhを分離することができる。



特許文献3は、不純物金属を含む白金族金属含有物から白金族金属を相互分離する方法を記載する。当該文献によれば、不純物金属を含む白金族金属含有物から特定の抽出剤を用いてPd、Pt、Ru、Ir及びRhを段階的に回収することにより、上記の白金族金属を高純度で相互分離することができる。



特許文献4は、チオグリコールアミド化合物、3,3’-チオジプロピオンアミド化合物及び3,6-ジチアオクタンジアミド化合物のような硫黄含有ジアミド化合物からなるパラジウム抽出剤を記載する。当該文献によれば、硫黄含有ジアミド化合物を用いることにより、ジヘキシルスルフィド(DHS)のような従来の抽出剤と比較して、短時間でPdを抽出することができる。



特許文献5は、N-n-ヘキシル-ビス(N-メチル-N-n-オクチルエチルアミド)アミンのようなアミド含有三級アミン化合物を有効成分とする白金族金属分離試薬を記載する。当該文献によれば、上記のようなアミド含有三級アミン化合物を分離試薬として用いることにより、Rh、Pt及びPdからなる白金族金属を含有する酸性被処理溶液から、Rh、Pt及びPdを抽出することができる。さらに、金属抽出後の分離試薬含有溶液を高濃度の塩酸溶液と接触させることにより、Rhを選択的に回収することができ、Rh分離後の分離試薬含有溶液を高濃度の硝酸溶液と接触させることにより、Pt及びPdを回収することができる。

産業上の利用分野


本発明は、金属を選択的に吸着する化合物を含有する金属の抽出剤、及び該化合物を用いる金属の回収方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
以下の式I:
【化1】


[式中、
R1及びR2は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-18アルキル、C2-18アルケニル若しくはC2-18アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであり(但し、R1及びR2は同一であることはない);
R3及びR4は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-4アルキル、C2-4アルケニル若しくはC2-4アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであるか、又は
R3及びR4は、それらが結合するイミダゾール環上の炭素原子と一緒になってイミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリール(前記イミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリールは、非置換であるか、或いは1個若しくは複数個のハロゲンによって置換されている)を形成する]
で表される化合物を含有する、金属イオンの抽出剤であって、
金属イオンがロジウム及びパラジウムからなる群より選択される白金族金属のイオンである、前記抽出剤

【請求項2】
金属イオンを含有する水相を、式I:
【化2】


[式中、
R1及びR2は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-18アルキル、C2-18アルケニル若しくはC2-18アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであり(但し、R1及びR2は同一であることはない);
R3及びR4は、互いに独立して、水素、置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C1-4アルキル、C2-4アルケニル若しくはC2-4アルキニル、又は置換若しくは非置換の直鎖若しくは分岐鎖状C7-18アリールアルキル若しくはC8-18アリールアルケニルであるか、又は
R3及びR4は、それらが結合するイミダゾール環上の炭素原子と一緒になってイミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリール(前記イミダゾール環と縮合するシクロアルキル若しくはアリールは、非置換であるか、或いは1個若しくは複数個のハロゲンによって置換されている)を形成する]
で表される化合物を含有する有機相に接触させて、金属イオンを該有機相に抽出する抽出工程を含み、
金属イオンがロジウム及びパラジウムからなる群より選択される白金族金属のイオンである、金属イオンの回収方法。
産業区分
  • 冶金、熱処理
  • 有機化合物
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録


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