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モリブデン及び/又はジルコニウムの分離回収方法 UPDATE 新技術説明会

国内特許コード P200016563
掲載日 2020年1月29日
出願番号 特願2018-060674
公開番号 特開2019-173071
出願日 平成30年3月27日(2018.3.27)
公開日 令和元年10月10日(2019.10.10)
発明者
  • 鈴木 英哉
  • 松村 達郎
出願人
  • 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 モリブデン及び/又はジルコニウムの分離回収方法 UPDATE 新技術説明会
発明の概要 【課題】鉱工業分野、原子力分野で利用できるモリブデン及び/又はジルコニウムの効率的な抽出方法を提供することを目的とする。
【解決手段】モリブデン及び/又はジルコニウムを含む酸性水溶液を、下記一般式(A)で表される化合物の存在下で有機溶媒に接触させることにより、モリブデン及び/又はジルコニウムを有機溶媒に溶解させて、効率良く抽出することができる。
(式省略)
(式(A)中、Rはそれぞれ独立して炭素数6~20の炭化水素基を表す。)
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要

レアメタルの1つであるモリブデンは、少量添加することによって金属材料の機能や物性を飛躍的に高めることができる。例えば、高速度鋼は、600℃付近まで硬さを持たせた
高速度切削が可能な鋼で、バイト、ドリル、歯科用刃物等に使われている。また、低合金耐熱鋼として、石油精製リアクタや火力発電ボイラ分野で使用されている。その他、モリブデン金属(線,板,棒,箔など)として、高温電気炉や原子炉関係の発熱体、自動車用ハロゲンランプなどの照明用品、電子機器部品、さらには石油精製用触媒にも利用されている。一方、ジルコニウムもレアメタルとして100%輸入に頼っており、用途は様々であ
るが、不定形耐火物や耐火煉瓦の原料として使用が最大の用途となっている。ジルコニウム酸化物のジルコニアは、比較的低純度のものは耐火物、研摩剤、窯業顔料等に用いられ、高純度ジルコニアは、PZT系固溶体セラミックスとして優れた圧電性、強誘電性、焦電
性を有することから、圧電フィルタやセンサー、アクチュエータ材料として広く実用されている。その他、自動車の排ガス浄化触媒向けとしての利用が近年急増している。また、金属ジルコニウムは、約90%が原子炉での核燃料の被覆管としての利用、他には化学工業
用の耐食材が中心となっている。

モリブデンは、産業利用において重要性が高いものの地殻存在度が低く、安定供給に課題がある。日本国内で消費されるモリブデン鉱物は、アメリカ、中国、チリなどからの輸入されており、国内消費量の60日分以上の国家備蓄が定められている。生産量の8割が銅の副産物である。モリブデンは、近年需給が増して価格が高騰しており、安定した供給ルートの確保が課題となっている。

ジルコニウムは、鉱石としてジルコンサンドとバデライトがあり、オーストラリア、南アフリカの2ヶ国で約7割が生産されている。また、中国、ウクライナ等でも生産が行われており、日本はその全量を輸入に頼っている。
ジルコニウムを回収又は精製する方法としては、浮遊選鉱法でジルコニウム鉱を比重の差を利用して珪砂を除き、さらに比重の差、磁性、電導性を利用して、選別し、ジルコン精鉱とする。その後、苛性ソーダ溶融工程、塩酸分解工程、水洗・濾過工程、焼成・粉砕工程によって、ジルコニア粉末としている。

本発明者らは、モリブデンやジルコニウムなどの金属の分離に使用できる抽出剤として、ニトリロ酢酸ジアセトアミド化合物を開示している(特許文献1,2)。

産業上の利用分野

本発明は、モリブデン及び/又はジルコニウムの分離回収方法に関し、より詳しくはN,N-ジアルキル-2-ヒドロキシアセトアミド (DAHAA)等を用いたモリブデン及び/又はジル
コニウムの抽出分離方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
モリブデン及び/又はジルコニウムを含む酸性水溶液を準備する準備工程、並びに下記一般式(A)で表される化合物の存在下、前記準備工程で準備した酸性水溶液と有機溶媒を接触させる液液接触工程を含むことを特徴とする、モリブデン及び/又はジルコニウムの抽出分離方法。
【化1】
(省略)
(式(A)中、Rはそれぞれ独立して炭素数6~20の炭化水素基を表す。)

【請求項2】
前記準備工程で準備した酸性水溶液が、硝酸イオン(NO)を含む、請求項1に記載のモリブデン及び/又はジルコニウムの抽出分離方法。

【請求項3】
さらに前記液液接触工程で接触させた酸性水溶液と有機溶媒を分液する分液工程、及び前記分液工程で分液した有機溶媒に逆抽出水溶液を接触させてモリブデン及び/又はジルコニウムを該逆抽出水溶液に逆抽出する逆抽出工程を含む、請求項1又は2に記載のモリブデン及び/又はジルコニウムの抽出分離方法。

【請求項4】
前記逆抽出工程で接触させる逆抽出水溶液が、硫酸イオン(SO2-)、過酸化水素(H)及び/又はシュウ酸(C)を含む、請求項3に記載のモリブデン及び/又はジルコニウムの抽出分離方法。

【請求項5】
前記準備工程で準備した酸性水溶液が、モリブデン及び/又はジルコニウムから選択される抽出対象元素とスカンジウム、イットリウム及びランタノイド、ストロンチウム、バリウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、ウランから選択される非抽出対象元素とを含み、前記抽出対象元素を抽出して、前記非抽出対象元素と分離する、請求項1~4の何れか1項に記載のモリブデン及び/又はジルコニウムの抽出分離方法。

【請求項6】
一般式(A)で表される化合物を含む、モリブデン及び/又はジルコニウムの抽出剤。
【化2】
(省略)
(式(A)中、Rはそれぞれ独立して炭素数6~20の炭化水素基を表す。)

【請求項7】
一般式(A)で表される化合物。
【化3】
(省略)
(式(A)中、Rはそれぞれ独立して炭素数8~20の炭化水素基を表す。)
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018060674thum.jpg
出願権利状態 公開
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