JPH0148202B2 - - Google Patents

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JPH0148202B2
JPH0148202B2 JP59114286A JP11428684A JPH0148202B2 JP H0148202 B2 JPH0148202 B2 JP H0148202B2 JP 59114286 A JP59114286 A JP 59114286A JP 11428684 A JP11428684 A JP 11428684A JP H0148202 B2 JPH0148202 B2 JP H0148202B2
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ions
fluorine
metal
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JP59114286A
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Morio Watanabe
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NISHIMURA WATANABE CHUSHUTSU KENKYUSHO KK
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NISHIMURA WATANABE CHUSHUTSU KENKYUSHO KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/20Methods for preparing sulfides or polysulfides, in general

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕 本発明はMo,W,Nb,Ta,Ti,Fe,Co,
Ni,Zn,Cd及び希土類の各金属硫化物を製造す
る方法に関する。 〔従来の技術〕 従来これらの金属(Mo,W,Nb,Ta,V,
Ro及び希土類)硫化物を製造する方法として精
製されたこれらの金属の酸化物と硫黄を混合し
て、密閉容器に入れて、加熱する方法や、モリブ
デンのように天然に存在する純度の高い鉱石(硫
化物)中の脈石類をHFで溶解して得る方法等が
あるが、一般的でない。 更に溶液に溶解しているこれらの金属イオンを
H2Sガスで還元し、硫化物を造る方法もあるが、
共存金属イオンを含有して純度が向上しないある
いは過が困難であるという欠点があつた。 〔発明の目的〕 本発明は高価な原料を使用するものではなく、
一般に天然に存在する鉱物資源から、あるいは産
業廃棄物のようなものから、一挙に金属硫化物を
造る方法に関するもので、従来法の欠点を克服す
るものである。 〔発明の概要〕 本発明の要旨とするところは、Mo,W,Nb,
Ta,Ti,Fe,Co,Ni,Zn,Cd及び希土類のフ
ツ素含有アンモニウム塩を、硫化水素気流中で加
熱分解して次式に示すように、これらの金属硫化
物を造る方法にある。 (NH42MoF8+3H2S→MoS3+2NH4F+6HF (NH42MoOF6+3H2S→MoS3+2NH4F+
H2O+4HF (NH42WF8+3H2S→WS3+2NH4F+6HF NH4WOF5+3H2S→WS3+NH4F+H2O+
4HF (NH42NbF7+2.5H2S→NbS2.5+2NH4F+
5HF (NH42NbOF5+2.5H2S→NbS2.5+2NH4F+
H2O+3HF (NH42TaF7+2.5H2S→TaS2.5+2NH4F+
5HF (NH42TiF6+2H2S→TiS2+2NH4F+4HF (NH43FeF6+1.5H2S→FeS1.5+3NH4F+
3HF (NH42CoF4+H2S→CoS+2NH4F+2HF (NH42NiF4+H2S→NiS+2NH4F+2HF (NH42ZnF4+H2S→ZnS+2NH4F+2HF (NH42CdF4+H2S→CdS+2NH4F+2HF (NH42LaF5+1.5H2S→LaS1.5+2NH4F+
3HF (NH43CeF6+1.5H2S→CeS1.5+3NH4F+
3HF (NH42NdF5+1.5H2S→NdS1.5+2NH4F+
3HF (NH43EuF6+1.5H2S→EuS1.5+3NH4F+
3HF (NH43SmF6+1.5H2S→SmS1.5+3NH4F+
3HF (NH43GdF6+1.5H2S→GdS1.5+3NH4F+
3HF (NH42TbF6+2H2S→TbS2+2NH4F+4HF (NH42TmF5+1.5H2S→TmS1.5+2NH4F+
3HF (NH43LuF6+1.5H2S→LuS1.5+3NH4F+
3HF (NH42YF5+1.5H2S→YS1.5+2NH4F+3HF (NH42ScF5+1.5H2S→ScS1.5+2NH4F+
3HF これらのフツ素含有アンモニウム塩は、上記に
示す以外の化合物も存在するし、工業的には純粋
な結晶でなく混合物であることが多い。あるいは
原子価の異る塩が混入する場合もあり得る。 また生成する硫化物も原子価が異る事もあり得
る。 これはフツ素含有アンモニウム塩が生成する水
溶液の条件により異るので一定でない事が多く、
更に供給するH2Sの過剰割合、あるいは反応温度
によつて生成側の原子価も変化する為である。 従つて本発明は、上記に示す反応式に限定され
るものではない。本発明で使用する各金属のフツ
素含有アンモニウム塩は、例えば下記のようにし
て造られる。 アルキル燐酸の群、ケトンの群、カルボン酸の
群、中性燐酸エステルの群、オキシムの群、及び
第1級〜第4級アミンの各群からなる群から選択
された抽出剤の1種又は2種以上を石油系炭化水
素にて希釈して成る有機溶媒に抽出含有されてい
る、Mo,W,Nb,Ta,Ti,Fe,Co,Ni,Zn,
Cd及び希土類の金属イオン又はこれらの金属錯
イオンをF-イオンとNH4 +イオンを含有する水溶
液と接触させて、次式に示すように有機溶媒中よ
り水相に移行させフルオロ金属アンモニウムの結
晶を得ると共に、有機溶媒を再生させる。 R6Mo+6NH4HF2(NH42MoF8+6R・H
+4NH4F H2MoO4・2TBP+3NH4HF2
(NH42MoOF6+2TBP+NH4OH+2H2O R6・W+6NH4HF2(NH42WF8+6R・H
+4NH4F (R3NH)2WO3+2NH4HF2NH4WOF5
2R3N+2H2O H2NbF7・2TBP+4NH4OH
(NH42NbOF5+2NH4F+3H2O+2TBP H2TaF7・2TBP+2NH4F(NH42TaF7
2TBP・HF R4Ti+3NH4HF2(NH42TiF6+3RH+
R・NH4 R3Ti+3NH4HF2(NH43TiF6+3RH R3Fe+3NH4HF2(NH43FeF6+3RH R2Co+2NH4HF2(NH42CoF4+2RH R2Ni+2NH4HF2(NH42NiF4+2RH R2Zn+2NH4HF2(NH42ZnF4+2RH R2Cd+2NH4HF2(NH42CdF4+2RH 上式中R・HはH型抽出剤を示すものである。 水相に移行した各種金属イオン及び各種金属錯
イオンは、フツ素含有化合物となり、これらは水
溶液に対して、フツ化物に比較して溶解度も小さ
く、しかも結晶成長速度が極めて大きいという特
徴があり、過分離することで、容易にフツ素含
有アンモニウム塩の結晶が得られる。得られたこ
れらのフツ素含有アンモニウム塩を硫化水素含有
気流中で150℃〜800℃の間で各種金属硫化物が得
られる。 本発明に使用する、アルキル燐酸は次の群より
選択される。 又は
【式】 (式中Rはアルキル基を示し、一般に炭素数が
4〜22のものが使用される) 以下に示す実施例中に記載するD2EHPA(ジ−
2−エチルヘキラル燐酸)は(イ)の群に属し、アル
キル基はC8H17のものである。 本発明で抽出剤として使用されるオキシムの一
例を次に示す。 (式中RはH,C6H5,CH3
【式】また は
【式】でXはCl又はHである) また、これらと類似のオキシムは当然使用でき
るし、Lix64(ヘンケル化学の商品名)の如き、
2種類以上のヒドロキシオキシムを混合したもの
も使用できる。 以下に示す実施例中に記載するSME−529はシ
エル化学の商品名でRがCH3でXがHのものであ
る。 本発明で使用するケトンは次の群より選択され
る。 (式中R,R′はアルキル基又はアリール基を
示し、それぞれの炭素数3〜15のものがよく使用
される) 以下に示す実施例中に記載されているケトンの
一例を次に示す。 本発明で抽出剤として使用するカルボン酸は次
の群より選択される。
【式】
【式】 (式中Rはアルキル基を示し、一般に炭素数が
4〜22のものが使用される)実施例に記載されて
いるV−10(バーサテイツク−10はシエル化学の
商品名)は(イ)の群に属し、アルキル基の炭素数が
9〜15の範囲のものである。 本発明で使用する中性燐酸エステルは次の群よ
り選択される。 (上式中Rは炭素数が4〜22のアルキル基であ
る)実施例で使用したTBPは(トリブチルホス
フエート)は上記の(イ)の群に属し、RはC4H9
ものを云う。 次に本発明で使用する第1級〜第4級アミンは
次の群より選択される。 第1級アミンRNH2で表わされる (式中Rは炭素数が4〜25のアルキル基が使用
される) 第2級アミンR2N又はR2NHで表わされる。 (式中Rは炭素数が4〜25のアルキル基のもの
が使用される) 第3級アミンR3NまたはR3NH-で表わされる。 (式中Rは炭素数が4〜22のアルキル基のもの
が使用される) 以下に示す実施例で記載するTOA(トリオクチ
ルアミン)は次に示すものである。 (但し、Clを他のアニオンで置換することがで
きる) 第4級アミン
【式】で表わさ れる。 (式中Rは、炭素数が4〜25のアルキル基を示
す) Cl-を他のアニオンで置換することが出来る。 本発明で使用される希釈剤は石油系炭化水素で
芳香族のものも、脂肪族のものも使用される。勿
論これらの混合品も使用することが出来る。また
ケロシンの如き雑多な炭化水素の混合品も使用す
ることが出来る。抽出剤は各群より選択され、1
種の場合もまたは2種以上の場合もあるが、これ
らは対象とする水溶液の性状や不純物の種類とそ
の共存割合によつても、抽出剤の種類や抽出剤の
混合方法が決定される。また抽出剤濃度も同様に
決定されるが、一般に2%〜100%(容積)に調
節して使用される。 本発明で使用するFイオン含有液とは
NH4HF2,NH4FおよびHFの混合液でNH4
HFのモル比が0.1〜1.0のものをいう。 本発明で硫化水素ガスとは、100%H2Sガスの
みを云うものでなく、不活性ガス、NH3ガスあ
るいは水素等の還元ガスとの混合物をも云う。 本発明で云う希土類とはLa,Ce,Pr,Nd,
Sm,Eu,Gd,Tb,Tm,Y,Scを含む。 以下に、本発明を図面に基き、その詳細を説明
するが、本発明はこれに限定されるものでない。 第1図のフロシートは、Mo,W,Nb,Ta,
Ti,Fe,Co,Ni,Zn,Cd及び希土類の群より
選択された1種のフルオロ金属アンモニウムAを
加熱分解工程(B)にて、H2S含有気流(C)の雰囲気に
て加熱することにより、これらの金属(Mo,
W,Nb,Ta,Ti,Fe,Co,Ni,Zn,Cd及び希
土類)の硫化物(D)を造る基本型である。 加熱分解工程(B)にて生成したガス中にはNH3
HF,NH4F,及びNH4HF2を含有しているので、
水を循環する吸収塔に導き回収される。吸収液は
フルオロ金属アンモニウムを造る工程にくり返え
される。 第2図のフロシートはフルオロ金属アンモニウ
ム塩を造る基本型である。Mo,W,Nb,Ta,
Ti,Fe,Co,Ni,Zn,Cd及び希土類の群より
選択された1種の金属イオン及び金属錯イオンを
抽出含有する有機溶媒(F)を、NH4 +とF-イオンを
含有する水溶液(G)と剥離工程(H)で接触させること
により金属イオン及び金属錯イオンを水相に移行
せしめ有機溶媒は再生され再び金属イオン及び金
属錯イオン抽出工程へ循環される。 一方水相に移つたこれらの金属(Mo,W,
Nb,Ta,Ti,Fe,Co,Ni,Zn,Cd及び希土
類)イオン及び金属錯イオンは、フルオロ金属ア
ンモニウムを主体とする結晶として抽出するの
で、晶析工程(J)で過分離されて、フルオロ金属
アンモニウムの結晶(K)が得られる。 以下に実施例を掲げてこの発明を説明する。 実施例 1 次に示すように、各金属のフツ素含有アンモニ
ウム塩を、環状電気炉に投入して、H2Sガス30
c.c./minの割合で送りながら加熱を行つた。
【表】 残留物の形態は、環状電気炉内の生成物を化学
分析を行い、その結果から代表的な化学種を示し
たもので、一部に原子価の変化したものが混入し
ている。 テストは硫化水素ガスを過剰に加熱時間内は流
し続けていたもので目的温度に達した後、維持し
た時間を加熱時間として表示した。 参考例 次に各金属のフルオロ金属アンモニウム塩を造
る実験を行つた。
〔発明の効果〕
以上の記載から理解されるように本発明におい
ては、各種金属のフツ素含有アンモニウム塩を硫
化水素気流中で処理するために一挙に硫化物が得
られ、またフツ素含有アンモニウム塩を得る方法
として有機溶媒を使用しているので、天然の鉱物
資源や産業廃棄物中の含有金属を有利に回収する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的プロセスを示す工程図
である。第2図は有機溶媒を使用してフツ素含有
アンモニウム塩を生成するプロセスを示す工程図
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Mo,W,Nb,Ta,Ti,Fe,Co,Ni,Zn,
    Cd及び希土類のフツ素含有アンモニウム塩を硫
    化水素気流中で加熱分解する事より、これらの金
    属硫化物を造ることを特徴とする金属硫化物の製
    造方法。 2 アルキル燐酸の群、カルボン酸の群、オキシ
    ムの群、ケトンの群、中性燐酸エステルの群及び
    第1級〜第4級アミンの群より成る各群から選択
    された1種又は2種以上の抽出剤を石油系炭化水
    素にて希釈してなる有機溶媒に抽出含有されてい
    る、Mo,W,Nb,Ta,Ti,Fe,Co,Ni,Zn,
    Cd及び希土類金属イオン又はこれらの金属錯イ
    オンを、FイオンとNH4イオンを含有する水溶
    液と接触させることにより、該イオン又は錯イオ
    ンを水相に移行せしめ、この結果得られたMo,
    W,Nb,Ta,Ti,Fe,Co,Ni,Zn,Cd及び希
    土類のフツ素含有アンモニウムの塩を使用するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造
    方法。
JP59114286A 1984-06-04 1984-06-04 金属硫化物の製造方法 Granted JPS60260403A (ja)

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