JPH02169002A

JPH02169002A - 結晶スラリー中に混入した溶媒の回収方法および結晶の純度を高める方法

Info

Publication number: JPH02169002A
Application number: JP32387488A
Authority: JP
Inventors: Minoru Hoshino; 星野　實
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1990-06-29

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、溶媒抽出設備のＩｎ（逆抽出）装置において
、結晶の純度を高めるとともに溶媒を分離回収し、副産
物の品質向上に寄与する方法に関するものである。

〈従来の技術および発明が解決しようとする課題〉溶媒抽出法によって剥離した水相中には、水相と溶媒と
の混濁・剥離生成物（結晶等）に溶媒の付着、又は剥離
生成物（結晶等）と溶媒とのエマルジョンが起きている
。　分離性のよい溶媒であれば、そのまま分離すればよ
い。　　ところが分離性の悪い溶媒であればそのまま結
晶を分離した場合溶媒の損失と同時に副産物の品質低下
にもなる。

従来、溶媒抽出法で得られたぶつ化金属錯体結晶スラリ
ーは、直接濾過されていたために溶媒損失も大きかった
。　又結晶洗浄には、石油系炭化水素（例えばｎ−パラ
フィンなど）で溶媒を溶かし、洗浄効果をあげる発明（
特公昭５８−１３１１０５）もある。　いずれの場合に
おいても実装置への適用においては充分でない。　即ち
直接濾過された結晶中には相当量の溶媒が残り、残った
溶媒を石油系炭化水素により、洗浄（溶解）するにあた
っても相当量の石油系炭化水素が必要となる。　又その
洗浄液（石油系炭化水素）の再利用するのにも限度があ
る。

本発明は上述した実情に鑑みてなされたものであり、溶
媒抽出法で得られる結晶スラリー中に取込まれた溶媒を
多段連続分離槽を用いて、結晶スラリー性質を利用して
分離回収し、更に結晶の水に対する溶解度が小さいこと
を利用して、水による結晶の洗浄を行なって結晶純度を
高めることのできる溶媒抽出法で得られる結晶スラリー
中に混入した溶媒の回収方法および結晶の純度を高める
方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、溶媒抽出法の逆抽出工程
で得られた目的金属錯体結晶、逆抽出液および有機溶媒
からなるスラリーから目的金属錯体結晶を分離・精製す
るに際し、該スラリーを静置することにより、最上層の
有機溶媒相、中間層の逆抽出液に少量の有機溶媒が懸濁
した液相および最下層の目的金属錯体結晶と逆抽出液か
らなる結晶相の３相に分離し、得られた最下層の結晶相を固液分離し、得られた結晶を
洗浄液で洗浄することを特徴とする結晶の純度を高める
方法が提供される。

また、前記洗浄液が水であるのがよい。

本発明の第２の態様によれば、溶媒抽出法の逆抽出工程
で得られた目的金属錯体結晶、逆抽出液および有機溶媒
からなるスラリーから目的金属錯体結晶を分離・精製す
るに際し、該スラリーを静置することにより、最上層の
有ｍ溶媒相、中間層の逆抽出液に少量の有機溶媒が懸濁
した液相および最下層の目的金属錯体結晶と逆抽出液か
らなる結晶相の３相に分離し、最下層の結晶相以外の前記有機溶媒相および液相を有機
溶媒相および逆抽出液相の２相に分離し、有機溶媒を回収することを特徴とする結晶スラリー中に
混入した溶媒の回収方法が提供される。

本発明の詳細を図面に、基き具体的に説明する。

第２図は溶媒抽出法を利用して製錬工程の一例を示す図
である。　りんを含有する抽出剤たとえばアルキルりん
酸系のＤ２ＥＨＰＡ　（ジー２−エチルヘキシルりん酸
）と石油系炭化水素希釈剤たとえば通常ｎ−パラフィン
と呼ばれる炭素数１２〜１８の直鎮状飽和炭化水素とか
ら成る有機溶媒０に抽出されたＦｅ”イオンは、１にお
いてぶつ化物系剥離液Ｄ、例えばＮＨ４ＨＦ２ｍ液との
接触によりふつ化鉄アンモニウムまたはふっ化鉄結晶Ｘ
、として逆抽出される。　この反応の一例は次のように
表わされる。

ＦｅＲ３＋ＮＨ４ＨＦ２　　＝ＣＮＨ４）ｊ　　ＦｅＦｓ　　ｌ　＋　３ＮＲ（１）こ
こでＨＲはＤ２ＥＨＰＡのような抽出剤を表す。　結晶
Ｘ１は剥離液りの濃度等逆抽出条件を適当に選ぶと比較
的純粋な（ＮＨ４）３ＦｅＦ、とじて得られる。　　し
かし、２で濾過等により固液分離したものをそのまま焼
成しても、得られる酸化鉄中には結晶に付着していた抽
出剤に由来するりん（Ｐ）が最大で１％程度含有される
。

そこで３において結晶Ｘ１に付着した抽出剤を適当な有
ｍ溶剤Ｓで洗浄除去してやる必要がある。　　ここで５
としてはベンゼン、エタノール等も洗浄効果があるが、
これらの有機溶剤では結晶Ｘ、の一部が溶解するので、
鉄抽出有機溶媒の希釈剤として用いられているｎ−パラ
フィン等の石油系炭化水素を用いるのが適当である。　
Ｓによる結晶洗浄は、超音波洗浄または機成的攪拌等に
より効果的に実施することができる。　また結晶洗浄後
のＳは、適当な方法で鉄抽出有機溶媒の希釈剤として再
使用することもできる。

３の洗浄工程を経た結晶は４で濾過等により固液分離さ
れる。　洗浄後の結晶Ｘ２には希釈剤が付着しているが
、これは炭化水素なので結晶焼成時に燃焼してしまい、
問題はない。

次にこの結晶ｘ２を５で乾燥し、６で空気Ａ流通下で分
解すると酸化鉄Ｈが得られる。

Ｘ２の熱分解は次に示す２段階の反応により進行する。

（Ｎ　Ｈ４）　３Ｆ　６　Ｆ　６−４−Ｆ　ｅ　Ｆ　３
　＋　３　Ｎ’　８４Ｆ２　　（２）Ｆ　ｅ　Ｆ　３　＋　３　／　４０２　＝　１　／　２
　Ｆ　ｅ　２０３＋３／２Ｆ２（３）これらの反応によりＮＨ４ＦやＦ７等が分解ガスＧとし
て発生する。

上述したように、溶媒抽出法によって、剥離した水相中
には、水相と溶媒との混濁、剥離生成物（結晶等）に溶
媒の付着又は剥離生成物（結晶等）と溶媒とのエマルジ
ョンが起きている。

このような複雑な生成物中から、溶媒を回収したり純度
の高い結晶を得たりすることが困難であるのは上述した
通りである。

そこで、本発明においては１０例えば従来技術に示す第
１図の１で得られるような溶媒抽出法により得られる生
成物をそのまま固液分１１Ｍ＜？濾過）するのではなく
、−旦装置により予め分離し、その後に固液分離する。

　また、静置して得た分離相の中から溶媒を回収する。

静置により分離する工程を第１図に示す。

第１図に示すように、溶媒抽出法の逆抽出工程で得られ
る溶媒、剥離液、結晶を含むスラリーを静置槽ＴＩ　　
Ｔ２、Ｔ３・・・に順次に入れ静置する。　静置槽の数
は必要に応じて設置すればよい。

これらの静置槽に装入されたスラリーは、静置により、
最上層の有機溶媒層、中内層の逆抽出液に少量の有機溶
媒が懸濁した液相および最下層の同時金属錯体結晶と逆
抽出液を含む結晶相の３相に分離される。　このとき、
下層の結晶層においては、結晶にだきこまれた溶媒や結
晶に付着している溶媒を極力離脱させるとともにエマル
ジョン化した結晶を析出させるために、下部層のみを攪
拌するようにするのがよい。　したがって、静置槽の下
部に攪拌機を設けておくのがよい。

攪拌は過度に行なうと３相に分離するのを妨げることと
なるので、攪拌は低速で行なう必要がある。

このように静置して得られた最下層の結晶層（あるいは
中間層の液相を少々含むこともある）を、７においてフ
ィルターを用い入るか過などにより固液分離する。　分
離された液成分はタンク８に貯留され、必要に応じてポ
ンプ９により系外へ輸送される。

７において分離された結晶成分は１０において洗浄液に
より洗浄される。　洗浄液は洗浄液タンク１２よりポン
プ１１により循環される。

このとき洗浄液としては、Ｎ　Ｈａ　ＨＦ２、ｎ−パラ
フィン、水などを使用可能であるが、本発明におけるよ
うに一旦静置分離したものは剥離液、溶媒などの混入が
少ないので、水を用いても十分な結晶洗浄（精製）を行
なうことができる。　このため、高価で取扱が繁雑な洗
浄液を用いなくても、水で十分であることは実効大なる
ものがある。

１０において洗浄された結晶は１３においてフィルター
を用いて洗浄液と結晶に分離され、結晶は１４に貯蔵さ
れ、洗浄液はタンク１５に貯蔵され、必要に応じてポン
プ１６により系外に排出される。

また、静置槽Ｔ、、Ｔ、、Ｔ、・・・などにおいて、最
上層の有機溶媒層および中間層の逆抽出液に少量の有機
溶媒が懸濁した（？Ｗ、相は、静置槽Ｔ＋　、Ｔ２　、
Ｔｓ・・・から最下層の結晶層を７に抜き落した後、［
１７に８してこれより溶媒および逆抽出液（剥離液）に
２相分離してそれぞれ回収することができる。

〈実施例〉次に本発明を実施例に基いて具体的に説明する。

３　　Ｑ　　Ｖ　／　Ｖ　％　Ｄ　　２　　Ｅ　　ＨＰ
　　Ａ　　＋　　７　０　　ｖ　／　ｖ％ｎ−パラフィ
ンから成る有機溶媒に抽出されたＦｅ’＋イオンをＮＨ
４ＨＦ２の１２５ｇ／ｌ水溶液で逆抽出して結晶を含む
スラリーを得た。

このスラリーをフィルターを用い固液分離して結晶を得
た。　この結晶はＸ線回折により（ＮＨ４）　３Ｆ　ｅ
　Ｆ６のみが同定された。　この結晶を処理能力５０ｋ
ｇ／時のロータリーキルン（内径０．９６ｍｘ長さ９ｍ
）で４５０〜５５０℃で焼成して得られた酸化鉄のＰ含
有量（％）を第１表に比較例Ａとして示す。　　これは
第２図に示す従来技術においてるＸ、に相当するもので
ある。

ざらにＸ、で得られた結晶をｎ−パラフィンを用いて結
晶１５０ｇにつき有機溶媒３００ｍ１／、の割合で１時
間超音波洗浄を行なった。

得られた洗浄後の結晶を実施例１と同一の管状電気炉で
３９０〜５１０℃で１時間４０分焼成し、さらに８００
℃で１時間焼成したもののＰ含有量（％）を第１表に比
較例Ｂとして示す。

これは第２図に示す従来技術におけるｘ２に相当するも
のである。

これに対し、上述したスラリーを静置槽に入れて０．５
時間静置した。得られた最下層の結晶槽を上記同様にし
てフィルターを用い固液分離して結晶を得た。　これは
第１図に示す本発明の７での処理後に得られたもので、
第１表に本発明例Ａとして示す。

７で処理された結晶をさらに１０で水で処理し水分離し
た結晶を得た。　これは第１図に示す本発明の１３で処
理した後の結晶を示すもので、第１表に本発明例Ｂとし
て示す。

以上の実施例から、従来技術では溶媒抽出法の逆抽出工
程で得られたスラリーからｎ−パラフィンのような有機
溶剤で処理すれば、比較例ＢのようにＰ含有量を低下さ
せることができるが、有機溶剤を使用しなければならな
い。

これに対し、本発明においては、上記スラリーを静置槽
にて静置して結晶分離しておけば本発明例Ａで示すよう
にＰ含有量と予め相当低下させることができ、このとき
には従来のように有機溶剤で処理せず車に水で洗浄する
だけで、本発明例Ｂで示すようにいずれの例についても
有機溶剤で処理したと同等の効果が得られることがわか
る。

第　　１　　表静置槽から最下層の結晶層を抜き出した後の溶媒層およ
び液層を別の槽１７に移して２相分離したところ、有機
溶媒および剥ａ液が相当量で回収された。

〈発明の効果〉本発明によれば、溶媒抽出法の逆抽出工程で得られるス
ラリーをいきなり固液分離する前に、静置槽にて静置し
て溶媒、剥離液、結晶の３相に分離し、結晶相のみを固
液分離すれば、これにより得られる結晶を有機溶剤で洗
浄せず水で洗浄するだけで高純度に精製することができ
る。

また、静置により分離された結晶層以外の層より溶媒を
有効に回収することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の一実施例を示すフローチャート
である。第２図は、従来方法の一実施例のフローチャートである
。符号の説明Ａ・・・空気、　　　　Ｄ・・・剥離液、Ｇ・・・分解
ガス、　　Ｈ・・・酸化鉄、０・・・有機溶媒、Ｓ・・・石油系炭化水素希釈剤、ｘｌ・・・洗浄前結晶、ｘ２・・・洗浄後結晶、１・・・鉄剥離、２・・・固液分離、３・・・結晶洗浄、４・・・固液分離、５・・・乾燥、６・・・分解、ＴＩ　Ｔ２　Ｔｓ・・・静置槽、７・・・１次フィルター８．１２．１５・・・タンク、９．１１．１６・・・ポンプ、１０・・・洗浄相、１３．１４・・・２次フィルター１７・・・槽ＦＩＧ、１ＦＩＧ、２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶媒抽出法の逆抽出工程で得られた目的金属錯体
結晶、逆抽出液および有機溶媒からなるスラリーから目
的金属錯体結晶を分離・精製するに際し、該スラリーを静置することにより、最上層の有機溶媒相
、中間層の逆抽出液に少量の有機溶媒が懸濁した液相お
よび最下層の目的金属錯体結晶と逆抽出液からなる結晶
相の３相に分離し、得られた最下層の結晶相を固液分離し、得られた結晶を
洗浄液で洗浄することを特徴とする結晶の純度を高める
方法。
（２）前記洗浄液が水である請求項１に記載結晶の純度
を高める方法。
（３）溶媒抽出法の逆抽出工程で得られた目的金属錯体
結晶、逆抽出液および有機溶媒からなるスラリーから目
的金属錯体結晶を分離・精製するに際し、該スラリーを静置することにより、最上層の有機溶媒相
、中間層の逆抽出液に少量の有機溶媒が懸濁した液相お
よび最下層の目的金属錯体結晶と逆抽出液からなる結晶
相の３相に分離し、最下層の結晶相以外の前記有機溶媒相および液相を有機
溶媒相および逆抽出液相の２相に分離し、有機溶媒を回収することを特徴とする結晶スラリー中に
混入した溶媒の回収方法。