JPH07138670A - ニッケルおよび/またはコバルトの分離回収方法 - Google Patents

ニッケルおよび/またはコバルトの分離回収方法

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JPH07138670A
JPH07138670A JP30979593A JP30979593A JPH07138670A JP H07138670 A JPH07138670 A JP H07138670A JP 30979593 A JP30979593 A JP 30979593A JP 30979593 A JP30979593 A JP 30979593A JP H07138670 A JPH07138670 A JP H07138670A
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JP
Japan
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cobalt
nickel
formula
separating
aqueous solution
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JP30979593A
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Katsutoshi Inoue
勝利 井上
Heii Chiyou
平偉 張
Hiromi Tsuyama
弘己 津山
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JGC Catalysts and Chemicals Ltd
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Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、廃脱硫触媒などを硫酸水溶
液で処理して得られる金属成分を含有する硫酸水溶液か
らモリブデン、バナジウムなどを除去した後のニッケル
および/またはコバルトとアルミニウムなどを含むpH
2以下の水溶液からニッケルおよび/またはコバルトの
効率的な分離回収方法であって化学的に安定な特定の抽
出剤を用いる方法を提供することにある。 【構成】 ニッケルおよび/またはコバルトと、アルミ
ニウムが共存する水溶液からニッケルおよび/またはコ
バルトを溶媒分離法によって選択的に分離回収する方法
において、ジアルキル燐酸と、ヒドロキシオキシム化合
物とを抽出剤として含有する抽出溶媒と前記水溶液とを
pH2以下の範囲で接触させてニッケルおよび/または
コバルトを選択的に抽出することを特徴とするニッケル
および/またはコバルトの分離回収方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶媒抽出法によるニッ
ケルおよび/またはコバルトの分離回収方法および該分
離回収方法に使用する分離抽出剤に関する。特に、比較
的多量のアルミニウムと比較的少量のニッケルおよび/
またはコバルトを含む水溶液中から、ニッケルおよび/
またはコバルトを選択的・効率的に分離回収する溶媒抽
出法および該抽出法に使用する分離抽出剤に関する。
【0002】
【従来の技術】コバルトには耐熱、耐摩耗性があり、特
にコバルトとタングステン、クロム、ニッケル等との合
金には強い耐性がある。このため、コバルトは高速度
鋼、耐熱合金ならびに超硬工具材料の原料として広く使
用されている。また、磁性材料、触媒の原料として広く
利用されている。一方ニッケルは特殊鋼、特殊合金、メ
ッキ材料として広く用いられている他、電池、触媒、水
素吸蔵、形状記憶合金等にも欠かせない金属になってい
る。このように両者とも現在の産業社会に欠かすことの
できない金属であるが、その産地は遍在しており、産出
国の政治、社会情勢によりたえず供給の不安定性に悩ま
されている。このためこれらの金属の資源を持たないわ
が国にあっては2次資源としての各種の産業廃棄物から
のこれら金属の回収が求められている。使用済みの廃脱
硫触媒もそのような2次資源の一つである。廃脱硫触媒
はアルミナ担体に活性金属を担持させたものであるた
め、廃脱硫触媒から金属を回収する場合には常にアルミ
ニウムの存在を考慮に入れる必要がある。現在、ニッケ
ルやコバルトなどを含有する硫酸水溶液からのこれらの
金属回収にはカルボン酸化合物やD2EHPA〔ジ−
(2−エチルヘキシル)燐酸〕などの酸性リン化合物な
どの抽出剤が用いられている。しかし、これらの抽出剤
は、ニッケルおよび/またはコバルトを抽出するpH領
域が約3乃至4以上であるため、廃脱硫触媒の硫酸浸出
水溶液のようなニッケルおよび/またはコバルトの他に
比較的多量のアルミニウムを含む水溶液からのニッケル
やコバルトの分離回収には適しない。すなわち、このよ
うなpH領域ではアルミニウムは水酸化物として沈殿す
るため、この沈殿に伴ってニッケルやコバルトの一部も
共沈する。さらに前記の酸性抽出剤を用いた場合には、
ニッケルやコバルトよりもアルミニウムの方が優先的に
抽出され、すなわち、ニッケルやコバルトよりも低いp
H領域で抽出されるため目的を達成できない。Amax
社の特許(特開昭53−86621号)にはα−ヒドロ
キシオキシム化合物である5,8−ジエチル−7−ヒド
ロキシ−6−ドデカノンオキシムとジノニルナフタレン
スルホン酸のようなスルホン酸化合物の混合物を抽出剤
として用いればpH領域が2以下の酸性の水溶液からで
もニッケルとコバルトをアルミニウムに対して選択的に
抽出することができることが記載されている。しかしな
がらスルホン酸化合物は非常に強い酸性化合物であり、
5,8−ジエチル−7−ヒドロキシ−6−ドデカノンオ
キシム化合物はこのように酸性の強い物質と長時間共存
すると劣化してその機能を失うなどの問題があり、この
ような抽出剤も必ずしも満足のいくものではなかった。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、廃脱硫触
媒などを硫酸水溶液で処理して得られる金属成分を含有
する硫酸水溶液からモリブデン、バナジウムなどを除去
した後のニッケルおよび/またはコバルトとアルミニウ
ムなどを含むpH2以下の水溶液からニッケルおよび/
またはコバルトの効率的な分離回収方法であって化学的
に安定な特定の抽出剤を用いる方法を提供することにあ
る。
【0004】
【問題を解決するための手段】本発明は、ニッケルおよ
び/またはコバルトと、アルミニウムが共存する水溶液
からニッケルおよび/またはコバルトを分離回収する方
法において、下記一般式[I]で示されるジアルキル燐
【化4】 (但し、R1およびR2は、炭素数4〜25の直鎖または
側鎖を有するアルキル基である)と、下記一般式[II]
で表されるヒドロキシオキシム化合物
【化5】 (但し、R3およびR4は、炭素数4〜25の直鎖または
側鎖を有するアルキル基である)とを抽出剤として含有
する抽出溶媒と前記水溶液とをpH2以下の範囲で接触
させてニッケルおよび/またはコバルトを選択的に抽出
することを特徴とするニッケルおよび/またはコバルト
の分離回収方法に関する。
【0005】前記一般式[I]において、R1およびR2
が4未満の炭素数の場合、該ジアルキル燐酸は水に溶け
やすく、抽出時に水溶液に溶出してしまうので水の処理
の点からも好ましくない。また、R1およびR2の炭素数
が25より大きい場合は、液が非常に粘稠となり抽出操
作が困難となるので好ましくない。本発明で使用される
ジアルキル燐酸としては、ジ−2−エチルヘキシル燐酸
エステル、ジ−イソデシル燐酸エステル、ジ−3,4−
ジメチルペンチル燐酸エステル、トリデシルヘキサデシ
ル燐酸エステル、3,4−ジメチルペンチル−4,4−
ジメチルブチル燐酸エステル、2,3−ジメチルブチル
ヘキシル燐酸エステルなどが例示される。R1およびR2
は、必ずしも同一の基である必要はない。また、R1
よびR2の少なくても一方は分岐アルキル基が好まし
く、さらに好ましくは両者が分岐アルキル基であるもの
が好ましい。このようなアルキル基を有するジアルキル
燐酸としては、例えば、前式[III]で表わされる分岐
アルキルに代表されるような高度に分岐したアルキル基
を有するジアルキル燐酸が挙げられる。特に工業用抽出
剤として使用されている前式[III]で表わされる分岐
アルキル基の2燐酸エステルを主成分とするTR−83
〔大八化学工業所(株)製、商品名〕は、コスト面など
から好ましい。なお、R1およびR2としては、アルケニ
ル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等
を使用することも考えられる。
【0006】前述の一般式[II]で表されるヒドロキシ
オキシム化合物で、R3およびR4が4未満の炭素数の場
合は、該化合物は水に溶けやすく抽出時に水溶液に溶出
するため、また、抽出後の廃水の処理などの点からも好
ましくない。R3およびR4の炭素数が25より大きい場
合は、一般に使用される希釈剤に溶けなくなるので好ま
しくない。本発明で使用されるヒドロキシオキシム化合
物としては、5,8−ジエチル−7−ヒドロキシ−6−
ドデカノンオキシム、5,10−ジエチル−8−ヒドロ
キシ−7−テトラデカノンオキシム、7−ヒドロキシ−
6−ドデカノンオキシム、5,8−ジメチル−7−ヒド
ロキシ−6−ドデカノンオキシムなどが例示される。特
に工業用抽出剤として使用されている5,8−ジエチル
−7−ヒドロキシ−6−ドデカノンオキシムを成分とす
るLIX63(ヘンケル社製、商品名)はコスト面など
から好ましい。
【0007】本発明で使用される抽出剤は、式[I]で
表されるジアルキル燐酸と式[II]で表されるヒドロキ
シオキシム化合物との混合抽出剤である。ヒドロキシオ
キシム化合物に対するジアルキル燐酸の割合は、容量比
で0.05〜2.0、好ましくは0.1〜1.0の範囲
であることが望ましい。この割合が0.05より小さい
場合は、ニッケルやコバルトの抽出率が小さくなり、ま
た、2.0より大きい場合には、ニッケルやコバルトの
抽出率が低下し、またアルミニウムがニッケルやコバル
トと一緒に抽出されるので好ましくない。
【0008】前記の抽出剤は、希釈剤など混合せずに単
独でまたは適当な希釈剤に溶解させて抽出溶媒として用
いてもよい。希釈剤としてはケロシン等の脂肪族系希釈
剤、ベンゼン、トルエン等の芳香族系希釈剤など通常使
用される水に不溶な有機溶媒が使用可能であるが、コバ
ルトを抽出する場合には、芳香族系の希釈剤は長期間の
使用においてコバルトのために酸化されて安息香酸等の
芳香族カルボン酸となり、2相分離を困難にする等の様
々なトラブルを発生させることが知られているため、脂
肪族系希釈剤を利用することが好ましい。上記抽出剤と
希釈剤との混合比は、1:99〜99:1の範囲が好ま
しく、特に好ましくは5:95〜50:50の範囲であ
る。
【0009】本発明で、ニッケルおよび/またはコバル
トを分離回収するには、まず、前述の抽出溶媒とこれら
の金属を含有する水溶液とをpH2以下の範囲で液−液
接触させる。この場合、水溶液のpHを2より高くする
と水溶液中に共存するアルミニウムが多量に存在する場
合は加水分解し、沈殿を生じて円滑な抽出操作を困難に
するほか、アルミニウムの一部がニッケルおよび/また
はコバルトと共に抽出されるので好ましくない。本発明
では、好ましくはpHが0.5〜2.0、更に好ましく
は0.8〜1.5の範囲で接触させることが望ましい。
液−液接触の方法は、溶媒抽出法において用いられる周
知の方法のいずれもが使用されうる。抽出の際の抽出溶
媒と前記水溶液との容積比は特に限定されるものではな
いが、通常、1:10〜10:1の範囲である。この容
積比は抽出溶媒中の抽出剤の濃度、水溶液中のニッケル
および/またはコバルトとアルミニウムの濃度、液−液
接触の方法等を考慮して決定される。次いで、上記抽出
工程でニッケルおよび/またはコバルトを抽出した抽出
溶媒は水溶液から分離し、分離された抽出溶媒はpHが
約5以下の硫酸、塩酸、硝酸または過塩素酸などの鉱酸
の逆抽出液と接触させて、ニッケルおよび/またはコバ
ルトをこの水溶液中に容易に逆抽出する。逆抽出の際の
抽出溶媒と逆抽出液との容積比は特に限定されるもので
はないが、通常、10:1〜1:10の範囲である。こ
のように、逆抽出工程によって、抽出溶媒を再生するこ
とが可能であり、抽出溶媒は繰り返し使用することがで
きる。また、水溶液中に逆抽出されたニッケルおよび/
またはコバルトは、例えば、硫酸ニッケル(NiSO4
・6H2O)、硝酸ニッケル〔Ni(NO32・6H
2O〕および/または硫酸コバルト(CoSO4・6H2
O)、硝酸コバルト〔Co(NO32・6H2O〕とし
て回収される。また所望により、ニッケルとコバルト
は、周知の方法により別々に分離回収することも可能で
ある。
【0010】本発明では、特定の化合物の組み合わせに
よる混合抽出剤の相乗効果により、ニッケルおよび/ま
たはコバルトが選択的に抽出される理由については、詳
細は明かでないが、スルホン酸化合物より酸性が弱い、
特定の酸性リン化合物とヒドロキシオキシム化合物との
混合物を抽出剤として用いるため、長期的に使用しても
抽出機能が劣化する恐れはない。
【0011】
【実施例】以下に本発明の実施例を述べるが、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。
【0012】実施例1(単独系抽出) LIX63([II]の具体的化合物)をパラフィン成分
を主成分とする希釈剤であるEXXSOL D80[エ
クソン化学社製、商品名]中に20容量%の割合で溶解
させたものにTR−83なる商品名で市販されている酸
性燐化合物抽出剤〔[I]の具体的化合物、大八化学工
業所(株)製〕を7.0容量%の割合で添加して混ぜ合
わせた混合抽出溶媒を用いて、50mMの硫酸ナトリウ
ムとアルミニウム、またはニッケル、またはコバルトを
それぞれ約10mM含み、pHを0.5〜2.5の範囲
で調整した水溶液と40℃の温度でO/A比が1/1で
72時間振り混ぜたところ、図1に示す水溶液のpHと
各金属の抽出百分率の関係の結果を得た。ここで、TR
−83は、前式[III]のアルキル鎖を有する2および
3燐酸エステルを7:3の割合で含有する混合物であ
る。
【化6】 この結果より上記の混合割合の抽出溶媒を用いれば、p
Hが0.5〜2の低いpH域においてコバルトとニッケ
ルのみが高選択的に抽出でき、アルミニウムが抽出され
ないことが分る。
【0013】実施例2(複合系の抽出) EXXSOL D80中にLIX63ならびにTR−8
3をそれぞれ30容量%および10容量%の割合で含む
混合溶媒とアルミニウムを14200ppm、コバルト
を1140ppm、ニッケルを232ppm含有し、p
Hが1.48の水溶液とをO/A比が1/1で30℃の
温度で72時間振り混ぜたところ表1のような結果を得
た。この結果より、このような混合抽出剤を用いること
により約1.5という比較的低いpHにおいてもコバル
トとニッケルは、ほぼ100%抽出され、アルミニウム
は殆ど抽出されないことがわかる。
【0014】LIX63/TR−83混合抽出剤による
ニッケル、コバルト、アルミニウムの抽出
【表1】 [ ]中の数値は、水溶液中の金属濃度(単位、pp
m)
【0015】
【効果】本発明は新らしい混合抽出剤による抽出方法に
より、多量のアルミニウムが共存する水溶液から極めて
選択的にニッケルおよび/またはコバルトを分離回収す
ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の抽出操作における、水溶液のpHと
各金属の抽出百分率の関係を示す図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケルおよび/またはコバルトと、ア
    ルミニウムが共存する水溶液からニッケルおよび/また
    はコバルトを溶媒分離法によって選択的に分離回収する
    方法において、下記一般式[I]で示されるジアルキル
    燐酸 【化1】 (但し、R1およびR2は、炭素数4〜25の直鎖または
    側鎖を有するアルキル基である)と、下記一般式[II]
    で表されるヒドロキシオキシム化合物 【化2】 (但し、R3およびR4は、炭素数4〜25の直鎖または
    側鎖を有するアルキル基である)とを抽出剤として含有
    する抽出溶媒と前記水溶液とをpH2以下の範囲で接触
    させてニッケルおよび/またはコバルトを選択的に抽出
    することを特徴とするニッケルおよび/またはコバルト
    の分離回収方法。
  2. 【請求項2】 前式[I]において、R1およびR2のう
    ちの少なくとも1個のアルキル基が、炭素数6以上の分
    岐アルキル基であるジアルキル燐酸を使用する請求項1
    記載のニッケルおよび/またはコバルトの分離回収法。
  3. 【請求項3】 前式[I]で表わされるジアルキル燐酸
    が、下式[III]で表わされる分岐アルキル基の2およ
    び3燐酸エステルの混合物である請求項1または2記載
    のニッケルおよび/またはコバルトの分離回収法。 【化3】
  4. 【請求項4】 前式[II]で表わされるヒドロキシオキ
    シム化合物が5,8−ジエチル−7−ヒドロキシ−6−
    ドデカノンオキシムである請求項1、2または3記載の
    ニッケルおよび/またはコバルトの分離回収法。
  5. 【請求項5】 ニッケルおよび/またはコバルトと、ア
    ルミニウムが共存する水溶液が、廃脱硫触媒を硫酸水溶
    液で処理して得られる水溶液である請求項1、2、3ま
    たは4記載のニッケルおよび/またはコバルトの分離回
    収法。
  6. 【請求項6】 溶媒中に式[I]で表わされるジアルキ
    ル燐酸と式[II]で表わされるヒドロキシオキシム化合
    物を含有したものであることを特徴とするニッケルおよ
    び/またはコバルトの分離抽出剤。
JP30979593A 1993-11-16 1993-11-16 ニッケルおよび/またはコバルトの分離回収方法 Pending JPH07138670A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101420501B1 (ko) * 2011-12-28 2014-07-16 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 금속 혼합 용액 중의 금속의 분리 방법

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KR101420501B1 (ko) * 2011-12-28 2014-07-16 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 금속 혼합 용액 중의 금속의 분리 방법

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