JP2010174359A - Activation treatment method for organic solvent - Google Patents

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Tomohiko Yokogawa
友彦 横川
Minoru Kakimoto
稔 柿本
Kazuyuki Takaishi
和幸 高石
Shigeki Matsuki
茂喜 松木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method by which an activation treatment can be performed by the addition of hydrochloric acid without using large-scale equipment while keeping an organic phase in each stage of an extraction stage to always an activated state, further, and the occurrence of clads can be suppressed even when a trace amount of solid component is incorporated in the extraction starting liquid in a solvent extraction stage for metal using an extraction starting liquid composed of a metal chloride aqueous solution and an organic solvent containing an amine based extraction agent. <P>SOLUTION: In an extraction stage composing a solvent extraction process, the organic solvent is fed as it is without performing activation treatment. Besides, the extraction starting liquid is fed after the addition of hydrochloric acid so as to satisfy the following requirement (1) or (2): the requirement (1) wherein, the concentration of free salt acid in the extraction starting liquid after the addition of the hydrochloric acid is 0.5 to 5 g/L, and the requirement (2) wherein, the pH of the extraction starting liquid after the addition of the hydrochloric acid is -0.5 to 0.5. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機溶媒の活性化処理方法に関し、さらに詳しくは、金属塩化物水溶液からなる抽出始液とアミン系抽出剤を含む有機溶媒とを用いる金属の溶媒抽出工程において、アミン系抽出剤に塩酸を付加することにより該有機溶媒を活性化処理する際、従来方法のように油水混合装置及び油水分離装置など、例えばミキサーセトラー等の大掛かりな設備を用いることなく、簡便な設備で行なうことができ、しかも、多段からなる抽出段の各段の有機相を常に活性化された状態に保ちつつ、さらに、抽出始液中に微量の固形分を含有する場合においても、溶媒抽出工程でのクラッドの発生を抑制することができる有機溶媒の活性化処理方法に関する。
なお、前記溶媒抽出工程は、有機相を構成するアミン系抽出剤により原料水溶液中に含有される対象金属のクロロ錯イオンを抽出剤上に担持する抽出段と、必要により、有機相を純度の高い対象金属塩化物水溶液で洗浄して有機相中に混入された水相を除去する洗浄段と、それに続く、水相を形成する水溶液により有機相に担持された対象金属を脱離する逆抽出段を含む。
The present invention relates to an organic solvent activation treatment method, and more specifically, in a metal solvent extraction step using an extraction starting solution composed of an aqueous metal chloride solution and an organic solvent containing an amine-based extractant, the amine-based extractant. When activating the organic solvent by adding hydrochloric acid, it can be carried out with simple equipment without using large equipment such as a mixer-settler, such as an oil-water mixer and an oil-water separator, as in the conventional method. In addition, while maintaining the organic phase of each stage of the multi-stage extraction stage in an activated state, and even when a small amount of solid content is contained in the extraction start liquid, the cladding in the solvent extraction process It is related with the activation processing method of the organic solvent which can suppress generation | occurrence | production of this.
The solvent extraction step includes an extraction stage in which the chloro complex ion of the target metal contained in the raw material aqueous solution is supported on the extractant by the amine-based extractant constituting the organic phase, and if necessary, the organic phase is purified. Washing with a high aqueous solution of target metal chloride to remove the aqueous phase mixed in the organic phase, followed by back extraction to desorb the target metal supported on the organic phase by the aqueous solution that forms the aqueous phase Includes steps.

非鉄金属の湿式製錬法においては、鉱石その他の原料から有価金属を浸出し、得られた浸出液からそれらを分離精製する種々の方法が行なわれている。例えば、ニッケルの湿式製錬法において、酸性塩化物水溶液中に含まれるニッケルとコバルトの分離は重要な技術要素であり、一般的には、ニッケルに対しコバルトが酸化されやすいことを利用した酸化中和法、或いは各種の有機抽出剤による溶媒抽出法が用いられている。   In the non-ferrous metal hydrometallurgical process, various methods for leaching valuable metals from ores and other raw materials and separating and purifying them from the obtained leachate are performed. For example, in the hydrometallurgical process of nickel, the separation of nickel and cobalt contained in an acidic chloride aqueous solution is an important technical element. In general, during oxidation using the fact that cobalt is easily oxidized to nickel. A sum method or a solvent extraction method using various organic extractants is used.

このうち、ニッケルとコバルトを分離する溶媒抽出法では、使用する有機抽出剤が、Cyanex272に代表される燐酸エステル系酸性抽出剤と、TNOA(Tri−n−octylamine)、TIOA(Tri−i−octylamine)等に代表されるアミン系抽出剤とに別けられるが、両者ともに優れたコバルトとニッケルの分離性能を有している。しかしながら、一般的には、液中の金属イオン及び塩化物イオン濃度が高い塩化物水溶液の場合には、アミン系抽出剤が用いられる。この理由としては、上記のような条件の水溶液では、コバルトはクロロ錯イオンを形成しているため、アミン系抽出剤の方が、酸性抽出剤に比べてより優れたコバルトとニッケルの分離係数を持つこと、そして、抽出操作に際し中和剤を必要とする酸性抽出剤では、コスト高であり、かつクラッドを発生させずに操業することが困難であることによる。なお、クラッドとは、溶媒抽出工程に流入又は溶媒抽出工程で生成した微粒子状の不溶解性残渣が、溶媒劣化生成物等とともに、有機相と水相の界面に集まり第三相を形成するものであり、生産効率上の重要な問題となるものである。   Among these, in the solvent extraction method for separating nickel and cobalt, the organic extractant to be used is a phosphate ester-based acidic extractant represented by Cyanex272, TNOA (Tri-n-octylamine), TIOA (Tri-i-octylamine). ) And the like, and both have excellent cobalt and nickel separation performance. However, in general, in the case of an aqueous chloride solution having a high concentration of metal ions and chloride ions in the liquid, an amine-based extractant is used. The reason for this is that, in the aqueous solution under the above conditions, cobalt forms chloro complex ions, so the amine-based extractant has a better separation factor between cobalt and nickel than the acidic extractant. In addition, an acidic extractant that requires a neutralizing agent for the extraction operation is expensive and difficult to operate without generating cladding. In addition, the clad means that the insoluble residue in the form of fine particles flowing into the solvent extraction process or produced in the solvent extraction process gathers at the interface between the organic phase and the aqueous phase together with the solvent degradation products to form a third phase. This is an important problem in production efficiency.

なお、溶媒抽出操作において、アミン系抽出剤は、次のような特性を有している。
アミン系抽出剤は、通常、下記の化学反応式1にしたがって、塩酸付加することにより、十分な抽出特性を有するようになり、下記の化学反応式2に従ってクロロ錯イオンの抽出が行われるので、優れたコバルトとニッケルの分離特性を示す。
In the solvent extraction operation, the amine-based extractant has the following characteristics.
The amine-based extractant usually has sufficient extraction characteristics by adding hydrochloric acid according to the following chemical reaction formula 1, and chloro complex ions are extracted according to the following chemical reaction formula 2. Excellent separation characteristics of cobalt and nickel.

Figure 2010174359
この反応により、アミン(RN:)は、塩酸により塩酸付加されたアミンを生成する。
Figure 2010174359
By this reaction, the amine (R 3 N :) produces an amine added with hydrochloric acid by hydrochloric acid.

Figure 2010174359
(式中Mは、Zn、Fe、Cu、Co等のクロロ錯イオンを形成する金属種を表す。)
Figure 2010174359
(In the formula, M represents a metal species that forms a chloro complex ion such as Zn, Fe, Cu, and Co.)

この反応により、Zn、Fe、Cu、Co等のクロロ錯イオンを形成する金属種が抽出され、金属元素のクロロ錯イオンを担持したアミンを生成する。なお、ニッケルはクロロ錯イオンを形成しないので、抽出残液に残留して分離される。したがって、ニッケル水溶液中に、コバルトよりもクロロ錯体の形成能が高い、すなわち強く担持される金属、例えば鉄、亜鉛、銅等のクロロ錯イオンが含まれている場合には、これらの金属も抽出される。   By this reaction, metal species that form chloro complex ions such as Zn, Fe, Cu, and Co are extracted, and amines carrying chloro complex ions of metal elements are generated. Since nickel does not form chloro complex ions, it remains in the extraction residual liquid and is separated. Therefore, if the nickel aqueous solution contains a metal having a higher chloro complex formation capacity than cobalt, that is, a strongly supported metal such as iron, zinc or copper, these metals are also extracted. Is done.

上記のような金属元素のクロロ錯イオンを担持したアミン系抽出剤からのコバルトの逆抽出段では、該抽出剤を弱酸性水溶液と接触させることにより、容易に該水溶液中に脱離される。ところが、鉄、亜鉛、銅等のコバルトよりも強く担持される金属元素のクロロ錯イオンは、コバルトほど容易には脱離されない。したがって、溶媒抽出工程でアミン系抽出剤を繰り返し再利用する際には、鉄、亜鉛、銅等が次第に抽出剤中に蓄積するようになる。   In the cobalt back extraction stage from the amine-based extractant carrying the metal element chloro complex ion as described above, the extractant is easily desorbed into the aqueous solution by contacting the extractant with a weakly acidic aqueous solution. However, chloro complex ions of metal elements that are supported more strongly than cobalt such as iron, zinc, and copper are not easily desorbed as much as cobalt. Therefore, when the amine-based extractant is repeatedly reused in the solvent extraction step, iron, zinc, copper, and the like gradually accumulate in the extractant.

ところで、金属塩化物水溶液からなる抽出始液とアミン系抽出剤を含む有機溶媒とを用いる金属の溶媒抽出工程において、アミン系抽出剤に塩酸を付加することにより該有機溶媒を活性化処理する必要がある。例えば、スクラビング段において、鉄、亜鉛等の金属のクロロ錯イオンを担持したアミン系抽出剤からなる有機溶媒を、硫酸、硝酸、燐酸イオンのいずれかを含有し、かつ塩化物イオンを実質的に含有しない水溶液と接触させて、これら金属を脱離し、その後、脱離されたアミン系抽出剤からなる有機溶媒を塩化物イオン含有溶液と接触させて、アミンを塩化水素化する方法(例えば、特許文献1参照。)が提案されている。
しかしながら、例えば、コバルトを含む塩化ニッケル水溶液からなる抽出始液から、塩酸付加されたアミン系抽出剤を含む有機相を使用した向流多段抽出でコバルトを抽出する溶媒抽出工程において、アミン系抽出剤に付加された塩酸は、有機相が抽出段、洗浄段、逆抽出段を順次循環する間に、水相と接触することにより一部が水相側に分配してしまうため、その活性度が低下する。したがって、逆抽出後の有機溶媒を再び抽出段に使用する際には塩酸の付加が必要となる。そのため、逆抽出後の有機溶媒は、抽出段への添加前に塩酸と直接混合して再活性化処理される。しかしながら、前述したとおり、抽出段への添加後は水相と接触するため、抽出残液中に塩酸が脱離し、通常実用設備で用いられる向流多段抽出では、有機相が段を重ねるごとに活性度合いは低下することとなる。このような状況から、アミン系抽出剤を含む有機溶媒の塩酸付加には、次の問題点があった。
By the way, it is necessary to activate the organic solvent by adding hydrochloric acid to the amine-based extractant in a metal solvent extraction step using an extraction starting solution composed of an aqueous metal chloride solution and an organic solvent containing an amine-based extractant. There is. For example, in the scrubbing stage, an organic solvent composed of an amine-based extractant supporting a metal chloro complex ion such as iron or zinc contains any one of sulfuric acid, nitric acid, and phosphate ions, and substantially contains chloride ions. A method in which these metals are desorbed by contacting with an aqueous solution not containing, and then the amine is hydrochlorinated by bringing the organic solvent composed of the desorbed amine extractant into contact with a chloride ion-containing solution (for example, patents) Reference 1) has been proposed.
However, for example, in a solvent extraction step of extracting cobalt from a starting extraction solution consisting of an aqueous nickel chloride solution containing cobalt by countercurrent multistage extraction using an organic phase containing an amine-based extractant added with hydrochloric acid, an amine-based extractant Hydrochloric acid added to is partly distributed to the aqueous phase side by contact with the aqueous phase while the organic phase circulates through the extraction stage, the washing stage, and the back-extraction stage in order. descend. Therefore, it is necessary to add hydrochloric acid when the organic solvent after back extraction is used again in the extraction stage. Therefore, the organic solvent after back extraction is reactivated by directly mixing with hydrochloric acid before addition to the extraction stage. However, as described above, after addition to the extraction stage, it comes into contact with the aqueous phase, so that hydrochloric acid is desorbed from the extraction residual liquid, and in the countercurrent multistage extraction usually used in practical equipment, the organic phase is accumulated in stages. The degree of activity will decrease. Under such circumstances, the addition of hydrochloric acid to an organic solvent containing an amine extractant has the following problems.

すなわち、第一に、有機溶媒を活性化処理する方法としては、有機溶媒と塩酸を直接混合する方法が一般的であり、例えば、ミキサーセトラー等の油水混合装置及び油水分離装置が用いられる。それにより、設備投資が大きくなるという問題があった。
第二に、向流多段抽出を行う場合、抽出段で、抽出残液中への塩酸の持ち去りがあるため、各段での有機相の塩酸付加による活性度合いが変化し、金属イオンの抽出挙動が不安定になるという問題があった。
第三に、溶媒抽出工程に使用される抽出始液に固形分が存在するときには、抽出装置内で油水界面にクラッドと呼ばれる固形物層が形成されるため、界面制御が不可能になったり、物質移動を妨げたり、或いは溶媒を劣化させるといった問題があった。なお、抽出始液中の固形分としては、鉄水酸化物の混入が挙げられる。例えば、ニッケルの湿式製錬法において、得られる浸出液中には、ニッケルとコバルトのほか、アミン系抽出剤を用いた溶媒抽出法によりニッケルとコバルトを分離する際に、コバルトの抽出を妨害する鉄が大量に溶解されており、事前に鉄水酸化物として除去する工程が設けられる。しかしながら、鉄水酸化物を完全に分離するろ過設備を用いて操業することは、コスト上昇を伴うため、通常の場合、この工程から得られる抽出始液には、微量の鉄水酸化物からなる固形分が懸濁物として含有されている。
That is, first, as a method for activating the organic solvent, a method of directly mixing the organic solvent and hydrochloric acid is generally used, and for example, an oil-water mixing device such as a mixer settler and an oil-water separation device are used. As a result, there has been a problem that capital investment increases.
Secondly, when countercurrent multistage extraction is performed, hydrochloric acid is removed from the extraction residue in the extraction stage, so the degree of activity due to the addition of hydrochloric acid to the organic phase in each stage changes, and metal ions are extracted. There was a problem that the behavior became unstable.
Third, when there is a solid content in the extraction starting liquid used in the solvent extraction step, a solid material layer called a clad is formed at the oil / water interface in the extraction device, making interface control impossible, There were problems such as hindering mass transfer or degrading the solvent. In addition, mixing of an iron hydroxide is mentioned as solid content in an extraction start liquid. For example, in the wet smelting method of nickel, in the obtained leachate, in addition to nickel and cobalt, iron that interferes with cobalt extraction when separating nickel and cobalt by a solvent extraction method using an amine-based extractant. Is dissolved in large quantities, and a step of removing it in advance as iron hydroxide is provided. However, since the operation using a filtration facility that completely separates iron hydroxide is accompanied by an increase in cost, the extraction starting liquid obtained from this step usually consists of a small amount of iron hydroxide. Solids are contained as a suspension.

以上の状況から、有機溶媒を活性化処理する際、その設備投資を削減し、かつ各段での有機相の活性度合いを安定に保ち、さらに、抽出始液中に微量の固形分を含有する場合においても、溶媒抽出工程でクラッドを発生させないことが望まれていた。   From the above situation, when activating the organic solvent, the equipment investment is reduced, the degree of activity of the organic phase at each stage is kept stable, and a small amount of solid content is contained in the extraction starting liquid. Even in the case, it was desired not to generate clad in the solvent extraction process.

特開2004−107791(第1頁、第2頁)JP 2004-107771 (first page, second page)

本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、金属塩化物水溶液からなる抽出始液とアミン系抽出剤を含む有機溶媒とを用いる金属の溶媒抽出工程において、アミン系抽出剤に塩酸を付加することにより該有機溶媒を活性化処理する際、従来方法のように油水混合装置及び油水分離装置など、例えばミキサーセトラー等の大掛かりな設備を用いることなく、簡便な設備で行なうことができ、しかも、多段からなる抽出段の各段の有機相を常に活性化された状態に保ちつつ、さらに、抽出始液中に微量の固形分を含有する場合においても、溶媒抽出工程でのクラッドの発生を抑制することができる有機溶媒の活性化処理方法を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, in a metal solvent extraction process using an extraction starting solution comprising a metal chloride aqueous solution and an organic solvent containing an amine extractant, the amine extractant is added with hydrochloric acid. When the organic solvent is activated by adding, an oil / water mixing device and an oil / water separation device such as a conventional method, for example, a large facility such as a mixer settler can be used without using a large facility. In addition, while maintaining the organic phase of each stage of the multi-stage extraction stage in an activated state at all times, and even when a small amount of solid content is contained in the extraction start liquid, the cladding of the solvent extraction process An object of the present invention is to provide an organic solvent activation treatment method capable of suppressing generation.

本発明者らは、上記目的を達成するために、金属塩化物水溶液からなる抽出始液とアミン系抽出剤を含む有機溶媒とを用いる金属の溶媒抽出工程において、アミン系抽出剤に塩酸を付加することにより該有機溶媒を活性化処理する方法について、鋭意研究を重ねた結果、前記溶媒抽出工程を構成する抽出段に、前記有機溶媒は、活性化処理を施さないでそのまま供給し、一方、前記抽出始液は、塩酸を添加した後の抽出始液の遊離塩酸濃度或いはpHが所定値になるように塩酸を添加した後に、供給したところ、有機溶媒の活性化処理が、ミキサーセトラー等の大掛かりな活性化処理設備を必要とせずに、既存の抽出段において行なわれ、しかも、多段からなる抽出段の各段の有機相を常に活性化された状態に保ちつつ、さらに、抽出始液中に微量の固形分を含有する場合においても、溶媒抽出工程でのクラッドの発生を抑制することができることを見出し、本発明を完成した。   In order to achieve the above object, the inventors of the present invention added hydrochloric acid to an amine-based extractant in a metal solvent extraction process using an extraction starting solution composed of a metal chloride aqueous solution and an organic solvent containing an amine-based extractant. As a result of intensive research on the method for activating the organic solvent, the organic solvent is supplied to the extraction stage constituting the solvent extraction step as it is without being activated, When the extraction starting solution was supplied after adding hydrochloric acid so that the concentration or pH of the free hydrochloric acid in the extraction starting solution after adding hydrochloric acid was a predetermined value, the activation treatment of the organic solvent was performed using a mixer settler or the like. It is carried out in the existing extraction stage without the need for large-scale activation treatment equipment, and the organic phase of each stage of the multi-stage extraction stage is always kept in an activated state, and further in the extraction starting liquid. Even in the case of a solid content of trace, it found that it is possible to suppress the occurrence of the cladding in the solvent extraction step, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明の第1の発明によれば、金属塩化物水溶液からなる抽出始液とアミン系抽出剤を含む有機溶媒とを用いる金属の溶媒抽出工程において、アミン系抽出剤に塩酸を付加することにより該有機溶媒を活性化処理する際、
前記溶媒抽出工程を構成する抽出段に、前記有機溶媒は、活性化処理を施さないでそのまま供給し、一方、前記抽出始液は、下記の要件(1)或いは(2)を満足するように塩酸を添加した後に、供給することを特徴とする有機溶媒の活性化処理方法が提供される。
要件(1):塩酸を添加した後の抽出始液の遊離塩酸濃度は、0.5〜5g/Lである。
要件(2):塩酸を添加した後の抽出始液のpHは、−0.5〜0.5である。
That is, according to the first invention of the present invention, hydrochloric acid is added to an amine-based extractant in a metal solvent extraction step using an extraction starting solution composed of an aqueous metal chloride solution and an organic solvent containing an amine-based extractant. When the organic solvent is activated by
The organic solvent is supplied as it is to the extraction stage constituting the solvent extraction step without being activated, while the extraction start solution satisfies the following requirement (1) or (2): There is provided an organic solvent activation treatment method characterized by supplying hydrochloric acid after adding it.
Requirement (1): The concentration of free hydrochloric acid in the extraction starting solution after addition of hydrochloric acid is 0.5 to 5 g / L.
Requirement (2): The pH of the extraction starting solution after adding hydrochloric acid is -0.5 to 0.5.

また、本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、前記抽出始液は、鉄水酸化物からなる固形分をその固形分濃度が0.5g/L以下含有することを特徴とする有機溶媒の活性化処理方法が提供される。   According to the second invention of the present invention, in the first invention, the extraction start solution contains a solid content of iron hydroxide having a solid content concentration of 0.5 g / L or less. An organic solvent activation treatment method is provided.

また、本発明の第3の発明によれば、第1又は2の発明において、前記溶媒抽出工程は、アミン系抽出剤によりコバルトを含む塩化ニッケル水溶液中に含有されるコバルトその他の金属元素のクロロ錯イオンを該抽出剤上に担持する抽出段と、それに続く、水相を形成する水溶液により該抽出剤上に担持されたコバルトを脱離する逆抽出段とを含むことを特徴とする有機相からの有機溶媒の活性化処理方法が提供される。   According to a third invention of the present invention, in the first or second invention, the solvent extraction step includes chloro of cobalt and other metal elements contained in a nickel chloride aqueous solution containing cobalt by an amine-based extractant. An organic phase comprising: an extraction stage for supporting complex ions on the extractant; and a subsequent back-extraction stage for desorbing cobalt supported on the extractant by an aqueous solution that forms an aqueous phase. Is provided with an organic solvent activation treatment method.

また、本発明の第4の発明によれば、第1又は2の発明において、前記アミン系抽出剤は、トリ−ノルマル−オクチルアミン(TNOA)、又はトリ−イソ−オクチルアミン(TIOA)から選ばれる少なくとも1種の3級アミンであることを特徴とする有機溶媒の活性化処理方法が提供される。   According to the fourth invention of the present invention, in the first or second invention, the amine extractant is selected from tri-normal-octylamine (TNOA) or tri-iso-octylamine (TIOA). There is provided an organic solvent activation treatment method characterized by comprising at least one tertiary amine.

また、本発明の第5の発明によれば、第1又は2の発明において、前記有機溶媒は、アミン系抽出剤を芳香族炭化水素又は脂肪族炭化水素からなる希釈剤と混合してなるものであり、アミン系抽出剤を有機溶媒の全量に対し20〜40容量%含有することを特徴とする有機溶媒の活性化処理方法が提供される。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the organic solvent is obtained by mixing an amine-based extractant with a diluent composed of an aromatic hydrocarbon or an aliphatic hydrocarbon. And an organic solvent activation treatment method characterized in that the amine-based extractant is contained in an amount of 20 to 40% by volume based on the total amount of the organic solvent.

また、本発明の第6の発明によれば、第1又は2の発明において、前記抽出始液の組成は、Niが160〜200g/L、Clが190〜240g/L、及びCoが2〜8g/Lであり、かつFe、Zn及びCuが、いずれも0.05g/L以下であることを特徴とする有機溶媒の活性化処理方法が提供される。   According to a sixth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the composition of the extraction start liquid is 160 to 200 g / L for Ni, 190 to 240 g / L for Cl, and 2 to 2 for Co. There is provided an organic solvent activation treatment method characterized by being 8 g / L and Fe, Zn and Cu are all 0.05 g / L or less.

また、本発明の第7の発明によれば、第1又は2の発明において、前記有機溶媒は、前記溶媒抽出工程を構成する逆抽出工程から産出される、亜鉛、鉄又は銅から選ばれる少なくとも1種の金属元素の合計濃度は、5g/L以下であることを特徴とする有機溶媒の活性化処理方法が提供される。   According to the seventh invention of the present invention, in the first or second invention, the organic solvent is at least selected from zinc, iron, or copper produced from a back extraction process constituting the solvent extraction process. There is provided an organic solvent activation treatment method, wherein the total concentration of one metal element is 5 g / L or less.

また、本発明の第8の発明によれば、第1又は2の発明において、前記抽出段は、向流3段であることを特徴とする有機溶媒の活性化処理方法が提供される。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the organic solvent activation treatment method according to the first or second aspect, wherein the extraction stage is a countercurrent three-stage.

また、本発明の第9の発明によれば、第1又は2の発明において、前記抽出段の有機相と水相の容量比(有機相/水相)は、0.5〜1であることを特徴とする有機溶媒の活性化処理方法が提供される。   According to the ninth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the volume ratio (organic phase / aqueous phase) of the organic phase and the aqueous phase in the extraction stage is 0.5 to 1. An organic solvent activation treatment method is provided.

本発明の有機溶媒の活性化処理方法は、金属塩化物水溶液からなる抽出始液とアミン系抽出剤を含む有機溶媒とを用いる金属の溶媒抽出工程において、アミン系抽出剤に塩酸を付加することにより該有機溶媒を活性化処理する際、従来方法のように油水混合装置及び油水分離装置等、例えばミキサーセトラー等の大掛かりな設備を用いることなく、抽出段で同時に行なうことができ、しかも、多段からなる抽出段の各段の有機相を常に活性化された状態に保ちつつ、さらに、抽出始液中に微量の固形分を含有する場合においても、簡便な混合設備を備えることにより、溶媒抽出工程でのクラッドの発生を抑制することができるので、その工業的価値は極めて大きい。   The organic solvent activation treatment method of the present invention comprises adding hydrochloric acid to an amine-based extractant in a metal solvent extraction step using an extraction starting solution composed of an aqueous metal chloride solution and an organic solvent containing an amine-based extractant. When the organic solvent is activated by the above method, it can be simultaneously performed in the extraction stage without using large equipment such as an oil / water mixing apparatus and an oil / water separation apparatus such as a mixer settler as in the conventional method. Solvent extraction by providing a simple mixing facility even when a small amount of solid content is contained in the extraction starting liquid while keeping the organic phase of each stage of the extraction stage always activated. Since the generation of clad in the process can be suppressed, its industrial value is extremely large.

抽出始液中に鉄水酸化物からなる固形分を含有する場合の塩酸を添加した後の抽出始液のpHと抽出始液中の固形分濃度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the pH of the extraction start liquid after adding hydrochloric acid in the case of containing the solid content which consists of iron hydroxide in an extraction start liquid, and the solid content concentration in an extraction start liquid.

以下、本発明の有機相からの金属元素の除去方法を詳細に説明する。
本発明の有機溶媒の活性化処理方法は、金属塩化物水溶液からなる抽出始液とアミン系抽出剤を含む有機溶媒とを用いる金属の溶媒抽出工程において、アミン系抽出剤に塩酸を付加することにより該有機溶媒を活性化処理する際、前記溶媒抽出工程を構成する抽出段に、前記有機溶媒は、活性化処理を施さないでそのまま供給し、一方、前記抽出始液は、下記の要件(1)或いは(2)を満足するように塩酸を添加した後に、供給することを特徴とする。
要件(1):塩酸を添加した後の抽出始液の遊離塩酸濃度は、0.5〜5g/Lである。
要件(2):塩酸を添加した後の抽出始液のpHは、−0.5〜0.5である。
Hereinafter, the method for removing a metal element from the organic phase of the present invention will be described in detail.
The organic solvent activation treatment method of the present invention comprises adding hydrochloric acid to an amine-based extractant in a metal solvent extraction step using an extraction starting solution composed of an aqueous metal chloride solution and an organic solvent containing an amine-based extractant. When the organic solvent is activated by the above, the organic solvent is supplied as it is without being activated to the extraction stage constituting the solvent extraction step, while the extraction starting liquid has the following requirements ( Supplying after adding hydrochloric acid so as to satisfy 1) or (2).
Requirement (1): The concentration of free hydrochloric acid in the extraction starting solution after addition of hydrochloric acid is 0.5 to 5 g / L.
Requirement (2): The pH of the extraction starting solution after adding hydrochloric acid is -0.5 to 0.5.

本発明において、アミン系抽出剤に塩酸を付加することにより該有機溶媒を活性化処理する際、前記溶媒抽出工程を構成する抽出段に、前記有機溶媒は、活性化処理を施さないでそのまま供給し、一方、前記抽出始液は、塩酸を添加した後の抽出始液の遊離塩酸濃度或いはpHが所定値になるように塩酸を添加した後に、供給することが重要である。これによって、有機溶媒を塩酸付加による活性化処理を施すための設備が不要であり、抽出段の各段の有機相を常に活性化された状態に保ちつつ、さらに、抽出始液中に鉄水酸化物等の微量の固形分を含有する場合においても、溶媒抽出工程でのクラッドの発生を抑制することができる。   In the present invention, when the organic solvent is activated by adding hydrochloric acid to the amine-based extractant, the organic solvent is supplied as it is without being activated in the extraction stage constituting the solvent extraction step. On the other hand, it is important to supply the extraction start solution after adding hydrochloric acid so that the free hydrochloric acid concentration or pH of the extraction start solution after adding hydrochloric acid becomes a predetermined value. As a result, there is no need for equipment for activating the organic solvent by addition of hydrochloric acid, and the organic phase of each stage of the extraction stage is always kept in an activated state, and further, iron water is added to the extraction starting liquid. Even when a small amount of solid content such as oxide is contained, generation of clad in the solvent extraction step can be suppressed.

ここで、有機溶媒に含有されるアミン系抽出剤の活性化処理は、抽出段において、有機相と水相が撹拌混合される際に、下記の式(1)に従って行なわれる。なお、抽出段の各段において、水相中には常に遊離塩酸が存在するため、塩酸の脱離は起こらず有機相の活性度合いを保つことができる。
式(1):RN+HCl=RN:HCl
(式中のRは、C17で、RNは、トリ−ノルマル−オクチルアミンを表す。)
Here, the activation treatment of the amine-based extractant contained in the organic solvent is performed according to the following formula (1) when the organic phase and the aqueous phase are stirred and mixed in the extraction stage. In each stage of the extraction stage, free hydrochloric acid is always present in the aqueous phase, so that no desorption of hydrochloric acid occurs and the degree of activity of the organic phase can be maintained.
Formula (1): R 3 N + HCl = R 3 N: HCl
(R in the formula is C 8 H 17 and R 3 N represents tri-normal-octylamine.)

すなわち、抽出始液中に、有機溶媒中のアミン系抽出剤の活性化に必要な量と抽出段での水相中への脱離量との合計量以上である塩酸を添加すれば、各段にてアミン系抽出剤からの塩酸の脱離は起こらないので、有機相は常に活性化された状態を保持し、抽出能力の低下を防止することができる。さらに、抽出始液中に鉄水酸化物等の微量の固形分を含有する場合においては、抽出始液と添加する塩酸を混合する混合槽を設けるとともに、そこで、前記合計量に、固形分の溶解に必要な量を加えた量以上である塩酸を添加することにより、固形分を容易に溶解することができるので、溶媒抽出工程でのクラッドの発生を抑制することができる。なお、ここで用いられる混合槽は、有機溶媒を取り扱う油水混合装置及び油水分離装置などと異なり、簡便な設備である。   That is, if hydrochloric acid that is equal to or greater than the total amount of the amount necessary for activating the amine-based extractant in the organic solvent and the amount of desorption into the aqueous phase in the extraction stage is added to the extraction starting solution, Since elimination of hydrochloric acid from the amine-based extractant does not occur in the stage, the organic phase is always kept in an activated state, and a reduction in extraction ability can be prevented. Furthermore, in the case where a small amount of solid content such as iron hydroxide is contained in the extraction start liquid, a mixing tank for mixing the extraction start liquid and the hydrochloric acid to be added is provided. By adding hydrochloric acid that is equal to or greater than the amount necessary for dissolution, the solid content can be easily dissolved, and therefore, generation of clad in the solvent extraction step can be suppressed. In addition, the mixing tank used here is a simple facility unlike the oil-water mixing apparatus and oil-water separation apparatus which handle an organic solvent.

上記方法において、塩酸を添加した後の抽出始液の遊離塩酸濃度としては、0.5〜5g/Lである。或いは、塩酸を添加した後の抽出始液のpHとしては、−0.5〜0.5である。これによって、抽出始液中に、有機溶媒中のアミン系抽出剤の活性化に必要な量と抽出段での水相中への脱離量との合計量以上、さらに抽出始液中に鉄水酸化物からなる固形分を含有する場合には、前記合計量に固形分の溶解に必要な量を加えた量以上である塩酸を添加することができる。すなわち、その遊離塩酸濃度が0.5g/L未満、又はそのpHが−0.5未満では、塩酸の添加量が不足であるため、アミン系抽出剤の活性化、抽出段での活性度合いの安定、又は固形分の溶解のいずれかにおいて満足すべき結果が得られない。一方、その遊離塩酸濃度が5g/L、又はそのpHが0.5を超えると、塩酸の添加量が過剰であるので、コスト的に不利である。   In the above method, the concentration of free hydrochloric acid in the extraction starting solution after addition of hydrochloric acid is 0.5 to 5 g / L. Alternatively, the pH of the extraction starting solution after adding hydrochloric acid is -0.5 to 0.5. As a result, the extraction starting solution contains more than the total amount of the amount necessary for activation of the amine-based extractant in the organic solvent and the desorption amount into the aqueous phase in the extraction stage, and further the iron in the extraction starting solution. In the case of containing a solid content composed of a hydroxide, hydrochloric acid that is equal to or greater than the total amount plus the amount necessary for dissolving the solid content can be added. That is, when the free hydrochloric acid concentration is less than 0.5 g / L, or the pH is less than −0.5, the amount of hydrochloric acid added is insufficient. Satisfactory results are not obtained in either stability or dissolution of solids. On the other hand, when the free hydrochloric acid concentration is 5 g / L or the pH exceeds 0.5, the amount of hydrochloric acid added is excessive, which is disadvantageous in terms of cost.

上記抽出始液としては、鉄水酸化物からなる固形分をその固形分濃度が0.5g/L以下含有するものを用いることができる。すなわち、抽出始液中に鉄水酸化物からなる微量の固形分を含有する場合においても、事前に簡便な混合槽中で、抽出始液中に塩酸を添加し混合することにより前記固形分を溶解した後、抽出段に供給すれば、後続の溶媒抽出工程でのクラッドの発生を抑制することができる。すなわち、その固形分濃度が0.5g/Lを超えると、溶解のため必要な塩酸量が増加し、かつ抽出始液中の鉄濃度が上昇して溶媒抽出においてコバルトの抽出を妨害するので好ましくない。   As said extraction start liquid, what contains the solid content which consists of iron hydroxide in the solid content concentration of 0.5 g / L or less can be used. That is, even when a small amount of solid content composed of iron hydroxide is contained in the extraction start liquid, the solid content is obtained by adding and mixing hydrochloric acid into the extraction start liquid in a simple mixing tank in advance. If it melt | dissolves and it supplies to an extraction stage, generation | occurrence | production of the clad | crud in a subsequent solvent extraction process can be suppressed. That is, if the solid content concentration exceeds 0.5 g / L, the amount of hydrochloric acid necessary for dissolution increases, and the iron concentration in the extraction starting solution increases, which hinders the extraction of cobalt in the solvent extraction. Absent.

ここで、抽出始液中に鉄水酸化物からなる固形分を含有する場合、下記の式(2)に従って、鉄水酸化物が溶解される。   Here, when the extraction starting solution contains a solid content of iron hydroxide, the iron hydroxide is dissolved according to the following formula (2).

式(2):2Fe(OH)+6HCl=2FeCl+6HFormula (2): 2Fe (OH) 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 6H 2 O

以下に、図を用いて、抽出始液中に鉄水酸化物からなる固形分を含有する場合について、塩酸を添加した後の抽出始液のpHと抽出始液中の固形分濃度の関係を説明する。図1は、抽出始液中に鉄水酸化物からなる固形分を含有する場合の塩酸を添加した後の抽出始液のpHと抽出始液中の固形分濃度の関係を示す。なお、鉄水酸化物からなる固形分をその固形分濃度が0.4g/Lで含有する抽出始液を用いた。
図1より、塩酸を添加した後の抽出始液のpHが0.5以下では、固形分(スラリー)濃度が0.01g/L以下にまで、固形分を溶解することができることが分かる。
The relationship between the pH of the extraction start solution after addition of hydrochloric acid and the solid content concentration in the extraction start solution for the case where the extraction start solution contains solid content of iron hydroxide is shown below using the figure. explain. FIG. 1 shows the relationship between the pH of the extraction start solution after addition of hydrochloric acid and the solid content concentration in the extraction start solution when the extraction start solution contains a solid content of iron hydroxide. An extraction starting solution containing a solid content of iron hydroxide at a solid content concentration of 0.4 g / L was used.
From FIG. 1, it can be seen that when the pH of the extraction starting solution after addition of hydrochloric acid is 0.5 or less, the solid content can be dissolved to a solid content (slurry) concentration of 0.01 g / L or less.

上記方法に用いる金属塩化物水溶液からなる抽出始液とアミン系抽出剤を含む有機溶媒とを用いる金属の溶媒抽出工程としては、特に限定されるものではないが、例えば、コバルトを含む塩化ニッケル水溶液中に含有されるコバルトその他の金属元素のクロロ錯イオンをアミン系抽出剤上に担持する抽出段と、必要により、有機相を純度の高い塩化コバルト水溶液で洗浄して有機相中に混入された水相(塩化ニッケル水溶液)を除去する洗浄段と、それに続く、水相を形成する水溶液により該抽出剤上に担持されたコバルトを脱離する逆抽出段とを含むものが好ましい。   The metal solvent extraction step using an extraction starting solution composed of a metal chloride aqueous solution used in the above method and an organic solvent containing an amine-based extractant is not particularly limited. For example, a nickel chloride aqueous solution containing cobalt is used. An extraction stage in which chloro complex ions of cobalt and other metal elements contained therein are supported on an amine-based extractant, and if necessary, the organic phase was washed with a high-purity cobalt chloride aqueous solution and mixed into the organic phase. A thing including a washing | cleaning stage which removes an aqueous phase (nickel chloride aqueous solution), and a back extraction stage which remove | eliminates the cobalt carry | supported on this extractant by the aqueous solution which forms an aqueous phase following it is preferable.

上記抽出始液は、例えば、ニッケル鉱石又はニッケル硫化物の硫酸浸出法又は塩素浸出法から産出されるニッケルとコバルトとともに微量のその他の金属を含有する酸性塩化物水溶液からなる浸出液である。なお、硫酸浸出法では、浸出液の酸性塩化物水溶液への転換が行われたものである。   The extraction starting liquid is, for example, a leaching solution composed of an acidic chloride aqueous solution containing a trace amount of other metals together with nickel and cobalt produced from a sulfuric acid leaching method or a chlorine leaching method of nickel ore or nickel sulfide. In the sulfuric acid leaching method, the leachate is converted into an acidic chloride aqueous solution.

上記抽出始液の組成としては、例えば、Niが160〜200g/L、Clが190〜240g/L、及びCoが2〜8g/Lであり、かつFe、Zn及びCuが、いずれも0.05g/L以下であるものが好ましく用いられる。   Examples of the composition of the extraction start liquid include, for example, Ni of 160 to 200 g / L, Cl of 190 to 240 g / L, and Co of 2 to 8 g / L, and Fe, Zn, and Cu are all 0.00. What is 05 g / L or less is preferably used.

上記有機溶媒は、アミン系抽出剤を含むものであるが、アミン系抽出剤としては、特に限定されるものではなく、ニッケルとコバルトとの選択性に優れる3級アミンが用いられるが、この中で、トリ−ノルマル−オクチルアミン(TNOA)、又はトリ−イソ−オクチルアミン(TIOA)から選ばれる少なくとも1種の3級アミンが好ましく、TNOAがより好ましい。   The organic solvent contains an amine-based extractant, but the amine-based extractant is not particularly limited, and a tertiary amine having excellent selectivity between nickel and cobalt is used. At least one tertiary amine selected from tri-normal-octylamine (TNOA) or tri-iso-octylamine (TIOA) is preferable, and TNOA is more preferable.

上記有機溶媒は、その粘性と抽出効率から、必要により、アミン系抽出剤を芳香族炭化水素又は脂肪族炭化水素からなる希釈剤と混合してなるものであり、その際アミン系抽出剤を有機溶媒の全量に対し20〜40容量%含有するようにして用いることができる。   The organic solvent is obtained by mixing an amine-based extractant with a diluent comprising an aromatic hydrocarbon or an aliphatic hydrocarbon, if necessary, due to its viscosity and extraction efficiency. It can be used so as to contain 20 to 40% by volume with respect to the total amount of the solvent.

上記有機溶媒の調製としては、特に限定されるものではなく、新規に調製した有機溶媒のほか、前記溶媒抽出工程を構成する逆抽出工程から産出される、亜鉛、鉄又は銅から選ばれる少なくとも1種の金属元素の合計濃度が5g/L以下であるものが用いられる。これによって、使用済みの有機溶媒を再生して、その循環使用が可能となる。すなわち、亜鉛、鉄又は銅の合計濃度が5g/Lを超えると、クラッド発生の原因となる。   The preparation of the organic solvent is not particularly limited, and in addition to a newly prepared organic solvent, at least one selected from zinc, iron or copper produced from the back extraction step constituting the solvent extraction step. The total concentration of the seed metal elements is 5 g / L or less. As a result, the used organic solvent can be regenerated and recycled. That is, when the total concentration of zinc, iron, or copper exceeds 5 g / L, it causes clad generation.

上記方法に用いる抽出段としては、特に限定されるものではなく、その段数としては、1〜3段が用いられるが、例えば、十分な抽出反応が行なえる向流3段であることが好ましく、また、その際有機相と水相の容量比(有機相/水相)は0.5〜1であることが好ましい。   The extraction stage used in the above method is not particularly limited, and as the number of stages, 1 to 3 stages are used. For example, it is preferable that the extraction stage has 3 counter-current stages capable of performing a sufficient extraction reaction. At that time, the volume ratio of the organic phase to the aqueous phase (organic phase / aqueous phase) is preferably 0.5 to 1.

以下に、本発明の実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で用いた金属の分析は、ICP発光分析法で行った。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples. The metal used in the examples and comparative examples was analyzed by ICP emission analysis.

(実施例1)
まず、コバルトを含有する塩化ニッケル水溶液からなる抽出始液(Ni濃度:180g/L、Co濃度:6g/L、遊離塩酸濃度:0.07g/L、pH:1.15)に、塩酸を添加して、抽出始液の遊離塩酸濃度を2.9g/Lに調整した。このとき、抽出始液のpHは、−0.47であった。
次いで、抽出段(向流3段、(有機相/水相)容量比:0.7)と逆抽出段を含む溶媒抽出装置を用いて、その抽出段に塩酸混合後の抽出始液と逆抽出後有機溶媒を供給して、コバルトの抽出を行なった。なお、逆抽出後有機溶媒は、逆抽出段から産出されたコバルトを脱離後の有機相であり、その組成は、トリ−ノルマル−オクチルアミンが30容量%及び芳香族炭化水素が70容量%であった。
その後、抽出段から得られた抽出残液の遊離塩酸濃度とpHを測定し、水相から有機相への塩酸移動量を求めた。結果を表1に示す。
Example 1
First, hydrochloric acid is added to an extraction starting solution (Ni concentration: 180 g / L, Co concentration: 6 g / L, free hydrochloric acid concentration: 0.07 g / L, pH: 1.15) made of nickel chloride aqueous solution containing cobalt. Then, the concentration of free hydrochloric acid in the extraction starting solution was adjusted to 2.9 g / L. At this time, the pH of the extraction starting solution was -0.47.
Next, using a solvent extraction apparatus including an extraction stage (countercurrent 3 stages, (organic phase / aqueous phase) volume ratio: 0.7) and a back extraction stage, the extraction stage is reverse to the extraction start liquid after mixing with hydrochloric acid. After extraction, an organic solvent was supplied to extract cobalt. The organic solvent after back extraction is an organic phase after elimination of cobalt produced from the back extraction stage, and the composition thereof is 30% by volume of tri-normal-octylamine and 70% by volume of aromatic hydrocarbon. Met.
Thereafter, the free hydrochloric acid concentration and pH of the extraction residue obtained from the extraction stage were measured, and the amount of hydrochloric acid transferred from the aqueous phase to the organic phase was determined. The results are shown in Table 1.

Figure 2010174359
Figure 2010174359

表1より、水相から有機相中に塩酸が移動していることが分かる。すなわち、有機相中のトリ−ノルマル−オクチルアミンへの塩酸付加による活性化がなされたことを示している。また、抽出残液中に遊離塩酸が十分に存在していることから、有機相中に付加した塩酸は有機相中に保たれ、トリ−ノルマル−オクチルアミンの活性度合いは保たれていることが分かる。なお、各段においても同様であり、抽出反応中も常に活性化された状態であることが示唆される。   Table 1 shows that hydrochloric acid has moved from the aqueous phase into the organic phase. That is, activation by addition of hydrochloric acid to tri-normal-octylamine in the organic phase is shown. In addition, since free hydrochloric acid is sufficiently present in the extraction residue, hydrochloric acid added to the organic phase is maintained in the organic phase, and the activity of tri-normal-octylamine is maintained. I understand. The same applies to each stage, suggesting that it is always activated during the extraction reaction.

(比較例2)
まず、逆抽出後有機溶媒に直接塩酸を混合し、活性化処理を行い、活性化後有機溶媒を得た。なお、逆抽出後有機溶媒は、逆抽出段から産出されたコバルトを脱離後の有機相であり、その組成は、トリ−ノルマル−オクチルアミンが30容量%及び芳香族炭化水素が70容量%であった。
次いで、抽出段(向流3段、(有機相/水相)容量比:0.5)と逆抽出段を含む溶媒抽出装置を用いて、その抽出段に抽出始液と活性化後有機溶媒を供給して、コバルトの抽出を行なった。なお、抽出始液は、コバルトを含有する塩化ニッケル水溶液(Ni濃度:170g/L、Co濃度:5g/L、遊離塩酸濃度:0.07g/L、pH:1.15)であった。
その後、抽出段から得られた抽出残液の遊離塩酸濃度とpHを測定し、有機相から水相への塩酸移動量を求めた。結果を表2に示す。
(Comparative Example 2)
First, hydrochloric acid was directly mixed with the organic solvent after back extraction, and activation treatment was performed to obtain an organic solvent after activation. The organic solvent after back extraction is an organic phase after elimination of cobalt produced from the back extraction stage, and the composition thereof is 30% by volume of tri-normal-octylamine and 70% by volume of aromatic hydrocarbon. Met.
Next, using a solvent extraction apparatus including an extraction stage (countercurrent 3 stages, (organic phase / aqueous phase) volume ratio: 0.5) and a back extraction stage, the extraction start liquid and the activated organic solvent are used in the extraction stage. To extract cobalt. The extraction starting solution was an aqueous solution of nickel chloride containing cobalt (Ni concentration: 170 g / L, Co concentration: 5 g / L, free hydrochloric acid concentration: 0.07 g / L, pH: 1.15).
Thereafter, the free hydrochloric acid concentration and pH of the extraction residue obtained from the extraction stage were measured, and the amount of hydrochloric acid transferred from the organic phase to the aqueous phase was determined. The results are shown in Table 2.

Figure 2010174359
Figure 2010174359

表2より、有機相から水相中に塩酸が移動していることが分かる。これより、抽出段で、有機溶媒中に付加した塩酸が脱離し、トリ−ノルマル−オクチルアミンの活性度合いが低下していることが示唆される。   Table 2 shows that hydrochloric acid has moved from the organic phase into the aqueous phase. This suggests that hydrochloric acid added to the organic solvent is eliminated in the extraction stage, and the degree of activity of tri-normal-octylamine is reduced.

以上より、実施例1では、有機溶媒の活性化処理として、溶媒抽出工程を構成する抽出段に、有機溶媒は、活性化処理を施さないでそのまま供給し、一方、抽出始液は、塩酸を添加した後の抽出始液の遊離塩酸濃度或いはpHが、所定値を満足するように塩酸を添加した後に供給し、本発明の方法に従って行なわれたので、抽出後のアミン系抽出剤の活性度合いは保たれていることが分かる。これに対して、比較例1では、従来方法に従って有機溶媒を直接活性化処理したので、抽出後のアミン系抽出剤の活性度合いが低下することが分かる。   As described above, in Example 1, as the organic solvent activation treatment, the organic solvent is supplied as it is without being subjected to the activation treatment to the extraction stage constituting the solvent extraction step, while the extraction start liquid is hydrochloric acid. Since the free hydrochloric acid concentration or pH of the extraction starting solution after the addition was added after adding hydrochloric acid so as to satisfy a predetermined value, the activity of the amine-based extractant after extraction was carried out according to the method of the present invention. It can be seen that is preserved. On the other hand, in the comparative example 1, since the organic solvent was directly activated according to the conventional method, it turns out that the activity degree of the amine-type extractant after extraction falls.

以上より明らかなように、本発明の有機溶媒の活性化処理方法は、鉄水酸化物からなる固形分を所定固形分濃度以下含有する金属塩化物水溶液からなる抽出始液とアミン系抽出剤を含む有機溶媒とを用いる金属の溶媒抽出工程において、アミン系抽出剤に塩酸を付加することにより該有機溶媒を活性化処理する際、従来方法のように大掛かりな設備を用いることなく、簡便な設備で行なうことができ、しかも、多段からなる抽出段の各段の有機相を常に活性化された状態に保ちつつ、さらに、抽出始液中に微量の固形分を含有する場合においても、溶媒抽出工程でのクラッドの発生を抑制することができるので、コバルトを含む塩化ニッケル水溶液からコバルトを分離する溶媒抽出方法として好適である。   As is clear from the above, the organic solvent activation treatment method of the present invention comprises an extraction starting solution comprising an aqueous metal chloride solution containing a solid content of iron hydroxide below a predetermined solid content concentration and an amine-based extractant. In the solvent extraction step of the metal using the organic solvent containing, when the organic solvent is activated by adding hydrochloric acid to the amine-based extractant, simple equipment without using large-scale equipment as in the conventional method In addition, the organic phase of each stage of the multi-stage extraction stage can be kept activated, and even when a small amount of solid content is contained in the extraction starting liquid, the solvent extraction is performed. Since generation | occurrence | production of the clad in a process can be suppressed, it is suitable as a solvent extraction method which isolate | separates cobalt from the nickel chloride aqueous solution containing cobalt.

Claims (9)

金属塩化物水溶液からなる抽出始液とアミン系抽出剤を含む有機溶媒とを用いる金属の溶媒抽出工程において、アミン系抽出剤に塩酸を付加することにより該有機溶媒を活性化処理する際、
前記溶媒抽出工程を構成する抽出段に、前記有機溶媒は、活性化処理を施さないでそのまま供給し、一方、前記抽出始液は、下記の要件(1)或いは(2)を満足するように塩酸を添加した後に、供給することを特徴とする有機溶媒の活性化処理方法。
要件(1):塩酸を添加した後の抽出始液の遊離塩酸濃度は、0.5〜5g/Lである。
要件(2):塩酸を添加した後の抽出始液のpHは、−0.5〜0.5である。
In the metal solvent extraction step using an extraction starting solution composed of an aqueous metal chloride solution and an organic solvent containing an amine-based extractant, the organic solvent is activated by adding hydrochloric acid to the amine-based extractant.
The organic solvent is supplied as it is to the extraction stage constituting the solvent extraction step without being activated, while the extraction start solution satisfies the following requirement (1) or (2): An organic solvent activation treatment method comprising supplying hydrochloric acid after adding hydrochloric acid.
Requirement (1): The concentration of free hydrochloric acid in the extraction starting solution after addition of hydrochloric acid is 0.5 to 5 g / L.
Requirement (2): The pH of the extraction starting solution after adding hydrochloric acid is -0.5 to 0.5.
前記抽出始液は、鉄水酸化物からなる固形分をその固形分濃度が0.5g/L以下含有することを特徴とする請求項1に記載の有機溶媒の活性化処理方法。   2. The organic solvent activation treatment method according to claim 1, wherein the extraction initial solution contains a solid content of iron hydroxide having a solid content concentration of 0.5 g / L or less. 前記溶媒抽出工程は、アミン系抽出剤によりコバルトを含む塩化ニッケル水溶液中に含有されるコバルトその他の金属元素のクロロ錯イオンを該抽出剤上に担持する抽出段と、それに続く、水相を形成する水溶液により該抽出剤上に担持されたコバルトを脱離する逆抽出段とを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の有機相からの有機溶媒の活性化処理方法。   The solvent extraction step includes an extraction stage for supporting a chloro complex ion of cobalt or other metal element contained in a nickel chloride aqueous solution containing cobalt with an amine-based extractant on the extractant, and then forming an aqueous phase. The method for activating an organic solvent from an organic phase according to claim 1, further comprising a back extraction stage for desorbing cobalt supported on the extractant by an aqueous solution. 前記アミン系抽出剤は、トリ−ノルマル−オクチルアミン(TNOA)、又はトリ−イソ−オクチルアミン(TIOA)から選ばれる少なくとも1種の3級アミンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機溶媒の活性化処理方法。   The amine-based extractant is at least one tertiary amine selected from tri-normal-octylamine (TNOA) or tri-iso-octylamine (TIOA). The organic solvent activation treatment method described. 前記有機溶媒は、アミン系抽出剤を芳香族炭化水素又は脂肪族炭化水素からなる希釈剤と混合してなるものであり、アミン系抽出剤を有機溶媒の全量に対し20〜40容量%含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の有機溶媒の活性化処理方法。   The organic solvent is formed by mixing an amine-based extractant with a diluent composed of an aromatic hydrocarbon or an aliphatic hydrocarbon, and contains 20-40% by volume of the amine-based extractant with respect to the total amount of the organic solvent. The method for activating an organic solvent according to claim 1 or 2. 前記抽出始液の組成は、Niが160〜200g/L、Clが190〜240g/L、及びCoが2〜8g/Lであり、かつFe、Zn及びCuが、いずれも0.05g/L以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機溶媒の活性化処理方法。   The composition of the extraction start solution is 160 to 200 g / L for Ni, 190 to 240 g / L for Cl, and 2 to 8 g / L for Co, and 0.05 g / L for Fe, Zn and Cu. The organic solvent activation treatment method according to claim 1 or 2, wherein: 前記有機溶媒は、前記溶媒抽出工程を構成する逆抽出工程から産出される、亜鉛、鉄又は銅から選ばれる少なくとも1種の金属元素の合計濃度は、5g/L以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機溶媒の活性化処理方法。   The organic solvent is characterized in that the total concentration of at least one metal element selected from zinc, iron or copper produced from the back extraction step constituting the solvent extraction step is 5 g / L or less. The organic solvent activation treatment method according to claim 1 or 2. 前記抽出段は、向流3段であることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機溶媒の活性化処理方法。   The method for activating an organic solvent according to claim 1 or 2, wherein the extraction stage has three countercurrent stages. 前記抽出段の有機相と水相の容量比(有機相/水相)は、0.5〜1であることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機溶媒の活性化処理方法。   The organic solvent activation method according to claim 1 or 2, wherein the volume ratio (organic phase / aqueous phase) of the organic phase and the aqueous phase in the extraction stage is 0.5 to 1.
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JP2020002433A (en) * 2018-06-28 2020-01-09 住友金属鉱山株式会社 MANUFACTURING METHOD OF LOW Ni CONCENTRATION COBALT CHLORIDE SOLUTION

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