JP6346402B2 - コバルトの回収方法 - Google Patents
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Description
(1)銅濃度が10g/L以上、コバルト濃度が5g/L以下であって、前記銅濃度/前記コバルト濃度の比が5以上である水溶液からコバルトを回収する方法であって、
銅を、カルボン酸系抽出剤を用いて溶媒抽出する銅抽出ステップと、
銅を含む抽出後液を、酸性キレート樹脂に通液する銅吸着ステップと、
銅が除去された溶液に含まれるコバルトを溶媒抽出するコバルト抽出ステップと、
コバルトを含む溶液を電解処理することによってコバルトを回収するコバルト回収ステップとを含み、
前記銅抽出ステップでは、銅濃度を200mg/L以下とする
ことを特徴とする方法。
(2)(1)記載の方法において、前記銅抽出ステップは、pH5.0以下で行うことを特徴とする方法。
(3)(1)または(2)に記載の方法において、
前記銅吸着ステップでは、酸性キレート樹脂の官能基を、置換してナトリウムイオンを対イオンとした後に用いることを特徴とする方法。
(4)(1)〜(3)のいずれかに記載の方法において、
前記銅吸着ステップでは、液中の銅濃度を2mg/L以下に低下させることを特徴とする方法。
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載の方法において、
前記コバルト抽出ステップでは、リン酸エステル系抽出剤を用いることを特徴とする方法。
ステップ(S1)では、銅の溶媒抽出を行う。
この溶媒抽出の一例を挙げると、酸性水溶液(水相)とカルボン酸系抽出剤(有機相)とを接触させ、典型的にはミキサーでこれらを攪拌混合し、銅を抽出剤と反応させる。
なお、銅はコバルトより貴な金属であるが、例えばステップ(S1)で得られる抽出後液に対しコバルト電解を行うと、銅を巻き込んで品位の低い電気コバルトを得ることになる。よって、更に銅濃度を低減する必要がある。そのため溶媒抽出工程の後、樹脂に通液し、電気コバルトの品質を損なわない程度の銅濃度、例えば2mg/L以下まで低減する。この時、溶媒抽出後液は、pHなどを調整することなく樹脂に通液することが可能である。
酸性キレート剤の一例として、具体的には官能基がイミノジ酢酸であるUR−10S、UR−40H(ユニチカ社製)などが挙げられる。
図4において、「UR−40H」とは、酸性キレート樹脂の末端官能基がフリーベース(水素)のものであり、「UR−10S」とは、「UR−40H」と同じ樹脂であって、ナトリウムイオンを対イオンとする末端官能基を有するものである。また、「UR−40H」を、0.1mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L、0.5mol/LのNaOHで予め処理して、末端官能基をナトリウムイオンに置換して用いた結果も併せて示す。
この溶媒抽出の一例を挙げると、コバルト含有水溶液(水相)と抽出剤(有機相)とを接触させ、典型的にはミキサーでこれらを攪拌混合し、コバルトを抽出剤と反応させる。
コバルト抽出剤としては、酸性リン酸エステル系抽出剤であるPC−88A(大八化学社製)などが挙げられる。また、非特許文献1にも記されているように、一般にコバルトの抽出率は抽出pHが高いほど良好になる傾向があるが、試薬コストの低減、他金属の沈殿の防止等の観点から、コバルトの抽出pHとしては、好ましくは6.3以下、さらに好ましくは4.5以下である。
また、溶媒抽出は、常温(例:15〜25℃)〜60℃以下や大気圧下の条件で実施するのが抽出剤の劣化防止の上で好ましい。
ここでの電解条件であるが、通常のコバルト含有水溶液の電解精製の条件を採用することができる。例えば、特願平11−75438に見られるように電解条件をpH:1〜3、電流密度:10〜1000A/m2として電解すればよい。
さらに、ステップ(S5)では、この硫酸銅溶液を電解処理して電気銅を得て、銅も回収される。なお、銅が除去された有機相の溶媒は、ステップ(S1)での銅抽出ステップの抽出溶媒に繰り返し用いることができる。
(実施例1)
表1に示す組成を有する酸性のCu抽出前液について、カルボン酸系抽出剤VA−10(シェル化学社製)を用いて、抽出前液と抽出剤との体積比を1:2.5、常温、大気圧下で、銅の2段階抽出を行った。VA−10は、シェルゾールで希釈し、20vol.%に調整したものを用いて、各段階とも抽出pHを4.5とし、ミキサーで撹拌混合後、二層分離のために15分間静置した。抽出後の水相(Cu抽出後液)、有機相(Cu抽出後有機相)のそれぞれにおける各成分の含有量を測定した結果を、表1に示す。
Claims (4)
- 銅濃度が10g/L以上、コバルト濃度が5g/L以下であって、前記銅濃度/前記コバルト濃度の比が5以上である水溶液からコバルトを回収する方法であって、
銅を、カルボン酸系抽出剤を用いて溶媒抽出する銅抽出ステップと、
銅を含む抽出後液を、酸性キレート樹脂に通液する銅吸着ステップと、
銅が除去された溶液に含まれるコバルトを溶媒抽出するコバルト抽出ステップと、
コバルトを含む溶液を電解処理することによってコバルトを回収するコバルト回収ステップとを含み、
前記銅抽出ステップは、pH4.0以下で行い、コバルトを共抽出しない程度で、銅濃度を200mg/L以下とすることで、
前記酸性キレート樹脂の破過までの時間を90分以上とすることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記銅吸着ステップでは、酸性キレート樹脂の官能基を、置換してナトリウムイオンを対イオンとした後に用いることを特徴とする方法。 - 請求項1又は2に記載の方法において、
前記銅吸着ステップでは、液中の銅濃度を2mg/L以下に低下させることを特徴とする方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法において、
前記コバルト抽出ステップでは、リン酸エステル系抽出剤を用いることを特徴とする方法。
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