光酸化還元反応と溶媒抽出法を組み合わせた新規なレアメタルの高度分離プロセス

结合光氧化还原反应和溶剂萃取法的新型先进稀有金属分离工艺

• 批准号: 05855110
• 负责人: 平井 隆之
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05855110/
• 关键词: 溶媒抽出法; レアメタル; 希土類元素; 高度分離; 光還元; 選択的逆抽出; ユーロピウム; バナジウム

溶媒抽出法は工業的に優れたレアメタルの分離精製法であるが、分配比の類似した金属どうしの相互分離は容易ではない。そこで、溶媒抽出法に光還元反応を組み合わせ、逆抽出段階で特定の金属を還元して選択的に逆抽出して高度分離する手法について検討した。まず、VとMoの分離プロセスについて検討した。低圧水銀灯やハロゲン灯を光源として用いた光照射によって、水溶液中および有機相(両金属を抽出した第四級アンモニウム塩酸塩のベンゼン溶液)中のVは5価から4価または3価に光還元された。両金属を含む有機相と水相を混合しながら光照射することにより、Moのほとんどを有機相に残したままVを選択的に水相に還元逆抽出できた。逆抽出率は100%に達し、1回の抽出-逆抽出により分離係数として最高で約2000の値を得た。続いて、Eu^<3+>の光還元反応を組み込んだ溶媒抽出プロセスによるEuのSm、Gdからの分離について検討した。Sm,Eu、Gdは、ジ(2-エチルヘキシル)リン酸のヘキサンまたはシクロヘキサン溶液に抽出した。ラジカルスカベンジャーとしてギ酸イソプロピルを有機相に添加し、1M硫酸アンモニウム水溶液と接触させながら低圧水銀灯を光源として光照射することにより、有機相中のEu^<3+>はEu^<2+>に光還元され、水相中で硫酸ユーロピウムとして選択的に沈殿分離できた。3成分を等量含む有機相からの逆抽出プロセスにおけるEuの回収率は最大89%、得られた沈殿中のEuの純度は約95%であり、逆抽出の段階での分離が可能であることを確認した。また、いずれのプロセスにおいても、逆抽出後の有機相は新たな抽出に再利用できることを確認した。光還元逆抽出においては、抽出剤の希釈剤(有機溶媒)、ラジカルスカベンジャー、光源の波長、水相のpHなどの選択が、目的金属の回収率や純度に大きな影響を及ぼすことがあきらかとなり、新規な分離プロセスとしての設計指針を明らかにできた。

The solvent extraction method is superior to the separation and purification method in industry, and the distribution ratio is similar to that of metals. The solvent extraction method is used for the combination of light reduction elements, reverse extraction steps, and high separation methods for specific metal reduction elements. The separation of V and Mo from each other is discussed in detail. Low pressure mercury lamp, light source, irradiation with light, aqueous solution, organic phase (metal extraction, acid solution), V, 5, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 10, The organic phase and the aqueous phase are mixed together, and the organic phase and the aqueous phase are extracted by light irradiation. The reverse extraction ratio is about 100%, and the maximum separation coefficient is about 2000. In addition, Eu^<3+> and Eu ^<3+> can be separated from each other by solvent extraction. Sm,Eu, Gd,(2-), In the organic phase, Eu^<3+> and Eu ^<2 +> are added to 1M sulfuric acid aqueous solution, and Eu^<3+> and Eu ^<2 +> in the organic phase and Eu^<3+> and Eu^<2+> in the aqueous phase are added to 1 M sulfuric acid aqueous solution. 3. The recovery rate of Eu in the organic phase with the same content is 89%, and the purity of Eu in the precipitate is about 95%. The separation of Eu in the reverse phase is possible. The organic phase is extracted and reused. The reverse extraction of photoactive elements is affected by the solvent, solvent (organic solvent), solvent, wavelength of the light source, pH of the aqueous phase, recovery rate and purity of the target metal, and the design guidelines for the new separation method are clearly defined.

项目成果

T.Hirai: "Photoreductive Stripping of Eu in Solvent Extraction Procerss for Seaparation of Sm/Eu/Gd" Proceedings of Symposium on Solvent Extraction. 83-84 (1993)

T.Hirai：“在溶剂萃取过程中光还原剥离Eu以分离Sm/Eu/Gd”溶剂萃取研讨会论文集。

T.Hirai: "Separation and Purification of Rare Metals by Combination of Solvent Extraction Techniques and Redox Reactions" Solvent Extraction in the Process Industries,D.H.Logsdail and M.J.Slater(Editor),Society of Chemical Industry,London(1993). 356-363 (

T.Hirai：“通过结合溶剂萃取技术和氧化还原反应来分离和纯化稀有金属”《流程工业中的溶剂萃取》，D.H.Logsdail 和 M.J.Slater（编辑），化学工业学会，伦敦（1993 年）。

T.Hirai: "Photoreductive Stripping of Vanadium in Solvent Extraction Procerss for Seaparation of Vanadium and Molybdenum" Journal of Chemical Engineering of Japan. 26(4). 416-421 (1993)

T.Hirai：“用于分离钒和钼的溶剂萃取过程中钒的光还原剥离”日本化学工程杂志。

平井隆之: "光還元反応を組み合わせた液-液抽出法によるサマリウム/ユウロピウム/ガドリニウム混合溶液からのユウロピウムの高性能分離プロセス" 分析化学. 42(11). 681-686 (1993)

Takayuki Hirai：“液-液萃取结合光还原反应从钐/铕/钆混合溶液中高效分离铕”分析化学42(11) (1993)。