(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄イオンとアルミニウムイオンを含む混合物からアルミニウムイオンを抽出する方法であって、該アルミニウムイオン、該鉄イオン、酸、有機溶媒、及び該鉄イオン又は該アルミニウムイオンと実質選択的に有機金属錯体を形成するのに適した抽出剤を含む組成物から該アルミニウムイオンを回収する工程を具え、該抽出剤は該有機溶媒に可溶であり、
該抽出剤が、該鉄イオンと実質選択的に有機金属錯体を形成するのに適している場合には、該組成物は、該アルミニウムイオン及び該酸を含む酸性の水相と、該有機溶媒及び該抽出剤と錯形成した該鉄イオンを含む有機相とを含み、該有機相から該水相を中空糸膜によって分離し、該分離された水相を塩基と反応させることで、Ａｌ（ＯＨ）3の形態で該アルミニウムイオンを回収し、
該抽出剤が、該アルミニウムイオンと実質選択的に有機金属錯体を形成するのに適している場合には、該組成物は、該鉄イオン及び該酸を含む酸性の水相と、該有機溶媒及び該抽出剤と錯形成した該アルミニウムイオンを含む有機相とを含み、該有機相から該水相を中空糸膜によって分離し、該分離された有機相をＨＣｌと反応させて、該アルミニウムイオンを含む別の水相と別の有機相とを得て、該別の有機相から該別の水相を分離し、該別の水相を塩基と反応させることで、Ａｌ（ＯＨ）3の形態で該アルミニウムイオンを回収することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記抽出剤が、前記鉄イオンと実質選択的に有機金属錯体を形成するのに適していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記酸性の水相のｐＨが１〜２．５であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記酸性の水相のｐＨが２であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記抽出剤が、ジ（２−エチルヘキシル）リン酸（ＨＤＥＨＰ）であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記有機溶媒がＣ5〜Ｃ12のアルカン及びその混合物から選択されることを特徴とする請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記塩基がＮａＯＨ、ＫＯＨ又はその混合物から選択されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記水相と塩基との反応後、前記アルミニウムイオンをＡｌ（ＯＨ）3の形態で回収するためにろ過により分離する工程を含む、請求項２〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
更に、Ａｌ（ＯＨ）3をＡｌ2Ｏ3に転化する工程を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記抽出剤が、前記アルミニウムイオンと実質選択的に有機金属錯体を形成するのに適していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記水相のｐＨが２．５〜３．５であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記抽出剤がホスフィン酸又はその誘導体であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記抽出剤がビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィン酸であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記有機溶媒がＣ5〜Ｃ12のアルカン及びその混合物から選択されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記分離した有機相をＨＣｌと反応させ、前記アルミニウムイオン及び別の有機相を含む別の水相を得ることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
ｐＨを４以上にするため、前記別の水相を前記塩基で処理することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記水相と塩基との反応後、Ａｌ（ＯＨ）3を取得するためにろ過により分離する工程を含む、請求項１０〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
更に、Ａｌ（ＯＨ）3をＡｌ2Ｏ3に転化する工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記分離した有機相をＨＣｌと反応させ、前記アルミニウムイオン及び別の有機相を含む別の水相を得ることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
組成物に含まれる鉄イオンからアルミニウムイオンを少なくとも部分的に分離する方法であって、ｐＨが１０以上である塩基性条件下、該鉄イオンの少なくとも一部を実質選択的に沈殿させる工程、及び該沈殿した鉄イオンを中空糸膜によって精製する工程を具える、方法。
【請求項２１】
アルミニウム鉱石からアルミニウムを抽出する方法であって、
浸出液と固体残留物を取得するために、該アルミニウム鉱石を酸で浸出する工程と、該浸出液を該固体残留物から分離する工程と、
アルミニウム濃縮組成物を取得するために、ｐＨを１０以上にするために該浸出液と塩基を反応させ、鉄イオンの少なくとも一部を実質選択的に沈殿させ、該浸出液から該沈殿した鉄イオンの少なくとも一部を分離することにより、該浸出液中に含まれた鉄イオンの少なくとも一部を除去する工程
を具える、方法。
【請求項２２】
アルミニウム鉱石からアルミニウムを抽出する方法であって、
浸出液と固体残留物を取得するために、該アルミニウム鉱石を酸で浸出する工程と、該浸出液を該固体残留物から分離する工程と、
アルミニウム濃縮組成物を取得するために、ｐＨを１０以上にするために該浸出液と塩基を反応させ、鉄イオンの少なくとも一部を実質選択的に沈殿させ、該浸出液から該沈殿した鉄イオンの少なくとも一部を分離することにより、該浸出液中に含まれた鉄イオンの少なくとも一部を除去する工程
不純物を含む酸性の水相と抽出剤と錯形成したアルミニウムイオンを含む有機相とを含む組成物を形成するために、有機溶媒及び酸性溶液の存在下で、該アルミニウムイオンと実質選択的に有機金属錯体を形成するのに適した抽出剤によって前記アルミニウム濃縮組成物を処理し、該水相を該有機相から分離することで、前記アルミニウム濃縮組成物中に存在する前記アルミニウムイオンを少なくとも部分的に回収する工程
を具える、方法。
【請求項２３】
前記水相のｐＨが２．５〜３．５であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記抽出剤がホスフィン酸又はその誘導体であることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記抽出剤がビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィン酸であることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記酸がＨＣｌであることを特徴とする請求項２１〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記塩基がＫＯＨ、ＮａＯＨ、及びその混合物から選択されることを特徴とする請求項２１〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記鉄イオンの少なくとも一部を除去する際のｐＨが１０．８〜１１．２であることを特徴とする請求項２１〜２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記鉄イオンの少なくとも一部を除去する際のｐＨが１１．５〜１２．５であることを特徴とする請求項２１〜２７のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
８０℃以上の温度でＨＣｌにより前記アルミニウム鉱石を浸出することを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
アルミナの製造方法であって、
請求項１〜３０のいずれかに記載の手段によってアルミニウムイオンを取得し、該アルミニウムイオンをアルミナへ転化する方法。
【請求項３２】
８００℃〜１２００℃の温度でＡｌ（ＯＨ）3を加熱することで、アルミニウムイオンをアルミナへ転化することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
アルミニウムの製造方法であって、
請求項３１又は３２に記載の手段によってアルミナを取得し、該アルミナをアルミニウムへ転化する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム鉱石からのアルミニウムの抽出に応用される化学分野における改良に関する。例えば、かかる方法は、Ｆｅ、Ｋ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｓｒ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｂ、Ｓｎ、Ｂｅ、Ｍｏ及びその混合物などの多種の金属を含むアルミニウム鉱石からアルミニウムを抽出するのに有用である。
【背景技術】
【０００２】
世界中で製造されるアルミナの９６％超はボーキサイトから得られており、該ボーキサイトは特にアルミナ分に富む鉱物であり（４０〜６０％）、その主な産地はジャマイカ、豪州、ブラジル、アフリカ及びロシアである。世界の特定地域には大量のアルミニウム鉱石が存在し、該アルミニウム鉱石は、比較的アルミナ分に富む（２０〜２８％）アルミノシリケート類（例えばアージライト、ネフェリンなど）である。しかしながら、今までのところこれらの地域はほとんど注目されていない。なぜなら、かかる鉱石からアルミニウムを抽出する製造コストが高すぎるままだったからである。これらのアルミニウム材料においては、ボーキサイトと違って、酸化アルミニウムがケイ酸塩相又は硫酸塩相と結合している。そのため、バイヤー法を使うことができず、このことは、アルミナ製造のための代替処理法を使用又は開発しなければならないことを意味する。アルミノシリケート類を含むかかるアルミニウム鉱石からアルミニウムを抽出するために多様な方法が提案されてきたが、いまだ改良又は代替経路の余地がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
１つの形態によれば、鉄イオンとアルミニウムイオンを含む混合物からアルミニウムイオンを抽出する方法が提供される。該方法は、アルミニウムイオン、鉄イオン、有機溶媒及び該有機溶媒に可溶で鉄イオン又はアルミニウムイオンと実質選択的に有機金属錯体を形成するのに適した抽出剤を含む組成物からアルミニウムイオンを回収する工程を具える。
【０００４】
１つの実施形態によれば、組成物はアルミニウムイオンを含む酸性の水相及び抽出剤と錯形成した鉄イオンを含む有機相と含むことができ、有機相から水相を分離することによってアルミニウムイオンが回収される。該水相のｐＨは約１〜約２．５又は約２であってもよい。抽出剤は、リン酸及びその誘導体、並びにホスフィン酸及びその誘導体から選択してもよい。例えば、抽出剤は、ジ（２−エチルヘキシル）リン酸（ＨＤＥＨＰ）、ビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィン酸及び２−エチルヘキシルホスホン酸モノ−２−エチルヘキシルエステルから選択することができる。抽出剤の濃度は、有機相中で約０．５Ｍ〜約１．５Ｍ又は約１Ｍであってもよい。組成物は有機相：水相の体積比率が１：１であってもよい。抽出後（組成物を膜に通した後）、有機相から水相を分離し、アルミニウムイオンを水相中で回収し、水相を塩基（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨやその混合物）によって処理することができる。水相を、ｐＨを約４以上にするため、塩基で処理してもよい。該方法は、更に、有機相をＨＣｌで処理し、Ｆｅ3+の形で鉄イオンを分離する工程を具えることができる。
【０００５】
他の実施形態によれば、組成物は、鉄イオンを含む酸性の水相と、抽出剤と錯形成したアルミニウムイオンを含む有機相とを含むことができ、有機相から水相を分離することでアルミニウムイオンが回収される。水相のｐＨは約２．５〜約３．５であってもよい。抽出剤は、ホスフィン酸又はその誘導体であってもよい。、例えば、抽出剤は、ビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィン酸であってもよい。抽出剤は、有機溶媒に対して約１０％〜約２５％（体積／体積）の濃度又は約２０％（体積／体積）の濃度であってもよい。組成物は、水相：有機相の体積比が約１：１〜約１：３であってもよい。該方法の実施中、組成物の温度は、約３０℃〜約５０℃又は約３５℃〜約４５℃であってもよい。膜を通した抽出の後、有機相から水相を分離することができる。錯形成したアルミニウムイオンを有機相中から回収することができる。それから有機相をＨＣｌで処理してアルミニウムイオンを含む水性の組成物を得ることができる。
【０００６】
例えば、有機溶媒は炭化水素類から選ぶことができる。例えば、有機溶媒は、Ｃ5〜Ｃ12のアルカン及びその混合物から選ぶことができる。また、有機溶媒はヘキサン又はヘプタンであってもよい。有機相と水相をろ過膜、例えば中空糸膜を用いて分離することができる。このような膜は、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン又はそれらの混合物を含んでもよい。ｐＨを約４以上にするため、水相を塩基で処理してもよい。該方法は、また、Ａｌ（ＯＨ）3を取得するために、ろ過によって分離する工程を更に含んでよい。また、該方法は、Ａｌ（ＯＨ）3を洗浄する工程を含んでよい。また、該方法は、Ａｌ（ＯＨ）3をＡｌ2Ｏ3へ転化する工程を含でもよい。Ａｌ（ＯＨ）3からＡｌ2Ｏ3への転化は、約８００℃〜約１２００℃の温度で行うことができる。
【０００７】
他の形態によれば、アルミニウムイオン、鉄イオン、有機溶媒及び該有機溶媒に可溶で鉄イオン又はアルミニウムイオンと実質選択的に有機金属錯体を形成するのに適した抽出剤を含む組成物が提供される。
【０００８】
他の形態によれば、アルミニウムイオンを含む酸性の水相及び抽出剤と錯形成した鉄イオンを含む有機相を含む組成物が提供される。
【０００９】
他の形態によれば、鉄イオンを含む酸性の水相及び抽出剤と錯形成したアルミニウムイオンを含む有機相を含む組成物が提供される。
【００１０】
前記方法に関して上述した多種のパラメーター、実施形態及び具体例を、可能な場合、これらの組成物にも適用することができる。
【００１１】
他の形態によれば、組成物に含まれる鉄イオンからアルミニウムイオンを少なくとも部分的に分離する方法が提供され、該方法は、ｐＨが１０以上である塩基性条件下、鉄イオンの少なくとも一部を実質上選択的に沈殿させる工程を具える。ＮａＯＨ又はＫＯＨを含む塩基性の水性組成物から鉄イオンを沈殿させてもよい。例えば、ｐＨが１０以上である混合物を得るために、組成物と塩基を反応させ、そして、混合物の残部から沈殿した鉄イオンの少なくとも一部を分離してもよい。例えば、ろ過、デカンテーション、遠心分離及びこれらの組み合わせによって、混合物の残部から沈殿した鉄イオンを分離することができる。該方法は、更に、得られた沈殿鉄イオンを塩基溶液によりすすぐ工程を具えてもよい。塩基溶液は、約０．０１Ｍ〜約０．０２Ｍの濃度であってもよい。ｐＨは、１１以上、１２以上、約１０．８〜約１１．２、又は約１１．５〜約１２．５とすることができる。該方法は、更に、中空糸膜を用いて沈殿した鉄イオンを精製する工程を具えてもよい。
【００１２】
他の形態によれば、アルミニウム鉱石からアルミニウムを抽出する方法が提供され、該方法は、
浸出液と固体残留物を取得するため、アルミニウム鉱石を酸で浸出する工程と、
（ｉ）アルミニウム濃縮組成物を取得するため、ｐＨが１０以上である塩基性条件下、鉄イオンの少なくとも一部を実質上選択的に沈殿させること、又は
（ｉｉ）アルミニウム濃縮組成物を得るために、鉄イオンと実質選択的に有機金属錯体を形成するのに適した抽出剤で鉄イオンの少なくとも一部を実質選択的に錯形成させることにより、
浸出液中に含まれる鉄イオンの少なくとも一部を除去する工程
を具える。
【００１３】
例えば、酸はＨＣｌであってもよい。８０℃以上、９０℃以上又は約１００℃〜約１１０℃の温度でＨＣｌによりアルミニウム鉱石を浸出してもよい。ＨＣｌは、濃度が約６Ｍであってもよい。アルミニウム鉱石／酸の比は、重量／体積で約１／１０であってもよい。
【００１４】
例えば、塩基性の水性組成物から鉄イオンを沈殿させて、鉄イオンの少なくとも一部の除去を行うことができる。組成物は、ＮａＯＨ又はＫＯＨを含んでもよい。
【００１５】
例えば、ｐＨを１０以上にして鉄イオンを沈殿させるために、浸出液と塩基を反応させることで、鉄イオンの少なくとも一部の除去を行うことができる。
【００１６】
例えば、ろ過、デカンテーション、遠心分離及びこれらの組み合わせによって、浸出液の残部から沈殿した鉄イオンを分離することができる。
【００１７】
前記方法は、更に、得られた沈殿鉄イオンを塩基溶液によりすすぐ工程を具えてもよい。塩基溶液は、約０．０１Ｍ〜約０．０２Ｍの濃度であってもよい。該ｐＨは、１１以上、１２以上、約１０．８〜約１１．２、又は約１１．５〜約１２．５とすることができる。該方法は、更に、中空糸膜を用いて沈殿した鉄イオンを精製する工程を具えてもよい。
【００１８】
アルミニウムイオンを含む酸性の水相と抽出剤と錯形成した鉄イオンを含む有機相を含む組成物を取得するために、酸性条件下、浸出液と抽出剤及び有機溶剤とを反応させることで鉄イオンの少なくとも一部を除去してもよい。有機相から水相を分離することで、アルミニウム濃縮組成物を取得できる。水相のｐＨは、約１〜約２．５、又は約２であってもよい。抽出剤は、ジ（２−エチルヘキシル）リン酸（ＨＤＥＨＰ）、ビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィン酸及び２−エチルヘキシルホスホン酸モノ−２−エチルヘキシルエステルから選択することができる。抽出剤の濃度は、有機相中で約０．５Ｍ〜約１．５Ｍ、又は約１Ｍであってもよい。
【００１９】
例えば、有機溶媒は、Ｃ5〜Ｃ12のアルカン及びその混合物から選択することができる。該有機溶媒は、ヘプタンであってもよい。組成物は、有機相：水相の体積比率が約１：１であってもよい。有機相と水相は、ろ過膜を用いて分離することができる。膜は、中空糸膜であってもよい。膜は、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン又はそれらの混合物を含んでもよい。
【００２０】
組成物を膜に通した後、水相を有機相から分離してもよい。水相中のアルミニウムイオンを回収し、水相を塩基（ＮａＯＨ又はＫＯＨなど）で処理してもよい。水相を塩基で処理し、ｐＨを４以上にしてもよい。該方法は、更に、Ａｌ（ＯＨ）3を得るために、ろ過によって分離する工程を具えてもよく、該Ａｌ（ＯＨ）3は最後に洗浄してもよい。
【００２１】
例えば、浸出前にアルミニウム鉱石を粉砕し焙焼してもよい。
【００２２】
例えば、鉄イオンを除去する前に、浸出液を塩基で処理してもよい。
【００２３】
例えば、鉄イオンを除去する前に、体積を減らすように浸出液を蒸留してもよい。
【００２４】
例えば、該方法は、更に、アルミニウム濃縮組成物中に存在するアルミニウムイオンを少なくとも部分的に回収する工程を具えてもよい。
【００２５】
例えば、不純物を含む酸性の水相及び抽出剤と錯形成したアルミニウムイオンを含む有機相を含む組成物を形成するために、有機溶媒と酸溶液の存在下で、アルミニウムイオンと実質選択的に有機金属錯体を形成するのに適した抽出剤によってアルミニウム濃縮組成物を処理してもよい。水相を有機相から分離することでアルミニウムイオンを回収してもよい。例えば、水相のｐＨは、約２．５〜約３．５とすることができる。抽出剤は、ホスフィン酸又はその誘導体であってもよい。該抽出剤は、ビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィン酸であってもよい。抽出剤は、有機溶媒に対して約１０％〜約２５％（体積／体積）の濃度又は約２０％（体積／体積）の濃度であってもよい。有機溶媒は、Ｃ5〜Ｃ12のアルカン及びその混合物から選択することができる。有機溶媒は、ヘプタンであってもよい。組成物は、水相：有機相の体積比率が約１：１〜約１：３であってもよい。有機相と水相を膜（例えば、中空糸膜）を用いて分離してもよい。該膜は、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン又はそれらの混合物を含んでもよい。組成物は、約３０℃〜約５０℃又は約３５℃〜約４５℃の温度であってもよい。組成物を膜に通した後、水相を有機相から分離してもよい。錯体形成したアルミニウムイオンを有機相から回収することができる。その後、有機相をＨＣｌで処理してアルミニウムイオンを含む水性の組成物を得てもよい。塩基と接触させることによりアルミニウムイオンをＡｌ（ＯＨ）3へ転化してもよい。その後、Ａｌ（ＯＨ）3をＡｌ2Ｏ3へ転化してもよい。かかるＡｌ（ＯＨ）3からＡｌ2Ｏ3への転化は、約８００℃〜約１２００℃の温度で行うことができる。
【００２６】
下記の図面にて、例示のみを目的として本発明の多様な実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、アルミニウム鉱石からアルミニウムを抽出する方法の一実施態様に従う方法のブロックダイアグラムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
更なる特徴と利点は、添付の図面中に特定の例示としてのみ示した以下の多様な実施形態の記載からより容易に明らかになろう。
【００２９】
図１から分かるように、このような方法は多様な工程を含んでもよく、これらの各工程は最終的にはそれぞれがひとつの方法であると考えてもよい。
【００３０】
（アージライト試料の前処理工程）
後続の工程中での進展を助けるために、アージライトを細かく粉砕してもよい。例えば、微粉砕化することで反応時間を数時間（約２〜３時間）に短縮できる。鉄の大部分を除去するため、粉砕工程と焙焼工程間に任意選択的に室温での浸出を行う（選択１参照）。本操作は、例えば、塩酸ＨＣｌ（１２Ｍ）を用いて、アージライト／酸の比率（重量／体積）１：５にて実施する。実験条件（粒子径、処理時間、撹拌システム）によるが、約６５％〜約９３％の鉄を除去できる。しかしながら、本浸出工程は、また、数％のアルミニウム（０〜５％）をもっていってしまい得る。アージライトの前処理の最終工程は、前処理したアージライトを焙焼する工程を具える。本工程は５５０℃より高い温度で約１〜２時間行ってもよい。例えば、加熱処理によって、同一期間に抽出されるアルミニウム量を約３０％〜約４０％増大できる。換言すれば、抽出されるアルミニウム量が倍増する。酸を回収し加熱コストを低減するため、室温での浸出を実施する場合、焙焼前に相分離がなされる。
【００３１】
（酸浸出工程）
酸浸出工程は、所定期間中に高温で、粉砕し焙焼したアージライトを塩酸溶液と反応させることを含む。例えば、アージライト／酸の比率は約１：１０（重量／体積）であり、ＨＣｌ濃度は約６Ｍであり、温度は約１００℃〜約１１０℃であり、反応時間は約５時間〜約７時間であってもよい。このような条件下では、不純物に加えて、約９０％超のアルミニウムと約１００％の鉄を抽出できる。
【００３２】
このような処理の後半期間（例えば最後の２又は３時間）において、凝縮により酸の一部を回収してもよい。一旦、抽出を終了すると、デカンテーション又はろ過によって液体分から固体分（金属分に乏しいアージライト）を分離してもよく、その後に洗浄する。残った浸出液と洗浄水を完全に蒸発させてもよい。酸性度を低減し、鉄の除去中にｐＨを調整するのに必要な水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の量を減らすために、その後、対応する残留物を水で多数回洗浄してもよい。最終的な体積は初期体積の１０％〜２０％が見込まれる。ガス状のＨＣｌの添加又は濃厚ＨＣｌ（１２Ｍ）の添加によってその力価を調整した後、回収した酸を再利用してもよい。反応後、実験条件によるが、約４Ｍから約６Ｍへと酸の力価を変えてもよい。固体に関しては、アージライトの初期質量の約６５％〜約７５％に相当するものだが、その市価を維持し、イオン交換樹脂又は吸着剤として、再使用してもよい。
【００３３】
（鉄除去工程）
例えばｐＨが１０以上又は約１１．５〜約１２．５の塩基性媒体中で後者を沈殿させることで、鉄の除去を行ってもよい。このような工程は、例えば１０Ｍの濃度で、ＮａＯＨを添加することにより行ってもよい。ＫＯＨなど他の塩基も使用してもよい。そして、ろ過、デカンテーション又は遠心分離によって液体部分から固形部分を分離し、希釈した塩基、ＮａＯＨ溶液など（例えば０．０１Ｍ〜０．０２Ｍの濃度のＮａＯＨ）によって固体分をすすぐだけで済む。それから、蒸留水で固体分を洗浄する。液体部分はアルミニウムとアルカリ土類等を含んでいる。こうして、実質的に完全な鉄の除去とほとんど全ての不純物（他の金属）の除去が達成できる。任意選択的に、中空糸膜を通した液−液抽出による精製工程を用いて、鉄を回収することが可能である（選択２参照）。
【００３４】
或いは（選択３参照）、抽出剤と中空糸膜を使って鉄を回収してもよい。このような工程においては、Ａｌ／Ｆｅ比によるが、アルミニウムイオンに比して鉄イオンと（又は鉄イオンに比してアルミニウムイオンと）実質選択的に錯体形成できる多様な抽出剤を使ってもよい。例えば、鉄イオンと錯体形成するのに適した抽出剤として、ＨＤＥＨＰ（ジエチルヘキシルリン酸）を用いて抽出を行ってもよい。ヘプタンや炭化水素溶媒などの有機溶媒中で約１Ｍの濃度のＨＤＥＨＰを使ってもよい。このような抽出は比較的短い接触時間（数分）で済む。例えば、ｐＨはおよそ２に、水相／有機相の比率は約１：１にしてもよい。このような条件下、８６％〜９８％の鉄を抽出できることが観察された。この場合、鉄が有機相に捕捉されることが理解されるであろう。水相中の鉄を回収するため、塩酸（２Ｍ又は６Ｍ）及び約１：０．５の有機相／水相比率により逆抽出を行ってもよい。この場合、得られる水相はＦｅ3+イオンに富んでいる。
【００３５】
（アルミニウム回収工程）
沈殿又は抽出技術を用いた前工程から得られた溶液は、比較的清浄で主として例えば約９０％〜９５％のアルミニウム（沈殿法の場合アルカリ土類等を含まない）を含む。後者の回収は、液−液抽出によって、例えば同じ中空糸膜と、他の金属や残留物より少なくともアルミニウムと実質選択的に錯体形成するのに適応した抽出剤とを使って行ってもよい。例えば、ビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィン酸（市販商品名Ｃｙａｎｅｘ（商標）２７２など）をアルミニウムに特化した抽出剤として使用してもよい。例えば、この抽出剤はヘプタンなどの有機溶媒中で約２０体積／体積％の濃度で使用してもよい。水相：有機相の比率は、約１：１〜約１：３にしてもよい。例えば、抽出温度は約４０℃でｐＨは約２．５〜約３．５に維持してもよい。このような技術によって、７０〜９０％以上のアルミニウムを抽出することが可能となることが観察された。アルミニウムが有機相に捕捉された後、逆抽出法を用いて濃縮されたＡｌ3+の形で回収してもよい。例えば、約４０℃の温度で塩酸（例えば６Ｍの濃度で）を加え逆抽出してもよい。この条件下、９０％超のアルミニウムが回収できる。そして、ＮａＯＨを添加することによりＡｌ3+を水酸化アルミニウムＡｌ（ＯＨ）3へ転化してもよい。最終的に、Ａｌ（ＯＨ）3をアルミナ（アルミナＡｌ2Ｏ3）へ、例えば約８００℃〜約１２００℃の温度で焙焼することにより転化してもよい。
【００３６】
以下、非限定的な実施例によって更に本発明を詳述する。
【実施例】
【００３７】
＜実施例１＞
（アージライト試料の前処理工程）
・泥岩の粉砕工程：
試験に採用した微粒子化物の平均値は、１０から５０ミクロン間の範囲であった。
【００３８】
・焙焼工程：
粉砕した泥岩を６００℃で少なくとも１時間焙焼した。その平均組成は以下であった：
【表１】
0005596539.tif 000002
【００３９】
・酸浸出工程
粉砕し焙焼したアージライト５００ｇに、６Ｍ塩酸５リットルを加えた。１００℃〜１１０℃で７時間、混合物を加熱した。
【００４０】
反応後、ろ過により、固体分から液体分を分離した。固体分を蒸留水で洗浄し、これを液体分に加えた。この洗浄によって固体中に捕捉されていたアルミニウムの一部を回収することが可能である。固体分は乾燥質量が３４５±５ｇであり、約３０％〜３２％の減量に相当する。
【００４１】
アルミニウム、鉄及び泥岩に最初から存在した不純物の大部分を含んだ残留液体部分を１００℃の温度で蒸留することにより、初期体積の９０％に減容した。残液の体積は５０ｍＬであった。蒸留の前後での液体の組成は以下であった：
【表２】
0005596539.tif 000003
【００４２】
・鉄除去工程
残液の体積を若干希釈し（＋２５％）、ｐＨが１１．５より高くなるまで濃厚な水酸化ナトリウム（１０Ｍ）を添加した。標準的なろ過によって溶液から生成した沈殿物を分離し、希薄なＮａＯＨと高温の超純水で数回洗浄した。沈殿物には鉄分すべてと金属不純物の大部分が含まれていた。ろ過物には、Ａｌ3+イオンに加えて主にはアルカリ−土類等及び以下に記す少量の不純物が含まれていた：
【表３】
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【００４３】
・アルミニウム回収工程
６ＭのＨＣｌを添加して、ろ過物のｐＨを２．５〜３．５に調整する。有機溶媒に対して２０体積／体積％、体積比率１：１にて、錯形成剤、Ｃｙａｎｅｘ２７２によって、得られた溶液を抽出する。４０℃の温度で中空糸を具える膜接触器中にて抽出を行う。約３０〜６０分以内に、アルミニウムの８５％超を抽出する。ＮａＯＨ（１０Ｍ）添加量の調節ループ制御によってｐＨを調整する。次に、４０℃で有機相／酸相の体積比率を１：０．５にしてＨＣｌ（６Ｍ）により逆抽出することで、Ｃｙａｎｅｘ中で錯形成したＡｌ3+を回収する。逆抽出後、回収した酸相の組成は以下であった：
【表４】
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【００４４】
純度の百分率値を向上させるため、Ａｌ3+イオンをＡｌ（ＯＨ）3水酸化物の形で沈殿させ、超純水で数回洗浄する。水酸化物の組成はこのようになる：
【表５】
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【００４５】
更に、再結晶法によって精製してもよい。
【００４６】
特に特定の実施形態に関して記載したのだが、本発明への多数の改変は、当業者にとって容易に浮かぶものと理解される。従って、上記記載と添付の図面は特定の例示としてのみ解釈されるべきであり、限定的な意味で解釈されるべきではない。
【図１】
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