(57)【要約】【課題】イオン交換樹脂又は溶媒抽出法を用いないレニウムの回収方法を提供する。【解決手段】レニウムの回収方法は、レニウム含有液１ａに二価鉄イオン（Ｆｅ2+）を添加する工程（Ｓ１１）と、ｐＨ調整剤３を添加してレニウムを沈殿させる工程（Ｓ１２）と、固液分離により母液４から沈殿物５を回収する工程（Ｓ１３）と、沈殿物５に酸を添加してレニウムを溶解し（Ｓ１４）、レニウム濃縮液６を生成する工程と、を含んでいる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レニウム含有液に二価鉄イオンを添加する工程と、
ｐＨ調整剤を添加してレニウムを沈殿させる工程と、
固液分離により母液から沈殿物を回収する工程と、
前記沈殿物に酸を添加してレニウムを溶解しレニウム濃縮液を生成する工程と、を含むことを特徴とするレニウム回収方法。
【請求項２】
前記レニウム含有液は、鉄イオンを固有に含有し、
前記二価鉄イオンの添加は、前記レニウム含有液に還元剤を投入し含有する前記鉄イオンの価数調整を行うことによる請求項１に記載のレニウム回収方法。
【請求項３】
前記レニウム含有液は、鉄イオンを固有に含有し、
前記二価鉄イオンの添加は、前記レニウム含有液を電解して含有する前記鉄イオンの価数調整を行うことによる請求項１に記載のレニウム回収方法。
【請求項４】
前記ｐＨ調整剤は、水素イオン濃度がｐＨ７以上になるように添加される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレニウム回収方法。
【請求項５】
前記酸は、塩酸、硝酸及び硫酸の中から選択される少なくとも１種の化合物である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレニウム回収方法。
【請求項６】
前記電解は、隔膜により陰極と陽極が隔離された電解槽を用い、前記陰極室において前記鉄イオンの価数調整を行う請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のレニウム回収方法。
【請求項７】
前記電解は、陰極電位が０．７７Ｖ ｖｓ ＳＨＥより卑かつ水素発生が起きる電位よりも貴な電位で行う請求項３から請求項６のいずれか１項に記載のレニウム回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含有濃度が低いレニウムの回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、航空機タービンに用いられ耐高温材料であるＮｉ基スーパーアロイの原料として、レニウムの需要が高まっている。
一般的にレニウムは、モリブデンや銅鉱石中に微少量含まれており、鉱石溶解後のレニウムは、過レニウム酸イオン（ＲｅＯ4-)として他の不純物元素と共に溶液中に存在している。
従来の回収プロセスは、溶媒抽出法やイオン交換法を用い、これら他の不純物元素からレニウムを分離し、精製濃縮を行っていた。
そして、この精製濃縮させた過レニウム酸イオン溶液に塩化カリウムを加え、析出させた過レニウム酸カリウムを、ろ過して水素還元を行うことで金属レニウムを得ることができる。
【０００３】
昨今、レアメタルの需要が急増しており、レアメタル濃度の高い高品位鉱石からだけでなく、レアメタル濃度の低い低品位鉱石や従来は廃棄していた残渣から、レアメタルを回収することが試みられている。
また、レニウムを含むタービンや触媒からのリサイクルも行われている。このような含有濃度が低いレアメタルを回収するためには、レアメタルの濃縮が必須であり、濃縮方法としてイオン交換法や溶媒抽出法が用いられている（例えば、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】原子力学会Ｖｏ１２４．Ｎｏ２，ｐ１５０（１９８２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来では廃棄されるような低品位鉱石や廃液から低濃度のレニウムを回収する場合、不純物の影響によりイオン交換樹脂や溶媒抽出法を適用できず、濃縮が困難であった。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、イオン交換樹脂又は溶媒抽出法を用いないレニウムの回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
レニウム回収方法は、レニウム含有液に二価鉄イオンを添加する工程と、ｐＨ調整剤を添加してレニウムを沈殿させる工程と、固液分離により沈殿物を回収する工程と、前記沈殿物に酸を添加してレニウムを溶解しレニウム濃縮液を生成する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、イオン交換樹脂又は溶媒抽出法を用いないレニウムの回収方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るレニウムの回収方法の第１実施形態を示す工程図。
【図２】レニウム含有溶液において調整された水素イオン濃度（ｐＨ）に対するレニウムの沈殿率を示すグラフ。
【図３】本発明に係るレニウムの回収方法の第２実施形態を示す工程図。
【図４】本発明に係るレニウムの回収方法の第３実施形態を示す工程図。
【図５】第３実施形態に適用される電解槽の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、第１実施形態に係るレニウムの回収方法は、レニウム含有液１ａに二価鉄イオン（Ｆｅ2+）を添加する工程（Ｓ１１）と、ｐＨ調整剤３を添加してレニウムを沈殿させる工程（Ｓ１２）と、固液分離により母液４から沈殿物５を回収する工程（Ｓ１３）と、この沈殿物５に酸を添加してレニウムを溶解し（Ｓ１４）、レニウム濃縮液６を生成する工程と、を含んでいる。
【００１１】
鉄イオン添加工程（Ｓ１１）において、レニウム含有液１ａに添加される二価の鉄イオンＦｅ2+の形態としては、硫酸鉄(II)や塩化鉄(II)などの２価のＦｅ塩が挙げられる。
レニウム沈殿工程（Ｓ１２）において、Ｆｅ2+が添加されたレニウム含有液１ａの水素イオン濃度を、ｐＨ調整剤３の添加によりｐＨ７よりも大きく設定する。このように、溶液をアルカリ性に設定すると、イオンとして存在するレニウム（VII）が、Ｆｅ2+により還元されて酸化レニウム(IVまたはVI)に変化し、水酸化鉄とともに共沈し沈殿物５に移行する。
ｐＨ調整剤３としては、一般的に用いられる水酸化ナトリウムやアンモニア水が使用可能であるが、特に限定はない。
【００１２】
固液分離工程（Ｓ１３）において母液から分離回収された沈殿物５は、さらに酸溶解工程（Ｓ１４）において添加される少量の酸（例えば、硝酸、塩酸、硫酸の中から選択される少なくとも１種の化合物）に溶解し、レニウム濃縮液６を得る。
【００１３】
図２のグラフは、レニウム含有溶液において調整された水素イオン濃度（ｐＨ）に対するレニウムの沈殿率を示している。
この図２より、二価鉄イオン（Ｆｅ2+）を含むレニウム（Ｒｅ）含有溶液では、水素イオン濃度をｐＨ７以上に設定することにより、レニウム（Ｒｅ）の沈殿回収が可能であることが示される。
【００１４】
（第２実施形態）
図３に示すように第２実施形態に係るレニウムの回収方法は、レニウム含有液１ｂは、鉄イオンを固有に含有し、二価鉄イオン（Ｆｅ2+）の添加工程（Ｓ１１；図１）は、このレニウム含有液１ｂに還元剤７を投入し含有する鉄イオンの価数調整を行う工程（Ｓ２１）で実行される。
なお、図２において図１と共通の工程は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図２のグラフで示されるように、レニウム（Ｒｅ）の沈殿は三価鉄イオン（Ｆｅ3+）の存在下では、ほとんど生じない。
しかし、金属製品からレニウム（Ｒｅ）を回収すると、この三価鉄イオン（Ｆｅ3+）が含まれている場合が多分にある。
【００１６】
そこで、鉄イオン価数調整工程（Ｓ２１）において、鉄を含むレニウム含有液１ｂに、例えばヒドラジンなどの還元剤７を添加し、含まれる三価鉄イオン（Ｆｅ3+）を二価鉄イオン（Ｆｅ2+）に調整する。
これにより、その後のレニウム沈殿工程（Ｓ１２）において、イオンとして存在するレニウム（VII）を、酸化レニウム(IVまたはVI)として沈殿物５に移行させることが可能となる。
【００１７】
（第３実施形態）
図４に示すように第３実施形態に係るレニウムの回収方法は、レニウム含有液１ｂは、鉄イオンを固有に含有し、二価鉄イオン（Ｆｅ2+）の添加（図１；Ｓ１１）は、レニウム含有液１ｂを電解して含有する鉄イオンの価数調整を行う工程（Ｓ３１）で実行される。
なお、図２において図３と共通の工程は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００１８】
鉄を含むレニウム含有液１ｂがレニウムの回収対象として多量に存在するときは、第２実施形態のように還元剤７を添加することが困難である。
このような場合には、鉄イオン電解価数調整工程（Ｓ３１）において、含まれる三価鉄イオン（Ｆｅ3+）を二価鉄イオン（Ｆｅ2+）に還元するとよい。
【００１９】
図５に示すように、この鉄イオン電解価数調整工程（Ｓ３１）に適用される電解槽１０は、隔膜１５により隔離された陰極１１と陽極１２が、それぞれ直流電源１３の両端に接続されている。
【００２０】
陰極１１に鉄を含むレニウム含有液１６（１ｂ）を装荷した状態で、直流電源１３から電圧を印加し電解すると、陰極１１及び陽極１２において、それぞれ次の電解反応が起きる。
陰極：Ｆｅ3+ ＋ ｅ- → Ｆｅ2+
陽極：２Ｈ2Ｏ → ２Ｈ2 + Ｏ2 + ４ｅ-
【００２１】
なお、この電解反応は、参照電極１４と陰極１１との間の陰極電位が０．７７Ｖ ｖｓ ＳＨＥより卑な電位に設定することにより、陰極１１において三価鉄イオン（Ｆｅ3+）を二価鉄イオン（Ｆｅ2+）に還元することができる。
さらに、この陰極電位を水素発生が起きる電位よりも貴な電位に設定することにより、高い電流効率で三価鉄イオン（Ｆｅ3+）を二価鉄イオン（Ｆｅ2+）に還元することができる。
【００２２】
このように電解反応を利用することにより、還元剤７等を用いることなく、三価鉄イオン（Ｆｅ3+）を二価鉄イオン（Ｆｅ2+）に還元することができる。
そして、その後のレニウム沈殿工程（Ｓ１２）において、イオンとして存在するレニウム（VII）を、酸化レニウム(IVまたはVI)として沈殿物５に移行させることが可能となる。
【００２３】
以上述べた少なくともひとつの実施形態のレニウムの回収方法によれば、レニウム含有液に二価鉄イオンを存在させることにより、イオン交換樹脂又は溶媒抽出法を用いずに、低濃度のレニウムを溶液から高効率的で回収することが可能となる。
【００２４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２５】
１ａ，１ｂ…レニウム含有液、３…ｐＨ調整剤、４…母液、５…沈殿物、６…レニウム濃縮液、７…還元剤、１０…電解槽、１１…陰極、１２…陽極、１３…直流電源、１４…参照電極、１５…隔膜、１６…鉄を含むレニウム含有液。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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