(57)【要約】【課題】環境への負荷が少なく且つ低コストで操作・プロセスが簡便な金属の分離・回収方法、及びその分離・回収装置、並びにその分離・回収された金属を提供する。【解決手段】アンミン錯体を形成する金属イオンを金属アンミン錯体として界面活性剤ゲル相に抽出しその界面活性剤ゲル相と液相とを分離する抽出工程と、分離した界面活性剤ゲル相側の金属アンミン錯体を、酸分解して金属イオンを遊離させ／又は水溶性で且つ界面活性剤のゲル相に抽出されない金属錯体に転化させ、遊離した金属イオン／又は転化した金属錯体を含有する液相と界面活性剤のゲル相とを分離する逆抽出工程と、を有する金属の分離・回収方法。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニアを配位子として水溶性で且つ陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されるアンミン錯体を形成する金属イオンを含有する水溶液中の金属の分離・回収方法であって、該アンミン錯体を形成する金属イオンを金属アンミン錯体として該界面活性剤ゲル相に抽出しその界面活性剤ゲル相と液相とを分離する抽出工程と、該分離した界面活性剤ゲル相側の該金属アンミン錯体を、酸分解して該金属イオンを遊離させ／又は水溶性で且つ該界面活性剤のゲル相に抽出されない金属錯体に転化させ、該遊離した金属イオン／又は該転化した金属錯体を含有する液相と該界面活性剤のゲル相とを分離する逆抽出工程と、を有することを特徴とする金属の分離・回収方法。
【請求項２】
前記水溶液は、アンモニアを配位子として水溶性で且つ前記陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されないアンミン錯体を形成する金属イオンを更に含有する水溶液であって、該金属アンミン錯体が前記抽出工程において液相に分離されることを特徴とする請求項１記載の金属の分離・回収方法。
【請求項３】
前記水溶液は、アンモニア溶液中で不溶性の水酸化物を形成する金属イオンを更に含有する水溶液であって、該金属イオンを水酸化物として分離する工程を更に有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の金属の分離・回収方法。
【請求項４】
前記金属イオンを水酸化物として分離する工程は、前記水溶液にアンモニアを添加・混合し該金属イオンを水酸化物として析出させる工程と、該析出した水酸化物を遠心分離、濾過、沈降など物理化学的分離法により液相から分離する工程とを有することを特徴とする請求項３記載の金属の分離・回収方法。
【請求項５】
前記抽出工程は、前記金属アンミン錯体を含有する水溶液に前記陰イオン界面活性剤を添加・混合する工程と、塩化ナトリウム等の塩析剤の添加・混合及び／又はクラフト点以下に冷却することにより該陰イオン界面活性剤をゲル相として析出させる工程と、該析出したゲル相を遠心分離、濾過、沈降など物理化学的分離法により液相から分離する工程とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の金属の分離・回収方法。
【請求項６】
前記逆抽出工程は、前記分離した陰イオン界面活性剤ゲル相側の金属アンミン錯体を酸分解して該金属イオンを遊離させる工程／又は該金属アンミン錯体を水溶性で且つ該界面活性剤のゲル相に抽出されない金属錯体に転化させる工程と、塩化ナトリウム等の塩析剤の添加・混合及び／又はクラフト点以下に冷却することにより該陰イオン界面活性剤をゲル相として析出させる工程と、遠心分離、濾過、沈降など物理化学的分離法により該析出したゲル相と該遊離した金属イオン／又は該転化した金属錯体を含有する液相を分離する工程とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の金属の分離・回収方法。
【請求項７】
前記陰イオン界面活性剤は、直鎖アルキル型陰イオン界面活性剤のドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）であることを特徴とする請求項１乃至請求項６記載の金属の分離・回収方法。
【請求項８】
前記金属イオンを含有する水溶液に添加するアンモニア量（Ｍ）は、分離・回収しようとする金属イオン量（Ｍ）の１０倍以上、好ましくは１０００倍以上の大過剰であり、前記添加する陰イオン界面活性剤濃度（Ｗ／Ｖ）は１％以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項７記載の金属の分離・回収方法。
【請求項９】
前記塩析剤として添加する塩化ナトリウム濃度（Ｗ／Ｖ）は０．５〜２．０％であり、前記クラフト点以下に冷却する冷却温度は５℃〜０℃であることを特徴とする請求項５乃至請求項８記載の金属の分離・回収方法。
【請求項１０】
前記酸分解は塩酸などを添加することによりｐＨを７以下として行う酸分解であることを特徴とする請求項１乃至請求項９記載の金属の分離・回収方法。
【請求項１１】
銅（ＩＩ）とニッケル（ＩＩ）と鉄（ＩＩＩ）とを含有する水溶液から該金属を分離・回収する方法であって、該水溶液にアンモニアを添加・混合し鉄（ＩＩＩ）を水酸化物として析出させる工程と、該析出した水酸化物を遠心分離など物理化学的分離法により液相から分離する工程と、該水酸化物を分離した液相にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を添加・混合する工程と、塩化ナトリウムの添加・混合及び／又はクラフト点以下への冷却により該ＳＤＳをゲル相として析出させ銅アンミン錯体を該ゲル相に抽出する工程と、該銅アンミン錯体を抽出したゲル相を遠心分離など物理化学的分離法によりニッケルアンミン錯体を含有する液相から分離する工程と、該分離したゲル相側に塩酸を添加し該抽出された銅アンミン錯体を酸分解して銅（ＩＩ）を遊離させる工程と、クラフト点以下に冷却することにより該ＳＤＳをゲル相として析出させる工程と、遠心分離など物理化学的分離法により該析出させたゲル相と該遊離させた銅（ＩＩ）を含有する液相とに分離する工程と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１０記載の金属の分離・回収方法。
【請求項１２】
請求項１の方法を実施するための装置であって、前記アンミン錯体を形成する金属イオンを金属アンミン錯体として前記界面活性剤ゲル相に抽出しその界面活性剤ゲル相と液相とを分離する抽出手段と、該分離した界面活性剤ゲル相側の該金属アンミン錯体を、酸分解して該金属イオンを遊離させ／又は水溶性で且つ該界面活性剤のゲル相に抽出されない金属錯体に転化させ、該遊離した金属イオン／又は該転化した金属錯体を含有する液相と該界面活性剤のゲル相とを分離する逆抽出手段と、を有することを特徴とする金属の分離・回収装置。
【請求項１３】
請求項１の方法を実施するための装置であって、反応槽を有し、前記分離すべき金属イオンを含有する水溶液を該反応槽に供給する手段と、前記アンモニア等の試薬を該反応槽に供給する手段と、該反応槽内の水溶液を混合する手段と、固液２相を固相と液相とに分離する手段と、該分離した固相を排出する手段と、該分離した液相を排出する手段と、該反応槽内の水溶液を冷却する手段と、該水溶液の供給・試薬の供給・混合・分離などを所定の手順に従ってシーケンシャルに実行させるための制御手段と、を備えたことを特徴とする金属の分離・回収装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１１の何れかの方法を用いて分離・回収されたことを特徴とする分離・回収された金属。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃液や廃棄物中の金属を分離・回収する技術に係り、特には、金属イオンを含有する溶液からその金属を分離・回収する方法、及びその分離・回収装置、並びにその分離・回収された金属に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に金属の回収は、溶解炉など大規模な装置を用いた乾式法が主流であるが、多大なエネルギーを必要とし、多種多様な廃棄物の処理用としては経済的・技術的に限界があり、また、混入物の燃焼によるダイオキシンなど環境汚染物質の発生の恐れがある。一方、水溶液を扱う湿式法は、少量多種の金属の処理に適しており、大掛かりな装置を必要としない。かかる水溶液中の金属イオンの分離法としては、共同沈殿現象を利用した沈殿分離法、溶媒抽出分離法、イオン交換分離法、各種のクロマトグラフ的分離法、膜分離法、或いは気泡分離法など多くの手法が用いられている（例えば、非特許文献１）。中でも水中の溶存物質を水と混じらない有機溶媒に転溶させる溶媒抽出法は、目的物質の単離・濃縮法として分離科学や工業生産プロセスなどの種々の分野で広く利用されてきた。
【０００３】
然しながら、クロロホルム、四塩化炭素、ベンゼンなど汎用の抽出用溶媒は揮発性であり、その毒性や環境への影響などが近年問題となり、モントリオール議定書による規制に応じて、１９９８年４月に公定分析法であるＪＩＳ　Ｋ０１０１（工業用水試験方法）、及びＪＩＳ　Ｋ０１０２（工場排水試験方法）において、四塩化炭素の使用廃止が図られる（例えば、非特許文献２）など、従来の溶媒抽出法が環境保全の観点から見直されている。即ち、代替溶媒や抽出方法などの研究が盛んに行われるようになり、最近、有機溶媒を用いた液―液抽出法の代替法として、固体や液体の界面活性剤や高分子電解質を抽出媒体とした抽出法による金属イオンの分離が注目されている。
【０００４】
一般に、界面活性剤は、有機溶媒と異なり不揮発性であることから、実験室や工場内での空気汚染による作業環境の悪化や健康への影響がない。また、洗剤の主成分である界面活性剤は、油脂を原料とする石鹸以外に、目的に応じて種々のものが使用されている。然しながら、分岐型アルキルフェノールを疎水基としてもつ非イオン性界面活性剤は、環境中での生分解性の低さ、或いは内分泌撹乱物質への変化が指摘されている。
【０００５】
本発明者らは、かかる状況下、廃液や廃棄物中の金属を分離・回収し、その有用金属を再利用できる技術の確立を目指し鋭意研究を行ってきた（例えば、非特許文献３）。即ち、市販合成洗剤の主成分であり毒性が低く生分解性の良い陰イオン界面活性剤を抽出媒体とし、水溶液中の目的金属の界面活性剤ゲル相への抽出と、その目的金属を界面活性剤ゲル相から水相へ遊離させる逆抽出との２段階抽出により、目的金属に対する選択性・分離能を改良した技術である。
【０００６】
例えば、この非特許文献３には、　亜鉛（ＩＩ）やカドミウム（ＩＩ）の分離・回収では、ドデシルキサントゲン酸などキサントゲン酸を配位子とし、陰イオン界面活性剤であるＳＤＳを抽出媒体として、塩化ナトリウムを用いた塩析効果によりＳＤＳゲル相を析出させて金属キサントゲン酸錯体をゲル相に抽出し、水相とゲル相を分離する正抽出を行い、しかる後、分離したゲル相に、炭素鎖の長いキサントゲン酸を用いた場合は水と緩衝溶液、炭素鎖の短いキサントゲン酸を用いた場合は金属イオンと水溶性錯体を形成するエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）と緩衝溶液、を加えてゲル相を溶かし、氷水で冷却してＳＤＳゲル相を析出させることによりその目的金属を界面活性剤ゲル相から水相へ遊離させる逆抽出を行う、２段階抽出により目的の金属をほぼ１００％回収できたことが示されている。
【０００７】
また、鉄鋼中の銅の分離・回収では、ネオクプロインを配位子とし、ＳＤＳなどの陰イオン界面活性剤を抽出媒体として、塩化ナトリウムなどを用いた塩析効果により界面活性剤ゲル相を析出させて銅ネオクプロイン錯体をゲル相に抽出し、水相とゲル相を分離する正抽出を行い、しかる後、分離したゲル相に水と緩衝溶液とネオクプロイン溶液を加えてゲル相を溶かし、氷水で冷却（１０℃以下、好ましくは５℃以下）して界面活性剤ゲル相を析出させることにより銅をゲル相から水相へ遊離させる逆抽出を行う、２段階抽出を開発し、銅以外の金属は、塩析効果を用いた相分離による抽出を２回、冷却効果を用いた相分離による逆抽出を２回行うことにより９９％以上除去でき、銅は２回の逆抽出により水相にほぼ完全に回収できたことが示されている。なお、ネオクプロインは、鉄鋼の主構成分である鉄とは錯体を形成せず、銅（Ｉ）に対し特異的に錯体を形成する発色試薬であり、この鉄鋼中の銅を分離・回収する技術では、鉄鋼を溶解した溶液に還元剤であるアスコルビン酸を加えて、溶液中の２価の銅を１価に還元してから分離操作を行ったものである。
【０００８】
然しながら、この本発明者らの従来技術は、分析用の試薬である有機配位子を用いており、目的の金属にたいする選択性には優れるが、実用的規模でのその取り扱いは簡単ではなく、高価（例えば、ネオクプロインは２５ｇで１８，０００円）でもあり、実用的に多量の使用にはコスト上の問題があった。また、ｐＨ調整（ネオクプロインを配位子とした場合、ｐＨ　３付近）のため緩衝溶液（トリスヒドロキシメチルアミノメタン−塩酸緩衝溶液など）を必要とし、ネオクプロイン法では、銅の還元のための還元剤とそれによる還元操作が必要になるなど、その分離・回収の操作・プロセスが複雑であるという問題があった。
【０００９】
【非特許文献１】
日本分析化学会編、分離分析、１９９８、朝倉書店
【非特許文献２】
並木博、環境と測定技術、２５（８），７７（１９９８）
【非特許文献３】
界面活性剤ゲル抽出法による有価金属の分離・回収、「環境研究助成・成果報告書（第１８回・平成９年度）」、大気・水質・廃棄物・地球環境・生体影響、平成１１年６月、（財）鉄鋼業環境保全技術開発基金
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、廃液や廃棄物中の金属を分離・回収する技術に係る前述の状況に鑑み、環境への負荷が少なく且つ低コストで操作・プロセスが簡便な金属の分離・回収方法、及びその分離・回収装置を提供することを目的とし、その方法で分離・回収された金属を提供することを目的にする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１の発明は、アンモニアを配位子として水溶性で且つ陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されるアンミン錯体を形成する金属イオンを含有する水溶液中の金属の分離・回収方法であって、該アンミン錯体を形成する金属イオンを金属アンミン錯体として該界面活性剤ゲル相に抽出しその界面活性剤ゲル相と液相とを分離する抽出工程と、該分離した界面活性剤ゲル相側の該金属アンミン錯体を、酸分解して該金属イオンを遊離させ／又は水溶性で且つ該界面活性剤のゲル相に抽出されない金属錯体に転化させ、該遊離した金属イオン／又は該転化した金属錯体を含有する液相と該界面活性剤のゲル相とを分離する逆抽出工程と、を有することを特徴とする金属の分離・回収方法である。
【００１２】
請求項２と請求項３の発明は、前記逆抽出工程で液相に分離・回収される金属から好適に分離し得る他の金属を含む形態の発明であって、請求項２の発明は、前記水溶液が、アンモニアを配位子として水溶性で且つ前記陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されないアンミン錯体を形成する金属イオンを更に含有する水溶液であって、該金属アンミン錯体が前記抽出工程において液相に分離される金属の分離・回収方法であり、請求項３の発明は、前記水溶液が、アンモニア溶液中で不溶性の水酸化物を形成する金属イオンを更に含有する水溶液であって、該金属イオンを水酸化物として分離する工程を更に有する金属の分離・回収方法である。
【００１３】
請求項４の発明は、前記金属イオンを水酸化物として分離する工程の好適な形態に係る発明であり、その工程が、前記水溶液にアンモニアを添加・混合し該金属イオンを水酸化物として析出させる工程と、該析出した水酸化物を遠心分離、濾過、沈降など物理化学的分離法により液相から分離する工程とを有する金属の分離・回収方法である。
【００１４】
請求項５の発明は、前記抽出工程の好適な形態に係る発明であり、その工程が、前記金属アンミン錯体を含有する水溶液に前記陰イオン界面活性剤を添加・混合する工程と、塩化ナトリウム等の塩析剤の添加・混合及び／又はクラフト点以下に冷却することにより該陰イオン界面活性剤をゲル相として析出させる工程と、該析出したゲル相を遠心分離、濾過、沈降など物理化学的分離法により液相から分離する工程とを有する金属の分離・回収方法である。
【００１５】
請求項６の発明は、前記逆抽出工程の好適な形態に係る発明であり、その工程が、前記分離した陰イオン界面活性剤ゲル相側の金属アンミン錯体を酸分解して該金属イオンを遊離させる工程／又は該金属アンミン錯体を水溶性で且つ該界面活性剤のゲル相に抽出されない金属錯体に転化させる工程と、塩化ナトリウム等の塩析剤の添加・混合及び／又はクラフト点以下に冷却することにより該陰イオン界面活性剤をゲル相として析出させる工程と、遠心分離、濾過、沈降など物理化学的分離法により該析出したゲル相と該遊離した金属イオン／又は該転化した金属錯体を含有する液相を分離する工程とを有する金属の分離・回収方法である。
【００１６】
請求項７乃至請求項１０の発明は、前記の方法において好適に使用し得る試薬、或いはその条件などに係る発明であって、請求項７の発明は、前記陰イオン界面活性剤を、直鎖アルキル型陰イオン界面活性剤のドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）とした金属の分離・回収方法であり、請求項８の発明は、前記金属イオンを含有する水溶液に添加するアンモニア量（Ｍ）が、分離・回収しようとする金属イオン量（Ｍ）の１０倍以上、好ましくは１０００倍以上の大過剰であり、前記添加する陰イオン界面活性剤濃度（Ｗ／Ｖ）が１％以上である金属の分離・回収方法である。請求項９の発明は、前記塩析剤として添加する塩化ナトリウム濃度（Ｗ／Ｖ）が０．５〜２．０％であり、前記クラフト点以下に冷却する冷却温度が５℃〜０℃の金属の分離・回収方法であり、請求項１０の発明は、前記酸分解が、塩酸などを添加することによりｐＨを７以下として行う酸分解であることを特徴とする金属の分離・回収方法である。
【００１７】
請求項１１の発明は、銅（ＩＩ）とニッケル（ＩＩ）と鉄（ＩＩＩ）とを含有する水溶液から該金属を分離・回収する方法であって、該水溶液にアンモニアを添加・混合し鉄（ＩＩＩ）を水酸化物として析出させる工程と、該析出した水酸化物を遠心分離など物理化学的分離法により液相から分離する工程と、該水酸化物を分離した液相にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を添加・混合する工程と、塩化ナトリウムの添加・混合及び／又はクラフト点以下への冷却により該ＳＤＳをゲル相として析出させ銅アンミン錯体を該ゲル相に抽出する工程と、該銅アンミン錯体を抽出したゲル相を遠心分離など物理化学的分離法によりニッケルアンミン錯体を含有する液相から分離する工程と、該分離したゲル相側に塩酸を添加し該抽出された銅アンミン錯体を酸分解して銅（ＩＩ）を遊離させる工程と、クラフト点以下に冷却することにより該ＳＤＳをゲル相として析出させる工程と、遠心分離など物理化学的分離法により該析出させたゲル相と該遊離させた銅（ＩＩ）を含有する液相とに分離する工程と、を有することを特徴とする金属の分離・回収方法である。
【００１８】
請求項１２と請求項１３の発明は、本発明の装置に係る発明であり、請求項１２の発明は、請求項１の方法を実施するための装置であって、前記アンミン錯体を形成する金属イオンを金属アンミン錯体として前記界面活性剤ゲル相に抽出しその界面活性剤ゲル相と液相とを分離する抽出手段と、該分離した界面活性剤ゲル相側の該金属アンミン錯体を、酸分解して該金属イオンを遊離させ／又は水溶性で且つ該界面活性剤のゲル相に抽出されない金属錯体に転化させ、該遊離した金属イオン／又は該転化した金属錯体を含有する液相と該界面活性剤のゲル相とを分離する逆抽出手段と、を有する金属の分離・回収装置である。請求項１３の発明は、請求項１の方法を実施するための装置であって、反応槽を有し、前記分離すべき金属イオンを含有する水溶液を該反応槽に供給する手段と、前記アンモニア等の試薬を該反応槽に供給する手段と、該反応槽内の水溶液を混合する手段と、固液２相を固相と液相とに分離する手段と、該分離した固相を排出する手段と、該分離した液相を排出する手段と、該反応槽内の水溶液を冷却する手段と、該水溶液の供給・試薬の供給・混合・分離などを所定の手順に従ってシーケンシャルに実行させるための制御手段と、を備えた金属の分離・回収装置である。
【００１９】
請求項１４の発明は、本発明の分離・回収された金属に係る発明であり、前記の方法を用いて分離・回収されたことを特徴とする金属である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の金属の分離・回収方法は、アンモニアを配位子として水溶性で且つ陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されるアンミン錯体を形成する金属イオンを含有する水溶液中の金属の分離・回収方法であって、そのアンミン錯体を形成する金属イオンを金属アンミン錯体として界面活性剤ゲル相に抽出しその界面活性剤ゲル相と液相とを分離する抽出工程と、分離した界面活性剤ゲル相側の金属アンミン錯体を、酸分解して金属イオンを遊離させ／又は水溶性で且つ界面活性剤のゲル相に抽出されない金属錯体に転化させ、遊離した金属イオン／又は転化した金属錯体を含有する液相と界面活性剤のゲル相とを分離する逆抽出工程とを有する。
【００２１】
かかる正・逆の２段階の抽出を行うことにより、金属イオンに対する選択性・分離能が改良され、また、金属アンミン錯体として陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出される金属を逆抽出工程で分離する水溶液として分離・回収でき、水溶液中にその界面活性剤ゲル相に抽出されない金属が含有されている場合、例えば、アンモニアを配位子として水溶性で且つその陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されないアンミン錯体を形成する金属イオンを含有する場合、その金属を抽出工程で分離する水溶液として分離・回収できる。また、逆抽出工程により金属を界面活性剤ゲル相から除くことができ、界面活性剤を抽出媒体として再利用することができる。析出した界面活性剤ゲルは、水を含む（約８０％〜９０％）ため、難燃性であり、有機溶媒と異なり火災や爆発の危険がない。更にまた、本発明は、高濃度の溶液からの金属の分離・回収が可能であり、スラッジ等を酸処理した廃液や海水など多様な実溶液を扱うことができる。
【００２２】
本発明で配位子として使用するアンモニアは、日常的、工業的に最もありふれた塩基の１つであり、抽出試薬として安価に且つ大量に入手することができ、その取り扱いも容易である。また、本発明は、アンモニアを配位子とした簡単なアンミン錯体を取り扱うため、従来法に比べ操作・プロセスが簡便になる。更にまた、本発明で抽出媒体として使用する陰イオン界面活性剤は、市販合成洗剤の主成分であり、不揮発性で毒性が低く生分解性が良く、人体への毒性や環境への負荷が少ない。
【００２３】
陰イオン界面活性剤としては、特には、直鎖アルキル型陰イオン界面活性剤が好ましく、かかる好適な直鎖アルキル型陰イオン界面活性剤として、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸、１−デカンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられ、特にはドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）が挙げられる。ＳＤＳ水溶液は、塩化ナトリウムなどの添加による塩析、或いはクラフト点（１６℃）以下への冷却により液相と固体のゲル相に分離する性質をもち、これを抽出媒体として好適に使用することができる。なお、界面活性剤の析出による相分離は、塩析と冷却とを合わせて行うことができ、何れかのみを行うこともできるが、塩析では界面活性剤相に塩が一部含まれ、冷却して界面活性剤を析出させる方が純粋な界面活性剤が得られため、適宜、その具体的な方法を選択するのが好ましい。例えば、逆抽出の相分離では、界面活性剤の再利用の観点から塩析剤を使用しない方が好ましく、相分離操作を速やかに行う必要がある場合には、塩析剤を加えた冷却分離が好ましい。
【００２４】
本発明は、上記の正・逆の２段階の抽出の他、金属イオンを水酸化物として分離する工程を更に有する形態として実施することができ、かかる形態により、アンモニア溶液中で不溶性の水酸化物を形成する金属イオンを更に含有する水溶液において、その金属イオンを水酸化物として分離・回収方法することができる。即ち、この実施の形態においては、アンモニア溶液中で不溶性の水酸化物を形成する金属、アンモニアを配位子として水溶性で且つ陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されないアンミン錯体を形成する金属、及びアンモニアを配位子として水溶性で且つその陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されるアンミン錯体を形成する金属の３種類の金属を、それぞれ分離・回収することができる。
【００２５】
金属イオンを水酸化物として分離する工程の形態としては、水溶液にアンモニアを添加・混合し金属イオンを水酸化物として析出させる工程と、その析出した水酸化物を遠心分離、濾過、沈降など物理化学的分離法により液相から分離する工程とを含み好適に実施することができ、固液２相の分離法としては、特に本発明を限定するものではないが、処理速度が速く装置の小型化が図れる遠心分離が好ましい。
【００２６】
抽出工程の形態としては、金属アンミン錯体を含有する水溶液に陰イオン界面活性剤を添加・混合する工程と、塩化ナトリウム等の塩析剤の添加・混合及び／又はクラフト点以下に冷却することにより陰イオン界面活性剤をゲル相として析出させる工程と、その析出したゲル相を遠心分離、濾過、沈降など物理化学的分離法により液相から分離する工程とを含み好適に実施することができる。本発明で使用し得る塩析剤としては、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、ヨウ化カリウム、塩化アンモニウム、塩化マグネシウムなどが挙げられ、特には安価に且つ容易に入手可能な塩化ナトリウムが好ましい。固液２相の分離法としては、処理速度が速く装置の小型化が図れる遠心分離が好ましい。
【００２７】
逆抽出工程の形態としては、抽出工程で分離した陰イオン界面活性剤ゲル相側の金属アンミン錯体を酸分解して金属イオンを遊離させる工程／又は金属アンミン錯体を水溶性で且つ界面活性剤のゲル相に抽出されない金属錯体に転化させる工程と、塩化ナトリウム等の塩析剤の添加・混合及び／又はクラフト点以下に冷却することにより陰イオン界面活性剤をゲル相として析出させる工程と、遠心分離、濾過、沈降など物理化学的分離法により析出したゲル相と遊離した金属イオン／又は転化した金属錯体を含有する液相を分離する工程とを含み好適に実施することができる。ｐＨを７以下として行う酸分解に使用し得る酸としては、塩酸、硫酸、硝酸などが挙げられ、特には塩酸が好適であり、酸分解により金属アンミン錯体が金属イオンとアンモニウムイオンに分解する。金属アンミン錯体を水溶性で且つ界面活性剤ゲル相に抽出されない金属錯体に転化させる方法としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）などを添加して行う錯体の配位子交換が挙げられる。なお、固液２相の分離法としては、処理速度が速く装置の小型化が図れる遠心分離が好ましい。
【００２８】
次に、分離・回収しようとする金属の種類やその濃度などによって適宜変更することができ本発明を限定するものではないが、本発明の方法において用いられる試薬の濃度などについて説明する。金属イオンを含有する水溶液に添加するアンモニア量（Ｍ）は、分離・回収しようとする金属イオン量（Ｍ）の１０倍以上、好ましくは１０００倍以上の大過剰とするのが好ましい。本発明の金属アンミン錯体はアルカリ性で形成される錯体であり、大過剰のアンモニアを用いることにより、従来法で必要だった緩衝溶液の添加を不要とし、水溶液中の金属濃度が変化しても分離・回収性能に影響を及ぼすことなく安定した運転を確保することができる。
【００２９】
添加する陰イオン界面活性剤濃度（Ｗ／Ｖ）は、概ね１％以上とするのが好ましく、塩析剤として添加する塩化ナトリウム濃度（Ｗ／Ｖ）は、概ね０．５〜２．０％とするのが好ましい。また、クラフト点以下に冷却する冷却温度は、５℃〜０℃が好ましく、特には概ね２℃が好適である。例えば、陰イオン界面活性剤としてＳＤＳを用い、銅アンミン錯体をＳＤＳゲル相に抽出する場合、１０℃以下でＳＤＳが析出し始め、５℃以下でほぼ完全に析出する。なお、クラフト点以下に冷却しゲル相を析出させた後で行う、遠心分離などにより固液２相を分離する工程では、引き続き冷却した状態で行うのが望ましいが、この冷却によりゲルを析出させる工程と、それに続く分離する工程を除き、本発明は、室温で実施することができる。
【００３０】
次に、本発明の方法の好適な実施の形態として、銅とニッケルと鉄の分離について説明する。即ち、銅（ＩＩ）とニッケル（ＩＩ）と鉄（ＩＩＩ）とを含有する水溶液にアンモニアを添加・混合し鉄（ＩＩＩ）を水酸化物として析出させる工程と、その析出した水酸化物を遠心分離など物理化学的分離法により液相から分離する工程と、その水酸化物を分離した液相にＳＤＳを添加・混合する工程と、塩化ナトリウムの添加・混合及び／又はクラフト点以下への冷却によりＳＤＳをゲル相として析出させ銅アンミン錯体をゲル相に抽出する工程と、その銅アンミン錯体を抽出したゲル相を遠心分離など物理化学的分離法によりニッケルアンミン錯体を含有する液相から分離する工程と、その分離したゲル相側に塩酸を添加し抽出された銅アンミン錯体を酸分解して銅（ＩＩ）を遊離させる工程と、クラフト点以下に冷却することによりＳＤＳをゲル相として析出させる工程と、遠心分離など物理化学的分離法によりその析出させたゲル相と遊離させた銅（ＩＩ）を含有する液相とに分離する工程とを行うことにより、鉄を水酸化物として、ニッケルを液相中のニッケルアンミン錯体として、銅を液相中の銅（ＩＩ）として、それぞれ分離・回収することができる。なお、液相中に分離・回収した銅（ＩＩ）は、更に、溶液から水酸化銅、或いは酸化銅となどの固体として容易に分離・回収するができる。
【００３１】
銅やニッケルは汎用金属であり、配線や基板の材料としてテレビやコンピュータなどの電気・電子機器に多く使われているが、これらの金属の過剰摂取は、人体や植物に有害であり、特にニッケルは発ガン性などの毒性が指摘されている。また、一般に、製品中の金属はメッキや合金などの高度の加工がなされており、そのままでは再利用の原材料としての価値は低いが、かかる銅やニッケルを含む廃液や廃棄物に本発明を適用することにより、有害な金属を回収でき、更にはそれを有用な原材料として再利用できる形態で分離・回収することができる。
【００３２】
なお、本発明の方法で分離・回収し得る、アンモニア溶液中で不溶性の水酸化物を形成する金属、アンモニアを配位子として水溶性で且つ陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されないアンミン錯体を形成する金属、及びアンモニアを配位子として水溶性で且つその陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されるアンミン錯体を形成する金属、の３種類の金属としては、例えば、水酸化物を形成する金属として、鉄が代表的に挙げられ、マンガンも、アンミン錯体を形成するがその錯生成定数は小さく、水酸化物を形成する金属に挙げられる。ゲル相に抽出されないアンミン錯体を形成する金属としては、ニッケル、亜鉛などが挙げられ、ゲル相に抽出されるアンミン錯体を形成する金属としては、銅、コバルト、高濃度ニッケルなどが挙げられる。
【００３３】
次に、本発明の装置について説明する。即ち、本発明の装置は、本発明の方法を実施するための装置であって、アンミン錯体を形成する金属イオンを金属アンミン錯体として界面活性剤ゲル相に抽出しその界面活性剤ゲル相と液相とを分離する抽出手段と、その分離した界面活性剤ゲル相側の金属アンミン錯体を、酸分解して金属イオンを遊離させ／又は水溶性で且つ界面活性剤のゲル相に抽出されない金属錯体に転化させ、その遊離した金属イオン／又は転化した金属錯体を含有する液相と界面活性剤のゲル相とを分離する逆抽出手段とを有する金属の分離・回収装置であり、好ましくは、反応槽を有し、分離すべき金属イオンを含有する水溶液を反応槽に供給する手段と、アンモニア等の試薬を反応槽に供給する手段と、反応槽内の水溶液を混合する手段と、固液２相を固相と液相とに分離する手段と、その分離した固相を排出する手段と、分離した液相を排出する手段と、反応槽内の水溶液を冷却する手段と、水溶液の供給・試薬の供給・混合・分離などを所定の手順に従ってシーケンシャルに実行させるための制御手段とを備えた形態として実施することができる。
【００３４】
更には、例えば、分離すべき金属イオンを含有する水溶液を供給する原液供給ラインと、アンモニア等の試薬を供給する試薬供給ラインと、分離した液相を排出する排水ラインとに接続され、挿入と抜き出しが可能であり固液２相を固相と液相とに分離するための概ね円筒状のフィルターを内層に内蔵し、冷媒ジャケットなどの冷却手段を有する全自動脱水洗濯機の如く反応槽と、原液の供給・試薬の供給・混合・分離などを所定の手順に従ってシーケンシャルに実行させるためのコンピュータ等から成る制御手段とを備えた形態として実施するのが好ましい。
【００３５】
かかる構成において、例えば、銅とニッケルと鉄の分離について説明すると、原液供給ラインから銅（ＩＩ）とニッケル（ＩＩ）と鉄（ＩＩＩ）とを含有する所定量の水溶液を反応槽に供給し、試薬供給ラインから所定量のアンモニア水を反応槽に供給・添加し、これを反応槽内で混合して鉄（ＩＩＩ）を水酸化物として析出させ、その析出した水酸化物を遠心分離により内層に内蔵した概ね円筒状のフィルターにトラップさせて、そのフィルターを例えば上方に抜き出すことによって鉄を水酸化物として反応槽の液相から分離する。
【００３６】
しかる後、鉄の水酸化物を除去したフィルター、或いは別のフィルターを反応槽の内層に挿入・セットし、試薬供給ラインから所定量のＳＤＳ溶液を反応槽に供給・添加して、これを混合し、試薬供給ラインから所定量の塩化ナトリウム溶液を反応槽に供給・添加して、これを混合しながらクラフト点以下の所定温度に冷却しＳＤＳをゲル相として析出させ銅アンミン錯体をゲル相に抽出する。その銅アンミン錯体を抽出したゲル相を遠心分離により内層に内蔵した概ね円筒状のフィルターにトラップさせ、ニッケルアンミン錯体を含有する液相を排水ラインから排出して分離・回収する。
【００３７】
次いで、試薬供給ラインから所定量の塩酸溶液を反応槽に供給・添加して、これを混合し抽出された銅アンミン錯体を酸分解して銅（ＩＩ）を遊離させ、クラフト点以下の所定温度に冷却することによりＳＤＳをゲル相として析出させて、そのＳＤＳゲル相を遠心分離により内層に内蔵した概ね円筒状のフィルターにトラップさせ、遊離した銅（ＩＩ）を含有する液相を排水ラインから排出することにより銅（ＩＩ）を分離・回収し、そのフィルターを例えば上方に抜き出すことによってＳＤＳゲル相を回収する。回収したＳＤＳは、次のバッチシーケンスにおいて、再利用することができる。
【００３８】
このような、原液の供給・試薬の供給・混合・分離など所定の手順に従ったシーケンシャルな処理は、付属するコンピュータ等から成る制御手段によって、周知の如く、全自動処理として容易に行うことができ、本発明の装置の実施においても、かかる全自動処理が可能な形態とするのが望ましい。なお、ＳＤＳをバッチシーケンスの途中で供給・添加し、最後に反応槽から取り出す形態について説明したが、これを取り出さず、常時、反応槽に残したバッチシーケンスとして実施することもできる。
【００３９】
本発明は、希薄溶液では分離効率、回収率が悪くなることがあるが、操作・プロセスが簡便で低コストであり、非常に汚れた廃液などからでも銅などの金属の分離・回収ができるという特徴を有し、例えば、目的に応じて、有機配位子などを用いた従来法と組み合わせて高度、且つ低コストである分離・回収システムを構成して実施することもできる。なお、回収率は、本発明においても、抽出工程、或いは逆抽出工程を、複数回行うことによって改善することができる。
【００４０】
以上のような実施の形態により、本発明によれば、廃液や廃棄物中の金属を、選択性・分離能が改良され、環境への負荷が少なく且つ低コストで操作・プロセスが簡便な方法・装置により分離・回収することができ、その方法で分離・回収された有用な原材料として再利用できる金属を低コストで提供することができる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、具体的に説明する。先ず、第一の実施例として、銅（ＩＩ）とニッケル（ＩＩ）と鉄（ＩＩＩ）を含有する水溶液からの金属の分離に関し、試薬から調整したサンプル溶液を用いて種々の条件で行った実施例について説明する。
【００４２】
本実施例のサンプル溶液は、それぞれの金属イオンを含有する保存溶液を調整し、その保存溶液を水で適当に希釈して用い作成したものであり、銅（ＩＩ）保存溶液（２．１５９×１０−３　ｍｏｌ／Ｌ）は硝酸銅（ＩＩ）三水和物（キシダ化学）０．１０ｇを０．２Ｌの０．０１　ｍｏｌ／Ｌ硝酸溶液に溶解し、ニッケル（ＩＩ）保存溶液（２．０２７×１０−３　ｍｏｌ／Ｌ）は硝酸ニッケル（ＩＩ）　六水和物（和光純薬）０．１２ｇを０．２Ｌの０．０１　ｍｏｌ／Ｌ　硝酸溶液に溶解し、鉄（ＩＩＩ）保存溶液（１．００２×１０−２　ｍｏｌ／Ｌ）は硝酸鉄（ＩＩＩ）九水和物（関東化学）１．０１ｇを０．２５Ｌの０．０１　ｍｏｌ／Ｌ　硝酸溶液に溶解し、それぞれ調製したものである。なお、これらの溶液に含まれる銅、及びニッケルの濃度は、ＥＤＴＡ滴定法により決定した。
【００４３】
配位子であるアンモニアは、市販のアンモニア水（関東化学）をそのまま使用し、陰イオン界面活性剤であるＳＤＳの溶液（２０％（Ｗ／Ｖ））と塩析剤である塩化ナトリウムの溶液（３０％（Ｗ／Ｖ））は、必要な量を水に溶かして調製した。吸光光度法による濃度測定のための銅（ＩＩ）の発色試薬であるネオクプロイン溶液（４．８×１０−３　Ｍ）と、ニッケルの発色試薬であるジメチルグリオキシム溶液（１％（Ｗ／Ｖ））は、ネオクプロイン塩酸塩一水和物（関東化学）を水に溶かし、ジメチルオキシム（片山化学）をエタノールに溶かし、それぞれ調製した。ジメチルグリオキシム吸光光度法を行うとき、ニッケル（ＩＩ）を酸化（３価または４価）するために使用する臭素水（関東化学）は、原液をそのまま用いた。その他の試薬は特級を用いた。なお、試薬の溶解や希釈には、水道水に含まれる多量の元素に基づく様々な干渉を排除して正確な実験を行うために、本実施例では、脱イオン装置（ヤマト科学ＨｉＴＥＣ　Ｙａｍａｔｏ　Ｐｕｒｅ　Ｌｉｎｅ　ｍｃ　ＷＬ２１）を用いて脱イオンした脱イオン水を使用した。
【００４４】
銅（ＩＩ）−アンミン錯体、銅−ネオクプロイン錯体、及びニッケル（ＩＩ）−ジメチルグリオキシム錯体の吸光度の測定は、島津　ＵＶ−２６５分光光度計を用い、ｐＨの測定には、堀場　Ｍ−１２　ｐＨメータ又はＭ−７　ｐＨメータを使用した。固液の遠心分離は、日立　ＨＩＭＡＣ　ＣＦ７Ｄ２又はＳＣＴ５Ｂを用いて行い、金属濃度の測定には、島津　ＡＡ−６２５−１１原子吸光光度計、及びＶａｒｉａｎ製Ｌｉｂｅｒｔｙ　Ｓｅｒｉｅｓ　ＩＩ型高周波誘導結合プラズマ発光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ）を用いた。
【００４５】
次に、分離・回収の操作手順について説明する。この分離・回収は、銅（ＩＩ）とニッケル（ＩＩ）と鉄（ＩＩＩ）をそれぞれ所定の濃度含有したサンプル溶液を調整し、このサンプル溶液を対象として、以下の操作手順で行ったものである。
【００４６】
即ち、先ず、金属イオンを水酸化物として分離する工程の操作として、（１）そのサンプル溶液とアンモニア水を１０ｍＬの共栓付遠心管に入れ、（２）それを混合（約１０分間）して不溶性の水酸化物を析出させ、（３）析出した水酸化物を遠心分離（室温で、約５，０００ｒｐｍ、１０分間）により沈殿させてこれを除去した。この金属イオンを水酸化物として分離する工程を行う操作により、鉄（ＩＩＩ）を、固体の水酸化鉄として除去し、液相に残留する銅アンミン錯体及びニッケルアンミン錯体から分離した。
【００４７】
次いで、アンモニアを配位子として水溶性で且つ陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されるアンミン錯体を形成する金属イオンを、そのゲル相に抽出する工程の操作として、（４）沈殿を取り除き残った液相にＳＤＳ溶液を加えて混合（約１０分間）し、（５）それに塩化ナトリウム溶液を加えて混合（約１０分間）した後、これを氷冷（約０℃、５分間）して、ＳＤＳゲル相を析出させ、（６）遠心分離（約０℃で、５，０００ｒｐｍ、１０分間）により液相とＳＤＳゲル相とに分離し、その上部の液相を除いた。この抽出工程を行う操作により、銅アンミン錯体をＳＤＳゲル相に抽出・分離し、ニッケルを、水溶性のニッケルアンミン錯体として、液相に分離・回収した。
【００４８】
次いで、アンモニアを配位子として水溶性で且つ陰イオン界面活性剤ゲル相に抽出されるアンミン錯体を形成する金属イオンを、そのゲル相から逆抽出する工程の操作として、（７）残ったＳＤＳ溶液に塩酸を加えて錯体を酸分解し、（８）これを氷冷（約０℃、５分間）してＳＤＳゲル相を析出させ、（９）遠心分離（約０℃で、５，０００ｒｐｍ、１０分間）により液相とＳＤＳゲル相とに分離し、その上部の液相を除いた。この逆抽出工程を行う操作により、銅（ＩＩ）は水相に分離・回収され、ＳＤＳは、再利用可能な状態で分離され、１０ｍＬの共栓付遠心管に残留する。
【００４９】
次に、本実施例の実験結果について説明する。
【００５０】
先ず、銅（ＩＩ）−アンミン錯体の抽出段階での最適条件の決定を行った。即ち、銅（ＩＩ）−アンミン錯体の抽出段階における塩化ナトリウム濃度を、０．３〜３．０％（Ｗ／Ｖ）の範囲で変えた実験を行い、その影響を調べた結果、塩化ナトリウム濃度０．５〜２．０％、ＳＤＳ濃度１％以上で、抽出率が最大で概ね一定（９５〜１００％）となり、銅が定量的に抽出された。以下の実験結果は、塩化ナトリウム濃度を１．６％（Ｗ／Ｖ）とし、ＳＤＳ濃度を１．８％（Ｗ／Ｖ）として行ったものである。
【００５１】
ＳＤＳゲル相に抽出した銅を水相に逆抽出するために行う酸分解に関しては、塩酸を加えて行う銅（ＩＩ）−アンミン錯体の分解を調べた結果、ｐＨ７以下で、銅（ＩＩ）−アンミン錯体が分解し、銅（ＩＩ）を液相に逆抽出できることが分かった。
【００５２】
ＳＤＳゲル相に銅アンミン錯体を抽出する工程で行う、銅（ＩＩ）とニッケル（ＩＩ）の分離条件については、アンモニア濃度との関係を調べた。図１は、その一例であって、［Ｃｕ２＋］＝［Ｎｉ２＋］＝２×１０−４　Ｍの時の、アンモニア濃度と各金属のＳＤＳゲル相への抽出率との関係を示したものである。図１は、アンモニア濃度０．２２Ｍ以上、即ち、分離・回収しようとする金属濃度の概ね１，０００倍の濃度で、銅が抽出されニッケルが抽出されないことを示している。以下の実験結果には、アンモニア濃度を０．４Ｍとして行ったものである。
【００５３】
図２は、金属イオンを水酸化物として分離する工程で行う、水酸化物としての鉄の除去について、アンモニア濃度との関係を示した一例であって、［Ｃｕ２＋］＝［Ｃｕ２＋］＝［Ｆｅ３＋］＝２×１０−４　Ｍの時の、アンモニア濃度と各金属の除去率との関係を示したものである。図２は、アンモニア濃度０．１７Ｍ以上で、鉄（ＩＩＩ）を、固体の水酸化鉄として、アンミン錯体を形成して液相に残留する銅（ＩＩ）及びニッケル（ＩＩ）から分離・回収できることを示している。
【００５４】
次に、第二の実施例として、現在、実用されている合金に本発明を適用し、その合金中の金属を分離・回収した実施例について説明する。この合金は、電気・電子製品の電磁波のシールド材として広く使われているニッケル銅合金ワイヤメッシュテープ（Ｃｈｏｍｅｒｉｃｓ社）であり、その溶液を、この合金０．６１１５ｇを濃硝酸で溶解し、それをホットプレート上で蒸発乾固したものを０．０１　ｍｏｌ／Ｌ硝酸で溶解し０．５Ｌとして調整した。この溶液中に含まれる金属イオン濃度をＩＣＰ−ＡＥＳで測定した結果、表１に示すように、合金中にはニッケルと銅以外に少量の鉄とマンガンが含まれている。
【００５５】
【表１】
2004141786.tif 000003
【００５６】
実験は、この調整した溶液をそのままサンプル溶液としたケースと、これに鉄（ＩＩＩ）を添加してサンプル溶液としたケースとの２ケースを行った。その操作手順は実施例１と同様であって、その条件は実施例１で設定した条件と同様であり、金属イオンを水酸化物として分離する工程、アンモニアを配位子とした金属アンミン錯体をＳＤＳゲル相に抽出する工程、抽出した金属をＳＤＳゲル相から金属イオンとして液相に逆抽出する工程、の順に操作とした。
【００５７】
表２は、鉄（ＩＩＩ）を添加しないサンプル溶液（ニッケル２．０４×１０−４　Ｍ、銅９．３３×１０−５　Ｍ、鉄６．８４×１０−６　Ｍ、マンガン５．３７×１０−６　Ｍ）を用いたケースの結果の一例であって、抽出操作によって大部分のニッケルが液相（表２中、‘水相’）に分離し、大部分の銅がＳＤＳゲル相（表２中、‘ＳＤＳ相’）に分離したことを示している。鉄とマンガンについては、サンプル溶液中に含まれている含有量が少なかったので、正確な濃度の測定はできなかったが、共に水酸化物として沈殿・分離されたものと考えられる。なお、表中のプラス、マイナスは、実験結果のバラツキではなく、測定上の測定誤差範囲を意味する。
【００５８】
【表２】
2004141786.tif 000004
【００５９】
表３は、鉄（ＩＩＩ）を添加したサンプル溶液（ニッケル２．０４×１０−４　Ｍ、銅９．３３×１０−５　Ｍ、鉄１．０７×１０−４　Ｍ、マンガン５．３７×１０−６　Ｍ）を用いたケースの結果の一例であって、大部分のニッケルが抽出工程の液相（表３中、‘水相’）に分離され、大部分の銅が抽出工程のＳＤＳゲル相（表３中、‘ＳＤＳ相’）に分離され、大部分の鉄とマンガンは、金属イオンを水酸化物として分離する工程において、固体（表３中、‘沈殿’）として分離されたことを示している。
【００６０】
【表３】
2004141786.tif 000005
【００６１】
本実施例によれば、日常的、工業的に最もありふれた塩基の１つであり、抽出試薬として安価に且つ大量に入手することができ、その取り扱いも容易であるアンモニアを配位子として、市販合成洗剤の主成分であり、不揮発性で毒性が低く生分解性が良く、人体への毒性や環境への負荷が少ない直鎖アルキル型陰イオン界面活性剤であるＳＤＳを抽出媒体として、鉄を水酸化物として分離する工程を含み、正・逆の２段階の抽出を行うことにより、金属イオンに対する選択性・分離能が改良され、ニッケルをニッケルアンミン錯体として、銅を銅（ＩＩ）として、それぞれを水溶液として分離・回収でき、また、ＳＤＳを抽出媒体として再利用できる形態で分離することができ、その分離したＳＤＳゲルは難燃性であり火災や爆発の危険がない。即ち、本実施例によれば、廃液や廃棄物中の金属を、選択性・分離能が改良され、環境への負荷が少なく且つ低コストで操作・プロセスが簡便な方法により分離・回収することができ、その方法で分離・回収された有用な原材料として再利用できる金属を低コストで提供することができる。
【００６２】
以上、本発明の実施例を説明したが、特許請求の範囲で規定された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、その形態や細部に種々の変更がなされても良いことは明らかである。例えば、本実施例では、脱イオン水を用いて試薬の溶解や希釈を行ったが、これは水道水に含まれる多量の元素に基づく様々な干渉を排除して正確な実験を行うために行ったものであって、実機においては、通常の工業水などを用いることができる。また、本実施例で使用した濃度等の条件は、本実施例で好適な条件として設定したものであり、特に本発明を限定するものではない。なお、実施例では、それぞれの工程をそれぞれ１回行った例について説明したが、金属を水酸化物として分離する工程、抽出工程、或いは逆抽出工程を、複数回行うことによって回収率や分離効率を改善することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明は、日常的、工業的に最もありふれた塩基の１つであり、抽出試薬として安価に且つ大量に入手することができ、その取り扱いも容易であるアンモニアを配位子として、市販合成洗剤の主成分であり、不揮発性で毒性が低く生分解性が良く、人体への毒性や環境への負荷が少ない陰イオン界面活性剤を抽出媒体として、正・逆の２段階の抽出を行う金属の分離・回収方法であって、廃液や廃棄物中の金属を、選択性・分離能が改良され、環境への負荷が少なく且つ低コストで操作・プロセスが簡便な金属の分離・回収方法、及びその装置を提供できる効果があり、その方法で分離・回収され有用な原材料として再利用できる金属を低コストで提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の、ＳＤＳゲル相に銅アンミン錯体を抽出する工程で行う銅（ＩＩ）とニッケル（ＩＩ）の分離条件に係り、アンモニア濃度と各金属のＳＤＳゲル相への抽出率との関係の一例を示した図である。
【図２】本実施例の、金属イオンを水酸化物として分離する工程で行う鉄の除去に係り、アンモニア濃度と各金属の除去率との関係の一例を示した図である。
【図１】
2004141786.tif 000006
【図２】
2004141786.tif 000007