特許ウォッチ

公開番号2024122121
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023029485
出願日2023-02-28
発明の名称溶媒抽出方法および溶媒抽出装置
出願人国立大学法人筑波大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B01D 11/04 20060101AFI20240902BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】対象物の抽出効率を改善した溶媒抽出方法および溶媒抽出装置を提供する。
【解決手段】実施形態に係る溶媒抽出装置は、対象物を抽出する溶媒抽出装置100であって、第1液と、第1液と相分離する第2液と、を混合して前記対象物を含有する混合液を準備する混合部10と、混合液を第1液と対象物を含有する第2液とに分離する分離部20と、分離部20から送られた対象物の第2液中の濃度を測定する測定部30と、濃度に基づいて、混合部10にクラウディング剤を投入するクラウディング剤投入部80と、を備え、対象物は、キレート化合物またはホスト-ゲスト化合物である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象物を抽出する溶媒抽出方法であって、
第１液と、前記第１液と相分離する第２液と、を混合することで、前記対象物を含有する混合液を準備する、混合工程と、
前記混合液を前記第１液と、前記対象物を含有する前記第２液とに分離する分離工程と、
を含み、
前記対象物は、キレート化合物またはホスト－ゲスト化合物であり、
前記第１液は、クラウディング剤と、前記対象物の一部を構成する第１化合物と、を含有し、
前記第１液および前記第２液の少なくとも一方は、前記第１化合物と反応して前記対象物を形成する第２化合物を含有する、溶媒抽出方法。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記第１液の溶媒が水であり、前記第２液の溶媒が有機溶媒である、請求項１に記載の溶媒抽出方法。
【請求項３】
前記第１液の溶媒が有機溶媒であり、前記第２液の溶媒が水である、請求項１に記載の溶媒抽出方法。
【請求項４】
前記クラウディング剤の重量平均分子量が２００～７０００００である、請求項１に記載の溶媒抽出方法。
【請求項５】
前記第１液中のクラウディング剤の濃度が１０～５０ｗ／ｖ％である、請求項１に記載の溶媒抽出方法。
【請求項６】
前記第１化合物が金属イオンである、請求項１に記載の溶媒抽出方法。
【請求項７】
前記クラウディング剤がデキストランである、請求項１に記載の溶媒抽出方法。
【請求項８】
対象物を抽出する溶媒抽出装置であって、
第１液と、前記第１液と相分離する第２液と、を混合して前記対象物を含有する混合液を準備する混合部と、
前記混合液を前記第１液と前記対象物を含有する前記第２液とに分離する分離部と、
前記分離部から送られた前記対象物の前記第２液中の濃度を測定する測定部と、
前記濃度に基づいて、前記混合部にクラウディング剤を投入するクラウディング剤投入部と、
を備え、
前記対象物は、キレート化合物またはホスト－ゲスト化合物であり、溶媒抽出装置。
【請求項９】
前記測定部が紫外可視分光光度計である、請求項８に記載の溶媒抽出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶媒抽出方法および溶媒抽出装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
コバルトなどの金属を廃液から回収して再利用することが検討されている。水溶液中のニッケルやコバルトを選択的に分離する方法として溶媒抽出方法が知られている。
【０００３】
溶媒抽出方法を用いた分離技術としては、特許文献１に、ニッケルおよびコバルトが共存する硫酸溶液からニッケルとコバルトとを分離して回収する回収方法であって、所定の式で示されるモノチォホスフィン酸化合物を抽出剤として含有する抽出溶媒と前記硫酸溶液とを接触させて、前記硫酸溶液から抽出溶媒にコバルトを選択的に抽出する抽出工程を含むことを特徴とする回収方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２００５／１１６２７９号
【非特許文献】
【０００５】
Ａ．Ｍｉｙａｇａｗａｅｔａｌ．，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｌｉｑ．２０２２，３６０，１１９５２６
Ａ．Ｍｉｙａｇａｗａｅｔａｌ．，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ２０２１，１２５，９８５３－９８５９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、溶媒抽出方法は、有機溶媒を用いているので環境負荷およびコストの点で問題がある。そのため、使用する有機溶媒の量を低減するために、より対象とする物質（対象物）の抽出効率（抽出平衡定数）の高い有機溶媒抽出方法が求められている。また、ホスト－ゲスト化合物の収率を向上するためにも、抽出効率（抽出平衡定数）の高い有機溶媒抽出方法が求められている。
【０００７】
本発明は上記の事情を鑑みなされた発明であって、対象物の抽出効率を改善した溶媒抽出方法および溶媒抽出装置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】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
＜１＞本発明の態様１の溶媒抽出方法は、
対象物を抽出する溶媒抽出方法であって、
第１液と、前記第１液と相分離する第２液と、を混合することで、前記対象物を含有する混合液を準備する、混合工程と、
前記混合液を前記第１液と、前記対象物を含有する前記第２液とに分離する分離工程と、
を含み、
前記対象物は、キレート化合物またはホスト－ゲスト化合物であり、
前記第１液は、クラウディング剤と、前記対象物の一部を構成する第１化合物と、を含有し、
前記第１液および前記第２液の少なくとも一方は、前記第１化合物と反応して前記対象物を形成する第２化合物を含有する。
＜２＞本発明の態様２は、態様１の溶媒抽出方法において、
前記第１液の溶媒が水であり、前記第２液の溶媒が有機溶媒であってもよい。
＜３＞本発明の態様３は、態様１の溶媒抽出方法において、
前記第１液の溶媒が有機溶媒であり、前記第２液の溶媒が水であってもよい。
＜４＞本発明の態様４は、態様１～３のいずれか１つの溶媒抽出方法において、前記クラウディング剤の重量平均分子量が２００～７０００００であってもよい。
＜５＞本発明の態様５は、態様１～４のいずれか１つの溶媒抽出方法において、
前記第１液中のクラウディング剤の濃度が１０～５０ｗ／ｖ％であってもよい。
＜６＞本発明の態様６は、態様１～５のいずれか１つの溶媒抽出方法において、
前記第１化合物が金属イオンであってもよい。
＜７＞本発明の態様７は、態様１～６のいずれか１つの溶媒抽出方法において、
前記クラウディング剤がデキストランであってもよい。。
＜８＞本発明の態様８の溶媒抽出装置は、
対象物を抽出する溶媒抽出装置であって、
第１液と、前記第１液と相分離する第２液と、を混合して前記対象物を含有する混合液を準備する混合部と、
前記混合液を前記第１液と前記対象物を含有する前記第２液とに分離する分離部と、
前記分離部から送られた前記対象物の前記第２液中の濃度を測定する測定部と、
前記濃度に基づいて、前記混合部にクラウディング剤を投入するクラウディング剤投入部と、
を備え、
前記対象物は、キレート化合物またはホスト－ゲスト化合物である。
＜９＞本発明の態様９は、態様８の溶媒抽出方法において、
前記測定部が紫外可視分光光度計であってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の上記態様によれば、対象物の抽出効率を改善した溶媒抽出方法および溶媒抽出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態に係る溶媒抽出装置の模式図である。
第１実施形態に係る溶媒抽出方法のフローチャートである。
第２実施形態に係る溶媒抽出装置の模式図である。
第２実施形態に係る溶媒抽出方法のフローチャートである。
分配平衡後の有機相中の錯体の吸収スペクトルの一例である。
分配平衡後の有機相中のオキシンの吸収スペクトルの一例である。
分配平衡後の水相中のオキシンの吸収スペクトルの一例である。
各ｐＨにおけるオキシンの吸収スペクトルの一例である。
錯体の吸収スペクトルのみをピーク分離によって抽出した結果である。
オキシンの濃度に対する吸光度をプロットした結果である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許