Extraction behavior of a novel functionalized ionic liquid for separation of platinum group metals from aqueous nitric acid solution

硝酸水溶液からの白金族元素の分離に向けた新規機能性イオン液体の抽出挙動

伊藤 辰也  ; 大杉 遥*; 大沢 直樹*; 高橋 正幸*; Kim, S.-Y.*; 永石 隆二 

Ito, Tatsuya; Osugi, Haruka*; Osawa, Naoki*; Takahashi, Tadayuki*; Kim, S.-Y.*; Nagaishi, Ryuji

高レベル放射性廃液(HLLW)などの硝酸水溶液から白金族元素(Ru, Rh, Pd)を効果的かつ効率的に抽出するために、ソフトなSドナーを含有するチオジグリコールアミド酸を修飾した新規イオン液体(IL)を合成した。このILは約100%の抽出率で迅速なPd(II)の抽出を可能にした。Ru(III)及びRh(III)の抽出は、Pd(II)より遅いものの、温度上昇によって抽出速度が加速した。50CにおけるRu(III)とRh(III)の抽出はそれぞれ4hと8h以内に平衡に達し、抽出系に補助剤やその他の方法を使用しなくても抽出率は90%を超えた。さらに、このILは50Cにおいて2h以内に模擬HLLWから90%以上のRu(III)、Rh(III)及びPd(II)を抽出可能だった。

A novel ionic liquid (IL) functionalized with thiodiglycol amic acid containing a soft S donor was synthesized for the effective and efficient extraction of platinum group metals (Ru, Rh, and Pd) from aqueous nitric acid solutions, such as high-level radioactive liquid waste (HLLW). The IL allowed a rapid extraction of Pd(II) with an extraction ratio of approximately 100%. The extractions of Ru(III) and Rh(III) by the IL were slower than that of Pd(II), but the rates were accelerated by temperature elevation. The extractions of Ru(III) and Rh(III) at 50C reached equilibrium within 4 and 8 h, respectively, with the extraction ratios of over 90% without assisting agents or other methods for the extraction system. Furthermore, the IL could extract more than 90% of Ru(III), Rh(III), and Pd(II) from the simulated HLLW within 2 h at 50C.