Comprehensive extraction study using -dioctylthiodiglycolamic acid; Effect of S donor on metal extraction

ジオクチルチオグリコールアミド酸を用いた網羅的抽出; 金属抽出における硫黄ドナーの効果

下条 晃司郎   ; 藤原 伊織*; 斉藤 拓巳*; 大島 達也*

Shimojo, Kojiro; Fujiwara, Iori*; Saito, Takumi*; Oshima, Tatsuya*

アミド基とカルボン酸をチオエーテル鎖で結合したソフトベース硫黄ドナー配位子である-ジオクチルチオジグリコール酸(T-DODGAA)を用いて56種類の金属イオンの抽出能力が包括的に調査し、エーテル性酸素原子よりなるハードベースドナー配位子であるN, N-ジオクチルジグリコール酸(DODGAA)との抽出能力を比較した。チオジグリコール酸骨格のpは、電位差滴定により水(0.1M LiCl、25C)中で3.710.06と算出され、これは、T-DODGAAがDODGAA (p = 3.540.03)よりわずかに弱い酸であることを示す。T-DODGAAはプロトン交換反応により56種類の金属イオンから様々な金属イオンを定量的に抽出することができる。T-DODGAAは、Hf(IV)、Cr(III)、Fe(III)、Ni(II)、Cu(II)、Pd(II)、Ag(I)、Au(III)、Hg(II)、Al(III)、Ga(III)、特にソフト金属イオンにたいして高い抽出能を有する。さらに、湿式製錬や金属リサイクルにおけるT-DODGAAの実用可能性を実証するために、金属混合抽出システムにおけるSc(III)、Ni(II)、Co(II)、Pd(II)、Au(III)、In(III)およびGa(II)のようなレアメタルの選択的分離実験を行った。

Extraction ability of -dioctylthiodiglycolamic acid (T-DODGAA), a soft-base sulfur donor ligand with an amide group and a carboxylic acid connected by a thioether chain, for 56 metal ions have been comprehensively investigated and compared with that of N,N-dioctyldiglycolamic acid (DODGAA) with an etheric oxygen atom, a hard-base donor. The p of the thiodiglycolamic acid framework was determined to be 3.71 0.06 in water (0.1 M LiCl, 25C ) by potentiometric titration, indicating that T-DODGAA is a slightly weaker acid than DODGAA (p = 3.54 0.03). T-DODGAA can quantitatively extract various metal ions from the 56 metal ions through a proton-exchange reaction. T-DODGAA provided higher extraction performance than DODGAA for Hf(IV), Cr(III), Fe(III), Ni(II), Cu(II), Pd(II), Ag(I), Au(III), Hg(II), Al(III), and Ga(III), especially for soft metal ions. Furthermore, to demonstrate the practical feasibility of T-DODGAA for hydrometallurgy and metal recycling, we performed selective separation tests of rare metal ions such as Sc(III), Ni(II), Co(II), Pd(II), Au(III), In(III), and Ga(II) in metal-mixed extraction systems.