希土類金属の酸化物Nd2O3に硝酸HNO3(1+1)を加えて加熱溶解し、これにシュウ酸(固体)を加えてシュウ酸ネオジムとして沈殿回収する際に、PHを約3付近に調整しますが、なぜどういった理由でPHを約3付近に調整するのかがよくわかりません。どういった方法で算出した値なのか、どなたかご存知ないでしょうか?

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A 回答 (3件)

追加情報です。


「選鉱」関連の成書は、
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1.鉱物処理プロセス設計ガイドブック/飯島一/パルトス社/1997.2 
2.資源処理工学/秋田大学鉱山学部通信…/秋田大学鉱山学部/1995.3 
3.選鉱プロセスの工業化過程に関する研究/飯島一/飯島一/1989.10
4.選鉱工学技術資料/1979/日本鉱業会/日本鉱業会/〔1980〕
5.工業原料鉱物選鉱便覧/富田堅二/共立出版/1966.鉱山地質ハンドブック/浅野五郎/朝倉書店/1962
----------------------------------
ご参考まで。
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以下の参考URLサイトが参考になりますでしょうか?


「希土類磁石からのレア・アース回収技術開発に着手」
---------------------------------------
イットリウムの粗分離については蓚酸塩沈澱分離法、溶媒抽出法、イオン交換法を検討、また、ブラチナの回収試験を実施し、トータルフローを作成した。
--------------------------------------
この例では、「イットリウム」ですが、「ネオジム」でも同様に「蓚酸塩沈殿分離法」があるのではと考えます。

鉱物関係の成書で分離法の成書を探せばあるかもしれませんね?

ご参考まで。

参考URL:http://www.mmaj.go.jp/mmaj/press/prs960801.html
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算出方法は判りませんが、分別沈殿ではないでしょうか?



希土類では、性質がよく似ており、分離するのに、わずかの性質の違いを利用する事が多いですから、この場合のpH値もそれではないかと・・・。
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Aベストアンサー

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として、次に、
Ksp= [H^+]^2[C2O4^2-]=2.6x10^-9 M^2 …(2)
という式を考えました。


そして、(1)・(2)式を連立して[H^+]と[C2O4^2-]を消去して、

2.6x10^-9/[H2C2O4]=3.8x10^-6

という式が得られ、
[H2C2O4]=6.6x10^-4 M
という答えに行き着いたのですが、問題には『pH=3における』と書いてあります。
この解き方だとpH=3がどこにも出てこないので困ってます(実際これでバツでした)。

どうすればpH=3の条件をクリアして答えを導き出せるのでしょうか。
回答よろしくお願いします。

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Aベストアンサー

いきなり式を組み合わせた計算になっていますね。
溶液の中でどういうことが起こっているのか、どうして溶解度が決まるのかを考える手順が抜けている様に思います。
平衡定数が出てきたら必ずそれに対応する平衡の式を書いてみる必要があります。平衡定数が3つ与えられていますから平衡の式は3つあるはずですね。
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H2O4H2 ⇔ H^(+) + C2O4H^(-)  K1
C2O4H^(-) ⇔ H^(+) + C2O4^(2-)  K2
[H+]=1.0×10^(-3)M

[Ca^(2+)]が分かれば溶解度は分かります。式が4つ、変数が5つです。1つ式が抜けています。
[Ca^(2+)]=[C2O4^(2-)]+[C2O4H^(-)]+[C2O4H2]
これで解くことができるようになりました。
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この問題では[H+]が指定されています。蓚酸以外の酸性物質があらかじめ加えられていると考えていいでしょう。
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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

単純に酸塩基平衡の計算で求めることができます。

シュウ酸をH2Aとすると、二シュウ酸三水素カリウムはKH3A2となる。これは水中で解離して、K^+、H^+、A^2-、HA^-、H2Aの化学種を生成する。これらの濃度を[K], [H], [A], [HA], [H2A] (電荷は省略)とすると、
Ka1= [H][HA]/[H2A] …① および Ka2= [H][A]/[HA] …②
となる。
ただし、問題となるpHは1~2付近なので、①の解離が主であり、②の解離は無視できる([A]=0)。
また、0.05 mol/kgをCa mol/Lとする。(Ca=0.0472 mol/L、JIS Z 8802より)

1モルのKH3A2は1モルのKおよび2モルのAを含むので、Ca mol/LのKH3A2から、Ca mol/LのKおよび2Ca mol/Lの(H2A+HA)が生成する。
したがって、
[K]=Ca …③
[HA]+[H2A]=2Ca …④ 
また、電気的中性の規則から、
[K]+[H]=[HA] …⑤

③、⑤から、[HA]=Ca+[H] …⑤’
⑤’を④に代入して、[H2A]=2Ca-[HA]=Ca-[H] …④’
④’、⑤’を①に代入して
Ka1=[H]×(Ca+[H]) / (Ca-[H]) …⑥ 
⑥を整理して、
[H]^2+(Ka1+Ca)×[H]-Ca×Ka1=0 …⑥'
この2次方程式を解いて
[H]=(-(Ka1+Ca)+√((Ka1+Ca)^2+4×Ca×Ka)) / 2 …⑦
この⑦が解である。

Ca=0.0472、Ka1=0.0537を代入して、
[H]=0.0208
pH=1.68

単純に酸塩基平衡の計算で求めることができます。

シュウ酸をH2Aとすると、二シュウ酸三水素カリウムはKH3A2となる。これは水中で解離して、K^+、H^+、A^2-、HA^-、H2Aの化学種を生成する。これらの濃度を[K], [H], [A], [HA], [H2A] (電荷は省略)とすると、
Ka1= [H][HA]/[H2A] …① および Ka2= [H][A]/[HA] …②
となる。
ただし、問題となるpHは1~2付近なので、①の解離が主であり、②の解離は無視できる([A]=0)。
また、0.05 mol/kgをCa mol/Lとする。(Ca=0.0472 mol/L、JIS Z 8802より)

1モルのKH3A2...続きを読む


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