무전해 니켈 도금은 전자 부품, 정밀 기계 부품 등의 생산에 있어서 중요한 표면처리 기술이지만 도금을 반복 사용하는 동안 도금 속도의 저하, 도금 피막 특성의 악화, 도금액의 불안정화 등이 일어난다.
따라서 어느 정도 사용된 도금액은 대부분 폐기되는데 니켈이온은 회수되지 않고 그대로 슬러지화되어 폐기되고 있다. 이처럼 폐액의 배출량은 일본에서만 연간 13만 톤에도 달하여 폐도금액으로부터 유가 성분을 회수, 재이용하는 기술의 개발이 바람직하다고 여겨지고 있다.
수용액 중의 각종 성분의 분리에는 침전법, 이온교환 수지법, 흡착법, 용매 유출법 등이 사용된다. 그 중 용매 유출법은 수용액상과 유기상(케로신 등의 유기용매에 추출제를 녹인 용액) 2상 간의 물질 분배를 이용하는 분리법이며, 이종 금속간의 상호 분리 능력이 높고, 또한 비교적 고농도의 성분에 대해서 유리한 것으로, 니켈을 g/L의 단위로 함유 하고 있는 폐도금액의 처리는 유효하다고 생각된다.
여기서는 이 용매 유출법을 이용한 폐액으로부터의 니켈의 리사이클 프로세스를 연구하고 있는데, 지금까지 얻을 수 있던 실험 결과에 따라 제안하고 있는 과정을 그림과 같이 표시하였다. 폐도금액은, 니켈 5g/L, 아인산 이온(?リン酸イオン) 100g/L, 유산 30 g/L 등을 포함해, pH가 4.5이다.
우선, 불순물로서 10~100mg/L 정도 각각 포함되는 철과 아연을 제거하기 위해서, 산성 유기 인 화합물을 추출제로 용매 추출을 실시한다. 그러면, 니켈은 거의 추출되지 않고 철과 아연을 선택적으로 추출 제거할 수가 있다(그림 2). 그 다음에 추출 후의 수용액상의 pH를 6이상으로 해, 히드록시 옥심 화합물에 의해 니켈을 추출한다(그림 3).
일단 추출된 니켈은, 1~2M 정도의 황산으로 처리함으로써 수용액 상으로 되돌릴 수가 있다. 이 조작을 역추출이라고 한다. 이렇게 얻은 수용액상은, 고농도, 고순도의 유산 니켈 용액이므로, 도금 공정에 리사이클이 가능하다. 역추출 후의 유기상에서는, 추출제가 재생되고 있어 추출 공정으로 재사용할 수가 있다.
히드록시 옥심 화합물에 의한 니켈의 추출 및 역추출은 그다지 빠르게 진행되지 않는 문제점이 있었지만, 최근 이 속도를 크게 향상시키는 첨가제를 찾아냈다. 이 첨가제를 유기상에 소량 첨가함으로써, 평형 도달시간이 1/6~1/3로 단축되어 연속 운전에 대해서도 99% 이상의 높은 추출 효율을 달성할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 현재, 연속 추출 장치를 이용한 처리 실험을 진행하고 있다.