JP2000144275A - 希土類元素の回収方法 - Google Patents
希土類元素の回収方法Info
- Publication number
- JP2000144275A JP2000144275A JP31863598A JP31863598A JP2000144275A JP 2000144275 A JP2000144275 A JP 2000144275A JP 31863598 A JP31863598 A JP 31863598A JP 31863598 A JP31863598 A JP 31863598A JP 2000144275 A JP2000144275 A JP 2000144275A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rare earth
- iron
- chloride
- roasting
- earth element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄分を容易に分離できる希土類元素の回
収方法の提供 【解決手段】 希土類元素と鉄を含有する金属材料の粉
砕物を、塩化希土を残留させ塩化鉄を揮発させる温度下
で塩化焙焼を行うことにより塩化鉄を揮発除去して希土
類元素と分離し、必要に応じて、引き続き、水または酸
により焙焼残渣から塩化希土を浸出させて希土類元素を
回収することを特徴とする希土類元素の回収方法。
収方法の提供 【解決手段】 希土類元素と鉄を含有する金属材料の粉
砕物を、塩化希土を残留させ塩化鉄を揮発させる温度下
で塩化焙焼を行うことにより塩化鉄を揮発除去して希土
類元素と分離し、必要に応じて、引き続き、水または酸
により焙焼残渣から塩化希土を浸出させて希土類元素を
回収することを特徴とする希土類元素の回収方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、希土類元素と鉄を
含む金属材料から希土類元素と鉄とを簡単に効率良く分
離する方法、および分離した希土類元素を簡単に回収す
る方法に関する。更に詳しくは、本発明は、磁性材料と
して知られている希土類−鉄系合金材料あるいはそのス
クラップ等から鉄と分離して希土類元素を容易に効率よ
く分離し、必要に応じて回収する方法およびこの方法に
よって得られる塩化希土を主体とする焙焼残渣に関す
る。
含む金属材料から希土類元素と鉄とを簡単に効率良く分
離する方法、および分離した希土類元素を簡単に回収す
る方法に関する。更に詳しくは、本発明は、磁性材料と
して知られている希土類−鉄系合金材料あるいはそのス
クラップ等から鉄と分離して希土類元素を容易に効率よ
く分離し、必要に応じて回収する方法およびこの方法に
よって得られる塩化希土を主体とする焙焼残渣に関す
る。
【０００２】
【従来技術】希土類合金は磁性材料として利用されてお
り、なかでも、Ｎｄ−Ｆｅ系合金やＳｍ−Ｃｏ系合金は
優れた磁性特性を有するので広く用いられている。この
ような希土類合金を用いて磁性部材を製造する場合、資
源の有効利用を図るために、発生したスクラップや不良
品などから希土類元素を回収して再利用することが求め
られている。
り、なかでも、Ｎｄ−Ｆｅ系合金やＳｍ−Ｃｏ系合金は
優れた磁性特性を有するので広く用いられている。この
ような希土類合金を用いて磁性部材を製造する場合、資
源の有効利用を図るために、発生したスクラップや不良
品などから希土類元素を回収して再利用することが求め
られている。
【０００３】従来、このような希土類合金から希土類元
素を回収する方法としては、シュウ酸希土や炭酸希土、
フッ化希土などの溶解度が小さいことを利用した方法が
主に知られており、例えば、希土類合金を鉱酸に溶解し
た後に、シュウ酸を添加してシュウ酸希土を沈殿させる
方法、炭酸化合物や苛性ソーダを添加して炭酸希土や水
酸化希土を沈殿させる方法、フッ酸イオンを添加して希
土類フッ化物を沈殿させる方法などが知られている。
素を回収する方法としては、シュウ酸希土や炭酸希土、
フッ化希土などの溶解度が小さいことを利用した方法が
主に知られており、例えば、希土類合金を鉱酸に溶解し
た後に、シュウ酸を添加してシュウ酸希土を沈殿させる
方法、炭酸化合物や苛性ソーダを添加して炭酸希土や水
酸化希土を沈殿させる方法、フッ酸イオンを添加して希
土類フッ化物を沈殿させる方法などが知られている。
【０００４】しかし、シュウ酸希土や炭酸希土、水酸化
希土として沈殿させる従来の回収方法は、希土類−鉄系
合金では、希土類元素と共に鉄が沈殿し、この多量に存
在する鉄の分離が問題になる。この鉄と希土類元素とを
分離するには溶媒抽出を行えばよいが、溶媒が高価であ
るためコスト高になり実用性に乏しい。また、フッ化希
土を沈殿させる方法は、フッ素による腐食のため装置材
料が制約され、またフッ素の後処理も必要となる等の難
点がある。さらに、これらの方法は、希土類合金を直接
に鉱酸に溶解するので、不純物もそのまま混入し易く、
純度の高い希土類元素を回収するのが難しい。
希土として沈殿させる従来の回収方法は、希土類−鉄系
合金では、希土類元素と共に鉄が沈殿し、この多量に存
在する鉄の分離が問題になる。この鉄と希土類元素とを
分離するには溶媒抽出を行えばよいが、溶媒が高価であ
るためコスト高になり実用性に乏しい。また、フッ化希
土を沈殿させる方法は、フッ素による腐食のため装置材
料が制約され、またフッ素の後処理も必要となる等の難
点がある。さらに、これらの方法は、希土類合金を直接
に鉱酸に溶解するので、不純物もそのまま混入し易く、
純度の高い希土類元素を回収するのが難しい。
【０００５】
【発明の解決課題】本発明は、希土類合金、特に希土類
−鉄系合金などの希土類元素と鉄とを含有する金属材料
から希土類元素を回収する方法において、従来の上記問
題を解決したものであって、希土類元素と鉄の分離に優
れ、フッ化物処理のような後処理を必要とせず、容易に
効率よく純度の高い希土類元素を回収する方法等を提供
するものである。
−鉄系合金などの希土類元素と鉄とを含有する金属材料
から希土類元素を回収する方法において、従来の上記問
題を解決したものであって、希土類元素と鉄の分離に優
れ、フッ化物処理のような後処理を必要とせず、容易に
効率よく純度の高い希土類元素を回収する方法等を提供
するものである。
【０００６】すなわち本発明は、(１)希土類元素と鉄を
含有する金属材料の粉砕物を、塩化希土が残留して塩化
鉄が揮発する温度下で塩化焙焼を行うことにより、塩化
鉄を揮発除去して希土類元素を分離することを特徴とす
る希土類元素の分離方法に関する。また本発明は、(２)
希土類元素と鉄を含有する金属材料の粉砕物を、塩化希
土が残留して塩化鉄が揮発する温度下で塩化焙焼を行う
ことにより塩化鉄を揮発除去し、次いで、水または酸を
用いて焙焼残渣から塩化希土を浸出させて希土類元素を
回収することを特徴とする希土類元素の回収方法に関す
る。
含有する金属材料の粉砕物を、塩化希土が残留して塩化
鉄が揮発する温度下で塩化焙焼を行うことにより、塩化
鉄を揮発除去して希土類元素を分離することを特徴とす
る希土類元素の分離方法に関する。また本発明は、(２)
希土類元素と鉄を含有する金属材料の粉砕物を、塩化希
土が残留して塩化鉄が揮発する温度下で塩化焙焼を行う
ことにより塩化鉄を揮発除去し、次いで、水または酸を
用いて焙焼残渣から塩化希土を浸出させて希土類元素を
回収することを特徴とする希土類元素の回収方法に関す
る。
【０００７】本発明の上記分離方法および回収方法は、
(３)塩化焙焼を、塩素ガス下、３２０〜８００℃に加熱
することにより行う方法、(４)塩化焙焼を、第１段階３
２０〜４５０℃、第２段階６７０〜７１０℃、第３段階
７００〜８００℃の三段階に分けて行う方法、(５)塩化
焙焼後の酸浸出を、酸濃度４mol/l以下の酸を用いて行
う方法、(６)塩化希土の浸出液に水溶性硫化物を添加
し、液中に溶存する不純物元素を硫化物として沈殿分離
させた後に希土類元素を回収する方法、(７)希土類元素
と鉄を含有する金属材料が、希土類元素としてネオジ
ム、サマリウム、ジスプロシウム、プラセオジムの１種
または２種以上を含み、これらと鉄または鉄およびコバ
ルトとの合金である方法を含む。
(３)塩化焙焼を、塩素ガス下、３２０〜８００℃に加熱
することにより行う方法、(４)塩化焙焼を、第１段階３
２０〜４５０℃、第２段階６７０〜７１０℃、第３段階
７００〜８００℃の三段階に分けて行う方法、(５)塩化
焙焼後の酸浸出を、酸濃度４mol/l以下の酸を用いて行
う方法、(６)塩化希土の浸出液に水溶性硫化物を添加
し、液中に溶存する不純物元素を硫化物として沈殿分離
させた後に希土類元素を回収する方法、(７)希土類元素
と鉄を含有する金属材料が、希土類元素としてネオジ
ム、サマリウム、ジスプロシウム、プラセオジムの１種
または２種以上を含み、これらと鉄または鉄およびコバ
ルトとの合金である方法を含む。
【０００８】さらに本発明は、(８)希土類元素と鉄を含
有する金属材料の粉砕物を塩化焙焼した残渣であって、
塩化希土を含み、残渣中の塩化鉄残量が３重量％以下で
ある焙焼残渣に関する。
有する金属材料の粉砕物を塩化焙焼した残渣であって、
塩化希土を含み、残渣中の塩化鉄残量が３重量％以下で
ある焙焼残渣に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明を実施例と共に詳細
に説明する。本発明の希土類元素の分離・回収方法は、
(イ)希土類元素と鉄を含有する金属材料の粉砕物を、塩
化希土が残留し塩化鉄が揮発する温度下で塩化焙焼を行
うことにより塩化鉄を揮発除去して希土類元素を分離す
ることを特徴とする方法であり、また、(ロ)この塩化焙
焼の後に、引き続き、水または酸により焙焼残渣から塩
化希土を浸出させて希土類元素を回収することを特徴と
する方法である。以下、前処理工程、塩化焙焼工程、浸
出工程について説明する。
に説明する。本発明の希土類元素の分離・回収方法は、
(イ)希土類元素と鉄を含有する金属材料の粉砕物を、塩
化希土が残留し塩化鉄が揮発する温度下で塩化焙焼を行
うことにより塩化鉄を揮発除去して希土類元素を分離す
ることを特徴とする方法であり、また、(ロ)この塩化焙
焼の後に、引き続き、水または酸により焙焼残渣から塩
化希土を浸出させて希土類元素を回収することを特徴と
する方法である。以下、前処理工程、塩化焙焼工程、浸
出工程について説明する。
【００１０】(１)前処理工程 本発明の回収方法は、希土類元素と鉄を含有する金属材
料を処理対象とする。具体的には、例えば、希土類元素
として、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、プラ
セオジムの１種または２種以上を含み、これらと鉄また
は鉄とコバルトとの合金が用いられる。この代表的なも
のは希土類元素−鉄系合金であり、この合金材料自体、
あるいはその加工屑や不良品などのスクラップを広く処
理対象として用いることができる。例えば、磁性材料と
して知られている、ネオジム−鉄合金、ネオジム−鉄−
ホウ素合金などのネオジム−鉄系合金、あるいは、サマ
リウム、プラセオジム、ジスプロシウムに鉄、ホウ素お
よびその他の添加元素を含有する希土類−鉄合金などが
用いられる。これらの合金材料やスクラップは、塩化焙
焼に先立ち、反応効率を高めるため粉砕するのが好まし
い。粉砕は、ハンマー等で粗粉砕した後、ブラウン粉砕
機等により微粉砕を行うと良い。粉砕の程度は平均粒径
が５００μm以下程度であればよい。
料を処理対象とする。具体的には、例えば、希土類元素
として、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、プラ
セオジムの１種または２種以上を含み、これらと鉄また
は鉄とコバルトとの合金が用いられる。この代表的なも
のは希土類元素−鉄系合金であり、この合金材料自体、
あるいはその加工屑や不良品などのスクラップを広く処
理対象として用いることができる。例えば、磁性材料と
して知られている、ネオジム−鉄合金、ネオジム−鉄−
ホウ素合金などのネオジム−鉄系合金、あるいは、サマ
リウム、プラセオジム、ジスプロシウムに鉄、ホウ素お
よびその他の添加元素を含有する希土類−鉄合金などが
用いられる。これらの合金材料やスクラップは、塩化焙
焼に先立ち、反応効率を高めるため粉砕するのが好まし
い。粉砕は、ハンマー等で粗粉砕した後、ブラウン粉砕
機等により微粉砕を行うと良い。粉砕の程度は平均粒径
が５００μm以下程度であればよい。
【００１１】(２)塩化焙焼工程 希土類−鉄含有金属材料の粉砕物を塩素ガス下で焙焼
し、含有されている希土類成分および鉄分を塩化物に変
化させる。この塩化焙焼は生成した塩化希土が残留する
一方で塩化鉄が揮発する温度範囲で行う。この塩化焙焼
により、含有鉄分は主に塩化第二鉄(FeCl3)に変化し、
また一部は塩化第一鉄(FeCl2)に変化して揮発する。焙
焼温度は生成した塩化第二鉄(FeCl3)が十分に揮発除去
するようにその沸点(317℃)よりやや高い温度を下限と
し、次第に昇温して塩化第一鉄が昇華する温度付近を上
限として行うのが適当である。具体的には３２０℃〜８
００℃の温度範囲が好ましい。焙焼温度がこれよりも低
いと塩化第二鉄が十分に揮発せず、また８００℃を超え
ても鉄分の除去効果は大差ない。
し、含有されている希土類成分および鉄分を塩化物に変
化させる。この塩化焙焼は生成した塩化希土が残留する
一方で塩化鉄が揮発する温度範囲で行う。この塩化焙焼
により、含有鉄分は主に塩化第二鉄(FeCl3)に変化し、
また一部は塩化第一鉄(FeCl2)に変化して揮発する。焙
焼温度は生成した塩化第二鉄(FeCl3)が十分に揮発除去
するようにその沸点(317℃)よりやや高い温度を下限と
し、次第に昇温して塩化第一鉄が昇華する温度付近を上
限として行うのが適当である。具体的には３２０℃〜８
００℃の温度範囲が好ましい。焙焼温度がこれよりも低
いと塩化第二鉄が十分に揮発せず、また８００℃を超え
ても鉄分の除去効果は大差ない。
【００１２】塩素源として導入する塩素ガスの量は希土
類−鉄含有金属材料中の鉄分および希土類元素を塩化物
に転換するのに十分な塩素を含む量を用いる。
類−鉄含有金属材料中の鉄分および希土類元素を塩化物
に転換するのに十分な塩素を含む量を用いる。
【００１３】塩化焙焼の具体的な手順としては、例え
ば、粉砕した希土類−鉄系合金粉末をルツボ等に入れて
電気炉を備えた焙焼容器に封入する。該焙焼容器には上
記原料粉末の表面付近に延びるガス吹込管を設ける。設
置後、電気炉を昇温して約３２０〜４５０℃に加熱保持
した後に、吹込管を通じて塩素ガスを流し、原料中の鉄
分を塩素化して塩化第二鉄を揮発させる(第１段階の焙
焼)。発生したガスは外部に吸引して回収容器に捕集す
る。
ば、粉砕した希土類−鉄系合金粉末をルツボ等に入れて
電気炉を備えた焙焼容器に封入する。該焙焼容器には上
記原料粉末の表面付近に延びるガス吹込管を設ける。設
置後、電気炉を昇温して約３２０〜４５０℃に加熱保持
した後に、吹込管を通じて塩素ガスを流し、原料中の鉄
分を塩素化して塩化第二鉄を揮発させる(第１段階の焙
焼)。発生したガスは外部に吸引して回収容器に捕集す
る。
【００１４】引き続き、塩素ガスを流しながら加熱温度
を６７０〜７１０℃付近に保持することにより、生成し
た塩化第二鉄の殆ど全量を揮発除去すると共に、塩化第
二鉄(FeCl3)が分解して生じた塩化第一鉄(FeCl2)をその
融点670〜674℃)以上の温度下で昇華させる(第２段階の
焙焼)。
を６７０〜７１０℃付近に保持することにより、生成し
た塩化第二鉄の殆ど全量を揮発除去すると共に、塩化第
二鉄(FeCl3)が分解して生じた塩化第一鉄(FeCl2)をその
融点670〜674℃)以上の温度下で昇華させる(第２段階の
焙焼)。
【００１５】さらに、塩素ガス導入したまま、塩化希土
の融点付近(700〜800℃付近)まで昇温して原料粉末を溶
融し、原料全体の塩素化を促進させる(第３段階の焙
焼)。このような段階的な昇温により、原料中の鉄分と
希土類元素について実質的にその全量を塩素化し、塩化
鉄をほぼ完全に揮発除去する。なお、焙焼温度の上限は
８００℃程度で良く、焙焼温度が塩化希土の沸点(1500
〜2000℃)以上になると塩化希土が揮発するので好まし
くない。
の融点付近(700〜800℃付近)まで昇温して原料粉末を溶
融し、原料全体の塩素化を促進させる(第３段階の焙
焼)。このような段階的な昇温により、原料中の鉄分と
希土類元素について実質的にその全量を塩素化し、塩化
鉄をほぼ完全に揮発除去する。なお、焙焼温度の上限は
８００℃程度で良く、焙焼温度が塩化希土の沸点(1500
〜2000℃)以上になると塩化希土が揮発するので好まし
くない。
【００１６】ガスが発生しなくなる段階を目安として塩
化焙焼を終了させ、終了後、塩素ガスを止めて炉温を下
げ、室温まで炉冷してから容器から焙焼残渣を取り出
す。焙焼残渣は塩化希土を主体とし、塩化鉄の殆ど全量
が除去されたものであるので、希土類元素を鉄と分離し
て回収するのに有利である。具体的には、後述の実施例
に示すように、好ましくは塩化焙焼残渣の塩化鉄含有量
を概ね３重量％以下に低減できるので、希土類元素を有
利に回収することができる。塩化焙焼残渣は吸湿性が著
しいので容器から取り出した後は、できるだけ速やかに
密閉して空気を遮断する。
化焙焼を終了させ、終了後、塩素ガスを止めて炉温を下
げ、室温まで炉冷してから容器から焙焼残渣を取り出
す。焙焼残渣は塩化希土を主体とし、塩化鉄の殆ど全量
が除去されたものであるので、希土類元素を鉄と分離し
て回収するのに有利である。具体的には、後述の実施例
に示すように、好ましくは塩化焙焼残渣の塩化鉄含有量
を概ね３重量％以下に低減できるので、希土類元素を有
利に回収することができる。塩化焙焼残渣は吸湿性が著
しいので容器から取り出した後は、できるだけ速やかに
密閉して空気を遮断する。
【００１７】(３)浸出工程 塩化焙焼の残渣に含まれる塩化希土は水に溶け易いの
で、水または酸によって浸出することにより容易に回収
することができる。酸を用いる場合には、酸濃度は浸出
液から希土類が析出しない程度であれば良く、それより
高い濃度である必要はない。具体的には、酸濃度が４mo
l/l以下程度の酸化力があまり強くない薄い酸が良い。
また、液温は常温(25℃)程度でも十分浸出可能である。
なお、浸出液に硝酸を用いて加熱浸出すると、金属の状
態で残留している不純物元素まで溶出して希土類元素の
浸出液に混入するようになるので、希土類元素の分離回
収には適さない。
で、水または酸によって浸出することにより容易に回収
することができる。酸を用いる場合には、酸濃度は浸出
液から希土類が析出しない程度であれば良く、それより
高い濃度である必要はない。具体的には、酸濃度が４mo
l/l以下程度の酸化力があまり強くない薄い酸が良い。
また、液温は常温(25℃)程度でも十分浸出可能である。
なお、浸出液に硝酸を用いて加熱浸出すると、金属の状
態で残留している不純物元素まで溶出して希土類元素の
浸出液に混入するようになるので、希土類元素の分離回
収には適さない。
【００１８】具体的な手順としては、上記焙焼残渣を粉
砕した後に秤量し、一定の液温に保たれた恒温槽内で浸
出する。浸出液としては酸濃度が４mol/l以下程度の塩
酸などを用い、常温に保った浸出液中に塩化焙焼残渣の
粉砕物を入れて約１時間撹拌する。浸出液の色が変化し
なくなる段階を目安として浸出を終了し、浸出残渣があ
る場合は吸引濾過により除去する。
砕した後に秤量し、一定の液温に保たれた恒温槽内で浸
出する。浸出液としては酸濃度が４mol/l以下程度の塩
酸などを用い、常温に保った浸出液中に塩化焙焼残渣の
粉砕物を入れて約１時間撹拌する。浸出液の色が変化し
なくなる段階を目安として浸出を終了し、浸出残渣があ
る場合は吸引濾過により除去する。
【００１９】浸出液に溶解した希土類元素は、シュウ
酸、炭酸化合物、水酸化物を加えてシュウ酸希土、炭酸
希土あるいは水酸化希土を沈殿させて回収することがで
きる。また、塩化焙焼の残渣に希土類元素以外の微量の
鉄やその他の不純物金属元素、例えば、コバルト、銅、
ニッケル、ジルコニウムなどが存在する場合には、浸出
液に水溶性の硫化物あるいは硫化物溶液を添加し、これ
らの不純物金属を硫化物として沈殿させ、分離除去する
ことにより、不純物の少ない希土類溶液を回収すること
ができる。水溶性硫化物としては、硫化ナトリウム、硫
化アンモニウム、硫化カリウム、硫化ガスなどを用いる
ことができる。工業的には硫化ナトリウムが一般的であ
るが、経済的に有利な硫化ガスを用いても良い。
酸、炭酸化合物、水酸化物を加えてシュウ酸希土、炭酸
希土あるいは水酸化希土を沈殿させて回収することがで
きる。また、塩化焙焼の残渣に希土類元素以外の微量の
鉄やその他の不純物金属元素、例えば、コバルト、銅、
ニッケル、ジルコニウムなどが存在する場合には、浸出
液に水溶性の硫化物あるいは硫化物溶液を添加し、これ
らの不純物金属を硫化物として沈殿させ、分離除去する
ことにより、不純物の少ない希土類溶液を回収すること
ができる。水溶性硫化物としては、硫化ナトリウム、硫
化アンモニウム、硫化カリウム、硫化ガスなどを用いる
ことができる。工業的には硫化ナトリウムが一般的であ
るが、経済的に有利な硫化ガスを用いても良い。
【００２０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に示す。
なお、％は特に示さない限り重量％である。
なお、％は特に示さない限り重量％である。
【００２１】実施例１ 希土類−鉄合金（Fe:58.0％、Co:1.0％、Cu:0.12％、N
d:29.5％、Dy:3.11％）スクラップ５０ｇを粉砕し、こ
の粉砕物をルツボに入れ、そのルツボを入れた反応容器
内に不活性ガスを流しながら炉温を上げ、４００℃に着
温したところで容器内に塩素ガスを０.３リットル/分の流速
で吹き込んだ。揮発ガス(FeCl3)が発生しなくなるまで
炉温を保った後、そのまま塩素ガスを流しながら炉温を
７００℃に昇温して保持してガス(FeCl2)を揮発させ、
炉温をさらに７５０℃まで上げて原料粉体を完全に塩素
化して溶融した。原料が融体になり、ガスが揮発しなく
なったのを確認して塩素ガスを止め、炉温を下げ、室温
まで炉冷してから容器内の焙焼残渣１７.２gを回収し
た。
d:29.5％、Dy:3.11％）スクラップ５０ｇを粉砕し、こ
の粉砕物をルツボに入れ、そのルツボを入れた反応容器
内に不活性ガスを流しながら炉温を上げ、４００℃に着
温したところで容器内に塩素ガスを０.３リットル/分の流速
で吹き込んだ。揮発ガス(FeCl3)が発生しなくなるまで
炉温を保った後、そのまま塩素ガスを流しながら炉温を
７００℃に昇温して保持してガス(FeCl2)を揮発させ、
炉温をさらに７５０℃まで上げて原料粉体を完全に塩素
化して溶融した。原料が融体になり、ガスが揮発しなく
なったのを確認して塩素ガスを止め、炉温を下げ、室温
まで炉冷してから容器内の焙焼残渣１７.２gを回収し
た。
【００２２】回収した焙焼残渣の全量を酸濃度２mol/l
の塩酸に入れ、１時間撹拌して浸出した。その後、この
浸出液を吸引濾過して濾液と残渣とに分離した。希土類
元素は濾液に含まれ、不純物元素は浸出残渣に含まれ
る。さらに、希土類溶液中に溶出した微量不純物を除く
ため、この濾液に硫化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを
４に調整した後、生成した不純物元素を含む硫化物を濾
別した。以上の操作により得られた希土類溶液から希土
類元素(Nd,Dy)１４.２gを回収した。また、この希土類
溶液に混入している鉄の濃度は０.４％、他の不純物の
濃度は０.０３％であり、高純度の希土類元素を回収す
ることができた。
の塩酸に入れ、１時間撹拌して浸出した。その後、この
浸出液を吸引濾過して濾液と残渣とに分離した。希土類
元素は濾液に含まれ、不純物元素は浸出残渣に含まれ
る。さらに、希土類溶液中に溶出した微量不純物を除く
ため、この濾液に硫化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを
４に調整した後、生成した不純物元素を含む硫化物を濾
別した。以上の操作により得られた希土類溶液から希土
類元素(Nd,Dy)１４.２gを回収した。また、この希土類
溶液に混入している鉄の濃度は０.４％、他の不純物の
濃度は０.０３％であり、高純度の希土類元素を回収す
ることができた。
【００２３】実施例２〜３ 表１に示す合金スクラップ（実施例２−Fe:13.7％、Co:
50.8％、Cu:4.5％、Sm:10.3％、Pr:5.14％、実施例３−
Fe:35％、Co:25.8％、Cu:2.26％、Nd:14.3％、Sm:5.27
％、Dy:1.55％、Pr:3.09％）を用い、同表に示す塩素ガ
ス量、加熱温度および時間で塩化焙焼を行い、焙焼残渣
の全量を２mol/l濃度の塩酸に投入し、液温２５℃で１
時間浸出した。次に浸出残渣を濾別し、その濾液に硫化
ナトリウムを添加して不純物を硫化物として沈殿させた
後、濾過し、希土類元素を濾液として回収した。
50.8％、Cu:4.5％、Sm:10.3％、Pr:5.14％、実施例３−
Fe:35％、Co:25.8％、Cu:2.26％、Nd:14.3％、Sm:5.27
％、Dy:1.55％、Pr:3.09％）を用い、同表に示す塩素ガ
ス量、加熱温度および時間で塩化焙焼を行い、焙焼残渣
の全量を２mol/l濃度の塩酸に投入し、液温２５℃で１
時間浸出した。次に浸出残渣を濾別し、その濾液に硫化
ナトリウムを添加して不純物を硫化物として沈殿させた
後、濾過し、希土類元素を濾液として回収した。
【００２４】比較例１ 実施例１と同様の希土類−鉄合金スクラップの粉砕物を
同量用い、これを８０℃に加熱した濃度約１３mol/lの
硝酸１０００mlに投入し、約２時間ほど加熱撹拌して全
量を溶解した。この溶解液に蓚酸６０ｇ(希土類元素全
量に対し１.２倍当量に相当)を添加し、アンモニア水に
て溶液のｐＨを０.５に調整した。調整後３０分ほど攪
拌し、沈殿した蓚酸塩を濾別して得た蓚酸塩を水洗（蒸
留水添加・撹拌・濾過の操作を３回繰返）し、蓚酸希土
４０.９gを得た。この蓚酸希土をアルミナルツボに入
れ、電気炉にて１０００℃で３時間焙焼して酸化希土(N
d,Dy)１９.７ｇを得た。この酸化希土中の残留鉄濃度は
３.７％であり、多量の鉄を含むものであった。
同量用い、これを８０℃に加熱した濃度約１３mol/lの
硝酸１０００mlに投入し、約２時間ほど加熱撹拌して全
量を溶解した。この溶解液に蓚酸６０ｇ(希土類元素全
量に対し１.２倍当量に相当)を添加し、アンモニア水に
て溶液のｐＨを０.５に調整した。調整後３０分ほど攪
拌し、沈殿した蓚酸塩を濾別して得た蓚酸塩を水洗（蒸
留水添加・撹拌・濾過の操作を３回繰返）し、蓚酸希土
４０.９gを得た。この蓚酸希土をアルミナルツボに入
れ、電気炉にて１０００℃で３時間焙焼して酸化希土(N
d,Dy)１９.７ｇを得た。この酸化希土中の残留鉄濃度は
３.７％であり、多量の鉄を含むものであった。
【００２５】実施例１〜３、および比較例１の処理条件
および希土類元素の回収量、残留鉄濃度を各々表１に示
した。また、塩化焙焼残渣中の各成分の含有量を表２に
示した。表１、２に示すように、実施例１〜３において
は、塩化焙焼残渣中の鉄濃度が大幅に低く、従って、浸
出工程を経て高純度の希土類元素を回収することができ
た。一方、比較例１は塩化焙焼を行わないので、回収し
た希土類元素中の鉄濃度が実施例の３０倍程度に達して
いる。
および希土類元素の回収量、残留鉄濃度を各々表１に示
した。また、塩化焙焼残渣中の各成分の含有量を表２に
示した。表１、２に示すように、実施例１〜３において
は、塩化焙焼残渣中の鉄濃度が大幅に低く、従って、浸
出工程を経て高純度の希土類元素を回収することができ
た。一方、比較例１は塩化焙焼を行わないので、回収し
た希土類元素中の鉄濃度が実施例の３０倍程度に達して
いる。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
【発明の効果】本発明の回収方法によれば、希土類−鉄
含有金属材料から希土類元素を回収する場合に、従来の
方法では手間取っていた鉄の分離が容易であり、高純度
の希土類元素を効率よく容易に回収することができる。
また、従来のようなフッ素処理による方法とは異なり、
フッ素除去のための後処理を行う必要が無い。また、各
工程が簡単であり、回収効率も高く、実施し易い。
含有金属材料から希土類元素を回収する場合に、従来の
方法では手間取っていた鉄の分離が容易であり、高純度
の希土類元素を効率よく容易に回収することができる。
また、従来のようなフッ素処理による方法とは異なり、
フッ素除去のための後処理を行う必要が無い。また、各
工程が簡単であり、回収効率も高く、実施し易い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 巌 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 東馬 堅 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 4K001 AA10 AA39 BA23 CA01 CA13 DA08 DB02 DB24
Claims (8)
- 【請求項１】 希土類元素と鉄を含有する金属材料の粉
砕物を、塩化希土が残留して塩化鉄が揮発する温度下で
塩化焙焼を行うことにより、塩化鉄を揮発除去して希土
類元素を分離することを特徴とする希土類元素の分離方
法。 - 【請求項２】 希土類元素と鉄を含有する金属材料の粉
砕物を、塩化希土が残留して塩化鉄が揮発する温度下で
塩化焙焼を行うことにより塩化鉄を揮発除去し、次い
で、水または酸を用いて焙焼残渣から塩化希土を浸出さ
せて希土類元素を回収することを特徴とする希土類元素
の回収方法。 - 【請求項３】 塩化焙焼を、塩素ガス下、３２０〜８０
０℃に加熱することにより行う請求項１または２に記載
する希土類元素の分離回収方法。 - 【請求項４】 塩化焙焼を、第１段階３２０〜４５０
℃、第２段階６７０〜７１０℃、第３段階７００〜８０
０℃の三段階に分けて行う請求項３に記載する希土類元
素の分離回収方法。 - 【請求項５】 塩化焙焼後の酸浸出を、酸濃度４mol/l
以下の酸を用いて行う請求項２〜４のいずれかに記載す
る希土類元素の回収方法。 - 【請求項６】 塩化希土の浸出液に水溶性硫化物を添加
し、液中に溶存する不純物元素を硫化物として沈殿分離
させた後に希土類元素を回収する請求項２〜５のいずれ
かに記載する希土類元素の回収方法。 - 【請求項７】 希土類元素と鉄を含有する金属材料が、
希土類元素としてネオジム、サマリウム、ジスプロシウ
ム、プラセオジムの１種または２種以上を含み、これら
と鉄または鉄およびコバルトとの合金である請求項１〜
６のいずれかに記載する希土類元素の分離回収方法。 - 【請求項８】 希土類元素と鉄を含有する金属材料の粉
砕物を塩化焙焼した残渣であって、塩化希土を含み、残
渣中の塩化鉄残量が３重量％以下である焙焼残渣。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31863598A JP2000144275A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 希土類元素の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31863598A JP2000144275A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 希土類元素の回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000144275A true JP2000144275A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18101346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31863598A Pending JP2000144275A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 希土類元素の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000144275A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011074408A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Akita Univ | 金属元素の分離方法及び分離装置 |
| KR101147643B1 (ko) | 2012-02-17 | 2012-05-23 | 한국지질자원연구원 | 침지법을 이용한 네오디뮴 침출 방법 |
| CN103215463A (zh) * | 2013-04-12 | 2013-07-24 | 东北大学 | 一种钙化转型-浸出分解氟碳铈矿的方法 |
| JP5424352B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2014-02-26 | 一般財団法人生産技術研究奨励会 | 希土類元素の回収方法および回収装置 |
| CN104878204A (zh) * | 2014-02-28 | 2015-09-02 | 韩国地质资源研究院 | 从包含钕的永久磁铁中选择性地浸出钕的方法 |
| CN111020204A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 耒阳市焱鑫有色金属有限公司 | 一种二次资源含砷配铁含稀散元素配氯化剂的富氧侧吹炉熔炼方法 |
| CN112941304A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-11 | 赣州求真科技有限公司 | 一种稀土焙烧方法 |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP31863598A patent/JP2000144275A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5424352B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2014-02-26 | 一般財団法人生産技術研究奨励会 | 希土類元素の回収方法および回収装置 |
| JP2011074408A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Akita Univ | 金属元素の分離方法及び分離装置 |
| KR101147643B1 (ko) | 2012-02-17 | 2012-05-23 | 한국지질자원연구원 | 침지법을 이용한 네오디뮴 침출 방법 |
| CN103215463A (zh) * | 2013-04-12 | 2013-07-24 | 东北大学 | 一种钙化转型-浸出分解氟碳铈矿的方法 |
| CN103215463B (zh) * | 2013-04-12 | 2014-10-01 | 东北大学 | 一种钙化转型-浸出分解氟碳铈矿的方法 |
| CN104878204A (zh) * | 2014-02-28 | 2015-09-02 | 韩国地质资源研究院 | 从包含钕的永久磁铁中选择性地浸出钕的方法 |
| CN111020204A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 耒阳市焱鑫有色金属有限公司 | 一种二次资源含砷配铁含稀散元素配氯化剂的富氧侧吹炉熔炼方法 |
| CN111020204B (zh) * | 2019-12-31 | 2020-11-27 | 耒阳市焱鑫有色金属有限公司 | 一种二次资源含砷配铁含稀散元素配氯化剂的富氧侧吹炉熔炼方法 |
| CN112941304A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-11 | 赣州求真科技有限公司 | 一种稀土焙烧方法 |
| CN112941304B (zh) * | 2021-01-27 | 2022-07-15 | 赣州求真科技有限公司 | 一种稀土焙烧方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5146658B2 (ja) | 希土類元素の回収方法 | |
| EP2781623B1 (en) | Method for recovering rare earth from rare earth element-containing alloy | |
| WO2015016086A1 (ja) | 電気炉製鋼ダストからの亜鉛回収方法および電気炉製鋼ダストからの亜鉛回収装置 | |
| JPH09217132A (ja) | 希土類−鉄系合金からの有用元素の回収方法 | |
| US10167532B2 (en) | Method for isolating rare earths and/or adjacent metal element(s) contained in the magnetic phase of permanent magnets | |
| JP2005042155A (ja) | 湿式銅精錬プロセスの浸出残渣に含有される貴金属の濃縮方法 | |
| WO2017122556A1 (ja) | 希土類元素と鉄の分離方法及び希土類元素含有スラグ | |
| He et al. | One-step separation and recovery of rare earth and iron from NdFeB slurry via phosphoric acid leaching | |
| JP6478113B2 (ja) | 希土類元素の回収方法 | |
| JP2000144275A (ja) | 希土類元素の回収方法 | |
| JP5596590B2 (ja) | 希土類系磁石合金材料からの金属元素の分離回収方法 | |
| JP2010138490A (ja) | 亜鉛の回収方法等 | |
| JP6335519B2 (ja) | 錫製錬工程から排出されるアンチモン含有物の処理方法 | |
| JP5678231B2 (ja) | 光学ガラス廃材からの希土類元素の分離方法 | |
| JP2000144276A (ja) | 希土類元素及びコバルトの回収方法 | |
| CN109136996B (zh) | 一种利用钕铁硼废料制备Mg-Nd基中间合金的方法 | |
| WO2022091801A1 (ja) | 重希土類元素のリサイクル方法及び希土類磁石のリサイクル方法 | |
| CN104805292B (zh) | 稀土镨钕熔盐电解废料中有价成分的分离及回收方法 | |
| JPH11217634A (ja) | 錫含有廃棄物からの金属錫の回収方法 | |
| CN108950251A (zh) | 稀土元素的回收方法 | |
| JPS5967326A (ja) | 希土類元素含有合金からの有価金属の回収法 | |
| JP2019026871A (ja) | 希土類フッ化物の製造方法 | |
| JP2015187291A (ja) | 希土類元素の回収方法 | |
| Pandey | Rare metals extraction from non-ferrous resources in India: Present status and prospects of R&D | |
| CN114990365B (zh) | 一种从钕铁硼废料中回收稀土和主元素铁的方法、熔盐体系及作为软磁铁氧体原料的应用 |