JP2021109138A - Adsorbent particle, base material particle, filling column, and rare earth element recovery method - Google Patents

Adsorbent particle, base material particle, filling column, and rare earth element recovery method Download PDF

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洋平 石川
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真裕 青嶌
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正人 宮武
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Abstract

To provide an adsorbent particle that contains a carrier particle containing an organic polymer and has adsorbs a large amount of rare earth elements.SOLUTION: An adsorbent particle contains a carrier particle that contains an organic polymer containing a styrenic monomer-derived monomer unit, an amino group-containing polymer attached on the surface of the carrier particle, and a diglycolic acid residue bound to an amino group of the amino group-containing polymer. There is also provided a rare earth element recovery method using the adsorbent particle.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、吸着材粒子、基材粒子、充填カラム、及び、希土類元素を回収する方法に関する。 The present invention relates to adsorbent particles, substrate particles, packed columns, and methods for recovering rare earth elements.

希土類元素を選択的に吸着及び脱離する吸着材として、各種の粒子の表面にジグリコール酸を導入したものが提案されている(特許文献1、非特許文献1、2)。 As an adsorbent that selectively adsorbs and desorbs rare earth elements, those in which diglycolic acid is introduced on the surface of various particles have been proposed (Patent Document 1, Non-Patent Documents 1 and 2).

特許第6103611号公報Japanese Patent No. 6103611

Takeshi Ogata,Hydrometallurgy,152(2015) 178-182Takeshi Ogata, Hydrometallurgy, 152 (2015) 178-182 Tomohiro Shinozaki, Ind.Eng.Chem. Res., 57 (2018) 11424-11430Tomohiro Shinozaki, Ind.Eng.Chem. Res., 57 (2018) 11424-11430

有機ポリマーを含有する担体粒子を含む吸着材粒子は、シリカ粒子等の無機粒子を担体粒子として含む吸着材粒子と比較して、酸に対する耐性の点でも有利である。そこで本発明の一側面は、有機ポリマーを含有する担体粒子を含み、希土類元素の吸着量の大きい吸着材粒子を提供する。 Adsorbent particles containing carrier particles containing an organic polymer are also advantageous in terms of resistance to acid as compared with adsorbent particles containing inorganic particles such as silica particles as carrier particles. Therefore, one aspect of the present invention provides adsorbent particles containing carrier particles containing an organic polymer and having a large adsorption amount of rare earth elements.

本発明の一側面は、スチレン系モノマーに由来するモノマー単位を含む有機ポリマーを含有する担体粒子と、前記担体粒子の表面に付着したアミノ基含有ポリマーと、前記アミノ基含有ポリマーのアミノ基に結合したジグリコール酸残基と、を含む、吸着材粒子を提供する。前記アミノ基含有ポリマーは、下記式(1)又は(2):

Figure 2021109138

Figure 2021109138

で表される構成単位を含む。Rがアルキレン基を示し、Rが水素原子、アルキル基、又は、Rと結合して環状構造を形成するアルキレン基を示す。 One aspect of the present invention is that the carrier particles containing an organic polymer containing a monomer unit derived from a styrene-based monomer, the amino group-containing polymer attached to the surface of the carrier particles, and the amino group of the amino group-containing polymer are bonded. Provided are adsorbent particles containing the same diglycolic acid residue. The amino group-containing polymer has the following formula (1) or (2):
Figure 2021109138

Figure 2021109138

Includes the building blocks represented by. R 1 indicates an alkylene group, and R 2 indicates a hydrogen atom, an alkyl group, or an alkylene group that combines with R 1 to form a cyclic structure.

本発明の別の一側面は、上記の担体粒子と、担体粒子の表面に付着した上記アミノ基含有ポリマーとを含む、基材粒子に関する。 Another aspect of the present invention relates to substrate particles comprising the carrier particles and the amino group-containing polymer attached to the surface of the carrier particles.

本発明の更に別の一側面は、カラム本体部と、前記カラム本体部に充填された上記吸着材粒子と、を備える、充填カラムに関する。 Yet another aspect of the present invention relates to a packed column comprising a column body and the adsorbent particles packed in the column body.

本発明の更に別の一側面は、上記吸着材粒子に、希土類元素を含む溶液を接触させ、それにより前記希土類元素を前記吸着材粒子に吸着させることと、酸を含む酸性溶液との接触により前記吸着材粒子から前記希土類元素を脱離させることと、を含む、希土類元素を回収する方法に関する。 Yet another aspect of the present invention is that the adsorbent particles are brought into contact with a solution containing a rare earth element, whereby the rare earth element is adsorbed on the adsorbent particles, and the adsorbent particles are brought into contact with an acidic solution containing an acid. The present invention relates to a method for recovering a rare earth element, including desorbing the rare earth element from the adsorbent particles.

本発明の一側面によれば、有機ポリマーを含有する担体粒子を含み、希土類元素の吸着量の大きい吸着材粒子が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided adsorbent particles containing carrier particles containing an organic polymer and having a large adsorption amount of rare earth elements.

充填カラムの一実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one Embodiment of a filling column.

以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

一実施形態に係る吸着材粒子は、有機ポリマーを含有する担体粒子と、担体粒子の表面に付着したアミノ基含有ポリマーと、アミノ基含有ポリマーのアミノ基に共有結合により結合したジグリコール酸残基とを含む。 The adsorbent particles according to one embodiment are a carrier particle containing an organic polymer, an amino group-containing polymer attached to the surface of the carrier particle, and a diglycolic acid residue covalently bonded to the amino group of the amino group-containing polymer. And include.

ジグリコール酸残基は、下記式(10)で表される1価の基である。ジグリコール酸残基が希土類錯体と相互作用することによって、吸着材粒子が希土類元素を吸着することができる。

Figure 2021109138
The diglycolic acid residue is a monovalent group represented by the following formula (10). The diglycolic acid residue interacts with the rare earth complex so that the adsorbent particles can adsorb the rare earth element.
Figure 2021109138

担体粒子を構成する有機ポリマーは架橋されていてもよい。担体粒子における有機ポリマーの割合は、50〜100質量%、60〜100質量%、70〜100質量%、80〜100質量%、又は90〜100質量%であってもよい。 The organic polymer constituting the carrier particles may be crosslinked. The proportion of the organic polymer in the carrier particles may be 50-100% by mass, 60-100% by mass, 70-100% by mass, 80-100% by mass, or 90-100% by mass.

担体粒子を構成する有機ポリマーは、スチレン系モノマーをモノマー単位として含む。スチレン系モノマーは、スチレン又はスチレン誘導体であり、後述の架橋性モノマー、単官能性モノマー、又はこれらの組み合わせであることができる。有機ポリマーは、スチレン系モノマー以外のモノマーに由来するモノマー単位を含んでもよいが、有機ポリマーにおけるスチレン系モノマーの割合は、有機ポリマーを構成するモノマー単位の全量に対して、20モル%以上、又は35モル%以上であってもよく、100モル%以下、85モル%以下、又は70モル%以下であってもよい。 The organic polymer constituting the carrier particles contains a styrene-based monomer as a monomer unit. The styrene-based monomer is styrene or a styrene derivative, and can be a crosslinkable monomer, a monofunctional monomer, or a combination thereof, which will be described later. The organic polymer may contain a monomer unit derived from a monomer other than the styrene-based monomer, but the ratio of the styrene-based monomer in the organic polymer is 20 mol% or more, or 20 mol% or more, based on the total amount of the monomer units constituting the organic polymer. It may be 35 mol% or more, 100 mol% or less, 85 mol% or less, or 70 mol% or less.

架橋性のスチレン系モノマーは、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジビニルナフタレン、及びジビニルフェナントレンから選ばれる少なくとも1種のジビニル化合物であってもよい。耐久性、耐酸性、及び耐アルカリ性の観点から、架橋性モノマーがジビニルベンゼンを含んでもよい。有機ポリマーにおける架橋性のスチレン系モノマーに由来するモノマー単位の割合は、有機ポリマーを構成するモノマー単位の全量に対して、1〜80モル%、1〜60モル%、又は1〜40モル%であってよい。 The crosslinkable styrene-based monomer may be at least one divinyl compound selected from divinylbenzene, divinylbiphenyl, divinylnaphthalene, and divinylphenanthrene. From the viewpoint of durability, acid resistance, and alkali resistance, the crosslinkable monomer may contain divinylbenzene. The proportion of the monomer units derived from the crosslinkable styrene-based monomer in the organic polymer is 1 to 80 mol%, 1 to 60 mol%, or 1 to 40 mol% with respect to the total amount of the monomer units constituting the organic polymer. It may be there.

単官能性のスチレン系モノマーの例としては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロロスチレン、及び3,4−ジクロロスチレンが挙げられる。これらは1種単独で使用しても2種以上を併用してもよい。耐酸性及び耐アルカリ性の観点から、単官能性モノマーがスチレンであってもよい。 Examples of monofunctional styrene-based monomers include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, o-ethylstyrene, m-ethylstyrene, p-ethylstyrene, 2 , 4-Dimethyl styrene, pn-butyl styrene, pt-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, p- Examples thereof include n-dodecylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, and 3,4-dichlorostyrene. These may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of acid resistance and alkali resistance, the monofunctional monomer may be styrene.

担体粒子を構成する有機ポリマーは、アミノ基含有ポリマーと反応する反応性基を有するモノマーをモノマー単位として更に含んでいてもよく、架橋性のスチレン系モノマー及び反応性基を有するモノマーをモノマー単位として含む共重合体であってもよい。反応性基を有するモノマーは、スチレン系モノマーであってもよいし、スチレン系モノマー以外のモノマーであってもよい。反応性基は、例えば、エポキシ基、クロロ基又はこれらの組み合わせであってもよい。エポキシ基を有するモノマーの例として、グリシジルメタクリレートが挙げられる。クロロ基を有するモノマーの例として、4−クロロメチルスチレンが挙げられる。有機ポリマーにおける反応性基を有するモノマーに由来するモノマー単位の割合は、有機ポリマーを構成するモノマー単位の全量に対して、15モル%以上、又は30モル%以上であってもよく、80モル%以下、又は65モル%以下であってもよい。 The organic polymer constituting the carrier particles may further contain a monomer having a reactive group that reacts with the amino group-containing polymer as a monomer unit, and a crosslinkable styrene-based monomer and a monomer having a reactive group as a monomer unit. It may be a copolymer containing. The monomer having a reactive group may be a styrene-based monomer or a monomer other than the styrene-based monomer. The reactive group may be, for example, an epoxy group, a chloro group or a combination thereof. Examples of monomers having an epoxy group include glycidyl methacrylate. Examples of monomers having a chloro group include 4-chloromethylstyrene. The proportion of the monomer unit derived from the monomer having a reactive group in the organic polymer may be 15 mol% or more, or 30 mol% or more, or 80 mol% or more, based on the total amount of the monomer units constituting the organic polymer. It may be less than or equal to 65 mol% or less.

担体粒子の平均粒径は、100〜1000μm、又は200〜1000μmであってもよい。担体粒子の平均粒径が小さくなると、吸着材粒子が充填された充填カラムの圧力が増加する可能性がある。ここで、担体粒子の平均粒径は、以下の測定法により求めることができる。
1)粒子を、水(界面活性剤等の分散剤を含む)に分散させ、1質量%の粒子を含む分散液を調製する。
2)フロー式粒子像分析装置を用いて、分散液中の粒子約1万個の画像により平均粒径を測定する。
The average particle size of the carrier particles may be 100 to 1000 μm or 200 to 1000 μm. As the average particle size of the carrier particles decreases, the pressure of the packed column packed with the adsorbent particles may increase. Here, the average particle size of the carrier particles can be determined by the following measuring method.
1) The particles are dispersed in water (including a dispersant such as a surfactant) to prepare a dispersion liquid containing 1% by mass of the particles.
2) Using a flow-type particle image analyzer, measure the average particle size from images of about 10,000 particles in the dispersion.

担体粒子は、多孔質ポリマー粒子であってもよい。多孔質ポリマー粒子の場合、多孔内部の表面も「担体粒子の表面」に含まれる。担体粒子が多孔質ポリマー粒子である場合、その比表面積が50m/g以上であってもよく、1000m/g以下であってもよい。比表面積が大きいと、物質の吸着量がより大きくなる傾向がある。ここでの比表面積は、窒素ガスの吸着によるBET比表面積を意味する。 The carrier particles may be porous polymer particles. In the case of porous polymer particles, the surface inside the porous is also included in the "surface of the carrier particles". When the carrier particles are porous polymer particles, their specific surface area may be 50 m 2 / g or more, or 1000 m 2 / g or less. The larger the specific surface area, the larger the amount of substance adsorbed tends to be. The specific surface area here means the BET specific surface area due to the adsorption of nitrogen gas.

アミノ基含有ポリマーは、アミノ基を有する構成単位を含むポリマーである。アミノ基を有する構成単位は、アミノ基を有するモノマーに由来するモノマー単位であることができる。アミノ基を有するモノマーに由来するモノマー単位の割合は、アミノ基含有ポリマー中の全モノマー単位の量に対して60〜100モル%、70〜100モル%、80〜100モル%、90〜100モル%又は95〜100モル%であってもよい。アミノ基含有ポリマーが、アミノ基を有するモノマーのホモポリマーであってもよい。アミノ基を有する構成単位は、下記式(1)又は(2)で表される。

Figure 2021109138

Figure 2021109138
An amino group-containing polymer is a polymer containing a structural unit having an amino group. The structural unit having an amino group can be a monomer unit derived from a monomer having an amino group. The proportion of the monomer units derived from the monomer having an amino group is 60 to 100 mol%, 70 to 100 mol%, 80 to 100 mol%, 90 to 100 mol with respect to the amount of all the monomer units in the amino group-containing polymer. % Or 95-100 mol%. The amino group-containing polymer may be a homopolymer of a monomer having an amino group. The structural unit having an amino group is represented by the following formula (1) or (2).
Figure 2021109138

Figure 2021109138

式(1)中、Rはアルキレン基を示し、Rは水素原子又はアルキル基を示す。Rが、Rと結合して環状構造を形成するアルキレン基であってもよい。Rは、炭素数1〜3のアルキレン基であってもよく、メチレン基であってもよい。Rが炭素数1〜3のアルキル基であってもよい。RがRと結合することにより形成される環状構造は、5〜8員環であってもよい。Rがメチレン基で、Rが水素原子であるとき、式(1)で表される構成単位は、アリルアミンに由来するモノマー単位である。式(2)で表される構成単位は、通常、ジアリルアミンに由来するモノマー単位である。 In formula (1), R 1 represents an alkylene group and R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 2 may be an alkylene group that combines with R 1 to form a cyclic structure. R 1 may be an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms or a methylene group. R 2 may be an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. The cyclic structure formed by combining R 2 with R 1 may be a 5- to 8-membered ring. When R 1 is a methylene group and R 2 is a hydrogen atom, the structural unit represented by the formula (1) is a monomer unit derived from allylamine. The structural unit represented by the formula (2) is usually a monomer unit derived from diallylamine.

式(1)又は(2)で表される構成単位は第1級又は第2級のアミノ基を有している。このアミノ基の反応により、担体粒子の表面に付着したアミノ基含有ポリマーのうち少なくとも一部が、ジグルコール酸と共有結合により結合する。アミノ基と結合したジグリコール酸残基を有する構成単位は、下記式(1G)又は(2G)で表される。式(1G)中のR及びRは、式(1)中のR及びRと同義である。

Figure 2021109138

Figure 2021109138
The structural unit represented by the formula (1) or (2) has a primary or secondary amino group. Due to this amino group reaction, at least a part of the amino group-containing polymer attached to the surface of the carrier particles is covalently bonded to diglucol acid. The structural unit having a diglycolic acid residue bonded to an amino group is represented by the following formula (1G) or (2G). R 1 and R 2 in the formula (1G) has the same meaning as R 1 and R 2 in the formula (1).
Figure 2021109138

Figure 2021109138

担体粒子の表面に付着したアミノ基含有ポリマーのうち少なくとも一部が、アミノ基の反応により、担体粒子を構成する有機ポリマーと共有結合によって結合していてもよい。有機ポリマーと結合した構成単位は、下記式(1P)又は(2P)で表される。式(1P)中のR及びRは、式(1)中のR及びRと同義である。式(1P)及び(2P)中のZは、担体粒子を構成する有機ポリマーを示す。担体粒子の表面に付着したアミノ基含有ポリマーは、式(1)で表される構成単位、式(1G)で表される構成単位、及び式(1P)で表される構成単位を含んでいてもよく、式(2)で表される構成単位、式(2G)で表される構成単位、及び式(2P)で表される構成単位を含んでいてもよい。

Figure 2021109138

Figure 2021109138
At least a part of the amino group-containing polymer attached to the surface of the carrier particles may be covalently bonded to the organic polymer constituting the carrier particles by the reaction of the amino group. The structural unit bonded to the organic polymer is represented by the following formula (1P) or (2P). R 1 and R 2 in the formula (1P) has the same meaning as R 1 and R 2 in the formula (1). Z in the formulas (1P) and (2P) represents the organic polymer constituting the carrier particles. The amino group-containing polymer attached to the surface of the carrier particles contains a structural unit represented by the formula (1), a structural unit represented by the formula (1G), and a structural unit represented by the formula (1P). It may also include a structural unit represented by the formula (2), a structural unit represented by the formula (2G), and a structural unit represented by the formula (2P).
Figure 2021109138

Figure 2021109138

例えば、担体粒子を構成する有機ポリマーがグリシジルメタクリレートをモノマー単位として含む共重合体である場合、有機ポリマーとアミノ基含有ポリマーとで、下記式(1P−1)又は(2P−1)で表される架橋構造が形成され得る。

Figure 2021109138

Figure 2021109138
For example, when the organic polymer constituting the carrier particles is a copolymer containing glycidyl methacrylate as a monomer unit, the organic polymer and the amino group-containing polymer are represented by the following formula (1P-1) or (2P-1). A cross-linked structure can be formed.
Figure 2021109138

Figure 2021109138

アミノ基含有ポリマーの重量平均分子量は、200以上、又は250以上であってもよい。アミノ基含有ポリマーの重量平均分子量は、100000以下、70000以下、10000以下、又は7000以下であってもよい。ここでの重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィーによって測定される、標準ポリスチレン換算値であってもよい。 The weight average molecular weight of the amino group-containing polymer may be 200 or more, or 250 or more. The weight average molecular weight of the amino group-containing polymer may be 100,000 or less, 70,000 or less, 10,000 or less, or 7,000 or less. The weight average molecular weight here may be a standard polystyrene-equivalent value measured by gel permeation chromatography.

担体粒子の質量に対するアミノ基含有ポリマーの量の比は、例えば5〜50重量%、又は10〜40重量%であってもよい。吸着材粒子におけるアミノ基の量が、吸着材粒子1gあたり0.1〜100mmol、又は0.5〜20mmolであってもよい。 The ratio of the amount of the amino group-containing polymer to the mass of the carrier particles may be, for example, 5 to 50% by weight, or 10 to 40% by weight. The amount of amino groups in the adsorbent particles may be 0.1 to 100 mmol or 0.5 to 20 mmol per 1 g of the adsorbent particles.

吸着材粒子、又は後述の基材粒子におけるアミノ基の量は、アミノ基との反応により消費される硫酸の量を、水酸化ナトリウムを用いた滴定によって測定する方法によって求めることができる。基材粒子におけるアミノ基の量を測定する方法は、以下の操作を含む。
1)基材粒子(A)gにメタノールを加え、得られた分散液を75℃で30分間加熱する。
2)分散液から、吸引濾過により基材粒子を濾過器上に回収する。吸引を継続しながら、濾過器上の基材粒子に純水を加えることにより、メタノールを純水に置換し、次いで少量の0.1M水酸化ナトリウム水溶液を用いて基材粒子をコンディショニングする。その後、濾液が中性になるまで純水で基材粒子を洗浄する。
3)洗浄後の基材粒子を、少量の純水を用いてガラス製の容器に移し替える。容器中の純水の総量が(B)gとなるように調整する。
4)容器内の分散液に0.05M硫酸を(C)g加え、その後、室温で30分、150rpmで容器内の分散液を撹拌する。
5)分散液の上澄みを(D)g分取し、そこに純水を加えて液量を調整する。
6)希釈後の上澄みを、0.01M水酸化ナトリウム水溶液を用いて滴定し、中和に要した水酸化ナトリウム水溶液の量(E)mLを記録する。
7)アミノ基の量を、以下の式によって算出する。
アミノ基の量(mmol/g)=[{0.1×C×D/(B+C)−0.01×E}×(B+C)/D]/A
The amount of amino groups in the adsorbent particles or the substrate particles described later can be determined by a method of measuring the amount of sulfuric acid consumed by the reaction with the amino groups by titration using sodium hydroxide. The method for measuring the amount of amino groups in the substrate particles includes the following operations.
1) Methanol is added to the base particle (A) g, and the obtained dispersion is heated at 75 ° C. for 30 minutes.
2) From the dispersion liquid, the substrate particles are collected on the filter by suction filtration. Methanol is replaced with pure water by adding pure water to the substrate particles on the filter while continuing suction, and then the substrate particles are conditioned with a small amount of 0.1 M aqueous sodium hydroxide solution. Then, the substrate particles are washed with pure water until the filtrate becomes neutral.
3) Transfer the washed substrate particles to a glass container using a small amount of pure water. Adjust so that the total amount of pure water in the container is (B) g.
4) Add (C) g of 0.05 M sulfuric acid to the dispersion in the container, and then stir the dispersion in the container at room temperature for 30 minutes at 150 rpm.
5) Take (D) g of the supernatant of the dispersion liquid and add pure water to it to adjust the liquid volume.
6) The supernatant after dilution is titrated with a 0.01 M aqueous sodium hydroxide solution, and the amount (E) mL of the aqueous sodium hydroxide solution required for neutralization is recorded.
7) The amount of amino groups is calculated by the following formula.
Amino group amount (mmol / g) = [{0.1 × C × D / (B + C) -0.01 × E} × (B + C) / D] / A

吸着材粒子は、例えば、担体粒子と担体粒子の表面に付着したアミノ基含有ポリマーとを含む、ジグリコール酸残基を有しない基材粒子を準備することと、アミノ基含有ポリマーにジグリコール酸又はその無水物を結合させ、それにより吸着材粒子を形成することとを含む方法によって、製造することができる。アミノ基含有ポリマーのアミノ基に、ジグリコール酸又はその酸無水物を結合させることができる。 As the adsorbent particles, for example, base material particles having no diglycolic acid residue containing the carrier particles and the amino group-containing polymer attached to the surface of the carrier particles are prepared, and diglycolic acid is added to the amino group-containing polymer. Alternatively, it can be produced by a method including binding the anhydride thereof and thereby forming adsorbent particles. Diglycolic acid or an acid anhydride thereof can be bonded to the amino group of the amino group-containing polymer.

基材粒子は、担体粒子の表面にアミノ基含有ポリマーを付着させることにより、作製される。担体粒子が反応性基を有する有機ポリマーを含有する場合の基材粒子を準備する方法の一例は、反応性基を有するモノマーを含むモノマー成分と多孔化剤と水性媒体とを含有する反応液中での懸濁重合により、多孔質粒子である担体粒子を生成させることと、反応性基とアミノ基含有ポリマーとの反応によりアミノ基含有ポリマーを有機ポリマーと結合させることとを含む。 The base particles are produced by adhering an amino group-containing polymer to the surface of the carrier particles. An example of a method for preparing base material particles when the carrier particles contain an organic polymer having a reactive group is in a reaction solution containing a monomer component containing a monomer having a reactive group, a porosifying agent, and an aqueous medium. It includes producing carrier particles which are porous particles by suspension polymerization in the above, and binding the amino group-containing polymer to the organic polymer by the reaction of the reactive group and the amino group-containing polymer.

多孔質粒子を形成するために用いられる多孔化剤は、重合時に粒子の相分離を促し、それにより多孔質ポリマー粒子を形成させる成分である。多孔化剤の一例は有機溶媒である。多孔化剤として用いられ得る有機溶媒の例としては、脂肪族又は芳香族の炭化水素、エステル、ケトン、エーテル、及びアルコールが挙げられる。多孔化剤は、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、オクタン、酢酸ブチル、フタル酸ジブチル、メチルエチルケトン、ジブチルエーテル、1−ヘキサノール、2−オクタノール、デカノール、ラウリルアルコール、及びシクロヘキサノールからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことができる。 The porosifying agent used to form the porous particles is a component that promotes phase separation of the particles during polymerization, thereby forming porous polymer particles. An example of a porosifying agent is an organic solvent. Examples of organic solvents that can be used as the porosifying agent include aliphatic or aromatic hydrocarbons, esters, ketones, ethers, and alcohols. The porosifying agent is at least selected from the group consisting of, for example, toluene, xylene, cyclohexane, octane, butyl acetate, dibutyl phthalate, methyl ethyl ketone, dibutyl ether, 1-hexanol, 2-octanol, decanol, lauryl alcohol, and cyclohexanol. One type can be included.

多孔化剤の量は、モノマー成分の合計量に対して0〜300質量%であってもよい。多孔化剤の量によって、多孔質ポリマー粒子の空孔率をコントロールできる。多孔化剤の種類によって、多孔質ポリマー粒子の細孔の大きさ及び形状をコントロールすることができる。 The amount of the porosifying agent may be 0 to 300% by mass with respect to the total amount of the monomer components. The porosity of the porous polymer particles can be controlled by the amount of the porosity agent. The size and shape of the pores of the porous polymer particles can be controlled by the type of the porosifying agent.

水性媒体が水を含んでいてもよい。この水を多孔化剤として機能させてもよい。例えば、反応液に油溶性界面活性剤を加えると、モノマー及び油溶性界面活性剤を含む粒子が形成され、この粒子が水を吸収することにより粒子内の相分離を促すことが可能である。相分離した粒子から一方の相を除去することにより、粒子が多孔質化される。 The aqueous medium may contain water. This water may function as a porosifying agent. For example, when an oil-soluble surfactant is added to the reaction solution, particles containing the monomer and the oil-soluble surfactant are formed, and the particles can absorb water to promote phase separation in the particles. By removing one phase from the phase-separated particles, the particles are made porous.

水性媒体は、水、又は、水と水溶性溶媒(例えば、低級アルコール)との混合溶媒を含む。水性媒体は、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤は、アニオン系、カチオン系、ノニオン系又は両性イオン系の界面活性剤であってもよい。 The aqueous medium contains water or a mixed solvent of water and a water-soluble solvent (for example, a lower alcohol). The aqueous medium may contain a surfactant. The surfactant may be an anionic, cationic, nonionic or zwitterionic surfactant.

懸濁重合のための反応液は、重合開始剤を含んでもよい。重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−tert−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合物が挙げられる。重合開始剤の量は、モノマー成分100質量部に対して、0.1〜7.0質量部であってもよい。 The reaction solution for suspension polymerization may contain a polymerization initiator. Examples of the polymerization initiator include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl orthochloro peroxide, benzoyl orthomethoxy peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, and tert-butylperoxy-2-ethylhexano. Organic peroxides such as ate, di-tert-butyl peroxide; 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobiscyclohexanecarbonitrile, 2,2'-azobis (2,4-azobis) Examples thereof include azo compounds such as dimethylvaleronitrile). The amount of the polymerization initiator may be 0.1 to 7.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer component.

モノマー成分を含む粒子の分散安定性を向上させるために、反応液が分散安定剤を含んでいてもよい。分散安定剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリカルボン酸、セルロース類(ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等)、ポリビニルピロリドンが挙げられる。これらとトリポリリン酸ナトリウム等の無機系水溶性高分子化合物とを併用してもよい。分散安定剤がポリビニルアルコール又はポリビニルピロリドンであってもよい。分散安定剤の量は、モノマー100質量部に対して1〜10質量部であってもよい。 The reaction solution may contain a dispersion stabilizer in order to improve the dispersion stability of the particles containing the monomer component. Examples of the dispersion stabilizer include polyvinyl alcohol, polycarboxylic acid, celluloses (hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, etc.), and polyvinylpyrrolidone. These may be used in combination with an inorganic water-soluble polymer compound such as sodium tripolyphosphate. The dispersion stabilizer may be polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone. The amount of the dispersion stabilizer may be 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer.

懸濁重合のための反応液は、亜硝酸塩類、亜硫酸塩類、ハイドロキノン類、アスコルビン酸類、水溶性ビタミンB類、クエン酸、ポリフェノール類等の水溶性の重合禁止剤を含んでもよい。 The reaction solution for suspension polymerization may contain a water-soluble polymerization inhibitor such as nitrites, sulfites, hydroquinones, ascorbic acids, water-soluble B vitamins, citric acid, and polyphenols.

懸濁重合のための重合温度は、モノマー及び重合開始剤の種類に応じて、適宜選択することができる。重合温度は、25〜110℃、又は50〜100℃であってもよい。 The polymerization temperature for suspension polymerization can be appropriately selected depending on the type of the monomer and the polymerization initiator. The polymerization temperature may be 25 to 110 ° C. or 50 to 100 ° C.

親水性有機化合物がアミノ基含有ポリマーである場合、生成した多孔質粒子(担体粒子)を、必要により洗浄及び乾燥してから、アミノ基含有ポリマーのアミノ基を有機ポリマーの反応性基と反応させる。この反応は、例えば、担体粒子と、アミノ基含有ポリマーと、溶媒とを含有する反応液中で、必要により加熱しながら行うことができる。溶媒は特に制限されないが、例えば水であってもよい。 When the hydrophilic organic compound is an amino group-containing polymer, the generated porous particles (carrier particles) are washed and dried as necessary, and then the amino group of the amino group-containing polymer is reacted with the reactive group of the organic polymer. .. This reaction can be carried out, for example, in a reaction solution containing carrier particles, an amino group-containing polymer, and a solvent while heating, if necessary. The solvent is not particularly limited, but may be, for example, water.

基材粒子を必要により洗浄及び乾燥してから、担体粒子に付着したアミノ基含有ポリマーのアミノ基に、ジグリコール酸又はその無水物を結合させる。この反応は、例えば、基材粒子と、ジグリコール酸又はその無水物と、溶媒とを含有する反応液中で、必要により加熱しながら行うことができる。溶媒は特に制限されないが、例えばテトラヒドロフランであってもよい。この反応により、ジグリコール酸残基が導入された吸着材粒子が形成される。形成された吸着材粒子は、必要により洗浄及び乾燥される。 After washing and drying the base particles as necessary, diglycolic acid or an anhydride thereof is bonded to the amino groups of the amino group-containing polymer attached to the carrier particles. This reaction can be carried out, for example, in a reaction solution containing base particles, diglycolic acid or an anhydride thereof, and a solvent while heating, if necessary. The solvent is not particularly limited, but may be, for example, tetrahydrofuran. This reaction forms adsorbent particles into which diglycolic acid residues have been introduced. The formed adsorbent particles are washed and dried if necessary.

担体粒子と担体粒子の表面に付着したアミノ基含有ポリマーとを含む基材粒子を、ジグリコール酸残基以外のリガンドが導入された吸着材粒子又は分離材粒子を得るために用いてもよい。基材粒子の平均粒径は、通常、吸着材粒子の平均粒径と実質的に同じである。 Substrate particles containing the carrier particles and the amino group-containing polymer attached to the surface of the carrier particles may be used to obtain adsorbent particles or separator particles into which a ligand other than the diglycolic acid residue has been introduced. The average particle size of the substrate particles is usually substantially the same as the average particle size of the adsorbent particles.

吸着材粒子に、希土類元素を含む溶液を接触させ、それにより希土類元素を吸着材粒子に吸着させることと、酸を含む酸性溶液中で吸着材粒子から希土類元素を脱離させることとを含む方法によって、希土類元素を効率的に回収することができる。 A method including contacting a solution containing a rare earth element with an adsorbent particle to adsorb the rare earth element to the adsorbent particle, and desorbing the rare earth element from the adsorbent particle in an acidic solution containing an acid. Therefore, rare earth elements can be efficiently recovered.

吸着のための溶液、及び脱離のための酸性溶液の温度は、特に限定されないが、例えば15〜35℃であってもよい。吸着のための溶液と吸着材粒子との接触時間は、例えば20秒以上、又は40秒以上であってもよく、48時間以下であってもよい。脱離のための酸性溶液と吸着材粒子との接触時間は、例えば5秒以上、又は10秒以上であってもよく、6時間以下であってもよい。 The temperature of the solution for adsorption and the acidic solution for desorption is not particularly limited, but may be, for example, 15 to 35 ° C. The contact time between the solution for adsorption and the adsorbent particles may be, for example, 20 seconds or more, 40 seconds or more, or 48 hours or less. The contact time between the acidic solution for desorption and the adsorbent particles may be, for example, 5 seconds or more, 10 seconds or more, or 6 hours or less.

本実施形態に係る吸着材粒子を用いた回収方法は、吸着材粒子による大きな吸着量と、吸着した希土類元素の効率的な脱離に基づいて、希土類元素の効率的な回収を可能にする。また、本実施形態に係る吸着材粒子は、シリカ粒子を担体粒子として含む吸着材と比較して、酸に対する耐性が高いため、繰り返し使用されたときの劣化が小さい点でも有利である。 The recovery method using the adsorbent particles according to the present embodiment enables efficient recovery of the rare earth element based on the large amount of adsorption by the adsorbent particles and the efficient desorption of the adsorbed rare earth element. Further, since the adsorbent particles according to the present embodiment have high resistance to acid as compared with the adsorbent containing silica particles as carrier particles, they are also advantageous in that they are less deteriorated when used repeatedly.

吸着材粒子に希土類元素を吸着させるときの溶液のpHは、1.0〜2.0程度であってもよい。酸性度希土類元素を脱離させるための酸性溶液の酸性は、希土類元素が適切に脱離する程度の強さに調整される。例えば、酸性溶液の酸濃度は、2規定以下、1規定以下、又は0.5規定以下であってもよい。本実施形態に係る吸着材粒子は、比較的弱い酸性の酸性溶液を用いた場合であっても、希土類元素を高い効率で脱離することができる。弱い酸性の酸性溶液を用いることは、吸着材の劣化抑制だけでなく、環境負荷の低減の点からも有益である。酸性溶液は、例えば塩酸であってもよい。 The pH of the solution when the rare earth element is adsorbed on the adsorbent particles may be about 1.0 to 2.0. Acidity The acidity of the acidic solution for desorbing the rare earth element is adjusted to such an intensity that the rare earth element is appropriately desorbed. For example, the acid concentration of the acidic solution may be 2 or less, 1 or less, or 0.5 or less. The adsorbent particles according to the present embodiment can desorb rare earth elements with high efficiency even when a relatively weak acidic acidic solution is used. The use of a weakly acidic acidic solution is beneficial not only in suppressing deterioration of the adsorbent but also in reducing the environmental load. The acidic solution may be, for example, hydrochloric acid.

回収される希土類元素は、スカンジウム、イットリウム、及びランタノイドのうちいずれであってもよく、ジスプロシウム、ネオジム等のランタノイドであってもよい。回収される希土類元素が含まれる溶液は、水溶液であってもよい。溶液中の希土類元素は、通常、陽イオンとして溶媒(例えば水)に溶解している。 The rare earth element to be recovered may be any of scandium, yttrium, and lanthanoid, and may be lanthanoid such as dysprosium and neodymium. The solution containing the recovered rare earth element may be an aqueous solution. Rare earth elements in solution are usually dissolved in a solvent (eg water) as cations.

吸着材粒子を、カラム充填剤として用いてもよい。図1は、充填カラムの一実施形態を示す模式図である。図1に示される充填カラム10は、カラム本体部11(カラム管)と、接続部12と、上述した実施形態に係る吸着材粒子を含むカラム充填剤13とを備えている。接続部12は、カラム本体部11をカラムクロマトグラフィー装置に接続するために、カラム本体部11の両端に配置される。カラム充填剤13は、筒状のカラム本体部11に充填されている。カラム本体部11及び接続部12の材質は、特に制限されず、ステンレスであってもよく、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の樹脂であってもよい。 Adsorbent particles may be used as the column packing material. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a filling column. The filling column 10 shown in FIG. 1 includes a column main body portion 11 (column tube), a connecting portion 12, and a column packing material 13 containing adsorbent particles according to the above-described embodiment. The connection portions 12 are arranged at both ends of the column body portion 11 in order to connect the column body portion 11 to the column chromatography apparatus. The column packing material 13 is filled in the tubular column main body 11. The material of the column body 11 and the connecting portion 12 is not particularly limited, and may be stainless steel or a resin such as polyetheretherketone (PEEK).

吸着材粒子を含むカラム充填剤13は、通常、溶媒とともにカラム本体部11に充填される。溶媒としては、吸着材粒子が分散する溶媒であれば特に制限されないが、例えば水であってもよい。 The column packing material 13 containing the adsorbent particles is usually filled in the column body 11 together with the solvent. The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent in which the adsorbent particles are dispersed, but may be, for example, water.

充填カラムを用いて希土類元素を回収する場合、例えば、充填カラムに希土類元素を含む溶液を通過させ、続いて充填カラムに酸性溶液を通過させる。 When recovering a rare earth element using a packed column, for example, a solution containing the rare earth element is passed through the packed column, and then an acidic solution is passed through the packed column.

以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

1.吸着材粒子の作製
実施例1
基材粒子
ジビニルベンゼン−グリシジルメタクリレート共重合体からなる多孔質ポリマー粒子を担体粒子として準備した。この多孔質ポリマー粒子をメタノールに加え、懸濁液を揺動撹拌することで多孔質ポリマー粒子をメタノールで湿潤した。その後、懸濁液を純水を用いて湿潤状態を維持しながらろ過することにより、メタノールを純水に置換した。続いて、懸濁液の溶媒を、同様の方法で純水からアミン含有ポリマーであるポリアリルアミン(重量平均分子量5000)の水溶液(濃度20質量%)に置換した。懸濁液を80℃で8時間加熱することにより、多孔質ポリマー粒子のエポキシ基とポリアリルアミンとの反応を進行させた。ろ過により取り出した多孔質ポリマー粒子を、エタノール及び水で十分洗浄してから、80℃で15時間乾燥させることで、ポリアリルアミンが導入された基材粒子を得た。得られた基材粒子の平均粒径は400μm、基材粒子1gあたりのアミノ基の量は3.2mmolであった。
1. 1. Preparation of Adsorbent Particles Example 1
Substrate particles Porous polymer particles made of divinylbenzene-glycidyl methacrylate copolymer were prepared as carrier particles. The porous polymer particles were added to methanol, and the suspension was shaken and stirred to wet the porous polymer particles with methanol. Then, the suspension was filtered with pure water while maintaining a wet state to replace methanol with pure water. Subsequently, the solvent of the suspension was replaced with an aqueous solution (concentration: 20% by mass) of polyallylamine (weight average molecular weight: 5000), which is an amine-containing polymer, from pure water in the same manner. The suspension was heated at 80 ° C. for 8 hours to allow the reaction of the epoxy groups of the porous polymer particles with polyallylamine. The porous polymer particles taken out by filtration were thoroughly washed with ethanol and water, and then dried at 80 ° C. for 15 hours to obtain base particles into which polyallylamine was introduced. The average particle size of the obtained base particles was 400 μm, and the amount of amino groups per 1 g of the base particles was 3.2 mmol.

吸着材粒子
基材粒子1.2gとジグリコール酸無水物5.6gとを、テトラヒドロフラン中、50℃で8時間反応させた。ろ過により取り出した粒子を、エタノール及び水で十分洗浄してから、80℃で15時間乾燥させることで、ジグリコール酸残基が導入された吸着材粒子を得た。
Adsorbent particles 1.2 g of base particles and 5.6 g of diglycolic acid anhydride were reacted in tetrahydrofuran at 50 ° C. for 8 hours. The particles taken out by filtration were thoroughly washed with ethanol and water, and then dried at 80 ° C. for 15 hours to obtain adsorbent particles into which diglycolic acid residues were introduced.

実施例2
ポリアリルアミンを重量平均分子量15000のものに変更し、その水溶液(濃度15質量%)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作により、ジグリコール酸残基が導入された吸着材粒子を得た。基材粒子の平均粒径は400μm、基材粒子1gあたりのアミノ基の量は3.6mmolであった。
Example 2
The adsorbent particles into which the diglycolic acid residue was introduced were obtained by the same operation as in Example 1 except that the polyallylamine was changed to one having a weight average molecular weight of 15,000 and an aqueous solution thereof (concentration: 15% by mass) was used. rice field. The average particle size of the base particles was 400 μm, and the amount of amino groups per 1 g of the base particles was 3.6 mmol.

比較例1
実施例1と同じジビニルベンゼン−グリシジルメタクリレート共重合体からなる多孔質ポリマー粒子を担体粒子として準備した。この多孔質ポリマー粒子をメタノールに加え、懸濁液を揺動撹拌することで多孔質ポリマー粒子をメタノールで湿潤した。その後、懸濁液を純水を用いて湿潤状態を維持しながらろ過することにより、メタノールを純水に置換した。続いて、懸濁液の溶媒を、同様の方法で純水からエチレンジアミンに置換した。懸濁液を80℃で8時間加熱することにより、多孔質ポリマー粒子のエポキシ基とエチレンジアミンとの反応を進行させた。ろ過により取り出した多孔質ポリマー粒子を、エタノール及び水で十分洗浄してから、80℃で15時間乾燥させることで、エチレンジアミンが導入された基材粒子を得た。基材粒子の平均粒径は400μm、基材粒子1gあたりのアミノ基の量は2.4mmolであった。得られた基材粒子を用いたこと以外は実施例1と同様の操作により、ジグリコール酸残基が導入された吸着材粒子を得た。
Comparative Example 1
Porous polymer particles made of the same divinylbenzene-glycidyl methacrylate copolymer as in Example 1 were prepared as carrier particles. The porous polymer particles were added to methanol, and the suspension was shaken and stirred to wet the porous polymer particles with methanol. Then, the suspension was filtered with pure water while maintaining a wet state to replace methanol with pure water. Subsequently, the solvent of the suspension was replaced with ethylenediamine from pure water in the same manner. By heating the suspension at 80 ° C. for 8 hours, the reaction between the epoxy group of the porous polymer particles and ethylenediamine was allowed to proceed. The porous polymer particles taken out by filtration were thoroughly washed with ethanol and water, and then dried at 80 ° C. for 15 hours to obtain base particles into which ethylenediamine had been introduced. The average particle size of the base particles was 400 μm, and the amount of amino groups per 1 g of the base particles was 2.4 mmol. The adsorbent particles into which the diglycolic acid residue was introduced were obtained by the same operation as in Example 1 except that the obtained base material particles were used.

2.吸着試験
濃度160ppmでジスプロシウム(Dy)を含み、pHが1.5に調整された吸着試験用の水溶液20mLを準備した。この水溶液に各実施例の吸着材粒子50mgを加えた。吸着材粒子を含む懸濁液を、25℃に維持しながら振とうした。10分又は24時間の振とうによってジスプロシウムイオンを吸着材粒子に吸着させた後、懸濁液から採取した水溶液のICP発光分析装置により、水溶液中のジスプロシウムイオン濃度を測定した。吸着前後のイオン濃度の差から、吸着材粒子1gあたりのジスプロシウムイオンの吸着量(μmol/g)を算出した。
濃度160ppmでジスプロシウム(Dy)を含み、pHが2.0に調整された吸着試験用の水溶液5mLに吸着材粒子50mgを加えたこと以外は上記と同様の操作により、比較例1の吸着材粒子1gあたりのジスプロシウムイオンの吸着量(μmol/g)を求めた。
2. Adsorption test 20 mL of an aqueous solution for an adsorption test containing dysprosium (Dy) at a concentration of 160 ppm and adjusted to pH 1.5 was prepared. 50 mg of adsorbent particles of each example was added to this aqueous solution. The suspension containing the adsorbent particles was shaken while maintaining at 25 ° C. After adsorbing dysprosium ions on the adsorbent particles by shaking for 10 minutes or 24 hours, the concentration of dysprosium ions in the aqueous solution was measured by an ICP emission spectrometer of the aqueous solution collected from the suspension. The amount of dysprosium ion adsorbed per 1 g of adsorbent particles (μmol / g) was calculated from the difference in ion concentration before and after adsorption.
Adsorbent particles of Comparative Example 1 were operated in the same manner as above except that 50 mg of adsorbent particles were added to 5 mL of an aqueous solution for adsorption test in which dysprosium (Dy) was contained at a concentration of 160 ppm and the pH was adjusted to 2.0. The amount of dysprosium ion adsorbed per 1 g (μmol / g) was determined.

Figure 2021109138
Figure 2021109138

表1に示されるように、実施例の吸着材粒子は、希土類元素を十分に大きな吸着量で吸着することが確認された。実施例の吸着材粒子による吸着量は、試験条件がやや異なることを考慮しても、比較例の吸着材粒子による吸着量と比較して明らかに大きいといえる。 As shown in Table 1, it was confirmed that the adsorbent particles of the examples adsorb rare earth elements with a sufficiently large adsorption amount. It can be said that the amount adsorbed by the adsorbent particles of the examples is clearly larger than the amount adsorbed by the adsorbent particles of the comparative example, even considering that the test conditions are slightly different.

10…充填カラム、11…カラム本体部、12…接続部、13…カラム充填剤。 10 ... Filling column, 11 ... Column body, 12 ... Connection, 13 ... Column packing material.

Claims (10)

スチレン系モノマーに由来するモノマー単位を含む有機ポリマーを含有する担体粒子と、
前記担体粒子の表面に付着した、下記式(1)又は(2):
Figure 2021109138

Figure 2021109138

で表される構成単位を含み、Rがアルキレン基を示し、Rが水素原子、アルキル基、又は、Rと結合して環状構造を形成するアルキレン基を示す、アミノ基含有ポリマーと、
前記アミノ基含有ポリマーのアミノ基に結合したジグリコール酸残基と、
を含む、吸着材粒子。
Carrier particles containing an organic polymer containing a monomer unit derived from a styrene-based monomer, and
The following formula (1) or (2): attached to the surface of the carrier particles:
Figure 2021109138

Figure 2021109138

An amino group-containing polymer containing a structural unit represented by, where R 1 represents an alkylene group and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an alkylene group which is bonded to R 1 to form a cyclic structure.
The diglycolic acid residue bonded to the amino group of the amino group-containing polymer and
Containing, adsorbent particles.
前記担体粒子が多孔質ポリマー粒子である、請求項1に記載の吸着材粒子。 The adsorbent particle according to claim 1, wherein the carrier particles are porous polymer particles. 当該吸着材粒子におけるアミノ基の量が、当該吸着材粒子1gあたり0.1〜100mmolである、請求項1又は2に記載の吸着材粒子。 The adsorbent particle according to claim 1 or 2, wherein the amount of amino groups in the adsorbent particle is 0.1 to 100 mmol per 1 g of the adsorbent particle. 希土類元素を回収するために用いられる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸着材粒子。 The adsorbent particle according to any one of claims 1 to 3, which is used for recovering a rare earth element. スチレン系モノマーに由来するモノマー単位を含む有機ポリマーを含有する担体粒子と、
前記担体粒子の表面に付着した、下記式(1)又は(2):
Figure 2021109138

Figure 2021109138

で表される構成単位を含み、Rがアルキレン基を示し、Rが水素原子、アルキル基、又は、Rと結合して環状構造を形成するアルキレン基を示す、アミノ基含有ポリマーと、
を有する、基材粒子。
Carrier particles containing an organic polymer containing a monomer unit derived from a styrene-based monomer, and
The following formula (1) or (2): attached to the surface of the carrier particles:
Figure 2021109138

Figure 2021109138

An amino group-containing polymer containing a structural unit represented by, where R 1 represents an alkylene group and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an alkylene group which is bonded to R 1 to form a cyclic structure.
With base particles.
前記担体粒子が多孔質ポリマー粒子である、請求項5に記載の基材粒子。 The base material particles according to claim 5, wherein the carrier particles are porous polymer particles. 当該基材粒子におけるアミノ基の量が、当該基材粒子1gあたり0.1〜100mmolである、請求項5又は6に記載の基材粒子。 The base particle according to claim 5 or 6, wherein the amount of the amino group in the base particle is 0.1 to 100 mmol per 1 g of the base particle. 前記アミノ基含有ポリマーのアミノ基に結合したジグリコール酸残基を含む吸着材粒子を形成するために用いられる、請求項5〜7のいずれか一項に記載の基材粒子。 The base material particles according to any one of claims 5 to 7, which are used for forming adsorbent particles containing a diglycolic acid residue bonded to an amino group of the amino group-containing polymer. カラム本体部と、前記カラム本体部に充填された請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸着材粒子と、を備える、充填カラム。 A packed column comprising a column main body portion and the adsorbent particles according to any one of claims 1 to 4 filled in the column main body portion. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸着材粒子に、希土類元素を含む溶液を接触させ、それにより前記希土類元素を前記吸着材粒子に吸着させることと、
酸を含む酸性溶液との接触によって、前記吸着材粒子から前記希土類元素を脱離させることと、
を含む、希土類元素を回収する方法。
The adsorbent particles according to any one of claims 1 to 3 are brought into contact with a solution containing a rare earth element, whereby the rare earth element is adsorbed on the adsorbent particles.
Desorption of the rare earth element from the adsorbent particles by contact with an acidic solution containing an acid.
A method of recovering rare earth elements, including.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022102373A1 (en) * 2020-11-11 2022-05-19 昭和電工マテリアルズ株式会社 Adsorbent particles, method for producing adsorbent particles, base material particles, filling column, and method for recovering rare earth element

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WO2022102373A1 (en) * 2020-11-11 2022-05-19 昭和電工マテリアルズ株式会社 Adsorbent particles, method for producing adsorbent particles, base material particles, filling column, and method for recovering rare earth element

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