JP2021172846A - レアメタルの回収方法 - Google Patents
レアメタルの回収方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021172846A JP2021172846A JP2020076332A JP2020076332A JP2021172846A JP 2021172846 A JP2021172846 A JP 2021172846A JP 2020076332 A JP2020076332 A JP 2020076332A JP 2020076332 A JP2020076332 A JP 2020076332A JP 2021172846 A JP2021172846 A JP 2021172846A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slurry
- concentration
- filtration
- suspension
- filtering
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 title description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 78
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical group Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 26
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 24
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid group Chemical group S(O)(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000004523 agglutinating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 abstract 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 22
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 18
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000004520 agglutination Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 3
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- -1 scandium carboxylic acid Chemical class 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
(発明1)
Scを回収する方法であって、前記方法は、
塩化残渣を提供する工程と、
ろ過する工程と、
を含み、
前記ろ過する工程の対象は、懸濁液又はスラリーであり、
前記懸濁液又はスラリーは、前記塩化残渣に由来し、ScとZrとを含み、且つpHが3.5以下であり、
前記ろ過する工程が、前記懸濁液又はスラリー中のZr濃度を低下させた状態でろ過することを含む、
方法。
(発明2)
発明1の方法であって、前記Zr濃度を低下させた状態でろ過をすることが、Zr濃度を50mg/L以下に低下させた状態でろ過することを含む、方法。
(発明3)
発明1又は2の方法で、前記方法は、
ろ過工程の前に、前記懸濁液又はスラリー中のZrを凝集剤で凝集させる工程を含み、
前記凝集剤が、硫酸又はこれらの塩である、
方法。
(発明4)
発明3に記載の方法であって、
前記懸濁液又はスラリーは、Ti及びThのうち少なくとも1種を更に含み、
前記凝集剤で凝集させる工程が、Ti及びThのうち少なくとも1種を凝集させることを含む、
方法。
(発明5)
発明1〜4のいずれか1項の方法であって、前記塩化残渣は、チタン鉱石から四塩化チタンを製造する際に生じる、方法。
一実施形態において、本発明は、Scの回収方法に関する。前記方法は、少なくとも以下の工程を含む。
・塩化残渣を提供する工程
・ろ過する工程
2−1.塩化残渣の由来
塩化残渣は、チタン鉱石から四塩化チタンを製造する際に生じる物に由来する物であってもよい。
3−1.ろ過対象の物質
Scを回収する一連のプロセスにおいて、Scを含む物質をろ過する工程を含む。ここで、Scを含む物質は、上述した塩化残渣に由来するものである。そして、上記Scを含む物質は、更に、Zrを含む。また、Scを含む物質は、懸濁液の形態、又は、スラリーの形態である。更には、懸濁液又はスラリー中のScは、固体側に存在してもよいし、液体側に存在してもよいし、又は両方に存在してもよい。更に、固体側に存在するScは、沈殿形態で存在してもよいし、液中にコロイドとして浮遊して存在してもよい。
上述したように、ろ過対象となるのは、Scを含む物質であり、そして、Scを含む物質は、懸濁液の形態、又は、スラリーの形態である。懸濁液又はスラリーのpHは、3.5以下である。この理由として、pHが3.5超の場合には、Zrが沈殿化し、これにより、ろ過速度への影響が小さいからである。好ましくは、懸濁液又はスラリーのpHは(特に、Zr濃度を下げてからろ過する方法を適用する場合の懸濁液又はスラリーのpH)、2.0以下であり、更に好ましくは、1.5以下である。この理由として、2.0以下又は1.5以下になると、液中におけるTi及びTh量が増加するからである。更なる理由として、2.0以下又は1.5以下になると、Zr濃度が増加する傾向があり、これにより、ろ過速度への影響が大きくなるからである。下限値は特に限定されないが、例えば、浸出処理時などのpHなどを考慮して、典型的には、−1以上である。
ろ過する工程は、懸濁液又はスラリー中のZr濃度を低下させた状態でろ過することを含む。従って、ろ過する工程は、懸濁液又はスラリー中のZr濃度を低下させるための処理を行うことを含むことができる。
型式:TFAP−7−14MKII(日立造船株式会社製)
フィルター面積 :10.9m2
ろ過圧力 :0.4Ma
スラリー量 :1.5m3/バッチ
ろ布 :規格;PJ−7 織り方;二重織 組織;マルチ+マルチ 通気度;0.3cc/(sec・cm2・12.7mmAq)
凝集剤は、無機凝集剤が好ましく、より具体的には、硫酸(H2SO4)又はこれらの塩であってもよい。硫酸塩については、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウム等が挙げられる。典型的には、硫酸塩は、硫酸ナトリウムであってもよい。
上述した硫酸(H2SO4)又はこれらの塩は、Zr濃度だけでなく、Ti及び/又はThの濃度にも影響を及ぼすことができる。より具体的には、硫酸(H2SO4)又はこれらの塩は、Zrと同様に、Ti及び/又はThの凝集化を促進することができる。一方で、上述した硫酸(H2SO4)又はこれらの塩は、Scの凝集化にはほとんど寄与しない。従って、上述した硫酸(H2SO4)又はこれらの塩は、Scの分離に有用となる可能性がある。例えば、ScとZr等(例えば、Zr、Ti、及び/又はTh)が液中に微細なコロイドとして存在している場合には、凝集剤により、Sc以外の金属元素を凝集させることができ、これにより、Scの純度を向上させることができる。
ろ過方法の種類については、特に限定されないが、例えば、加圧ろ過(フィルタープレス)、減圧ろ過、遠心ろ過、自然ろ過などが挙げられる。ろ過速度、設備の簡易性等の観点から、フィルタープレスが好ましい。
上述した一実施形態における本発明の方法は、Scを回収するための様々なフローに適用することができる。例えば、液体と固体のうち、固体側に主にScが含まれる状態で、ろ過を実施してもよい。別の例では、液体と固体のうち、液体側に主にScが含まれる状態で、ろ過を実施してもよい。
(A01)塩化残渣スラリーを準備する
(A02)塩化残渣スラリーを分級(例えば、液体サイクロン等)して、Scを最も多く含むスラリー状の画分を得る
(A03)前記スラリー状の画分をろ過して、固体状のSc濃縮原料を得る
一例として、以下のフローが挙げられる。
(B01)塩化残渣スラリーを準備する
(B02)塩酸を含む浸出液(例えば、浸出開始時でpH0.9以下)を使用して、塩化残渣スラリーからScを浸出させる(この際に、Zr等も浸出される)
(B03)塩化残渣と浸出後液とをろ過する
(B04)ろ液のpHを中性側に調節し(例えば、pH4以上)、Scを沈殿させ、Sc濃縮スラリーを得る
(B05)前記Sc濃縮スラリーをろ過して、固体状のSc濃縮原料を得る
(C01)(A03)に示される固体状のSc濃縮原料を得る
(C02)塩酸を含む浸出液(例えば、浸出開始時でpH0.9以下)を使用して、固体状のSc濃縮原料からScを浸出させる(この際に、Zr等も浸出される)
(C03)浸出残渣と浸出後液とをろ過する
(C04)ろ液のpHを中性側に調節(例えば、pH1.3〜3.5)し、Sc以外の金属元素(例えば、Th等)を沈殿させる
(C05)沈殿物を含むろ液をろ過する
上述した塩化残渣スラリーを、塩酸を含む浸出溶液に投入して、Sc等を浸出させた。浸出残渣と浸出後液とをフィルタープレスに供した。
型式:TFAP−7−14MKII(日立造船株式会社製)
フィルター面積 :10.9m2
ろ過圧力 :0.4Ma
スラリー量 :1.5m3/バッチ
ろ布 :規格;PJ−7 織り方;二重織 組織;マルチ+マルチ 通気度;0.3cc/(sec・cm2・12.7mmAq)
次に、浸出後液と浸出残渣の混合物に対して、一部をサンプリングした。また、浸出後液と浸出残渣の混合物に対して凝集剤を添加した。凝集剤として、硫酸ナトリウム(Na2SO4)を使用した。凝集剤の添加量は、最終濃度が0.5g/L、1.5g/L、及び2.0g/Lになるように添加した。なお、塩化残渣スラリーのpHは1.5であった。そして、凝集剤の添加前及び添加後のスラリーを5Cろ紙にて吸引ろ過してろ液を得て、ろ液のSc、Zr、Ti、Thの濃度(ろ液中に浮遊し、フィルターを通過したコロイド粒子に含まれるSc、Zr、Ti、Thの濃度も含む)を測定した。結果を、図2に示す。更には、添加量が2.0/L(最終濃度)の場合の結果を、以下の表1に示す。
次に、浸出後液と浸出残渣の混合物をフィルタープレスに供した。フィルタープレスの条件は、実施例1と同じにした。ろ過にかかった時間を測定した。次にろ液をサンプリングして、ろ液中のZr濃度を測定した。結果を図3に示す。
上記の例では、Scを浸出させた浸出後液(及び浸出残渣)に対してろ過を行った実施例である。本実施例では、浸出させる前の塩化残渣スラリー自体におけるZr濃度、及びpHを検証する。塩化残渣スラリーをろ過して、ろ液中のZr濃度及びpHを測定した。結果を図5に示す。各ロットごとに、Zr濃度及びpHが大きく異なることが示された。特に、Zr濃度が50mg/Lを超えるロットが多く存在することが示された。従って、塩化残渣スラリー、又はこれを分級等行った後の画分中のスラリーをろ過した場合、ろ過時間が遅くなる可能性があることが示された。更には、Zr濃度を低下させる処理を行うことで、ろ過時間が早くなる可能性があることが示された。
Claims (5)
- Scを回収する方法であって、前記方法は、
塩化残渣を提供する工程と、
ろ過する工程と、
を含み、
前記ろ過する工程の対象は、懸濁液又はスラリーであり、
前記懸濁液又はスラリーは、前記塩化残渣に由来し、ScとZrとを含み、且つpHが3.5以下であり、
前記ろ過する工程が、前記懸濁液又はスラリー中のZr濃度を低下させた状態でろ過することを含む、
方法。 - 請求項1の方法であって、前記Zr濃度を低下させた状態でろ過をすることが、Zr濃度を50mg/L以下に低下させた状態でろ過することを含む、方法。
- 請求項1又は2の方法で、前記方法は、
ろ過工程の前に、前記懸濁液又はスラリー中のZrを凝集剤で凝集させる工程を含み、
前記凝集剤が、硫酸又はこれらの塩である、
方法。 - 請求項3に記載の方法であって、
前記懸濁液又はスラリーは、Ti及びThのうち少なくとも1種を更に含み、
前記凝集剤で凝集させる工程が、Ti及びThのうち少なくとも1種を凝集させることを含む、
方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項の方法であって、前記塩化残渣は、チタン鉱石から四塩化チタンを製造する際に生じる、方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020076332A JP7499600B2 (ja) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | レアメタルの回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020076332A JP7499600B2 (ja) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | レアメタルの回収方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021172846A true JP2021172846A (ja) | 2021-11-01 |
JP7499600B2 JP7499600B2 (ja) | 2024-06-14 |
Family
ID=78279007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020076332A Active JP7499600B2 (ja) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | レアメタルの回収方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7499600B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106460092B (zh) | 2014-08-26 | 2018-09-28 | 石原产业株式会社 | 钪的分离方法 |
CN116716494A (zh) | 2016-05-16 | 2023-09-08 | 捷客斯金属株式会社 | 稀有金属回收方法 |
JP6666288B2 (ja) | 2017-03-13 | 2020-03-13 | Jx金属株式会社 | レアメタル回収方法 |
-
2020
- 2020-04-22 JP JP2020076332A patent/JP7499600B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7499600B2 (ja) | 2024-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10689730B2 (en) | Methods of producing a titanium product | |
JP6666288B2 (ja) | レアメタル回収方法 | |
US8524177B2 (en) | Process for purifying zinc oxide | |
CN102102149A (zh) | 用于浸取钛铁矿的浸取液、盐酸浸出法及浸出渣的应用 | |
US10294117B2 (en) | Extraction of products from titanium-bearing minerals | |
JP5889455B1 (ja) | 希土類元素の回収方法 | |
WO2021056110A1 (en) | Process for the recovery of vanadium oxides from various materials | |
JP6656709B2 (ja) | 亜鉛地金の製造方法 | |
WO2018043704A1 (ja) | 高純度酸化スカンジウムの製造方法 | |
WO2008144967A1 (fr) | Procédé pour la récupération et la production de poudre de zinc ultrafine | |
JP2021172846A (ja) | レアメタルの回収方法 | |
JP2021161449A (ja) | Scの抽出方法 | |
JP7311349B2 (ja) | スカンジウムの回収方法 | |
JP7554573B2 (ja) | スカンジウムの回収方法 | |
JP2021172845A (ja) | レアメタルの回収方法 | |
JP2021172843A (ja) | レアメタルの回収方法 | |
JP7463181B2 (ja) | レアメタルの回収方法 | |
CN110627106A (zh) | 一种利用高炉布袋灰脱氯废水生产碳酸锌的方法 | |
JP5114764B2 (ja) | 亜鉛浸出残渣の湿式処理法 | |
TWI856630B (zh) | 於鋅濕式冶金中移除氯的方法 | |
JP7554327B2 (ja) | 無水塩化スカンジウムの製造方法 | |
JP6435920B2 (ja) | パラジウムの回収方法 | |
CN117758075A (zh) | 以钛白废酸和氯化法提钛产生含钪废渣协同提钪的方法 | |
TW202419636A (zh) | 於鋅濕式冶金中移除氯的方法 | |
CN117344161A (zh) | 一种从含钪氟化钙物料中回收钪的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230202 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240507 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240604 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7499600 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |