JP3169471B2 - 希土類金属の電解還元製造法 - Google Patents
希土類金属の電解還元製造法Info
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- JP3169471B2 JP3169471B2 JP06891093A JP6891093A JP3169471B2 JP 3169471 B2 JP3169471 B2 JP 3169471B2 JP 06891093 A JP06891093 A JP 06891093A JP 6891093 A JP6891093 A JP 6891093A JP 3169471 B2 JP3169471 B2 JP 3169471B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】電解還元法により希土類金属を製
造するに際しての原料組成調整方法に関するものであ
る。
造するに際しての原料組成調整方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、希土類金属の電解還元製造法は、
希土類酸化物を原料として該希土類弗化物溶融塩中で電
解還元するのが一般的であった。
希土類酸化物を原料として該希土類弗化物溶融塩中で電
解還元するのが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原料希
土類酸化物の供給の少ない時は陽極効果があって通電が
困難になり、一方供給の多い場合には炉底部にオキシ弗
化物を主とする固相の増加が進行する等のトラブルが発
生し易く、その改良が望まれていた。オキシ弗化物を主
とする固化層は生成した希土類金属に対して反応性がな
く、高価なタンタル容器を必要とせずにセルフライニン
グ層を形成して希土類金属の溜り部として機能している
が、その増加は希土類金属溜り部の減少〜消滅に繋がり
好ましくない。本発明はかかる課題を解決した原料コス
トが安価でしかも生産性の高い希土類金属の電解還元製
造法を提供しようとするものである。
土類酸化物の供給の少ない時は陽極効果があって通電が
困難になり、一方供給の多い場合には炉底部にオキシ弗
化物を主とする固相の増加が進行する等のトラブルが発
生し易く、その改良が望まれていた。オキシ弗化物を主
とする固化層は生成した希土類金属に対して反応性がな
く、高価なタンタル容器を必要とせずにセルフライニン
グ層を形成して希土類金属の溜り部として機能している
が、その増加は希土類金属溜り部の減少〜消滅に繋がり
好ましくない。本発明はかかる課題を解決した原料コス
トが安価でしかも生産性の高い希土類金属の電解還元製
造法を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等はかかる課題
を解決するために希土類炭酸塩に着目し、炭酸塩と酸化
物の中間組成物が有効であることを見出し、本発明を完
成したもので、その要旨は、電解還元法により希土類金
属を製造するに際し、原料として一般式Re2O2CO3（ここ
にReは希土類元素を表す）から成る希土類炭酸塩の焼成
物を使用することを特徴とする希土類金属の電解還元製
造法にある。
を解決するために希土類炭酸塩に着目し、炭酸塩と酸化
物の中間組成物が有効であることを見出し、本発明を完
成したもので、その要旨は、電解還元法により希土類金
属を製造するに際し、原料として一般式Re2O2CO3（ここ
にReは希土類元素を表す）から成る希土類炭酸塩の焼成
物を使用することを特徴とする希土類金属の電解還元製
造法にある。
【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。従来の希
土類酸化物原料より安価にしかも容易に得られる希土類
炭酸塩を500℃以上、好ましくは 500〜 700℃で10分〜
２時間焼成して得られる一般式Re2O2CO3から成る焼成物
を溶融塩電解還元法の原料とするところに本発明の最大
の特徴がある。ここで500 ℃未満では炭酸塩Re2(CO3)3
は殆ど分解せず、原料として溶融塩浴に供給された時に
急激にCO2 を発生し、殆どが飛散してしまい不適当であ
る。800 ℃を越えると酸化物Re2O3 のみとなり従来の酸
化物を原料とする従来法と変わらなくなり、メリットが
なくなる。600 ± ℃ではRe2O2CO3が100 ％で最適条件
である。溶融塩電解還元法においてRe2O2CO3が好成績を
もたらすのはRe2O3 に対して１分子のCO2 が化合したRe
2O2CO3が溶融塩浴に供給され、 1,000℃以上に急速に加
熱された時にCO2 ガスが適度に発生し、溶融塩浴への溶
解を促進するためと推測される。
土類酸化物原料より安価にしかも容易に得られる希土類
炭酸塩を500℃以上、好ましくは 500〜 700℃で10分〜
２時間焼成して得られる一般式Re2O2CO3から成る焼成物
を溶融塩電解還元法の原料とするところに本発明の最大
の特徴がある。ここで500 ℃未満では炭酸塩Re2(CO3)3
は殆ど分解せず、原料として溶融塩浴に供給された時に
急激にCO2 を発生し、殆どが飛散してしまい不適当であ
る。800 ℃を越えると酸化物Re2O3 のみとなり従来の酸
化物を原料とする従来法と変わらなくなり、メリットが
なくなる。600 ± ℃ではRe2O2CO3が100 ％で最適条件
である。溶融塩電解還元法においてRe2O2CO3が好成績を
もたらすのはRe2O3 に対して１分子のCO2 が化合したRe
2O2CO3が溶融塩浴に供給され、 1,000℃以上に急速に加
熱された時にCO2 ガスが適度に発生し、溶融塩浴への溶
解を促進するためと推測される。
【０００６】ここにReは希土類元素を表し、本発明はＹ
を含む La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Ybお
よびLuから選択される１種または２種以上の混合物に対
して適応されるが、特にNdに対して好適である。希土類
炭酸塩の焼成はバッチ式ならば原料をるつぼに入れ電気
炉で行えば良く、連続式ならばロータリーキルンを使用
すれば良い。希土類炭酸塩は例えば粗製希土類塩化物水
溶液を炭酸アンモニウムで中和し、沈殿を濾別乾燥して
得られる。
を含む La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Ybお
よびLuから選択される１種または２種以上の混合物に対
して適応されるが、特にNdに対して好適である。希土類
炭酸塩の焼成はバッチ式ならば原料をるつぼに入れ電気
炉で行えば良く、連続式ならばロータリーキルンを使用
すれば良い。希土類炭酸塩は例えば粗製希土類塩化物水
溶液を炭酸アンモニウムで中和し、沈殿を濾別乾燥して
得られる。
【０００７】Re2O2CO3を原料とする溶融塩電解還元法は
従来公知の方法によれば良いが、その概要は次のようで
ある。例えば電解槽は 1,000mmφ×1,200mmHの鉄製円筒
状で、陽極として黒鉛棒を６本、陰極としてMo棒１本か
らなり、電解浴は原料希土類炭酸塩焼成物に対応する希
土類弗化物に弗化リチウム、弗化バリウムを配合したも
ので、通電して浴温度は約1,000 ℃に保つ。この溶融塩
浴に原料希土類炭酸塩を少しづつ供給して電解すれば、
希土類金属は炉底に溜るので、タッピング管を差し込ん
で眞空をかけ吸引して鋳型に流し込み冷却して希土類金
属インゴットとする。
従来公知の方法によれば良いが、その概要は次のようで
ある。例えば電解槽は 1,000mmφ×1,200mmHの鉄製円筒
状で、陽極として黒鉛棒を６本、陰極としてMo棒１本か
らなり、電解浴は原料希土類炭酸塩焼成物に対応する希
土類弗化物に弗化リチウム、弗化バリウムを配合したも
ので、通電して浴温度は約1,000 ℃に保つ。この溶融塩
浴に原料希土類炭酸塩を少しづつ供給して電解すれば、
希土類金属は炉底に溜るので、タッピング管を差し込ん
で眞空をかけ吸引して鋳型に流し込み冷却して希土類金
属インゴットとする。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて具
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 （実施例１） （電解用原料の調整）炭酸Ndを下記各温度で 時間焼
成した後、焼成物をＸ線により結晶型を同定した結果は
次の通りである。 Ａ： 800℃・・・Nd2O3 100％ Ｂ： 700℃・・・Nd2O2CO3が主で若干のNd2O3 が認めら
れる。 Ｃ： 600℃・・・Nd2O2CO3 100％ Ｄ： 500℃・・・Nd2O2CO3が主で若干のNdCO3・OHが認め
られる。
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 （実施例１） （電解用原料の調整）炭酸Ndを下記各温度で 時間焼
成した後、焼成物をＸ線により結晶型を同定した結果は
次の通りである。 Ａ： 800℃・・・Nd2O3 100％ Ｂ： 700℃・・・Nd2O2CO3が主で若干のNd2O3 が認めら
れる。 Ｃ： 600℃・・・Nd2O2CO3 100％ Ｄ： 500℃・・・Nd2O2CO3が主で若干のNdCO3・OHが認め
られる。
【０００９】（電解還元）上記各温度で焼成した焼成物
を原料として溶融塩電解還元を行った。 電解条件 電解槽： 1,000mmφ×1,200mmH、鉄製。 陽極： 150mmφ×６本、黒鉛製、浸積長：約600mm 。 陰極： 100mmφ×１本、Mo製、浸積長：約500mm 。 タッピング管：50mmφ、鉄製。 電解浴：NdF3-LiF-BaF2 （70,20,10各重量％）、浴融
点：約 900℃。 原料供給速度：Nd2O3 換算で10.5Kg/Hr とした。 その結果を表１に示す。
を原料として溶融塩電解還元を行った。 電解条件 電解槽： 1,000mmφ×1,200mmH、鉄製。 陽極： 150mmφ×６本、黒鉛製、浸積長：約600mm 。 陰極： 100mmφ×１本、Mo製、浸積長：約500mm 。 タッピング管：50mmφ、鉄製。 電解浴：NdF3-LiF-BaF2 （70,20,10各重量％）、浴融
点：約 900℃。 原料供給速度：Nd2O3 換算で10.5Kg/Hr とした。 その結果を表１に示す。
【００１０】（比較例）原料に市販のNd2O3 （純度95％
以上）を使用した以外は実施例１と同様の条件で電解還
元した。その結果を表１に併記した。
以上）を使用した以外は実施例１と同様の条件で電解還
元した。その結果を表１に併記した。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、安価な希土類炭酸塩を
焼成したRe2O2CO3を原料とすることにより経済的で生産
性の高い希土類金属の電解還元製造法を提供することが
できる。
焼成したRe2O2CO3を原料とすることにより経済的で生産
性の高い希土類金属の電解還元製造法を提供することが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−128786（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25C 1/00 - 7/08
Claims (1)
- 【請求項１】電解還元法により希土類金属を製造するに
際し、原料として一般式Re2O2CO3（ここにReは希土類元
素を表す）から成る希土類炭酸塩の焼成物を使用するこ
とを特徴とする希土類金属の電解還元製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06891093A JP3169471B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 希土類金属の電解還元製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06891093A JP3169471B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 希土類金属の電解還元製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06280077A JPH06280077A (ja) | 1994-10-04 |
| JP3169471B2 true JP3169471B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=13387287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06891093A Expired - Fee Related JP3169471B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 希土類金属の電解還元製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3169471B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69625346T2 (de) * | 1995-10-25 | 2003-08-21 | Santoku Corp | Verfahren zur herstellung von seltenen erdmetallen |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP06891093A patent/JP3169471B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06280077A (ja) | 1994-10-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |