JP5741323B2 - 希土類元素の回収方法 - Google Patents
希土類元素の回収方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5741323B2 JP5741323B2 JP2011184768A JP2011184768A JP5741323B2 JP 5741323 B2 JP5741323 B2 JP 5741323B2 JP 2011184768 A JP2011184768 A JP 2011184768A JP 2011184768 A JP2011184768 A JP 2011184768A JP 5741323 B2 JP5741323 B2 JP 5741323B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rare earth
- solution
- earth element
- hydrochloric acid
- heated
- 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.)
- Active
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
Description
また、請求項2記載の方法は、請求項1記載の方法において、処理対象物を酸化性雰囲気中において加熱する際の温度を1100℃以下とすることを特徴とする。
また、請求項3記載の方法は、請求項1記載の方法において、加熱状態の形成と加熱状態の保持の温度を70℃以上とすることを特徴とする。
また、請求項4記載の方法は、請求項1記載の方法において、希土類元素が溶解した溶液に沈殿剤を加えて希土類元素を沈殿させる際の温度を45℃〜85℃とすることを特徴とする。
また、請求項5記載の方法は、請求項1記載の方法において、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウムから選択される少なくとも1種を沈殿剤として用いることを特徴とする。
(工程1)
R−Fe−B系焼結磁石の加工工程で発生した平均粒径10μmのスラッジ1kgに対し、乾燥機を用いて乾燥中に点火棒で発火を促すことで自己発熱による燃焼処理を行った。得られた燃焼スラッジの金属成分をICP発光分光分析法(装置は島津製作所社製のICPV−1017を使用。以下同じ)で定量分析したところ、Fe:54,Nd:19,Pr:5.2,Dy:3.7,B:0.80,Co:0.80,その他の金属元素:0.15であった(単位はmass%。残りは酸素などの非金属元素)。この燃焼スラッジを用いて直ちに工程2に移行するか、または、この燃焼スラッジを電気炉に仕込み、大気雰囲気中で室温から500℃、600℃、700℃、860℃のいずれかの温度まで2時間で昇温させ、そのまま2時間保持した後、500℃または600℃まで昇温させた場合は炉の能力に任せて室温まで冷却し、700℃または860℃まで昇温させた場合は600℃まで5時間で冷却し、その後は炉の能力に任せて室温まで冷却した後、工程2に移行した。
工程1で得た40gまたは100gの燃焼スラッジまたは加熱スラッジ(燃焼スラッジを500℃、600℃、700℃、860℃のいずれかの温度で加熱したもの)を、ビーカー中の各種の液量の塩酸溶液(いずれも塩酸の含量はスラッジの希土類元素の含量の1.0倍(モル比))に瞬時に懸濁させてから各種の温度に加熱した。ビーカーの開口部にテフロン(登録商標)製時計皿を被せ、さらに加熱状態を保持して約300rpmの撹拌速度で各種の時間撹拌し、加熱開始時と加熱終了時のpHを測定した。
工程2において加熱状態を保持して各種の時間撹拌した懸濁液を室温まで冷却した後、濾紙を用いて濾過して未溶解物と沈殿物を分離し、濾液を得た。得られた濾液を60℃に加熱し、沈殿剤として重炭酸ナトリウムを、スラッジの希土類元素の含量の3.6倍(モル比)添加したところ、瞬時に沈殿物が生成した。得られた沈殿物を濾紙を用いて濾取し、大気雰囲気中、900℃で6時間、酸化焙焼して沈殿物の酸化物を得た。
(工程1)
R−Fe−B系焼結磁石の加工工程で発生した平均粒径10μmのスラッジ1kgを、乾燥機を用いて60℃で乾燥させた。得られた乾燥スラッジの金属成分をICP発光分光分析法で定量分析したところ、Fe:59,Nd:19,Pr:5.0,Dy:3.3,B:0.87,Co:0.81,その他の金属元素:0.47であった(単位はmass%。残りは酸素などの非金属元素)。この乾燥スラッジを電気炉に仕込み、大気雰囲気中で室温から860℃まで2時間で昇温させ、そのまま2時間保持した後、600℃まで5時間で冷却し、その後は炉の能力に任せて冷却した。炉内が室温まで冷却されてから内容物を取り出し、粉末X線回折法で分析したところ、スラッジの含有金属元素がFe2O3やLnFeO3(LnはNd,Pr,Dyから選択される1種または複数種類の混合組成)などの酸化物に転換されていることが確認できた。
工程1で得た加熱スラッジ100gをビーカー中でイオン交換水3Lに懸濁させてから90℃に加熱した。この懸濁液を90℃に保持して約300rpmの撹拌速度で撹拌しながら4.9%の塩酸溶液500mL(塩酸の含量はスラッジの希土類元素の含量の1.1倍(モル比))を4時間かけて滴下した。懸濁液のpHは、塩酸溶液滴下開始前は5.7であったが、滴下開始から20分後に2.0未満となり、滴下完了時点では1.4であった。その後、ビーカーの開口部にテフロン(登録商標)製時計皿を被せ、さらに懸濁液を、その温度を90℃に保持しながら4時間、300rpmの撹拌速度で撹拌した(pHに変動はなく1.4のまま)。塩酸溶液滴下完了時点、その2時間後、4時間後に、それぞれの懸濁液を濾過して得られた濾液をサンプリングし、ICP発光分光分析法で濾液中の希土類元素(Nd,Pr,Dyの合計)、鉄、その他の金属元素を定量分析し、すべての含有金属元素に対する希土類元素(Nd,Pr,Dyの合計)と鉄の含有率(成分比)を求めた。結果を表3に示す。表3から明らかなように、懸濁液を、pH2.0未満で90℃の加熱状態で保持して撹拌することで、懸濁液の濾液中の希土類元素の含有率を90%以上にすることができた(塩酸溶液滴下完了時点から4時間後はpH2.0未満で90℃の加熱状態の保持時間が7時間40分に相当)。鉄については塩酸溶液滴下完了時点では懸濁液中の含有率は0.8%であったが、その後、沈殿が進行し、4時間後における懸濁液中の含有率は0.4%にまで低下した。
工程2における塩酸溶液滴下完了時点から4時間後の懸濁液を室温まで冷却した後、濾紙を用いて濾過して未溶解物と沈殿物を分離し、濾液を得た。得られた各種の液量の濾液を各種の温度に加熱し、沈殿剤として炭酸ナトリウムまたは重炭酸ナトリウムを、スラッジの希土類元素の含量の各種の倍数(モル比)で添加したところ、瞬時に希土類元素の沈殿物が生成した。得られた沈殿物を濾紙を用いて濾取し、大気雰囲気中、900℃で6時間、酸化焙焼することで希土類元素の酸化物を得た。回収条件の詳細と回収結果を表4に示す(表4において初期pHは沈殿剤を添加する時点でのpHを意味する。実験No.1,3,4はpH調整なし。実験No.2は塩酸を用いて、実験No.5〜8は水酸化ナトリウムを用いてそれぞれpH調整を行った。平衡pHは沈殿剤の添加を完了してから1時間後のpHが安定した際のpHを意味する。希土類元素の回収率と純度は、希土類元素の酸化物をICP発光分光分析法で定量分析し、前者はスラッジ中の希土類元素に対する酸化物中の希土類元素の百分率で、後者は酸化物中のすべての含有金属元素に対する希土類元素の百分率でそれぞれ求めた)。表4から明らかなように、60℃の濾液に沈殿剤を加えた場合、生成した沈殿物を短時間で濾取することができた。これは生成した沈殿物の粒子がそれほど小さくない(粒径:5μm〜20μm程度)ことに起因した。これとは対照的に30℃または90℃の濾液に沈殿剤を加えた場合、生成した沈殿物の粒子の粒径は1μm以下であって非常に小さいことから、生成した沈殿物の濾取に時間を要した。
ICP発光分光分析法による定量分析の結果が、Fe:65.3,Nd:22.8,Pr:0.06,Dy:8.63,B:0.93,Co:0.90,その他の金属元素:0.42である(単位はmass%。残りは酸素などの非金属元素)、粒径が5μm以下になるまで粉砕したR−Fe−B系焼結磁石磁粉を、電気炉に仕込み、大気雰囲気中、各種の温度で各種の時間、加熱した。加熱条件の詳細と酸化による磁粉の重量増加率を表5に示す。この磁粉は理論上完全に酸化物に転換されると約35%の重量増加が見込まれるので、表5から明らかなように、加熱温度を600℃以上とすることで、ほぼ完全に酸化物に転換することができた。
参考例1に記載のR−Fe−B系焼結磁石磁粉を、電気炉に仕込み、大気雰囲気中、860℃で2時間、加熱した。得られた加熱磁粉10gをビーカー中の各種の温度に加熱した0.5%の塩酸溶液500mL(塩酸の含量は磁粉の希土類元素の含量の1.1倍(モル比))に瞬時に投入した。投入後の懸濁液のpHは1.4であった。その後、ビーカーの開口部にテフロン(登録商標)製時計皿を被せ、さらに懸濁液を、その温度を各種の温度に保持しながら16時間、500rpmの撹拌速度で撹拌した(pHに変動はなく1.4のまま)。撹拌開始から4.5時間後、8時間後、16時間後に、それぞれの懸濁液を濾過して得られた濾液をサンプリングし、実施例2と同様の方法で濾液中のすべての含有金属元素に対する希土類元素と鉄の含有率を求めた。結果を表6に示す。表6から明らかなように、塩酸溶液を加える際の加熱温度とその後の保持温度を80℃にした場合、16時間撹拌することで、濾液中の希土類元素の含有率をほぼ100%にすることができた。鉄については撹拌開始から4.5時間後では濾液中の含有率は4.3%であったが、その後、沈殿が進行し、16時間後における濾液中の含有率は0.5%にまで低下した。
参考例1に記載のR−Fe−B系焼結磁石磁粉を、電気炉に仕込み、大気雰囲気中、860℃で2時間、加熱した。得られた加熱磁粉10gをビーカー中でイオン交換水300mLに懸濁させてから90℃に加熱した。この懸濁液を90℃に保持して300rpmの撹拌速度で撹拌しながら0.6%の塩酸溶液400mL(塩酸の含量は磁粉の希土類元素の含量の1.1倍(モル比))を4時間かけて滴下した。懸濁液のpHは、塩酸溶液滴下開始前は5.7であったが、滴下開始から20分後に2.0未満となり、滴下完了時点では1.4であった。その後、ビーカーの開口部にテフロン(登録商標)製時計皿を被せ、さらに懸濁液を、その温度を90℃に保持しながら6時間、300rpmの撹拌速度で撹拌した(pHに変動はなく1.4のまま)。塩酸溶液滴下完了時点、その2時間後、4時間後、6時間後に、それぞれの懸濁液を濾過して得られた濾液をサンプリングし、実施例2と同様の方法で濾液中のすべての含有金属元素に対する希土類元素と鉄の含有率を求めた。結果を表7に示す。表7から明らかなように、懸濁液に対するpH2.0未満での90℃の加熱状態の保持時間が長いほど濾液中の希土類元素の含有率を高めることができ、塩酸溶液滴下完了時点から6時間後(pH2.0未満で90℃の加熱状態の保持時間が9時間40分に相当)には約90%にすることができた。鉄については時間が長いほど沈殿が進行して濾液中の含有率が少なくなり、6時間後における濾液中の含有率は0.5%にまで低下した。
参考例3と同様の条件で加熱磁粉の懸濁液を90℃に保持して撹拌しながら塩酸溶液を4時間かけて滴下した際のpHの推移を図1に示す。図1から明らかなように、懸濁液のpHは、塩酸溶液滴下開始前は5.7であったが、滴下開始から20分後に2.0未満となり、滴下完了時点では1.1であった(注:滴下完了時点でのpHが参考例3と異なるがこの相違は誤差範囲である)。
Claims (5)
- 少なくとも希土類元素と鉄族元素を含む処理対象物から希土類元素を回収する方法であって、処理対象物を酸化性雰囲気中において600℃以上の温度で加熱して含有金属元素を酸化物に転換した後、塩酸溶液を加えて溶液のpHを2.0未満とするとともに加熱状態を形成し、さらにアルカリを加えることなくpH2.0未満での加熱状態を1時間以上保持することで、希土類元素を溶液に溶出させ、希土類元素とともに溶液に溶出した鉄族元素を沈殿させた後、処理対象物の未溶解物と鉄族元素を含む沈殿物から希土類元素が溶解した溶液を分離し、希土類元素が溶解した溶液に沈殿剤を加えて希土類元素を沈殿させて回収することを特徴とする方法。
- 処理対象物を酸化性雰囲気中において加熱する際の温度を1100℃以下とすることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 加熱状態の形成と加熱状態の保持の温度を70℃以上とすることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 希土類元素が溶解した溶液に沈殿剤を加えて希土類元素を沈殿させる際の温度を45℃〜85℃とすることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウムから選択される少なくとも1種を沈殿剤として用いることを特徴とする請求項1記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011184768A JP5741323B2 (ja) | 2011-04-28 | 2011-08-26 | 希土類元素の回収方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011100853 | 2011-04-28 | ||
JP2011100853 | 2011-04-28 | ||
JP2011184768A JP5741323B2 (ja) | 2011-04-28 | 2011-08-26 | 希土類元素の回収方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012237053A JP2012237053A (ja) | 2012-12-06 |
JP5741323B2 true JP5741323B2 (ja) | 2015-07-01 |
Family
ID=47460208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011184768A Active JP5741323B2 (ja) | 2011-04-28 | 2011-08-26 | 希土類元素の回収方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5741323B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101792352B1 (ko) * | 2015-11-16 | 2017-11-02 | 주식회사 에이.엠.씨 | NdFeB자석 스크랩에서 희토류원소만을 염산에 의해 선택적으로 용해하는 방법 |
CN108486373A (zh) * | 2018-07-01 | 2018-09-04 | 广西那神晞途环保科技有限公司 | 离子型矿物沉淀剂及其制备方法 |
CN108603266A (zh) * | 2016-01-29 | 2018-09-28 | 杰富意钢铁株式会社 | 高强度高韧性钢管用钢板及其制造方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6502182B2 (ja) * | 2014-06-04 | 2019-04-17 | 国立大学法人横浜国立大学 | 希土類元素の回収方法および希土類元素の回収装置 |
JP7151916B2 (ja) * | 2019-02-05 | 2022-10-12 | 信越化学工業株式会社 | 酸性スラリーの製造方法及び希土類元素の回収方法 |
JP7044082B2 (ja) * | 2019-02-05 | 2022-03-30 | 信越化学工業株式会社 | 酸性スラリーの製造方法及び希土類元素の回収方法 |
JP7268860B2 (ja) * | 2019-08-30 | 2023-05-08 | 学校法人 東洋大学 | 培養方法、培養装置、廃水処理方法及び廃水処理装置 |
CN110964913A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-07 | 中稀(常州)稀土新材料有限公司 | 采用轻质纯碱沉淀制备镨钕富集物的方法 |
KR102451803B1 (ko) * | 2020-12-01 | 2022-10-12 | 한국생산기술연구원 | 금속 회수 방법 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2617992B2 (ja) * | 1988-06-10 | 1997-06-11 | 住友金属鉱山株式会社 | 希土類元素含有合金の処理方法 |
JP5146658B2 (ja) * | 2008-04-04 | 2013-02-20 | 信越化学工業株式会社 | 希土類元素の回収方法 |
-
2011
- 2011-08-26 JP JP2011184768A patent/JP5741323B2/ja active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101792352B1 (ko) * | 2015-11-16 | 2017-11-02 | 주식회사 에이.엠.씨 | NdFeB자석 스크랩에서 희토류원소만을 염산에 의해 선택적으로 용해하는 방법 |
CN108603266A (zh) * | 2016-01-29 | 2018-09-28 | 杰富意钢铁株式会社 | 高强度高韧性钢管用钢板及其制造方法 |
CN108486373A (zh) * | 2018-07-01 | 2018-09-04 | 广西那神晞途环保科技有限公司 | 离子型矿物沉淀剂及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012237053A (ja) | 2012-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5741323B2 (ja) | 希土類元素の回収方法 | |
Rabatho et al. | Recovery of Nd and Dy from rare earth magnetic waste sludge by hydrometallurgical process | |
Jorjani et al. | The production of rare earth elements group via tributyl phosphate extraction and precipitation stripping using oxalic acid | |
CN102011020B (zh) | 从钕铁硼废料中回收稀土元素的方法 | |
JP5146658B2 (ja) | 希土類元素の回収方法 | |
JP5828923B2 (ja) | ニッケル粉の製造方法 | |
US20160068929A1 (en) | EXTRACTION OF RARE EARTH METALS FROM NdFeB USING SELECTIVE SULFATION ROASTING | |
EP2450312A1 (en) | Recovery of tungsten from waste material by ammonium leaching | |
JP2012041588A (ja) | 塩化揮発法による希土類元素の分離方法及び分離システム | |
Lai et al. | Recovery of a composite powder from NdFeB slurry by co-precipitation | |
JP2016108583A (ja) | 貴金属製錬スラグからの希土類元素回収方法 | |
He et al. | One-step separation and recovery of rare earth and iron from NdFeB slurry via phosphoric acid leaching | |
JP6516240B2 (ja) | リチウム抽出方法 | |
JP2011184735A (ja) | 希土類元素の浸出方法 | |
JP2016089209A (ja) | コバルトの分離方法 | |
JP2018149520A5 (ja) | ||
WO2017145892A1 (ja) | ニッケル粉の製造方法 | |
JP6766074B2 (ja) | 金属成分の分離方法 | |
JP5137110B2 (ja) | 電気炉ダストからの酸化亜鉛の回収方法 | |
JP5678231B2 (ja) | 光学ガラス廃材からの希土類元素の分離方法 | |
JPH0340093B2 (ja) | ||
JP2017150002A5 (ja) | ||
JP2014189848A (ja) | サマリウム−コバルト系合金からのサマリウム及びコバルトの回収方法 | |
JP6743629B2 (ja) | DyとTbを含む処理対象物から両者を分離する方法 | |
JP2000144276A (ja) | 希土類元素及びコバルトの回収方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150120 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150129 |
|
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: 20150331 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150413 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5741323 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |