JPH075307B2 - 希土類鉱石の分解方法 - Google Patents
希土類鉱石の分解方法Info
- Publication number
- JPH075307B2 JPH075307B2 JP62045202A JP4520287A JPH075307B2 JP H075307 B2 JPH075307 B2 JP H075307B2 JP 62045202 A JP62045202 A JP 62045202A JP 4520287 A JP4520287 A JP 4520287A JP H075307 B2 JPH075307 B2 JP H075307B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rare earth
- decomposition
- ore
- alkali
- caustic
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は希土類鉱石の分解方法に関する。
＜従来の技術＞ 表１に示すような希土類鉱石の精錬およびこれらを精製
して有効な希土類化合物を得る方法は種々知られてい
る。
して有効な希土類化合物を得る方法は種々知られてい
る。
なかでも工業的に重要なモナザイト（monazite）、バス
トネサイト（bastnsite）およびゼノタイミム（xenot
ime）などの鉱石は、表１に示すように炭酸、弗素およ
び燐酸等を含んでおり、これらを完全に処理する必要が
ある。
トネサイト（bastnsite）およびゼノタイミム（xenot
ime）などの鉱石は、表１に示すように炭酸、弗素およ
び燐酸等を含んでおり、これらを完全に処理する必要が
ある。
従来、かかる精鉱の分解処理方法としては、塩素化分
解、酸分解またはアルカリ分解の３種類の方法が代表的
なものである。
解、酸分解またはアルカリ分解の３種類の方法が代表的
なものである。
塩素化分解法は、1000℃以上に加熱した鉱石を直接塩化
する方法であるが、オキシ塩を副生しやすい欠点が有
り、またモナザイトには適用できない。
する方法であるが、オキシ塩を副生しやすい欠点が有
り、またモナザイトには適用できない。
酸分解には、濃硫酸が用いられ、250℃、数時間の処理
を要するが、シリカや弗素を含んだ低品位の鉱石も問題
なく粗解でき、反応生成物を水で抽出できる利点があ
る。しかしながら、SOxやHFの発生を伴い、ガス処理に
工程を要し、排ガスを完全に処理するのに難しいという
欠点がある。
を要するが、シリカや弗素を含んだ低品位の鉱石も問題
なく粗解でき、反応生成物を水で抽出できる利点があ
る。しかしながら、SOxやHFの発生を伴い、ガス処理に
工程を要し、排ガスを完全に処理するのに難しいという
欠点がある。
アルカリ分解法としては、苛性アルカリの濃厚溶液を用
い、オートクレーブ中でアルカリ水熱分解し、処理物を
取り出し、セリウム（III）を酸化剤を使用して酸化す
る方法が知られている（特開昭52−50920号公報）。こ
の場合、使用する酸化剤が、次亜塩素酸ナトリウム、過
酸化水素、オゾン、過マンガン酸カリウム、二過硫酸ア
ンモニウム等であり比較的高価である。また鉱石の分解
とセリウム（III）の酸化とを二段階で行なわなければ
ならない。
い、オートクレーブ中でアルカリ水熱分解し、処理物を
取り出し、セリウム（III）を酸化剤を使用して酸化す
る方法が知られている（特開昭52−50920号公報）。こ
の場合、使用する酸化剤が、次亜塩素酸ナトリウム、過
酸化水素、オゾン、過マンガン酸カリウム、二過硫酸ア
ンモニウム等であり比較的高価である。また鉱石の分解
とセリウム（III）の酸化とを二段階で行なわなければ
ならない。
また、モナザイトのアルカリ処理は、濃苛性アルカリ液
中に精鉱を入れ（鉱石1:苛性アルカリ1.5:水1.7）140℃
で３時間保持すると希土類は、水酸化物として濾過する
ことで燐酸アルカリと分離することができる。この方法
は良く知られており工業的にも実施されているが、バス
トネサイトが共存すると、このアルカリ処理は困難とさ
れている。
中に精鉱を入れ（鉱石1:苛性アルカリ1.5:水1.7）140℃
で３時間保持すると希土類は、水酸化物として濾過する
ことで燐酸アルカリと分離することができる。この方法
は良く知られており工業的にも実施されているが、バス
トネサイトが共存すると、このアルカリ処理は困難とさ
れている。
従って、中国の内蒙古の白雲鉱山で産出されるようなモ
ナザイト：バストネサイトが3:1で構成されている混合
鉱石に、この方法を用いても資源の半分しか活かされな
いため、有効な処理方法の開発が期待されている。
ナザイト：バストネサイトが3:1で構成されている混合
鉱石に、この方法を用いても資源の半分しか活かされな
いため、有効な処理方法の開発が期待されている。
最近、そのような難処理鉱を利用する他の方法として放
電を利用して鉱石の活性化を計りつつ処理する方法（特
開昭58−6947号公報）、希土類鉱石に固体の苛性アルカ
リを加えて、500℃で加熱分解する方法（特開昭61−238
930号公報）が提案されている。しかし、後者は反応温
度が少なくとも500℃以上が必要であり、好ましい反応
温度が700℃以上とかなり高温で反応させるため反応装
置の材質等に問題がある。
電を利用して鉱石の活性化を計りつつ処理する方法（特
開昭58−6947号公報）、希土類鉱石に固体の苛性アルカ
リを加えて、500℃で加熱分解する方法（特開昭61−238
930号公報）が提案されている。しかし、後者は反応温
度が少なくとも500℃以上が必要であり、好ましい反応
温度が700℃以上とかなり高温で反応させるため反応装
置の材質等に問題がある。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明者等は、バストネサイトまたはバストネサイトを
含む混合希土類鉱石を処理できる新しい方法について種
々研究した結果、かかる希土類鉱石を苛性アルカリと酸
化剤の存在下で、溶融分解すれば苛性アルカリの融点前
後で溶融処理することがてきるので、反応装置の材質等
に問題なく該鉱石を分解することができること、更に、
水酸化セリウム（III）がアルカリ融液では容易に酸化
セリウム（IV）に酸化され、ネオジム（III）と複合酸
化物セリウム（IV）ネオジム（III）酸化物（Ce 0.75 N
d 0.75 O 1.8）になることを見い出し本発明を完成させ
たものである。
含む混合希土類鉱石を処理できる新しい方法について種
々研究した結果、かかる希土類鉱石を苛性アルカリと酸
化剤の存在下で、溶融分解すれば苛性アルカリの融点前
後で溶融処理することがてきるので、反応装置の材質等
に問題なく該鉱石を分解することができること、更に、
水酸化セリウム（III）がアルカリ融液では容易に酸化
セリウム（IV）に酸化され、ネオジム（III）と複合酸
化物セリウム（IV）ネオジム（III）酸化物（Ce 0.75 N
d 0.75 O 1.8）になることを見い出し本発明を完成させ
たものである。
＜問題点を解決するための手段＞ 即ち、本発明は、希土類鉱石を苛性アルカリでアルカリ
溶融分解する方法において、酸化剤の存在下で溶融分解
することを特徴とする希土類鉱石の分解方法である。
溶融分解する方法において、酸化剤の存在下で溶融分解
することを特徴とする希土類鉱石の分解方法である。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明で適用できる希土類鉱石としては、希土類を工業
的価値含有する鉱石であれば特に限定されないが、通常
前記のようなモナザイト、バストネサイト、ゼノタイム
あるいはこれらの混合などの精鉱が挙げられる。
的価値含有する鉱石であれば特に限定されないが、通常
前記のようなモナザイト、バストネサイト、ゼノタイム
あるいはこれらの混合などの精鉱が挙げられる。
本発明の反応機構につき、バストネサイトを苛性ソーダ
でアルカリ溶融分解する場合を１例として説明する。
でアルカリ溶融分解する場合を１例として説明する。
即ち、バストネサイトを苛性ソーダと加熱処理するとセ
リウムについて示せば、次のような反応を伴って鉱石が
アルカリ溶融分解するが、この場合、酸化剤の存在下で
は（３）式のごときの酸化が並行して生じると考えられ
る。
リウムについて示せば、次のような反応を伴って鉱石が
アルカリ溶融分解するが、この場合、酸化剤の存在下で
は（３）式のごときの酸化が並行して生じると考えられ
る。
CeCO3＋3NaOH＝ Ce（OH）３＋Na2CO3＋NaF （１） CePO4＋3NaOH＝ Ce（OH）３＋Na3PO4 （２） Ce（OH）３＋Ox＝Ceo2＋Re （３） （但し、Oxは酸化剤、Reは酸化剤の還元形） また、上記はセリウムについて示したが、鉱石中の他の
共存する希土類元素もセリウムと同様に分解されネオジ
ムはセリウム（IV）と複合酸化物をつくり、その他の希
土類元素はR2O3の組成で存在する。
共存する希土類元素もセリウムと同様に分解されネオジ
ムはセリウム（IV）と複合酸化物をつくり、その他の希
土類元素はR2O3の組成で存在する。
苛性アルカリとしては苛性ソーダや苛性カリが使用でき
るが、工業的には安価な苛性ソーダが適当である。
るが、工業的には安価な苛性ソーダが適当である。
苛性アルカリと鉱石の重量比は、反応を進めるだけなら
少量のアルカリで十分であるが、この場合には、反応生
成物が固化して、その取扱いが困難となり易いので、反
応物が流動状態を保ちながら分解を進めるためには重量
比で２〜10倍程度好ましくは2.5〜７倍のアルカリを加
えるのが望ましい。
少量のアルカリで十分であるが、この場合には、反応生
成物が固化して、その取扱いが困難となり易いので、反
応物が流動状態を保ちながら分解を進めるためには重量
比で２〜10倍程度好ましくは2.5〜７倍のアルカリを加
えるのが望ましい。
反応温度は、苛性アルカリの融点前後で実施することが
できる。反応装置材料の腐蝕を考慮すると500℃以上の
高温は実質的に好ましくない。反応時間は反応温度との
関係で一様でないが、多くの場合１時間で十分分解が進
む。
できる。反応装置材料の腐蝕を考慮すると500℃以上の
高温は実質的に好ましくない。反応時間は反応温度との
関係で一様でないが、多くの場合１時間で十分分解が進
む。
本発明においては、上記のようにアルカリ溶融に際し、
酸化剤の存在は不可欠であり、酸化物形で回収する場合
に操作として分解と酸化を同時に行なえる利点がある。
酸化剤の存在は不可欠であり、酸化物形で回収する場合
に操作として分解と酸化を同時に行なえる利点がある。
また、使用できる酸化剤として酸素、酸素含有ガス、安
価な硝酸アルカリ、亜硝酸アルカリが適当である。
価な硝酸アルカリ、亜硝酸アルカリが適当である。
酸化剤として酸素を使用する場合は、装置内に水蒸気を
含有した空気を流通させる程度でよい。純酸素を用いれ
ば、反応は速やかであるが必ずしも純酸素を使用する必
要はない。
含有した空気を流通させる程度でよい。純酸素を用いれ
ば、反応は速やかであるが必ずしも純酸素を使用する必
要はない。
酸化剤に硝酸塩や亜硝酸塩を用いる場合は、あまり大過
剰に用いると浸出液中に残留し、炭酸ソーダ、フッ化ソ
ーダ、燐酸ソーダ等との分離が複雑になるので理論量の
１〜２倍量の使用が望ましい。
剰に用いると浸出液中に残留し、炭酸ソーダ、フッ化ソ
ーダ、燐酸ソーダ等との分離が複雑になるので理論量の
１〜２倍量の使用が望ましい。
以上の条件により希土類鉱石を、アルカリ溶融分解した
後、該分解生成物を水で浸出すると炭酸ソーダ、フッ化
ソーダ、燐酸ソーダおよび過剰の苛性ソーダが溶解して
浸出液側へ移行し、浸出残渣に希土類酸化物が濃縮され
る。次で、常法により固液分離して希土類含有物を回収
する。回収した残渣を所望の酸で処理し相当する希土類
金属塩を分離することができる。
後、該分解生成物を水で浸出すると炭酸ソーダ、フッ化
ソーダ、燐酸ソーダおよび過剰の苛性ソーダが溶解して
浸出液側へ移行し、浸出残渣に希土類酸化物が濃縮され
る。次で、常法により固液分離して希土類含有物を回収
する。回収した残渣を所望の酸で処理し相当する希土類
金属塩を分離することができる。
＜実施例＞ 次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。
実施例１〜４及び比較例１ 表１に示す組成のバストネサイト精鉱粉末2.0gに苛性ア
ルカリとしてNaOHを、また、酸化剤としてNaNO2を表２
のように仕込み、よく撹拌した後、電気炉で表２の条件
で溶融分解した。アルカリ溶融後、分解生成物に300ml
の水を添加して、撹拌しながら浸出処理した。次いで、
分解生成物を濾過、洗浄して残渣を回収した。この残渣
及び浸出液を夫々分析して、代表的な希土類としてセシ
ウム回収率を、他方、分解指標として脱弗率を求めて鉱
石の分解程度を評価した。その結果は表２に示す通りで
ある。
ルカリとしてNaOHを、また、酸化剤としてNaNO2を表２
のように仕込み、よく撹拌した後、電気炉で表２の条件
で溶融分解した。アルカリ溶融後、分解生成物に300ml
の水を添加して、撹拌しながら浸出処理した。次いで、
分解生成物を濾過、洗浄して残渣を回収した。この残渣
及び浸出液を夫々分析して、代表的な希土類としてセシ
ウム回収率を、他方、分解指標として脱弗率を求めて鉱
石の分解程度を評価した。その結果は表２に示す通りで
ある。
実施例５及び比較例２ 表１に示す組成のモナザイト精鉱粉末2.0に固形苛性ソ
ーダ8.0g及び酸化剤としてNaNO38gを配合したものを450
℃、１時間電気炉にて加熱溶融処理した。
ーダ8.0g及び酸化剤としてNaNO38gを配合したものを450
℃、１時間電気炉にて加熱溶融処理した。
次いで、300mlの水を添加して撹拌下浸出処理した。次
いで、分解生成物を濾過、洗浄して残渣を回収した。こ
の分解の結果、セシウムの回収率は95.5％であり、脱リ
ン率は98.5％であった。
いで、分解生成物を濾過、洗浄して残渣を回収した。こ
の分解の結果、セシウムの回収率は95.5％であり、脱リ
ン率は98.5％であった。
なお、上記において、酸化剤NaNO3を添加しないで同様
の処理を行ったところ、セシウムの回収率は58％及び脱
リン率は65％であって、鉱石の分解が充分でなかった。
の処理を行ったところ、セシウムの回収率は58％及び脱
リン率は65％であって、鉱石の分解が充分でなかった。
＜発明の効果＞ 本発明によれば、モナザイトとバストネサイトあるいは
それらの混合物のような難処理鉱も一段で処理すること
ができるだけでなく、希土類元素（特にセリウム（II
I））を酸化して容易に回収することができる。
それらの混合物のような難処理鉱も一段で処理すること
ができるだけでなく、希土類元素（特にセリウム（II
I））を酸化して容易に回収することができる。
また、反応温度も苛性アルカリの融点前後の比較的低温
で十分に溶融処理できるので工業的な実施に有利であ
る。
で十分に溶融処理できるので工業的な実施に有利であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】希土類鉱石を苛性アルカリでアルカリ溶融
分解する方法において、酸化剤の存在下で溶融分解する
ことを特徴とする希土類鉱石の分解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62045202A JPH075307B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 希土類鉱石の分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62045202A JPH075307B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 希土類鉱石の分解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63215513A JPS63215513A (ja) | 1988-09-08 |
| JPH075307B2 true JPH075307B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=12712680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62045202A Expired - Fee Related JPH075307B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 希土類鉱石の分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075307B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102669758A (zh) * | 2012-04-24 | 2012-09-19 | 安徽恋尚你食品有限公司 | 一种蔬菜汤包料及其制作方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101058567B1 (ko) | 2009-11-25 | 2011-08-23 | 한국지질자원연구원 | 모나자이트 내 희토류 추출방법 |
-
1987
- 1987-03-02 JP JP62045202A patent/JPH075307B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102669758A (zh) * | 2012-04-24 | 2012-09-19 | 安徽恋尚你食品有限公司 | 一种蔬菜汤包料及其制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63215513A (ja) | 1988-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |