JPS586947A - 希土類精鉱の処理方法 - Google Patents

希土類精鉱の処理方法

Info

Publication number
JPS586947A
JPS586947A JP56104800A JP10480081A JPS586947A JP S586947 A JPS586947 A JP S586947A JP 56104800 A JP56104800 A JP 56104800A JP 10480081 A JP10480081 A JP 10480081A JP S586947 A JPS586947 A JP S586947A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rare earth
concentrate
electrolyte
powder
mixed
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
Application number
JP56104800A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0120214B2 (ja
Inventor
Kiyoshi Inoue
潔 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inoue Japax Research Inc
Original Assignee
Inoue Japax Research Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inoue Japax Research Inc filed Critical Inoue Japax Research Inc
Priority to JP56104800A priority Critical patent/JPS586947A/ja
Priority to GB08219010A priority patent/GB2102402B/en
Priority to IT48750/82A priority patent/IT1148195B/it
Priority to DE19823224856 priority patent/DE3224856A1/de
Priority to FR8211695A priority patent/FR2508931B1/fr
Publication of JPS586947A publication Critical patent/JPS586947A/ja
Publication of JPH0120214B2 publication Critical patent/JPH0120214B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00Obtaining rare earth metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122Incoherent waves
    • B01J19/126Microwaves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/253Halides
    • C01F17/271Chlorides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/282Sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/22Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/003General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals by induction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16Remelting metals
    • C22B9/22Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation
    • C22B9/221Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation by electromagnetic waves, e.g. by gas discharge lamps
    • C22B9/225Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation by electromagnetic waves, e.g. by gas discharge lamps by microwaves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ce,NdtPr,La,Gd及びSm等の
希土類金属の製錬κ於て、従来その原鉱として用いられ
ている希土類元素のリン酸塩鉱物(RPO4,Rは希土
類元素、以下同じ)である塊状モナズ石ま九はモナズ砂
(Monajat●,以下モナザイトまたはRPO4と
言う)、または弗化炭素塩鉱物(RFCO廖)であるパ
ストネサイト(Bastnaesit●、以下ノ{・ス
トネサイトまたはRFCOaと言う)、その他ゼノタイ
ム(X@notime.主としてリン酸イットリウム鉱
,ypo.)ガドリナイト等の内の一種の精鉱粉、tた
は一種以上を含む混合精鉱粉を物理化学的処理方法によ
抄処理して水酸化希土や塙化希士を得る処理方法、壕た
は工根の改良乃至は新規な処理方法、一種の物理的又は
電気的及び化学的処理方法K関する本ので、処理工程を
簡単化し、省エネルギ化及び省資源的で使用薬品の種類
及び量が少なく,従って安価な処理方法であって、また
精鉱粉をバッチ的及び連続的Kも処理が可能で、fた例
えばモナザイトとバストネサイトとの混合精鉱粉の還元
処現Kも好適に適用できる郷精鉱原料粉の種Hc左右さ
れることなく処理を行なうことができ,また本発明のよ
妙好ましい実施の態様KよればさらK水酸化希±(R(
OHs))や塩化希±(RC/,)への処理効率が高い
丈でなく、処理柳作、操業K伴って発生する有害液や気
体の発生量を極めて少なくすることができて大型公害処
理装ツを必要としない等極めて有用な処理方法、即ち希
土精鉱粉(モナザイト、バストネサイト等)の分鱗還元
法である.希土類元素精鉱の化学的処理法としては、ア
ーク炉法や塩化処理法のような乾式法が考えられてはい
るが、一般的には湿式法の硫酸処理方法が広く用いられ
、また一部K於てはアルカリ(苛性ソーダ)法が採用さ
れている。
しかして、上配硫酸処理法、及びアルカリ法K於ては、
959g硫酸の如き濃硫酸,及び45一NOHの如き強
アルカリの使用が不可欠であるだけでなく、i酸及びア
ルカリκよる処理を前者κ於ては200〜250℃、t
た後者K於ては150℃紬後の高温で数時間前後維持し
て処理を行かう必要があり,このため種々の問題があっ
た。
例えば、モナザイトを硫酸処理法で処理する際には大量
のSOxの発生が避けられず、このため近大量のブルカ
94ストの発生と嘗ラ問題があり、時アルカリ法が多用
されているようであるが、他方バストネサイトには前述
の如きアルカリ法は適用Fきず、このため硫酸処理法K
依存することKなるが、大量のSOx,及び■゛が発生
するため、大型廃ガス処理装置の設置が必須で、省エネ
ルギ及省資源的κも間執があるだけでなく、希土類金属
を高価格のものとしていた。
希土類元素の精鉱(粉)としては、モナザイト系と、バ
ストネサイト系とが夫々別個K産出採取される場合が少
なくないもの\、例えば中国白雲鉱山より産出する希土
含有鉱石の如く、モナザイト系とバストネサイト系の混
合精鉱(モナザイト約40−,バストネサイト約60チ
)として得られる場合もあり、このような混合精鉱の場
合は、パストネサイトがある九め廃ガス処理が大層なも
のとなる硫酸処理法を避けて、アルカリ法を適用したと
すると、該アルカリ法はパストネサイトK対して殆んど
無効であるから、バストネサイト系の精鉱は無駄となり
、希土類元素の収率が低いものになり,大型高価な公害
処理装置等が必要でも硫酸処珊法による外はなく種々の
問題があった。
本発明は、叙上の如き点に龜みて提案されるもので、希
土類元素含有鉱石粉、または好ましくは希土類元素の精
鉱粉を、適宜,の高濃度の、又は濃度数10%前後以下
の従来の酸、アルカリ法κよる化学処理法K於て使用さ
れる酸,アルカリk比べて、必!K応じ低濃度の、よ抄
好ましくは希土類化合物を分解・還元するのκ充分な量
の電解質を含有している限度Kおいて低必要濃度の無機
及び有機を含む酸、アルカリ,または中性塩電解質宋 の水溶一と混合ぎせるζとκより、泥状,泥土状,泥砂
状,泥炭状,泥噂状,泥団子状、或いは壜た泥漿状混合
又は混錬物とし、該混合又は混錬物κ高周波電力を供給
することにより加熱すると共K該混合物又は混錬物中K
於て放電を発生せしめ,前記鉱石又は精鉱粉を放電領域
に介在、好ましくは放電コラムと接触させるととKより
分解、還元せしめ、必要K応じて、例えば、トリウム分
離の処理工程等を付加、経由等することがあるもの一、
究極的には通常水酸化希±(R(OH)a)として、或
いはRClm、又はRm(804)―のような電解質の
一塩や複塩とする精錬処理を行なう本ので、上記水酸化
希土郷への高周波電力Kよる加熱、及び放電処理は、種
々の条件Kもよるが、混合又は混錬物の全体としての温
度を高温度とすることも可・能であるが、例えば150
℃前後又はそれ以下の低温状態での処理本可能なもので
あク、以後の希土類金属化等精錬工租は、例えば前記水
,酸化希土の場合塩酸を加わえて酸溶解し、塩化希±(
RC/s)を生成させ、該塩化希土を溶融塩電解して粗
建ツシ島メタルを得る轡、または上記水酸化希土中塩化
希土、屯しくは希土の複塩や錯塩の段階で希土類元素の
分離を予め行なウておく等の工程を導入するが、後工程
は上述のもの一外従来公知の各種の電解法,水素還元法
,または金属還元法郷或いはさらにイオン交換樹脂に吸
着させて分離する方法等Kより金属化勢精錬を行なうも
のである。
図面第1図は、前記希土鉱石粉(精鉱粉)と電解質水溶
液との混合又は混鐘物を加熱すると共に、前記混合壕た
は混錬物中K於て個々局部的K,t九経時分散的κ微小
表高周波的放電を生せしめる高周波電力として、前記混
合または混錬物を主として高周波誘導加熱する電力、通
常周波数50〜100KHz前後の高周波を使用する場
合の実施例説明図で、lは好ましくは少なくともその内
壁面が耐酸,耐アルカリ等耐食性で、必要κ応じて或る
穆度の耐圧性を有する密閉可能な処理容器で、被処理物
2の挿入設置及び取出しのための開閉扉1a及び前記被
処理物2の処理設置棚又は台1bを有する.3は前記被
処理物2、即ち例えば200〜400メツシ為前後の如
きメツシ為サイズの精鉱粉K所定量の電解質及び之等を
混合混錬して均一κ混合された一体状態とするκ必要な
量,tたはそれよ炒少い多い程度の水を添加して混合、
混錬し、一種粘土状又は泥状としft混合物で,高周波
誘導加熱によって社殆んど加熱、加温されない高抵抗材
や絶縁材、例えば陶磁器や合成樹脂等から成る受皿3に
収納して台lb上K設置される。4は容器1内K設置さ
れた、必l!!κ応じて図示し愈い冷却手段等を有する
高周波誘導加熱コイルで、41はその高周波電力源.5
は前記電力源41からの供給高周波の電力の大きさ等エ
ネルギ、供給時間、そe他間歇供給等の各種の供給態様
オン.オフ等を制御する制御装置,6は混合被処理物1
の加熱及び放電処理Kよロ発生する各種のガス・、及び
Zストを適宜、又は常時無害化処理等の丸めに排気,回
収移送する排気手段,7は処理容器l内を処理反応の促
進のため、火災その他の危険防止のため、または排出ガ
ス及びミストを公害防止郷のためにし 処理するに当って、その処理を7易くする等のため、或
いはまた容器1内を適宜の減圧又は加圧,加熱又は冷却
等の状態とするためKガス等を供給して雰囲気を調整,
制御する手段である。
なお、上記希土精鉱粉と言うと、原鉱石を採鉱、粉砕し
て精鉱を得、この粉状精鉱を硅砂等の除去のためK比重
選鉱し、次いで鉄鉱石粉除去のためK電磁選鉱した後の
希土の含有量が約60俤前後程度の精鉱粉を指すようで
あるが、本発明の処理方法は通常このような希土精鉱粉
を処理対象として、加熱エネルギ等として消費される高
周波電力の損失を防止するが,例えば上記比重選鉱前の
硅砂,鉄鉱等の含有があって希土精鉱の含有割合が少な
いものK対しても、処理方法それ自体として有効である
から、上記希土精鉱粉Kは、例えば、不純物の多い上記
精鉱段階のもの、例えば粗精鉱粉をも包含しているもの
である。
しかして、前記混合被処理物2は、希土精鉱粉自体が高
抵抗体乃至は絶縁体で、かつ高透電体であるが、電解質
と水との添加混合により例えば数Ωmオーダ前後の抵抗
体となっており、高周波誘導加熱の原理により加熱加温
され、混合被処理物2が約100℃前後またはそれ以上
になると、混合含有水が蒸気化し、また含有気体もガス
化する所から気泡を内部各所K於て生じて外部へ放出す
るようになり、その気泡発生Kより混含被処理物2内K
於てコイル4高周波電流κより生ずるうず電流が一種の
分断された状態となって、局部的K微胎1μ内象休〆綽
m分散したMツ1へ−111白状アー1ヤeMiシー伏
k資ヒ1r番よ5kなり嘴m削賦費6−一剛陽小又は火
花放電コラムK@され、その高温と介在m△ 電解質の作用と相俟って分解還元され、その際の使用電
解質の種類Kもよるが、上記電解質が例えば苛性ソーダ
(NaOH)の場合,水酸化希±(R(OH)s)を生
ずることKなる.即ち混合被処理物2は水が特開昭58
−6947(4) 混合、含有されている所から、この水が或る程度残存し
ている以上、格別,の高速,高エネルギ加熱をしなけれ
ば約200℃以上と言うような・高mKなることはなく
、約100℃前後で、一部の精鉱粉を電解質の種類によ
り化学的に酸またはアルカリ溶解または還元する状態、
またはそれK近い状態にある所、前記微小又は火花放電
の発生Kよって精鉱粉が電気的な放電領域に介在、好ま
しくは微小又は火花放電のコラムと接触することによ抄
分解等の化学反応が促進されるのである。
図面第2図は、前記高周波電力として少くともMHzオ
ーダ以上好ましくは500MHz〜500GHz程度の
マイクロ波を使用して前記被処理混合物2を主として誘
電体加熱の原理Kよ抄加熱すると共に微小又は火花放電
を生せしめて精鉱粉の分解,還元を行なう場合の実施例
説明図で、前述第1図と同一符号を付し九部分は同一物
又は同一機能のものである。3aは、例えば4弗化エチ
レン樹脂等の合成樹脂やマグネシア等の陶磁器等の誘電
体損の少ない・、即ちマイクロ波等釦よって殆んど加熱
されない材料で作成された混合被処理物2を収納する受
皿で、混合被処理物2への高周波照射を均一化するため
に形成された台lb上の回転テーブル1cK載置され、
該テーブル1eK対向してマグネトロン等の高周波電力
放射器8が配置され、前記放射器8よ抄放射高周波を分
散均一化させる回転羽根10が設けられていゐ。また8
aは前記高周波電力放射器8の電源で、9はその制御装
置であり、放射高周波の電力の大きさ勢エネルギ,供給
時間.その他間歇供給等の各種の供給態様、オン.オ7
畔を制御する。
前記高周波電力としては、高周波1〜5GHz前後・の
所謂マイクロ波帯が慣用され、マグネトロン8よ9マイ
クロ波を混合被処理物2K照射すると、該混合被処理物
2は主として誘電体損失Kよって加熱、加温されると共
κチャージアップして電荷を保有するようKなり、混合
被処理物2内各所で微小又は火花放電を生ずるようKな
ぁ。
即ち、誘電体加熱Kより混合被処理物2が加熱されて約
100℃前後またはそれよ抄も高い温度κ加温保持する
と、混合含有水が蒸気化し、また含有気体もガス化して
順次K放出され、格別の高エネルギ加熱を行なわない以
上混合被処理物・2は格別高温となることなく水の蒸発
を続け壜から、照射マイクロ波κよりチャージアップし
て微小又は火花放電を生じ、前述の場合と同11(′1
ff鉱粉は分解,還元する.混合被処理物2のマイクロ
波Kよる加熱及びチャージアップは、希土精鉱粉等が希
土類化合物が概して高銹電率体であるため効率良く行な
われ、微小又は火花放電も点状K局部的に充分発生して
、混合被処理物2全体の温度を高くすることなく、局部
的な放電の高温で精鉱粉の分解,還元が行なわれる。
そして、このことは、前述第1図の場合も同様であって
、混合被処理物2を全体として高温状態としないから、
粉塵,ガス及び蒸気iスト醇排ガス処理は当然に必要で
あるが、有害で処理困難な要処理電ストの発生が少なく
て済む利点があり、後述するようK本発明のよ抄好まし
い実施例によれば、弗素及び弗素系のガス,燐及び燐系
のガスSOx,及び上記液κストの発生が、仮K600
t前後又はそれ以上の高温となっても少ない操業条件を
選定することができ、希土精鉱粉の分解,還元量九対し
排気手段6の後段K投けるガス、ミスト処理装置を、充
分小型の、又簡易なものとすることができる。
即ち、電鱗質として苛性ソーダ(NaOH)等のアルカ
リを使用すると、このアルカリKよ妙有害ガスの発生が
或る程度防止できるから、アルカリ使用の場合には、高
エネルギの供給Kより、混合被処理物2を200〜50
0℃前後、又はそれ以上、例えば1000℃前後の高温
K加熱して、高速の分解.還元を行なうようKするζと
4できる。
上記第1図の主として誘導加熱の原理Kより加熱し、混
合被処理物2を加温した状態で内部で局部的K微小放電
を発生させる場合、コイル4を流れる高周波電流Kより
生成する磁界で、混合禎処理物2にうず電流損またはヒ
スタリシス損が銹起される訳で、その際電流の浸透深さ
κは限度があ抄、混合被処理物2は主として表面層部分
のみが上記うず笥,流損郷Kよって直接的K加熱される
Kすぎないから、前記混合被処理物2を構成する精鉱粉
の種類、組成、電解質の種類、水、・及び之岬の混合比
等Kよって誘導加熱高周波電力の周波数を選定する必要
がある丈でなく、前記混合被処理物2としては、前記電
流の浸透深さを考慮して、粉粒状、径及び厚さが10■
×5■前後轡度の円板や楕円板状等のペレット状,条片
状,短゛い棒状,t九は短冊状郷の形状,寸法の選定が
必要であると共K,コイル4内磁束分布を考慮した配置
や、前記ペレット状物の1段又は複数段の堆積配置等を
選定する必要がある。
また、上記第2の主として誇電体加熱の原理による場合
は、その加熱の態様、例えは、一対の電極板間に混合被
処理物2を挿設した状態の場合とか各種電極を用いる場
合とマイクロ波をマグネトロン岬よ9混合被処理物2K
空間を介して照射した場合とて或る程度皇異があるもの
\、何れの場合も混合稙処理物2を大きな塊状のオ\で
は効果的愈分解1元処理をすることができず、また後者
マイクロ波を使用する場合Kは、照射iイクロ波の浸入
深さは、そのマイクロ波の波長等Kも依存するもの一混
合禎処理物2の電気的及び物理的性質等Kよウでも異な
るから、それ等を考慮して前記ベレット状物の寸法,形
状を選定する必要があり、例えば、面積等広が抄は、容
器lや受皿3による外は格別の制限はないもの\、その
厚さは数10一以内と概して扁平状とする必要があるが
如くであり、またその扁平ベレット状物はマグネ1垣社
げう トロンK対向して多層に積層配置するこ7とが好ましい
が如くである。
次K使用電解質、又は電解液(電解質水溶wi)につき
検討するに、例えば錯酸力IJ(CルCOOK)は、特
公昭39−24,198号公報に記載されている如く電
解放電加熱として極めて有用なものであるが、約45一
〇}ItCOOK7k溶液を用いて造9た希土精鉱粉の
混合被処理物2K対して前述第1図及び第2図の高周波
電力Kよる加熱放電の分解,還元方式を適用した所、希
土精鉱粉のモナザイト,ゼノタイ▲及びバストネサイト
の各一部が還元されたが、大部分は殆んど変化が危く(
但し、例えば供給高周波電力のエネルギや処理時間郷の
条件を、後述有効な電解液使用の場合とほy同一の条件
・とじた場合である。)目的とする処理が行なえなかっ
た。
このため放電条件の混合被処理物が数100℃となる加
熱供給高周波電力のエネルギを増大して処理とした所、
分解,還元は促進されたが、高温化K伴い有害ガスの発
生を伴い、また安伊でないt 錯酸カリの損耗が多く、実用化の見込みはかいようであ
った。尚、以下の記載で格別ととわ抄がない場合、その
希土精鉱粉は、モナザイト又はゼノタイふと、バストネ
サイトの混合物で、その混合割合を前者4K対し後者6
とした場合Kつき説明するが、これは従来法では処理困
難か、1種のものK対してしか処理が及ばなかったとと
K対抗するものであるが、本発明は181のものく対し
ても有効な方法である。
次Kアンモニア(NHs)を電解質として使用した場合
は,上記IX酸カリを用いた場合よりも無効であったが
、塩化アンモニウム(N}t,CI)を電解質として用
いた所、分解,還元が可成り促進され、水酸化希±(R
(OH)s)、及び塩化希±(Re/.)の生成がみら
れたが、弗素ガス(Fl)、弗化水素ガス・(HF′)
%塩素ガス(CZ*)、弗化アンモニウム(NHJ’)
、その他、NHdlFhPCIs、POCl郷の有害ガ
スが発生し、他方燐酸(H.PO.)7)生成もあった
が、実用は難しいようである。
また、食塩(NaCj)を電解質として用いた場合は、
上記塩化アンモニア(NH4cI)を用いた場合と同様
R(OH),及びRCIlへの分解,還元がより有効K
行なわれ、弗化ナトリウム(NaF)の生成Kよ抄弗素
系の有害ガスの発生が少なく、燐酸ソーダ(N&/04
)の生成もあったが、CI,%Pct,,POCj等が
発生するため、之等生成物K対する対策が実用化の妨げ
となる可能性が大きいようである.また、硫酸(Has
O4)を電解質として用いた場合には、希土精鉱粉は分
解,還元Kより硫酸希±(Bl(80a)s)と−ah
燐酸(HaPOJ勢の生成もあるから有効であるが、F
.,HF等の弗素系のガス及びSOxが生成するから、
発生ガスや発生廃棄物処理対策として安価、有効な方法
を見い出さないと、直ちκは実用化は難しいようである
次K炭酸ソーダ(NaCOt)を電解質として用いるこ
とは極めて有用で、水酸化希±(R(OH)s)の生成
K燐酸ソーダ(Nl.POa)の生成を伴い、炭酸ソー
ダの量を、希土精鉱粉中の希土または弗素のモル量に対
し約3倍前後の量介在させるようKすることKより弗化
ナトリウム(NaF)を生成して、弗素系有害ガス、及
びその他の有害ガス及びミストの発生も殆んどないか、
少なく、従って使用炭酸ソーダ(NalCOs)の価格
上K間眺が無ければ、即実用化も可能と思われる。
この場合の希土精鉱粉はモナザイトまたはゼノタイムと
バストネサイトの単独及びそれら又は両方の混合物の何
れであっても良い。
しかして、本発明者が今迄に種々実験した電解質として
最も有用がのは苛性ソーダ(NaOH)であって、咳苛
性ソーダを用い九場合が現在判明している最も好ましい
実験例となる。
なお、苛性ソーダに類似の苛性カリ(KOH)は、分解
,還元等の作用上は苛性ソーダと同等であるが、その価
格の点から苛性ソ.−ダKは及ばない本のである。
次に苛性ソーダ(NaOH)を電解質として用いた場合
の分解,還元の態様Kついて説明すると、約50憾前後
程度のNaOH水溶液κ、500メッシ島前後K微粉砕
した希土精鉱粉を重量比で約1:2で混合して、泥状混
錬物を造り、之K高周波電力を供給じて加熱し、その加
熱状態で更K高周波電力を供給して上記泥状混合物中K
青色状乃至縁青色状の微細放電が点々と、或る程度密K
pmを繰り返す状態κ保持して精鉱粉を放電コラ▲K曝
らすことによレ、アルカリ分解及び又は熱分解Kよる還
元を生ぜしめるもの、 上記精鉱粉がモナザイト、又はゼノタイム[有]民)の
場合、 ●水酸化希±(R(OH)s)と燐酸ソーダ(NasP
Oa)が生成し、その他K格別有害ガス等の発生はない
上記精鉱粉がパストネサイ}(RFCOm)の場合、●
水酸化希±(R(OH)s)、弗化ナトリウム(NaF
)、及び炭酸ソーダ(Na40m)が生成する他は、格
別有害ガスは発生しない。
上配精鉱粉がモナザイト4とバストネサイト60銅合の
混合物の場合、 ●精鉱粉が、上記モナザイトの場合と、パストネサイト
の場合の分解,還元反応が同時K混然一体とした状態で
生じ、各鉱粉使用の場合の生成物が全て生成する。
そして、上記希土精鉱粉に対する分解,還元反応の割合
は少くとも901以上、95嗟前後以上の高率K達する
ものと考えられる。
即ち、予め希土類金属(R40M)の含有量を秤量し九
精鉱粉を用い、上記加熱、放電処理後生成水酸化希土(
R(OH)m)含む沈澱物をp過回収し、100℃前後
の水で水洗後、例えば100℃前後の少くとも5一程度
以上の濃度の塩酸を加わえて数10分前後以上糧度酸溶
解処理し、次いで必要に応じ、PH5.8〜&0に調整
して沈澱物(トリウム水酸化物、イットリウム等、希土
も数一前後含んでいる)を除去した後溶液を煮沸濃縮、
さらκ乾燥させて得られる塩化希±(RC/s)を秤量
した場合及び上記溶液に苛性ソーダを加わえて完全忙中
和し、沈澱物(水酸化希土)をp遇して回収し之を乾燥
させた水酸化希±(R(oH)m)を秤量した場合、希
土類金属の回収率(歩止抄)は共K約92〜93−であ
ることから推定されるものである。
次に本発明を実施例により説明すると、モナザイト50
%,バストネサイト70%の割合から成る希土を、酸化
希±(R,0,)に概算して体積比で約60チ含有する
希土精鉱粉を、99悌が−200メツシェと力るようK
粉砕し、該精鉱粉1モルに対し、苛性ソーダ(NaOH
)が約3モルの割合となるように、重量百分比で精鉱粉
2、苛性ソーダ1、及び水υの割合で秤量混合した。な
お、希土精鉱の粉砕は、上記混合K於て摺り潰すように
しても良い。
上記泥状混合物約60gを約30一一柚後、厚さ約6〜
8+wの複数便の円板又は楕円板状として周波数40K
HEo高周波誘導加熱炉Kよに、約64Kcal/4I
Rの加熱速度で約10分間加熱及び放電処理し、水に溶
かした時の沈澱、P過物を常湛又は約100℃の水で5
回の水洗し、強制乾燥させて約56.51の分解,還元
物(水酸化希土)・を得た。
これを濃度約35〜40Isの塩酸約soorrtによ
り約105℃で約10分間酸溶解し、この酸溶解を2度
行い、一過上澄及び沈澱物を3回水洗し九水を回収した
所、沈澱残滓は約0,8gで、上記水酸化希土約56.
511の約97.856が塩化希土の形で回収され九こ
とKなり、上記上澄及び水洗水を煮沸して固形塩化希土
が回収できた。
この場合、分解処理前の混錬物中の水分が少ない所から
、分解,還元時の温度は約500℃前後又はそれ以上K
達しているものと考えられるが、混水の量を多くすると
、上記温度は下るもの一、水の蒸発にエネルギをロスし
、処理時間が長く彦るから、必ずしも有効ではない。
次に、上記と同様なベレット状物約8511K対し、マ
グネト・味ンより約2,450MHzのマイクロ波を約
6.4Keal,4の加熱達で照射して約15分間加熱
、放電処理した。同様K5回の水洗後、P過分離し、乾
燥させて約5z5Iiの水酸化希土を得た。
これを約105℃の36畳塩酸約400mjK:よ抄約
10分間酸溶解した所,残滓は約18Iで、溶解率約9
6.916であった。
なお、上記各処理工糧の水酸化希±(沈澱回収物)K対
するX線分析によれば、モナザイト及びバス、ト本サイ
トは殆んど検出されず、上記モナザ1久Uパ’Z}ネ7
イト イト7は夫々ほソ完全に分解,還元等されてお抄,上記
の如く水酸化希土と推定されるものである.そして,上
記の如く、アルカリ,NaOHを電解質として用いれば
、その加熱放電処理の工程で,混錬物が、仮令或る程度
の高温罠なうても、炭酸大−11艶ソーダ゜ ソーダ、V及び弗化ナトリウムが生成する外は、液ミス
ト以外K有害ガスの発生は殆んどな〈、またその液建ス
トも水の量を加減することKよク少なく、かつ水の量が
少なければ、かえって処理のエネルギ効率を上げること
ができると言う利点Kつながる。
また、上記の場合、供給高周波電力は、その大部分が混
合物の加熱及びその内部での放電K使用消粁されるのみ
であるから、エネルギ効率が高く、また消費薬品量本従
来の硫酸法等に比べれは極めて少なく、マたモナザイト
とバストネサ・イトの混合精鉱粉の如き従来処理が困鼾
であウたものに対しても、何婢変更せずにその全部を分
解,還元処理できると言う利点がある。
々お、本発明方法の工業的実施に於て、例えば連続的な
適宜の処理ライン等を構成し得ることは勿論である。
本発明は未だ研究途上であって、例えば電解液(電解質
)として、前苛性ンーダよ抄も分解,還元効率が高く、
有害ガスの発生が少ない1種または2種以上の混合電鱗
液が見付かる可能性があり、す t九他方例えば、本発明の方法を有用κ具現ちるための
精鉱粉と電解液の混合工程等より、lIl溶解又はその
後の適宜の工程迄の自動化処理装置を考案することが要
請されるものと思惟する。
以上のように本発明Kよれば、希土精鉱粉を簡革な工程
でエネルギ鵬率良く、かつ安価に分解,還元処理するこ
とができ、tた本発明によれば、例えばバストネサイト
と,モナザイト又はゼノタイムの混合希土精鉱粉の処理
Kそのま\適用することができ、また本発明の好ましい
実施のIIIIKよればさらK処珊効率が高いだけでな
く、処現操作,操業律動に伴なって発生する有害気体や
液の量を極めて少なくすることができる郷産東上有用な
発明であゐ。
【図面の簡単な説明】
図面第1図及び第2図は、夫々本発明処運方法の異なる
実施例の説明図である.

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)希土精鉱粉に電解質水溶液からなる電解液を添加
    混合して混錬し、該混錬物に高周波電力を供給して加熱
    すると共K%混錬物内K於て放電を発生せしめ、前記電
    解液と接触状態Kある前記鉱石粉を分解−11元するこ
    とを特徴とする希土類精鉱の処理方法。
  2. (2)前記の高周波電力が,高周波誘導加熱であクて周
    波数50HI1〜100KHzの高周波であ少、前記混
    錬物が内部K配置される加熱コイルK供給されることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の希土類精鉱の処
    理方法。
  3. (3)前記の高周波電力が、マイク四波加熱であって、
    周波数が少くともMHzオーダ以上、lOMH隼〜50
    0GHzの高周波であり、前記の混鋳物κ照射供給する
    ものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の希土頷の精鉱の処理方法。
  4. (4)前記の電解質が苛性ソーダ(NaOH)を含むア
    ルカリであることを%微とする特許請求の範囲第1項、
    第2項又は第3項記載の希土類精・鉱の処理方法.
  5. (5)前記電解質水溶液からなる電解液が,夫々別個の
    電解質と水であって、該電解質と水と希土精鉱粉とを夫
    々所定量混合して前記混錬物を得ることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項又は第3項記載の希土類精鉱の処理
    方法。
  6. (6)前記電解液の添加、混合量が、混合精鉱粉中の希
    土化合物を分解●還元するのに充分な量の前記電解質を
    含み、かつ前記の混錬唆が汚泥状以上の含水状態となら
    ないようK含水量が調整されていることを特徴とする前
    記特許饋求の範囲第1項,第2項,第5項,第4項又は
    I!5項記載の希土類精鉱の処埋方法.
  7. (7)fla記(F)希土精鉱粉が、モナザイト又は{
    ノタイふとパストネサイトとの混合精鉱粉であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項,第2項,第6項,第
    4項,第5項又は第6項記載の希土類精鉱の処理方法。
  8. (8)前記の希土精鉱粉が、−100〜−200メツシ
    轟の粉末であることを%黴とする特許請求の範囲第1項
    ,第2項,第3項,第4項,第5項,第6項又は第7項
    記載の希土類精鉱の処理方法.{9)前記混錬物の温度
    を、前記供給高周波電力の大きさまたは供給時間を制御
    して低温度K保持制御することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項,第2項,第6項,第4項,第5項,第6項
    ,第7項又ば第8項記載の希土類精鉱の処理方法.(1
    0前記混錬物が、円板,楕円板状の如きペレット状とし
    て高周波電力による加熱処理K供されることをI¥IW
    1とする特許精求の範囲第1項,第2項,第3項,第4
    項,第5鷹,第6項又は絡7項記載の希土類精鉱の処理
    方法。
JP56104800A 1981-07-03 1981-07-03 希土類精鉱の処理方法 Granted JPS586947A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56104800A JPS586947A (ja) 1981-07-03 1981-07-03 希土類精鉱の処理方法
GB08219010A GB2102402B (en) 1981-07-03 1982-07-01 Method of and apparatus for treating a rare-earth mineral or concentrate
IT48750/82A IT1148195B (it) 1981-07-03 1982-07-02 Metodo ed apparecchiatura per il trattamento di un minerale o di un concentrato delle terre rare
DE19823224856 DE3224856A1 (de) 1981-07-03 1982-07-02 Verfahren und vorrichtung zum behandeln eines seltenerdminerals oder -konzentrats
FR8211695A FR2508931B1 (fr) 1981-07-03 1982-07-02 Procede et dispositif pour traiter un minerai ou un concentre de terres rares

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56104800A JPS586947A (ja) 1981-07-03 1981-07-03 希土類精鉱の処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS586947A true JPS586947A (ja) 1983-01-14
JPH0120214B2 JPH0120214B2 (ja) 1989-04-14

Family

ID=14390508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56104800A Granted JPS586947A (ja) 1981-07-03 1981-07-03 希土類精鉱の処理方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS586947A (ja)
DE (1) DE3224856A1 (ja)
FR (1) FR2508931B1 (ja)
GB (1) GB2102402B (ja)
IT (1) IT1148195B (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60122175A (ja) * 1983-12-05 1985-06-29 Kogyosha Tsuushinkiki Seisakusho:Kk 点字セル
US5021397A (en) * 1987-12-23 1991-06-04 Pirelli S.A. Cia. Indl. Brasileira Synthesis of ceramic superconductor CPO from xenotyme
KR101058567B1 (ko) 2009-11-25 2011-08-23 한국지질자원연구원 모나자이트 내 희토류 추출방법
JP2011189503A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Lg Chem Ltd 酸化セリウム研磨材のリサイクル方法
JP2018127665A (ja) * 2017-02-08 2018-08-16 オリコン株式会社 マイクロ波を利用したフッ化スカンジウムの還元方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2587036A1 (fr) * 1985-09-10 1987-03-13 Rhone Poulenc Spec Chim Procede de traitement de minerais de terres rares
FR2623792B1 (fr) * 1987-11-27 1991-02-15 Rhone Poulenc Chimie Procede de separation du thorium et des terres rares d'un concentre de fluorures de ces elements
DE4217220C1 (en) * 1992-05-23 1993-06-03 Lpw-Anlagen Gmbh, 4040 Neuss, De Electrochemical surface treatment - with a separate precipitation zone screened from a microwave heating zone
DE4203646C1 (en) * 1992-02-08 1993-05-06 Lpw-Anlagen Gmbh, 4040 Neuss, De Bath for electrochemical deposition of metal (alloys)
US5725835A (en) * 1993-11-11 1998-03-10 Lautenschlaeger; Werner Device for initiating and/or promoting chemical or physical processes in a material
FR2727328A1 (fr) * 1994-11-25 1996-05-31 Rhone Poulenc Chimie Procede d'oxydation ou de thermohydrolyse d'un element chimique par chauffage par micro-ondes
FR2739576B1 (fr) * 1995-10-09 1997-12-12 Electricite De France Reacteur catalytique en phase gazeuse
RU2576978C1 (ru) * 2014-10-08 2016-03-10 ЭкоЛайв Текнолоджис Лимитед Способ переработки железосодержащих монацитовых концентратов
RU2578869C1 (ru) * 2014-12-10 2016-03-27 Юрий Валерьевич Рязанцев Способ переработки монацитового концентрата
RU2620229C1 (ru) * 2016-03-15 2017-05-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Способ вскрытия монацитового концентрата
RU2633859C1 (ru) * 2016-12-06 2017-10-18 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Способ переработки монацита
RU2638719C1 (ru) * 2016-12-09 2017-12-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Способ переработки гидроксидного кека, полученного при щелочном вскрытии монацитового концентрата
RU2667932C1 (ru) * 2017-08-29 2018-09-25 Владимир Леонидович Софронов Способ переработки монацитового сырья
CN112657456B (zh) * 2021-01-14 2022-07-15 福建紫金矿冶测试技术有限公司 一种氢氧化稀土水洗时检测设备
CN113073195A (zh) * 2021-03-19 2021-07-06 四川师范大学 一种全质提取氟碳铈精矿中氟和稀土的微波化学方法
WO2024089526A1 (en) * 2022-10-27 2024-05-02 The Warb Trust (No.1 Trust 13337/99) Process and plant for the decomposition of a rare earth-bearing mineral

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5767138A (en) * 1980-06-11 1982-04-23 Kiyatou Research Corp Collection of metal from ore

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE626822C (de) * 1929-02-12 1936-03-03 Maximilian Heinrich Kraemer Dr Eisenloser Induktionsofen zum Erhitzen, Schmelzen oder metallurgischen Behandeln vonMetallen, Metalloxyden, Zuschlaegen oder Schlacke, bei dem der Badinhalt aus Schichten verschiedener elektrischer Leitfaehigkeit besteht
US2056764A (en) * 1934-01-03 1936-10-06 William E Beatty Metal separation
CH208788A (de) * 1935-01-12 1940-02-29 Nihon Koshuhajukogyo Kabushiki Verfahren zur Herstellung von Metallen durch Reduktion von Erzen mit Hilfe von Strömen hoher Frequenz.
US3619128A (en) * 1968-12-05 1971-11-09 Stauffer Chemical Co Method for processing rare earth fluorocarbonate ores

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5767138A (en) * 1980-06-11 1982-04-23 Kiyatou Research Corp Collection of metal from ore

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60122175A (ja) * 1983-12-05 1985-06-29 Kogyosha Tsuushinkiki Seisakusho:Kk 点字セル
JPH0217033B2 (ja) * 1983-12-05 1990-04-19 Kogyosha Tsushin Kiki Seisakusho Kk
US5021397A (en) * 1987-12-23 1991-06-04 Pirelli S.A. Cia. Indl. Brasileira Synthesis of ceramic superconductor CPO from xenotyme
KR101058567B1 (ko) 2009-11-25 2011-08-23 한국지질자원연구원 모나자이트 내 희토류 추출방법
JP2011189503A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Lg Chem Ltd 酸化セリウム研磨材のリサイクル方法
JP2018127665A (ja) * 2017-02-08 2018-08-16 オリコン株式会社 マイクロ波を利用したフッ化スカンジウムの還元方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB2102402A (en) 1983-02-02
FR2508931A1 (fr) 1983-01-07
IT8248750A0 (it) 1982-07-02
FR2508931B1 (fr) 1988-05-06
IT1148195B (it) 1986-11-26
GB2102402B (en) 1985-03-06
DE3224856C2 (ja) 1988-09-22
JPH0120214B2 (ja) 1989-04-14
DE3224856A1 (de) 1983-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS586947A (ja) 希土類精鉱の処理方法
Zhang et al. A sodium salt-assisted roasting approach followed by leaching for recovering spent LiFePO4 batteries
Sadeghi et al. Selective leaching of Zn from spent alkaline batteries using environmentally friendly approaches
Ma et al. Recovery of vanadium and molybdenum from spent petrochemical catalyst by microwave-assisted leaching
Lambert et al. Innovative application of microwave treatment for recovering of rare earth elements from phosphogypsum
EP3260559B1 (en) Selective process for the extraction of minerals from crude ores and apparatus for carrying out the process
US4505787A (en) Process for production of a carbide by-product with microwave energy and aluminum by electrolysis
EP3529383B1 (en) Process and apparatus for continuous reduction of iron ore using biomass
Zhao et al. Ultrasonic renovating and coating modifying spent lithium cobalt oxide from the cathode for the recovery and sustainable utilization of lithium-ion battery
Zhao et al. RETRACTED: Reverse flotation process for the recovery of pyrolytic LiFePO4
CN110819803A (zh) 一种低耗量锌粉净化硫酸锌溶液的方法
JP7460181B2 (ja) ベリリウム溶液の製造方法、ベリリウムの製造方法、水酸化ベリリウムの製造方法、酸化ベリリウムの製造方法、溶液の製造装置、ベリリウムの製造システム、及びベリリウム
Xie et al. One-stage ultrasonic-assisted calcium chloride leaching of lead from zinc leaching residue
CN112322899B (zh) 一种浸出处理废锂离子电池正极的方法及装置
JPWO2021039876A5 (ja)
Wang et al. Synergistic effect of microwave irradiation and CaF 2 on vanadium leaching
JP2010131571A (ja) マイクロ波加熱による中和スラッジの処理方法
CN107303579A (zh) 一种氯化残渣脱氯的方法
JP2021120338A (ja) イオン化された酸化カルシウム粉末の製造方法
Kumar et al. Hydrometallurgical recycling of lithium-titanate anode batteries: Leaching kinetics and mechanisms, and life cycle impact assessment
JPS6214019B2 (ja)
CN110819802A (zh) 一种微波加热锌粉强化净化硫酸锌溶液的方法
KR101549413B1 (ko) 하드 텅스텐 카바이드(wc) 스크랩의 파쇄 방법
JPS58176126A (ja) 希土類精鉱の処理方法
Kato et al. Lead-acid batteries (LABs) and the thermogravimetric analysis of Pb metal reduction from PbO2 via microwave heating at 2.45 GHz