JPS58740B2 - 希土類元素含有合金から有価金属を分離する方法 - Google Patents

希土類元素含有合金から有価金属を分離する方法

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JPS58740B2
JPS58740B2 JP52156689A JP15668977A JPS58740B2 JP S58740 B2 JPS58740 B2 JP S58740B2 JP 52156689 A JP52156689 A JP 52156689A JP 15668977 A JP15668977 A JP 15668977A JP S58740 B2 JPS58740 B2 JP S58740B2
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JP
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rare earth
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sulfuric acid
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JP52156689A
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岡島靖弘
松山文雄
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P10/20Recycling

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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】 本発明は、希土類元素を含み、且つCo、Cu、Niの
少くとも1種を含有する合金から希土類元素含有分と、
Co、Cu、Ni含有分とを分離する方法に関する。
近年、高性能磁石用合金あるいは水素貯蔵用合金等とし
て希土類元素、特に原子番号57〜62、即ち、ランタ
ン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)
、、ネオジム(Nd)、グロメチウム(Pm)、サマリ
ウム(Sm)と、Co、Cu、’Ni、Feなどとの合
金が用いられている。
例えば、SmCO5,MMCo5(MMは上記希土類元
素の混合物であるミツシュメタルを意味する)、CeC
o5、Sm2(Co、Cu、Fe)、7などが永久磁石
用合金として、またLaNi5などは水素吸蔵用合金と
して有用である。
これらの希土類元素およびミツシュメタルなどは高価な
ものであるから、合金の製造および加工工程で副生ずる
合金スクラップあるいは加工屑からこれらの有価金属を
分離回収することは重要であって、これまで種々の方法
が提案されている。
例えば、特願昭47−78792号(特開昭49−36
526号公報)にはSm−Co合金を王水中で加熱溶解
し、その後、トリエタノールアミン、シアン化カリウム
を添加してCoを隠ぺいし、アンモニアで中和すること
によってSmを水酸化物とする方法が記載されている。
この方法は高価な薬品を使用する必要があり、かつCo
の回収工程が複雑であるなどの問題があって、工業的規
模で実施するための有利な方法とは云えない。
本発明者等はこれらの問題点を解消し、経済的に希土類
元素とCoなとの有価金属をそれぞれ容易に回収しうる
形態で分離する方法について検討の結果、次の知見を得
て本発明に到達した。
即ち、Co、Cu、Niは硫酸に溶解して水溶液を形成
するのに対して、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm
などの希土類元素は硫酸塩を形成して再沈澱し、その際
、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属の硫酸塩あ
るいは塩化物が溶液中に共存すると、更に溶解度の低い
複塩が形成され分離効果は著しく向上する。
本発明方法は具体的には次のように実施される。
原料として用いる合金類は硫酸浸出時間を短縮するため
、粉砕して使用するのが好ましいが、過度の粉砕は反応
が急激に進行するので注意を要する。
硫酸浸出工程における硫酸の使用量は当該合金のすべて
の金属が硫酸塩となるのに必要な当量以上とするのがよ
い。
当量以下ではCo、Cu。Niなとの抽出率が不十分で
あり、最適添加量は抽出速度および後続のCo、Cu、
Niの回収方法を考慮に入れて決定する。
共存させるアルカリ金属塩は、芒硝複塩生成のためNa
25o4が最も有効であり、その添加量は RE2(So4)3・2Na2So4(REは希土類元
素を示す)の生成に必要な当量の0.5〜2倍量が好ま
しい。
実験によれば、0.5当量の添加で抽出液への希土類元
素の溶出率は2〜3%、1当量で1〜2%となり、2当
量では1%以下であった。
この浸出工程でCo、Cu、Niの抽出率および希土類
元素溶出率への液温の影響は25〜80”Cにおいては
特に見られない。
上述のように合金粉末を処理することによってCo、C
u、Niばそれぞれ硫酸塩溶液としてほぼ100%抽出
され、希土類元素は硫酸塩と[2て98〜99%以上沈
澱させることができ、f1過ずれば容易に両者を分離さ
せることができる。
分離した希土類元素硫酸塩沈澱物よりの希土類元素の回
収は従来公知の方法で行なわれ4)。
例えば、希土類元素硫酸塩沈澱物をナトリウノ3、カリ
ウム、アンモニウムなどのアルカリ水酸化物または炭酸
塩含有水溶液でアルカリ中和工程に供して、希土類元素
硫酸塩沈澱物を処理する。
アルカリ物質としてNaOHを用いたときは次の反応式
によって水酸化物としてREを回収できる。
従って、アルカリ中和反応後の固液を分離し、涙液は硫
酸抽出工程に循環してNa2SO4源と1−て使用可能
である。
得られるRE(OH)3の残留S品位はアルカリの添加
量によっても異なるが、上記反応式に基いて1当量使用
しても0.4%以下となり、1.5当量では0.01%
となる。
したがって、回収されたRE(OH)3は、必要に応じ
て焼成して酸化物として、または合金製造原料として使
用できる。
また、複数種の希土類元素を含む場合でも、このRE(
OH)3あるいは−L述の希土類元素硫酸塩沈澱物を用
いて従来法によって個々の元素を分離回収すればよい。
硫酸浸出工程のη−1液として得られるCo、Cuおよ
び(または)Niの硫酸塩溶液中の含有金属は従来方法
を用いて容易に回収することができる6例えば、回収す
る金属に応じて適正なpH値で有機溶媒を使用して抽出
り、、これを酸で逆抽出する方法、または電解的に分離
回収する方法があり、また単独金属の場合は電解法、中
和法あるいは濃縮法を用いて金属、水酸化物、硫酸塩な
どとして回収する。
本発明の硫酸浸出工程において、最初に硫酸のみで抽出
工程を行ない、固液分離後の抽出液中に溶出された希土
類元素なNa4SO4の添加によって完全に沈澱分離す
ることもできるが、固液分離工程を2回行なう必要が生
じる。
以下、実施例によって具体的に本発明の詳細な説明する
実施例1 5m9.3%、Ce13.7%、La7.3%、Nd4
.0%、Pr1.3%、Co62.6%のミツシュメタ
ルコバルト磁石のスクラップ(−65メツシユ)150
1を、H2SO4211?/l?およびNa2so43
5?/lを含有するNa25O4−H2S04溶液15
00ml中に攪拌しながら徐々に加えた。
i:、記のH2SO4量は全ての含何金属を硫酸塩とす
るための1.5当量に和尚(−1上記のNa2SO4量
は全ての希土類元素を RE2(SO4)3・2Na2SO4とするための1当
量に相当する3、混合物を常温で10分間放置後、固液
分離すると、抽出液のCo濃度は62−58グ/lであ
って、希土類元素はそれぞれSm0.10?/j?、C
eO,08?/、e、LaO,04?/l:、Nao、
o3I?/l!、およびPrO,011/lであった。
この結果、Co抽出率はほぼ100%に達し、沈澱物の
S品位は13.5%で、沈澱物中に移行する希土類元素
の分布率はSm99.0%、Ce99.4%、La99
.5%、Nd99.2%、Pr99.2%である。
L記方法で得られたSm、Ce、La、Nd、Prを含
む硫酸塩沈澱物に、上記希土類元素の硫酸塩を中和する
のに必要な量の1.1当量のNaOHを含む水溶液(N
aOH99?/!3)500mlを加え、常温で30分
間攪拌した。
固液分離したp液中の希土類元素の濃度はそれぞれSm
<0.01?/、e、CeO,03?/IE、La、0
.O]?/LNd<0.01’i?/l:およびPr<
0.01y′/lであり、γ1別した沈澱物はS品位0
.2%で、希土類元素の大部分を水酸化物として含有す
る。
以上のようにして、ミツシュメタルコバルト合金からコ
バルト金属含有分と希土類元素水酸化物含有分を分離回
収した。
実施例2 5mCo5合金(Sm34.2%、Co残部)、Sm2
(Co、Cu、Fe)17合金(Sm24.0%、Cu
8.5%、Fe1O,2%、Co55.5%)およびL
aNi5合金(La31.5%、Ni残部)の粉末を、
それぞれ実施例1と同じ条件で硫酸浸出した。
但し、各処理において実施例1のNa2so4−H2S
O4溶液に代えて、NaC140グ/lを含むNaC1
−H2SO4溶液を使用した。
何れの場合も実施例1と同様にCo、Cu、Niの抽出
率はほぼ100%であり、硫酸塩沈澱物中へのSm、L
aの分布率は99.5%であった。
実施例3 5m35%、Co65%から成るSmCo、の微粉末(
−65メツシユ)101’を稀硫酸(95%濃硫酸1対
水9)11の中に入れ、1時間攪拌して可溶性物質を溶
解した後、不溶解残渣と分離した。
別に上記の稀硫酸11に、Sm2so4.2NaSO4
を生成するのに必要な0.2〜1.7当量のNa2SO
4の粉末を添加して同様にSmCo5の微粉末を処理し
た。
それぞれの抽出液中のCo濃度を測定すると、何れの場
合も99%の抽出率が得られるが、不溶解残渣中のSm
含量は、Na2SO4を無添加の場合は、その分離回収
率は60%弱であった。
第1図は上記範囲のNa2SO4添加量に対する回収し
たCoとSmの濃度(?/l)をグラフで表わしたもの
である。
第2図はNa2SO4添加量とSm回収率(%)を示す
グラフである。
このグラフからNa2SO4を0、g当量添加すると9
8%の回収率が得られることが判る。
実施例4 La35%、Ni65%を含有するLaN13スクラッ
プ微粉末(−65メツシユ)を、硫酸アルカリとしてに
2SO4を使用した以外は実施例3と同様にして処理し
、それぞれ可溶性物質と不溶解残渣を真空濾過法により
分離した。
実施例3と同様に試験結果を分析して第3図のグラフを
得た。
第3図は実施例3のSmCo、の場合とほぼ同様のNi
抽出率、La分離回収率を示している。
【図面の簡単な説明】
第1図はSmCo5をH2SO4+Na25O4(0〜
1.7当量)で処理した際の抽出液の濃度とNa2SO
4当量との関係を示す図である。 第2図は同様にNa2SO4当量とSmの回収率との関
係を示した図である。 第3図はLaNi5をH2SO4+に2SO4(0〜1
.7当量)で処理した際の抽出液の濃度とに2SO4当
量との関係を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1希土類元素を含み、且つコバルト、銅、ニッケルの少
    (とも1種を含有する合金をアルカリ金属塩含有の硫酸
    溶液で浸出し、コバルト、銅、ニッケルの群からなる金
    属水溶液と、希土類元素の硫酸塩沈澱物とを分離するこ
    とを特徴とする希土類元素含有合金から有価金属を分離
    する方法。
JP52156689A 1977-12-27 1977-12-27 希土類元素含有合金から有価金属を分離する方法 Expired JPS58740B2 (ja)

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