JPS61222921A - セリウム及び希土類元素の分離方法 - Google Patents
セリウム及び希土類元素の分離方法Info
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- JPS61222921A JPS61222921A JP61061068A JP6106886A JPS61222921A JP S61222921 A JPS61222921 A JP S61222921A JP 61061068 A JP61061068 A JP 61061068A JP 6106886 A JP6106886 A JP 6106886A JP S61222921 A JPS61222921 A JP S61222921A
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- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
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- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の利用分野）
本発明は、水相に含まれるセリウム及び希土類元素の分
離方法に関する。
離方法に関する。
希土類金属は一般に１例えばモナズ石、バストネス石、
ゼノタイムのような徨々の鉱石と結びついて見出される
。徊々の希土伊元Ｊ＄を相互に分離する一つの方法とし
ては、それらの布上−元素の塩類の酊欣を使用してノ１
仄に漱−液佃出を実施して成る方法がある。
ゼノタイムのような徨々の鉱石と結びついて見出される
。徊々の希土伊元Ｊ＄を相互に分離する一つの方法とし
ては、それらの布上−元素の塩類の酊欣を使用してノ１
仄に漱−液佃出を実施して成る方法がある。
本発明の方法は、セリウムを他の希土類元素（ＲＥ）か
ら分離する特定の場合に関するものであり、そのような
元素の水溶液、特に硝酸溶液から出発している。
ら分離する特定の場合に関するものであり、そのような
元素の水溶液、特に硝酸溶液から出発している。
（従来技術）
そのような分離作用を与える方法は既に知られて℃・る
（例えば米国特許第２．５６４．２４１号参照）。
（例えば米国特許第２．５６４．２４１号参照）。
−Ｅに、それらの方法は、燐酸トリブチルのような特定
の有機浴媒が希土類元素（ＩＩＩ） Ｋ対してセリウム
（ＩＶ）を選択的に抽出する性質に基いている。
の有機浴媒が希土類元素（ＩＩＩ） Ｋ対してセリウム
（ＩＶ）を選択的に抽出する性質に基いている。
従って、セリウム（ＩＶ）及び希土類元素（［ＩＩ）を
含む水相を上記の型の浴媒と接触させて、セリウムがこ
の溶媒中に抽出され、希土類元素（ｌ［［）が水性残留
液中に残る。セリウムを貴抽出するために、このセリウ
ム（ＩＶ）を化学的Ｋｍ元することＫより酸化状Ｗ（ｆ
ｉｔ）のものにし、有機相を水相と接触させてセリウム
を回収する。
含む水相を上記の型の浴媒と接触させて、セリウムがこ
の溶媒中に抽出され、希土類元素（ｌ［［）が水性残留
液中に残る。セリウムを貴抽出するために、このセリウ
ム（ＩＶ）を化学的Ｋｍ元することＫより酸化状Ｗ（ｆ
ｉｔ）のものにし、有機相を水相と接触させてセリウム
を回収する。
（解決すべき問題点）
上記の方法は有効なセリウム分順方法を提供するものの
、そのような方法にはなお欠点がある。
、そのような方法にはなお欠点がある。
実際、化学的還元剤を使用すると、特に異種の有機又は
金属種の形状の不純物が導入され、また、反応成分が消
費される。さらに、往々にして大がかりな設備が必要に
なる。
金属種の形状の不純物が導入され、また、反応成分が消
費される。さらに、往々にして大がかりな設備が必要に
なる。
（発明の目的）
本発明の目的は、簡単に実施でき、セリウムを他の希土
類元素から効果的に分離することができ、高純度のセリ
ウムを製造することができる方法を提供することである
。
類元素から効果的に分離することができ、高純度のセリ
ウムを製造することができる方法を提供することである
。
（発明の構成）
上記目的のために、本発明は第一の形態として、最初の
水相からセリウム及び希土類元素を分離する方法におい
て、 ａ１）希土類元素とセリウム（Ｉｌ［）を含有する水相
を′＃Ｉｔｍ檜の陽極室に：ａＬ、てセリウム（ｌＩ［
）をセリウム（ＩＶ）Ｋｍ化し、 ｂ１）この陽極室から出る水相なセリウム（ｔＶ）抽出
性の有機相と接触させて、相分離の後にセリウム＜ｒｖ
＞ １に富有する有機相と希土類元素を含有する水相と
を得、 ｃ１）このセリウム（ＩＶ）を含有する有機相の全部又
は一部を前記電解槽の陰極室に通し、次いでこの陰極室
に硝酸水溶液相を供給して線陰極室内によく混合した該
水相と該有機相の混合物を形成させてセリウムＣＮ）を
セリウム（ＩＩＩ）に還元し、ｄ１）該陰極室から出る
混合物を生成物であるセリウム（ｌ［［）を含有する水
相と有機相とに分離することを特徴とする方法を提供す
る。
水相からセリウム及び希土類元素を分離する方法におい
て、 ａ１）希土類元素とセリウム（Ｉｌ［）を含有する水相
を′＃Ｉｔｍ檜の陽極室に：ａＬ、てセリウム（ｌＩ［
）をセリウム（ＩＶ）Ｋｍ化し、 ｂ１）この陽極室から出る水相なセリウム（ｔＶ）抽出
性の有機相と接触させて、相分離の後にセリウム＜ｒｖ
＞ １に富有する有機相と希土類元素を含有する水相と
を得、 ｃ１）このセリウム（ＩＶ）を含有する有機相の全部又
は一部を前記電解槽の陰極室に通し、次いでこの陰極室
に硝酸水溶液相を供給して線陰極室内によく混合した該
水相と該有機相の混合物を形成させてセリウムＣＮ）を
セリウム（ＩＩＩ）に還元し、ｄ１）該陰極室から出る
混合物を生成物であるセリウム（ｌ［［）を含有する水
相と有機相とに分離することを特徴とする方法を提供す
る。
本発明は第二の形態として、最初の水相からセリウム及
び希土類元素を分離する方法において、ａ ２ ）希土
類元素及びセリウム（ＩＩＩ）を含有する水相を電解槽
の陽極室に通してセリウム（ＩＩＩ）をセリウム（ＩＶ
）に酸化し、 ｂ２）この陰極室から出る水相をセリウム（、Ｎ）抽出
性の有機相と接触させて、相の分離後にセリウム（ＩＶ
）を含有する有機相と希土類元素を含有する水相と′ｆ
ｔ得、 Ｃ２）前記ｔＳ槽の陰極室に硝酸水溶液相を供給してＮ
Ｏｘから成る気体を発生させ、 ｄ２）工程ｂ２）から得られたセリウム（ＩＶ）を含有
する有機相を該気体流と接触させてセリウム（ＩＶ）を
セリウム（Ｉ［［） Ｋ還元し、 Ｃ）工程ｄ２）から出る有機相を水相と接触させて生成
物であるセリウム（ＩＩＩ）を含有する水相とセリウム
を実質的に含まない有機相とを得ることを特徴とする方
法を提供する。
び希土類元素を分離する方法において、ａ ２ ）希土
類元素及びセリウム（ＩＩＩ）を含有する水相を電解槽
の陽極室に通してセリウム（ＩＩＩ）をセリウム（ＩＶ
）に酸化し、 ｂ２）この陰極室から出る水相をセリウム（、Ｎ）抽出
性の有機相と接触させて、相の分離後にセリウム（ＩＶ
）を含有する有機相と希土類元素を含有する水相と′ｆ
ｔ得、 Ｃ２）前記ｔＳ槽の陰極室に硝酸水溶液相を供給してＮ
Ｏｘから成る気体を発生させ、 ｄ２）工程ｂ２）から得られたセリウム（ＩＶ）を含有
する有機相を該気体流と接触させてセリウム（ＩＶ）を
セリウム（Ｉ［［） Ｋ還元し、 Ｃ）工程ｄ２）から出る有機相を水相と接触させて生成
物であるセリウム（ＩＩＩ）を含有する水相とセリウム
を実質的に含まない有機相とを得ることを特徴とする方
法を提供する。
本発明の他の特長は添付の図面を参照した以下の説明か
ら明らかであろう。
ら明らかであろう。
本発明の方法は酸化′状態（ｌ［Ｉ）のセリウム及び希
土類元素を含有する水相から出発する。一般には硝酸溶
液が使用される。
土類元素を含有する水相から出発する。一般には硝酸溶
液が使用される。
形態のいかんにかかわらず、本発明の方法の最初の部分
はセリウムを酸化状態（ＩＶ）に酸化することから成る
。この酸化操作は電解によって、すなわち水溶液を電解
槽の陽極室に通すことによって行なわれる。
はセリウムを酸化状態（ＩＶ）に酸化することから成る
。この酸化操作は電解によって、すなわち水溶液を電解
槽の陽極室に通すことによって行なわれる。
本発明の方法を実施するために使用される電解槽は公知
の隔離板型電解槽である。使用される隔離板はセラミッ
ク材料又は焼結若しくは発泡剤添加によって多孔質にし
たプラスチック材料のような多孔質材料或いはイオン交
換膜から成る。このような隔離板のうちで好ましい隔離
板は陽イオン交換膜であり、この陽イオン交換膜はスル
ホン酸基を有するベルフルオル化された１合体から成る
のが好ましい。陰極は一般にグラファイト又は好ましく
は金属、とくにチタン、白金メッキチタン又はパラジウ
ム被覆チタンから成る。陽極はチタン、白金もしくはイ
リジウム被覆チタン、又はチタン−貴金属合金のような
担々の金属から成る。
の隔離板型電解槽である。使用される隔離板はセラミッ
ク材料又は焼結若しくは発泡剤添加によって多孔質にし
たプラスチック材料のような多孔質材料或いはイオン交
換膜から成る。このような隔離板のうちで好ましい隔離
板は陽イオン交換膜であり、この陽イオン交換膜はスル
ホン酸基を有するベルフルオル化された１合体から成る
のが好ましい。陰極は一般にグラファイト又は好ましく
は金属、とくにチタン、白金メッキチタン又はパラジウ
ム被覆チタンから成る。陽極はチタン、白金もしくはイ
リジウム被覆チタン、又はチタン−貴金属合金のような
担々の金属から成る。
電解槽の形状は一般に電極表面積が大きく電極間のスペ
ースの狭い平面型である。工業的な具体例としては、周
知のフィルタープレス型の多槽装置に直列に載置された
一連の電解要素を使用することができる。電気化学的反
応を促進するためには、電極の活Ｉｌ１表面積を増加さ
せたり、数組の調節板ケ使用して溶液の実質的攪拌を図
るのが有利である。
ースの狭い平面型である。工業的な具体例としては、周
知のフィルタープレス型の多槽装置に直列に載置された
一連の電解要素を使用することができる。電気化学的反
応を促進するためには、電極の活Ｉｌ１表面積を増加さ
せたり、数組の調節板ケ使用して溶液の実質的攪拌を図
るのが有利である。
陽極室では電解工程の結果セリウムは酸化状態（ＩＶ）
になるが希土類元素は酸化状態（ＩＩＩ）のままである
。
になるが希土類元素は酸化状態（ＩＩＩ）のままである
。
電解槽の陽極室から出る水溶液はセリウムＧＶ）を抽出
することができる有機相と接触させる。
することができる有機相と接触させる。
この抽出操作の条件は当業者に公知であるが、以下に再
び説明する。
び説明する。
有機相は抽出剤を含む。抽出剤はセリウム（ＩＶ）を選
択的に抽出することができ、希土類元素（ＩＩＩ）は水
相に残留するものでなければならない。広義には、セリ
ウム（ＩＶ）に酸化され得ないものであればどんな溶媒
和剤を使用してもよい。さらに詳しくは、抽出剤は燐酸
塩、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、酸化ホスフィン、
及びスルホキシドより成る群から選ぶことができる。
択的に抽出することができ、希土類元素（ＩＩＩ）は水
相に残留するものでなければならない。広義には、セリ
ウム（ＩＶ）に酸化され得ないものであればどんな溶媒
和剤を使用してもよい。さらに詳しくは、抽出剤は燐酸
塩、ホスホン酸塩、ホスフィン酸塩、酸化ホスフィン、
及びスルホキシドより成る群から選ぶことができる。
モノ−又はジアルキル燐酸、アルキルホスホン酸、アル
キルホスフィン酸及びアルキルフェニルホスホン酸より
成る群から選ばれる物質を使用することもできる。
キルホスフィン酸及びアルキルフェニルホスホン酸より
成る群から選ばれる物質を使用することもできる。
上記の物質はすべて単独で使用しても混合物の形で使用
し【もよい。より好ましくは、燐酸トリアルキル、特に
ｊＪ＋１酸トリブチルＣＴＢＰ ）を使用する。
し【もよい。より好ましくは、燐酸トリアルキル、特に
ｊＪ＋１酸トリブチルＣＴＢＰ ）を使用する。
有機相はその流体力学的特性を向上させるために、抽出
剤に対して不活性な有機希釈剤を含有しているのが好適
である。多くの有機溶媒又はそれらの混合物が希釈剤と
して使用できる。本発明の場合は、セリウム（ＩＶ）に
酸化されない希釈剤を選択する必要がある。例えば脂肪
族炭化水素及びハロゲン化戻化水素が使用できる。
剤に対して不活性な有機希釈剤を含有しているのが好適
である。多くの有機溶媒又はそれらの混合物が希釈剤と
して使用できる。本発明の場合は、セリウム（ＩＶ）に
酸化されない希釈剤を選択する必要がある。例えば脂肪
族炭化水素及びハロゲン化戻化水素が使用できる。
二つの相を接触させる操作は、例えばミキサー沈降タン
ク型の適当な装置で並流又は向流関係で行なうことがで
きる。
ク型の適当な装置で並流又は向流関係で行なうことがで
きる。
相の分離後、得られるものはセリウム（ＩＶ）を含有す
る有機相及び希土類元素（ＩＩＩ）を含有しセリウムを
実質的に含有しない水相である。
る有機相及び希土類元素（ＩＩＩ）を含有しセリウムを
実質的に含有しない水相である。
次いで有機相を二つの異なった処理にかける。
第一の形態においては、有機相を上記と同じ電解槽の陰
極室に通す。
極室に通す。
有機相が電解槽を遡過するときに同時に硝酸水溶液相を
同じ陰極室内に循環させる。水相は一般に硝酸溶液であ
り、好ましくは１Ｎ以上、さらに好ましくは４Ｎ以上の
濃度である。水相はまた弱酸性、例えば約ＣＬ５Ｎ〜約
２Ｎの硝酸塩、特に硝酸アンモニウム、アルカリ金属若
しくはアルカリ土類金属硝酸塩又は硝酸セリウムを基と
する硝酸水溶液であってもよい。
同じ陰極室内に循環させる。水相は一般に硝酸溶液であ
り、好ましくは１Ｎ以上、さらに好ましくは４Ｎ以上の
濃度である。水相はまた弱酸性、例えば約ＣＬ５Ｎ〜約
２Ｎの硝酸塩、特に硝酸アンモニウム、アルカリ金属若
しくはアルカリ土類金属硝酸塩又は硝酸セリウムを基と
する硝酸水溶液であってもよい。
操作は硝酸水溶液相と有機相のよく混合した混合物が陰
極室に形成されるように行なう。この混合物は二つの相
を充分な速度で循環させ陰極室内に乱流促進手段を配置
することによってｉ！ＭＩ製される。水相の酸性度及び
陰極の種類によって水相がＮＯ及びＮ０２に還元され、
これらの窒素酸化物が今度はセリウム（ＩＶ）をセリウ
ム（ＩＩＩ）に還元する。
極室に形成されるように行なう。この混合物は二つの相
を充分な速度で循環させ陰極室内に乱流促進手段を配置
することによってｉ！ＭＩ製される。水相の酸性度及び
陰極の種類によって水相がＮＯ及びＮ０２に還元され、
これらの窒素酸化物が今度はセリウム（ＩＶ）をセリウ
ム（ＩＩＩ）に還元する。
電解室出口においてセリウムを含有する混合物はセリウ
ム（ＩＩＩ）を含有する水相と有機相とに分離される。
ム（ＩＩＩ）を含有する水相と有機相とに分離される。
分離操作は任意の適当な装置を使用して行なわれる。
一般に、有機相は抽出工Ｊ＆に再循環される。再循環に
先立って、水相を使用する洗浄工程を行なって混合物の
分離の際に有機相中に残留しているかも昶れない夕景の
セリウム（屈）を回収するよ５にするのが有利である。
先立って、水相を使用する洗浄工程を行なって混合物の
分離の際に有機相中に残留しているかも昶れない夕景の
セリウム（屈）を回収するよ５にするのが有利である。
相分離後ＩＣ得られる水相は上記分離操作で得られたセ
リウム（ＩＩＩ）を含有する水相と一緒にする。
リウム（ＩＩＩ）を含有する水相と一緒にする。
洗浄操作に使用されろ水相は水でも希硝酸溶液でもよい
。
。
本発明の第二の形態では、液−液抽出工程後セリウム（
ＩＶ）を含有する有機相を電解槽中に通過させることは
ない。本方法の第二の形態では、上記と同じ性質の硝酸
水溶液相の流れのみを電解槽の陰極室を循環させる。そ
の際Ｉ／Ｃ窒素酸化物ＮＯｘから成る気体が陰極室内に
発生する。陰極室の操作条件は上記と同様であるのでＮ
Ｏｘは実質的にＮＯ及びＮＯ２である。次いで、気体流
を反応器内でセリウム（ＩＶ）を含有する有機相と接触
させる。適当な撹拌手段により反応器内で気体と有機相
とをよく混合する。この処理の後、セリウム（ＩＩＩ）
を含有する有機相を回収する。水でも希硝酸溶液でもよ
い水性相で有機相を再抽出する。二つの相を分離した後
、生成物であるセリウム（ｆｉ１）を含有する水相とセ
リウムを実質的に含有しない有機相とが得られる。
ＩＶ）を含有する有機相を電解槽中に通過させることは
ない。本方法の第二の形態では、上記と同じ性質の硝酸
水溶液相の流れのみを電解槽の陰極室を循環させる。そ
の際Ｉ／Ｃ窒素酸化物ＮＯｘから成る気体が陰極室内に
発生する。陰極室の操作条件は上記と同様であるのでＮ
Ｏｘは実質的にＮＯ及びＮＯ２である。次いで、気体流
を反応器内でセリウム（ＩＶ）を含有する有機相と接触
させる。適当な撹拌手段により反応器内で気体と有機相
とをよく混合する。この処理の後、セリウム（ＩＩＩ）
を含有する有機相を回収する。水でも希硝酸溶液でもよ
い水性相で有機相を再抽出する。二つの相を分離した後
、生成物であるセリウム（ｆｉ１）を含有する水相とセ
リウムを実質的に含有しない有機相とが得られる。
一般Ｋ、この有機相は電解槽の陽極室から出るセリウム
（ＩＶ）を含有する水相の抽出工程に再循環される。
（ＩＶ）を含有する水相の抽出工程に再循環される。
第１図は本発明の第一の形態の第一の具体例の説明図で
ある。最初の水相１は電解槽３の陽極室２を通過して管
４を経て抽出器５に運ばれてそこで抽出有機相６と接触
させられる。水又は希酸を管７から同じ抽出器に通して
ストリッピング操作を行なってもよい。
ある。最初の水相１は電解槽３の陽極室２を通過して管
４を経て抽出器５に運ばれてそこで抽出有機相６と接触
させられる。水又は希酸を管７から同じ抽出器に通して
ストリッピング操作を行なってもよい。
抽出器５から出るのは希土類元素＜ｍ＞を含有する水性
残留物８及びセリウム（ＩＶ）を含有する有機相９であ
る。有機相９は電解槽３の陰極室１ｏを通過するが、陰
極室１０には管１１から硝酸水溶液相が供給されている
。
残留物８及びセリウム（ＩＶ）を含有する有機相９であ
る。有機相９は電解槽３の陰極室１ｏを通過するが、陰
極室１０には管１１から硝酸水溶液相が供給されている
。
陰極室１０内に形成される混合物は管１２を経て分離器
１３に入る。
１３に入る。
分離器１３から出るのはセリウム（ＩＩＩ）を含有する
水相１４と少量のセリウム（ＩＩＩ）を含有しているこ
とのある有機相１５である。そのセリウムを回収するた
めに有機相１５を一連のミキサー・沈降タンク１６に通
す。このミキサー・沈降タンク１６には管１７から水又
は酸性溶液が向流で供給されている。管１８から分離し
た後、水相は相１４と一緒にするが、有機相は抽出器５
の抽出工程に再循環される。
水相１４と少量のセリウム（ＩＩＩ）を含有しているこ
とのある有機相１５である。そのセリウムを回収するた
めに有機相１５を一連のミキサー・沈降タンク１６に通
す。このミキサー・沈降タンク１６には管１７から水又
は酸性溶液が向流で供給されている。管１８から分離し
た後、水相は相１４と一緒にするが、有機相は抽出器５
の抽出工程に再循環される。
を解槽３における電解操作において、少量の希土類元素
（ＩＩＩ）イオン（ＲＥ” ）が隔離板を通過して陽極
室から陰極室へ行き溶液１４に再び出現することが起り
得る。
（ＩＩＩ）イオン（ＲＥ” ）が隔離板を通過して陽極
室から陰極室へ行き溶液１４に再び出現することが起り
得る。
そのような希土類元素の肯はセリウムと比べると非常に
少ないが、それでもその後のセリウムの用途が非常に純
度の高い状態な公債とする場合には不都合となり得る。
少ないが、それでもその後のセリウムの用途が非常に純
度の高い状態な公債とする場合には不都合となり得る。
１ そのような問題を解消するために、本発明は
第１図の方法に対する別の具体例として、第二の具体例
を含む。第２図に概略を示した第二の具体例は第１図に
示した具体例の工程をすべて含む。それ故、両図におい
て同一の符号が使用されている。
第１図の方法に対する別の具体例として、第二の具体例
を含む。第２図に概略を示した第二の具体例は第１図に
示した具体例の工程をすべて含む。それ故、両図におい
て同一の符号が使用されている。
相違点は、この第二の具体例では第二の電解槽１９を使
用している点である。この電解槽１９は上記と同じ構造
上の特徴を有しくいる。さらに、抽出器５から出る有機
相９は二つの部分に分けられる。第一部分２ＯＡは電解
４５に供給され、第二部分２０Ｂは電解槽１９の陰極室
２１に供給される。陰極室２１は管２２を経て上記と同
じ型の硝酸水溶液相を供給される。さらに、セリウム＜
ＩＩＩ）を含有する水相は電解１ｍ１９の陽極室２３に
通される。セリウム（ＩＶ）を含有する水相は２４にお
いて回収される。
用している点である。この電解槽１９は上記と同じ構造
上の特徴を有しくいる。さらに、抽出器５から出る有機
相９は二つの部分に分けられる。第一部分２ＯＡは電解
４５に供給され、第二部分２０Ｂは電解槽１９の陰極室
２１に供給される。陰極室２１は管２２を経て上記と同
じ型の硝酸水溶液相を供給される。さらに、セリウム＜
ＩＩＩ）を含有する水相は電解１ｍ１９の陽極室２３に
通される。セリウム（ＩＶ）を含有する水相は２４にお
いて回収される。
陰極室２１内に形成される混合物は、第一の具体例と同
様Ｋ、管２５を経て分＊器２６に通される。
様Ｋ、管２５を経て分＊器２６に通される。
セリウム（ｉｌ１）を含有し今度は希土類元素（Ｕ１）
を実質的に含有しない水相が２７において回収される。
を実質的に含有しない水相が２７において回収される。
第１図に示す具体例と同様に、分離器２６から出る有機
相２８の再循環に先立って、抽出器３０内で水又は酸溶
液２９を使用してストリッピング操作を行ない、生じた
水相３１を相２７と一緒にすることもできる。
相２８の再循環に先立って、抽出器３０内で水又は酸溶
液２９を使用してストリッピング操作を行ない、生じた
水相３１を相２７と一緒にすることもできる。
第３図は不発明の第二の形態を説明する。
この第二の形態も第１図に示す第一の形態の第一の具体
例に関する問題点、すなわち方法の終りに得られるセリ
ウムに希土類元素（ＤＩ）イオン（ＲＥ）が存在する点
を簡単な仕方で解決することを可能にする。
例に関する問題点、すなわち方法の終りに得られるセリ
ウムに希土類元素（ＤＩ）イオン（ＲＥ）が存在する点
を簡単な仕方で解決することを可能にする。
本発明の二つの形態に共通の要素に対しては同じ符号が
使われている。
使われている。
セリウム（ＩＶ）を含有する有機相は反応器３２に通さ
れ、そこで管３３から供給されるＮＯｘを含有する気体
流で処理される。この気体流は電解槽３の陰極室１０か
ら米る。１１Ｌ解楢３内を硝酸水溶液相３４が閉じた経
路を循環しており、相３４の滴定鎗は管３５からの供給
によってＡＩＤＩされる。
れ、そこで管３３から供給されるＮＯｘを含有する気体
流で処理される。この気体流は電解槽３の陰極室１０か
ら米る。１１Ｌ解楢３内を硝酸水溶液相３４が閉じた経
路を循環しており、相３４の滴定鎗は管３５からの供給
によってＡＩＤＩされる。
有機相３６は抽出器３７において水又は希酸５８を使用
して丹抽出され、セリウム（ＩＩＩ）を含有する水相３
９が得られる。セリウムを含有しない有機相は抽出器５
の抽出操作に再循環される。
して丹抽出され、セリウム（ＩＩＩ）を含有する水相３
９が得られる。セリウムを含有しない有機相は抽出器５
の抽出操作に再循環される。
第４図及び第５図は％殊な′電解槽を使用した場合の本
発明の特定の具体例を説明する。
発明の特定の具体例を説明する。
その電解槽な使用することにより高いレベルの生産性に
対して１００特に近い非常に高い訪導電流出力を得るこ
とができる。この場合、生産性の測定は系を通過する処
理すべき溶液の流ｆＫよって行なった。
対して１００特に近い非常に高い訪導電流出力を得るこ
とができる。この場合、生産性の測定は系を通過する処
理すべき溶液の流ｆＫよって行なった。
使用した電解槽は仏国特許出願第８４１５６４１号明細
書に記載されている。
書に記載されている。
第４図及び第５図から明らかなように、電解槽４０は王
室から成る。室４１及び４２は陽極室であり、陰極室４
３がこれらの間に配置されている。
室から成る。室４１及び４２は陽極室であり、陰極室４
３がこれらの間に配置されている。
これらの室は二つの陽イオン性族４４及び４５によって
隔離されている。室と電極の構造に関しては上記の説明
及び上記特許出願の記載を参照されたい。
隔離されている。室と電極の構造に関しては上記の説明
及び上記特許出願の記載を参照されたい。
第４図の具体例においては、希土類元素（Ｉ［１）とセ
リウム（１１）を含有する最初の水％ＩｅＬ４６は第−
陽極室４１に、次いで第二陽極室４２に入る。希土類元
素（ｆｆＩ）とセリウム（ｉｖ）を含有する水溶液が４
７で受は取られ、有機相によって抽出される。
リウム（１１）を含有する最初の水％ＩｅＬ４６は第−
陽極室４１に、次いで第二陽極室４２に入る。希土類元
素（ｆｆＩ）とセリウム（ｉｖ）を含有する水溶液が４
７で受は取られ、有機相によって抽出される。
その後の工程は特に第１図を参照して説明したものと同
様に行なわれる。それ故同じ符号が使用される。中央の
陰極室４３は硝酸水溶液相１１と抽出操作からの有機相
９を供給される。
様に行なわれる。それ故同じ符号が使用される。中央の
陰極室４３は硝酸水溶液相１１と抽出操作からの有機相
９を供給される。
もちろん、電解槽５及び１９の替わりに上記の型の王室
をもつ二つの電解槽を使用して第２図に示す具体例を使
用することもできる。第２図に示す導管２ＯＡ及び２０
Ｂはそれぞれ各電解槽の中央陰極室に供給している。導
管１４は第二電解槽の各陽極室に順次供給している。
をもつ二つの電解槽を使用して第２図に示す具体例を使
用することもできる。第２図に示す導管２ＯＡ及び２０
Ｂはそれぞれ各電解槽の中央陰極室に供給している。導
管１４は第二電解槽の各陽極室に順次供給している。
第５図に示す実施態様においては、最初の水相１は第４
図について説明したのと同様に循環する。
図について説明したのと同様に循環する。
中央陰極室４３は硝酸水溶液相４８ｆｔ供給され、相４
８は１＃４９を通るＮＯｘを含有する気体流を生じる。
８は１＃４９を通るＮＯｘを含有する気体流を生じる。
残余の工程は第３図について説明したのと同様であり同
じ符号が使われる。
じ符号が使われる。
（実施例）
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明はこれらの実施例に限定されない。
、本発明はこれらの実施例に限定されない。
スヘての実施例において白金メッキチタン陽極と固体チ
タン陰極を使用した。
タン陰極を使用した。
実施例１
本実施例は第２図に示す実施態様に対応する。
徨々の流れの組成及び流量は下記の通りである。
１ 希土類元素酸化物（ＲＥＯ）＝４５０ ｇ／ｌ
１３６０ １β電解槽の操作条件： 電解１１１３ 強度： ７１ ２０ＯＡ ！解＃１
１９強度： ｌ ４００ Ａ活性面１１ ＝５５６０
ｄｍ２ 活性面積 ＝９７０ｄｍ２電圧＝五５
■ 電圧＝−３，５Ｖ゛成解槽当り電解産出高
６０％ ＣｅＯ２の純度 ９９９％ 抽出器５： １段、ストリッピングなし抽出
器１６及び３０：４段 実施例２ 不実施例は第４図に示す実施標様を説明する：流れ
組 成 ａｔ４
６ ＲＥＯ＝ ４６０ 、ｌｉｔ／１
１３６０１／ｈ電解槽の操作条件： 陽極室４１ Ｉ、＝５８８００ Ａ ＠極室４２
１２＝５８５０ ＡＳ ＝ １９４０ ｄｍ２Ｓ２＝
１９４０ ｄｍ２電圧 ＝３Ｖ 電圧 ＝２．２
Ｖ電解産出高９５％； ＣｅＯ□の純度＝９７％抽出器
５ ：１段、ストリッピングなし抽出器１６：４段 実施例３ 本実施例は第５図に示す実施態様に関する。
１３６０ １β電解槽の操作条件： 電解１１１３ 強度： ７１ ２０ＯＡ ！解＃１
１９強度： ｌ ４００ Ａ活性面１１ ＝５５６０
ｄｍ２ 活性面積 ＝９７０ｄｍ２電圧＝五５
■ 電圧＝−３，５Ｖ゛成解槽当り電解産出高
６０％ ＣｅＯ２の純度 ９９９％ 抽出器５： １段、ストリッピングなし抽出
器１６及び３０：４段 実施例２ 不実施例は第４図に示す実施標様を説明する：流れ
組 成 ａｔ４
６ ＲＥＯ＝ ４６０ 、ｌｉｔ／１
１３６０１／ｈ電解槽の操作条件： 陽極室４１ Ｉ、＝５８８００ Ａ ＠極室４２
１２＝５８５０ ＡＳ ＝ １９４０ ｄｍ２Ｓ２＝
１９４０ ｄｍ２電圧 ＝３Ｖ 電圧 ＝２．２
Ｖ電解産出高９５％； ＣｅＯ□の純度＝９７％抽出器
５ ：１段、ストリッピングなし抽出器１６：４段 実施例３ 本実施例は第５図に示す実施態様に関する。
流れ 組 成 流量１ＲＥＯ＝
４６０１１Ａ １５６０１．／ｈｃｅｏ□＝ ４
５ Ｘ Ｈ”＝１７Ｎ ７ Ｈ２Ｏ５０１，／ｈ ８ ＲＥＯ＝２４８νＩ １４１０１／ｈ
ＣｅＯ２／ＴｔＥＯ＝ ［１００９ ４８ＨＮＯ３６Ｎ ２８０１．／ｈ６
ＴＢＰ＝７０％ ２．８が乃芳査族除去ケロシン
＝５０Ｘ ３８ Ｈ２Ｏ２２５１／ｈ３９
ＣｅＯ２／ＲＥＯ≧（ＬＰ０１ ８２５
ｌ／ｈＣｅ０２ ＝ ５５４ 、％’／１ ）１ −１９Ｎ 電解槽の操作条件： 陽極室４１ １． ＝５８８０ＯＡ 陽極室４２
ｌ２＝３８５ＯＡＳ ＝ １９４０ ｄｍ２Ｓ２＝
１９４０ ｄｍ２電圧 ＝３Ｖ 電圧 ＝２．２
Ｖ電解産出高９５％； ＣｅＯ２の純度＝ ９９．９
Ｘ抽出器５ ：２段、抽出１回及びストリッピング１
回抽出器３７：９段
４６０１１Ａ １５６０１．／ｈｃｅｏ□＝ ４
５ Ｘ Ｈ”＝１７Ｎ ７ Ｈ２Ｏ５０１，／ｈ ８ ＲＥＯ＝２４８νＩ １４１０１／ｈ
ＣｅＯ２／ＴｔＥＯ＝ ［１００９ ４８ＨＮＯ３６Ｎ ２８０１．／ｈ６
ＴＢＰ＝７０％ ２．８が乃芳査族除去ケロシン
＝５０Ｘ ３８ Ｈ２Ｏ２２５１／ｈ３９
ＣｅＯ２／ＲＥＯ≧（ＬＰ０１ ８２５
ｌ／ｈＣｅ０２ ＝ ５５４ 、％’／１ ）１ −１９Ｎ 電解槽の操作条件： 陽極室４１ １． ＝５８８０ＯＡ 陽極室４２
ｌ２＝３８５ＯＡＳ ＝ １９４０ ｄｍ２Ｓ２＝
１９４０ ｄｍ２電圧 ＝３Ｖ 電圧 ＝２．２
Ｖ電解産出高９５％； ＣｅＯ２の純度＝ ９９．９
Ｘ抽出器５ ：２段、抽出１回及びストリッピング１
回抽出器３７：９段
第１図は本発明の第一の形態における第一具体例を実施
する装置の概略図である。 第２図は本発明の第一の形態における第二具体例を実施
する装置の概略図である。 第３図は本発明の第二の形態を実施するための装置の概
略図である。 第４図は本発明の第一の形態に従う特定の型の電解槽を
使用する装置の概略図である。 第５図は本発明の第二の形態に従う、第２図に示すもの
と同じ亀′Ｉ１４慴の使用な示す。
する装置の概略図である。 第２図は本発明の第一の形態における第二具体例を実施
する装置の概略図である。 第３図は本発明の第二の形態を実施するための装置の概
略図である。 第４図は本発明の第一の形態に従う特定の型の電解槽を
使用する装置の概略図である。 第５図は本発明の第二の形態に従う、第２図に示すもの
と同じ亀′Ｉ１４慴の使用な示す。
Claims (15)
- （１）最初の水相からセリウム及び希土類元素を分離す
る方法において、以下の工程： ａ＿１）希土類元素及びセリウム（III）を含有する水
相を電解槽の陽極室に通してセリウム（III）をセリウ
ム（IV）に酸化する； ｂ＿１）この陽極室から出る水相をセリウム（IV）抽出
性の有機相と接触させて、相分離の後にセリウム（IV）
を含有する有機相と希土類元素を含有する水相とを得る
； ｃ＿１）このセリウム（IV）を含有する有機相の全部又
は一部を前記電解槽の陰極室に通し、次いでこの陰極室
に硝酸水浴液相を供給して該陰極室内によく混合した該
水相と該有機相の混合物を形成させてセリウム（IV）を
セリウム（III）に還元する；ｄ＿１）該陰極室から出
る混合物を生成物であるセリウム（III）を含有する水
相と有機相とに分離する：より成ることを特徴とする前
記分離方法。 - （２）以下の工程： ｅ＿１）工程ｄ＿１）において得られたセリウム（III
）を含有する水相の少なくとも一部を第二の電解槽の陽
極室に通してセリウム（IV）を含有する水相を該陽極室
の出口において得る； ｉ＿１）工程ｂ＿１）で得られたセリウム（IV）を含有
する有機相の一部のみを第一の電解槽の陰極室に通し、
該有機相の残部を該第二の電解槽の陰極室に通し、該陰
極室に硝酸水溶液相を供給し、該水相と有機相とのよく
混合された混合物を形成してセリウム（IV）をセリウム
（III）に還元する； ｇ＿１）該第二の電解槽の陰極室から出る混合物を、セ
リウム（III）を含有する水相と有機相とに分離する： をさらに含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の方法。 - （３）工程ｄ＿１又はｇ＿１における分離後に得られた
有機相を有機抽出相として工程ｂ＿１に再循環すること
を特徴とする特許請求の範囲第１又は２項のいずれかに
記載の方法。 - （４）工程ｄ＿１又はｇ＿１における分離後、該当する
場合には前記再循環の前に、得られた有機相を水相と接
触させ、相分離の後に得られた水相を工程ｄ＿１又はｇ
＿１で得られたセリウム（III）を含有する水相と一緒
にすることを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項のい
ずれかに記載の方法。 - （５）二つの陽極室と、この二つの陽極室の間に配置さ
れた陰極室とから成る電解槽を使用して、希土類元素及
びセリウム（III）を含有する有機相を順次に電解槽の
二つの陽極室に通し、工程ｂ＿１で得られたセリウム（
IV）を含有する有機相の全部又は一部を陰極室に通すこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに
記載の方法。 - （６）最初の水相からセリウム及び希土類元素を分離す
る方法において、以下の工程： ａ＿２）希土類元素とセリウム（III）を含有する水相
を電解槽の陽極室に通してセリウム（III）をセリウム
（IV）に酸化する； ｂ＿２）この陽極室から出る水相をセリウム（IV）抽出
性の有機相と接触させて、相の分離後にセリウム（IV）
を含有する有機相と希土類元素を含有する水相とを得る
； ｃ＿２）該電解槽の陰極室に硝酸水溶液相を供給してＮ
Ｏ＿ｘから成る気体を発生させる； ｄ＿２）工程ｂ＿２からのセリウム（IV）を含有する有
機相を該気体流と接触させてセリウム（IV）をセリウム
（III）に還元する； ｅ＿２）工程ｄ＿２から出る有機相を水相と接触させて
生成物であるセリウム（III）を含有する水相とセリウ
ムを実質的に含まない有機相とを得る： より成ることを特徴とする前記分離方法。 - （７）工程ｅ＿２で分離後に得られる有機相を有機抽出
相として工程ｂ＿２に再循環することを特徴とする特許
請求の範囲第６項記載の方法。 - （８）二つの陽極室と該二つの陽極室の間に配置された
陰極室から成る電解槽を使用して、希土類元素及びセリ
ウム（III）を含有する水相を順次に電解槽の二つの陽
極室に通し、電解槽の陰極室に硝酸を供給することによ
つてＮＯ＿ｘから成るガスを発生させることを特徴とす
る特許請求の範囲第６又は７項のいずれかに記載の方法
。 - （９）抽出性有機相の組成中に燐酸塩、ホスホン酸塩、
ホスフイン酸塩、酸化ホスフイン及びスルホキシドより
成る群から選ばれた抽出剤を使用することを特徴とする
特許請求の範囲第６〜８項のいずれかに記載の方法。 - （１０）抽出性有機相の組成中に脂肪族炭化水素及びハ
ロゲン化炭化水素より成る群から選ばれた希釈剤をさら
に使用することを特徴とする特許請求の範囲第９項記載
の方法。 - （１１）燐酸トリアルキル、特に燐酸トリブチルを抽出
剤として使用することを特徴とする特許請求の範囲第９
又は１０項のいずれかに記載の方法。 - （１２）電解槽の陰極室に硝酸溶液又は硝酸塩を主体と
する溶液である硝酸水溶液相を供給することを特徴とす
る特許請求の範囲第１〜１１項のいずれかに記載の方法
。 - （１３）硝酸溶液の濃度が１Ｎ以上、特に４Ｎ以上であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の方法
。 - （１４）硝酸塩が硝酸アンモニウム、アルカリ金属もし
くはアルカリ土類金属硝酸塩又は硝酸セリウムから選ば
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の方
法。 - （１５）硝酸塩を主体とする溶液の酸度が約０．５Ｎ〜
約２Ｎであることを特徴とする特許請求の範囲第１２又
は１４項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8504372A FR2580273B1 (fr) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Procede de separation du cerium et de terres rares |
| FR8504372 | 1985-03-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61222921A true JPS61222921A (ja) | 1986-10-03 |
| JPH0443846B2 JPH0443846B2 (ja) | 1992-07-17 |
Family
ID=9317524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61061068A Granted JPS61222921A (ja) | 1985-03-25 | 1986-03-20 | セリウム及び希土類元素の分離方法 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4676957A (ja) |
| EP (1) | EP0198736B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61222921A (ja) |
| KR (1) | KR910001822B1 (ja) |
| CN (1) | CN86101332B (ja) |
| AT (1) | ATE45935T1 (ja) |
| AU (1) | AU576666B2 (ja) |
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| CA (1) | CA1252751A (ja) |
| DE (1) | DE3665296D1 (ja) |
| FI (1) | FI78324C (ja) |
| FR (1) | FR2580273B1 (ja) |
| NO (1) | NO861105L (ja) |
| ZA (1) | ZA862172B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| FR2617829A1 (fr) * | 1987-07-10 | 1989-01-13 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de separation des terres rares par extraction liquide-liquide mettant en oeuvre des diluants halogenes ou du type acides carboxyliques |
| FR2618165B1 (fr) * | 1987-07-17 | 1991-05-10 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de reduction par electrolyse et de separation de l'europium et cellule d'electrolyse pour la mise en oeuvre de ce procede. |
| BR8707200A (pt) * | 1987-12-23 | 1989-08-15 | Pirelli Brasil | Sintese de supercondutores a partir da xenotima |
| FR2628408B1 (fr) * | 1988-03-09 | 1991-02-22 | Rhone Poulenc Chimie | Procede d'oxydation electrochimique du cerium 3+ en cerium 4+, en emulsion |
| US7015494B2 (en) * | 2002-07-10 | 2006-03-21 | Micron Technology, Inc. | Assemblies displaying differential negative resistance |
| US8936770B2 (en) | 2010-01-22 | 2015-01-20 | Molycorp Minerals, Llc | Hydrometallurgical process and method for recovering metals |
| DE102013211935A1 (de) * | 2013-06-24 | 2014-12-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Trennung von verschiedenartigen Seltenerdelementionen in flüssiger Lösung |
| CN103469251A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-12-25 | 李戈登 | 一种稀土元素全分离的新工艺 |
| DE102014213766A1 (de) * | 2014-07-15 | 2016-01-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Trennung von Seltenerdelementionen |
| CN109666952B (zh) * | 2017-10-16 | 2020-12-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种电沉积生产金属银的方法 |
| CN109316777B (zh) * | 2018-08-30 | 2021-04-06 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 一种铈与稀土元素分离方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| FR2486818B1 (fr) * | 1980-07-18 | 1985-05-31 | Rhone Poulenc Chim Base | Procede de traitement d'un gaz contenant des oxydes d'azote |
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- 1985-03-25 FR FR8504372A patent/FR2580273B1/fr not_active Expired - Fee Related
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1986
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