JPWO2015118621A1 - 希土類元素の分離方法および分離装置 - Google Patents
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Abstract
Description
RE2O3+6NH4Cl→2RECl3+6NH3+3H2O (1)
ここで、REは希土類元素を表す。以下の化学式でも同様である。
RECl3 + O2 = REOCl + Cl2 (2)
RECl3 + H2O = REOCl + 2HCl (3)
なお、式(1)から式(3)の反応では生成系にてガス成分としてNH3、H2O、Cl2、HClなどのガス成分が生成するが、これらの熱処理はガス流中や減圧雰囲気にて行っており、生成したガス成分は直ちに系外に排出されるため、式(1)から式(3)の反応は継続的に進行可能と考えられる。
残渣回収率(%)=100×残渣物重量/サンプル重量 (4)
Claims (8)
- 複数種の希土類元素を分離する方法において、
複数種の希土類酸化物とハロゲン化アンモニウムとを含む出発混合物から複数種の希土類ハロゲン化物を生成させる工程であり、非酸化性雰囲気中で前記希土類酸化物から前記希土類ハロゲン化物を生成する温度以上前記希土類ハロゲン化物の気化温度未満の温度で加熱する第1の熱処理工程と、
前記複数種の希土類ハロゲン化物から第1群の希土類元素の希土類ハロゲン化物と第2群の希土類元素の希土類酸ハロゲン化物とを含むハロゲン化物/酸ハロゲン化物混合物を生成させる工程であり、H2Oを含む酸化性雰囲気中で加熱する第2の熱処理工程と、
前記ハロゲン化物/酸ハロゲン化物混合物を溶媒に投入することにより、前記希土類ハロゲン化物を選択的に前記溶媒に溶解させて液相中に抽出しかつ前記希土類酸ハロゲン化物を固相として残存させる選択的抽出工程と、
前記希土類ハロゲン化物が抽出された液相と残存した前記希土類酸ハロゲン化物の固相とを固液分離することにより、前記第1群の希土類元素と前記第2群の希土類元素とを分離する分離工程とを有することを特徴とする希土類元素の分離方法。 - 請求項1において、前記第1群の希土類元素がネオジム、前記第2群の希土類元素がジスプロシウム、前記ハロゲン化アンモニウムが塩化アンモニウムであることを特徴とする希土類元素の分離方法。
- 請求項1において、前記酸化性雰囲気中のH2Oが0.1%以上であることを特徴とする希土類元素の分離方法。
- 請求項1において、前記溶媒が、純水、メタノール、エタノール、またはそれらの混合液であることを特徴とする希土類元素の分離方法。
- 複数種の希土類元素を分離する分離装置において、
原料供給部と熱処理部と雰囲気制御部と分離回収部とを備え、
前記原料供給部は、被分離組成物とハロゲン化アンモニウムとを混合し出発混合物を生成する原料混合部と、前記出発混合物を前記熱処理部に供給する混合物供給部とを備え、
前記熱処理部は、前記出発混合物を加熱して第1群の希土類元素の希土類ハロゲン化物と第2群の希土類元素の希土類酸ハロゲン化物とを含むハロゲン化物/酸ハロゲン化物混合物を生成する炉を備え、
前記雰囲気制御部は、前記炉内に非酸化性ガスまたは酸化性ガスを供給するガス供給部と、前記酸化性ガスにH2Oを加えるH2O制御部とを備え、
前記分離回収部は、前記ハロゲン化物/酸ハロゲン化物混合物と溶媒とを混合し前記希土類ハロゲン化物が抽出された液相と残存した前記希土類酸ハロゲン化物の固相とに分離する分離部を備えることを特徴とする希土類元素の分離装置。 - 請求項5において、前記第1群の希土類元素がネオジム、前記第2群の希土類元素がジスプロシウム、前記ハロゲン化アンモニウムが塩化アンモニウムであることを特徴とする希土類元素の分離装置。
- 請求項5において、更にガス処理部を備え、前記ガス処理部は、前記熱処理部から発生したガスからハロゲン化アンモニウムを回収して前記原料供給部に戻すハロゲン化アンモニウム処理部を備えることを特徴とする希土類元素の分離装置。
- 請求項5において、前記分離回収部は、前記液相を収容する液相回収部と、前記固相を収容する固相回収部とを備えることを特徴とする希土類元素の分離装置。
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