JP6187768B2 - 希土類元素の回収方法 - Google Patents
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Description
しかし、この方法は焙焼温度を800℃程度にする必要があり、さらに、水酸化鉄を生成させるためアルカリの添加が必要であり、処理コストがかかる。
特許文献4、6の方法は、希土類磁石屑を硫酸に溶解した液に還元剤を加えpH5以下にして鉄の析出を抑制しつつ希土類元素硫酸塩を析出させ、固液分離して液分に含まれる鉄を分離し、希土類元素硫酸塩を回収する方法である。
特許文献5の方法は、希土類磁石屑を硫酸に溶解し、液に酸化物を加えて酸化還元電位を調整して希土類元素沈殿を形成し、これを回収して再溶解した液にシュウ酸を加えて希土類元素シュウ酸塩を回収する方法である。
これらの方法は何れも、希土類磁石屑の硫酸溶解液から希土類元素を固形分にして鉄を含む液分を分離する方法であり、液分に含まれる鉄を廃棄するため固形分にする手間がかかる。また希土類を含有する固形分から希土類を取り出す手間がかかる。
〔2〕希土類元素と鉄を含む原料としてネオジム磁石屑を用い、該ネオジム磁石屑を1.5mm以下に粉砕し、この粉砕物に、希土類元素および鉄分に対して0.85〜1.3当量の硫酸を加えてスラリーにし、希土類元素と鉄の硫酸塩を生成させる上記[1]に記載する希土類元素の回収方法。
〔3〕原料の粉砕物に硫酸と共に水を加えて希土類元素および鉄の硫酸塩を生成させる上記[1]または上記[2]に記載する希土類元素の回収方法。
〔4〕上記スラリーを乾燥した後に、空気下で650℃〜750℃の温度に加熱し、希土類元素の硫酸塩を残し、硫酸鉄を分解して酸化鉄にする上記[1]〜上記[3]の何れかに記載する希土類元素の回収方法。
〔5〕上記焙焼物を水に混合し、室温で撹拌溶解した後、固液分離して希土類元素含有の硫酸溶液を回収する上記[1]〜上記[4]何れかに記載する希土類元素の回収方法。
本発明の希土類元素回収方法は、希土類元素と鉄を含む原料を粉砕し、硫酸を加えてスラリーにして希土類元素と鉄を硫酸塩にし、次いで該スラリーを乾燥した後に、希土類元素の硫酸塩を残して鉄の硫酸塩が分解し酸化鉄になる温度に加熱し、さらに該焙焼物を水に混合して希土類元素を浸出させる一方、不溶性の酸化鉄を残渣として分離して希土類元素の浸出液を回収することを特徴とする希土類元素の回収方法である。
本発明の希土類元素回収方法の処理工程を図1に示す。
粉砕した原料を硫酸に加え混錬してスラリーにする。この硫酸スラリーにおいて、原料中の鉄分および希土類元素は硫酸と反応して硫酸塩〔FeSO4,Fe2(SO4)3、Nd2(SO4)3等〕になる。
原料と硫酸の混合スラリーを乾燥して水分と硫酸を揮発させ、この乾燥物を空気下で加熱して酸化焙焼する。焙焼温度は希土類元素の硫酸塩が残り、鉄の硫酸塩が分解して酸化鉄になる温度である。具体的には、空気下で650℃〜750℃の温度で1〜2時間加熱すると良い。
上記焙焼物を水に混合してスラリーする。焙焼物に含まれる希土類元素の硫酸塩は水溶性であるので室温で、使用した原料の2倍量の水に溶解する。一方、酸化鉄は不溶性であるので固形分として残る。このスラリーを固液分離して希土類元素浸出液を回収し、酸化鉄を残渣として除去する。
本発明の回収方法では原料に含まれる鉄分を固形分(酸化鉄)にして分離することができるので、鉄分の後処理が容易であり、また、希土類元素は浸出液として回収することができるので、希土類金属の回収工程が容易になる。
希土類磁石屑4g(Nd:20wt%、Dy:10wt%、Fe:68wt%)を粗粉砕して磁石表面のニッケル箔を除去した後に1.5mm以下に粉砕し、この粉砕物に、0.20〜1.28当量の硫酸(硫酸濃度98wt%)を加え、一部の試料には硫酸と共に水を加えて撹拌し、硫酸スラリーにした。この硫酸スラリーを150℃に加熱して乾燥し、水分を除去した後に、空気下で680℃に1.5時間加熱して焙焼した。この焙焼物を50gの水に混合し撹拌して水スラリーにした。この水スラリーを10分後に固液分離して浸出液を回収した。浸出液に含まれる希土類元素と鉄の浸出率を表1に示す。浸出率は原料中の含有量に対する浸出液中の含有量より求めた。
実施例1の試料No.3と同様の硫酸スラリーについて、乾燥後、空気下で600℃、650℃、750℃に1.5時間加熱した。この焙焼物を50gの水に混合し撹拌して水スラリーにした。この水スラリーを10分後に固液分離して浸出液を回収した。浸出液に含まれる希土類元素と鉄の浸出率を表2に示す。
実施例1と同様の希土類磁石屑4gを粉砕した後に、空気下で650℃に1.5時間加熱して酸化焙焼した。この焙焼物に硫酸1L/kg(0.85当量)と水50mlを加えてスラリーにし、室温で撹拌した。3時間経過後に固液分離して浸出液を回収した。浸出液の希土類元素、鉄の浸出率を測定したところ、Nd:58wt%、Dy:55wt%、Fe:66wt%であった。
Claims (5)
- 希土類元素と鉄を含む原料を粉砕し、硫酸を加えてスラリーにして希土類元素と鉄を硫酸塩にし、次いで該スラリーを乾燥した後に、希土類元素の硫酸塩を残して鉄の硫酸塩が分解し酸化鉄になる温度に加熱し、さらに該焙焼物を水に混合して希土類元素を浸出させる一方、固形分の酸化鉄を残渣として分離して希土類元素の浸出液を回収することを特徴とする希土類元素の回収方法。
- 希土類元素と鉄を含む原料としてネオジム磁石屑を用い、該ネオジム磁石屑を1.5mm以下に粉砕し、この粉砕物に、希土類元素および鉄分に対して0.85〜1.3当量の硫酸を加えてスラリーにし、希土類元素と鉄の硫酸塩を生成させる請求項1に記載する希土類元素の回収方法。
- 原料の粉砕物に硫酸と共に水を加えて希土類元素および鉄の硫酸塩を生成させる請求項1または請求項2に記載する希土類元素の回収方法。
- 上記スラリーを乾燥した後に、空気下で650℃〜750℃の温度に加熱し、この焙焼によって、希土類元素の硫酸塩を残し、硫酸鉄を分解して酸化鉄にする請求項1〜請求項3の何れかに記載する希土類元素の回収方法。
- 上記焙焼物を水に混合し、室温で撹拌溶解した後、固液分離して希土類元素含有の硫酸溶液を回収する請求項1〜請求項4何れかに記載する希土類元素の回収方法。
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