[发明专利]稀土分离回收方法及使用该回收方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及稀土分离回收方法及使用该回收方法的装置。

背景技术

稀土元素是近年来需求急剧增长的元素之一。其主要用途是1920-40年代前后以微量添加在飞机用镁-铝合金中，提高了耐热性及蠕变阻力(相对连续负荷的变形)抑制的效果。另外还用于阴极射线管及等离子体放电显示器等荧光发光材料。稀土元素中，钕、镝与磁性金属混合烧结，也能防止高温条件下的磁力下降。尤其在混合动力汽车中用于在发动机附近的150℃左右的高温条件下使用的电动机。

根据近年的二氧化碳消减目标设定，高效低燃费的汽车已很普遍，在每月的国内出货台数统计的前几位，也有混合动力汽车上榜，在这种背景下，耐高温磁铁的需求也急剧增加，与此相伴，稀土元素的使用量也急剧增加。

另一方面，由于钕、镝都局限于主要产地而对供给量产生制约，其结果是价格都暴涨，难以取得。最近有报告称，堆积在公海上的海底的泥中集积着非常大量的稀土元素，但可以预想从公海上的深度数千米的海底廉价地采掘固体是困难的。

迄今为止，高耐热磁铁中的稀土元素在投入原料中30％作为加工废料被处理掉。如果能回收其中含有的稀土元素，则可以有效地利用稀土元素资源。

为此，作为稀土元素的分离回收的手段采用溶剂提取法。但是，由于溶剂提取法大量使用强酸和挥发性有机溶剂，因此对环境的负担令人担忧。为了克服该课题，提出了如专利文献1那样使用凝聚剂的分离方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2011-132573号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1中虽然记载有利用凝聚反应的分离包含第一组及第二组的多种稀土的方法，但存在回收的凝聚物中所含的凝聚剂成为杂质、分离回收的稀土的纯度低的问题。

本发明的目的在于提高分离回收的稀土的纯度。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的稀土分离回收方法，其特征在于，具备：

第一工序：在含有镝和其它稀土的溶液中加入具有羧基的高分子和具有氨基的有机物，生成所述镝的浓度比所述其它稀土的浓度高的凝聚物；以及

第二工序：在经过滤了的所述凝聚物中加入碱，生成所述镝的氢氧化物的沉淀、和含有所述具有羧基的高分子及所述具有氨基的有机物的溶液。

另外，本发明的稀土分离回收装置，其特征在于，设有：

由含有多种稀土的溶液生成凝聚物的反应槽、

具备加入所述反应槽的具有羧基的高分子的罐、

具备加入所述反应槽的具有氨基的有机物的罐、

具备加入所述反应槽而由所述凝聚物生成沉淀的碱的罐、

移送从在所述反应槽中生成的所述凝聚物或所述沉淀的至少一种过滤而得到的滤液的抽吸配管、以及

从所述反应槽移送所述沉淀的吸入配管。

发明效果

根据本发明，能够提高分离回收的稀土的纯度。

附图说明

图1是来自第一组及第二组稀土混合溶液的第一组及第二组的选择性凝聚反应的分离工艺流程图；

图2是第一组及第二组稀土回收设备的流程概略图。

符号说明

1  第一组稀土

2  第二组稀土

3  溶剂

4  具有羧基的高分子

5  具有氨基的有机物

6  凝聚物

7  碱

8  沉淀

9  阳离子交换树脂

10  洗涤液(无机酸)

11  含有多种稀土的溶液(溶液)

12  反应槽

13  第二组稀土回收槽

14  第一组稀土回收槽

15  具有氨基的有机物的回收槽

16  具有羧基的高分子的回收槽

17  搅拌装置

18  吸入配管

19、20  抽吸配管

具体实施方式

本发明中，在含有包含第一组及第二组的多种稀土的溶液中添加具有羧基的高分子和具有氨基的有机物，分离成生成的沉淀和上清液。在沉淀中加入碱，得到第一组稀土氢氧化物。在该过程中在第一组和第二组的稀土的分离率不充分的情况下，用盐酸等溶解该氢氧化物，再次实施上述的处理。在溶液中含有多种稀土的情况下，将通过加碱形成氢氧化物的作为第一组，将未形成氢氧化物而残留在溶液中的作为第二组。例如，作为第一组可以举出镝，作为第二组可以举出钕、镨等。