吸附材料粒子、基材粒子、填充柱及回收稀土元素的方法技术

本发明专利技术公开了一种吸附材料粒子，其包含：载体粒子，含有包含源自苯乙烯类单体的单体单元的有机聚合物；亲水性有机化合物，附着于载体粒子的表面；及二甘醇酸残基，与亲水基有机化合物键合。当通过氮气的吸附求出的吸附材料粒子的BET比表面积为X0，通过水蒸气的吸附求出的吸附材料粒子的BET比表面积为X1时，X1/X0为0.10～1.0。为0.10～1.0。为0.10～1.0。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】吸附材料粒子、基材粒子、填充柱及回收稀土元素的方法


[0001]本专利技术涉及一种吸附材料粒子、基材粒子、填充柱及回收稀土元素的方法。

技术介绍

[0002]作为选择性地吸附和脱离稀土元素的吸附材料，提出有将二甘醇酸导入到各种粒子的表面的吸附材料(专利文献1、非专利文献1、2)。
[0003]以往技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利第6103611号公报
[0006]非专利文献
[0007]非专利文献1：Takeshi Ogata,Hydrometallurgy,152(2015)178
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[0008]非专利文献2：Tomohiro Shinozaki,Ind.Eng.Chem.Res.,57(2018)11424
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11430

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的技术课题
[0010]本专利技术的一方面提供一种吸附材料粒子，其对稀土元素的吸附量大，而且能够使所吸附的稀土元素以高比例脱离。
[0011]用于解决技术课题的手段
[0012]本专利技术的一方面涉及一种吸附材料粒子，其包含：载体粒子，含有有机聚合物；亲水性有机化合物，附着于所述载体粒子的表面；及二甘醇酸残基，与所述亲水性有机化合物键合。当通过氮气的吸附求出的该吸附材料粒子的BET比表面积为X0，通过水蒸气的吸附求出的该吸附材料粒子的BET比表面积为X1时，X1/X0为0.10～1.0。
>[0013]本专利技术的又一方面涉及一种基材粒子，其包含：载体粒子，含有有机聚合物；及亲水性有机化合物，附着于所述载体粒子的表面。当通过氮气的吸附求出的该基材粒子的BET比表面积为Y0，通过水蒸气的吸附求出的该基材粒子的BET比表面积为Y1时，Y1/Y0为0.05～1.00。
[0014]本专利技术的又一方面涉及一种填充柱，其具备柱主体部和填充于所述柱主体部中的上述吸附材料粒子。
[0015]本专利技术的又一方面涉及一种回收稀土元素的方法，其包括：使上述吸附材料粒子与包含稀土元素的溶液接触，由此使所述稀土元素吸附于所述吸附材料粒子；及通过与包含酸的酸性溶液的接触，使所述稀土元素从所述吸附材料粒子脱离。
[0016]专利技术效果
[0017]本专利技术的一方面提供一种吸附材料粒子，其对稀土元素的吸附量大，而且能够使所吸附的稀土元素以高比例脱离。
附图说明
[0018]图1是表示填充柱的一实施方式的示意图。
[0019]图2是表示脱离试验中的镝离子的脱离量与X1/X0的关系的图。
具体实施方式
[0020]以下，对本专利技术的几种实施方式进行详细说明。然而，本专利技术并不限定于以下实施方式。
[0021]一实施方式所涉及的吸附材料粒子包含：载体粒子，含有有机聚合物；亲水性有机化合物，附着于载体粒子的表面；及二甘醇酸残基，与亲水性有机化合物键合。
[0022]载体粒子是含有有机聚合物作为主要成分的聚合物粒子。有机聚合物可以交联。载体粒子中的有机聚合物的比例可以为50～100质量％、60～100质量％、70～100质量％、80～100质量％或90～100质量％。
[0023]形成一实施方式所涉及的载体粒子的有机聚合物是包含源自苯乙烯类单体的单体单元的聚合物(以下，有时称为“苯乙烯类聚合物”。)。苯乙烯类单体是苯乙烯或苯乙烯衍生物，可以是后述交联性单体、单官能性单体或它们的组合。苯乙烯类聚合物中的苯乙烯类单体的比例相对于构成苯乙烯类聚合物的单体单元的总量可以为20～85摩尔％或35～70摩尔％。
[0024]有机聚合物可以是包含交联性单体作为单体单元的聚合物。交联性单体例如可以是二乙烯基苯、二乙烯基联苯、二乙烯基萘及二乙烯基菲等二乙烯基化合物。这些交联性单体可以单独使用一种，也可以并用两种以上。从耐久性、耐酸性及耐碱性的观点考虑，交联性单体可以是作为苯乙烯类单体的二乙烯基苯。有机聚合物中的源自交联性单体的单体单元的比例相对于构成有机聚合物的单体单元的总量可以为1～80摩尔％、1～60摩尔％或1～40摩尔％。
[0025]有机聚合物可以是交联性单体与单官能性单体的共聚物。作为单官能性单体的例子，可以举出苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α
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甲基苯乙烯、邻乙基苯乙烯、间乙基苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4
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二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯、对氯苯乙烯及3,4
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二氯苯乙烯等苯乙烯类单体。这些可以单独使用一种，也可以并用两种以上。从耐酸性及耐碱性的观点考虑，官能性单体可以是苯乙烯。
[0026]有机聚合物可以包含具有与亲水性有机化合物反应的反应性基团的单体作为单体单元，也可以是包含交联性单体及具有反应性基团的单体作为单体单元的共聚物。反应性基团例如可以是环氧基、氯基或它们的组合。作为具有环氧基的单体的例子，可以举出甲基丙烯酸缩水甘油酯。作为具有氯基的单体的例子，可以举出4
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氯甲基苯乙烯。有机聚合物中的源自具有反应性基团的单体的单体单元的比例相对于构成有机聚合物的单体单元的总量可以为15～80摩尔％或30～65摩尔％。
[0027]载体粒子的平均粒径可以为100～1000μm、或200～1000μm。若载体粒子的平均粒径变小，则填充有吸附材料粒子的填充柱的压力可能增加。在此，载体粒子的平均粒径能够通过以下测定法求出。
[0028]1)使粒子分散于水(包含表面活性剂等分散剂)中，制备包含1质量％粒子的分散液。
[0029]2)使用流式粒子图像分析装置，通过分散液中的粒子约为1万个的图像测定平均粒径。
[0030]载体粒子可以是多孔质聚合物粒子。在多孔质聚合物粒子的情况下，多孔内部的表面也包括在“载体粒子的表面”中。在载体粒子是多孔质聚合物粒子的情况下，其比表面积可以为50m2/g以上，也可以为1000m2/g以下。若比表面积大，则物质的吸附量趋于变大。此时的比表面积是指通过氮气的吸附而产生的BET比表面积。
[0031]亲水性有机化合物是具有氨基等亲水基的有机化合物，例如也可以是包含具有氨基的结构单元的含氨基聚合物。含氨基聚合物也可以是具有氨基的单体的均聚物。具有氨基的结构单元可以是由氨基及脂肪族基构成的基团或脂肪族氨基酸的残基。作为含氨基聚合物的例子，可以举出聚乙烯亚胺及聚赖氨酸。聚乙烯亚胺可以是支链状或直链状，也可以包含3个以上源自氮丙啶的结构单元。
[0032]含氨基聚合物的分子量可以为200以上或250以上。含氨基聚合物的分子量可以为100000以下、70000以下、10000以下或7000以下。含氨基聚合物的分子量可以为200以上且100000以下、70000以下、10000以下或7000以下，也可以为250以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种吸附材料粒子，其包含：载体粒子，含有包含源自苯乙烯类单体的单体单元的有机聚合物；亲水性有机化合物，附着于所述载体粒子的表面；及二甘醇酸残基，与所述亲水性有机化合物键合，当通过氮气的吸附求出的该吸附材料粒子的BET比表面积为X0，通过水蒸气的吸附求出的该吸附材料粒子的BET比表面积为X1时，X1/X0为0.10～1.0。2.根据权利要求1所述的吸附材料粒子，其中，所述载体粒子是多孔质聚合物粒子。3.根据权利要求1或2所述的吸附材料粒子，其中，所述亲水性有机化合物是包含具有氨基的结构单元的含氨基聚合物，所述乙醇酸残基与所述氨基键合。4.根据权利要求3所述的吸附材料粒子，其中，该吸附材料粒子中的氨基的量在每1g该吸附材料粒子中为0.1～100mmol。5.根据权利要求1至4中任一项所述的吸附材料粒子，其用于回收稀土元素。6.一种基材粒子，其包含：载体粒子，含有包含源自苯乙烯类单体的单体单元的有机聚合物；及亲水性有机化合物，附着于所述载体粒子的表面，当通过氮气的吸附求出的该基材粒子的BET比表面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：青岛真裕，石川洋平，渡边优，
申请(专利权)人：昭和电工材料株式会社，
类型：发明
国别省市：