重稀土元素的回收方法技术

本发明专利技术的目的在于，提供能够有效率地且高回收率地回收重稀土元素的重稀土元素的回收方法。本发明专利技术中，向含有重稀土元素和轻稀土元素的溶液中，添加碱金属硫酸盐以使按硫酸根离子浓度计达到27g/l以上，使重稀土元素共沉淀于轻稀土元素的硫酸复盐来进行回收。溶液的温度优选为55℃以上且100℃以下，另外，优选在添加碱金属硫酸盐后搅拌20分钟以上。进而优选调整溶液以使溶液中含有的轻稀土元素与重稀土元素的摩尔比率达到3以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的目的在于，提供能够有效率地且高回收率地回收重稀土元素的。本专利技术中，向含有重稀土元素和轻稀土元素的溶液中，添加碱金属硫酸盐以使按硫酸根离子浓度计达到27g/l以上，使重稀土元素共沉淀于轻稀土元素的硫酸复盐来进行回收。溶液的温度优选为55℃以上且100℃以下，另外，优选在添加碱金属硫酸盐后搅拌20分钟以上。进而优选调整溶液以使溶液中含有的轻稀土元素与重稀土元素的摩尔比率达到3以上。【专利说明】
本专利技术涉及。本申请基于在日本于2011年4月15日申请的日本专利申请编号日本特愿2011-90949、以及于2011年8月12日申请的日本专利申请编号日本特愿2011-176780主张优先权，通过参照这些申请，引入于本申请。
技术介绍
稀土元素用于各种用途。例如作为近年替代迄今普及的镍镉电池而需求增加的镍氢电池的负极剂的原料使用。另外也用于搭载于电动机的磁铁的添加剂、液晶面板或硬盘驱动器中使用的玻璃基板的研磨剂等。如此，稀土元素为用于制造汽车、电子仪器的必须的构成要素。尤其是汽车产业中，向搭载有驱动用电动机、二次电池的混合动力车、电动汽车的过渡得到发展，稀土元素的重要度日益升高。但是，现状是稀土元素的供应大致全部依赖于进口，期待确立从这些产品的废弃物有效率地且以高回收率地来有效果地回收稀土元素的方法。作为回收稀土元素的方法，通常已知从废弃物溶解于无机酸等酸而成的水溶液进行回收的湿式法，该方法有溶剂萃取法、沉淀法。具体而言,将稀土元素相互分离而分离为各元素时,使用利用溶剂萃取法进行的精密分离(例如参照专利文献I)。但是稀土元素由于化学上的性质十分相似，因此溶剂萃取的装置需要许多级数。另外，由于使用有机溶剂，需要顾虑到火灾等的设备，排水中的COD (化学需氧量)升高而需要强化排水处理等，结果存在成本增加的倾向。 另一方面，以混合稀土(misch metal)这种稀土混合物形式回收时,无需将所含有的稀土元素相互分离而可以廉价地回收的沉淀方法易在工业上利用。该沉淀方法已知通过草酸沉淀来回收的方法(例如参照专利文献2)、通过稀土硫酸盐与碱式硫酸盐的硫酸复盐沉淀来回收的方法。但是，草酸沉淀方法的情况下，排水中的COD升高，与上述溶剂萃取法同样地存在排水处理的成本升高的倾向。另一方面，硫酸复盐沉淀方法利用于钪(Sc)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)等轻稀土元素的分离回收，与利用草酸沉淀进行回收的情况不同，排水中的COD不会升高。因此，排水处理的成本与利用草酸沉淀法进行的湿式回收法相比变得有利。但是，利用该硫酸复盐沉淀法时，不能有效果地回收钇(Y)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钦(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)等重稀土元素。如下详细说明，通过碱硫酸盐生成的硫酸复盐具有若溶液中的碱硫酸盐的浓度增加则溶解度降低的性质，另外，存在重稀土元素的硫酸复盐与轻稀土元素的硫酸复盐相比溶解度高的倾向，因此，利用硫酸复盐沉淀法时，利用这些溶解度的性质将轻稀土元素与重稀土元素分离并回收。因此，利用迄今的硫酸复盐沉淀法时，重稀土元素残留在溶液中而不能回收，在回收轻稀土元素后，需要另外回收残留在溶液中的重稀土元素。由此，在回收重稀土元素时，产生成本的增加、重稀土元素的回收率降低的问题，难以有效率地且高回收率地进行回收。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平07-026336号公报专利文献2:日本特开平09-217133号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此，本专利技术是鉴于这种情况而提出的，其目的在于，提供能够有效率地且高回收率地回收重稀土元素的。用于解决问题的方案本专利技术人等为了达成上述目的而进行了深入地研究，结果发现，通过向含有重稀土元素和轻稀土元素的溶液中添加碱金属硫酸盐以达到规定浓度，可以使重稀土元素与轻稀土元素共沉淀，从而完成了本专利技术。S卩，关于本专利技术的，其向含有重稀土元素和轻稀土元素的溶液中，添加碱金属硫酸盐以使按硫酸根离子浓度计达到27g/l以上，使上述重稀土元素共沉淀于上述轻稀土元素的硫酸复盐来进行回收。 专利技术的效果 根据本专利技术，能够使重稀土元素共沉淀于轻稀土元素的硫酸复盐，因此能够一并回收重稀土元素和轻稀土元素，从而能够有效率地且高回收率地回收重稀土元素。【专利附图】【附图说明】图1为表示作为重稀土元素的钇的回收率相对于硫酸钠浓度的关系的图。图2为表示作为重稀土元素的钇的回收率相对于搅拌时间的关系的图。图3为表示溶液中的Y回收率相对于溶液中的轻稀土元素(La)与重稀土元素(Y)的摩尔比(La/Y)的关系的图。【具体实施方式】以下对本专利技术的的【具体实施方式】(以下称为本实施方式)进行详细说明。需要说明的是，本专利技术不限于以下的实施方式，只要不变更本专利技术的宗旨则可以适当变更。本实施方式的能够从含有重稀土元素和轻稀土元素的溶液有效率地且有效果地回收重稀土元素。具体而言，该中，通过向含有重稀土元素和轻稀土元素的溶液中添加碱金属硫酸盐，产生硫酸复盐生成反应，形成难溶性的硫酸复盐沉淀物。此时，对于本实施方式的而言，其特征在于，向溶液中添加碱金属硫酸盐以使按硫酸根离子浓度计达到27g/l以上，并进行搅拌。关于适用的溶液，如上所述为含有重稀土元素和轻稀土元素的溶液，为包含硫酸、盐酸等无机酸的溶液。具体而言，作为该溶液，例如可以使用利用硫酸、盐酸等无机酸浸出含有重稀土元素和轻稀土元素的电池、电子仪器等的废料品而得到的浸出液。对该溶液的PH条件没有特别限定，优选通过无机酸调整到pHl?2。在此，作为上述溶液中含有的、成为回收对象的重稀土元素，没有特别限定，可列举出钇(Y)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钦(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)坐寸ο另外，对于与上述重稀土元素一起含有在溶液中的轻稀土元素，也没有特别限定，可以含有钪(Sc)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)等轻稀土元素。本实施方式的中，相对于含有这些重稀土元素和轻稀土元素的溶液，添加碱金属硫酸盐以使按硫酸根离子浓度计达到27g/l以上，并进行搅拌。于是，由于轻稀土元素的溶解度低于重稀土元素的溶解度，产生溶液中含有的轻稀土元素的硫酸复盐生成反应而生成硫酸复盐的沉淀物，此时，重稀土元素共沉淀于所生成的硫酸复盐的沉淀物。即，通过添加碱金属硫酸盐以使按硫酸根离子浓度计达到27g/l以上，可以形成重稀土元素与轻稀土元素的共沉淀物。 如此，通过使重稀土元素共沉淀于对于溶液中含有的轻稀土元素形成的硫酸复盐的沉淀物，可以将已共沉淀的重稀土元素与轻稀土元素一起一并回收，重稀土元素不会残留在溶液中，而可以以高回收率有效果地回收重稀土元素。另外，根据该回收方法，无需如以往那样在回收轻稀土元素后另外回收重稀土元素的工夫、成本，可以有效率地回收重稀土元素。另外，关于碱金属硫酸盐的添加量，更优选进行添加以使按硫酸根离子浓度计达至lj54g/l以上。由此，可以使存在于溶液中的重稀土元素大致完全形成共沉淀物，可以以更高的回收率回收。需要说明的是，即使向溶液中添加碱金属硫酸盐以使按硫酸根离子浓度计达到高于100g/l的浓度，回收率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高野雅俊，浅野聪，石田人士，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：
国别省市：