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RECOVERY METHOD AND RECOVERY SYSTEM OF RARE EARTH METAL commons

Patent code P120008433
File No. NU-0480
Posted date Dec 26, 2012
Application number P2012-198945
Publication number P2014-051731A
Patent number P6057250
Date of filing Sep 10, 2012
Date of publication of application Mar 20, 2014
Date of registration Dec 16, 2016
Inventor
  • (In Japanese)市野 良一
  • (In Japanese)黒田 健介
  • (In Japanese)神本 祐樹
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人名古屋大学
Title RECOVERY METHOD AND RECOVERY SYSTEM OF RARE EARTH METAL commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method in which a rare earth element is recovered from refuse further effectively and/or by configuration in which recycling (recycle) is performed further easily.
SOLUTION: A recovery method is a method for recovering rare earth metals 17A, 17B from a refuse 16 including two or more kinds of rare earth elements and iron, and includes: a step in which an electrolysis tank 10 is prepared in which a molten salt 12 and a liquid molten metal 14 are housed in a form of upper and lower two layers to, and a refuse 16 is arranged in the molten salt 12; an anode elution step in which the refuse 16 is used as an anode, the molten metal 14 is used a cathode, electric voltage is applied between an anode 16 and a cathode 14, and the rare earth element is selectively eluted from the refuse 16; and a cathode precipitation step in which two or more kinds of eluted rare earth element ions are made to precipitate as rare earth metals 17A, 17B respectively to the cathode 14 by electrolytic reduction, and the two or more kinds of precipitated rare earth metals 17A, 17B are separated to a relatively heavy rare earth metal 17A and a relatively light rare earth metal 17B by specific gravity difference thereof.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



ネオジム(Nd)、ジスプロジウム(Dy)、プラセオジム(Pr)等の希土類元素は、様々な工業製品に使用されている。例えば、Ndを用いて鉄を主成分にするネオジム磁石は、優れた磁気特性を示し、ハイブリッド自動車や電気自動車のモータ、ハードディスクドライブ、エアコンのコンプレッサー等に広く用いられている。これら希土類磁石に使用されている希土類合金は、多くの場合、1種類の希土類元素ではなく、数種の希土類元素を含有している。例えば、ハイブリッド自動車やエアコンなどの用途では、耐熱性を高める目的でNdの一部をDyで置換したネオジム磁石が用いられている。





希土類元素の産出は特定の国に偏在しているため、その供給事情は必ずしも安定したものとは云えない。そこで、希土類元素を安定供給する方法として、使用済みの廃磁石から希土類元素を回収して再利用することが検討されている。廃磁石から希土類元素を回収する典型的な方法としては、例えば、(1)酸により廃棄物を溶解させた後に希土類元素のみを塩として選択的に回収する方法(例えば、非特許文献1参照)、(2)溶融塩を用いて製品クズから直接、希土類金属として回収する方法、(3)溶融塩電解により廃棄物から希土類元素を浸出させ、陰極で合金化して回収する方法(例えば、特許文献1参照)などが知られている。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は、廃棄物から希土類金属を回収する技術に関する。特に二種以上の希土類元素と鉄とを含む廃棄物から希土類金属を分離回収する技術に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
二種以上の希土類元素と鉄とを含む廃棄物から希土類金属を回収する方法であって、
溶融塩と、液状の溶融金属とを上下二層にして収容し前記溶融塩中に前記廃棄物を配置した電解槽を用意する工程と、
前記廃棄物を陽極とし、前記溶融金属を陰極とし、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加して、前記廃棄物から前記希土類元素を選択的に溶出させる陽極溶出工程と、
前記溶出した二種以上の希土類元素イオンを電解還元により前記陰極にそれぞれ希土類金属として析出させ、かつ、その析出した二種以上の希土類金属をそれらの比重差により相対的に重い重希土類金属と相対的に軽い軽希土類金属とに分離する陰極析出工程と
前記陰極析出工程で相互に分離した前記重希土類金属と前記軽希土類金属とを別々に回収する回収工程と
を包含する、希土類金属の回収方法。

【請求項2】
 
前記廃棄物は、前記希土類元素として、前記溶融金属よりも比重が大きい重希土類元素と前記溶融金属よりも比重が小さい軽希土類元素とを含んでおり、
前記陰極析出工程において、前記析出した二種以上の希土類金属を前記溶融金属との比重差により前記溶融金属よりも重い重希土類金属と前記溶融金属よりも軽い軽希土類金属とに前記溶融金属を挟んで分離する、請求項1に記載の回収方法。

【請求項3】
 
前記廃棄物は、前記希土類元素として、少なくともネオジムおよびジスプロシウムを含んでいる、請求項1または2に記載の回収方法。

【請求項4】
 
前記陰極析出工程において、前記ジスプロシウムを金属単体として分離する、請求項3に記載の回収方法。

【請求項5】
 
前記溶融金属は、ジスプロシウムよりも比重が小さくかつネオジムよりも比重が大きい金属を主体として構成されている、請求項2~4の何れか一つに記載の回収方法。

【請求項6】
 
前記溶融金属は、スズおよび/または亜鉛を主体として構成されている、請求項5に記載の回収方法。

【請求項7】
 
前記陽極溶出工程における陽極の電位(Ag/0.1(mol/L)Ag:参照電極基準)が、-1.5V~-0.75Vである、請求項1~6の何れか一つに記載の回収方法。

【請求項8】
 
前記溶融金属は、スズ、亜鉛、鉛、マグネシウムおよびビスマスの中から選択された少なくとも1種を主体として構成されている、請求項1または2に記載の回収方法。

【請求項9】
 
前記溶融塩は、アルカリ金属の塩化物を主体として構成されている、請求項1~8の何れか一つに記載の回収方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2012198945thum.jpg
State of application right Registered
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