化学輸送法による希土類系金属間化合物スクラップからの希少元素の回収

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05555236
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 足立 吟也 大阪大学, 工学部, 教授 (60029080)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂口 裕樹 大阪大学, 工学部, 助手 (00202086) ; 今中 信人 大阪大学, 工学部, 助手 (30192503) ; 町田 憲一 大阪大学, 工学部, 助教授 (00157223)
• Keywords: 気相錯体 / 金属ハロゲン化物 / 化学気相輸送 / 希少元素 / 乾式分離 / 回収 / 希土類元素 / 資源

Research Abstract

本研究ではRCl_3-AlCl_3系気相錯体を金属分離プロセスの媒体としているが、その構造は未だ不明であり、その構造を知ることは錯体の安定度を類推する手掛かりとなる。そこで本年度はまず、NdCl_3-AlCl_3系およびGdCl_3-AlCl_3系溶融塩の高温ラマンスペクトルを測定し、その構造を既存のX線結晶構造解析結果との比較から決定し、RCl_3-AlCl_3系気相錯体の構造に関する考察を行った。その結果、NdCl_3-AlCl_3系気相錯体では9配位のNd^<3+>を含むのに対し、GdCl_3-AlCl_3系気相錯体中のGd^<3+>は8配位構造をとっていることが明かとなった。
希土類間化合物からの金属分離プロセスにおいてはSm_2Co_<17>系とNd_2Fe_<14>B系磁性合金スラッジ混合物からの回収を試みた。その結果、一方のスラッジのみを原料とする場合と同様、温度勾配を最適化することで希土類と残りの成分間の分離を効率良く行い、希土類成分をその相互分離プロセスに戻すことで以後の処理を簡略化できることが明かとなった。
一方、上記の磁性合金スラッジあるいはLaNi_5系水素吸蔵合金スクラップからの回収プロセスで得られた知見をもとに、超重質油を原料とする新種発電用燃料の燃焼残渣からニッケルとバナジウムを回収するプロセスについて新たに検討を行った。その結果、バナジウムは500℃6時間の塩素化処理で99%以上の純度のものが回収可能であることを明らかにした。また、ニッケルはAlCl_3を錯形成剤とすることで回収率を27%から67%に向上させることに成功した。

Research Products

• [Publications] 邑瀬邦明: "化学気相輸送法を用いた希土類元素の相互分離" 希土類. 24. 162-163 (1994)
• [Publications] Kuniaki Murase: "Vapor phase extraction and mutual separation of rare earths from monazite using chemical vapor transport" Chemistry Letters. 1994. 1297-1300 (1994)
• [Publications] Kuniaki Murase: "Recovery of nickel and vanadium from a fly ash of bitumen-in-water emulsion by chemical vapor transport" Chemistry Letters. 1994. 1845-1848 (1994)
• [Publications] Kuniaki Murase: "Raman spectra of liquids and glasses in the RCl_3-AlCl_3(R=Nd,Gd)system" Journal of Non-Crystalline Solids. 180. 88-90 (1994)
• [Publications] Kuniaki Murase: "Recovery of rare metals from scrap of rare earth intermetallic material by chemical vapour transport" Journal of Alloys and Compounds. 217. 218-225 (1995)