2017 Fiscal Year Annual Research Report
Purification of rare earth salts by hydrometallurgy and development of novel recovery process by electrodeposition using ionic liquid
| Project/Area Number |
15H02848
|
|---|
| Research Institution | Yokohama National University |
|---|
Principal Investigator |
松宮 正彦 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (00370057)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
綱島 克彦 和歌山工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (90550070)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 有価物回収 / イオン液体 / 湿式精錬 / 電解析出 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
希土類資源の安定供給策は国家規模で重要課題に位置づけられ、我が国独自の希土類回収技術の開発は必要不可欠である。「湿式精錬技術」と「電解析出技術」の統合に向けて、平成29年度は「廃磁石からの鉄族元素及び希土類回収プロセスの適用性検討」に関する研究を主体的に実施した。
1)平成28年度までの研究成果をプロセス技術に反映するため、「イオン液体電析」に関する研究を中心的に遂行した。ここで、核生成挙動解析から得られた試験結果に基づき、Nd,Dy混合系(1:1)における定電位電解試験では、Nd,Dyの過電圧を-3.25V,-3.75Vにそれぞれ設定することで、両希土類種の選択的回収を実現できた。得られた電析物に対して、SEMで表面観察した結果、μmオーダーの粒子状であり、EDXによる元素分析からNd,Dyのピークは顕著に検出されていた。また、電析物深さ方向に対する化学結合状態の評価ではXPSを活用した。その結果、深さ方向1μm以下で炭素、酸素含有量<1.0wt.%まで減少することが判明した。さらに、XRD解析からNd金属の面指数に一致するピークを確認できた。
2)実際の廃磁石(酸化磁粉:3.4kg)と酸媒体14.2Lを利用した一連のプロセスにより、鉄族元素及び希土類回収試験を実施した。種晶法に基づく脱鉄工程を導入した【改良型湿式精錬工程】を適用した結果、鉄族元素の分離率>99.9%であり、完全なる脱鉄処理を実現できた。また、湿式精錬工程で最終的に回収した希土類アミド塩は4.07kg(純度>96.0wt%)であり、大量生成と高純度化の目標を達成できた。さらに、電解析出工程においてNd回収量:2.505g(電気量:7000C)から電流効率を評価した結果、陽極:92.6%, 陰極:71.8%であった。最終的に従来技術に対して、約1/8に低減した省エネルギー型の電解プロセス技術の開発に貢献できた。
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
