(57)【要約】【課題】複数種のレアアース元素を含む混合溶液から、短時間かつ簡便な操作で、目的のレアアース元素を分離する方法を提供する。【解決手段】前記の分離方法は、（１）目的レアアース元素を他のレアアース元素と共に含有するレアアース混合溶液の中に、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値よりも低い溶離ｐＨ値にて、前記目的レアアース元素を溶離する溶離工程、及び（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2014198865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）目的レアアース元素を他のレアアース元素と共に含有するレアアース混合溶液の中に、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、
（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値よりも低い溶離ｐＨ値にて、前記目的レアアース元素を溶離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含むことを特徴とする、前記目的レアアース元素の分離方法。
【請求項２】
（１）目的レアアース元素を他のレアアース元素と共に含有するレアアース混合溶液の中に、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、
（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値よりも低い溶離ｐＨ値にて、前記目的レアアース元素を溶離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含み、
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記吸着ｐＨ値における目的レアアース元素の吸着率と前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側に隣接するレアアース元素の吸着率との差異が、前記溶離ｐＨ値における目的レアアース元素の吸着率と前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側に隣接するレアアース元素の吸着率との差異よりも大きいこと、及び
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記吸着ｐＨ値における目的レアアース元素の吸着率と前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率との差異が、前記溶離ｐＨ値における目的レアアース元素の吸着率と前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率との差異よりも小さいことを特徴とする、目的レアアース元素の精製方法。
【請求項３】
（１）目的レアアース元素を他のレアアース元素と共に含有するレアアース混合溶液の中に、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、
（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値よりも低い溶離ｐＨ値にて、前記目的レアアース元素を溶離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含む分離精製工程サイクルを複数回実施し、第２回以降の分離精製工程サイクルにおける吸着工程では、前サイクルの第２分別工程で得られる溶離液を吸着ビーズと接触させ、
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記吸着ｐＨ値における目的レアアース元素の吸着率と前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側に隣接するレアアース元素の吸着率との差異が、前記溶離ｐＨ値における目的レアアース元素の吸着率と前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側に隣接するレアアース元素の吸着率との差異よりも大きいこと、そして、
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記吸着ｐＨ値における目的レアアース元素の吸着率と前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率との差異が、前記溶離ｐＨ値における目的レアアース元素の吸着率と前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率との差異よりも小さいこと、
を特徴とする、目的レアアース元素の精製方法。
【請求項４】
（１）目的レアアース元素を他のレアアース元素と共に含有するレアアース混合溶液の中に、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、
（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値よりも低い溶離ｐＨ値にて、前記目的レアアース元素を溶離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含み、
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記吸着ｐＨ値が、前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい除去対象レアアース元素の中で、最も原子番号の大きいレアアース元素の吸着率が４０％以下であり、前記目的レアアース元素の吸着率が６０％以上となるｐＨ値であること、及び
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記溶離ｐＨ値が、前記目的レアアース元素の吸着率が４０％以下となるｐＨ値であること
を特徴とする、目的レアアース元素の分取方法。
【請求項５】
（１）目的レアアース元素を他のレアアース元素と共に含有するレアアース混合溶液の中に、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを分散させた状態で、目的レアアース元素の吸着率と、前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率との差が、２０％以上となる吸着ｐＨ値にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、及び
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズと吸着残液とを分別する分別工程
を含むことを特徴とする、目的レアアース元素の分取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種のレアアース元素（希土類元素）を含むレアアース混合溶液の中から目的のレアアース元素を分離（例えば、精製又は分取）する方法に関する。本発明は、具体的には、レアアース混合溶液の中から単独の目的レアアース元素を精製する方法、あるいは、ライトレアアース元素群（軽希土類元素群）及びヘビーレアアース元素群（重希土類元素群）を含有するレアアース混合溶液から、目的レアアース元素を、その目的レアアース元素を含むライトレアアース側元素群の混合物又はヘビーレアアース側元素群の混合物として分取する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レアアース元素（希土類元素）は、スカンジウム（Ｓｃ）〔原子番号２１〕、イットリウム（Ｙ）〔原子番号３９〕の２元素と、ランタン（Ｌａ）〔原子番号５７〕からルテチウム（Ｌｕ）〔原子番号７１〕までの１５元素（ランタノイド）との総称である。周期表の位置では、第３族の第４周期（スカンジウム）、第５周期（イットリウム）及び第６周期（ランタノイド）の元素であり、化学的性質が互いによく似ていることから、化学的に単元素の分離抽出が困難であることが知られている。特に、ランタン（Ｌａ）〔原子番号５７〕からルテチウム（Ｌｕ）〔原子番号７１〕までの１５元素（ランタノイド）は、周期表第３族の第６周期に属し、単元素の分離抽出が極めて困難である。なお、ランタノイドの中で、原子量がユウロビウム（Ｅｕ）〔原子番号６３〕以下の元素をライトレアアース元素（ＬＲＥＥ；軽希土類元素）と称し、原子量がガドリニウム（Ｇｄ） 〔原子番号６４〕以上の重い元素をヘビーレアアース元素（ＨＲＥＥ；重希土類元素）と称している。
【０００３】
多種のレアアース元素を含む溶液から目的のレアアース元素を分離する方法として、従来から、レアアース元素抽出剤を用いる溶媒抽出法が主に使用されている（非特許文献１）。溶媒抽出法は、ミキサーセトラーと呼ばれる装置を多数段配置し、各ミキサーセトラーで、有機溶剤で希釈したレアアース元素抽出剤と、多種のレアアース元素を含む混合水溶液とを混合接触させて、目的のレアアース元素を有機相に取り込ませた後、後続のミキサーセトラーで、水相のｐＨ条件を変化させて目的のレアアース元素を溶離させることからなるサイクルを繰り返すことにより、目的のレアアース元素を分離している。この方法では、各ミキサーセトラーにおける分離効率が極めて低いために長時間の接触が必要であり、しかも、極めて多数のミキサーセトラーによる分離操作が必要であった。
【０００４】
また、レアアース元素抽出剤を多孔質ビーズに含浸させて調製した吸着ビーズを充填したカラムを用いる方法も提案されている（非特許文献２）。しかしながら、目的のレアアース元素を含むフラクションを得るためには、極めて長いカラムを用いる必要があり、分離操作として長時間が必要である欠点を解消するものではなかった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】金古次雄「特集  最近の抽出技術  溶媒抽出法による希土類元素の分離精製」、分離技術、１９９１年、第２１巻、第６号、ｐ．７（３２７）−１２（３３２）
【非特許文献２】芝田準次「含浸樹脂カラム法による希土類成分の連続分離システムの開発（研究課題番号０６５５５５３１５）  平成７年度科学研究費補助金（試験研究Ｂ１）研究成果報告書」、平成７年度文部省科学技術研究補助金：試験研究（Ｂ）（１）（課題番号：０６５５５５３１５）、ｐ．１−３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の課題は、複数種のレアアース元素を含む混合溶液（特に、混合水溶液）から、短時間で、かつ、簡便な操作で、目的のレアアース元素を分離する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、以下の本発明により、解決することができる。
〔１〕本発明の第１の方法は、
（１）目的レアアース元素を他のレアアース元素と共に含有するレアアース混合溶液の中に、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値（Ｘａ）にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、
（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）よりも低い溶離ｐＨ値（Ｘｅ）にて、前記目的レアアース元素を溶離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含むことを特徴とする、前記目的レアアース元素の分離方法である。
【０００８】
〔２〕本発明の第２の方法は、
（１）目的レアアース元素を他のレアアース元素と共に含有するレアアース混合溶液の中に、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値（Ｘａ）にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、
（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）よりも低い溶離ｐＨ値（Ｘｅ）にて、前記目的レアアース元素を溶離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含み、
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａａ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｂａ）との差異（Ｓ）が、前記溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａｅ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｂｅ）との差異（Ｔ）よりも大きいこと、及び
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａａ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｃａ）との差異（Ｕ）が、前記溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａｅ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｃｅ）との差異（Ｖ）よりも小さいことを特徴とする、目的レアアース元素の精製方法である。
【０００９】
〔３〕本発明の第３の方法は、
（１）目的レアアース元素を他のレアアース元素と共に含有するレアアース混合溶液の中に、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値（Ｘａ）にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、及び
（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）よりも低い溶離ｐＨ値（Ｘｅ）にて、前記目的レアアース元素を溶離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含む分離精製工程サイクルを複数回実施し、第２回以降の分離精製工程サイクルにおける吸着工程では、前サイクルの第２分別工程で得られる溶離液を吸着ビーズと接触させ、
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａａ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｂａ）との差異（Ｓ）が、前記溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａｅ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｂｅ）との差異（Ｔ）よりも大きいこと、そして、
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａａ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｃａ）との差異（Ｕ）が、前記溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａｅ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｃｅ）との差異（Ｖ）よりも小さいこと、
を特徴とする、目的レアアース元素の精製方法である。
【００１０】
〔４〕本発明の第４の方法は、
（１）目的レアアース元素を他のレアアース元素と共に含有するレアアース混合溶液の中に、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値（Ｘａ）にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、及び
（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）よりも低い溶離ｐＨ値（Ｘｅ）にて、前記目的レアアース元素を分離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含み、
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）が、前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい除去対象レアアース元素の中で、最も原子番号の大きいレアアース元素の吸着率が４０％以下であり、前記目的レアアース元素の吸着率が６０％以上（好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上）となるｐＨ値であること、及び
前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記溶離ｐＨ値（Ｘｅ）が、前記目的レアアース元素の吸着率が４０％以下（好ましくは３０％以下、より好ましくは２０％以下）となるｐＨ値であること
を特徴とする、目的レアアース元素の分取方法である。
【００１１】
〔５〕本発明の第５の方法は、
（１）目的レアアース元素を他のレアアース元素と共に含有するレアアース混合溶液の中に、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを分散させた状態で、目的レアアース元素の吸着率（Ａａ）と、前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｃａ）との差（Ｕ＝Ｃａ−Ａａ）が、２０％以上となる吸着ｐＨ値にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、及び
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズと吸着残液とを分別する分別工程
を含むことを特徴とする、目的レアアース元素の分取方法である。
【００１２】
本明細書において、「分離方法」とは、複数のレアアース元素を含有する混合液（特に混合水溶液）から、分離対象とする目的レアアース元素を、分離対象外の他のレアアース元素から分けて取り出す方法を意味し、分取方法及び精製方法を含む。
【００１３】
「分取方法」とは、分離対象である目的レアアース元素を、その目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側のレアアース元素群から分けて、目的レアアース元素を含むヘビーレアアース側元素群混合物として取得するか、あるいは、その目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側のレアアース元素群から分けて、目的レアアース元素を含むライトレアアース側元素群混合物として取得する方法を意味する。例えば、目的レアアース元素がヘビーレアアース元素群（重希土類元素群）に属する場合には、ヘビーレアアース元素群（重希土類元素群）とライトレアアース元素群（軽希土類元素群）とに分けて、ヘビーレアアース元素群を取得する方法である。
【００１４】
「精製方法」とは、分離対象である目的レアアース元素を、その目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側に隣接するレアアース元素やその隣接レアアース元素よりも更に原子番号が小さいレアアース元素群と分離し、しかもその目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素やその隣接レアアース元素よりも更に原子番号が大きいレアアース元素群とも分離して、単独元素として取得する方法である。
なお、本発明による前記分離方法、前記分取方法、及び前記精製方法を併せて集合的に、本発明方法と称する。
【００１５】
本明細書において、「レアアース元素」とは希土類元素であり、具体的には、スカンジウム（Ｓｃ）〔原子番号２１〕、及びイットリウム（Ｙ）〔原子番号３９〕の２元素と、ランタン（Ｌａ）〔原子番号５７〕、セリウム（Ｃｅ）〔原子番号５８〕、プラセオジウム（Ｐｒ）〔原子番号５９〕、ネオジウム（Ｎｄ）〔原子番号６０〕、プロメチウム（Ｐｍ）〔原子番号６１〕、サマリウム（Ｓｍ）〔原子番号６２〕、ユウロピウム（Ｅｕ）〔原子番号６３〕、ガドニウム（Ｇｄ）〔原子番号６４〕、テルビウム（Ｔｂ）〔原子番号６５〕、ジスプロシウム（Ｄｙ）〔原子番号６６〕、ホルミウム（Ｈｏ）〔原子番号６７〕、エルビウム（Ｅｒ）〔原子番号６８〕、ツリウム（Ｔｍ）〔原子番号６９〕、イッテルビウム（Ｙｂ）〔原子番号７０〕、及びルテチウム（Ｌｕ）〔原子番号７１〕の１５元素とを意味する。ランタン（Ｌａ）〔原子番号５７〕からルテチウム（Ｌｕ）〔原子番号７１〕までの１５元素を「ランタノイド」と称する。ランタン（Ｌａ）〔原子番号５７〕からユウロピウム（Ｅｕ）〔原子番号６３〕までの７元素をライトレアアース元素（軽希土類元素）あるいはライトレアアース元素群と称し、ガドニウム（Ｇｄ）〔原子番号６４〕からルテチウム（Ｌｕ）〔原子番号７１〕までの８元素をヘビーレアアース元素（重希土類元素）あるいはヘビーレアアース元素群（重希土類元素群）と称する。
なお、本明細書においては、レアアース元素を元素記号のみ（例えば、Ｌａ）で表す場合がある。
【００１６】
本明細書において、「吸着残液」とは、複数のレアアース元素を含むレアアース混合溶液と吸着ビーズとの吸着ビーズ混合液内で、レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させて、レアアース元素を吸着ビーズに吸着させてから、前記吸着ビーズ混合液から吸着ビーズを取り除くことによって残留する溶液を意味する。従って、吸着残液には、吸着ビーズに吸着されなかったレアアース元素が含まれている。
また、「溶離液」とは、レアアース元素を吸着して含む吸着ビーズと溶離処理液との吸着ビーズ混合液内で、吸着ビーズと溶離処理液と接触させ、吸着ビーズに吸着されているレアアース元素を吸着ビーズから溶離させた後、前記吸着ビーズ混合液から吸着ビーズを取り除くことによって残留する溶液を意味する。従って、溶離液には、吸着ビーズから溶離されたレアアース元素が含まれている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明方法では、レアアース元素用の抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズをレアアース混合溶液中に分散させるので、レアアース混合溶液中のレアアースイオンと前記抽出剤との接触効率が飛躍的に向上し、分離操作に必要な時間の短縮、及び分離に必要な工程数の減少が可能になる。
また、本発明方法において、吸着ビーズを吸着残液又は溶離液から分別する工程（第１及び第２分別工程）の操作が簡易になる。
更に、第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、目的レアアース元素を溶離する工程において、その操作が簡単になるだけでなく、溶離処理液の容量を、極めて少量に減量することができるので、目的レアアース元素を高濃度で含む溶離液を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明方法で利用する模式的吸着率曲線を示すグラフである。
【図２】本発明による精製方法の原理を示す説明図である。
【図３】ホスホン酸系抽出剤を含浸させて調製した吸着ビーズを使用した場合の、種々ｐＨ値における各レアアース元素と吸着率との関係を示すグラフである。
【図４】ホスフィン酸系抽出剤を含浸させて調製した吸着ビーズを使用した場合の、種々ｐＨ値における各レアアース元素と吸着率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明方法では、複数のレアアース元素を含むレアアース混合溶液（特に、水溶液）から、分離対象とする目的レアアース元素を分離することができる。前記のレアアース混合溶液は、レアアース元素をイオンとして含み、代表的には、鉱石からの溶出液（特に、無機酸溶出液、例えば、イオン吸着法からの溶出液）、あるいは、レアアース含有製品又はその廃棄物（例えば、廃磁石）からの溶出液である。これらの溶出液は、鉱石やレアアース含有製品又はその廃棄物の組成により、スカンジウム、イットリウム、及びランタノイド元素を含む場合や、主に複数のランタノイド元素を含む場合があり、いずれの組成に対しても本発明方法を適用することができる。
なお、鉱石溶出液においても、そもそもレアアース元素全体の含有量は低いが、その中でも、ヘビーレアアース元素に属する各元素の含有量は極端に低い。また、一般的に、ライトレアアース元素の中では、特に、Ｌａ、Ｎｄ、及びＳｍの含有量が比較的多い。従って、ヘビーレアアース元素に属する或る特定元素を精製する際には、最初の段階として、ライトレアアース元素群とヘビーレアアース元素群とを分離することも実施されている。
【００２０】
本発明方法では、レアアース元素抽出剤を多孔質体に含浸させて調製した吸着ビーズを用いる。多孔質体に含浸させる抽出剤としては、レアアース元素用の抽出剤として一般的に使用されている公知の抽出剤を用いることができる。具体的には、ホスホン酸系抽出剤、例えば、２−エチルへキシルリン酸モノ‐２−エチルへキシルエステル；ホスフィン酸系抽出剤、例えば、ビス２，４，４−トリメチルペンチルホスフィン酸又はビス２，４，４−トリメチルペンチルジチオホスフィン酸；リン酸エステル系抽出剤、例えば、ジ−２−エチルへキシルリン酸；又はカルボン酸系抽出剤、例えば、ネオデカン酸を用いることができる。これらの抽出剤として、市販品を用いることができ、例えば、ＰＣ８８Ａ（大八化学工業社製：２−エチルへキシルリン酸モノ‐２−エチルへキシルエステル）、ＣＹＡＮＥＸ２７２（Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社製：ビス２，４，４−トリメチルペンチルホスフィン酸）、ＣＹＡＮＥＸ３０１（Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社及び日本サイテックインダストリー社製：ビス２，４，４−トリメチルペンチルジチオホスフィン酸）、又はＶｅｒｓａｔｉｃ１０（モメンティブ  スペシャルケミカルズ社製：ネオデカン酸）を挙げることができる。
前記のレアアース元素抽出剤は、ｐＨ変動に応じて、レアアース元素の吸着特性が変化するが、この点は、後述する。
【００２１】
吸着ビーズ用の多孔質体としては、前記レアアース元素抽出剤を含浸して担持することのできる多孔質体であれば限定されず、例えば、樹脂ビーズ、特に、アクリル系、メタクリル系、又はスチレン系の多孔質樹脂ビーズを用いることができる。多孔質樹脂ビーズの市販品としては、例えば、アンバーライトＸＡＤ４、ＸＡＤ７ＨＰ、ＸＡＤ１１８０Ｎ、又はＸＡＤ２０００（オルガノ社製）を用いることができる。その他、多孔質シリカ、多孔質ゼオライト、活性炭、カオリン、雲母類、又はモンモリロナイトを用いることもできる。
多孔質体の形状は特に限定されないが、球状ないし楕球状であることが好ましく、球状多孔質体の粒径も特に限定されないが、例えば、０．１μｍ〜１ｍｍであることが好ましく、１μｍ〜０．５ｍｍであることがより好ましい。また、多孔質体の比表面積も特に限定されず、例えば、１００〜２０００ｃｍ２／ｇであることが好ましく、３００〜１５００ｃｍ２／ｇであることがより好ましい。
【００２２】
本発明方法で用いる吸着ビーズは、前記レアアース元素抽出剤を前記多孔質体に公知の方法で含浸させて調製することができる。例えば、前記非特許文献２に記載のように、抽出剤の有機溶液中に多孔質体を分散させ、多孔質体の細孔内に抽出剤溶液を含浸させた後、多孔質体から有機溶媒を留去すると、抽出剤で含浸された吸着ビーズを乾燥粒状体又はそれらの凝集体の形態で得ることができる。なお、凝集体を用いる場合は、その凝集体としての粒径が１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００２３】
レアアース元素抽出剤用の有機溶媒としては、レアアース元素抽出剤の親溶媒であって、多孔質体（例えば、樹脂）を溶解ないし変性しないものであれば限定されず、更に、留去可能なもの、特に減圧下で蒸発する低沸点有機溶媒が好ましい。具体的には、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、メチルエチルケトン、又はヘキサンなどを用いることができる。多孔質体に抽出剤を含浸させる際に、多孔質体と抽出剤との重量比は、多孔質体の比表面積が大きくなるのに従って、抽出剤に比率も高くすることができるが、一般的に、多孔質体と抽出剤の重量比は、好ましくは３：７から７：３、より好ましくは４：６から６：４である。
【００２４】
レアアース元素抽出剤の有機溶液中に多孔質体（例えば、樹脂ビーズ）を加え、セパラブルフラスコなどの容器に入れて攪拌させながら、アスピレーターなどで減圧吸引して溶媒を蒸発させ、多孔質体（例えば、樹脂ビーズ）に抽出剤を含浸させた吸着ビーズを得ることができる。こうして得られた吸着ビーズは、表面及び細孔内部表面に抽出剤層を有している。好ましい吸着ビーズは、多孔質体の多孔性構造を実質的に維持した状態で、表面及び細孔内部表面に抽出剤層が分散して付着しているか、表面及び細孔内部表面の全体が抽出剤層の連続層で完全に覆われたものであり、こうした構造の吸着ビーズは、高い比表面積を有する抽出剤小粒として作用する。
【００２５】
本発明方法では、前記レアアース混合溶液と前記吸着ビーズとを吸着ｐＨ値（Ｘａ）にて接触させて目的レアアース元素を吸着ビーズに吸着させ、続いて、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）よりも低い溶離ｐＨ値（Ｘｅ）にて、すなわち、
Ｘａ＞Ｘｅ
の条件を満たす溶離ｐＨ値にて、吸着ビーズから目的レアアース元素を溶離することによって、レアアース混合溶液から目的レアアース元素を分離することができる。そこで、吸着ｐＨ値（Ｘａ）と溶離ｐＨ値（Ｘｅ）との関係について、図１の模式的な吸着率曲線に沿って説明する。
【００２６】
図１は、各種ｐＨ値（ｐＨ値＝Ｘ１ないしｐＨ値＝Ｘ１０）におけるレアアース元素の吸着率の変化を示す模式的グラフである。図１に示す１０種のｐＨ値は、Ｘ１が最も高く、Ｘ２からＸ１０へと順に低くなり、Ｘ１０が最も低い。図１に示す７種のレアアース元素Ｍ１〜Ｍ７は、原子番号が連続する元素であり、原子番号は、元素Ｍ１が最も低く、元素Ｍ２から元素Ｍ７へと順に高くなり、元素Ｍ７が最も高い。例えば、元素Ｍ１がＥｕの場合には、元素Ｍ２はＧｄであり、元素Ｍ３はＴｂであり、元素Ｍ４はＤｙであり、元素Ｍ５はＨｏであり、元素Ｍ６はＥｒであり、元素Ｍ７はＴｍである。
【００２７】
図１の線Ｌ１に示すように、レアアース元素Ｍ１〜Ｍ７を含む混合溶液と吸着ビーズとを、ｐＨ値がＸ１の条件下で接触させると、レアアース元素Ｍ１〜Ｍ７は、ほぼ全てが吸着ビーズに吸着される。一方、図１の線Ｌ１０に示すように、ｐＨ値がＸ１０の条件下で接触させると、全てのレアアース元素Ｍ１〜Ｍ７が、吸着ビーズには吸着されない。しかしながら、吸着率が１００％のｐＨ値（Ｘ１）と吸着率が０％のｐＨ値（Ｘ１０）との間には、図１の曲線Ｌ２〜曲線Ｌ９に示すように、レアアース元素Ｍ１〜Ｍ７の吸着率が変化するｐＨ値（Ｘ２〜Ｘ９）が存在する。例えば、元素Ｍ４の吸着率は、ｐＨ値を調整することによって１００％から０％の間で変化させることができる。
【００２８】
なお、図１は、後述する実施例に示す手順で、本発明者が実際に測定して得た実測値に基づいて作成した図３及び図４などを元にして、理論的に作成した模式図である。例えば、図３や図４に示すとおり、ｐＨ値がＸ２〜Ｘ９の間では、個々のｐＨ値において各吸着率曲線Ｌ２〜Ｌ９が、それぞれ、ライトレアアース元素側からヘビーレアアース元素側に向かって吸着率が滑らかに増加する曲線を描くことが推定される。また、ｐＨ値がＸ２〜Ｘ９の間では、各吸着率曲線Ｌ２〜Ｌ９は、相互に平行移動する曲線を描くことが推定される。図１の作成にあたっては、こうした推定に基づいて、実際の測定値におけるバラツキを補正している。
【００２９】
ここで、図１に基づいて、本発明の第１の方法である分離方法の原理を説明する。
本発明の第１の方法である分離方法は、
（１）レアアース混合溶液の中に、吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値（Ｘａ）にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、
（３）前記分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）よりも低い溶離ｐＨ値（Ｘｅ）にて、前記目的レアアース元素を溶離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含み、前記溶離液に目的レアアース元素が高い比率で含まれている。
【００３０】
ここで、目的レアアース元素を図１の元素Ｍ４とし、吸着ｐＨ値（Ｘａ）としてｐＨ値Ｘ４を選択して吸着工程（１）を実施すると、吸着率曲線Ｌ４に示すとおり、元素Ｍ４は８０％が吸着ビーズに吸着される。吸着率曲線Ｌ４に沿って、他の元素の吸着率に注目すると、元素Ｍ４よりも原子番号が小さい元素Ｍ１〜Ｍ３の吸着率は、いずれも元素Ｍ４の吸着率よりも低い吸着率で吸着ビーズに吸着され、元素Ｍ４より原子番号が大きい元素Ｍ５〜Ｍ７の吸着率は、いずれも元素Ｍ４の吸着率よりも高い吸着率で吸着ビーズに吸着される。ちなみに、吸着ｐＨ値（Ｘａ）として、ｐＨ値Ｘ２〜Ｘ９の間で、他のｐＨ値を選択しても、原子番号が小さい元素Ｍ１〜Ｍ３の吸着率が、いずれも元素Ｍ４の吸着率よりも低くなり、原子番号が大きい元素Ｍ５〜Ｍ７の吸着率が、いずれも元素Ｍ４の吸着率よりも高くなる傾向は、同じである。
【００３１】
次に、第１分別工程（２）によって、レアアース混合溶液と吸着ビーズとの吸着ビーズ混合液から前記吸着ビーズを分別し、分別された吸着ビーズに対し、溶離工程（３）において、溶離ｐＨ値（Ｘｅ）として、吸着ｐＨ値（Ｘａ）よりも低いｐＨ値として、Ｘ１０を選択して溶離工程を実施すると、吸着率曲線Ｌ１０に示すとおり、吸着ビーズに吸着されていたレアアース元素のほぼ全量が溶離される。第２分別工程（４）によって、吸着ビーズを分別して、目的の溶離液を得ることができる。この溶離液における各元素の含有率（回収率）を、吸着工程（１）の処理前のレアアース混合溶液における各元素の含有率と比較すると、原子番号が小さい元素Ｍ１〜Ｍ３の含有率の低下する割合が、目的元素Ｍ４の含有率の低下する割合よりも大きくなる。従って、元素Ｍ１〜Ｍ３の回収率よりも、目的元素Ｍ４の回収率の方が多くなる。
【００３２】
一般に、鉱石溶出液では、ライトレアアース元素、特に、Ｌａ〔原子番号５７〕、Ｎｄ〔原子番号６０〕、及びＳｍ〔原子番号６２〕の含有量が比較的高いので、ヘビーレアアース元素に属する元素、例えば、Ｄｙ〔原子番号６６〕を分離する場合には、吸着ｐＨ値（Ｘａ）として、Ｓｍの吸着率が好ましくは５０％以下（より好ましくは４０％以下）となる条件下で、目的元素（例えば、Ｄｙ）の吸着率が好ましくは７０％以上（より好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上）となるｐＨ値を選択して吸着工程（１）を実施することにより、ヘビーレアアース元素に属する元素を高含有量で含む溶離液を得ることができる。
【００３３】
溶離ｐＨ値（Ｘｅ）は、吸着ｐＨ値（Ｘａ）よりも低いｐＨ値であれば特に限定されないが、目的レアアース元素の吸着率が、好ましくは３０％以下（より好ましくは１５％以下、特に好ましくは５％以下）となるｐＨ値を選ぶことができる。なお、ヘビーレアアース元素に属する元素を、ライトレアアース元素群から分離する目的で、吸着ｐＨ値（Ｘａ）として図１のｐＨ値Ｘ４を選択した場合、溶離ｐＨ値（Ｘｅ）として、ｐＨ値Ｘ４から離れた値、たとえば、Ｘ９やＸ１０以下のｐＨ値を選択することにより、厳密で微細なｐＨ調整が不要になる。
【００３４】
次に、図２に沿って、本発明の第２の方法である精製方法の原理を説明する。具体的には、レアアース元素Ｍ１〜Ｍ７を含む混合溶液から元素Ｍ４を精製する場合について説明する。図２は、図１から吸着率曲線Ｌ５及びＬ８のみを抜き出した模式図であり、後述するように曲線Ｌ５は、吸着ｐＨ値（Ｘａ）における吸着率曲線Ａであり、曲線Ｌ８は、溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における吸着率曲線Ｅである。
【００３５】
本発明の第２の方法である精製方法は、
（１）レアアース混合溶液の中に、吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値（Ｘａ）にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、
（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）よりも低い溶離ｐＨ値（Ｘｅ）にて、前記目的レアアース元素を溶離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含む。
【００３６】
また、前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）及び前記溶離ｐＨ値（Ｘｅ）は、以下の条件を満たすように選択する。
（イ）前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａａ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｂａ）との差異（Ｓ＝Ａａ−Ｂａ）が、前記溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａｅ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｂｅ）との差異（Ｔ＝Ａｅ−Ｂｅ）よりも大きいこと、すなわち、
Ｓ（＝Ａａ−Ｂａ）＞Ｔ（＝Ａｅ−Ｂｅ）
の条件を満たすこと、及び
（ロ）前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａａ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｃａ）との差異（Ｕ＝Ｃａ−Ａａ）が、前記溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における目的レアアース元素の吸着率（Ａｅ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｃｅ）との差異（Ｖ＝Ｃｅ−Ａｅ）よりも小さいこと、すなわち、
Ｕ（＝Ｃａ−Ａａ）＜Ｖ（＝Ｃｅ−Ａｅ）
の条件を満たすこと。
【００３７】
前記条件（イ）〔すなわち、Ｓ＞Ｔ〕を満たすことにより、元素Ｍ４の吸着率に関して、吸着ｐＨ値（Ｘａ）における吸着率（Ａａ）と溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における吸着率（Ａｅ）との差異（Ｐ＝Ａａ−Ａｅ）が、元素Ｍ３の吸着率に関して、吸着ｐＨ値（Ｘａ）における吸着率（Ｂａ）と溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における吸着率（Ｂｅ）との差異（Ｑ＝Ｂａ−Ｂｅ）よりも大きくなる。
同様に、前記条件（ロ）〔すなわち、Ｖ＞Ｕ〕を満たすことにより、元素Ｍ４の吸着率に関して、吸着ｐＨ値（Ｘａ）における吸着率（Ａａ）と溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における吸着率（Ａｅ）との差異（Ｐ＝Ａａ−Ａｅ）が、元素Ｍ５の吸着率に関して、吸着ｐＨ値（Ｘａ）における吸着率（Ｃａ）と溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における吸着率（Ｃｅ）との差異（Ｒ＝Ｃａ−Ｃｅ）よりも大きくなる。
【００３８】
従って、前記条件（イ）〔Ｓ＞Ｔ〕及び前記条件（ロ）〔Ｖ＞Ｕ〕を満たす条件下で、前記吸着工程（１）〜第２分別工程（４）を実施し、吸着ビーズと溶離処理液との吸着ビーズ混合液から吸着ビーズを分別して得られる溶離液において、元素Ｍ４、Ｍ３及びＭ５の含有率を、吸着工程（１）の処理前のレアアース混合溶液における元素Ｍ４、Ｍ３及びＭ５の含有率と比較すると、元素Ｍ４の回収率が最も高くなる。
【００３９】
念のため、図２に示す吸着率を参照して確認すると、吸着工程（１）において、レアアース元素Ｍ１〜Ｍ７を含む混合溶液と吸着ビーズとを、ｐＨ値がＸ５の条件下で接触させると、曲線Ｌ５（吸着工程吸着率曲線Ａ）に示すように、元素Ｍ４の吸着率（Ａａ）は７０％であり、元素Ｍ３の吸着率（Ｂａ）は５０％であり、元素Ｍ５の吸着率（Ｃａ）は８０％である。従って、レアアース元素Ｍ１〜Ｍ７を含む混合溶液から、元素Ｍ４の７０％、元素Ｍ３の５０％、及び元素Ｍ５の８０％が吸着ビーズに吸着され、元素Ｍ４の３０％、元素Ｍ３の５０％、及び元素Ｍ５の２０％は、吸着ビーズに吸着されず、吸着残液に残留することになる。
【００４０】
第１分別工程（２）の後の溶離工程（３）において、溶離ｐＨ値（Ｘｅ）として、Ｘ８を選択して溶離工程を実施すると、曲線Ｌ８（溶離工程吸着率曲線Ｅ）に示すとおり、元素Ｍ４の吸着率（Ａｅ）は５％であり、元素Ｍ３の吸着率（Ｂｅ）はほぼ０％であり、元素Ｍ５の吸着率（Ｃｅ）は３０％である。従って、第２分別工程（４）によって、吸着ビーズと溶離処理液との吸着ビーズ混合液から吸着ビーズを分別して得られる溶離液において、元素Ｍ４は６５％（７０−５％）が回収され、元素Ｍ３は５０％（５０−０％）、元素Ｍ５は５０％（８０−３０％）が回収される。すなわち、元素Ｍ４の回収率が最も高くなる。なお、元素Ｍ３よりも原子番号が小さい元素Ｍ１〜Ｍ２の吸着率は、吸着工程（１）において、いずれも元素Ｍ３の吸着率よりも低い吸着率で吸着ビーズに吸着されるのに対し、溶離工程（３）では、元素Ｍ３の吸着率（０％）と同じなので、回収率も更に低下する。一方、元素Ｍ５より原子番号が大きい元素Ｍ６〜Ｍ７の吸着率は、吸着工程（１）において、いずれも元素Ｍ５の吸着率よりも高い吸着率を示すが、溶離工程（３）における吸着率上昇率が、吸着工程（１）における吸着率の上昇率を上回るので、回収率としては低下する。従って、元素Ｍ１〜Ｍ７の中で、元素Ｍ４の回収率が最も高くなるため、元素Ｍ４を精製することができる。
【００４１】
本発明の第３の方法である精製方法は、第２の精製方法と同様に、
（１）レアアース混合溶液の中に、吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値（Ｘａ）にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、
（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）よりも低い溶離ｐＨ値（Ｘｅ）にて、前記目的レアアース元素を溶離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含む分離精製工程サイクルを複数回実施し、第２回以降の分離精製工程サイクルにおける吸着工程では、前サイクルの第２分別工程で得られる溶離液を吸着ビーズと接触させる。
【００４２】
また、前記吸着ビーズの吸着率に関して、前記条件（イ）：
Ｓ（＝Ａａ−Ｂａ）＞Ｔ（＝Ａｅ−Ｂｅ）
及び、前記条件（ロ）：
Ｕ（＝Ｃａ−Ａａ）＜Ｖ（＝Ｃｅ−Ａｅ）
の条件を満たすことにより、目的元素の吸着率に関して、吸着ｐＨ値（Ｘａ）における吸着率（Ａａ）と溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における吸着率（Ａｅ）との差異（Ｐ＝Ａａ−Ａｅ）が、原子番号の小さい側に隣接する元素の吸着率に関して、吸着ｐＨ値（Ｘａ）における吸着率（Ｂａ）と溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における吸着率（Ｂｅ）との差異（Ｑ＝Ｂａ−Ｂｅ）よりも大きくなる。
同様に、前記条件（ロ）〔すなわち、Ｖ＞Ｕ〕を満たすことにより、目的元素の吸着率に関して、吸着ｐＨ値（Ｘａ）における吸着率（Ａａ）と溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における吸着率（Ａｅ）との差異（Ｐ＝Ａａ−Ａｅ）が、原子番号の大きい側に隣接する元素の吸着率に関して、吸着ｐＨ値（Ｘａ）における吸着率（Ｃａ）と溶離ｐＨ値（Ｘｅ）における吸着率（Ｃｅ）との差異（Ｒ＝Ｃａ−Ｃｅ）よりも大きくなる。
従って、前記の分離精製工程サイクルを繰り返す毎に、目的元素の含有率と他の元素の含有率との差異が拡大し、目的元素を一層高純度に精製することができる。
【００４３】
本発明の第４の方法である分取方法は、前記の第１の分離方法の特別な態様であり、
（１）レアアース混合溶液の中に、吸着ビーズを分散させた状態で、吸着ｐＨ値（Ｘａ）にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズを吸着残液から分別する第１分別工程、
（３）前記第１分別工程によって得られた吸着ビーズから、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）よりも低い溶離ｐＨ値（Ｘｅ）にて、前記目的レアアース元素を分離する溶離工程、及び
（４）前記溶離工程の終了後に、前記溶離液を前記吸着ビーズから分別する第２分別工程
を含む。
【００４４】
また、前記吸着ビーズの吸着率に関しては、前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）及び前記溶離ｐＨ値（Ｘｅ）は、以下の条件を満たすように選択する。
（ハ）前記吸着ｐＨ値（Ｘａ）は、前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい除去対象レアアース元素の中で、最も原子番号の大きいレアアース元素の吸着率が３５％以下であり、前記目的レアアース元素の吸着率が７０％以上となるｐＨ値であること、及び
（ニ）前記溶離ｐＨ値（Ｘｅ）は、前記目的レアアース元素の吸着率が３０％以下となるｐＨ値であること。
【００４５】
前記条件（ハ）において、「前記目的レアアース元素」とは、例えば、ヘビーレアアース元素群に属する或る特定元素であり、「前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい除去対象レアアース元素」とは、例えば、ライトレアアース元素群に属する元素、特には、鉱石溶出液に高含有量で含まれる元素、例えば、Ｌａ〔原子番号５７〕、Ｎｄ〔原子番号６０〕、及びＳｍ〔原子番号６２〕である。従って、処理対象となるレアアース混合溶液が、全レアアース元素に対して高含有量（例えば、７０％以上）のＬａ〔原子番号５７〕、Ｎｄ〔原子番号６０〕、及びＳｍ〔原子番号６２〕を含む場合は、「前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい除去対象レアアース元素の中で、最も原子番号の大きいレアアース元素」は、Ｓｍ〔原子番号６２〕であり、処理対象となるレアアース混合溶液が、全レアアース元素に対して高含有量（例えば、７０％以上）のＬａ〔原子番号５７〕及びＮｄ〔原子番号６０〕を含む場合は、「前記目的レアアース元素よりも原子番号が小さい除去対象レアアース元素の中で、最も原子番号の大きいレアアース元素」は、Ｎｄ〔原子番号６０〕である。
【００４６】
前記条件（ハ）における「最も原子番号の大きいレアアース元素」の吸着率は、好ましくは３５％以下、より好ましくは２０％以下である。前記条件（ハ）における「目的レアアース元素」の吸着率は、好ましくは６０％以上、より好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上である。なお、「最も原子番号の大きいレアアース元素」の吸着率と、「目的レアアース元素」の吸着率との差異は、好ましくは２０％以上、より好ましくは６０％以上である。
前記条件（ニ）における「目的レアアース元素の吸着率」は、好ましくは１５％以下、より好ましくは５％以下である。
【００４７】
本発明の第５の方法である分取方法は、
（１）レアアース混合溶液の中に、吸着ビーズを分散させた状態で、目的レアアース元素の吸着率（Ａａ）と前記目的レアアース元素よりも原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率（Ｃａ）との差（Ｕ＝Ｃａ−Ａａ）が、２０％以上となる吸着ｐＨ値にて、前記レアアース混合溶液と吸着ビーズとを接触させる吸着工程、及び
（２）前記吸着工程の終了後に、前記吸着ビーズと吸着残液とを分別する分別工程
を含む。
【００４８】
本発明の第５の分取方法は、例えば、ライトレアアース元素に属する元素の中でも、原子番号が比較的小さい元素の分取に有利に使用することができる。例えば、鉱石溶出液では、Ｌａ〔原子番号５７〕、Ｎｄ〔原子番号６０〕、及びＳｍ〔原子番号６２〕が高含有量で含まれている場合が多いので、こうした鉱石溶出液から、Ｌａを分取するか、あるいはＬａ及びＮｄを分取する場合に好適に使用することができる。
【００４９】
目的レアアース元素の吸着率と、原子番号が大きい側に隣接するレアアース元素の吸着率との差異は、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上である。
本発明の第５の分取方法では、目的レアアース元素が吸着ビーズに吸着されず、吸着残液に残るので、分別工程を行う必要はない。
【００５０】
次に、本発明方法における各工程について説明する。
吸着工程では、レアアース混合溶液に吸着ビーズを分散させる。レアアース混合溶液（特に、水溶液）は、分離対象となる目的レアアース元素を、分離対象外の他のレアアース元素と共に含有する。レアアース混合溶液と吸着ビーズとの吸着ビーズ混合液において、レアアース元素イオンと抽出剤とを有効に接触させるため、吸着ビーズ混合液を攪拌又は振盪させることが好ましい。
【００５１】
吸着工程における吸着ｐＨ値は、前記で説明した吸着率曲線から、前記原理に基づいて決定する。本発明方法で用いる抽出剤は、それ自体が酸であり、水溶液中で固有のｐＨ値を示す。従って、抽出剤それ自体が有する固有のｐＨ値（例えば、ｐＨ値＝２．０）よりも、吸着工程で用いる吸着ｐＨ値が高い場合（例えば、ｐＨ値＝２．５）には、吸着工程の開始時に所定の吸着ｐＨ値（例えば、ｐＨ値＝２．５）に調整しても、吸着工程の経過中に吸着ビーズ混合液のｐＨ値が低下してしまう。そのため、ｐＨ維持剤を適宜添加して、吸着ｐＨ値（例えば、ｐＨ値＝２．５）を維持する必要がある。一方、抽出剤それ自体が有するｐＨ値（例えば、ｐＨ値＝２．０）よりも、吸着ｐＨ値が低い場合（例えば、ｐＨ値＝１．０）には、抽出剤それ自体が有するｐＨ値によって、吸着ｐＨ値が低下することはないので、ｐＨ維持剤を添加する必要はない。所定の吸着ｐＨ値は、ｐＨ調整液（例えば、無機酸、特には、塩酸水溶液又は硫酸水溶液）を添加することによって調整することができ、必要な場合は、ｐＨ維持剤（例えば、アルカリ、特にはアンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、又は炭酸水素ナトリウム水溶液）を適宜添加して、適切な吸着ｐＨ値を維持させることができる。
【００５２】
本発明方法の吸着工程においては、レアアース混合溶液と吸着ビーズとの吸着ビーズ混合液中で、レアアース元素イオンがレアアース元素抽出剤と接触して、レアアース元素イオンが水溶液から抽出剤に移行する点で、従来の溶媒抽出法（非特許文献１）と原理的には差異がない。しかしながら、従来の溶媒抽出法では、有機溶媒に溶解又は分散させた抽出剤（有機相）をレアアース混合溶液（水性相）と接触させる。すなわち、抽出剤を含む有機液滴（有機相）が、レアアース混合溶液（水相）中に分散し、レアアース元素イオンを抽出剤に移行させる。
【００５３】
一方、本発明方法では、抽出剤を多孔質体（例えば、樹脂ビーズ）に含浸させた吸着ビーズを、レアアース混合溶液（水相）中に分散させる。この吸着ビーズは、多孔質体の表面及び細孔内部表面が抽出剤層で覆われた構造を有しているため、従来の溶媒抽出法における有機液滴内に分布した状態の抽出剤と比較すると、レアアース元素イオンとの接触効率が飛躍的に向上すると思われ、これが、本発明方法によって効率的な分離が実現する理由の一つと推定される。しかしながら、本発明は、この推論に限定されるものではない。
【００５４】
本発明方法の吸着工程において、吸着ビーズの使用量は、レアアース混合液１００ｍＬに対し０．０５ｇから１００ｇであり、レアアースの含有量によって変わる。加熱若しくは冷却、あるいは、加圧若しくは減圧などは不要であり、室温及び雰囲気圧下で実施することが好ましい。本発明方法の吸着工程は、時間ごとの吸着残液中のレアアース元素化学分析値を確認することによって、吸着量が一定になる状態（平衡状態）から、吸着工程の終了時間を決定することができる。
【００５５】
本発明方法の第１分別工程においては、レアアース混合溶液と吸着ビーズとの吸着ビーズ混合液から、吸着ビーズと吸着残液とを分別する。具体的には、ろ過を用いたり、吸着ビーズをフィルターですくい取る方法や、遠心分離方法などを用いることができる。
前記のとおり、本発明方法における第１（及び第２）分別工程は固液分離であり、従来の溶媒抽出法と比較すると、少量の吸着ビーズに多量のレアアース元素を吸着することができるので、次の溶離工程でレアアース元素を溶離することにより、容易に分離濃縮することができ、また装置も小型化できる点で、有利である。
なお、第１分別工程において得られる吸着残液には、分離対象の目的元素が含まれていることがあるので、この吸着残液に対して、前記の吸着工程を実施して、目的元素を更に分離回収することもできる。
【００５６】
本発明方法の溶離工程においては、第１分別工程からの吸着ビーズに溶離処理液を加え、吸着ビーズと溶離処理液との吸着ビーズ混合液のｐＨ値を、所定の溶離ｐＨ値に調整する。溶離処理液としては、無機酸、例えば、塩酸水溶液、硫酸水溶液、又は硝酸水溶液を用いることができる。
【００５７】
本発明方法の溶離工程においては、溶離処理液の使用量を少量化して、得られる溶離液中の目的元素の含有量を高くすることができる。
鉱石溶出液には、そもそも、極めて微量のレアアース元素しか含まれていない。例えば、Ｄｙは、せいぜい数十ｐｐｍ程度の濃度である。本発明方法による吸着工程及び第１分別工程によって得られる吸着ビーズにも、極めて微量のレアアース元素しか含まれていないので、微量の溶離処理液に溶離させても、飽和濃度に達することは事実上あり得ない。そこで、吸着ビーズに吸着されている元素を、できる限り微量の溶離処理液に溶離させることが好ましい。具体的には、全吸着ビーズが浸漬する量の溶離処理液を用いれば充分であり、例えば、吸着ビーズと溶離処理液との重量比（吸着ビーズ：溶離処理液）は、好ましくは１：３〜３０、より好ましくは１：５〜２０とすることができる
一方、従来の溶媒抽出法では、目的元素は有機相（液相）に含有されているため、溶離操作を行う際に使用する溶離処理液の容量も、比較的大量になり、得られる溶離液中の目的元素の濃度も極めて低くなる。
【００５８】
本発明方法の第２分別工程においては、前記溶離液と前記吸着ビーズとの吸着ビーズ混合液から、吸着ビーズと溶離液とを分別する。具体的には、第１分別工程と同様に、ろ過を用いたり、吸着ビーズをフィルターですくい取る方法や、遠心分離方法などを用いることができる。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。なお、以下の実施例において、レアアース元素の含有量の測定は、ＩＣＰ−ＭＡＳＳ化学分析によって実施した。測定機器としては、ＩＣＰＭＳ  ７５００Ｓｅｒｉｅｓ（Ａｇｉｌｅｎｔ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用いた。
【００６０】
≪調製例≫
（１）吸着樹脂ビーズＡの調製
ビーカーにアセトン３０ｍＬを入れ、レアアース元素抽出剤として２−エチルへキシルリン酸モノ‐２−エチルへキシルエステル（ＰＣ８８Ａ：大八化学工業社製）５．５ｇを加え、前記抽出剤が溶解するまで攪拌した。アセトンで洗浄した後、乾燥したアクリル系樹脂ビーズ（アンバーライトＸＡＤ−７ＨＰ：オルガノ社製）５．５ｇを加えて攪拌し、全体をセパラブルフラスコに移し替えた。
次に、セパラブルフラスコを密封し、半円形のテフロン（登録商標）羽を付けたスリーワンモーターで攪拌しながら、アスピレーターで吸引し減圧した。アセトンが蒸発して無くなるまで減圧を継続すると、樹脂ビーズがサラサラの粉末状になった。この粉末状樹脂ビーズ約１１ｇを取り出し、吸着樹脂ビーズＡとして以下の実施例で使用した。
【００６１】
（２）吸着樹脂ビーズＢの調製
レアアース元素抽出剤として、前項（１）で用いた２−エチルへキシルリン酸モノ‐２−エチルへキシルエステルに換えて、ビス２，４，４−トリメチルペンチルホスフィン酸（ＣＹＡＮＥＸ２７２：Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社製）を用いること以外は、前項（１）と同様にして、吸着樹脂ビーズＢを製造し、以下の実施例で使用した。
【００６２】
≪吸着率曲線の作成≫
（１）吸着樹脂ビーズＡの吸着率曲線の作成
図３に示す吸着率曲線は、以下の方法で作成した。
前記吸着樹脂ビーズＡの２ｇを、鉱石溶出液３５ｍＬに入れ、吸着樹脂ビーズ混合液のｐＨを硫酸又はアンモニアで各目標ｐＨに調整した。こうしてｐＨ値を調整した吸着樹脂ビーズ混合液をプラスチックフラスコに入れ、小型振盪機で９０分間振盪した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別（固液分離）した。
前記の鉱石溶出液及び吸着残液についてＩＣＰ−ＭＡＳＳ化学分析を行い、鉱石溶出液中の各レアアース含有量から、吸着残液中の残留レアアース含有量を差し引いて、吸着ビーズへの吸着量を求めた。各レアアースについて、吸着ビーズへの吸着量を、鉱石溶出液中のレアアース含有量で割って吸着率を求め、図３を作成した。
【００６３】
（２）吸着樹脂ビーズＢの吸着率曲線の作成
図４に示す吸着率曲線は、以下の方法で作成した。
前記吸着樹脂ビーズＢの２ｇを、鉱石溶出液３５ｍＬに入れ、吸着樹脂ビーズ混合液のｐＨを硫酸又はアンモニアで各目標ｐＨに調整した。こうしてｐＨ値を調整した吸着樹脂ビーズ混合液をプラスチックフラスコに入れ、小型振盪機で９０分間振盪した。なお、９０分間の振盪中にｐＨ値が徐々に低下するので、振盪を１５分毎に停止し、プラスチックフラスコ内の吸着樹脂ビーズ混合液に硫酸又はアンモニア水を加えてｐＨを所定値に戻す操作を計６回実施した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別（固液分離）した。
前記の鉱石溶出液及び吸着残液についてＩＣＰ−ＭＡＳＳ化学分析を行い、鉱石溶出液中の各レアアース含有量から、吸着残液中の残留レアアース含有量を差し引いて、吸着ビーズへの吸着量を求めた。各レアアースについて、吸着ビーズへの吸着量を、鉱石溶出液中のレアアース含有量で割って吸着率を求め、図４を作成した。
【００６４】
《実施例１》
鉱石溶出液から、特にＤｙを含有するヘビーレアアース側元素群を分離した。使用した鉱石溶出液の組成を以下の表１に示す。
【００６５】
吸着樹脂ビーズＡの２ｇを前記鉱石溶出液３５ｍＬに入れ、この混合液に硫酸を加えてｐＨ値を１．０８に調整した。この吸着樹脂ビーズ混合液をプラスチックフラスコに入れ、小型振盪機で振盪させた。９０分間の振盪後、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別した。
【００６６】
表２に示すように、前記吸着残液には、Ｄｙをはじめとするヘビーレアアース側元素群は殆ど残らず、ライトレアアース側元素群を多く含んでいた。
【００６７】
最後に、吸引ろ過により分別した前記吸着樹脂ビーズを、溶離処理液としての０．５Ｍ硫酸水溶液３５ｍＬに入れて、９０分間振盪した後、ろ過器で吸着樹脂ビーズと溶離液とに分別した。得られた溶離液の組成は、表３に示すように、ヘビーレアアース側元素群を多量に含んでいた。特に、Ｄｙの含有量は１３％となり、鉱石溶出液中のＤｙの含有量（０．９％）に対して、約１３倍の含有量となった。
このように、ヘビーレアアース側元素群とライトレアアース側元素群とを分離することができ、更に、Ｄｙの含有量を高くすることができた。
【００６８】
【表１】
2014198865.tif 000003
【００６９】
【表２】
2014198865.tif 000004
【００７０】
【表３】
2014198865.tif 000005
【００７１】
《実施例２》
Ｄｙ含有量が極めて低い鉱石溶出液から、ヘビーレアアース側元素群を分離した。使用した鉱石溶出液の組成を以下の表４に示す。
【００７２】
吸着樹脂ビーズＢの２ｇを前記鉱石溶出液３５ｍＬに入れ、この混合液に硫酸を加えてｐＨ値を２．５０に調整した。この吸着樹脂ビーズ混合液をプラスチックフラスコに入れ、小型振盪機で９０分間振盪させた。なお、９０分間の振盪中にｐＨ値が徐々に低下するので、振盪を１５分毎に停止し、プラスチックフラスコ内の吸着樹脂ビーズ混合液に２８％アンモニア水を加え、ｐＨを２．５０に戻す操作を計６回実施した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別した。
【００７３】
表５に示すように、前記吸着残液には、Ｄｙをはじめとするヘビーレアアース側元素群は殆ど残らず、ライトレアアース側元素群を多く含んでいた。
【００７４】
最後に、吸引ろ過により分別した前記吸着樹脂ビーズを、溶離処理液としての１Ｍ塩酸水溶液３５ｍＬに入れて、９０分間振盪した後、ろ過器で吸着樹脂ビーズと溶離液とに分別した。得られた溶離液の組成は、表６に示すように、ヘビーレアアース側元素群を多量に含んでいた。特に、Ｄｙの含有量は２６％となり、鉱石溶出液中のＤｙの含有量（１．１％）に対して、約２４倍の含有量となった。
このように、ヘビーレアアース側元素群とライトレアアース側元素群とを分離することができ、更に、Ｄｙの含有量を高くすることができた。
【００７５】
【表４】
2014198865.tif 000006
【００７６】
【表５】
2014198865.tif 000007
【００７７】
【表６】
2014198865.tif 000008
【００７８】
《実施例３》
実施例２で用いた鉱石溶出液（組成は、表４参照）を使用し、Ｄｙ含有量が極めて低い鉱石溶出液から、ヘビーレアアース側元素群を分離した。
【００７９】
５００ｍＬガラスビーカー中の前記鉱石溶出液１５０ｍＬに吸着樹脂ビーズＢの５ｇを入れ、この混合液に硫酸を加えてｐＨ値を２．５０に調整した後、６０分間攪拌した。この攪拌を続けながらｐＨ値を観察し、２８％アンモニア水を添加してｐＨ値を２．５０に維持した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別した。
【００８０】
表７に示すように、前記吸着残液には、Ｄｙをはじめとするヘビーレアアース側元素群は殆ど残らず、ライトレアアース側元素群を多く含んでいた。
【００８１】
最後に、吸引ろ過により分別した前記吸着樹脂ビーズを、溶離処理液としての１Ｍ塩酸水溶液１５０ｍＬに入れて、９０分間振盪した後、ろ過器で吸着樹脂ビーズと溶離液とに分別した。得られた溶離液の組成は、表８に示すように、実施例２で得られた結果とほぼ同様であった。
このように、ヘビーレアアース側元素群とライトレアアース側元素群とを分離することができ、更に、Ｄｙの含有量を高くすることができた。
【００８２】
【表７】
2014198865.tif 000009
【００８３】
【表８】
2014198865.tif 000010
【００８４】
《実施例４》
Ｄｙ含有量が１．９％の鉱石溶出液から、ヘビーレアアース側元素群を分離した。使用した鉱石溶出液の組成を以下の表９に示す。実施例４では、実施例１に対し、鉱石溶出液の容量と溶離処理液の容量との比率を変化させることにより、溶離液中のヘビーレアアース側元素群の濃度の向上を試みた。
【００８５】
吸着樹脂ビーズＡの２ｇを前記鉱石溶出液１５０ｍＬに入れ、この混合液に硫酸を加えてｐＨ値を１．０８に調整した。この吸着樹脂ビーズ混合液をプラスチックフラスコに入れ、小型振盪機で振盪させた。９０分間の振盪後、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別した。最後に、吸引ろ過により分別した前記吸着樹脂ビーズ２ｇを、溶離処理液としての１Ｍ塩酸水溶液７．５ｍＬに入れて、９０分間振盪した後、ろ過器で吸着樹脂ビーズと溶離液とに分別した。
【００８６】
得られた溶離液のレアアース元素組成は、表１０に示すように、Ｄｙの含有量は７３．６％となり、鉱石溶出液中のＤｙの含有量（１．９％）に対して、約３８．７倍の含有量となった。このように、Ｄｙの含有量を高くすることができた。
【００８７】
【表９】
2014198865.tif 000011
【００８８】
【表１０】
2014198865.tif 000012
【００８９】
《実施例５》
本実施例５では、廃磁石溶出液からのレアアース元素回収を行った。
廃磁石溶出液としては、廃ネオジム磁石を濃塩酸で溶解処理して得た溶液に、５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液をｐＨが３になるまで添加し、鉄分を水酸化鉄として沈殿させ、吸引ろ過によって水酸化鉄を除去して得た回収液を用いた。表１１に示すように、その回収液にはライトレアアース元素であるＮｄ及びＰｒと、ヘビーレアアース元素であるＤｙとが含まれていた。
【００９０】
吸着樹脂ビーズＢの４ｇを前記回収溶液３５ｍＬに入れ、この混合液に硫酸を加えてｐＨ値を２．５０に調整した。この吸着樹脂ビーズ混合液をプラスチックフラスコに入れ、小型振盪機で１５分間振盪させた。なお、１５分間の振盪中にｐＨ値が徐々に低下するので、振盪を１５分毎に停止し、プラスチックフラスコ内の吸着樹脂ビーズ混合液に２８％アンモニア水を加え、ｐＨを２．５０に戻す操作を計５回実施した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別した。
【００９１】
表１２に示すように、吸着残液は、ライトレアアース元素であるＮｄ及びＰｒを多く含んでいた
【００９２】
最後に、吸引ろ過により分別した前記吸着樹脂ビーズを、溶離処理液としての１Ｍ塩酸水溶液３５ｍＬに入れて、９０分間振盪した後、ろ過器で吸着樹脂ビーズと溶離液とに分別した。得られた溶離液は、表１３に示すように、Ｄｙを多く含んでいた。
【００９３】
【表１１】
2014198865.tif 000013
【００９４】
【表１２】
2014198865.tif 000014
【００９５】
【表１３】
2014198865.tif 000015
【００９６】
《実施例６》
実施例２で用いた鉱石溶出液（組成は表４参照）を使用し、その鉱石溶出液からＮｄを精製した。
前記鉱石溶出液１５０ｍＬに吸着樹脂ビーズＢの５ｇを入れ、この混合液に硫酸を加えてｐＨ値を３．５０に調整した後、６０分間攪拌した。この攪拌を続けながらｐＨ値を観察し、２８％アンモニア水を添加してｐＨ値を３．５０に維持した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別した。
【００９７】
次に、吸引ろ過により分別した前記吸着樹脂ビーズを、ｐＨ値を２．５０に調整した溶離処理液としての硫酸水溶液１５０ｍＬに入れて、６０分間攪拌した。この攪拌を続けながらｐＨ値を観察し、２８％アンモニア水を添加してｐＨ値を２．５０に維持した。攪拌後、目的元素を溶離して放出した吸着樹脂ビーズと溶離液（１）とに、ろ過器で分別した。
【００９８】
表１４に示すように、得られた溶離液（１）において、Ｎｄ含有率は６４．４％となった。
【００９９】
続いて、前記溶離液（１）１５０ｍＬに新たな吸着樹脂ビーズＢの５ｇを入れ、この混合液に硫酸を加えてｐＨ値を３．５０に調整した後、６０分間攪拌した。この攪拌を続けながらｐＨ値を観察し、２８％アンモニア水を添加してｐＨ値を３．５０に維持した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別した。
【０１００】
次に、吸引ろ過により分別した前記吸着樹脂ビーズを、ｐＨ値を２．５０に調整した溶離処理液としての硫酸水溶液１５０ｍＬに入れて、６０分間攪拌した。この攪拌を続けながらｐＨ値を観察し、２８％アンモニア水を添加してｐＨ値を２．５０に維持した。攪拌後、目的元素を溶離して放出した吸着樹脂ビーズと溶離液（２）とに、ろ過器で分別した。
【０１０１】
得られた溶離液（２）の組成は、表１５に示すとおりであり、Ｎｄの含有率は８０．４％となった。
【０１０２】
【表１４】
2014198865.tif 000016
【０１０３】
【表１５】
2014198865.tif 000017
【０１０４】
《実施例７》
実施例２で用いた鉱石溶出液（組成は表４参照）を使用し、その鉱石溶出液からＤｙを精製した。
前記鉱石溶出液１５０ｍＬに吸着樹脂ビーズＢの５ｇを入れ、この混合液に硫酸を加えてｐＨ値を２．５０に調整した後、６０分間攪拌した。この攪拌を続けながらｐＨ値を観察し、２８％アンモニア水を添加してｐＨ値を２．５０に維持した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別した。
【０１０５】
次に、吸引ろ過により分別した前記吸着樹脂ビーズを、ｐＨ値を１．５０に調整した溶離処理液としての硫酸水溶液１５０ｍＬに入れて、６０分間攪拌した。この攪拌を続けながらｐＨ値を観察し、２８％アンモニア水を添加してｐＨ値を１．５０に維持した。攪拌後、目的元素を溶離して放出した吸着樹脂ビーズと溶離液（１）とにろ過器で分別した。
【０１０６】
表１６に示すように、得られた溶離液（１）において、Ｎｄ含有率は、１．１％（鉱石溶出液中の含有率）から２８％に向上した。
【０１０７】
続いて、前記溶離液（１）１５０ｍＬに新たな吸着樹脂ビーズＢの５ｇを入れ、この混合液に硫酸を加えてｐＨ値を２．５０に調整した後、６０分間攪拌した。この攪拌を続けながらｐＨ値を観察し、２８％アンモニア水を添加してｐＨ値を２．５０に維持した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別した。
【０１０８】
次に、吸引ろ過により分別した前記吸着樹脂ビーズを、溶離処理液としてのｐＨ値を１．５０に調整した硫酸水溶液１５０ｍＬに入れて、６０分攪拌した。この攪拌を続けながらｐＨ値を観察し、２８％アンモニア水を添加してｐＨ値を１．５０に維持した。攪拌後、目的元素を溶離して放出した吸着樹脂ビーズと溶離液（２）とにろ過器で分別した。
【０１０９】
得られた溶離液（２）の組成は、表１７に示すとおりであり、Ｎｄの含有率は４８．７％となった。
【０１１０】
続いて、前記溶離液（２）１５０ｍＬに新たな吸着樹脂ビーズＢの５ｇを入れ、この混合液に硫酸を加えてｐＨ値を２．５０に調整した後、６０分間攪拌した。この攪拌を続けながらｐＨ値を観察し、２８％アンモニア水を添加してｐＨ値を２．５０に維持した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液とに分別した。
【０１１１】
次に、吸引ろ過により分別した前記吸着樹脂ビーズを、溶離処理液としてのｐＨ値を１．５０に調整した硫酸水溶液１５０ｍＬに入れて、６０分攪拌した。この攪拌を続けながらｐＨ値を観察し、２８％アンモニア水を添加してｐＨ値を１．５０に維持した。攪拌後、ろ過器で目的元素放出吸着樹脂ビーズと溶離液（３）とに分別した。
【０１１２】
得られた溶離液（３）の組成は、表１８に示すとおりであり、Ｎｄの含有率は５９．５％となった。
【０１１３】
【表１６】
2014198865.tif 000018
【０１１４】
【表１７】
2014198865.tif 000019
【０１１５】
【表１８】
2014198865.tif 000020
【０１１６】
《実施例８》
実施例１で用いた鉱石溶出液（組成は表１参照）を使用し、その鉱石溶出液からＬａを分取した。
前記鉱石溶出液１５０ｍＬに吸着樹脂ビーズＡの５ｇを入れ、この混合液に塩酸を加えてｐＨ値を２．０２に調整した後、６０分間攪拌した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液（１）とに分別した。
【０１１７】
表１９に示すように、得られた吸着残液（１）において、Ｌａの含有率は、５５．５％（鉱石溶出液中の含有率）から７３．９％に向上した。
【０１１８】
続いて、前記吸着残液（１）１５０ｍＬに新たな吸着樹脂ビーズＡの５ｇを入れ、この混合液に塩酸を加えてｐＨ値を２．０２に調整した後、６０分間攪拌した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液（２）とに分別した。
【０１１９】
得られた吸着残液（２）の組成は、表２０に示すとおりであり、Ｌａの含有率は８５．２％となった。
【０１２０】
続いて、前記吸着残液（２）１５０ｍＬに新たな吸着樹脂ビーズＡの５ｇを入れ、この混合液に塩酸を加えてｐＨ値を２．０２に調整した後、６０分間攪拌した。続いて、吸着ビーズ混合液を吸引ろ過し、吸着樹脂ビーズと吸着残液（３）とに分別した。
【０１２１】
得られた吸着残液（３）の組成は、表２１に示すとおりであり、Ｌａの含有率は９１．８％となった。
【０１２２】
【表１９】
2014198865.tif 000021
【０１２３】
【表２０】
2014198865.tif 000022
【０１２４】
【表２１】
2014198865.tif 000023
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明方法は、複数種のレアアース元素（希土類元素）、特に複数種のランタノイド元素を含むレアアース混合溶液の中から目的のレアアース元素を分離（例えば、精製又は分取）する技術を提供するものである。
【図１】
2014198865.tif 000024
【図２】
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【図３】
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【図４】
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