(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンタル酸リチウム、鉄及び油を含むスラッジからタンタルを回収するタンタル回収方法において、
水熱処理によりタンタル、鉄及び油を含むスラッジから油分の一部を除去する油分除去工程と、
前記油分除去工程を経た前記スラッジを有機酸で洗浄し、鉄分の一部を除去する脱鉄工程と、
フッ化水素酸存在下の水熱処理により、前記脱鉄工程を経た前記スラッジからタンタルを含む溶液を溶出する溶出工程と、
前記溶出工程で得られた前記溶液にアルカリ溶液を添加し、タンタルを含む塩を析出させて回収する回収工程と、
を含む、
タンタル回収方法。
【請求項２】
前記有機酸は、カルボン酸である、
請求項１に記載のタンタル回収方法。
【請求項３】
前記カルボン酸は、クエン酸である、
請求項２に記載のタンタル回収方法。
【請求項４】
前記脱鉄工程は、前記油分除去工程を経た前記スラッジを、前記有機酸に代えて、１％（ｗ／ｖ）以上５％（ｗ／ｖ）以下のフッ化水素酸水溶液で洗浄し、鉄分の一部を除去する工程である、
請求項１に記載のタンタル回収方法。
【請求項５】
前記アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム水溶液である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のタンタル回収方法。
【請求項６】
前記油分除去工程は、前記水熱処理に代えて、過酸化水素水存在下の水熱処理により、タンタル、鉄及び油を含むスラッジから油分の一部を除去する工程である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のタンタル回収方法。
【請求項７】
前記回収工程は、前記溶出工程で得られた前記溶液にアルカリ溶液を添加した後にカチオン系高分子凝集剤を添加し、タンタルを析出させて回収する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のタンタル回収方法。
【請求項８】
前記カチオン系高分子凝集剤は、ポリメタクリル酸エステルである、
請求項７に記載のタンタル回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンタル回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、限りある資源の有効利用が着目されており、様々な資源を回収し再利用する方法が求められている。特にレアメタルと呼ばれる金属については、産出場所が限られることや、精製することが難しいことなどから、安定供給が難しく、回収し再利用する方法が熱望されている。
【０００３】
ところで、レアメタルの中でも、その用途が広く、耐食性、耐熱性に優れる金属として、タンタルがある。特に、タンタル酸化皮膜は、整流特性を有しているため、コンデンサとして広く利用されている。このコンデンサは、携帯電話やスマートフォン、ノートパソコンなどの様々な電子機器に使用されており、近年の電子機器の増加により、ますます需要が伸びることが予想される。また、携帯電話やスマートフォン等の携帯通信端末のノイズ除去用の表面弾性波フィルタとしてタンタル酸リチウム単結晶ウェハが使用されており、携帯通信端末市場の拡大に伴い爆発的に需要が増大している。
【０００４】
このような状況の中で、タンタルなどの金属を含む含油スラッジの中からタンタルを回収する方法が知られている。例えば、特許文献１には、含油スラッジから油分を高温（１５０〜３００℃）で乾燥蒸発し、水又は有機溶媒中への懸濁又は溶解、齢化によってスラリー化し、高濃度（約５０質量パーセント以上）のフッ化水素酸を用いてスラリーを溶解することで、各種製品の効率的な製造に適したタンタル原料を得るタンタル回収方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４６５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、こうしたタンタル回収方法では、その回収工程の中で、油分を含むスラッジを乾燥蒸発する工程において高温条件下に保たれるため発火等の危険性がある。また、高濃度のフッ化水素酸を用いるため、毒性の高い高濃度の薬品を用いることの危険性や、廃液の環境負荷が高いという課題がある。また、こうしたタンタル回収方法では、回収までに長時間必要となるという課題もある。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、含油スラッジから、危険性や環境負荷の低い条件下で、短時間かつ高収率でタンタルの回収が可能なタンタル回収方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上述した主目的を達成するために、タンタル酸リチウム、鉄及び油を含むスラッジから水熱処理により油分を除去した後に、有機酸で洗浄することで鉄分の一部を除去して脱鉄スラッジを得た。この脱鉄スラッジから水熱処理によりタンタルを含む溶液を溶出させ、この溶液にアルカリ溶液を添加することで、溶液中のタンタルを含む塩を析出させてタンタルを回収した。こうすることにより、高温条件下の乾燥工程や環境負荷の高い有機溶媒を用いることなく、含油スラッジから高純度のタンタルを高収率で回収できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のタンタル回収方法は、
タンタル酸リチウム、鉄及び油を含むスラッジからタンタルを回収するタンタル回収方法において、
水熱処理によりタンタル、鉄及び油を含むスラッジから油分の一部を除去する油分除去工程と、
前記油分除去工程を経た前記スラッジを有機酸で洗浄し、鉄分の一部を除去する脱鉄工程と、
フッ化水素酸存在下の水熱処理により、前記脱鉄工程を経た前記スラッジからタンタルを含む溶液を溶出する溶出工程と、
前記溶出工程で得られた前記溶液にアルカリ溶液を添加し、タンタルを含む塩を析出させて回収する回収工程と、
を含むものである。
【００１０】
本発明のタンタル回収方法において、前記油分除去工程の前に、前記スラッジから油分の一部を除去する油分一次除去工程と、を含むものであってもよい。こうすれば、油分除去工程の前に含油スラッジに含まれる油分の多くを除去することができる。
【００１１】
本発明のタンタル回収方法において、脱鉄工程で用いられる有機酸としては、例えば、スルホン酸やカルボン酸等を使用してもよく、カルボン酸が好ましい。カルボン酸はスルホン酸と比較して環境負荷が低いため、タンタル回収の際の環境負荷を低減することができるためである。また、カルボン酸としては、例えば、酢酸、乳酸、シュウ酸、クエン酸等を使用することができるが、クエン酸が好ましい。クエン酸は、工業的に安価で大量生産が可能であり、人体への毒性が少ないためである。
【００１２】
本発明のタンタル回収方法において、前記脱鉄工程は、前記油分除去工程を経た前記スラッジを前記有機酸に代えて、１％（ｗ／ｖ）以上５％（ｗ／ｖ）以下のフッ化水素酸水溶液で洗浄し、鉄分の一部を除去する工程であってもよい。こうすれば、高濃度のフッ化水素酸水溶液を使用する場合と比較して、安全性が高く、且つ、環境負荷を低減してタンタルを回収することができる。このとき、フッ化水素酸水溶液の濃度は、３％（ｗ／ｖ）であることがより好ましい。
【００１３】
本発明のタンタル回収方法において、溶出工程で用いられるアルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液が好ましい。アンモニア水溶液と比較して、工業的に安価で大量生産が可能なためである。
【００１４】
本発明のタンタル回収方法において、前記油分除去工程は、前記水熱処理に代えて、過酸化水素水存在下の水熱処理により、タンタル、鉄及び油を含むスラッジから油分の一部を除去する工程であってもよい。こうすれば、過酸化水素水を添加しない場合と比較して、より低い温度で水熱処理を行うことができ、エネルギー効率に資する。
【００１５】
本発明のタンタル回収方法において、前記回収工程は、前記溶出工程で得られた前記溶液にアルカリ溶液を添加した後にカチオン系高分子凝集剤を添加し、タンタルを析出させて回収するものであってもよい。このとき、カチオン系高分子凝集剤としては、例えば、ポリメタアクリル酸エステルが好ましい。ポリメタアクリル酸エステルを添加することにより、沈殿物が凝集し、回収工程で必要な工程時間を短縮することが可能なためである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のタンタル回収方法によれば、危険性の高い高温での乾燥蒸発や、高濃度のフッ酸による溶解処理を行うことなく、高濃度のタンタルを高収率で、且つ、安全で環境負荷を低減してタンタルを回収することができる。このようなタンタルの回収が可能となったのは、油分除去工程で水熱処理を行うことにより含油スラッジから油分を十分に除去することが可能になり、溶出工程で水熱処理を行うことにより含油スラッジに油分が残留した状態であっても溶出することが可能となったためであると発明者らは考えている。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態の一例であるタンタルを含む含油スラッジからタンタルを回収するタンタル回収方法について簡単に説明する。本発明のタンタル回収方法は、主として、タンタルを含有する含油スラッジを水熱処理する油分除去工程と、前記油分除去工程で水熱処理を行った含油スラッジを有機酸で洗浄する脱鉄工程と、前記脱鉄工程で得られた固形物を水熱処理する溶出工程と、前記溶出工程で得られた溶解液にアルカリ溶液を添加する回収工程と、を含む。
【００１８】
（１）油分除去工程
油分除去工程では、タンタル酸リチウム（以下、「ＬＴ」と言う。）を含有する含油原料を濾紙が置かれた金網の上に静置した。このとき、金網の上に静置する時間としては、含油原料が２５ｋｇに対して、３日以上１４日以下が好ましく、５日以上１０日以下がより好ましい。３日未満では、油分を十分に除去することができないため好ましくなく、１４日で十分に油分が除去されるため、１４日よりも長期間静置する必要は無い。こうすることで、減量中の油分の多くは、金網の下方に滴下される。
【００１９】
次に、濾紙の上に残った固体を水熱処理し、固形物を得た。このとき、水熱処理を行う温度としては、１００℃以上２５０℃以下が好ましく、１３０℃以上２２０℃以下がより好ましい。また、水熱処理を行う時間としては、３０分以上１０時間以下が好ましく、１時間以上６時間以下がより好ましい。
【００２０】
（２）脱鉄工程
約５０℃で温めた有機酸を含む水溶液中に油分除去工程で得られた固形物を投入して攪拌した後、濾別することで、濾紙上に固体を得た。この固体をｐＨが６．０〜７．０の範囲内になるまで繰り返し水洗し、乾燥することで乾燥固形物を得た。
【００２１】
ここで使用する有機酸としては、例えば、スルホン酸やカルボン酸等を使用してもよく、カルボン酸が好ましい。カルボン酸はスルホン酸と比較して環境負荷が低いため、タンタル回収の際の環境負荷を低減することができるため好ましい。また、カルボン酸としては、例えば、酢酸、乳酸、シュウ酸、クエン酸等を使用することができるが、クエン酸が好ましい。クエン酸は、工業的に安価で大量生産が可能であり、人体への毒性が少ないためである。
【００２２】
また、有機酸に代えて、塩酸や硫酸、硝酸等の酸を用いてもよく、好ましくは、塩酸や硝酸を用いてもよい。塩酸及び硝酸は硫黄分（硫黄元素）を含まないため、タンタル水酸化物を回収した際にタンタル水酸化物が再溶解する可能性を低減することができるため、好ましい。
【００２３】
また、有機酸としてクエン酸を用いた場合には、温度としては、３０℃以上８０℃以下が好ましく、４０℃以上７０℃以下がより好ましい。また、クエン酸の量としては、温水６リットルに対して２０ｇ以上２５０ｇ以下が好ましく、４０ｇ以上２００ｇ以下がより好ましい。
【００２４】
（３）溶出工程
脱鉄工程で得た乾燥固形物３００ｇに対して３リットルの３％（ｗ／ｖ）フッ化水素酸水溶液を加えて水熱処理し、固体と濾液とに濾別した。この固体をｐＨが６．０〜７．０の範囲内になるまで繰り返し水洗し、洗浄液と濾液とを混合溶液として回収した。発明者らは、この水熱反応中に乾燥固形物中に含まれるＬＴとフッ化水素酸とが次式（２）で示す反応により、溶液（濾液及び洗浄液）中に溶出したと考えている。
【００２５】
【化１】
0005929294.tif 000002
【００２６】
このとき、乾燥固形物とフッ化水素酸水溶液との割合は、例えば、３リットルの３％（ｗ／ｖ）フッ化水素酸水溶液に対して、乾燥固形物の重量は１００ｇ以上６００ｇ以下が好ましく、２００ｇ以上４００ｇ以下がより好ましい。乾燥固形物の重量が１００ｇ未満の場合であっても、ＬＴを溶出することができるが、フッ化水素酸水溶液に対して溶出できるＬＴの重量が少なくなる可能性があり、効率的では無い。一方、乾燥固形物の重量が６００ｇより多い場合であっても、ＬＴを溶出することができるが、乾燥固形物中のＬＴを十分に溶出することができない可能性があるため、ＬＴの回収効率が低くなる。また、水熱処理を行う温度としては、１００℃以上２５０℃以下が好ましく、１３０℃以上２２０℃以下がより好ましい。また、水熱処理を行う時間としては、３０分以上１０時間以下が好ましく、１時間以上６時間以下がより好ましい。
【００２７】
このときのフッ化水素酸水溶液の濃度としては、３％（ｗ／ｖ）に限定されるものではなく、０．５％（ｗ／ｖ）以上７％（ｗ／ｖ）以下が好ましく、１％（ｗ／ｖ）以上５％（ｗ／ｖ）以下が好ましい。フッ化水素酸の濃度が高くなると、環境負荷が高くなるためである。
【００２８】
（４）回収工程
溶出工程で得た混合溶液にｐＨが９．０になるまでアルカリを加え、静置することで、白色沈殿物を得た。上澄を捨て、白色沈殿物を分散させ静置するという操作を、上澄のｐＨが約７．０になるまで繰り返し、白色沈殿物を濾別、乾燥してタンタルを含む白色固形物を回収した。発明者らは、この白色固形物の主成分がタンタル水酸化物であると考えており、このときの反応については定かでは無いが、次式（２）で示す反応であると考えている。
【００２９】
【化２】
0005929294.tif 000003
【００３０】
また、ここで用いるアルカリとしては、例えば、２５％（ｗ／ｗ）水酸化ナトリウム水溶液であってもよく、２５％（ｗ／ｗ）アンモニア水溶液であってもよい。また、水酸化ナトリウム水溶液の濃度は２５％（ｗ／ｗ）に限定されるものではなく、３％（ｗ／ｗ）以上４０％（ｗ／ｗ）以下であってもよく、５％（ｗ／ｗ）以上４０％（ｗ／ｗ）以下であってもよい。また、このときの混合溶液のｐＨは、９．０に限定されるものではなく、７．５以上１１以下であってもよく、８．０以上１１以下であってもよい。
【実施例１】
【００３１】
次に、本発明のタンタル回収方法の一例を、（１）油分除去工程、（２）脱鉄工程、（３）溶出工程、（４）回収工程の４つの工程に分けて説明する。
【００３２】
（１）油分除去工程
まず、原料として、ＬＴの加工くずを含有するスラッジ１００ｋｇを用いた。このスラッジには、油（研削油）が１４００リットル、ＳｉＣ砥粒が２０００ｋｇ、ＬＴが５００〜８００ｋｇ、ワイヤくず（鉄）が１００ｋｇの割合でそれぞれ含まれている。このスラッジのうち２５ｋｇを上面に濾紙が置かれた金網の上に置き、１週間静置した。こうすることで、油分の大半を金網の下方に滴下し、スラッジ中の油分の多くを除去することができる。スラッジの上に残った油分がなくなるまで十分に静置した後のスラッジのうち４００ｇを分取し、５リットルの攪拌機構付き水熱処理容器（オーエムラボテック社製、ＯＭＬ−５）に入れ、３リットルの水を加えて密閉し、１５０℃の温度で２時間水熱処理を行った。この水熱処理において、１５０℃の時の内部圧力は、０．４６ＭＰａであった。水熱処理の後、容器内の温度が９０℃になるまで自然冷却した後、常温まで強制冷却を行い容器内の固形物と液体とを回収した。ここで回収した液体を濾過し、濾紙の上に残ったＬＴを含む固形物を油分除去スラッジとして回収した。このとき、油分除去スラッジに含まれる油分の割合（以下、「油分量」と言う。）を測定したところ、３．６％（ｗ／ｗ）であった。
【００３３】
ここで、油分量の測定方法について、詳しく説明する。油分量を測定する際には、あらかじめ重量（Ｗ０）を測定した磁製のるつぼに対象試料を適量入れ、対象試料が入った状態のるつぼを秤量し、全体の重量（Ｗ１）を得た。次に、対象試料が入った状態のるつぼを電気炉内に置き、７００℃で１時間焼成した。次に、電気炉からるつぼを取り出し、デジケーター内で室温まで冷却した後、るつぼの重量を測定し、焼成後の重量（Ｗ２）を得た。最後に、これらの重量を次式（１）に当てはめ、油分量（Ｗ）を算出した。なお、以下においても、油分量は同様に測定した。
【００３４】
【数１】
0005929294.tif 000004
【００３５】
（２）脱鉄工程
油分除去工程で得られた油分除去スラッジを約５０℃に加熱した温水６リットル中に入れ、撹拌しながらクエン酸１００ｇを加え、６時間保持した。こうすることにより、油分除去スラッジ中に含まれる鉄分とクエン酸とが反応し、クエン酸鉄として脱鉄される。６時間経過した後、ＬＴを含む固体成分を濾別し、ｐＨが６．０〜７．０の範囲内になるまで繰り返し水洗し、乾燥することで、１６．６ｋｇの脱鉄乾燥固形物を得た。このとき、脱鉄乾燥固形物に含まれる油分量を測定したところ、３．６％（ｗ／ｗ）であった。
【００３６】
（３）溶出工程
脱鉄工程で得られた脱鉄乾燥固形物を５００ｇ秤量し、５リットルの攪拌機構付き水熱処理容器（オーエムラボテック社製、ＯＭＬ−５）に入れ、３リットルの３％（ｗ／ｖ）フッ化水素酸水溶液を加えて密閉し、１５０℃の温度で６時間水熱処理を行った。この水熱処理において、処理中の最高圧力は、０．４８ＭＰａであった。水熱処理の後、容器内の温度が９０℃まで自然冷却した後、常温まで強制冷却を行った後に、ＬＴが溶解した濾液と固形物とに濾別した。この固形物をｐＨが６．０〜７．０の範囲内になるまで繰り返し水洗し、水洗した洗浄液と濾液とを混合したＬＴを含む混合溶液を得た。このとき、脱鉄乾燥固形物中に含まれるＳｉＣはフッ化水素酸と反応しないため、主に固形物中に残留する一方、ＬＴはフッ化水素酸とが反応し、溶液中に溶解したと発明者らは考えている。
【００３７】
（４）回収工程
溶出工程で得られた混合溶液（６リットル）に水（６リットル）を加え、攪拌しながらｐＨが９．０になるまで２５％（ｗ／ｖ）水酸化ナトリウム水溶液を添加した。このとき、ｐＨ７．０付近から白色沈殿物が析出した。溶液のｐＨが９．０になった状態で攪拌を止め、静置して白色沈殿物を十分に沈降させ、上澄を除去した。続いて、２５％（ｗ／ｖ）水酸化ナトリウム水溶液に変えて水６リットルで洗浄し、沈殿物を沈降させ、上澄を除去するという操作を、上澄のｐＨが７．０になるまで繰り返した後、白色沈殿物を濾別し、乾燥してタンタルを含む白色固形物を回収した。
【００３８】
（５）成分分析
脱鉄工程で得られた脱鉄乾燥固形物、溶出工程で得られた洗浄後の固形物及び回収工程で得られた白色固形物のそれぞれについて、蛍光Ｘ線分析装置（リガク社製、品番：ＺＳＸ−１０１ｓ）を用いて元素分析を行った。このとき得られた結果を、以下の表１に示す。
【００３９】
【表１】
0005929294.tif 000005
【００４０】
表１中の脱鉄乾燥固形物の測定結果より、脱鉄乾燥固形物中には０．４％の鉄元素が含まれていることは明らかである。スラッジの中にはワイヤくず（鉄）が含まれていたことから、脱鉄工程で十分に除去できたと言える。また、表１中のタンタルの測定結果より、脱鉄乾燥固形物中には３０．９％であったタンタルの割合が、固形物中では２．２３％に減少していることは明らかである。このことから、水熱処理による溶出工程で、２８．６７％のタンタルを溶出できたと言える。更に、表１中の白色固形物の測定結果により、白色固形物中にタンタルが９０．３％含まれており、白色固形物中に高純度でタンタルが含まれていることは明らかである。このことから、このタンタル回収方法によって、危険性の高い高温による乾燥工程や環境負荷の高い高濃度のフッ化水素酸を用いること無く、含油スラッジから高純度のタンタルを回収することができたと言える。
【実施例２】
【００４１】
続いて、本発明のタンタル回収方法の他の一例を、（１）油分除去工程、（２）脱鉄工程、（３）溶出工程、（４）回収工程の４つの工程に分けて説明する。
【００４２】
（１）油分除去工程
実施例１の水熱処理の際に加えた３リットルの水を３リットルの３％（ｗ／ｖ）過酸化水素水に変えたこと以外は、実施例１の油分除去工程と同様にして、油分除去スラッジを得た。このとき、水熱処理において、１５０℃の時の内部圧力は、４ＭＰａであった。また、油分除去スラッジに含まれる油分量を測定したところ、１．７％（ｗ／ｗ）であった。
【００４３】
（２）脱鉄工程
実施例１の脱鉄工程と同様にして、１６．２ｋｇの脱鉄した脱鉄乾燥固形物を得た。このとき、脱鉄乾燥固形物に含まれる油分量を測定したところ、１．７％（ｗ／ｗ）であった。
【００４４】
（３）溶出工程
実施例１の溶出工程と同様にして、固形物とＬＴを含む混合溶液を回収した。なお、水熱処理中の最高圧力は、０．４７ＭＰａであった。
【００４５】
（４）回収工程
実施例１の回収工程と同様にして、白色固形物を得た。
【００４６】
（５）成分分析
次に、実施例１と同様にして、脱鉄工程で得られた脱鉄乾燥固形物、溶出工程で得られた固形物及び回収工程で得られた白色固形物のそれぞれについて、成分分析を行った。このとき得られた結果を、以下の表２に示す。
【００４７】
【表２】
0005929294.tif 000006
【００４８】
表２中の脱鉄乾燥固形物の測定結果より、脱鉄乾燥固形物中には０．４８％の鉄元素が含まれていることは明らかである。スラッジの中にはワイヤくず（鉄）が含まれていたことから、脱鉄工程で十分に除去できたと言える。また、表２中のタンタルの測定結果より、脱鉄乾燥固形物中には３０．６％であったタンタルの割合が、固形物中では２．４３％に減少していることは明らかである。このことから、水熱処理による溶出工程で、２８．１７％のタンタルを溶出できたと言える。更に、表２中の白色固形物の測定結果により、白色固形物中にタンタルが９３．２％含まれており、白色固形物中に高純度でタンタルが含まれていることは明らかである。このことから、このタンタル回収方法によって、危険性の高い高温による乾燥工程や環境負荷の高い高濃度のフッ化水素酸を用いること無く、含油スラッジから高純度のタンタルを回収することができたと言える。
【実施例３】
【００４９】
続いて、本発明のタンタル回収方法の他の一例を、（１）油分除去工程、（２）脱鉄工程、（３）溶出工程、（４）回収工程の４つの工程に分けて説明する。
【００５０】
（１）油分除去工程
実施例１と同様に、スラッジ１００ｋｇから２５ｋｇを上面に濾紙が置かれた金網の上に置き、１週間静置した。こうすることで、油分の大半を金網の下方に滴下し、スラッジ中の油分の多くを除去することができる。スラッジの上に残った油分がなくなるまで十分に静置した後のスラッジのうち４００ｇを分取し、５リットルの攪拌機構付き水熱処理容器（オーエムラボテック社製、ＯＭＬ−５）に入れ、３リットルの３％（ｗ／ｖ）過酸化水素水を加えて密閉し、１５０℃の温度で２時間水熱処理を行った。このとき、室温から１００℃までは容器上部のバルブを解放して内部圧力が上昇しないようにし、１００℃からはバルブを閉じ密閉状態とした。また、１５０℃の内部圧力は、０．４２ＭＰａの圧力であった。水熱処理の後、容器内の温度が９０℃になるまで自然冷却した後、常温まで強制冷却を行い容器内の固形物と液体とを回収した。ここで回収した液体を濾過し、濾紙の上に残ったＬＴを含む固形物を油分除去スラッジとして回収した。このとき、油分除去スラッジに含まれる油分量を測定したところ、１．４２％（ｗ／ｗ）であった。
【００５１】
（２）脱鉄工程
実施例１の脱鉄工程と同様にして、１６．４ｋｇの脱鉄した脱鉄乾燥固形物を得た。このとき、脱鉄乾燥固形物に含まれる油分量を測定したところ、１．４２％（ｗ／ｗ）であった。
【００５２】
（３）溶出工程
実施例１の溶出工程と同様にして、固形物とＬＴを含む混合溶液を回収した。なお、水熱処理中の最高圧力は、０．４６ＭＰａであった。
【００５３】
（４）回収工程
実施例１の回収工程と同様にして、白色固形物を得た。
【００５４】
（５）成分分析
次に、実施例１と同様にして、脱鉄工程で得られた脱鉄乾燥固形物、溶出工程で得られた固形物及び回収工程で得られた白色固形物のそれぞれについて、成分分析を行った。このとき得られた結果を、以下の表３に示す。
【００５５】
【表３】
0005929294.tif 000007
【００５６】
表３中の脱鉄乾燥固形物の測定結果より、脱鉄乾燥固形物中に０．４５％の鉄元素が含まれていることは明らかである。スラッジの中にはワイヤくず（鉄）が含まれていたことから、鉄を脱鉄工程で十分に除去できたと言える。また、表３中のタンタルの測定結果より、脱鉄乾燥固形物中には２５．４％であったタンタルの割合が、固形物中では２．０７％に減少していることは明らかである。このことから、水熱処理による溶出工程で、２３．４７％のタンタルを溶出できたと言える。更に、表３中の白色固形物の測定結果により、白色固形物中にタンタルが９６．１％含まれており、白色固形物中に高純度でタンタルが含まれていることは明らかである。このことから、このタンタル回収方法によって、危険性の高い高温による乾燥工程や環境負荷の高い高濃度のフッ化水素酸を用いること無く、含油スラッジから高純度のタンタルを回収することができたと言える。
【比較例１】
【００５７】
続いて、本発明のタンタル回収方法と比較するための比較例を、（１）前処理工程、（２）焼成工程、（３）溶出工程、（４）回収工程の４つの工程に分けて説明する。
【００５８】
（１）前処理工程
まず、実施例１と同様に、スラッジ１００ｋｇから、２５ｋｇを上面に濾紙が置かれた金網の上に置き、１週間静置した。こうすることで、油分の大半を金網の下方に滴下し、スラッジ中の油分の多くを除去することができる。スラッジの上に残った油分がなくなるまで十分に静置した後のスラッジのうちの４ｋｇを分取し、５０℃に加熱した温水６０リットル中に投入して攪拌し、界面活性剤（例えば、アルキルアミンオキシド）を適量加えて更に２４時間攪拌し、濾別して中間体を得た。
【００５９】
次に、中間体を５０℃に加熱した温水６０リットル中に投入し、攪拌しながら濃硫酸３００ｇを添加して更に８時間攪拌した。８時間攪拌後、濾過、水洗を繰り返し、油分除去スラッジを得た。この油分除去スラッジの乾燥重量を測定したところ、２．２ｋｇであった。また、油分除去スラッジに含まれる油分量を測定したところ、３．４５％（ｗ／ｗ）であった。
【００６０】
（２）焼成工程
油分除去スラッジをアルミナ製の棚板に載せ、焼成炉に投入して７００℃で１時間焼成し、脱鉄乾燥固形物を得た。この脱鉄乾燥固形物の重量を測定したところ、２ｋｇであった。また、脱鉄乾燥固形物に含まれる油分量を測定したところ、０．９７％（ｗ／ｗ）であった。
【００６１】
（３）溶出工程
焼成工程で得られた脱鉄乾燥固形物を３００ｇ秤量し、３リットルの５５％フッ化水素酸に入れ、５日間攪拌した。５日間の攪拌後、ＬＴが溶解した濾液と固形物とに濾別した。次に、この固形物をｐＨが６．０〜７．０の範囲内になるまで繰り返し水洗し、水洗した洗浄液と濾液とを混合したＬＴを含む混合溶液を得た。
【００６２】
（４）回収工程
実施例１の回収工程と同様にして、白色固形物を得た。
【００６３】
（５）成分分析
次に、実施例１と同様にして、焼成工程で得られた脱鉄乾燥固形物、溶出工程で得られた固形物及び回収工程で得られた白色固形物のそれぞれについて、成分分析を行った。このとき得られた結果を、以下の表４に示す。
【００６４】
【表４】
0005929294.tif 000008
【００６５】
表４中の脱鉄乾燥固形物の測定結果より、脱鉄乾燥固形物中に０．２３％の鉄元素が含まれていることは明らかである。スラッジの中にはワイヤくず（鉄）が含まれていたことから、鉄を前処理工程で十分に除去できたと言える。また、表４中のタンタルの測定結果より、脱鉄乾燥固形物中には２３．２％であったタンタルの割合が、固形物中では６．４３％に減少していることは明らかである。このことから、高濃度（５５％）のフッ化水素酸を用いた溶出工程で、１６．７７％のタンタルを溶出できたと言える。しかしながら、表４中の白色固形物の測定結果により、白色固形物中にはタンタルが４．１％しか含まれておらず、白色固形物中にタンタルがほとんど含まれていないことは明らかである。このことから、比較例１のタンタル回収方法では、タンタルを高純度で回収することができないと言える。
【比較例２】
【００６６】
続いて、本発明のタンタル回収方法と比較するための他の比較例を、（１）前処理工程、（２）焼成工程、（３）溶出工程、（４）回収工程の４つの工程に分けて説明する。
【００６７】
（１）前処理工程
比較例１と同様にして、油分除去スラッジを得た。この油分除去スラッジに含まれる油分量を測定したところ、３．４５％（ｗ／ｗ）であった。
【００６８】
（２）焼成工程
比較例１と同様にして、脱鉄乾燥固形物を得た。この脱鉄乾燥固形物に含まれる油分量を測定したところ、０．９７％（ｗ／ｗ）であった。
【００６９】
（３）溶出工程
３リットルの５５％フッ化水素酸を３リットルの３％フッ化水素酸に変えたこと以外は、比較例１と同様にして、固形物を得た。
【００７０】
（４）回収工程
水酸化ナトリウム水溶液を添加するとすぐに白色沈殿が生じたこと以外は、実施例１と同様にして白色固形物を得た。
【００７１】
（４）成分分析
次に、実施例１と同様にして、前処理工程で得られた脱鉄乾燥固形物、溶出工程で得られた固形物及び回収工程で得られた白色固形物のそれぞれについて、成分分析を行った。このとき得られた結果を、以下の表５に示す。
【００７２】
【表５】
0005929294.tif 000009
【００７３】
表５中の脱鉄乾燥固形物の測定結果より、脱鉄乾燥固形物中に鉄元素が０．２３％しか含まれていないことは明らかである。スラッジの中にはワイヤくず（鉄）が含まれていたことから、鉄を前処理工程で十分に除去できたと言える。また、表５中のタンタルの測定結果より、脱鉄乾燥固形物中には２３．２％であったタンタルの割合が、固形物中でも２０．７％であり、溶出工程において十分にタンタルが溶出できていないことは明らかである。更に、表５中の白色固形物の測定結果により、白色固形物中にはタンタルが６３．３％しか含まれておらず、白色固形物中に含まれるタンタルが少ないことは明らかである。このことから、比較例２のタンタル回収方法では、タンタルを高純度で回収することができないと言える。
【比較例３】
【００７４】
続いて、本発明のタンタル回収方法と比較するための他の比較例について説明する。比較例３のタンタル回収方法は、焼成工程を行わなかったこと以外は、比較例１と同様にして、前処理工程によって脱鉄乾燥固形物を、溶出工程によって固形物を、回収工程によって白色固形物を、それぞれ得た。このとき、固形物１３２に含まれる油分量を測定したところ、７．８％（ｗ／ｗ）であった。また、それぞれについて、実施例１と同様の方法で成分分析を行い、このとき得られた結果を、以下の表６に示す。
【００７５】
【表６】
0005929294.tif 000010
【００７６】
表６中の脱鉄乾燥固形物の測定結果より、脱鉄乾燥固形物中に鉄元素が０．２５％含まれていることは明らかである。スラッジの中にはワイヤくず（鉄）が含まれていたことから、鉄を前処理工程で十分に除去できたと言える。また、表６中のタンタルの測定結果より、脱鉄乾燥固形物中には２７％であったタンタルの割合が、固形物中でも２４．４％であり、溶出工程において十分にタンタルが溶出できていないことは明らかである。更に、表６中の白色固形物の測定結果により、白色固形物中にはタンタルが２．５％しか含まれておらず、白色固形物中に含まれるタンタルが少ないことは明らかである。このことから、比較例３のタンタル回収方法では、タンタルを高純度で回収することができないと言える。
【００７７】
次に、実施例１〜３及び比較例１〜３のそれぞれについて、タンタルの溶出率、回収されたタンタルの純度、タンタルを回収するために必要な工程時間のそれぞれを算出し、それぞれの油分量とともに、以下の表７に示す。なお、タンタルの溶出率（ＷＴａ）は、脱鉄乾燥固形物中のタンタルの質量パーセントをWａ、固形物中のタンタルの質量パーセントをＷｂとして、それぞれ次式（２）に当てはめて算出した。また、タンタルの純度は、白色固形物中におけるタンタルの質量パーセントを用い、工程時間は、各工程時間の時間を合計して算出した。
【００７８】
【数２】
0005929294.tif 000011
【００７９】
【表７】
0005929294.tif 000012
【００８０】
実施例１〜３の結果と比較例１〜３の結果とを比較すると、本実施例のタンタル回収方法を用いることで、９０％以上の高純度のタンタルを９０％以上の高収率で、しかも、比較例１〜３と比較して半分以下の工程時間で回収することができる。このとき、危険性の高い高温による乾燥工程や環境負荷の高い高濃度のフッ化水素酸も用いていない。
【００８１】
また、実施例１と実施例２及び実施例３とを比較すると、実施例１と比較して、実施例２及び実施例３では油分量が減少し、回収したタンタルの純度が上がっていることは明らかである。このことから、油分除去工程で過酸化水素水を添加することで、水の場合と比較して、より油分を除去することができたと言える。また、油分量が少なくなることでタンタルの純度が上がっていることから、溶解処理工程の前に油分量を少なくすることで、より純度の高いタンタルを回収することができると発明者らは考えている。
【００８２】
更に、実施例１〜３と比較例３とを比較すると、比較例３と比較して実施例１〜３では油分量が少ないことは明らかである。このことから、水熱処理を用いた油分除去工程により、比較例１及び比較例２で行った焼成工程を行うことなく、十分油分量を低下させることができたと言える。比較例１及び比較例２の焼成工程では、油分を含む固形物を高温で焼成することにより発火等の危険性を有するが、油分除去工程を行うことにより、焼成工程を行うよりも、より安全に油分を除去することができるといえる。
【００８３】
更にまた、比較例１と比較例２とを比較すると、比較例１では７２．２％のタンタルを回収することができたことに対し、比較例２では、１０．８％しかタンタルを回収することができなかった。このことから、従来のタンタル回収方法では、高濃度のフッ化水素酸を使用しなければ、高い回収率でタンタルを回収することができないと言える。一方、この結果と実施例１〜３の結果とを比較すると、実施例１〜３では、いずれも比較例１〜３と比べて高い回収率でタンタルを回収できたことは明らかである。このことから、高濃度のフッ化水素酸という危険性及び環境負荷の高い薬品を使用することなく、高い回収率でタンタル酸を回収できたと言える。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
上述した実施の形態で示すように、レアメタルの回収分野、特に、タンタルの回収方法として利用することができる。