(57)【要約】【課題】廃永久磁石酸化屑から、高い回収率で希土類元素を回収する方法を提供すること。【解決手段】廃永久磁石酸化屑を硫酸水溶液で浸出させる段階と、前記硫酸水溶液に硫酸ナトリウムを添加して、廃永久磁石酸化屑に含まれた希土類元素を沈澱させた後、回収する段階とを含むことで、廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する。廃永久磁石酸化屑は、ネオジムを含むようにしてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃永久磁石酸化屑を硫酸水溶液で浸出させる段階と、
前記硫酸水溶液に硫酸ナトリウムを添加して、廃永久磁石酸化屑に含まれた希土類元素を沈澱させた後、回収する段階と、
を含むことを特徴とする廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【請求項２】
前記廃永久磁石酸化屑は、ネオジムを含むことを特徴とする請求項１に記載の廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【請求項３】
前記硫酸水溶液の硫酸濃度は、０．０５〜２．６Ｍであることを特徴とする請求項１に記載の廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【請求項４】
前記硫酸水溶液内の硫酸ナトリウムの添加量は、１．８８〜２．００当量であることを特徴とする請求項１に記載の廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【請求項５】
前記硫酸ナトリウムの添加における反応温度は、５０〜６０℃であり、反応時間は、３時間であることを特徴とする請求項１に記載の廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【請求項６】
ネオジム及びジスプロシウムを含む廃永久磁石酸化屑を、硫酸水溶液で浸出させる段階と、
前記硫酸水溶液内の浸出したネオジム及びジスプロシウムの重量比(Ｄｙ/Ｄｙ+Ｎｄ)を、０．１６に調節する段階と、
前記硫酸水溶液に硫酸ナトリウムを添加して、ネオジム及びジスプロシウムを沈澱させた後、回収する段階と、
を含むことを特徴とする廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【請求項７】
前記硫酸水溶液の硫酸濃度は、０．０５〜２．６Ｍであることを特徴とする請求項６に記載の廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【請求項８】
前記硫酸水溶液内の浸出したネオジムの含量は、２．３重量％以上であることを特徴とする請求項６に記載の廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【請求項９】
前記硫酸水溶液内の硫酸ナトリウムの添加量は、３．５当量であることを特徴とする請求項６に記載の廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【請求項１０】
前記浸出における反応温度は、６０℃であり、反応時間は、３時間であることを特徴とする請求項６に記載の廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類磁石は、一般の家電製品から大型コンピュータの周辺端末機器や医療用機器まで幅広い分野で用いられており、先端技術の実行が可能な極めて重要な電子材料の一つである。近年、コンピュータや通信機器の小型・軽量化により、希土類磁石の小型化、高精度が進まれており、また、今後の使用用途の拡大により、その需要も急速に増大している。
【０００３】
希土類磁石は、一般に、ある程度のサイズに成形して焼結した後、機械加工や研削加工により、所定のサイズと形状に作り、また、メッキや塗装などの表面処理を施して、製品となる。この工程で発生する成形漏出粉、特性不良品、焼結不良品、メッキ不良品などのスクラップは、当初の原料重量の十数パーセントであるが、加工・研削工程で発生するスラッジ（加工・研削屑）は、製品原料の数十パーセントにまで達する。そこで、これらの希土類磁石のスクラップ及びスラッジからの希土類元素の回収や再利用は、資源の節約、産業廃棄物の低減、ひいては、希土類磁石のコスト低減のためにも、極めて重要な工程である。
【０００４】
従来、希土類磁石においては、Ｎｄを抽出する方法として、溶出、クロマトグラフィ、沈澱法、溶媒抽出法などが試みられている。しかし、これらの方法は、抽出量が極少量に止まるか、抽出速度が遅く、リサイクル産業で利用することは難しいのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国登録特許第10-1183579号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、廃永久磁石酸化屑から、高い回収率で希土類元素を回収する方法を提供することである。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に限らず、言及していない他の課題についても、以下の記載から当業者にとって明確に理解されるだろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、
本発明は、廃永久磁石酸化屑を硫酸水溶液で浸出させる段階と、前記硫酸水溶液に硫酸ナトリウムを添加して、廃永久磁石酸化屑に含まれた希土類元素を沈澱させた後、回収する段階と、を含む廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法を提供する。
【０００９】
前記廃永久磁石酸化屑は、ネオジムを含むことを特徴とする。
【００１０】
前記硫酸水溶液の硫酸濃度は、０．０５〜２．６Ｍであることを特徴とする。
【００１１】
前記硫酸水溶液内の硫酸ナトリウムの添加量は、１．８８〜２．００当量であることを特徴とする。
【００１２】
前記硫酸ナトリウムの添加における反応温度は、５０〜６０℃であり、反応時間は、３時間であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、ネオジム及びジスプロシウムを含む廃永久磁石酸化屑を、硫酸水溶液で浸出させる段階と、前記硫酸水溶液内の浸出したネオジム及びジスプロシウムの重量比（Ｄｙ／Ｄｙ＋Ｎｄ）を、０．１６に調節する段階と、前記硫酸水溶液に硫酸ナトリウムを添加して、ネオジム及びジスプロシウムを沈澱させた後、回収する段階と、を含む廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法を提供する。
【００１４】
前記硫酸水溶液の硫酸濃度は、０．０５〜２．６Ｍであることを特徴とする。
【００１５】
前記硫酸水溶液内の浸出したネオジムの含量は、２．３重量％以上であることを特徴とする。
【００１６】
前記硫酸水溶液内の硫酸ナトリウムの添加量は、３．５当量であることを特徴とする。
【００１７】
前記浸出における反応温度は、６０℃であり、反応時間は、３時間であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、廃永久磁石酸化屑に含まれた希土類元素を簡単な方法で回収することができ、工程効率が高く、且つ、コストが低くなる。
【００１９】
また、廃永久磁石酸化屑に含まれたネオジムを、硫酸水溶液と硫酸ナトリウムのみを用いて、９９％以上の高い回収率で回収することができ、廃永久磁石酸化屑の浸出溶液において、希土類元素中のネオジム及びジスプロシウムの含量比を調節することで、ジスプロシウムの回収率も、９８％以上回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施例による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の他の一実施例による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法において、希土類-ナトリウム硫酸複塩の沈澱反応を示す写真である。
【図４】図４は、本発明による前記実施例１において、硫酸ナトリウムの添加量によるＮｄの回収率を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明による前記実施例１において、反応温度、及び硫酸ナトリウムの添加量によるＮｄ回収率を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明による前記実施例１において、反応時間、及び硫酸ナトリウムの添加量によるＮｄ回収率を示すグラフである。
【図７】図７は、硫酸水溶液内にＤｙだけが存在する場合、硫酸ナトリウムの添加量によるＤｙ回収率を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明による前記実施例２において、硫酸水溶液内のＮｄ含量によるＤｙ回収率を示すグラフである。
【図９】図９は、混合水溶液のＮｄとＤｙの含量を変化しながら、硫酸ナトリウムの添加量３．５当量、６０℃で３時間、複塩の沈澱反応後、ＮｄとＤｙの複塩沈澱の回収率を示すグラフである。
【図１０】図１０は、本発明による実施例２において、硫酸水溶液に存在するＮｄとＤｙ含量によるＮｄとＤｙの回収率を示すグラフである。
【図１１】図１１は、本発明による実施例２において、反応温度及び反応時間によるＮｄの回収率を示すグラフである。
【図１２】図１２は、本発明による実施例２において、反応温度及び反応時間によるＤｙの回収率を示すグラフである。
【図１３】図１３は、反応時間による硫酸水溶液のＦｅ含量の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による好適な実施例について詳述することにする。
【００２２】
本発明の利点及び特徴、そして、それを達成する方法は、添付の図面と共に詳しく後述されている実施例を参照すると、明確になるだろう。
【００２３】
しかし、本発明は、以下に開示される実施例に限られるものではなく、互いに異なる様々な形態で具現される。また、本実施例は、本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者に、発明の範疇を完全に知らせるために供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によってのみ定義されるものである。
【００２４】
また、本発明を説明するに当たり、関連する公知技術などが本発明の主旨を理解するための弊害になると判断される場合、それに関する詳しい説明は省略することにする。
【００２５】
本発明は、廃永久磁石酸化屑を硫酸水溶液で浸出させる段階と、前記硫酸水溶液に硫酸ナトリウムを添加して、廃永久磁石酸化屑に含まれた希土類元素を沈澱させた後、回収する段階と、を含む廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法を提供する。
【００２６】
本発明による希土類元素の回収方法は、硫酸水溶液及び硫酸ナトリウムを用いて、廃永久磁石酸化屑に含まれた希土類元素を高い割合で回収することができ、工程効率が高く、且つ、低コストで希土類元素を回収することができる。
【００２７】
図１は、本発明の一実施例による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法を示すフローチャートである。以下、図１及び図２を参照して、本発明を詳しく説明する。
【００２８】
本発明による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法は、廃永久磁石酸化屑を硫酸水溶液で浸出させる段階（Ｓ１００）を含む。
【００２９】
本発明による廃永久磁石酸化屑には、ネオジム（Ｎｄ）を含んでおり、これを回収するため、まず、廃永久磁石酸化屑に硫酸水溶液を添加して、廃永久磁石酸化屑に含まれたネオジムを浸出させる。
【００３０】
ここで、前記硫酸水溶液の硫酸濃度は、０．０５〜２．６Ｍであることが望ましい。前記硫酸濃度が０．０５Ｍ未満の場合は、Ｎｄ回収率が低下するという問題があり、２．６Ｍを超えても、回収率が更に増加することはないので、２．６Ｍ以下であることが望ましい。
【００３１】
次に、本発明による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法は、前記硫酸水溶液に硫酸ナトリウムを添加して、廃永久磁石酸化屑に含まれた希土類元素を沈澱させた後、回収する段階(Ｓ１１０)を含む。
【００３２】
本発明による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法において、前記硫酸水溶液内の硫酸ナトリウムの添加量は、１．８８〜２．００当量であることが望ましい。前記硫酸ナトリウムの添加量が１．８８当量未満の場合は、ネオジムの回収率が低いという問題があり、２．００当量を超えても、ネオジムの回収率が更に増加することはないので、工程効率の側面で、２．００当量以下であることが望ましい。
【００３３】
また、前記硫酸ナトリウムの添加における反応温度は、５０〜６０℃であり、反応時間は、３時間であることが望ましい。前記反応温度が５０℃未満の場合は、Ｎｄの回収率が９０％以下であるという問題があり、６０℃を超えるても、Ｎｄが更に回収されることはないので、工程効率のエネルギー節減の側面において、６０℃以下であることが望ましい(図５参照)。
【００３４】
また、本発明は、ネオジム及びジスプロシウムを含む廃永久磁石酸化屑を硫酸水溶液で浸出させる段階と、前記硫酸水溶液内の浸出したネオジム及びジスプロシウムの重量比（Ｄｙ／Ｄｙ＋Ｎｄ）を０．１６に調節する段階と、前記硫酸水溶液に硫酸ナトリウムを添加して、ネオジム及びジスプロシウムを沈澱させた後、回収する段階と、を含む廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法を提供する。
【００３５】
図２は、本発明の他の一実施例による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法を示すフローチャートである。
【００３６】
図２を参考すると、本発明による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法は、ネオジム及びジスプロシウムを含む廃永久磁石酸化屑を、硫酸水溶液で浸出させる段階（Ｓ２００）を含む。
【００３７】
廃永久磁石酸化屑には、ネオジム（Ｎｄ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）を含んでおり、硫酸水溶液で廃永久磁石酸化屑に含まれた希土類元素を浸出させる。ここで、前記硫酸水溶液の硫酸濃度は、０．０５〜２．６Ｍであることが望ましい。
【００３８】
次に、本発明による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法は、前記硫酸水溶液内の浸出したネオジム及びジスプロシウムの重量比（Ｄｙ／Ｄｙ＋Ｎｄ）を、０．１６に調節する段階（Ｓ２１０）を含む。
【００３９】
廃永久磁石酸化屑に含まれたネオジム及びジスプロシウムは、硫酸水溶液で浸出させた後、硫酸水溶液内のネオジム及びジスプロシウムの重量比（Ｄｙ／Ｄｙ＋Ｎｄ）を０．１６に調節した状態で、浸出溶液内のネオジム含量を調節することにより、ジスプロシウムの回収率を向上させることができる。前記ネオジム及びジスプロシウムの重量比を調節するため、廃永久磁石酸化屑の硫酸水溶液への投入量がコントロールされる。
【００４０】
ここで、前記硫酸水溶液内の浸出したネオジムの含量は、２．３重量％以上であることが望ましい。前記ネオジムが２．３重量％未満の場合は、ジスプロシウムの回収率が低下するという問題がある（図８参照）。
【００４１】
本発明による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法は、前記硫酸水溶液に硫酸ナトリウムを添加して、ネオジム及びジスプロシウムを沈澱させた後、回収する段階（Ｓ２２０）を含む。
【００４２】
硫酸水溶液で浸出されたＮｄとＤｙは、硫酸ナトリウムと反応して、それぞれ下記の反応式１及び２に示されているように、硫酸複塩として沈澱される。
【００４３】
［反応式１］
Ｎｄ２（ＳＯ４）３＋Ｎａ２ＳＯ４→２Ｎｄ・Ｎａ（ＳＯ４）２↓
【００４４】
［反応式２］
Ｄｙ２（ＳＯ４）３＋Ｎａ２ＳＯ４→２Ｄｙ・Ｎａ（ＳＯ４）２↓
【００４５】
ここで、前記硫酸水溶液内の硫酸ナトリウムの添加量は、３．５当量であることが望ましい。
硫酸ナトリウムの添加量が３．５当量の場合、３．５当量中の２．０当量は、廃永久磁石酸化屑に含まれたＮｄの沈澱に用いられ、残りの１．５当量は、Ｄｙの沈澱に用いられる（実験例５参照）。
【００４６】
前記浸出における反応温度は、６０℃であり、反応時間は、３時間であることが望ましい。前記反応温度に対する下記の実験例６を参考すると、反応温度６０℃で３時間行うことにより、Ｎｄ９９．５％、及びＤｙ９８％の回収率を得られる。
【００４７】
実施例１：ネオジムの回収
ネオジム（Ｎｄ）が含まれた廃永久磁石酸化屑を硫酸水溶液で浸出させた。ここで、前記硫酸水溶液で浸出されたネオジムは、１．４１重量％であった。前記ネオジムが浸出した浸出溶液（硫酸水溶液）３００ｍｌを、コンデンサ付き沈澱反応槽に投入した後、６０℃で３時間加熱し、また、温度制御は、恒温水槽（ｗａｔｅｒ−Ｂａｔｈ）を用いて行った。６０℃に達した後、硫酸ナトリウムを２当量添加して、ネオジムを、ナトリウム−ネオジム硫酸複塩として沈澱させ、ネオジムを回収した（図３参照）。ネオジムの回収率は、ろ過濾液のネオジム成分を、ＩＣＰ−ＡＥＳで分析して求めた。
【００４８】
実施例２：ネオジム及びジスプロシウムの回収
ネオジム及びジスプロシウムを含む廃永久磁石酸化屑を硫酸水溶液で浸出させ、硫酸ナトリウムを３．５当量比で添加したことを除き、前記実施例１と同様な方法で、ネオジム及びジスプロシウムを回収した。この際、硫酸水溶液で浸出されたネオジム及びジスプロシウムの含量比（Ｄｙ／（Ｄｙ＋Ｎｄ））は、０．１６であり、ＮｄとＤｙの含量はそれぞれ、２．３重量％と、０．４５重量％であった。
【００４９】
比較例：Ｄｙだけが含まれた硫酸水溶液でのＤｙ回収
Ｄｙ２Ｏ３  ６．７ｇを２．５Ｍの硫酸水溶液１Ｌで浸出させて、硫酸水溶液内のＤｙ含量０．４９重量％であるＤｙ硫酸水溶液を製造し、出発溶液として用いた。反応温度６０℃、反応時間３時間で硫酸ナトリウムを添加した。Ｎｄの回収率と比較すると、Ｄｙだけが硫酸水溶液に存在する際、Ｄｙ回収率が約７０％未満であって、硫酸ナトリウムの添加による硫酸複塩の沈澱が行われるためには、極めて過量（Ｄｙ含量に比して約４０当量以上）の硫酸ナトリウムが添加されなければならないので、Ｄｙ単独で存在する硫酸水溶液において、硫酸ナトリウムによるＤｙ−Ｎａ硫酸複塩の沈澱率は、非常に低いことが分かる（図７参照）。
【００５０】
実験例１：硫酸ナトリウムの添加量がＮｄ回収率に及ぼす影響の分析
本発明による前記実施例１において、硫酸ナトリウムの添加量がＮｄの回収率に及ぼす影響を分析し、その結果を図４に示した。
【００５１】
図４に示しているように、硫酸ナトリウムの添加量の増加により、Ｎｄ回収率は増加し、硫酸添加量が２当量でのＮｄ回収率は、最大９８％に達することが分かる。
【００５２】
実験例２：反応温度及び硫酸ナトリウムの添加量がＮｄ回収率に及ぼす影響の分析
本発明による前記実施例１において、反応温度、及び硫酸ナトリウムの添加量がＮｄ回収率に及ぼす影響を分析し、その結果を図５に示した。
【００５３】
図５に示しているように、反応温度及び硫酸ナトリウムの添加量が増加するにつれ、Ｎｄ回収率は増加した。しかし、硫酸ナトリウムの添加量の増加に伴い、反応温度の影響は減少することが分かる。即ち、硫酸ナトリウムの添加量１．５当量では、反応温度が増加することにつれ、Ｎｄ回収率が急激に増加するが、硫酸ナトリウムの添加量１．７５当量以上では、反応温度によるＮｄ回収率の増加幅が多少減少した。
【００５４】
実験例３：反応時間及び硫酸ナトリウムの添加量がＮｄ回収率に及ぼす影響の分析
本発明による前記実施例１において、反応時間、及び硫酸ナトリウムの添加量がＮｄ回収率に及ぼす影響を分析し、その結果を図６に示した。
【００５５】
図６に示しているように、実施例１において、反応温度６０℃で反応時間が増加するにつれ、Ｎｄ回収率は増加し、硫酸ナトリウムの添加量の変化に関係なく、類似した傾向を示している。反応時間３時間以後には、増加幅が鈍化した。
【００５６】
従って、前述した実験結果から、Ｎｄ回収率を９８％以上得るためには、硫酸ナトリウムの添加量は２当量、反応温度は５０〜６０℃、反応時間は３時間が望ましかった。
【００５７】
実験例４：硫酸水溶液内のＮｄ含量がＤｙ回収率に及ぼす影響の分析
本発明による前記実施例２において、硫酸水溶液内のＮｄ含量がＤｙ回収率に及ぼす影響を分析し、
その結果を図８に示した。
【００５８】
図８に示しているように、Ｄｙが含まれた硫酸水溶液（Ｄｙ０．７ｇを含有）に微量のＮｄが存在すると、硫酸複塩の沈澱によるＤｙ回収率は増加するが、Ｎｄが０ｇであるとき、Ｄｙ回収率は７３．５％であり、Ｎｄが０．２ｇであるとき、Ｄｙ回収率は８８％であった。従って、硫酸水溶液に、Ｄｙが単独で溶解しているより、Ｎｄが共に溶解しているとき、Ｄｙの硫酸複塩の沈澱が起こりやすく、Ｎｄ含量が増加すると、Ｄｙ硫酸複塩の沈澱率は、増加することが分かる。この理由は、硫酸水溶液にＮｄが存在すると、硫酸ナトリウムとの反応性が良いので、硫酸複塩として直ちに沈澱し、従って、水溶液に存在するＮｄ−Ｎａ硫酸複塩と硫酸水溶液の間に存在する固液界面が、Ｄｙ−Ｎａ硫酸複塩の沈澱反応を促進するものと考えられる。
【００５９】
このような結果を基に、ＮｄとＤｙが共に溶解されている硫酸水溶液において、硫酸複塩の沈澱挙動を分析するために、Ｎｄ含量が１．２重量％の硫酸水溶液と、Ｄｙ含量が１．２重量％の硫酸水溶液とを製造して、適正割合で混合した。混合水溶液のＤｙとＮｄの含量を変化させながら、硫酸ナトリウムの添加量３．５当量、６０℃で３時間、硫酸複塩の沈澱反応後、ＤｙとＮｄの複塩沈澱の回収率を分析し、その結果を図９に示した。
【００６０】
図９に示しているように、硫酸水溶液内のＮｄ含量が増加するほど、Ｄｙ回収率は増加した。Ｎｄが硫酸複塩として沈澱するために必要な硫酸ナトリウムは、約２当量であり、ここで、硫酸複塩の回収率は、９９％以上であった。従って、Ｎｄ複塩の沈澱に要する硫酸ナトリウムは、３．５当量中に２．０当量であり、残りの１．５当量は、Ｄｙ複塩の沈澱に用いられたものと判断される。
【００６１】
希土類元素の含量に対比して３．５当量の硫酸ナトリウムを添加することは、硫酸水溶液内のＤｙ含量の減少をもらすが、Ｎｄ含量が増加することによって、Ｄｙ複塩の沈澱に働く余剰の硫酸ナトリウム量が増加（Ｎｄ複塩の沈澱に硫酸ナトリウムを過量添加）するため、結果として、複塩の沈澱によるＤｙ回収率が増加する。
【００６２】
実験例５：硫酸水溶液内のＤｙ及びＮｄの含量がＤｙ回収率に及ぼす影響の分析
本発明による実施例２において、硫酸水溶液に存在するＤｙ：Ｎｄの割合は、同一であるが、Ｎｄ、Ｄｙ含量が異なる硫酸水溶液における硫酸複塩の沈澱反応を分析し、その結果を図１０に示した。
【００６３】
図１０において、Solution AとBは下記の通りであり、Solution Bは、廃永久磁石酸化屑を硫酸浸出させて得た硫酸水溶液である。
Solution A：Ｄｙ＋Ｎｄ＝１．２０重量％、Ｄｙ／（Ｄｙ＋Ｎｄ）＝０．１６
Solution B：Ｄｙ＋Ｎｄ＝２．７４重量％、Ｄｙ／（Ｄｙ＋Ｎｄ）＝０．１６
【００６４】
図１０に示しているように、Ｄｙ重量分率が一定の硫酸水溶液において、希土類含量の増加により、Ｄｙの硫酸複塩の沈澱による回収率は、急激に増加している。この理由は、前述したように、硫酸水溶液に存在するＮｄ含量が増加するほど、添加した硫酸ナトリウム３．５当量の余剰量は、Ｄｙ硫酸複塩の沈澱反応に働くためである。特に、硫酸水溶液内の浸出したネオジムの含量が２．３重量％以上であるとき、Ｎｄ及びＤｙの回収率が増加しており、Ｎｄ回収率は、いずれも９９％以上であった。つまり、硫酸水溶液におけるＮｄ含量の増加は、Ｄｙ硫酸複塩の沈澱率を増加させる効果がある。
【００６５】
実験例６：反応温度及び反応時間がＮｄ及びＤｙの回収率に及ぼす影響の分析
本発明による実施例２において、反応温度及び反応時間を変化させ、Ｎｄ及びＤｙの回収率を分析し、その結果を、図１１及び図１２に示した。
【００６６】
図１１に示しているように、反応温度に関係なく、硫酸ナトリウムの添加量３．５当量で、Ｎｄ回収率は９９％以上あり、特に、反応温度６０℃では、反応初期に略９９．９％が回収されることが分かる。
【００６７】
また、図１２に示しているように、反応温度３０℃では、反応時間３００分でＤｙ回収率が７９％であり、反応温度６０℃では、反応時間１２０分後に、９８．４％を回収することができた。このようにＤｙ硫酸複塩の沈澱における反応温度が、Ｄｙ回収率に大きな影響を及ぼす理由は、硫酸水溶液の温度増加により、Ｄｙ-Ｎａ硫酸複塩の溶解度が著しく減少するためである。その結果、硫酸複塩の沈澱によってＤｙ回収率を増加させるためには、反応温度が重要な変数であり、硫酸ナトリウムの添加量３．５当量、反応温度６０℃、反応時間２〜３時間が適正であることが分かった。
【００６８】
一方、図１３は、反応時間に伴う硫酸水溶液のＦｅ含量の変化を示すグラフである。いずれの反応温度においても、反応時間によるＦｅ含量の変化はほとんどなく、硫酸ナトリウムの添加による硫酸複塩の沈澱で、Ｎｄ及びＤｙの成分をＦｅ成分と分離できることが確認できた。
【００６９】
以上、本発明による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法に関する具体的な実施例について説明してきたが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内で、様々な実施態様に変形できることは自明である。
【００７０】
従って、本発明の範囲は、説明した実施例に限定されるものではなく、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものなども含められるべきものである。
【００７１】
すなわち、前述した実施例は、全ての面で例示に過ぎず、限定的なものではない。本発明の範囲は、詳細な説明よりも、後述する特許請求の範囲によって示され、その特許請求の範囲の意味及び範囲、そして、その等価概念から導出される全ての変更又は変形した形態が、本発明の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2015089970.tif 000013
【図１２】
2015089970.tif 000014
【図１３】
2015089970.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月25日(2015.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネオジムを含む廃永久磁石酸化屑を、０．０５〜２．６Ｍの硫酸水溶液に前記ネオジムを浸出させる段階と、
前記ネオジムが浸出された硫酸水溶液に、前記ネオジムの全量を沈澱させるために必要な硫酸ナトリウムの理論量を1当量として、１．８８〜２．０当量の硫酸ナトリウムを添加して、５０〜６０℃で３時間反応させ、廃永久磁石酸化屑に含まれた前記ネオジムを沈澱させた後、回収する段階と、
を含むことを特徴とする廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【請求項２】
ネオジム及びジスプロシウムを含む廃永久磁石酸化屑を、０．０５〜２．６Ｍの硫酸水溶液で、前記ネオジムの含量が２．３重量％以上となるように前記ネオジム及びジスプロシウムを浸出させる段階と、
前記ネオジム及びジスプロシウムが浸出された硫酸水溶液内のネオジム及びジスプロシウムの重量比(Ｄｙ/Ｄｙ+Ｎｄ)を、０．１６に調節する段階と、
前記ネオジム及びジスプロシウムの重量比が０．１６に調節された硫酸水溶液に、前記ネオジムとジスプロシウムの全量を沈澱させるために必要な硫酸ナトリウムの理論量を1当量として、３．５当量の硫酸ナトリウムを添加して、６０℃で３時間反応させ、前記ネオジム及びジスプロシウムを沈澱させた後、回収する段階と、
を含むことを特徴とする廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
前記硫酸水溶液内の硫酸ナトリウムの添加量は、１．８８〜２．００当量であることを特徴とする。ここで、当量とは、前記硫酸水溶液内に浸出されたネオジムの全量を沈澱させるために必要な硫酸ナトリウムの理論量を１当量という。以下同様である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、前記硫酸ナトリウムの添加における反応温度は、５０〜６０℃であり、反応時間は、３時間であることが望ましい。前記反応温度が５０℃未満の場合は、Ｎｄの回収率が９０％以下であるという問題があり、６０℃を超えても、Ｎｄが更に回収されることはないので、工程効率のエネルギー節減の側面において、６０℃以下であることが望ましい(図５参照)。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
次に、本発明による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法は、前記硫酸水溶液内の浸出したネオジム及びジスプロシウムの重量比（Ｄｙ／Ｄｙ＋Ｎｄ）を、０．１６に調節する段階（Ｓ２２０）を含む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
本発明による廃永久磁石酸化屑から希土類元素を回収する方法は、前記硫酸水溶液に硫酸ナトリウムを添加して、ネオジム及びジスプロシウムを沈澱させた後、回収する段階（Ｓ２３０）を含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
図４に示しているように、硫酸ナトリウムの添加量の増加により、Ｎｄ回収率は増加し、硫酸ナトリウムの添加量が２当量でのＮｄ回収率は、最大９８％に達することが分かる。