【手続補正書】
【提出日】平成25年9月20日(2013.9.20)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
鉄族元素および希土類元素を含む部材を第一水溶液に浸漬させて、酸溶解処理を行う工程Ａ１と、
前記工程Ａ１を経た部材を第二水溶液に浸漬させて、金属塩合成処理を行う工程Ａ２と、
前記工程Ａ２を経た部材をイオン液体に浸漬させて、電解析出法を用いて、該イオン液体から前記鉄族元素を回収する工程Ａ３と、
前記工程Ａ３を経たイオン液体から、電解析出法を用いて、前記希土類元素を回収する工程Ａ４と、を含み、
前記イオン液体が、下記一般式（１）で示されるコリンまたはコリン誘導体からなる脂肪族第四級アンモニウムカチオンを含むイオン液体であることを特徴とする鉄族元素および希土類元素の回収方法。
【化１】
2013155411.tif 000001
（式中Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜３のアルキル基を示す。）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【化１】
2013155411.tif 000002
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
［ネオジム電解析出試験］
そして、これらの電解浴にＮｄＴＦＳＡ３を０．５［Ｍ］の濃度で溶解させ、電解浴の温度を１７５［℃］に加熱した上で、印加電圧３．２〜３．７［Ｖ］の定電位電解を行った。電極構成として、陽極にＮｄロッドを、陰極にＣｕ基板を用いた。ＣｈＴＦＳＡを電解浴として用いた場合には、通電時間を５．１９［ｈ］、 総電気量を１０４［Ｃ］にて行った。陰極析出物の収量は４１．５［ｍｇ］であった。一方、ＣｈＦＳＡを電解浴として用いる場合には、通電時間を５．５７［ｈ］、 総電気量を２１６［Ｃ］にて行った。陰極析出物の収量は８６．１［ｍｇ］であった。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
［確認試験３］
＜イオン液体からの希土類回収試験２＞
［ジスプロシウム電解析出試験］
ジスプロシウム元素を回収する際に用いるイオン液体について説明する。確認試験２において用いた電解浴に、ＤｙＴＦＳＡ３を０．５［Ｍ］の濃度で溶解させ、電解浴の温度を１７５［℃］に加熱した上で、定電位電解を二回行った。電極構成として、陽極にＤｙロッドを、陰極にＣｕ基板を用いた。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
［確認試験４］
＜イオン液体中での希土類混合組成の電解析出試験＞
回収される希土類元素は、ランタン元素、セリウム元素、プラセオジム元素、ネオジム元素、サマリウム元素、ユウロピウム元素、ガドリニウム元素、ジスプロシウム元素から選択される一つまたは二つ以上の元素であればよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
１回目の電解析出試験を行った際には、温度を１７５［℃］とし、印加電圧を３．７［Ｖ］、総電気量１０５［Ｃ］として、定電位電解を行った。引き続き２回目の定電位電解を行った際には、温度を１７５［℃］とし、印加電圧を３．７［Ｖ］とし、総電気量４５０［Ｃ］として、定電位電解を行った。２回の電解析出試験において、陰極析出物の収量は電解析出試験１回目は４７．２［ｍｇ］、２回目は２０２．１［ｍｇ］であった。陽極溶解量から陽極側の電流効率を評価した結果、電解析出試験１回目は１１６．８［％］、２回目は１０５．４［％］であった。電析物をＥＤＸ分析した結果を、電解析出試験ごとに表４および表５に示す。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
［実施例１］
＜希土類磁石からの熱減磁処理〜鉄族金属の電解析出試験＞
表面にＮｉ元素からなるメッキ膜が形成された、鉄族元素および希土類元素を含む磁石試料（φ１０［ｍｍ］×ｔ５［ｍｍ］）から、鉄族元素を選択的に回収する方法について説明する。まず、磁石試料（部材）に対して、熱減磁処理およびメッキ膜剥離処理を行った。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
［鉄族元素の電解析出］
続いて、この鉄族元素と希土類元素の混合金属塩を０．１［Ｍ］の濃度で２−ヒドロキシエチル−トリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチル）スルホニルアミド（ＣｈＴＦＳＡ）に溶解させる。電解析出試験装置の一例を図１１に示す。電解析出試験装置３００は電解槽３０１に投入された電解浴となるイオン液体３０２に浸漬させた陽極部３０３及び陰極部３０４、直流電源３０５及び積算電量計３０６から構成される。陰極部３０４はＣｕ基板を円筒状にすることで電極面積を大きくする構造とした。陽極部３０３に減磁処理済の磁石部材３０７を、陽極リード線３０８を用いて固定し、コリン様イオン液体もしくは同種のアニオンから形成される陽極側のイオン液体３０２中に磁石部材３０７を浸漬させる。ここで、陽極部３０３の先端部には多孔質ガラス部３０９が設置されており、この陽極側のイオン液体３１０はイオン液体浴３０２中に拡散せず、陽極部３０３で溶解する磁石成分および不溶性物質は陽極部３０３に保持される設計とした。この多孔質ガラス部３０９は印加電圧を高めることで電流が流れる構造となっており、イオン液体浴３０２との接触界面での液間抵抗は高いため、電圧１１．２［Ｖ］を印加して、定電位電解を行った。すなわち、陰極側には鉄族元素の還元電位に相当する正味１．２［Ｖ］程度が印加されるように、印加電圧を高く設定した。１回目の定電位電解では１２５［℃］の電解浴温度に設定し、５０４［Ｃ］の電気量を通電させて、陰極析出物：１３６．０［ｍｇ］を得た。陽極側の重量減少と陰極側の重量増加から計算した陽極および陰極の電流効率はそれぞれ９６．８［％］、９３．２［％］であった。このように鉄族元素の析出する電位に印加電圧を制御したことで、高電流効率を維持した状態で電解析出処理を進行できた。また、２−ヒドロキシエチル−トリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチル）スルホニルアミドが電解析出処理中に電解浴の分解を伴うことなく、繰り返し２−ヒドロキシエチル−トリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチル）スルホニルアミドを利用できた。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
【表８】
2013155411.tif 000003
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
表８の結果から分かる、ｘｃｈ＝０．３３〜０．４０の範囲外の電解浴の組成では、ネオジム電解析出試験中に溶融物の組成が著しく変動し、安定した電流の維持が困難になるだけでなく、電解析出試験中に電解浴が固化してしまうため、電解析出試験を中断した。また、ｘｃｈ＝０．３３〜０．４０の範囲外の電解浴組成では主要な電析物が得られず、ネオジム電解回収には適していないことが明らかとなった。したがって、比較的安定した条件でネオジム電析を行う場合、ｘｃｈ＝０．３３〜０．４０の範囲内の電解浴を使用することが好ましい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３８】
［鉄族元素および希土類元素の回収方法の模式図］
１１・・・第一槽、１２・・・第一水溶液、１３・・・酸溶解用部材設置部
１４・・・第二槽、１５・・・第二水溶液、１６・・・酸溶解処理後部材設置部
１７・・・第三槽、１８・・・コリン様イオン液体、１９・・・第一電極の陽極部、
２０・・・第一電極、２１・・・第一電極の陰極部、
２２・・・第四槽、２３・・・コリン様イオン液体、２４・・・第二電極の陽極部、
２５・・・第二電極、２６・・・第二電極の陰極部、２７・・・鉄族電析物
２８・・・第五槽、２９・・・コリン様イオン液体、３０・・・第五電極の陽極部、
３１・・・第五電極、３２・・・第五電極の陰極部、３３・・・希土類電析物
３４・・・第六槽、３５・・・コリン様イオン液体、３６・・・泳動管の先端部
３７・・・泳動管、３８・・・第三電極の陽極部保護管、３９・・・第三電極の陽極部、
４０・・・第三電極、４１・・・第三電極の陰極部、４２・・・濃縮物回収用の導出管
４３・・・第七槽、４４・・・希土類元素が泳動濃縮されたイオン液体、
４５・・・第四電極の陽極部、４６・・・第四電極、４７・・・第四電極の陰極部、
４８・・・希土類電析物
１００、２００・・・鉄族元素および希土類元素の回収装置
１０１、２０１・・・第一処理部（酸溶解工程部：Ａ１）、
１０２、２０２・・・第二処理部（金属塩合成工程部：Ａ２）、
２０３・・・第三処理部（陽極溶解工程部：Ａ５）、
１０４、２０４・・・第四処理部（鉄族元素の電解析出工程部：Ａ３）、
１０５、２０５・・・第五処理部（希土類元素の電解析出工程部：Ａ４）、
２０６・・・第六処理部（電気泳動工程部：Ａ６）、
２０７・・・第七処理部（電気泳動工程後の電解析出工程部）
Ｍ１・・・鉄族元素と希土類元素から成る部材、
Ｍ２・・・酸溶解処理後の鉄族元素と希土類元素から成る部材、
Ｍ３・・・金属塩合成工程後の鉄族元素と希土類元素から成る部材および鉄族元素と希土類元素から成る金属、合金類。
［電解析出装置］
３００・・・電解析出試験装置、３０１・・・電解槽、３０２・・・イオン液体、
３０３・・・陽極部、３０４・・・陰極部、３０５・・・直流電源、
３０６・・・積算電量計、３０７・・・減磁処理済の磁石部材、
３０８・・・陽極リード線、３０９・・・多孔質ガラス部、
３１０・・・陽極側のイオン液体。
［電気泳動装置］
４００・・・電解析出試験装置、４０１・・・イオン液体、４０２・・・泳動管、
４０３・・・多孔体（イオン液体浸透部）、４０４・・・陽極部、４０５・・・コック、
４０６・・・スクラバー、４０７・・・陰極部、４０８・・・直流電源、
４０９・・・積算電量計、４１０・・・濃縮溶液排出管、４１１・・・送液装置、
４１２・・・濃縮物回収部、４１３・・・コック、４１４・・・流出管。