塩化揮発による光学ガラスからのレアメタルの分離回収 Recovery of Rare Metals from Optical Glass by Chlorination

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抄録

本研究は,光学ガラス製造工程で生じる研磨粉や切断片に含まれる希少元素を効率的に分離回収するためのプロセス開発に関する研究の一環として,研磨粉ならびに切断片を塩素気流中,最高到達温度200–1000℃で加熱した時の希少元素(La,Gd,Nb,Ta)ならびに共存元素(Ti,Zr,Zn)の塩化揮発挙動を詳細に追跡した.試料を加熱すると,700℃付近からZnやNb,Ti,Laが急激に揮発し,1000℃までにほぼすべて揮発したものの,Zrは800℃以上で10–90%の揮発率を示した.一方,試料に炭素を添加した場合,LaおよびGd以外の元素の揮発が促進され1000℃までにそれらの全量が揮発した.LaおよびGdは800℃からわずかに揮発し始めるものの,1000℃までに2–3%の揮発率に留まった.700℃にて,120 min加熱したところ,TaおよびNbの全量を揮発でき,LaおよびGdとの分離が可能であった.さらに,1000℃にて120 min加熱するとLaの70–95%が揮発するが,Gdは20%と低い値となった.これらの実験結果をもとに,光学ガラス試料に炭素を添加し,塩素気流中で500,700,1000℃と三段階にわけて加熱することにより,レアメタルを分離回収できるプロセスを提案した.

To obtain fundamental data for developing an efficient recovery process of rare metals from grinding powder and cutting fragment of optical glass, the release of Nb, Ta, La, Gd and coexisting elements (Ti, Zr and Zn) was investigated under the conditions of a heating rate of 30°C/min and terminal temperatures from 200 to 1000°C in a Cl<sub>2</sub> gas stream. The release of Zn, Nb, Ti and La drastically increased above 700°C and attained almost 100% at 1000°C, while that of Zr attained to 10% above 800°C. Carbon addition accelerated the volatilization, and the release of elements other than La and Gd reached 100% by 1000°C. The release of La and Gd was only 2–3% in the temperature from 800 to 1000°C. When the samples were heated at 700°C for 120 min, Ta and Nb were selectively volatilized from solid phase without the release of La and Gd.<br>Based on the experimental results, a three-step heat treatment process at 500, 700 and 1000°C in a Cl<sub>2</sub> gas stream with carbon addition was proposed to recover the rare metals selectively from the optical glass.

収録刊行物

  • 化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu

    化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu 37(5), 454-459, 2011-11-20

    公益社団法人 化学工学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10030160059
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    023452142
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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