[发明专利]元素回收方法和元素回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种元素回收方法和元素回收装置，更具体而言，本发明涉及这样的元素回收方法和元素回收装置，通过这种元素回收方法和元素回收装置可回收含有稀土元素的元素。

背景技术

当前,已经提出了从铁系合金材料的废料中回收诸如稀土元素之类的有用元素的方法。例如，日本专利特开No.03-207825号公报（以下称作PTD1）公开了一种分离并回收稀土元素的方法，该方法将稀土磁体废料溶解于硝酸-硫酸水溶液中，向所得溶液中加入醇，然后使稀土元素的硫酸盐选择性地结晶。此外，日本专利特开No.09-157769号公报（以下称作PTD2）公开了一种回收稀土元素的方法，该方法对含有稀土元素的合金废料进行加氢处理并粉碎，使粉碎后的废料过热以获得氧化物，随后使该氧化物与酸溶液接触，以将稀土元素以离子的形式溶出到酸溶液中，然后由该含有离子的酸溶液生成含有稀土元素的沉淀物。

此外，日本专利特开No.2002-60855号公报（以下称作PTD3）公开了一种回收钕（Nd）类稀土磁体废料的方法，该方法将废料引入至以稀土氧化物作为原料的熔融盐电解槽中，在电解槽中使该废料熔融，将该废料分离为稀土氧化物和磁体合金部分，通过电解将溶解在电解槽中的稀土氧化物还原为稀土金属，然后使该磁体合金部分与稀土金属合金化，从而将废料再生为稀土金属。此外，日本专利特开No.2002-198104号公报（以下称作PTD4）公开了一种储氢合金的回收方法，该方法将作为阳极的储氢合金与阴极一起浸没在熔融盐中，在此状态下在阴极和阳极之间施加电压，以使稀土元素从阳极溶解到熔融盐中，从而通过电解还原反应使稀土元素从熔融盐中沉积在阴极的表面上，并回收稀土元素。

此外，日本专利特开No.2003-73754号公报（以下称作PTD5）公开了一种回收稀土元素的方法，该方法将含有稀土元素和铁族元素的物质（例如，稀土磁体等的废料）与气态或熔融态的铁的氯化物接触，在将该物质中的铁族元素保持为金属状态的同时，使该物质中的稀土元素进行氯化反应，然后从该物质中以氯化物的形式选择性地回收稀土元素。此外，日本专利特开No.2005-264209号公报（以下称作PTD6）公开了一种通过电泳来回收稀土元素的方法，其中电泳是在稀土元素溶解于具有预定组成的熔融盐中的状态下进行的。此外，日本专利特开No.2009-287119号公报（以下称作PTD7）公开了一种回收稀土元素的方法，其中在熔融盐电解过程中，将电极型双极隔膜（bipolar electrode-type diaphragm）设置在阴极和阳极之间以形成阴极室和阳极室，然后在向阳极室供给稀土元素离子的同时在阴极和阳极之间施加电压，以使稀土元素扩散并透过隔膜，从而使稀土元素沉积在阴极的表面上。

引用列表

专利文献

PTD1：日本专利特开No.3-207825号公报

PTD2：日本专利特开No.9-157769号公报

PTD3：日本专利特开No.2002-60855号公报

PTD4：日本专利特开No.2002-198104号公报

PTD5：日本专利特开No.2003-73754号公报

PTD6：日本专利特开No.2005-264209号公报

PTD7：日本专利特开No.2009-287119号公报

发明内容

技术问题

在上述常规的回收方法中，例如，PTD1和PTD2中公开的方法均存在以下问题：处理步骤增多并且设备费用增加，其结果是产生了大量的废水，并且包含在废料中的铁转变为氢氧化物或氧化物，其利用价值低而且需要特殊处理。此外，PTD3至PTD7中公开的使用熔融盐的方法也存在这样的问题：回收的稀土元素的纯度相对较低（例如，与过渡金属分离不充分）、处理速度有限、或者需要高压电源以在熔融盐中引发电解，这导致了设备费用或处理成本的过度增加。

本发明是为解决上述问题而做出的，并且本发明的目的是提供一种元素回收方法和元素回收装置，通过这种元素回收方法和元素回收装置能够以低成本回收含有高纯度的稀土元素的元素。

解决问题的方案

根据本发明的元素回收方法包括以下步骤：准备含有稀土元素的熔融盐；以及沉积该稀土元素。沉积稀土元素的步骤是通过以下方式实施的：在保持一对电极部件（下文也称为电极）与熔融盐接触的同时，将该一对电极部件的电位控制为预定值，从而使存在于熔融盐中的稀土元素沉积在该一对电极部件中的一者上。