[发明专利]镓的回收方法

说明书

本发明提供一种能够抑制从处理对象物混入钴的同时回收镓的方法。将至少包含铁族元素和镓的处理对象物在温度低于120℃且浓度调整到1mol/L以上、13.8mol/L以下的碱金属氢氧化物的水溶液中进行浸渍处理。优选水溶液的温度为70℃以上，浸渍时间为10分钟以上更好。或者，优选浸渍时间为48小时以上，水溶液的温度为50℃以上更好。处理对象物是稀土元素‑铁‑硼系永磁体的磁铁淤渣或者从磁铁淤渣去除稀土元素得到的以氧化铁为主成分的残渣。

技术领域

本发明涉及从至少含有铁、钴和镓的处理对象物中回收镓的方法。

背景技术

R-T-B系永磁体(R是稀土元素中的至少一种，一定含有Nd，T是过渡金属元素中的至少一种，一定含有Fe，B是硼)具有优异的磁特性，因而被用于汽车、工业机械、电子设备等各种领域。预期其使用量随电动汽车和电子设备的普及而增加。另一方面，随着磁铁的产量的增加，磁铁的制造工序中产生的切削屑和研削屑等加工屑(以下，称为“磁铁淤渣(sludge)”)的量也在增加。由于磁铁淤渣中含有贵重金属元素，所以回收、再利用是重要的技术课题。尤其是，稀土元素价格昂贵，所以正在积极地进行回收再利用。

有时R-T-B系永磁体中使用镓(Ga)作为添加材料。镓主要是作为铝精炼的副产品制造的，但是其产量少，不大可能长期稳定地供应。因此，从磁铁淤渣等废弃物中回收、再利用镓，从原料供应的角度来看，是重要的问题。

作为从含有镓的化合物中分离、回收镓的方法，专利文献1记载的电解精炼法和专利文献2中记载的混合碱金属氢氧化物进行溶解的方法已为公众所知。

在专利文献1记载的电解精炼法中，使用含有电解质的水溶液，将含有镓的原料作为阳极进行电解。从阳极溶解析出的镓电解结晶到阴极上，由于电解液的温度在镓的熔点以上，电解结晶后的镓熔化、滴落，能够作为液体回收。但是，由于如磁铁淤渣等已经氧化的粉末电导率低，所以通过该方法进行处理非常困难。

专利文献2记载的方法是将含有镓的原料作为主成分，与碱金属氢氧化物混合并加热，转变成氢氧化物后，溶解到水中进行回收的方法。但是，如磁铁淤渣等镓含量少的情况，难以将镓高效地转变成氢氧化物。

另外，磁铁淤渣中含有钴(Co)等能够溶解到强碱性水溶液中的成分。从处理对象物溶解析出镓后，通过电解等还原成金属镓。此时，如果溶液中存在钴等比镓贵重的金属，则比镓优先被还原，有可能生成钴-镓合金等。镓-钴合金在钴浓度达到22wt％之前稳定地处于Ga和Ga₃Co的两相共存状态，由于在大约30℃下Ga相液化，所以容易在低温下回收镓。另一方面，当钴浓度超过22wt％时，由于Ga相不能稳定地存在，所以生成物的融点上升，所以在低温下回收镓变困难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特开平6-192877号

专利文献2：日本专利公报第5002790号

发明内容

因此，本发明的目的在于提供能够抑制从处理对象物混入钴、同时能够回收镓的方法。

鉴于上述问题，本发明的镓的回收方法在例示的实施方式1中，是将至少含有铁、钴和镓的处理对象物在温度低于120℃且浓度调整到1mol/L以上、13.8mol/L以下的碱金属氢氧化物的水溶液中进行浸渍处理。

实施方式2是在实施方式1所述的镓的回收方法的基础上，水溶液的温度是70℃以上。

实施方式3是在实施方式2所述的镓的回收方法的基础上，水溶液的浸渍时间为10分钟以上。

实施方式4是在实施方式1所述的镓的回收方法的基础上，水溶液的浸渍时间为48小时以上。

实施方式5是在实施方式4所述的镓的回收方法的基础上，水溶液的温度是50℃以上。