希土類元素は「産業のビタミン」として知られ、優れた磁気的、光学的、電気的特性を持っています。
新エネルギー車などの新興産業におけるレアアースの需要が高まるにつれ、レアアース資源はますます不足してきています。 レアアースを二次資源からリサイクルすることが一般的な傾向になっています。
赤泥はアルミナの製造時に発生する固形廃棄物で、主にFe、Si、Ca、Al、Tiなどの元素と少量のScを含んでいます。 赤泥中の一般的な希土類元素には、ランタニド元素 (ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジムなど) およびイットリウム系列元素 (イットリウム、ジスプロシウム、ホルミウムなど) が含まれます。 その含有量は500×10-6以上が多く、濃縮係数も2程度と総合的な利用価値が高い。
現在、赤泥から希土類元素を浸出する方法は主に湿式浸出法と火湿式複合法に分けられる。 試薬と操作技術が異なるため、湿式浸出プロセスは塩酸浸出、硫酸浸出、硝酸浸出、生物学的浸出などに分類できます。 火湿式複合プロセスは、高温焙焼浸出法と硫酸焙焼浸出法などに分けられます。
湿式浸出プロセスであっても、火と湿式の組み合わせプロセスであっても、得られるレアアースに富む浸出液には必ず Fe や Al などの不純物が含まれるため、精製にはその後の分離プロセスが必要です。 現在、赤泥浸出液中のレアアースを分離抽出するには、溶媒抽出法とイオン交換法が広く用いられています。 イオン交換法は、交換剤の性能とコストに限界があるため、応用例が限られています。 抽出法は、その成熟した技術、簡単な操作、高い回収率により、主要な分離抽出プロセスとなっています。
溶媒抽出の原理は、2 つの互いに混和しない (または溶けにくい) 溶媒における溶質の溶解度の違いを利用して、化合物を目的の溶媒に移動させ、それによって分離の目的を達成することです。 スカンジウムは他の希土類元素と比べてイオン半径が小さく、電子構造が単純であるため、スカンジウム抽出化合物は他の希土類元素とは異なり、溶媒抽出に適しています。 スカンジウムの抽出では、鉄やチタンなどの多くの不純物を除去する必要があるため、抽出剤と抽出プロセスの選択がスカンジウムの高い回収率を達成するための鍵となります。 現在一般的に使用されている抽出剤は主にリン酸抽出剤、カルボン酸抽出剤、一級アミン等に分けられます。
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