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溶融フッ化物電解と合金隔膜を用いた希土類金属の高精度・高速分離プロセスの構築

利用熔融氟化物电解和合金隔膜构建稀土金属高精度高速分离工艺

基本信息

批准号：
19J20301
负责人：
華航
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J20301/
关键词：
希土類リサイクル溶融塩電解電気化学蒸発分離

项目摘要

令和3年度、これまでの研究成果を踏まえ、溶融塩中のREの高精度分離回収プロセス全体を構築した。得られた成果は三つに分けられる。①磁石中の希土類元素選択抽出、②抽出剤と副産物の選択蒸発除去、③選択電解分離である。①熱力学的な考察から、磁石中の希土類元素がCaCl2-CaF2-MgCl2溶融塩中のMg2+との反応によって選択抽出されると予想された。実証するため、CaF2とMgCl2の添加量が異なる溶融塩中で一定量の磁石を反応させた。その結果、REが全て反応する当量のMgCl2を添加した場合でも、全てのREの90％以上が抽出できた。また、RE蒸発抑制剤であるCaF2の添加は、F-がREのモル量の6倍以下の場合、REの抽出にほぼ影響はなかった。②REとMgCl2の抽出反応によって、Mgが生成する。溶融塩中の物質の飽和蒸気圧を計算したところ、MgとMgCl2の蒸気圧が他の物質と比べて高いことが分かった。そこで、減圧によるMgとMgCl2の除去を考えた。結果、CaF2無添加の場合、MgとMgCl2はほぼ除去できたが、溶融塩中のRE成分も一緒に蒸発した。CaF2を添加した場合、MgとMgCl2は変わらずほぼ完全除去でき、加えて、REの蒸発率が効果的に抑制できた。③上記二つのステップ後、理論的にはREを含む溶融塩が得られる。これまでの2年間に、この溶融塩を用いたDy/Nd電解分離に関する基礎実験を行ってきたが、全てDy/Nd＝1の条件で行った。今年度は、他のDy/Nd比溶融塩も用いて実験した。結果として、浴のDy/Nd比の上昇によって、電解で得られたRE-Ni合金中のDy/Nd分離比が上昇した。この結果を基づき、合理的に推測すれば、電気自動車モーター用磁石をリサイクルした際、磁石中のDyの91％が純度90％の金属として、Ndの96％が純度95％の金属として回収可能できることを示した。

In the year of Linghe, the results of the research have been improved, and the RE has been separated back with high precision. The results are divided into three parts. 1 extraction of rare earth elements from magnets, 2 extraction of rare earth elements, 2 extraction of rare earth elements from magnets, 2 extraction of rare earth elements, 2 extraction of rare earth elements from magnets, 2 extraction of rare earth elements, 2 extraction of rare earth elements from magnets, 2 extraction of rare earth elements, 2 extraction of rare earth elements from magnets, 2 extraction of rare earth elements, 2 extraction of rare earth 1. Mechanical investigation and CaCl2-CaF2-MgCl2 melting of rare earth elements in magnets. The Mg2+ effect is selected to extract the rare earth elements. A certain amount of magnets are added in the melting process of CaF2 and MgCl2. The results show that RE has a full response to the equivalent of MgCl2, and that the total RE is more than 90%. RE steaming suppresses the addition of CaF2, the amount of F- RE is less than 6 times that of the combination, and the RE extract has a negative effect on the volume of the product. The 2RE "MgCl2" pulls out the reverse response, and the Mg generates the output. In the melting process, it is calculated that the temperature of the mixture is higher than that of the temperature, and that of MgCl2 is higher than that of the other. Please Mg the MgCl2 to remove the exams. Results: the CaF2 compound was added, the RE was removed by the addition of MgCl2, and the RE component in the melt was isolated by steaming. CaF2 adds the inhibition effect of the combination, Mg, MgCl2, and RE steaming rate of the fruit. (3) after the first two days of treatment, the theoretical theory of "RE" contains the content of "melting". It is necessary to use the Dy/Nd electronic separation system to separate the customers for two years, and to use the full Dy/Nd=1 conditions to separate the customers from each other. This year, he said that Dy/Nd is better than melting. Results the results showed that the separation of Dy/Nd in RE-Ni alloy was better than that in RE-Ni alloy by electrolysis and electrolysis. The results are as follows: base temperature, reasonable temperature measurement, magnets for self-powered electrical appliances, magnets with a temperature of 91% for Dy, 90% temperature for metal, 96% temperature for Nd, and 95% for metal alloys.