JPS5867836A - バストネサイト鉱の分解方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、バストネサイト鉱から希土類元素を抽出する
無公害プロセスに関する。

バストネサイトは弗化炭酸塩（ＲＦ　ＣＯｓ　”）−ニ
示されるように精鉱でｔｏ〜７θ％の希土類を含み、さ
らに弗素を約グ〜ｔ％含んでいる。

また、モナザイトを含有して産出されるバストネサイト
鉱もあり、モナザイトは一般に（Ｃｅ　　。

Ｌａ　ｔ　ｙ　ｔ　Ｔｈ）　ｆ’ｏ、で示されるように
燐酸塩鉱物であるため燐を含む。

従ってバストネサイト鉱中には弗素、燐等が含まれ、こ
れらを完全かつ無公害に処理する必要がある。

従来、バストネサイト鉱の処理については硫酸による焙
焼即ち硫酸化焙焼により２００℃程度で白煙処理し、弗
素を弗化水素ガス態として除く方法があるが、この方法
では弗素ガスとともに硫酸ガス（ＳＯＳ）の発生なども
あり、ガス処理に新たな付帯的処理工程を要し、経済性
に難点がある上に完全な処理が難かしい等公害問題も重
なり、工業的規模で採用するのは難かしいのが現状であ
る。

一方、アルカリ水溶液を用いる方法もあるが、弗素のほ
かモナザイトを含有するパストネサイト鉱においては弗
素と燐がアルカリ水溶液中に存在し、その後の液処理が
困難となる。

また、直接塩酸あるいは硝酸などを用いる方法も考えら
れるが、塩素ガスや弗素ガスに対する材質の問題やガス
処理さらにはコストの面で採用は難かしい。

本発明者らはバストネサイト鉱及びモナザイト含有バス
トネサイト鉱を水分の存在下で焙焼することにより、炭
酸及び弗素をガス化し、水性アルカリ媒体でスクラビン
グすることで弗素を完全に回収し、一方焙焼物は苛性ア
ルカリ水溶液で分解して燐をアルカリ水溶液中に固定し
、生成した水酸化舌上は鉱酸を添加して舌上を抽出する
ことにより公害問題を解決し、こ゛れまで困難とされて
いたバストネサイト鉱の分解に新規な方法を見い出した
。

即ち、本発明はバストネサイト鉱（モナザイトを含有す
る場合を含む）を水分の存在下で焙焼させるわけである
が、バストネサイト中の炭酸は温度弘ＯＯ℃以上で二酸
化炭素を放出して分解し、次のようなＲＦＯの組成のも
のとなる。

ＲＦＣＯ，−＋ＲＦＯ＋ＣＯｓ　　−−−−−−−−−
（１）バストネサイトの熱分解の一例を示差熱（ＤＴＡ
）曲線及び熱重量変化（ＴＧＡ）曲線を用いて表わした
結果を第１図に示す。

第１図より下軸に示す温度を除々に上げると約ｔｔｏｏ
℃（点ｍ＞のところでＴＧＡ曲線は急激な減量を示し、
またＤＴＡ曲線は吸熱を示している。

この場合の減量値は約７．２％であるが、試料がすべて
バストネサイトがらなっているならば、希土類元素の平
均原子量／≠０を用いたときのＲＦＣＯ。

からＲＦＯへの変化の際の減量率の計算値は２０゜５％
である。この≠ｏｏ℃においてＲＦＯの組成のものにな
るが、この際のＦの揮散率は１０〜／ｊ％である。従っ
て、バストネサイトを焙焼によって分解するには最低ｔ
ｉｏｏ℃以上の温度が必要である。

次に、水分の存在下で焙焼した場合、弗素は次のように
水と反応し、弗化水素ガスとしてガス化し分解する。

ＲＦＯ＋Ｈ２０→几、０３　＋、２ＨＦ　　・　・　・
　・　・　・　・（２）この水分はあらかじめバストネ
サイト鉱に３０％以上の水分を含ませておくか、好まし
くは絶対湿度１０９／−以上の水蒸気を直接焙焼炉に、
２〜３ｔ　／　ｍｉｎ以上の流量で連続して吹込むこと
により達成させる。

直接焙焼炉内に水蒸気を吹込んだ時の温度と絶対湿度の
変化におけ脱弗素率を第２図に示す。

第２図より温度が脱炭酸のｔｔｏｏ℃より次第に上昇し
、また絶対湿度が１０９／−以上になるに従って脱弗素
率が１００％に近づく。好ましくは１００℃、絶対湿度
３０１−／ｎ／ノ水に気ヲ２〜３ｔ／ｍ１ｎ連続して吹
込み３時間焙焼することにより、りど％以上の脱弗素率
を示しているが、この値に限定されるものではない。ま
た、水分の過剰はエネルギーロスとなって好ましくない
し、温度７０００℃以上となるとバストネサイトが固化
する傾向にあって後処理に影響を及ぼすため、すＯＯ℃
±ＩＯθ℃程度に押える必要がある。

次に、Ｌ記（２）式に示すように水熱分解で弗化炭酸を
含まない酸化物と弗化水素ガスに分解するが、得られた
二酸化炭素及び弗化水素ガスはアルカリ金属水酸化物で
スクラビングする。

アルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウムまた
は水酸化カリウムの水溶液あるいは水酸化カルシウムの
懸濁液あるいはそれらの混合液が用いられ、これらでス
クラビングすることによりＣａｒ、として固定でき、水
不溶性の沈殿として回収できる。

このような方法でバストネサイト中の脱炭酸。

脱弗素がほぼ１００％可能となり、結果として舌上酸化
物が得られる。また、バストネサイト中にモナザイトが
含まれる場合は燐の酸化物も入ってくるため、ざらに脱
燐を必要とする。本発明はさらにこの脱燐をも行ない、
高収率で舌上を回収するバストネサイトの分解法を提供
するものである。

即ち、得られた焙焼希土酸化物に濃厚苛性アルカリ水溶
液を加えて７２０℃以上に加熱して反応させ、温水抽出
することにより燐を燐醗ソーダとして溶液中に固定して
回収し、−力水酸化舌上は鉱酸を用いて７０℃以上で加
温浸出することにより回収する。

焙焼希土酸化物と反応させる苛性アルカリ水溶液は、濃
度ｊＯＷ／Ｖ％以上の苛性ソーダ溶液が良く、温度も１
２０℃以上と高い方が好ましい。

次に、渇水を用いて舌上を抽出し、生成した水酸化舌上
をＥ別して燐を燐酸ソーダの溶液として固定し、水酸化
舌上は鉱酸好ましくは濃塩酸を添加して７θ℃以上で加
湿浸出することによりり０％以上の舌上を塩化洋上溶液
として回収することができる。

なお、希酸を添加してセリウム以外の舌上を溶解する方
法もあるが、浸出率が悪くて完全に分離することが鑓か
しく、さらにセリウムと燐を分離することが必要となる
ので良い方法とは言えない。

本発明法はバストネサイトを焙焼することにより、バス
トネサイト中に含まれる鉄の溶出を極力防止できるのも
利点であり、さらに鉄については塩化洋上溶液をｐＨ調
整することにより除去可能となる。

バスト、ネサイトから製造する舌上の用途としては、ま
ず研摩材があげられるが、研摩材は特に舌上酸化物中の
弗素、燐、鉄などを極カ嫌うため、工程における完全な
除去が必要であり、単体舌上分離のための溶媒抽出工程
においてもできるだけ純度の高い方が有利であるが、本
発明は上述のようにバストネサイトから弗素、燐、鉄な
どを順次分別し、純度の高い塩化洋上溶液を得るこ、と
本“でき、経済的かつ無公害な分解法である。

本発明をさらに実施例によって説明する。

実施例 第１表に示す組成を有するバストネサイト／θＯｙ−を
燃焼ボートに入れて１００℃で２時間焙焼した。その際
絶対湿度３０ｆ／ｎ／の水魚・気を２〜Ｊｔ／ｍｉｎの
流量で直接炉内に吹込み、ガスは炉の出口にＫＯＨとＣ
ａ　（ＯＨ）２　　の混合液を入れた洗浄ビンに吸収さ
せた。得られた焙焼酸化物の組成を第２表に示す。

次に、この焙焼酸化物５ｏｙ−に２倍量の濃厚苛性ソー
ダ液を加え／３０±１０℃で７時間反応させた後、温水
で抽出し沖過した。

さらに沈殿物に濃塩酸を加えｌｒ０℃で７時間浸出後、
ｒ過洗浄したときのＰ液の分析値を第３表に示す。

第　　′　　表　　　　　　　　　　（単位％）第　　
２　　表　　　　　　　　　　（単位％）第　　３　　
表 （単位？／１　）

【図面の簡単な説明】 第１−図はバストネサイトの熱分解における示差熱曲線
及び熱重量変化曲線との関係グラフ、第２図は水分の存
在下でバストネサイトを■焼した場合の温度と水分量及
び■焼時間との関係グラフ、第３図は本発明の工程図で
ある。 特許出願人同和鉱業株式会社 第１図 温　度（’Ｃ） 第２図 加熱温度（０Ｃ） 第８図 □アノ ニ］］ 角土 ラロ □剣 二】］ 液 １７８− レカリ ；酸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　バストネサイト鉱を水分の存在下で焙焼して
   弗化炭酸塩から炭酸ガスおよび弗素を水素化物としてガ
   ス化し、該ガス体を水性アルカリ媒体でスクラビングす
   ることを特徴とするバストネサイト鉱の分解方法。
2. （２）　　バストネサイト鉱を水分の存在下で焙焼して
   弗化炭酸塩から炭酸ガスおよび弗素を水素化物としてガ
   ス化し、該ガス体を水性アルカリ媒体でスクラビングす
   ると共に、上記媒焼物に苛性アルカリ溶液を添加して加
   熱したのち生成した水酸化舌上に鉱酸を加えて舌上を抽
   出することを特徴とするバストネサイト鉱の分解方法。