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公開番号2025079166
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-21
出願番号2023191668
出願日2023-11-09
発明の名称光学ガラス廃材からレアメタルを回収する方法
出願人株式会社スリー・アール
代理人個人
主分類C22B 34/24 20060101AFI20250514BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】光学ガラス廃材から比較的簡易な方法でかつ経済的にTa、Nb、La、またはGdを回収する方法を提供する。
【解決手段】本発明の方法は、(a)光学ガラス廃材を硝酸を用いて溶解して第1溶解液を得るステップと、(b)第1溶解液をろ過して第1沈殿物と第2溶解液を得るステップと、(c)第1沈殿物を水酸化ナトリウムと過酸化水素を用いて溶解して第3溶解液を得るステップと、(d)第3溶解液をろ過して不溶残渣と第4溶解液を得るステップと、(e)第4溶解液を結晶化してTaとNbを含む結晶化物を得るステップと、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光学ガラス廃材からレアメタルを回収する方法であって、
光学ガラス廃材を硝酸を用いて溶解して第１溶解液を得るステップと、
前記第１溶解液をろ過して第１沈殿物と第２溶解液を得るステップと、
前記第１沈殿物を水酸化ナトリウムと過酸化水素を用いて溶解して第３溶解液を得るステップと、
前記第３溶解液をろ過して不溶残渣と第４溶解液を得るステップと、
前記第４溶解液を結晶化してＴａとＮｂを含む結晶化物を得るステップと、を含む方法。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記第１溶解液を得るステップは、
前記光学ガラス廃材を高濃度の硝酸を用いて溶解するステップと、
前記高濃度の硝酸による溶解液をさらに前記高濃度の硝酸よりも低濃度の硝酸を用いて溶解するステップと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記高濃度の硝酸は前記低濃度の硝酸の略２倍の濃度を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記水酸化ナトリウムは略１Ｍの濃度であり、前記過酸化水素は略５～７重量％の濃度である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第４溶解液を結晶化するステップは、前記第４溶解液を常温から略８０度の範囲の温度で保持するステップを含む、請求項１に記載の方法。請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２溶解液のｐＨをアンモニア水を用いて所定値に調整するステップと、
前記ｐＨの調整後の前記第２溶解液をろ過して第５溶解液を得るステップと、
前記第５溶解液に硫酸ナトリウムを加えて、ＬａとＧａを含む硫酸塩を得るステップと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ｐＨの所定値は略３である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記アンモニア水は略２０重量％の濃度を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記硫酸ナトリウムは略３０重量％の濃度を有する、請求項６に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス廃材からレアメタルを回収する方法に関し、より具体的には、光学ガラス廃材からＴａ、Ｎｂ、Ｌａ、またはＧｄを回収する方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｔａ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｇｄ等といった希少金属元素（以下、本明細書において「レアメタル」と呼ぶ）は、消費量のほぼ全量を海外からの輸入に頼っている。そのため、安定な供給の確保が困難であり、また価格変動の影響を大きく受ける。一方で、レアメタルは様々な用途に用いられた後に廃棄されている現状にある。例えば、光学ガラスには上記したレアメタルを含む多種類のレアメタルが含まれているものの、製造工程でその大部分が廃棄されており、製品となるのは原料の半分以下である。こういった現状から、レアメタルを含む廃棄物からレアメタルを効率的かつ経済的に分離し回収する技術が必要とされている。
【０００３】
レアメタルを回収する技術として、特許文献１は、塩化揮発法による光学ガラス廃材からのレアメタルの分離回収方法を開示する。また、特許文献２は、光学ガラス研磨・洗浄工程およびこれに付帯する排水処理装置から発生する光学ガラス汚泥から硫酸処理等を用いてレアメタル成分を回収する方法を開示する。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の方法は塩素供給や加熱温度の制御が複雑であり、特許文献２に記載の方法は光学ガラス汚泥を原料とするものであり、いずれも光学ガラス廃材から効率的でかつ経済的に、言い換えれば比較的簡易な方法により高い回収率で、Ｔａ、Ｎｂ、Ｌａ、またはＧｄを回収する方法を開示するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第5504531号公報
特開平11-50168号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は、光学ガラス廃材から比較的簡易な方法でかつ安く（経済的に）Ｔａ、Ｎｂ、Ｌａ、またはＧｄを回収する方法を提供することを目的とする
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光学ガラス廃材からレアメタルを回収する方法を提供する。その方法は、（ａ）光学ガラス廃材を硝酸を用いて溶解して第１溶解液を得るステップと、（ｂ）第１溶解液をろ過して第１沈殿物と第２溶解液を得るステップと、（ｃ）第１沈殿物を水酸化ナトリウムと過酸化水素を用いて溶解して第３溶解液を得るステップと、（ｄ）第３溶解液をろ過して不溶残渣と第４溶解液を得るステップと、（ｅ）第４溶解液を結晶化してＴａとＮｂを含む結晶化物を得るステップと、を含む。
【０００８】
本発明によれば、比較的簡易な酸とアルカリを用いた化学処理により、高い回収率でＴａとＮｂをそれらを含む結晶化物として回収することができる。
【０００９】
本発明の一態様では、第１溶解液を得るステップ（ａ）は、（ａ１）光学ガラス廃材を高濃度の硝酸を用いて溶解するステップと、（ａ２）高濃度の硝酸による溶解液をさらに高濃度の硝酸よりも低濃度の硝酸を用いて溶解するステップと、を含む。その際、例えば高濃度の硝酸は低濃度の硝酸の略２倍の濃度（Ｍ）とすることができる。
【００１０】
本発明の一態様によれば、光学ガラス廃材の溶解を高濃度及び低濃度の硝酸による溶解の２段階の処理とすることにより、光学ガラス廃材の溶解度を向上されることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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