[發明專利]用于從電鍍溶液中萃取和除去稀土金屬離子的方法和設備

有效

• 申請號: 201510159672.1
• 申請日: 2015-04-07
• 公開（公告）號: CN104975333B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 須原泰人;美濃輪武久
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: C25D21/18
• 分類號: C25D21/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 汪宇偉

在萃取槽中，用萃取劑在不溶于水的有機溶劑中的萃取溶液處理包含稀土金屬離子的電鍍溶液。萃取處理通過下列步驟進行：將萃取溶液通過下部噴嘴霧化入所述槽下部區域中的電鍍溶液，和將電鍍溶液通過上部噴嘴霧化入所述槽上部區域中的萃取溶液，由此使所述電鍍溶液與所述萃取溶液接觸，以便從電鍍溶液中將稀土金屬離子萃取至萃取劑中而除去。

相關申請的交叉引用

本非臨時申請在35U.S.C.§119(a)下要求2014年4月7日在日本提交的專利申請號2014-078642的優先權，將其全部內容通過引用引入本文。

技術領域

本發明涉及用于從電鍍溶液、典型地是電鍍鎳溶液中萃取和除去稀土金屬離子的方法和設備，其中稀土金屬離子如Nd和Dy作為雜質蓄積。

背景技術

在現有技術中，通常實施的是在稀土磁體、典型地是Nd-Fe-B永磁體表面上進行電鍍，典型地是電鍍鎳，目的在于為其上賦予耐腐蝕性。在長期使用電鍍浴的同時，稀土金屬離子由稀土磁體滲漏出來，即起被電鍍的作用并且逐漸蓄積在電鍍浴中，從而對電鍍質量產生不良影響。

特別是，電鍍鎳浴對雜質敏感。即使是痕量的雜質如果引入的話，也可能招致不利的現象，例如粘著失敗、覆蓋能力不足和硬脆性涂層。雜質由懸浮于電鍍浴或沉降在電鍍槽底部的微細固體和溶于電鍍浴中的可溶性雜質組成。微細固體雜質可以通過物理除去方法，典型地過濾而除去。溶于電鍍浴中的可溶性雜質中，一些過渡金屬可以通過采用低電流進行模擬電解使雜質金屬離子沉積在陰極上而除去。然而，稀土金屬離子相當難以除去。

為了除去鎳電鍍浴中作為雜質的稀土金屬離子，例如Nd和Dy，專利文件1提出了一種方法，其包括將少于當量的萃取劑添加至鍍鎳浴；混合并且攪拌直至萃取劑與稀土金屬離子締合以形成締合的凝膠；從電鍍浴中分離并且除去締合的凝膠；和回收電鍍浴以再利用。

然而，該方法存在許多問題。如果添加大于當量的萃取劑，則所述萃取劑不膠凝。然后難以分離。完全除去稀土金屬雜質例如Nd和Dy是不可能的。這預示昂貴的稀土金屬例如Nd和Dy被拋棄，且萃取劑也被拋棄。遺留凝膠形式的工業廢棄物，它們幾乎不可被廢棄物處理設施接收且幾乎不能以工業上可接受的方式處理。消除凝膠廢棄物的操作對工人而言造成負擔。

引用列表

專利文件1：JP 3119545

發明公開內容

本發明的目的在于提供用于從電鍍溶液中萃取和除去稀土金屬離子雜質而不留下工業廢棄物的方法和設備，使得可以回收稀土金屬組分如Nd和Dy。

在一方面，本發明提供了使用萃取溶液從萃取槽中的電鍍溶液中萃取和除去稀土金屬離子的方法，所述萃取槽包括填充有電鍍溶液的下部區域和填充有萃取溶液的上部區域，所述電鍍溶液包含作為雜質的稀土金屬離子，所述萃取溶液包含在不溶于水的有機溶劑中的萃取劑并且具有低于電鍍溶液的比重。該方法包括以下步驟：將來自萃取槽中的下部位置的萃取溶液霧化入所述槽下部區域中的電鍍溶液；和將來自萃取槽中的上部位置的電鍍溶液霧化入所述槽上部區域中的萃取溶液，由此用于使所述電鍍溶液與所述萃取溶液接觸，以將來自電鍍溶液的稀土金屬離子萃取至萃取劑中而除去。

在一個優選的實施方案中，以霧化方式霧化溶液的步驟包括通過噴霧噴嘴或全錐形噴嘴(full-cone nozzle)霧化溶液。

最通常地，所述電鍍溶液是鍍鎳溶液。

在一個優選的實施方案中，將立式隔離物布置在所述萃取槽中以劃分為兩個隔室：萃取隔室和固定隔室，所述隔離物的下部配備有用于使隔室之間的電鍍溶液連通的通道；且所述隔離物的上部配備有用于使隔室之間的萃取溶液連通的另一通道。