希土類合金粉末回収方法
【課題】全体がメッキ層により覆われた希土類磁石に対し、水素雰囲気下において、脱磁処理および粉砕処理を一度に行うとともに、合金成分とメッキ部分とを分離して希土類合金粉末を回収する希土類合金粉末回収方法を提案する。
【解決手段】全体がメッキ層１ａにより覆われた希土類磁石１から希土類合金粉末１ｂを回収する希土類合金粉末回収方法であって、希土類磁石１のメッキ層１ａに、希土類磁石１に到達する線状の切欠２を形成した後に、希土類磁石１を水素雰囲気炉３に投入し、水素吸収現象を生じさせる温度まで昇温して一定時間保持することにより、希土類合金に多数のクラックを発生させるとともに当該希土類合金を粉砕して、メッキ層１ｂと希土類合金粉末１ｂとに分離するとともに、上記希土類合金の粉砕の際の発熱反応を利用し、上記希土類合金を脱磁して回収する。
【解決手段】全体がメッキ層１ａにより覆われた希土類磁石１から希土類合金粉末１ｂを回収する希土類合金粉末回収方法であって、希土類磁石１のメッキ層１ａに、希土類磁石１に到達する線状の切欠２を形成した後に、希土類磁石１を水素雰囲気炉３に投入し、水素吸収現象を生じさせる温度まで昇温して一定時間保持することにより、希土類合金に多数のクラックを発生させるとともに当該希土類合金を粉砕して、メッキ層１ｂと希土類合金粉末１ｂとに分離するとともに、上記希土類合金の粉砕の際の発熱反応を利用し、上記希土類合金を脱磁して回収する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体がメッキ層により覆われた希土類磁石から希土類合金粉末を回収する希土類合金粉末回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネやエコロジーの観点から、ハイブリッド車や電気自動車などの次世代環境対応車が持て囃され、自動車業界は各社が次々と次世代環境対応車の開発および販売を行っている。その進歩は目覚ましいものがあり、特にハイブリッド車や電気自動車の心臓部とも言えるモータやバッテリーにおいては、小型化および高性能化が図られ、今後更なる進化が問われている。またそれに伴い、非鉄金属類を代表とするレアメタルやレアアースなどの原材料は、モータに使用される希土類磁石に使用され、その調達を危惧する声も聞こえてきている。
【０００３】
ところで、上記レアアース（希土類元素）を含有する希土類磁石は、ハイブリッド車など次世代環境対応車のモータだけでなく、先端技術を駆使するＯＡ器機、家電製品にも使用されている。特に家電製品では、２０００年以降に製造された比較的新しい形式のエアコンや冷蔵庫のコンプレッサ、または洗濯機のモータに希土類磁石が使用されている。
【０００４】
また、家電製品の使用年数が、概ね１０年程度であることを踏まえると、既存の家電リサイクルルートにおいて、既に希土類磁石を使用した家電製品、特にエアコンや洗濯機が回収されていると推測される。そこで、この家電リサイクルルートから希土類磁石を使用したエアコンや洗濯機などの家電製品を回収することにより、レアメタルやレアアースなどの再生資源を回収することが可能であると考えられる。
【０００５】
しかしながら、現在使用済みの家電製品を回収し、リサイクルする過程において、エアコンや冷蔵庫のコンプレッサ、または洗濯機のモータから希土類磁石を取り出して回収することは、殆ど実施されていないのが現状である。
【０００６】
なお、エアコンなどに使用されるコンプレッサのリサイクルは、複数業者によって事業化され、鉄、銅、珪素鋼板などの素材に分離して再資源化が行われているものの、モータのコア部分に取り付けられている磁石は単体で分離されることはなく、鉄スクラップとして処理されている。
【０００７】
そこで、下記特許文献１においては、希土類磁石の磁石製造の工程から排出される研磨粉、削り屑などのスクラップを、湿水素雰囲気下で加熱処理し、該スクラップから炭素を除去した後に、カルシウムによる直接還元を行う再利用方法が提案されている。
【０００８】
また、洗濯機のモータおよびコンプレッサに用いられている希土類磁石は、腐蝕防止のため全体がメッキ層に覆われているものが多く存在する。
そこで、下記特許文献２においては、希土類磁石とＮｉ被膜とを水素を用いて粉末とし、その後磁性によってＮｉ膜を有する希土類合金粉末とＮｉ膜を有していない希土類合金粉末とに分離するという方法が提案されている。
【０００９】
さらに、希土類磁石のリサイクル方法としては、使用済みの磁石を粉砕し酸に溶解させて、希土類元素を回収する希土類回収法と、使用済みの磁石を塊状のまま溶解して磁石合金として再生させる合金再生法とがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６１−１５３２０１号公報
【特許文献２】特開平５−３３０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、上記特許文献１の希土類磁石のスクラップ再生方法は、希土類磁石の製造過程において排出される削り屑などに用いる場合には有効であるが、使用済みの家電製品から取り出したモータなどに使用されている、全体がメッキ層により覆われていた希土類磁石に用いる場合には、モータ自体を分解し、さらに複数の希土類磁石を取り出した後に、一つ一つの希土類磁石に覆われているメッキを取り除く必要があるため、非常に手間が掛かるという問題がある。
【００１２】
また、洗濯機のモータに用いられている複数個の希土類磁石は、殆どが樹脂などで覆われているため、この樹脂を事前に取り除く工程が別途必要で、さらに手間が掛かるという問題もある。
【００１３】
一方、上記特許文献２のＮｉ被膜希土類合金の再生方法においては、希土類磁石とＮｉ被膜とを水素を用いて粉末にして、その後磁性によりＮｉ膜を有する希土類合金粉末と、Ｎｉ膜を有していない希土類合金粉末とに分離するため、全ての希土類合金粉末を回収することが困難であるとともに、手間が掛かるとともに、設備の大型化によるコストの増大も見込まれるという問題がある。
【００１４】
さらに、上記合金再生法においては、リサイクルに必要な工程は短いものの、メッキの剥離工程、カーボンの除去工程、分析による成分把握といった前処理が必要であるため、設備の大型化とともに、設備やメンテナンス費用などのコストが嵩むという問題がある。
【００１５】
また、上記希土類回収法では、希土類合金粉末を酸により溶解させるため、前処理としてメッキの剥離は必ずしも必要ではない。そのため、メッキが施されたまま酸によって溶解させることができる。しかしながら、この工程においては、メッキを酸で溶解するために酸の使用量が多くなるうえに、メッキ成分が酸に溶解して希釈されるため、メッキ成分の回収および再利用が困難であるという問題がある。
【００１６】
さらに、上記希土類回収法においては、使用済みの磁石を１００μｍ程度まで粉砕する必要があるため、別途粉砕機を用意する必要がある。さらに、粉砕の工程を考慮すると事前に脱磁処理を行う必要があるため、上記合金再生法と同様に、設備やメンテナンス費用などのコストが嵩むという問題もある。
【００１７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、全体がメッキ層により覆われた希土類磁石に対し、水素雰囲気下において、脱磁処理および粉砕処理を一度に行うとともに、合金成分とメッキ部分とを分離して希土類合金粉末を回収する希土類合金粉末回収方法を提案することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、全体がメッキ層により覆われた希土類磁石から希土類合金粉末を回収する希土類合金粉末回収方法であって、上記希土類磁石の上記メッキ層に、上記希土類磁石に到達する線状の切欠を形成した後に、上記希土類磁石を水素雰囲気炉に投入し、水素吸収現象を生じさせる温度まで昇温して一定時間保持することにより、希土類合金に多数のクラックを発生させるとともに当該希土類合金を粉砕して、上記メッキ層と上記希土類合金粉末とに分離するとともに、上記希土類合金の粉砕の際の発熱反応を利用し、上記希土類合金を脱磁することを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記希土類磁石を上記水素雰囲気炉に投入した際に、２５０〜４００℃まで昇温して５〜３０分間保持することを特徴とするものである。
【００２０】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記水素雰囲気炉内で分離した上記メッキ層と上記希土類合金粉末とを上記水素雰囲気炉から取り出した後に、篩い分けにより個別に回収することを特徴とするものである。
【００２１】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記メッキは、Ｎｉメッキであることを特徴するものである。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記希土類磁石は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１〜５に記載の本発明によれば、全体がメッキ層により覆われた希土類磁石に、当該希土類磁石に到達する線状の切欠を予め設けた後に、当該希土類磁石を水素雰囲気炉に投入し、水素吸収現象を生じさせる温度まで昇温して一定時間保持することにより、当該切欠より水素が侵入し、当該希土類合金が水素を吸収してＨＤ現象（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｄｅｃｒｅｐｉｔａｔｉｏｎ）を起こし、上記メッキ層と上記希土類合金粉末とに分離することができるため、防蝕のために全体がメッキ層により覆われた希土類磁石であっても、別途メッキ層を剥離するための設備を設けることなく、水素雰囲気炉内において、ＨＤ現象を起こさせ、希土類合金粉末とメッキ層とに分離することができるとともに、各々を個別に回収することを容易に行うことができる。この結果、希土類磁石のリサイクルとともに、メッキのリサイクルも行うことができる。
【００２４】
また、上記ＨＤ現象による上記希土類合金と上記水素との反応は、発熱反応であるため、上記水素雰囲気炉内において、上記希土類合金をキュリー温度以上に加熱することなく、脱磁することができる。これにより、上記水素雰囲気炉の温度を高くする必要がなく、さらに脱磁するための設備を別途設ける必要もないから、燃料や設備に掛かるコストを抑えることができる。
【００２５】
請求項３に記載の本発明によれば、上記水素雰囲気炉内で分離した上記メッキ層と上記希土類合金粉末との形状および大きさが著しく異なるため、上記水素雰囲気炉から取り出した後に、篩い分けすることにより、簡便に上記メッキ層と上記希土類合金粉末とを個別に回収することができる。この結果、各々を目的に合わせて再利用しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の希土類合金粉末回収方法の一実施形態であり、全体がメッキ層で覆われた希土類磁石に切欠を形成して水素雰囲気炉に投入した後に取り出す一連の工程を模した概略図である。
【図２】図１の水素雰囲気炉から取り出した希土類磁石を篩い分け機により篩い分けして個別に分離する工程を模した概略図である。
【図３】エアコンのコンプレッサのロータを示す概略図である。
【図４】全体がメッキ層で覆われた希土類磁石に切欠を形成せずに水素雰囲気炉に投入した後に取り出す一連の工程を模した概略図である。
【図５】ＨＤ現象に与えるＮｉメッキ層の切欠形状の影響について示し、Ｎｏ．１〜４に各々の形状の実験結果をまとめた表である。
【図６】ＨＤ現象に与えるＮｉメッキ層の切欠形状の影響について示し、Ｎｏ．５〜７に各々の形状の実験結果をまとめた表である。Ｎｏ．５〜７は、全体をＮｉメッキで覆われた希土類磁石のメッキ層に形成した切欠の場所を変えて粉砕実験を行った結果を示す表である。
【図７】異なるＤｙの添加量によるＨＤ現象に関しての実験結果を示し、（ａ）は自動車のモータ磁石、（ｂ）はハードディスクＶＣＭ磁石、（ｃ）は洗濯機のモータ磁石である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜実施例１＞
図１に示すように、本発明の希土類合金粉末回収方法の一実施形態は、全体がメッキ層１ａにより覆われた希土類磁石１に、切欠２を形成し、水素雰囲気炉３に投入して３００℃まで昇温し、１０分間保持することにより、水素雰囲気炉内において、メッキ層１ａと希土類合金粉末１ｂとに分離するとともに、希土類合金と水素との発熱反応の際に、当該希土類合金を脱磁し、メッキ層１ａと希土類合金粉末１ｂとを個別に回収するように概略構成されている。
【００２８】
また、図２に示すように、水素雰囲気炉３内において、メッキ層１ａと希土類粉末１ｂとに分離した希土類磁石１を水素雰囲気炉３から取り出した後に、篩い分けするための篩い分け機７を備えている。この篩い分け機７は、平面視が長方形の容器７ａに濾し板７ｂが設けられているとともに、モータの回転により振動を発生する振動発生機７ｃが容器７ａの側面に取り付けられている。また容器７ａは、長手方向の側面が開口しているとともに、濾し網７ｂが容器７ａの底板と同形状に形成されているとともに、高さ方向の中央に配置されている。
【００２９】
ここで、全体がメッキ層１ａにより覆われた希土類磁石１は、例えば希土類のネオジムを含むＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１であるとともに、メッキ層１ａがＮｉメッキ層１ａである。このように、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われているＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、エアコンまたは冷蔵庫のコンプレッサのロータ、洗濯機のモータ、自動車のモータ、ハードディスクドライブなどに使用されているものである。
【００３０】
また、水素雰囲気炉３は、水素を封入した炉内の内圧を０．３ｋｇｆ／ｃｍ2程度の水素加圧状態に調整することができるとともに、４００℃まで昇温することができる。さらに、炉内が負圧になると危険なため、炉内の内圧を監視するとともに、当該内圧が低下した場合には、水素が追加できるように構成されている。さらに、上記内圧が低下した際に、炉内温度も低下した場合には、上記内圧の低下が生じる時点の温度まで再び昇温し、その温度を保持することができるように構成されている。
【００３１】
以上の構成からなる希土類合金粉末回収方法を用いて、全体がＮｉメッキ層１ａにより覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を、Ｎｉメッキ層１ａと、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離して回収するには、まず、図３に示すように、エアコンのコンプレッサからロータ６を取り外す。そして、このロータ６全体を貫いているピン５の頭部のかしめ部分をドリルなどにより削り取るとともに、押さえ板４を取り外し内装されているＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を取り出す。
【００３２】
次いで、図１に示すように、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われた長さ２０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ２ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＮｉメッキ層１ａに切欠２を形成する。この切欠２は、長さ２ｍｍの線状に形成するとともに、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１の表面に到達するように形成する。
【００３３】
そして、切欠２を形成したＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を水素雰囲気炉３に投入する。投入後、水素雰囲気炉３の内圧を０．３ｋｇｆ／ｃｍ2程度の水素加圧状態に調整し、３００℃まで炉内を昇温するとともに、１０分間保持する。この時に、水素雰囲気炉３内では、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１が２７０℃まで加熱されるとともに、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＮｉメッキ層１ａに形成された切欠２から水素が侵入する。この水素の侵入により、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が水素を吸収するとともに、水素原子が当該Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の結晶格子間に侵入して、当該結晶格子が体積膨張し、そこに発生した歪みが伝播することにより、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金にクラックが多数入り粉砕される。これは、ＨＤ現象と呼ばれているもので、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金などの希土類合金が低温において水素を吸収するという特性を利用したものである。
【００３４】
このように、水素が上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の結晶格子間に侵入し、当該結晶格子が膨張することにより発生した歪みは、結晶粒界に集中するため、クラックが発生し粒界破壊が起きる。この粒界破壊だけで歪みが開放されないと、この歪みは、結晶粒界内にも影響を与え粒内破壊を起こさせる。これらの破壊が繰り返し起こることにより、上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金は、概ね１μｍ〜１００μｍに粉砕される。
【００３５】
また、上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が水素を吸収する吸収反応は、発熱反応であるため、まず低温において水素を吸収しやすい結晶相が反応してＨＤ現象を起こし、その界面で温度が上昇し、その熱は次に水素を吸収しやすい相にＨＤ現象を誘起することにより、順次伝播して連鎖反応的にＨＤ現象が起こる。この際に、水素雰囲気炉３内を３００℃まで昇温し、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を２７０℃まで加熱するだけでも、上記ＨＤ現象により生じた発熱反応を利用し、上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を脱磁することができる。
【００３６】
そして、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、水素雰囲気炉３内に１０分間保持された後に、水素雰囲気炉３から取り出すと、ＨＤ現象により上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が、概ね１μｍ〜１００μｍまでの粉末状態になっており、また上記ＨＤ現象によって上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が膨張し、Ｎｉメッキ層１ａに形成された線状の切欠２をめくり上がるとともに、その線状の端部に応力が集中し亀裂が入り、Ｎｉメッキ層１ａが崩壊した状態になる。これにより、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとは、形状および大きさが著しく異なり、図２に示す篩い分け機７を用いることにより、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとを個別に回収することができる。
【００３７】
＜比較例１＞
上記ＨＤ現象は、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＮｉメッキ層１ａに線状の切欠２を形成し、この切欠２から水素が侵入して起こるものであるため、図４に示すように、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１に切欠２を形成せずに、水素雰囲気炉３に投入し、３００℃まで昇温して１０分間保持しても、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が水素を吸収することができず、上記ＨＤ現象が起こらない。したがって、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離することができない。
【００３８】
＜実施例２＞
また、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１に形成した線状の切欠２の形状が、上記ＨＤ現象にどのような影響を与えるかについて実験し、図５および図６にまとめた。
この実験は、以下の条件によって行われた。
・磁石 洗濯機用モータのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石
・処理条件 ０．３ｋｇｆ／ｃｍ2の水素雰囲気中
１０℃／ｍｉｎ昇温
４００℃−３０ｍｉｎ保持
【００３９】
この実験の結果、Ｎｉメッキ層１ａの面上および角部の１箇所または数箇所に、長さ２ｍｍ〜１０ｍｍの切欠２を形成したいずれの場合でも、水素雰囲気炉３内において上記ＨＤ現象が起こり、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離することを確認した。また、Ｎｏ．６に示すように、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１の端面の一面のＮｉメッキ層１ａを取り除いた場合でも、同様な結果を得ることができることが確認された。
【００４０】
この実験により、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＮｉメッキ層１ａには、水素がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の結晶格子間に侵入することができ、さらに上記ＨＤ現象によるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の結晶格子の膨張が起こった際に、応力の集中により亀裂が入り崩壊する長さ２ｍｍ〜１０ｍｍの切欠２が形成されていれば、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離することができることが判明した。
【００４１】
＜実施例３＞
ところで、レアアースであるネオジムを用いたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、保磁力を高める添加物として、Ｄｙ（ジスプロシウム）の利用が急増している。
そこで、発明者は、Ｄｙ添加量の異なるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＨＤ現象について実験し、その結果を図７にまとめた。
なお、以下（ａ）〜（ｃ）のキュリー温度は、以下の通りである。
（ａ） ３３５℃
（ｂ） ３６０℃
（ｃ） ３２８℃
【００４２】
この実験は、以下の条件によって行われた。
・磁石 （ａ）自動車のモータのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（Ｄｙ１０％）
（ｂ）ハードディスクＶＣＭのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（Ｄｙ１〜３％）
（ｃ）洗濯機用のモータのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（Ｄｙ５％）
・処理条件 ０．３ｋｇｆ／ｃｍ2の水素雰囲気中
１０℃／ｍｉｎ昇温
４００℃−３０ｍｉｎ保持
【００４３】
この実験では、各々のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＮｉメッキ層１ａに長さ２ｍｍの線状の切欠２を形成して行った。その結果、Ｄｙの含有量の異なるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、いずれもＨＤ現象によるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の粉砕、Ｎｉメッキ１ａの崩壊が確認された。
この実験により、ＨＤ現象は、Ｄｙの添加量に左右されるものでないことが判明した。
【００４４】
上述の実施例による希土類合金粉末回収方法によれば、全体がＮｉメッキ層１ａにより覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１に、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１に到達する線状の切欠２を予め設けた後に、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を水素雰囲気炉３に投入し、２５０〜４００℃まで昇温した後に、５〜３０分間保持することにより、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が水素を吸収し、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の結晶格子間に水素原子が侵入してＨＤ現象を起こして、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が粉砕し、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離することができるため、防蝕のために全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１であっても、別途Ｎｉメッキ層１ａを剥離するための設備を設けることなく、水素雰囲気炉３内において、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離することができるとともに、各々を個別に回収することを容易に行うことができる。この結果、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のリサイクルとともに、Ｎｉメッキのリサイクルも行うことができる。
【００４５】
また、水素雰囲気炉３内で分離したメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとの形状および大きさが著しく異なるため、水素雰囲気炉３から取り出した後に、篩い分け機７を用いることにより、簡便にメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとを個別に回収するこことができる。この結果、各々を目的に合わせて再利用しやすくなる。
【００４６】
また、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、保磁力を高めるための添加剤であるＤｙの添加量に左右されることなく、水素雰囲気炉３内において、ＨＤ現象によりＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金を粉砕することができる。これにより、自動車用モータ、エアコンのコンプレッサ、ハードディスクドライブなどに用いられている全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のリサイクルを行うことができる。
【００４７】
そして、ＨＤ現象がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金と水素との発熱反応によって起こるため、水素雰囲気炉３内において、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金をキュリー温度以上に加熱しなくても、脱磁を行うことができる。この結果、水素雰囲気炉内を高温にする必要がなく、さらに脱磁するための設備を別途設ける必要がない。これにより、燃料や設備に掛かるコストを抑えることができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態において、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１の形状が、長さを２０ｍｍ、幅を１０ｍｍ、厚さを２ｍｍとした場合のみ説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、モータやコンプレッサに使用されている様々な形状のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１に対応可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
全体がメッキ層により覆われた希土類磁石に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（希土類磁石）
１ａ Ｎｉメッキ層（メッキ層）
１ｂ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末（希土類合金粉末）
２ 切欠
３ 水素雰囲気炉
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体がメッキ層により覆われた希土類磁石から希土類合金粉末を回収する希土類合金粉末回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネやエコロジーの観点から、ハイブリッド車や電気自動車などの次世代環境対応車が持て囃され、自動車業界は各社が次々と次世代環境対応車の開発および販売を行っている。その進歩は目覚ましいものがあり、特にハイブリッド車や電気自動車の心臓部とも言えるモータやバッテリーにおいては、小型化および高性能化が図られ、今後更なる進化が問われている。またそれに伴い、非鉄金属類を代表とするレアメタルやレアアースなどの原材料は、モータに使用される希土類磁石に使用され、その調達を危惧する声も聞こえてきている。
【０００３】
ところで、上記レアアース（希土類元素）を含有する希土類磁石は、ハイブリッド車など次世代環境対応車のモータだけでなく、先端技術を駆使するＯＡ器機、家電製品にも使用されている。特に家電製品では、２０００年以降に製造された比較的新しい形式のエアコンや冷蔵庫のコンプレッサ、または洗濯機のモータに希土類磁石が使用されている。
【０００４】
また、家電製品の使用年数が、概ね１０年程度であることを踏まえると、既存の家電リサイクルルートにおいて、既に希土類磁石を使用した家電製品、特にエアコンや洗濯機が回収されていると推測される。そこで、この家電リサイクルルートから希土類磁石を使用したエアコンや洗濯機などの家電製品を回収することにより、レアメタルやレアアースなどの再生資源を回収することが可能であると考えられる。
【０００５】
しかしながら、現在使用済みの家電製品を回収し、リサイクルする過程において、エアコンや冷蔵庫のコンプレッサ、または洗濯機のモータから希土類磁石を取り出して回収することは、殆ど実施されていないのが現状である。
【０００６】
なお、エアコンなどに使用されるコンプレッサのリサイクルは、複数業者によって事業化され、鉄、銅、珪素鋼板などの素材に分離して再資源化が行われているものの、モータのコア部分に取り付けられている磁石は単体で分離されることはなく、鉄スクラップとして処理されている。
【０００７】
そこで、下記特許文献１においては、希土類磁石の磁石製造の工程から排出される研磨粉、削り屑などのスクラップを、湿水素雰囲気下で加熱処理し、該スクラップから炭素を除去した後に、カルシウムによる直接還元を行う再利用方法が提案されている。
【０００８】
また、洗濯機のモータおよびコンプレッサに用いられている希土類磁石は、腐蝕防止のため全体がメッキ層に覆われているものが多く存在する。
そこで、下記特許文献２においては、希土類磁石とＮｉ被膜とを水素を用いて粉末とし、その後磁性によってＮｉ膜を有する希土類合金粉末とＮｉ膜を有していない希土類合金粉末とに分離するという方法が提案されている。
【０００９】
さらに、希土類磁石のリサイクル方法としては、使用済みの磁石を粉砕し酸に溶解させて、希土類元素を回収する希土類回収法と、使用済みの磁石を塊状のまま溶解して磁石合金として再生させる合金再生法とがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６１−１５３２０１号公報
【特許文献２】特開平５−３３０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、上記特許文献１の希土類磁石のスクラップ再生方法は、希土類磁石の製造過程において排出される削り屑などに用いる場合には有効であるが、使用済みの家電製品から取り出したモータなどに使用されている、全体がメッキ層により覆われていた希土類磁石に用いる場合には、モータ自体を分解し、さらに複数の希土類磁石を取り出した後に、一つ一つの希土類磁石に覆われているメッキを取り除く必要があるため、非常に手間が掛かるという問題がある。
【００１２】
また、洗濯機のモータに用いられている複数個の希土類磁石は、殆どが樹脂などで覆われているため、この樹脂を事前に取り除く工程が別途必要で、さらに手間が掛かるという問題もある。
【００１３】
一方、上記特許文献２のＮｉ被膜希土類合金の再生方法においては、希土類磁石とＮｉ被膜とを水素を用いて粉末にして、その後磁性によりＮｉ膜を有する希土類合金粉末と、Ｎｉ膜を有していない希土類合金粉末とに分離するため、全ての希土類合金粉末を回収することが困難であるとともに、手間が掛かるとともに、設備の大型化によるコストの増大も見込まれるという問題がある。
【００１４】
さらに、上記合金再生法においては、リサイクルに必要な工程は短いものの、メッキの剥離工程、カーボンの除去工程、分析による成分把握といった前処理が必要であるため、設備の大型化とともに、設備やメンテナンス費用などのコストが嵩むという問題がある。
【００１５】
また、上記希土類回収法では、希土類合金粉末を酸により溶解させるため、前処理としてメッキの剥離は必ずしも必要ではない。そのため、メッキが施されたまま酸によって溶解させることができる。しかしながら、この工程においては、メッキを酸で溶解するために酸の使用量が多くなるうえに、メッキ成分が酸に溶解して希釈されるため、メッキ成分の回収および再利用が困難であるという問題がある。
【００１６】
さらに、上記希土類回収法においては、使用済みの磁石を１００μｍ程度まで粉砕する必要があるため、別途粉砕機を用意する必要がある。さらに、粉砕の工程を考慮すると事前に脱磁処理を行う必要があるため、上記合金再生法と同様に、設備やメンテナンス費用などのコストが嵩むという問題もある。
【００１７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、全体がメッキ層により覆われた希土類磁石に対し、水素雰囲気下において、脱磁処理および粉砕処理を一度に行うとともに、合金成分とメッキ部分とを分離して希土類合金粉末を回収する希土類合金粉末回収方法を提案することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、全体がメッキ層により覆われた希土類磁石から希土類合金粉末を回収する希土類合金粉末回収方法であって、上記希土類磁石の上記メッキ層に、上記希土類磁石に到達する線状の切欠を形成した後に、上記希土類磁石を水素雰囲気炉に投入し、水素吸収現象を生じさせる温度まで昇温して一定時間保持することにより、希土類合金に多数のクラックを発生させるとともに当該希土類合金を粉砕して、上記メッキ層と上記希土類合金粉末とに分離するとともに、上記希土類合金の粉砕の際の発熱反応を利用し、上記希土類合金を脱磁することを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記希土類磁石を上記水素雰囲気炉に投入した際に、２５０〜４００℃まで昇温して５〜３０分間保持することを特徴とするものである。
【００２０】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記水素雰囲気炉内で分離した上記メッキ層と上記希土類合金粉末とを上記水素雰囲気炉から取り出した後に、篩い分けにより個別に回収することを特徴とするものである。
【００２１】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記メッキは、Ｎｉメッキであることを特徴するものである。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記希土類磁石は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１〜５に記載の本発明によれば、全体がメッキ層により覆われた希土類磁石に、当該希土類磁石に到達する線状の切欠を予め設けた後に、当該希土類磁石を水素雰囲気炉に投入し、水素吸収現象を生じさせる温度まで昇温して一定時間保持することにより、当該切欠より水素が侵入し、当該希土類合金が水素を吸収してＨＤ現象（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｄｅｃｒｅｐｉｔａｔｉｏｎ）を起こし、上記メッキ層と上記希土類合金粉末とに分離することができるため、防蝕のために全体がメッキ層により覆われた希土類磁石であっても、別途メッキ層を剥離するための設備を設けることなく、水素雰囲気炉内において、ＨＤ現象を起こさせ、希土類合金粉末とメッキ層とに分離することができるとともに、各々を個別に回収することを容易に行うことができる。この結果、希土類磁石のリサイクルとともに、メッキのリサイクルも行うことができる。
【００２４】
また、上記ＨＤ現象による上記希土類合金と上記水素との反応は、発熱反応であるため、上記水素雰囲気炉内において、上記希土類合金をキュリー温度以上に加熱することなく、脱磁することができる。これにより、上記水素雰囲気炉の温度を高くする必要がなく、さらに脱磁するための設備を別途設ける必要もないから、燃料や設備に掛かるコストを抑えることができる。
【００２５】
請求項３に記載の本発明によれば、上記水素雰囲気炉内で分離した上記メッキ層と上記希土類合金粉末との形状および大きさが著しく異なるため、上記水素雰囲気炉から取り出した後に、篩い分けすることにより、簡便に上記メッキ層と上記希土類合金粉末とを個別に回収することができる。この結果、各々を目的に合わせて再利用しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の希土類合金粉末回収方法の一実施形態であり、全体がメッキ層で覆われた希土類磁石に切欠を形成して水素雰囲気炉に投入した後に取り出す一連の工程を模した概略図である。
【図２】図１の水素雰囲気炉から取り出した希土類磁石を篩い分け機により篩い分けして個別に分離する工程を模した概略図である。
【図３】エアコンのコンプレッサのロータを示す概略図である。
【図４】全体がメッキ層で覆われた希土類磁石に切欠を形成せずに水素雰囲気炉に投入した後に取り出す一連の工程を模した概略図である。
【図５】ＨＤ現象に与えるＮｉメッキ層の切欠形状の影響について示し、Ｎｏ．１〜４に各々の形状の実験結果をまとめた表である。
【図６】ＨＤ現象に与えるＮｉメッキ層の切欠形状の影響について示し、Ｎｏ．５〜７に各々の形状の実験結果をまとめた表である。Ｎｏ．５〜７は、全体をＮｉメッキで覆われた希土類磁石のメッキ層に形成した切欠の場所を変えて粉砕実験を行った結果を示す表である。
【図７】異なるＤｙの添加量によるＨＤ現象に関しての実験結果を示し、（ａ）は自動車のモータ磁石、（ｂ）はハードディスクＶＣＭ磁石、（ｃ）は洗濯機のモータ磁石である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜実施例１＞
図１に示すように、本発明の希土類合金粉末回収方法の一実施形態は、全体がメッキ層１ａにより覆われた希土類磁石１に、切欠２を形成し、水素雰囲気炉３に投入して３００℃まで昇温し、１０分間保持することにより、水素雰囲気炉内において、メッキ層１ａと希土類合金粉末１ｂとに分離するとともに、希土類合金と水素との発熱反応の際に、当該希土類合金を脱磁し、メッキ層１ａと希土類合金粉末１ｂとを個別に回収するように概略構成されている。
【００２８】
また、図２に示すように、水素雰囲気炉３内において、メッキ層１ａと希土類粉末１ｂとに分離した希土類磁石１を水素雰囲気炉３から取り出した後に、篩い分けするための篩い分け機７を備えている。この篩い分け機７は、平面視が長方形の容器７ａに濾し板７ｂが設けられているとともに、モータの回転により振動を発生する振動発生機７ｃが容器７ａの側面に取り付けられている。また容器７ａは、長手方向の側面が開口しているとともに、濾し網７ｂが容器７ａの底板と同形状に形成されているとともに、高さ方向の中央に配置されている。
【００２９】
ここで、全体がメッキ層１ａにより覆われた希土類磁石１は、例えば希土類のネオジムを含むＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１であるとともに、メッキ層１ａがＮｉメッキ層１ａである。このように、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われているＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、エアコンまたは冷蔵庫のコンプレッサのロータ、洗濯機のモータ、自動車のモータ、ハードディスクドライブなどに使用されているものである。
【００３０】
また、水素雰囲気炉３は、水素を封入した炉内の内圧を０．３ｋｇｆ／ｃｍ2程度の水素加圧状態に調整することができるとともに、４００℃まで昇温することができる。さらに、炉内が負圧になると危険なため、炉内の内圧を監視するとともに、当該内圧が低下した場合には、水素が追加できるように構成されている。さらに、上記内圧が低下した際に、炉内温度も低下した場合には、上記内圧の低下が生じる時点の温度まで再び昇温し、その温度を保持することができるように構成されている。
【００３１】
以上の構成からなる希土類合金粉末回収方法を用いて、全体がＮｉメッキ層１ａにより覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を、Ｎｉメッキ層１ａと、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離して回収するには、まず、図３に示すように、エアコンのコンプレッサからロータ６を取り外す。そして、このロータ６全体を貫いているピン５の頭部のかしめ部分をドリルなどにより削り取るとともに、押さえ板４を取り外し内装されているＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を取り出す。
【００３２】
次いで、図１に示すように、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われた長さ２０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ２ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＮｉメッキ層１ａに切欠２を形成する。この切欠２は、長さ２ｍｍの線状に形成するとともに、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１の表面に到達するように形成する。
【００３３】
そして、切欠２を形成したＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を水素雰囲気炉３に投入する。投入後、水素雰囲気炉３の内圧を０．３ｋｇｆ／ｃｍ2程度の水素加圧状態に調整し、３００℃まで炉内を昇温するとともに、１０分間保持する。この時に、水素雰囲気炉３内では、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１が２７０℃まで加熱されるとともに、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＮｉメッキ層１ａに形成された切欠２から水素が侵入する。この水素の侵入により、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が水素を吸収するとともに、水素原子が当該Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の結晶格子間に侵入して、当該結晶格子が体積膨張し、そこに発生した歪みが伝播することにより、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金にクラックが多数入り粉砕される。これは、ＨＤ現象と呼ばれているもので、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金などの希土類合金が低温において水素を吸収するという特性を利用したものである。
【００３４】
このように、水素が上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の結晶格子間に侵入し、当該結晶格子が膨張することにより発生した歪みは、結晶粒界に集中するため、クラックが発生し粒界破壊が起きる。この粒界破壊だけで歪みが開放されないと、この歪みは、結晶粒界内にも影響を与え粒内破壊を起こさせる。これらの破壊が繰り返し起こることにより、上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金は、概ね１μｍ〜１００μｍに粉砕される。
【００３５】
また、上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が水素を吸収する吸収反応は、発熱反応であるため、まず低温において水素を吸収しやすい結晶相が反応してＨＤ現象を起こし、その界面で温度が上昇し、その熱は次に水素を吸収しやすい相にＨＤ現象を誘起することにより、順次伝播して連鎖反応的にＨＤ現象が起こる。この際に、水素雰囲気炉３内を３００℃まで昇温し、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を２７０℃まで加熱するだけでも、上記ＨＤ現象により生じた発熱反応を利用し、上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を脱磁することができる。
【００３６】
そして、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、水素雰囲気炉３内に１０分間保持された後に、水素雰囲気炉３から取り出すと、ＨＤ現象により上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が、概ね１μｍ〜１００μｍまでの粉末状態になっており、また上記ＨＤ現象によって上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が膨張し、Ｎｉメッキ層１ａに形成された線状の切欠２をめくり上がるとともに、その線状の端部に応力が集中し亀裂が入り、Ｎｉメッキ層１ａが崩壊した状態になる。これにより、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとは、形状および大きさが著しく異なり、図２に示す篩い分け機７を用いることにより、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとを個別に回収することができる。
【００３７】
＜比較例１＞
上記ＨＤ現象は、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＮｉメッキ層１ａに線状の切欠２を形成し、この切欠２から水素が侵入して起こるものであるため、図４に示すように、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１に切欠２を形成せずに、水素雰囲気炉３に投入し、３００℃まで昇温して１０分間保持しても、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が水素を吸収することができず、上記ＨＤ現象が起こらない。したがって、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離することができない。
【００３８】
＜実施例２＞
また、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１に形成した線状の切欠２の形状が、上記ＨＤ現象にどのような影響を与えるかについて実験し、図５および図６にまとめた。
この実験は、以下の条件によって行われた。
・磁石 洗濯機用モータのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石
・処理条件 ０．３ｋｇｆ／ｃｍ2の水素雰囲気中
１０℃／ｍｉｎ昇温
４００℃−３０ｍｉｎ保持
【００３９】
この実験の結果、Ｎｉメッキ層１ａの面上および角部の１箇所または数箇所に、長さ２ｍｍ〜１０ｍｍの切欠２を形成したいずれの場合でも、水素雰囲気炉３内において上記ＨＤ現象が起こり、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離することを確認した。また、Ｎｏ．６に示すように、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１の端面の一面のＮｉメッキ層１ａを取り除いた場合でも、同様な結果を得ることができることが確認された。
【００４０】
この実験により、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＮｉメッキ層１ａには、水素がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の結晶格子間に侵入することができ、さらに上記ＨＤ現象によるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の結晶格子の膨張が起こった際に、応力の集中により亀裂が入り崩壊する長さ２ｍｍ〜１０ｍｍの切欠２が形成されていれば、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離することができることが判明した。
【００４１】
＜実施例３＞
ところで、レアアースであるネオジムを用いたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、保磁力を高める添加物として、Ｄｙ（ジスプロシウム）の利用が急増している。
そこで、発明者は、Ｄｙ添加量の異なるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＨＤ現象について実験し、その結果を図７にまとめた。
なお、以下（ａ）〜（ｃ）のキュリー温度は、以下の通りである。
（ａ） ３３５℃
（ｂ） ３６０℃
（ｃ） ３２８℃
【００４２】
この実験は、以下の条件によって行われた。
・磁石 （ａ）自動車のモータのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（Ｄｙ１０％）
（ｂ）ハードディスクＶＣＭのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（Ｄｙ１〜３％）
（ｃ）洗濯機用のモータのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（Ｄｙ５％）
・処理条件 ０．３ｋｇｆ／ｃｍ2の水素雰囲気中
１０℃／ｍｉｎ昇温
４００℃−３０ｍｉｎ保持
【００４３】
この実験では、各々のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のＮｉメッキ層１ａに長さ２ｍｍの線状の切欠２を形成して行った。その結果、Ｄｙの含有量の異なるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、いずれもＨＤ現象によるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の粉砕、Ｎｉメッキ１ａの崩壊が確認された。
この実験により、ＨＤ現象は、Ｄｙの添加量に左右されるものでないことが判明した。
【００４４】
上述の実施例による希土類合金粉末回収方法によれば、全体がＮｉメッキ層１ａにより覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１に、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１に到達する線状の切欠２を予め設けた後に、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１を水素雰囲気炉３に投入し、２５０〜４００℃まで昇温した後に、５〜３０分間保持することにより、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が水素を吸収し、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金の結晶格子間に水素原子が侵入してＨＤ現象を起こして、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金が粉砕し、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離することができるため、防蝕のために全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１であっても、別途Ｎｉメッキ層１ａを剥離するための設備を設けることなく、水素雰囲気炉３内において、Ｎｉメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとに分離することができるとともに、各々を個別に回収することを容易に行うことができる。この結果、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のリサイクルとともに、Ｎｉメッキのリサイクルも行うことができる。
【００４５】
また、水素雰囲気炉３内で分離したメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとの形状および大きさが著しく異なるため、水素雰囲気炉３から取り出した後に、篩い分け機７を用いることにより、簡便にメッキ層１ａとＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末１ｂとを個別に回収するこことができる。この結果、各々を目的に合わせて再利用しやすくなる。
【００４６】
また、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１は、保磁力を高めるための添加剤であるＤｙの添加量に左右されることなく、水素雰囲気炉３内において、ＨＤ現象によりＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金を粉砕することができる。これにより、自動車用モータ、エアコンのコンプレッサ、ハードディスクドライブなどに用いられている全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１のリサイクルを行うことができる。
【００４７】
そして、ＨＤ現象がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金と水素との発熱反応によって起こるため、水素雰囲気炉３内において、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金をキュリー温度以上に加熱しなくても、脱磁を行うことができる。この結果、水素雰囲気炉内を高温にする必要がなく、さらに脱磁するための設備を別途設ける必要がない。これにより、燃料や設備に掛かるコストを抑えることができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態において、全体がＮｉメッキ層１ａに覆われたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１の形状が、長さを２０ｍｍ、幅を１０ｍｍ、厚さを２ｍｍとした場合のみ説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、モータやコンプレッサに使用されている様々な形状のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石１に対応可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
全体がメッキ層により覆われた希土類磁石に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（希土類磁石）
１ａ Ｎｉメッキ層（メッキ層）
１ｂ Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末（希土類合金粉末）
２ 切欠
３ 水素雰囲気炉
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体がメッキ層により覆われた希土類磁石から希土類合金粉末を回収する希土類合金粉末回収方法であって、
上記希土類磁石の上記メッキ層に、上記希土類磁石に到達する線状の切欠を形成した後に、上記希土類磁石を水素雰囲気炉に投入し、水素吸収現象を生じさせる温度まで昇温して一定時間保持することにより、希土類合金に多数のクラックを発生させるとともに当該希土類合金を粉砕して、上記メッキ層と上記希土類合金粉末とに分離するとともに、上記希土類合金の粉砕の際の発熱反応を利用し、上記希土類合金を脱磁することを特徴とする希土類合金粉末回収方法。
【請求項２】
上記希土類磁石を上記水素雰囲気炉に投入した際に、２５０〜４００℃まで昇温して５〜３０分間保持することを特徴とする請求項１に記載の希土類合金粉末回収方法。
【請求項３】
上記水素雰囲気炉内で分離した上記メッキ層と上記希土類合金粉末とを上記水素雰囲気炉から取り出した後に、篩い分けにより個別に回収することを特徴とする請求項１または２に記載の希土類合金粉末回収方法。
【請求項４】
上記メッキは、Ｎｉメッキであることを特徴する請求項１〜３のいずれかに記載の希土類合金粉末回収方法。
【請求項５】
上記希土類磁石は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の希土類合金粉末回収方法。
【請求項１】
全体がメッキ層により覆われた希土類磁石から希土類合金粉末を回収する希土類合金粉末回収方法であって、
上記希土類磁石の上記メッキ層に、上記希土類磁石に到達する線状の切欠を形成した後に、上記希土類磁石を水素雰囲気炉に投入し、水素吸収現象を生じさせる温度まで昇温して一定時間保持することにより、希土類合金に多数のクラックを発生させるとともに当該希土類合金を粉砕して、上記メッキ層と上記希土類合金粉末とに分離するとともに、上記希土類合金の粉砕の際の発熱反応を利用し、上記希土類合金を脱磁することを特徴とする希土類合金粉末回収方法。
【請求項２】
上記希土類磁石を上記水素雰囲気炉に投入した際に、２５０〜４００℃まで昇温して５〜３０分間保持することを特徴とする請求項１に記載の希土類合金粉末回収方法。
【請求項３】
上記水素雰囲気炉内で分離した上記メッキ層と上記希土類合金粉末とを上記水素雰囲気炉から取り出した後に、篩い分けにより個別に回収することを特徴とする請求項１または２に記載の希土類合金粉末回収方法。
【請求項４】
上記メッキは、Ｎｉメッキであることを特徴する請求項１〜３のいずれかに記載の希土類合金粉末回収方法。
【請求項５】
上記希土類磁石は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の希土類合金粉末回収方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−６２５３３（Ｐ２０１２−６２５３３Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０７９６５（Ｐ２０１０−２０７９６５）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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