DE19922144A1 - Verfahren zur Gewinnung einer Wertstoffzusammensetzung aus Seltenerdelement-enthaltendem Material und dabei erhaltenes Legierungspulver - Google Patents
Verfahren zur Gewinnung einer Wertstoffzusammensetzung aus Seltenerdelement-enthaltendem Material und dabei erhaltenes LegierungspulverInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Gewinnung einer Wertstoffzusammensetzung aus einem Seltenerdelement-enthaltenden Material beschrieben durch (1) Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden Materials und, nach einem Säurewaschen des zerkleinerten Materials Trocknen des Materials, (2) Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden Materials, Calcium-Reduktionsbehandeln des zerkleinerten Materials und, nach Waschen des Materials mit Wasser zum Entfernen von gebildetem Calciumoxid und restlichem Calcium, Trocknen des Materials, (3) Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden Materials, Säurewaschen des zerkleinerten Materials, weiterhin Calcium-Reduktionsbehandeln des Materials und, nach Waschen des Materials mit Wasser zum Entfernen von gebildetem Calciumoxid und restlichem Calcium, Trocknen des Materials oder (4) Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden Materials, Säurewaschen des zerkleinerten Materials, Calcium-Reduktionsbehandeln des Materials, Waschen des Materials mit Wasser zum Entfernen von gebildetem Calciumoxid und restlichem Calcium, weiterem Säurewaschen des Materials und, nach Waschen mit Wasser, Trocknen des Materials. DOLLAR A Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Wertstoffzusammensetzung als pulverförmige Zusammensetzung gewonnen, die leicht als Ausgangsmaterial zum Sintern durch Vermischen mit einer geeigneten Legierung zum Einstellen der Zusammensetzung verwendet werden kann, ohne Abtrennen jedes Elementbestandteils als einzelne Substanz, wie ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung eines
wertvollen Bestandteils aus einem Seltenerdelement-enthaltenden Material
und ein Seltenerdelement-enthaltendes Legierungspulver, das durch das
Gewinnungsverfahren erhalten wird.
Gesinterte Magnete auf Sm-Co-Basis, Nd-Fe-B-Basis usw. und
Zerstäubungsauftreffplatten- oder Sputtertarget-Materialien, wie etwa auf
Tb-Fe-Co-Basis usw., enthalten Seltenerdelement-Bestandteile. Der
gesinterte Magnet wird hauptsächlich durch ein Normaldruck-
Sinterverfahren eines Formteils erhalten und das Targetmaterial wird
hauptsächlich durch ein Heißpressverfahren erhalten. Im Fall dieser
gesinterten Materialien gibt es Ausschuss, der durch minderwertige
Produkte gebildet wird, Ausschuss, der beim Verbrauchen der eingebauten
Produkte gebildet wird, usw. Insbesondere bei einem Sputtertargetmaterial
ist es schwierig, das gesamte Targetmaterial durch Sputtern vollständig zu
verbrauchen und nach dem Gebrauch bleibt ein Teil des gesinterten
Materials übrig, der Abfall wird.
Da Seltenerdelemente relativ teuer sind und auch natürlich nur begrenzt
vorkommen, ist es für eine effektive Nutzung der Resourcen wichtig, eine
Wertstoffzusammensetzung aus diesem Abfall zu gewinnen und die
Zusammensetzung wieder zu verwenden.
Bisher wurde für diesen Zweck hauptsächlich ein Verfahren zur Trennung
der enthaltenen Bestandteile voneinander durch eine hydrometallurgische
Technik ausgeführt. Es gibt auch ein Verfahren der Wiederverwendung des
Bestandteils oder der Bestandteile als Vorlegierung zur Auflösung.
Bei diesen herkömmlichen Verfahren ist die Behandlung zwar durch
Verwendung einer bekannten metallurgischen Technologie als Grundtechnik
und durch Anpassen der Bedingungen möglich, aber es gibt die Probleme,
dass ein komplizierter Schritt oder komplizierte Schritte erforderlich sind, ein
Produkt mit sehr geringem Wert gebildet wird, usw.
Z. B. ist das hydrometallurgische Verfahren, welches eines der
herkömmlichen Rückgewinnungsverfahren ist, ein bevorzugtes Verfahren,
wenn relativ teure Elemente, wie etwa Seltenerdmetalle, metallisches Kobalt
usw., die Hauptbestandteile des Abfalls sind. Da die rückzugewinnenden
Substanzen jedoch in Form einer Verbindung vorliegen, wie etwa als Oxide
usw., ist im Fall der Verwendung der rückgewonnenen Verbindung oder der
rückgewonnenen Verbindungen als Legierungsausgangsmaterial oder
Legierungsausgangsmaterialien ein Reduzierschritt der rückgewonnenen
Substanz oder der rückgewonnenen Substanzen zu Metall erforderlich.
Auch im Fall eines trockenmetallurgischen Verfahrens, welches ein weiteres
herkömmliches Verfahren ist, entweichen beim Reinigungsverfahren zum
Entfernen von Verunreinigungen Seltenerdmetalle in Gießreste und folglich
ist es notwendig, Seltenerdmetallbestandteile aus den Gießresten in einem
weiteren Schritt abzutrennen. Es ist auch schwierig, eine ausreichende
Menge Sauerstoff gründlich aus den rückgewonnenen Bestandteilen zu
entfernen, um diese Bestandteile als Grundausgangsmaterialien zur
Auflösung zu verwenden.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zur Gewinnung einer Wertstoffzusammensetzung aus einem
Seltenerdelement-enthaltenden Material bereitzustellen, mit dem eine
pulverförmige Wertstoffzusammensetzung erhalten werden kann, die leicht
als Ausgangsmaterial für ein Sintermaterial wiederverwendet werden kann,
indem eine geeignete Kompensationslegierung damit vermischt wird, ohne
die Notwendigkeit, jedes enthaltene Element als einzelne Substanz
abzutrennen und zu reinigen, wie bei den herkömmlichen Verfahren.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Gewinnung eines wertvollen
Bestandteils zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe ist ein Verfahren
zur Gewinnung einer Wertstoffzusammensetzung durch Zerkleinern eines ein
oder mehrere Seltenerdelemente-enthaltenden Materials und, nachdem das
zerkleinerte Material säuregewaschen wurde, Trocknen des behandelten
Materials.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Gewinnung einer
Wertstoffzusammensetzung ist ein Verfahren zur Gewinnung einer
Wertstoffzusammensetzung durch Zerkleinern eines ein oder mehrere
Seltenerdelemente-enthaltenden Materials, Calcium-Reduktionsbehandeln
des zerkleinerten Materials und, nach Waschen des behandelten Materials
mit Wasser, um gebildetes Calciumoxid und verbliebenes Calcium zu
entfernen, Trocknen des gewaschenen Materials.
Noch ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Gewinnung einer
Wertstoffzusammensetzung aus einem ein oder mehrere Seltenerdelemente
enthaltenden Material ist ein Verfahren zur Gewinnung einer
Wertstoffzusammensetzung durch Zerkleinern eines Seltenerdelement
enthaltenden Materials, Säurewaschen des zerkleinerten Materials, weiterhin
Calcium-Reduktionsbehandeln des säuregewaschenen Materials und, nach
Waschen des reduktionsbehandelten Materials mit Wasser, um gebildetes
Calciumoxid und verbliebenes Calcium zu entfernen, Trocknen des
gewaschenen Materials.
Noch ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Gewinnung einer
Wertstoffzusammensetzung aus einem ein oder mehrere Seltenerdelemente
enthaltenden Material ist ein Verfahren zur Gewinnung einer
Wertstoffzusammensetzung durch das Zerkleinern eines Seltenerdelement
enthaltenden Materials, ein Säurewaschen des zerkleinerten Materials, ein
Calcium-Reduktionsbehandeln des säuregewaschenen Materials, nach
Waschen des reduktionsbehandelten Materials mit Wasser, um Calciumoxid
und verbliebendes Calcium zu entfernen, ein weiteres Säurewaschen des
wassergewaschenen Materials und das Trocknen des wassergewaschenen
Materials.
Die durch jedes der erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene
Wertstoffzusammensetzung ist z. B. eine Legierung auf R-Fe-B-Basis (worin
R ein oder mehrere Seltenerdelemente darstellt) und insbesondere eine
Legierung, die eine Phase der Zusammensetzung Nd2Fe14B, bezogen auf das
Atomverhältnis, enthält.
Die erfindungsgemäßen Verfahren sind insbesondere zur Rückgewinnung
oder/und Aufbereitung von Wertstoffzusammensetzungen oder/und
Wertstoffmaterialien geeignet.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden genauer beschrieben.
Die ein oder mehrere Seltenerdelemente-enthaltenden Materialien, die mit
jedem der erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden können,
umfassen z. B. metallische Sintermaterialien, die Seltenerdelemente
enthalten, Sintermaterialmagneten, die Seltenerdelemente enthalten, wie
etwa einen Sintermagnet auf R-Fe-B-Basis (worin R ein oder mehrere
Seltenerdelement ausgenommen Nd darstellt), einen Sintermagneten auf
Nd-Fe-B-Basis, einen Sintermagneten auf Sm-Co-Basis sowie verbesserte
Zusammensetzungen davon; und Targetmaterialien, z. B. auf Tb-Fe-Co-Basis.
Das Seltenerdelement-enthaltende Material umfaßt bevorzugt ein oder
mehrere Elemente ausgewählt aus der Gruppe Scandium, Yttrium, Lanthan,
Cer, Praseodym, Neodymium, Promethium, Samarium, Europium,
Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium
und Lutetium.
In der vorliegenden Erfindung wird das Seltenerdelement-enthaltende
Material, wie etwa das oben beschriebene Sintermaterial, zunächst
zerkleinert oder zermahlen. Hier ist es bevorzugt, das Seltenerdelement
enthaltende Material in einer Inertatmosphäre mechanisch zu zerkleinern, um
das Auftreten einer Oxidation zu verhindern, und das Material wird
bevorzugt auf Partikelgrößen von beispielsweise etwa 100 µm oder weniger
zerkleinert.
Da viele Seltenerdelement-enthaltende Materialien die Eigenschaft
aufweisen, begleitet von einer Volumenänderung Wasserstoff
einzuschließen und freizusetzen, kann das Material unter Ausnutzung dieser
Eigenschaften durch Ausführen einer Wasserstoffabsorptionsbehandlung
odereinerWasserstoffabsorptions- und Wasserstofffreisetzungsbehandlung
selbst-kollabiert werden und gegebenenfalls kann die Teilchengröße des
kollabierten Materials auf eine gewünschte Größe durch mechanisches
Zerkleinern eingestellt werden.
Es ist notwendig, dass der Sauerstoffgehalt des Ausgangsmaterials oder der
Ausgangsmaterialien für das Sintermaterial gering ist. Der Sauerstoffgehalt
des Abfallsintermaterials ist jedoch üblicherweise groß, z. B. von ungefähr
0,2 bis 0,8 Gew.-%.
Es wird vermutet, dass die Anteile mit einem großen Sauerstoffgehalt im
Sintermaterial die Pulveroberflächenbereiche sind, die beim Sintern
oxidationsanfällig sind und die Korngrenzen der Struktur, wo sich Sauerstoff
nach dem Sintern ansammelt. Bei der Säurewaschbehandlung nach dem
Zerkleinern gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Oxide und
Oxidfilme, die in den Pulverflächenoberflächenbereichen und Korngrenzen
der Struktur vorliegen, worin Sauerstoff lokalisiert ist, aufgelöst und die
Behandlung wird zur Verringerung der Sauerstoffmenge durchgeführt.
Beim Säurewaschschritt kann nicht nur der Sauerstoffgehalt, sondern auch
ein für das Sintermaterial unnötiger Kohlenstoffgehalt verringert werden.
Die Bedingungen für das Säurewaschen sollten für das Seltenerdelement
enthaltende Material, das damit behandelt wird, geeignet sein, und es gibt
keine besonderen Beschränkungen hinsichtlich der Bedingungen. Da aber
der Seltenerdbestandteil unvorsichtigerweise aufgelöst wird, wenn der
pH-Wert gering ist, ist es bevorzugt, den pH-Wert unter Verwendung einer
pH-Pufferlösung, wie etwa einer verdünnten Säure oder Essigsäure etc.,
einzustellen oder/und zu kontrollieren. Selbst wenn ein ausreichendes
Verringern des Sauerstoffgehalts nicht erreicht wird, kann der
Sauerstoffgehalt durch das Ausführen einer Calicum-Reduktionsbehandlung
verringert werden.
Nach dem Säurewaschen oder dem Wasserwaschen ist es notwendig,
Wasser durch Trocknen zu entfernen, um das Auftreten einer Oxidation
usw. zu verhindern, aber es gibt keine besonderen Beschränkungen
hinsichtlich des Verfahrens und der Vorrichtung.
Bei der Calcium-Reduktionsbehandlung des zerkleinerten Materials, welche
anstelle des Säurewaschens oder nach dem Säurewaschen ausgeführt wird,
ist die Verwendung von granulärem metallischem Calcium oder metallischen
Calciumplättchen ökonomisch und relativ einfach in der Handhabung. Als
anderes Material kann z. B. auch Calciumhydrid verwendet werden. Es gibt
keine besonderen Beschränkungen hinsichtlich der Zugabemenge von
Calcium als Reduktionsmittel, aber entsprechend der
Sauerstoffkonzentration des zu reduzierenden Materials ist es bevorzugt,
Calcium in einer Menge von mindestens einer äquivalenten Menge zu
verwenden, die für die Reduktion erforderlich ist. Die Reduktionsbehandlung
wird durch Halten des Gemisches des zerkleinerten Materials und Calciums
in einer Inertgasatmosphäre oder im Vakuum für eine geeignete Zeit bei
einer Temperatur von mindestens dem Schmelzpunkt von Calcium
ausgeführt.
Wenn das Reaktionsprodukt nach der Reduktionsbehandlung in Wasser
gegossen wird, kollabiert es, d. h. es fällt in sich zusammen. Der restliche
metallische Calciumbestandteil wird Calciumhydroxid, während
Wasserstoffgas in Wasser gebildet wird und durch die Reaktion werden gute
Kollabiereigenschaften des Produkts in Wasser erhalten, was eine gute
Trennung des wertvollen Bestandteils vom Calciumbestandteil ermöglicht.
Durch wiederholtes Dekantieren und Wiederschlämmungswaschen können
die Calciumbestandteile, wie etwa gebildetes Calciumoxid und restliches
metallisches Calcium, effektiv entfernt werden. Darüber hinaus werden,
wenn gegebenenfalls ein wasserlöslicher Flußmittelbestandteil, wie etwa
Calciumchlorid usw., dem System zuvor zugegeben wurde, die
Kollabiereigenschaften des Reaktionsprodukts verbessert.
Selbst wenn die Calcium-Reduktionsbehandlung ausgeführt wird, geschieht
es manchmal, dass die Sauerstoffkonzentration ansteigt, wobei vermutet
wird, dass dies durch das Fortschreiten der Oberflächenoxidation der
Wertstoffzusammensetzung beim Kollabieren in Wasser oder beim
Dekantieren und Wiederaufschlämmungswaschen verursacht wird. In einem
solchen Fall ist es vorteilhaft, wenn nach dem Zerkleinern des
Seltenerdelement-enthaltenden Materials das zerkleinerte Material einer
Calcium-Reduktionsbehandlung unterzogen wird, in Wasser kollabiert wird,
mit Wasser gewaschen wird und weiterhin säuregewaschen wird.
Auch wenn die Kohlenstoffkonzentration des zu reduzierenden zerkleinerten
Materials vor der Calciumreduktion hoch ist, wird die Reduktion von
Sauerstoff und Kohlenstoff manchmal unzureichend ausgeführt, verursacht
durch die geringfügige Bildung von Carbonaten, wie etwa Calciumcarbonat
etc., mit einer geringen Löslichkeit bei der Reduktionsreaktion. In einem
solchen Fall wird nach dem Zerkleinern eine ausreichende Reduktion des
Sauerstoffgehalts durch ein Säurewaschen, ein Calcium-
Reduktionsbehandeln und ein weiteres Säurewaschen des zerkleinerten
Materials erhalten.
Die erhaltene Wertstoffzusammensetzung liegt in Pulverform vor und durch
Vermischen des Pulvers mit einem Legierungspulver zur Einstellung der
Zusammensetzung, das getrennt hergestellt wird, um eine gewünschte
Zusammensetzung zu erhalten, kann das Pulver als Ausgangsmaterialpulver
zur Herstellung eines Sinterprodukts wiederverwendet werden. Es gibt keine
besonderen Beschränkungen für das Legierungspulver zur Einstellung der
Zusammensetzung. Da aber bei der Behandlung zur Verringerung des
Sauerstoffgehalts, welche ein Hauptgegenstand dieser Erfindung ist, der
Seltenerdbestandteil Säure-ausgewaschen wird, ist mindestens eines der
Pulver zur Einstellung der Zusammensetzung ein Seltenerdelement
enthaltendes Legierungspulver.
Als Legierungspulver zur Einstellung der Zusammensetzung kann ein
Legierungspulver verwendet werden, das durch verschiedene bekannte
Verfahren erhalten wird, wie etwa ein Auflösungs-Guss-Zer
kleinerungsverfahren umfassend ein Zerkleinern nach Auflösen und
Gießen, ein Flüssigquenching-Zerkleinerungsverfahren, umfassend das
Erhalten eines bandförmigen dünnen Produkts durch Walzenquenchen nach
Auflösen und das Zerkleinern des dünnen Produkts, ein
Zerstäubungsverfahren, wie etwa ein Wasserzerstäubungsverfahren oder ein
Gaszerstäubungsverfahren, wobei direkt ein Pulver durch Sprühkühlen nach
einem Auflösen erhalten wird, ein Reduktions-Diffusionsverfahren, wobei ein
Legierungspulver durch eine Calciumreduktion erhalten wird etc.
Die Erfindung wird praktisch durch die folgenden Beispiele erläutert.
Als Seltenerdelement-enthaltendes Material wurde der Ausschuss eines
Sputtertargetmaterials für eine magnetoptische Scheibe auf Tb-Fe-Co-Basis
verwendet, die durch Sintern eines Seltenerdlegierungspulvers als
Ausgangsmaterial durch ein Heißpressverfahren mittels eines Reduktions-
Diffusionsverfahrens erhalten wird. Der Ausschuss wurde als
minderwertiges Produkt durch Bruch bei der Handhabung gebildet.
Die Zusammensetzung des Ausschusses betrug 49,8 Gew.-% Terbium (Tb),
46,1 Gew.-% Eisen (Fe), 4,12 Gew.-% Kobalt (Co), 0,09 Gew.-% Calcium
(Ca), 0,25 Gew.-% Sauerstoff (O) und 0,012 Gew.-% Kohlenstoff (C). Nach
der quantitativen Analyse mit ESMA (Elektronenstrahl-Mikroanalyse; engl.:
EPMA) bestand die Struktur des Ausschusses aus einer Fe-Co-Le
gierungsphase (von etwa 93 bis 96 Gew.-% Eisen und von etwa 4 bis
7 Gew.-% Kobalt), einer Tb-Fe-Co-Legierungsphase mit geringer
Terbiumkonzentration (von etwa, 65 bis 68 Gew.-% Eisen, von etwa 2 bis
5 Gew.-% Kobalt und von etwa 23 bis 25 Gew.-% Terbium), einer Tb-Fe-Co-Le
gierungsphase mit mittlerer Terbiumkonzentration (von etwa 45 bis
52 Gew.-% Eisen, von etwa 3 bis 4 Gew.-% Kobalt und von etwa 42 bis
49 Gew.-% Terbium), und einer Tb-Fe-Co-Legierungsphase mit hoher
Terbiumkonzentration (von etwa 35 bis 37 Gew.-% Eisen, von etwa 5 bis
6 Gew.-% Kobalt und von etwa 57 bis 60 Gew.-% Terbium).
Der Targetmaterialabfall wurde in einen Ofen gegeben, die Luft im Ofen
wurde durch ein Argongas ersetzt, weiter wurde das Argongas durch ein
Wasserstoffgas ersetzt, die Temperatur des Ofens wurde auf etwa 300°C
in einem Wassergasstrom erhöht und das System wurde bei der Temperatur
für 30 Minuten gehalten. Danach wurde das Wasserstoffgas im Ofen durch
ein Argongas ersetzt und nach Abkühlen der Temperatur auf
Raumtemperatur wurde das Produkt herausgenommen, wobei ein Pulver mit
einer Teilchengröße von 500 µm oder weniger erhalten wurde.
Das erhaltene Pulver wurde deionisiertem Wasser zugegeben, um eine
Aufschlämmung mit einer Konzentration von 30 g/Liter zu bilden, wobei der
pH-Wert davon durch die tropfenweise Zugabe einer wässrigen
Essigsäurelösung vom 10fachen des Volumens der Aufschlämmung unter
Rühren auf 5 eingestellt wurde und es wurde für etwa 5 Minuten ein
Säurewaschen durchgeführt. Dann wurde, nach Ersetzen und Waschen mit
deionisiertem Wasser, das Produkt filtriert, Wasser des Produkts wurde
durch Ethanol ersetzt und das Produkt wurde im Vakuum getrocknet, um
ein Legierungspulver zu ergeben.
Die Zusammensetzung des erhaltenen Legierungspulvers betrug 47,8 Gew.-%
Terbium, 47,2 Gew.-% Eisen, 5,36 Gew.-% Kobalt, 0,07 Gew.-%
Calcium, 0,07 Gew.-% Sauerstoff und 0,008 Gew.-% Kohlenstoff. Die
Zusammensetzung zeigte, dass die Terbiumqualität um 2 Gew.-% verringert
war und die Sauerstoffqualität um 0,18 Gew.-% verringert war, verglichen
mit der Zusammensetzung des Targetmaterials vor den Behandlungen. Die
Struktur des erhaltenen Legierungspulvers war die gleiche wie die am
Targetmaterial bestimmte Struktur vor der Behandlung.
Das wiedergewonnene Legierungspulver und ein metallisches Terbiumpulver
wurden miteinander bei 98 Gew.-% bzw. 2 Gew.-% vermischt, während
angestrebt wurde, 49,8 Gew.-% Terbium zu erzielen, und nach
ausreichendem Vermischen wurde ein Targetmaterial durch ein
Heißpressverfahren hergestellt.
Die Zusammensetzung des erhaltenen Targetmaterials betrug 49,7 Gew.-%
Terbium, 46,3 Gew.-% Eisen, 4,18 Gew.-% Kobalt, 0,07 Gew.-% Calcium,
0,07 Gew.-% Sauerstoff und 0,009 Gew.-% Kohlenstoff und die
Legierungsstruktur war ebenfalls die gleiche wie die vor der Behandlung.
Man kann folglich sehen, dass der Sputtertargetabfall der magnetoptischen
Scheibe auf Tb-Fe-Co-Basis, der durch das Auftreten von Bruch während
der Handhabung zum minderwertigen Produkt wird, als wertvolles Material
wiedergewonnen wird und weiterhin wiederverwendet werden kann.
Als Seltenerdelement-enthaltendes Material wurde ein Ausschuss eines
Sintermagneten auf SmCo5-Basis verwendet, der unter Verwendung einer
Legierung als Ausgangsmaterial hergestellt wurde, die durch ein Reduktions-
Diffusionsverfahren erhalten wurde, welcher beim Magnetbildungsschritt vor
dem Magnetisieren minderwertige Dimensionen erhalten hatte. Die
Zusammensetzung davon betrug 34,8 Gew.-% Samarium (Sm), 65,1 Gew.-%
Kobalt (Co), 0,06 Gew.-% Calcium (Ca), 0,18 Gew.-% Sauerstoff (O)
und 0,011 Gew.-% Kohlenstoff (C). Das gesinterte Material wurde auf eine
Teilchengröße von 500 µm oder weniger durch die Wasserstoffbehandlung
wie in Beispiel 1 zerkleinert und weiterhin in einer Argonatmosphäre
ventilzerkleinert. Die Sauerstoffkonzentration des erhaltenen zerkleinerten
Pulvers betrug 0,16 Gew.-%, was geringer war als die
Sauerstoffkonzentration des gesinterten Materials, aber noch nicht
ausreichend war zur Verwendung des zerkleinerten Pulvers als
Ausgangsmaterial zum Sintern.
Dann wurde das erhaltene zerkleinerte Pulver einer Reduktionsbehandlung
mit Calcium durch ausreichend es Mischen des zerkleinerten Pulvers mit 10 Gew.-%
metallischem Calcium (Ca, Teilchengröße: 4 mesh oder kleiner) und
20 Gew.-% wasserfreiem Calciumchlorid (CaCl2, Teilchengröße: 300 mesh
oder kleiner), Geben des Gemisches in ein Gefäß aus rostfreiem Stahl und
Halten des Gemisches in einer Argongasatmosphäre bei 1000°C für 3
Stunden unterzogen.
Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsprodukt auf etwa 10 mm
Teilchengröße zerkleinert und zu Wasser unter Bedingungen zugegeben, bei
denen eine Aufschlämmung mit einer Konzentration von 30 g/Liter gebildet
wurde, gefolgt von Rühren, um es in Wasser zu kollabieren. Nach
Abtrennen der Calciumbeständteile durch Dekantieren wurde der Rückstand
für 10 Minuten gerührt, bis der pH-Wert 10 oder geringer wurde und bei
wiederholtem Anwenden eines Wiederaufschlämmungswaschens mit
Wasser-Entfernen, Wasser-Zugießen und Rühren wurde der pH-Wert bei
viermaligem Wiederaufschlämmungswaschen 10 oder geringer. Wasser der
Aufschlämmung wurde durch Alkohol mit dem gleichen Verfahren wie in
Beispiel 1 ersetzt und nach dem Trocknen wurde ein Legierungspulver
gewonnen.
Die Sauerstoffkonzentration des erhaltenen Legierungspulvers betrug
0,09 Gew.-%, was eine ausreichende Sauerstoffkonzentration als
Ausgangsmaterials zum Sintern war. Die anderen Bestandteile hatten die
Zusammensetzung 33,1 Gew.-% Samarium, 65,8 Gew.-% Kobalt,
0,07 Gew.-% Calcium und 0,013 Gew.-% Kohlenstoff, die Konzentration von
Samarium war verringert und die Zusammensetzung war nahe der
stöchiometrischen Zusammensetzung von SmCo5.
Das Legierungspulver wurde mit einem Legierungspulver, das eine
Samariumkonzentration von 40,2 Gew.-%, eine Kobaltkonzentration von
58,9 Gew.-%, eine Sauerstoffkonzentration von 0,06 Gew.-%, eine
Calciumkonzentration von 0,08 Gew.-% und eine Kohlenstoffkonzentration
von 0,010 Gew.-% aufwies, das durch ein Reduktions-Diffusionsverfahren
erhalten wurde, bei einem Gewichtsverhältnis von 79,2 : 21,7 vermischt,
um ein Legierungspulver mit 34,9 Gew.-% Samarium, 64,9 Gew.-% Kobalt,
0,07 Gew.-% Calcium, 0,08 Gew.-% Sauerstoff und 0,012 Gew.-%
Kohlenstoff zu bilden und wenn ein gesintertes Material auf SmCo5-Basis
aus dem so gebildeten Legierungspulver erhalten wurde, wurde ein
Sintermaterial mit 34,8 Gew.-% Samarium, 64,8 Gew.-% Kobalt,
0,06 Gew.-% Calcium, 0,18 Gew.-% Sauerstoff und 0,12 Gew.-% Kohlenstoff
erhalten, welches das gleiche war wie die Zusammensetzung des
Ausschusses vor der Behandlung.
Folglich kann man sehen, dass die SmCo5-Phase im Sintermaterial für den
Magneten auf SmCo5-Basis als Wertstoffmaterial gewonnen wird und
wiederverwendet werden kann.
Als Seltenerdelement-enthaltendes Material wurde ein Ausschuss eines
Sintermagneten auf SmCo5-Basis verwendet, der unter Verwendung einer
Legierung als Ausgangsmaterial hergestellt wurde, die durch ein Reduktions-
Diffusionsverfahren erhalten wurde, welcher im Magnetbildungsschritt vor
der Magnetisierung minderwertige Dimensionen erhalten hatte. Weiterhin
war die Zusammensetzung davon die gleiche wie in Beispiel 2.
Das Sintermaterial wurde in einen Ofen gegeben und durch eine
Wasserstoffbehandlung wie in Beispiel 1 und auf die gleiche Weise wie in
Beispiel 2 zerkleinert, wobei ein Pulver mit einer Teilchengröße von 500 µm
oder weniger erhalten wurde (das gleiche Hydrierungs-
Zerkleinerungsverfahren wie in Beispiel 2).
Weiterhin wurde das Pulver auf eine Teilchengröße von 300 µm oder kleiner
durch ein Pulverisierungszerkleinern in einer Argonatmosphäre zerkleinert.
Dann wurde das erhaltene zerkleinerte Pulver einer Reduktionsbehandlung
mit Calcium durch ausreichendes Mischen des zerkleinerten Pulvers mit
10 Gew.-% metallischem Calcium (Ca, Teilchengröße: 4 mesh oder kleiner) und
20 Gew.-% wasserfreiem Calciumchlorid (CaCl2, Teilchengröße: 300 mesh
oder kleiner), Geben des Gemisches in ein Gefäß aus rostfreiem Stahl und
Halten des Gemisches in einer Argonatmosphäre bei 1000°C für 3 Stunden
unterzogen.
Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsprodukt auf etwa 10 mm
Teilchengröße zerkleinert und zu Wasser unter Bedingungen zugegeben, bei
denen eine Aufschlämmung mit einer Konzentration von 30 g/Liter gebildet
wurde, gefolgt von Rühren, um es in Wasser zu kollabieren. Nach
Abtrennen der Calciumbestandteile durch Dekantieren wurde der Rückstand
für 10 Minuten gerührt, bis der pH-Wert 10 oder kleiner wurde und wenn
wiederholt Aufschlämmungswaschen umfassend Wasserentfernen,
Wasserzugießen und Rühren angewendet wurde, wurde der pH-Wert durch
vierfaches Wiederaufschlämmungswaschen 10 oder weniger. Wasser der
Aufschlämmung wurde durch Alkohol durch das gleiche Verfahren wie in
Beispiel 1 ersetzt und nach dem Trocknen wurde ein Legierungspulver
gewonnen.
Die Sauerstoffkonzentration des erhaltenen Legierungspulvers betrug
0,08 Gew.-%, was eine ausreichende Sauerstoffkonzentration als
Ausgangsmaterial zum Sintern war. Die anderen Bestandteile hatten die
Zusammensetzung 33,2 Gew.-% Samarium, 65,7 Gew.-% Kobalt, 0,06 Gew.-%
Calcium und 0,014 Gew.-% Kohlenstoff, die Konzentration von
Samarium war verringert und die Zusammensetzung war nahe der
stöchiometrischen Zusammensetzung von SmCo5.
Das Legierungspulver wurde mit einem Legierungspulver mit einer
Samariumkonzentration von 40,2 Gew.-%, einer Kobaltkonzentration von
58,9 Gew.-%, einer Sauerstoffkonzentration von 0,06 Gew.-%, einer
Calciumkonzentration von 0,08 Gew.-% und einer Kohlenstoffkonzentration
von 0,010 Gew.-%, das durch ein Reduktions-Diffusionsverfahren erhalten
wurde, bei einem Gewichtsverhältnis von 75,7 : 24,3 vermischt, um ein
Legierungspulver mit 34,9 Gew.-% Samarium, 64,0 Gew.-% Kobalt, 0,06 Gew.-%
Calcium, 0,09 Gew.-% Sauerstoff und 0,013 Gew.-% Kohlenstoff
zu bilden und wenn ein Sintermaterial auf SmCo5-Basis aus dem so
gebildeten Legierungspulver erhalten wird, wird ein Sintermaterial mit
34,8 Gew.-% Samarium, 64,9 Gew.-% Kobalt, 0,06 Gew.-% Calcium, 0,18 Gew.-%
Sauerstoff und 0,012 Gew.-% Kohlenstoff erhalten, was das
gleiche ist wie die Zusammensetzung des Ausschusses vor der Behandlung.
Man kann folglich sehen, dass die SmCo5-Phase im Sintermaterial für den
Magneten auf SmCo5-Basis als wertvolles Produkt rückgewonnen wird und
wiederverwendet werden kann.
Als Folge der Durchführung der gleichen Behandlung wie in Beispiel 2 auf
das minderwertige Sintermaterial von Beispiel 2, außer dass nach der
Calciumreduktion ein Säurewaschen wie in Beispiel 1 ausgeführt wurde,
wurde die Sauerstoffkonzentration des erhaltenen Legierungspulvers
0,05 Gew.-% und es wurde ein gutes Legierungspulver mit einer deutlich
geringeren Sauerstoffkonzentration erhalten, das als Ausgangsmaterial zum
Sintern geeignet war. Die anderen Bestandteile hatten die
Zusammensetzung 33,1 Gew.-% Samarium, 65,9 Gew.-% Kobalt, 0,06 Gew.-%
Calcium und 0,011 Gew.-% Kohlenstoff. Daraus kann man sehen,
dass durch Ausführen eines Säurewaschens nach der Calcium-Reduktion die
Qualität des wertvollen Materials verbessert wird.
Als Folge der Durchführung der gleichen Behandlung wie in Beispiel 2 auf
das minderwertige Sintermaterial von Beispiel 2, außer dass vor der
Calcium-Reduktion die Säurewaschbehandlung wie in Beispiel 1 ausgeführt
wurde, betrug die Sauerstoffkonzentration des erhaltenen Legierungspulvers
0,05 Gew.-%. Die anderen Bestandteile hatten die Zusammensetzung
33,1 Gew.-% Samarium, 65,9 Gew.-% Kobalt, 0,06 Gew.-% Calcium und
0,005 Gew.-% Kohlenstoff.
Daraus kann man sehen, dass beim Sintermaterial auf SmCo5-Basis für einen
Magneten durch Ausführen eines Säurewaschens vor der Calciumreduktion
das Sintermaterial ein wertvolles Material wird, welches eine verringerte
Kohlenstoffkonzentration und eine verbesserte Qualität aufweist.
Aus einem gebrochenen Sintermaterial für einen Magneten auf Nd-Fe-B-Ba
sis, aufgebaut aus 31,2 Gew.-% Neodymium (Nd), 1,1 Gew.-%
Dysprosium (Dy), 1,1 Gew.-% Bor (B), 0,58 Gew.-% Sauerstoff (O) und
0,41 Gew.-% Kohlenstoff (C), wurde ein Pulver mit einer Teilchengröße von
100 µm oder weniger durch das gleiche Zerkleinerungsverfahren wie in
Beispiel 2 erhalten.
Wenn das Pulver nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1
säuregewaschen wurde, außer dass der pH-Wert auf 4 verändert wurde, um
ein Pulver zu gewinnen, betrug die Sauerstoffkonzentration 0,43 Gew.-%
und die Kohlenstoffkonzentration 0,031 Gew.-%. Die
Kohlenstoffkonzentration war ausreichend niedrig. Aber die
Sauerstoffkonzentration war hoch als Ausgangsmaterial für eine Legierung
auf Nd-Fe-B-Basis.
Das Legierungspulver wurde mit 10 Gew.-% metallischem Calcium
(Teilchengröße: 4 mesh oder kleiner) und 20 Gew.-% wasserfreiem
Calciumchlorid (Teilchengröße: 300 mesh oder kleiner) ausreichend
gemischt, das Gemisch wurde in ein Gefäß aus rostfreiem Stahl gegeben,
in einer Argongasatmosphäre bei 1000°C für 3 Stunden gehalten und die
Reduktionsbehandlung mit Calcium wurde ausgeführt. Nach dem Abkühlen
wurde das Reaktionsprodukt auf etwa 10 mm Teilchengröße zerkleinert und
zu Wasser unter Bedingungen zugegeben, bei denen eine Aufschlämmung
mit einer Konzentration von 30 g/Liter gebildet wurde, gefolgt von Rühren,
um es in Wasser zu kollabieren. Nach Abtrennen der Calciumbestandteile
durch Dekantieren wurde der Rückstand für 10 Minuten gerührt, bis der
pH-Wert 10 oder kleiner wurde und wenn wiederholt ein
Wiederaufschlämmungswaschen umfassend Wasserentfernen,
Wasserzugießen und Rühren angewendet wurde, wurde der pH-Wert bei
7fachem Wiederaufschlämmungswaschen 10 oder weniger.
Wenn ein Teil des erhaltenen Legierungspulvers mit Ethanol ausgetauscht
wurde und durch Vakuumtrocknen rückgewonnen wurde, betrug die
Zusammensetzung des Legierungspulvers 26,5 Gew.-% Neodymium, 1,12 Gew.-%
Dysprosium, 1,02 Gew.-% Bor und 0,27 Gew.-% Sauerstoff und
die Sauerstoffkonzentration war geringfügig hoch.
Weiterhin, wenn als Behandlung die gleiche wie die Säurewaschbehandlung
vor der Calcium-Reduktion ausgeführt wurde, ein Ethanolaustausch
ausgeführt wurde und das Pulver durch Vakuumtrocknen gewonnen wurde,
enthielt die Zusammensetzung 26,2 Gew.-% Neodymium, 1,13 Gew.-%
Dysprosium, 1,01 Gew.-% Bor und 0,14 Gew.-% Sauerstoff und die
Sauerstoffkonzentration war ausreichend gering. Die
Kohlenstoffkonzentration betrug 0,018 Gew.-% und die
Calciumkonzentration betrug 0,03 Gew.-% und folglich waren die
Konzentrationen dieser Verunreinigungen ausreichend gering. Der größere
Teil des erhaltenen Legierungspulvers war ein Legierungspulver, bestehend
aus einer Nd2Fe14B1-Hauptphase, welche die Magnetismus-erzeugende
Phase eines Magneten auf Nd-Fe-B-Basis ist.
Wenn das Legierungspulver mit einem Nd-Fe-Legierungspulver, das eine
Neodymiumkonzentration von 85,4 Gew.-% und eine eutektische Struktur
einer Nd-Phase und einer Nd2Fe14-Phase aufweist, bei einem
Gewichtsverhältnis von 94 : 6 vermischt wurde und ein Sintermagnet aus
dem Gemisch mit einem üblichen pulvermetallurgischen Verfahren
hergestellt wurde, zeigten die Eigenschaften des erhaltenen Magneten eine
hohe Leistung der maximalen magnetischen Energiedichtung (BH)max von
43,2 MG Oe und eine Koerzitivkraft Hcj von 14,0 kOe.
Man kann folglich sehen, dass das aus einem Sintermaterial auf Nd-Fe-B-Ba
sis für einen Magneten gewonnene Legierungspulver mit einer
Hauptphase mit geringem Sauerstoffgehalt ein wertvolles Material wird und
ein Magnet, in dem das Legierungspulver mit der eingestellten
Zusammensetzung des Legierungspulvers verwendet wird,
Magneteigenschaften auf einem praktischen Niveau aufweist.
Wie oben beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur
Gewinnung einer Wertstoffzusammensetzung aus einem Seltenerdelement
enthaltenden Material, wie etwa einem Seltenerdelement-
Permanentmagneten auf Sm-Basis oder Nd-Basis, oder einem
Sputtertargetmaterial auf Tb-Fe-Co-Basis usw. und ein
Verwendungsverfahren des gewonnenen Materials bereit. Durch die
vorliegende Erfindung wird der größere Teil des Seltenerdelement
enthaltenden Materials ohne die Notwendigkeit des Abtrennens und
Reinigens jedes Bestandteils, wie in herkömmlichen Verfahren gewonnen
und folglich hat das erfindungsgemäße Verfahren einen hohen
ökonomischen Wert. Durch Vermischen einer geeigneten Legierung zum
Einstellen der Zusammensetzung kann das rückgewonnene Material auch
leicht als Ausgangsmaterial zum Sintern regeneriert werden und das
erhaltene Produkt ergibt ausreichende Eigenschaften.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Gewinnung einer
Wertstoffzusammensetzung aus einem Seltenerdelement-enthaltenden
Material durch (1) Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden
Materials und, nach einem Säurewaschen des zerkleinerten Materials,
Trocknen des Materials, (2) Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden
Materials, Calcium-Reduktionsbehandeln des zerkleinerten Materials und,
nach Waschen des Materials mit Wasser zum Entfernen von gebildetem
Calciumoxid und restlichem Calcium, Trocknen des Materials, (3)
Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden Materials, Säurewaschen
des zerkleinerten Materials, weiterhin Calcium-Reduktionsbehandeln des
Materials und, nach Waschen des Materials mit Wasser zum Entfernen von
gebildetem Calciumoxid und restlichem Calcium, Trocknen des Materials
oder (4) Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden Materials,
Säurewaschen des zerkleinerten Materials, Calcium-Reduktionsbehandeln
des Materials, Waschen des Materials mit Wasser zum Entfernen von
gebildetem Calciumoxid und restlichem Calcium, weiterem Säurewaschen
des Materials und, nach Waschen mit Wasser, Trocknen des Materials.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine
Wertstoffzusammensetzung als pulverförmige Zusammensetzung
gewonnen, die leicht als Ausgangsmaterial zum Sintern durch Vermischen
mit einer geeigneten Legierung zum Einstellen der Zusammensetzung
verwendet werden kann, ohne ein Abtrennen jedes Elementbestandteils als
einzelne Substanz, wie in herkömmlichen Verfahren.
Claims (43)
1. Verfahren zur Gewinnung einer Wertstoffzusammensetzung aus
einem ein oder mehrere Seltenerdelemente-enthaltenden Material,
welches das Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden
Materials und, nach einem Säurewaschen des zerkleinerten Materials,
das Trocknen des gewaschenen Materials umfasst, um eine
Wertstoffzusammensetzung zu erhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Seltenerdelement-enthaltende
Material ein metallisches Sintermaterial ist, das ein oder mehrere
Seltenerdelemente enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Seltenerdelement
enthaltende Material ein Sintermagnet ist, der ein oder mehrere
Seltenerdelement enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das
Seltenerdelement-enthaltende Material ein Sintermagnet auf R-Fe-B-Ba
sis ist, worin R ein oder mehrere Seltenerdelemente ausgenommen
Nd darstellt, oder ein Sintermagnet auf Nd-Fe-B-Basis ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die gewonnene
Wertstoffzusammensetzung eine Legierung auf R-Fe-B-Basis ist,
worin R ein oder mehrere Seltenerdelemente darstellt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die gewonnene
Wertstoffzusammensetzung eine Legierung ist, die eine Phase der
Zusammensetzung Nd2Fe14B, bezogen auf das Atomverhältnis,
enthält.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Zerkleinern
durch mechanische Mittel in einer Inertgasatmosphäre ausgeführt
wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das
Säurewaschen unter Verwendung einer pH-Pufferlösung ausgeführt
wird, die eine verdünnte Säure oder Essigsäure umfasst.
9. Verfahren zur Gewinnung einer Wertstoffzusammensetzung aus
einem ein oder mehrere Seltenerdelemente-enthaltenden Material,
welches das Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden
Materials, eine Calcium-Reduktionsbehandlung des zerkleinerten
Materials und, nach dem Waschen des behandelten Materials mit
Wasser zum Entfernen von gebildetem Calciumoxid und restlichem
Calcium, das Trocknen des gewaschenen Materials umfasst, um eine
Wertstoffzusammensetzung zu erhalten.
10. Verfahren nach Anspruch 9, worin das Seltenerdelement-enthaltende
Material ein metallisches Sintermaterial ist, das ein oder mehrere
Seltenerdelemente enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, worin das Seltenerdelement
enthaltende Material ein Sintermagnet ist, der ein oder mehrere
Seltenerdelemente enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, worin das
Seltenerdelement-enthaltende Material ein Sintermagnet auf R-Fe-B-Ba
sis ist, worin R ein oder mehrere Seltenerdelemente ausgenommen
Nd darstellt, oder ein Sintermagnet auf Nd-Fe-B-Basis ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, worin die gewonnene
Wertstoffzusammensetzung eine Legierung auf R-Fe-B-Basis ist,
worin R ein oder mehrere Seltenerdelemente darstellt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, worin die gewonnene
Wertstoffzusammensetzung eine Legierung ist, die eine Phase der
Zusammensetzung Nd2Fe14B, bezogen auf das Atomverhältnis,
enthält.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, worin das Zerkleinern
durch mechanische Mittel in einer Inertgasatmosphäre ausgeführt
wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, worin das für die
Calciumreduktion verwendete Calcium ein granuläres oder
plättchenförmiges metallisches Calcium oder Calciumhydrid ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, worin die Calcium-
Reduktionsbehandlung an einem Gemisch aus dem zerkleinerten
Material und Calcium in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum bei
einer Temperatur von mindestens dem Schmelzpunkt des Calciums
ausgeführt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, worin die Behandlung
zur Entfernung des Calciumbestandteils durch wiederholtes
Dekantieren und Wiederaufschlämmungswaschen ausgeführt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, worin die Behandlung
zur Entfernung des Calciumbestandteils ausgeführt wird, nachdem
zuvor eine wasserlösliche Flußmittelkomponente dem zerkleinerten,
Calcium-reduktionsbehandelten Material zugegeben wurde.
20. Verfahren zur Gewinnung einer Wertstoffzusammensetzung aus
einem ein oder mehrere Seltenerdelemente-enthaltenden Material,
welches das Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden
Materials, ein Säurewaschen des zerkleinerten Materials, weiterhin
eine Calcium-Reduktionsbehandlung des waschbehandelten Materials
und, nach Waschen des reduktionsbehandelten Materials mit Wasser
zur Entfernung von gebildetem Calciumoxid und restlichem Calcium,
das Trocknen des gewaschenen Materials umfasst, um eine
Wertstoffzusammensetzung zu erhalten.
21. Verfahren nach Anspruch 20, worin das Seltenerdelement
enthaltende Material ein metallisches Sintermaterial ist, das ein oder
mehrere Seltenerdelemente enthält.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, worin das Seltenerdelement
enthaltende Material ein Sintermagnet ist, der ein oder mehrere
Seltenerdelemente enthält.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, worin das
Seltenerdelement-enthaltende Material ein Sintermagnet auf R-Fe-B-Ba
sis ist, worin R ein oder mehrere Seltenerdelemente ausgenommen
Nd darstellt, oder ein Sintermagnet auf Nd-Fe-B-Basis ist.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, worin die
gewonnene Wertstoffzusammensetzung eine Legierung auf R-Fe-B-Ba
sis ist, worin R ein oder mehrere Seltenerdelemente darstellt.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, worin die
Wertstoffzusammensetzung eine Legierung ist, die eine Phase der
Zusammensetzung Nd2Fe14B, bezogen auf das Atomverhältnis,
enthält.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, worin das
Zerkleinern durch mechanische Mittel in einer Inertgasatmosphäre
ausgeführt wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, worin das
Säurewaschen unter Verwendung einer pH-Pufferlösung ausgeführt
wird, die eine verdünnte Säure oder Essigsäure umfasst.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, worin das für die
Calcium-Reduktion verwendete Calcium ein granuläres oder
plättchenförmiges metallisches Calcium oder Calciumhydrid ist.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 28, worin die Calcium-
Reduktionsbehandlung an einem Gemisch aus dem zerkleinerten
Material und Calcium in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum bei
einer Temperatur von mindestens dem Schmelzpunkt des Calciums
ausgeführt wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 29, worin die
Behandlung zur Entfernung des Calciumbestandteils durch
wiederholtes Dekantieren und Wiederaufschlämmungswaschen
ausgeführt wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 30, worin die
Behandlung zur Entfernung des Calciumbestandteils ausgeführt wird,
nachdem zuvor eine wasserlösliche Flußmittelkomponente dem
zerkleinerten, Calcium-reduktionsbehandelten Material zugegeben
wurde.
32. Verfahren zur Gewinnung einer Wertstoffzusammensetzung aus
einem ein oder mehrere Seltenerdelemente-enthaltenden Material,
welches das Zerkleinern eines Seltenerdelement-enthaltenden
Materials, ein Säurewaschen des zerkleinerten Materials, eine
Calciumreduktionsbehandlung des waschbehandelten Materials, nach
Waschen des reduktionsbehandelten Materials mit Wasser zum
Entfernen von gebildetem Calciumoxid und restlichem Calcium, ein
weiteres Säurewaschen des gewaschenen Materials und, nach
Waschen mit Wasser, das Trocknen des gewaschenen Materials
umfasst.
33. Verfahren nach Anspruch 32, worin das Seltenerdelement
enthaltende Material ein metallisches Sintermaterial ist, das ein oder
mehrere Seltenerdelemente enthält.
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, worin das Seltenerdelement
enthaltende Material ein Sintermagnet ist, der ein oder mehrere
Seltenerdelemente enthält.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, worin das
Seltenerdelement-enthaltende Material ein Sintermagnet auf R-Fe-B-Ba
sis ist, worin R ein oder mehrere Seltenerdelemente ausgenommen
Nd darstellt, oder ein Sintermagnet auf Nd-Fe-B-Basis ist.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 35, worin die
gewonnene Wertstoffzusammensetzung eine Legierung auf R-Fe-B-Ba
sis ist, worin R ein oder mehrere Seltenerdelemente darstellt.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 36, worin die
gewonnene Wertstoffzusammensetzung eine Legierung ist, die eine
Phase der Zusammensetzung Nd2Fe14B, bezogen auf das
Atomverhältnis, enthält.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 37, worin das
Zerkleinern durch mechanische Mittel in einer Inertgasatmosphäre
ausgeführt wird.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 38, worin das
Säurewaschen unter Verwendung einer pH-Pufferlösung ausgeführt
wird, die eine verdünnte Säure oder Essigsäure umfasst.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 39, worin das für die
Calciumreduktion verwendete Calcium ein granuläres oder
plättchenförmiges metallisches Calcium oder Calciumhydrid ist.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 40, worin die Calcium-
Reduktionsbehandlung an einem Gemisch aus dem zerkleinerten
Material und Calcium in einer Inertgasatmosphäre oder in Vakuum bei
einer Temperatur von mindestens dem Schmelzpunkt des Calciums
ausgeführt wird.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 41, worin die
Behandlung zur Entfernung des Calciumbestandteils durch
wiederholtes Dekantieren und Wiederaufschlämmungswaschen
durchgeführt wird.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 42, worin die
Behandlung zur Entfernung des Calciumbestandteils ausgeführt wird,
nachdem zuvor eine wasserlösliche Flußmittelkomponente dem
zerkleinerten, Calcium-reduktionsbehandelten Material zugegeben
wurde.
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