JP2577172B2 - ネオジム化合物を含有する融成物の電解法 - Google Patents

ネオジム化合物を含有する融成物の電解法

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JP2577172B2 JP4338591A JP33859192A JP2577172B2 JP 2577172 B2 JP2577172 B2 JP 2577172B2 JP 4338591 A JP4338591 A JP 4338591A JP 33859192 A JP33859192 A JP 33859192A JP 2577172 B2 JP2577172 B2 JP 2577172B2
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/34—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of metals not provided for in groups C25C3/02 - C25C3/32

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化ネオジム、フッ化
ネオジム、アルカリ金属フッ化物及び場合によりアルカ
リ土類金属フッ化物を含有する融成物を、融成物中に浸
漬する１個以上の陽極を用いて電解する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】永久磁石材料、例えばネオジム−鉄−ホ
ウ素−合金（西独特許（ＤＥ−Ａ１）第３７２９３６１
号明細書）の製造用物質として、ますます重要になって
きた、金属性ネオジムも、ネオジム−鉄−母合金も、ネ
オジム化合物を含有する融成物の電解反応により製造す
ることができ、その際、ネオジム−鉄−合金の入手は、
鉄−陰極の使用下で行なうことができる。
【０００３】モーリス(E.Morrice)等は、「ダイレクト
・エレクトロライジス・オブ・レート・アース・オキシ
デス・トゥ・メタルス・アンド・アロイズ・イン・フル
オリド・メルツ(“Direct electolysis of rate earth
oxides to metals and alloys in fluoride melts”,Re
port of investigations 7146,United States Departme
nt of the Interior,Bureau of mines,1968)」中で、ネ
オジム及びネオジム−鉄−合金を、フッ化リチウム５０
モル％、フッ化ネオジム５０モル％及びその中に溶けた
酸化ネオジムを含有する融成物電解質から、不活性雰囲
気下で、黒鉛−陽極及び不溶性タングステン−又はモリ
ブデン−陰極もしくは消耗する鉄−陰極の使用下に製造
することを提案している。
【０００４】特開平（ＪＰ−Ａ１）２−４９９４公報
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ Ｖｏｌ．１
１２，１９９０，２２５５３９）中には、フッ化ネオジ
ム６５．９重量％（２０モル％）及びフッ化リチウム３
４．１重量％（８０モル％）もしくは酸化ネオジム２重
量％、フッ化ネオジム６４．６重量％（２０モル％）及
びフッ化リチウム３３．４重量％（８０モル％）からな
る融成物を、炭素−陽極及び炭素−もしくは鉄−陰極を
用いて電解することが記載されている。電解の間に溶融
浴表面上に集まる炭素を除去するために、融成物を酸素
含有雰囲気下で電解する。
【０００５】欧州特許（ＥＰ−Ｂ１）第０１７７２３３
号明細書は、同様に、融成物電解によるネオジム−鉄−
合金の製造に関する。フッ化ネオジム３５〜７６重量
％、フッ化リチウム２０〜６０重量％、フッ化バリウム
０〜４０重量％及びフッ化カルシウム０〜２０重量％か
らの融成物からなる浴を、保護ガス下で、少なくとも１
個の炭素−陽極及び少なくとも１個の鉄−陰極を用いて
電解し、その際、鉄−陰極のところに析出するネオジム
は、合金形成下に、鉄と反応し、かつ陰極の、浴温度で
液体のネオジム−鉄−合金は、その下に存在する容器中
に滴下する。電解は、７７０℃〜９５０℃で、直流の設
定下に、電流密度０．０５〜０．６０Ａ／ｃｍ２を有す
る陽極及び電流密度０．５０〜５５Ａ／ｃｍ２を有する
鉄−陰極で行なう。
【０００６】これらの公知の方法で使用される炭素−陽
極は、電解時間の進行につれ、酸化により消耗するの
で、これを常に調整し、かつしばしば交換しなくてはな
らない。更に、陽極の消費により、溶融浴も、形成する
ネオジム−鉄−合金も、炭素及び陽極物質中に共に存在
する汚れを増し、かつ炭素原子の酸化物及びフッ化物が
電解セルを取り巻く環境に達する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、炭素からなる陽極に比べて、あまり早く消耗せず、
かつ溶融浴に対するより改良された化学的安定性を有す
る陽極の使用下に、前記特徴付けした技術法を見つけだ
すことである。この方法を用いて、永久磁石材料の製造
に必要な、高純度のネオジム及びネオジム−鉄−合金が
得られる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】課題の解決を示す方法
は、本発明によれば、陽極物質として、磁鉄鉱を使用す
ることを特徴とする。
【０００９】その際、陽極物質は、被覆物として、導電
性担体物質、例えば鉄上に塗布されていてよい（欧州特
許（ＥＰ−Ａｌ）第０４４３７３０号明細書）。しか
し、同様に、完全に磁鉄鉱からなる陽極を使用すること
もできる。
【００１０】陽極は、緻密な形でも、中空体としても存
在しうる。あまり伝導しない酸化鉄への磁鉄鉱の分解又
は変換を、できるだけ予防しようとする場合には、中空
体が有利なものと認められる。このために、多孔性の磁
鉄鉱物質においては、保護ガスを中空体を通して圧入す
るか、又は密な穴のない磁鉄鉱物質においては、減圧又
は過圧を中空体の内部に生ぜしめることができる。過圧
を生じさせるためには、同様に保護ガスを使用する。
【００１１】この方法は、殊に、電解を７５０℃〜１１
００℃の融成物の温度及び保護ガス下で行なう場合に、
価値があることが分かった。
【００１２】保護ガスとしては、不活性保護環境を形成
し、かつ融成物及び電極の、殊に空気酸素との不所望な
反応を避けるようなガス又はガス混合物が使用される。
本発明方法に適当な保護ガスは、例えばヘリウム、アル
ゴン及び窒素である。
【００１３】この方法に適当な溶融塩は、殊に、次のも
のからなる；酸化ネオジム２〜５重量％、フッ化ネオジ
ム３５〜９２重量％、フッ化リチウム６〜６０重量％、
フッ化バリウム０〜４０重量％及びフッ化カルシウム０
〜２０重量％。
【００１４】酸化ネオジム２〜４重量％、フッ化ネオジ
ム７８〜９０重量％及びフッ化リチウム８〜２０重量％
からなる溶融塩、殊に酸化ネオジム２重量％、フッ化ネ
オジム８０重量％及びフッ化リチウム１８重量％からな
るものが有利である。
【００１５】この方法は、ネオジム化合物を含有する溶
融塩の電解のために自体公知である電解セル、例えばモ
ーリス（Ｅ．Ｍｏｒｒｉｃｅ）等により、かつ欧州特許
（ＥＰ−Ｂ１）第０１７７２３３号明細書中に記載され
たセル中で行なうことができる。
【００１６】耐熱性（不応の）金属、特にタングステン
又はモリブデンからなる不溶性陰極、又はネオジム−鉄
−合金を得るためには鉄からなる消耗する陰極が、この
方法には適当である。その際、１個以上の陰極が存在し
ていてもよく、これを、融成物中に浸漬するか、又は電
解セルの底に水平に置き、更に融成物により完全に覆
う。
【００１７】陽極物質として、消耗する炭素の代わりに
磁鉄鉱を使用することにより特徴づけられる本発明方法
の利点は、より簡単な作業方法及びより長い作業時間で
ある。それというのも、陽極を、あまりしばしば調節し
なくてもよく、かつあまり頻繁に交換しなくてもよいか
らである。更に、炭素−陽極に起因する汚染は、融成物
中及び得られた合金中でも、排気中でも避けられる。本
発明方法により製造されたネオジム−鉄−合金は、その
純度に基づき、永久磁石材料を製造するために、非常に
好適である。
【００１８】
【実施例】次の例を用いて、本発明方法を詳述する。
【００１９】例１ Ｅ．モーリス（Ｍｏｒｒｉｃｅ）等が記載したものに相
当するセルの黒鉛−るつぼ中で、酸化ネオジム２重量
％、フッ化ネオジム８０重量％及びフッ化リチウム１８
重量％からなる融成物を調合し、かつ１０５０℃で、ア
ルゴン下に、磁鉄鉱からなる陽極及びモリブデン−陰極
で電解する。電流の強さは５５Ａ、セル電圧は２５Ｖ、
陽極の電流密度は０．８Ａ／ｄｍ２、陰極の電流密度は
７Ａ／ｄｍ２及び電解時間は３時間である。セルの底
に、液体ネオジムが集まる。
【００２０】例２ Ｅ．モーリス（Ｍｏｒｒｉｃｅ）等が記載したものに相
当するセルの黒鉛−るつぼ中で、酸化ネオジム２重量
％、フッ化ネオジム８０重量％及びフッ化リチウム１８
重量％からなる融成物を調合し、かつ９８０℃で、アル
ゴン下に、磁鉄鉱からなる陽極及び鉄−陰極で電解す
る。電流の強さは５５Ａ、セル電圧は２９Ｖ、陽極の電
流密度は０．８Ａ／ｄｍ２、陰極の電流密度は７Ａ／ｄ
ｍ２及び電解時間は２時間である。鉄−陰極から、この
下に存在する容器中に滴下する合金は、ネオジム７２重
量％及び鉄２８重量％からなる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−ジャック ドゥル スイス国 ジュネーヴ リュ ドゥ エ セ ４ (72)発明者 ジャン−ルイ ジョルダ フランス国 ヌーヴィユ サオヌ リュ ラシーヌ 18

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸化ネオジム、フッ化ネオジム、アルカ
    リ金属フッ化物及び必要に応じてアルカリ土類金属フッ
    化物を含有する融成物を、融成物中に浸漬する１個以上
    の陽極を用いて電解する方法において、陽極物質とし
    て、磁鉄鉱を使用することを特徴とする、酸化ネオジ
    ム、フッ化ネオジム、アルカリ金属フッ化物及び必要に
    応じてアルカリ土類金属フッ化物を含有する融成物の電
    解法。
  2. 【請求項２】 電解を７５０℃〜１１００℃の融成物の
    温度で行なう、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 電解を保護ガス下で行なう、請求項１又
    は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 磁鉄鉱は、導電性担体物質上で被覆を形
    成する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 完全に磁鉄鉱からなる陽極１個以上を使
    用する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 磁鉄鉱−陽極は、中空体として形成され
    ている、請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 多孔性の磁鉄鉱からなる中空体を使用す
    る、請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 保護ガスを、中空体を通して圧入する、
    請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 密な、穴のない磁鉄鉱からなる中空体を
    使用する、請求項６記載の方法。
  10. 【請求項１０】 中空体中に減圧を生じる、請求項９記
    載の方法。
  11. 【請求項１１】 中空体中に保護ガスによる過圧を生じ
    る、請求項９記載の方法。
  12. 【請求項１２】 タングステン又はモリブデンからなる
    陰極１個以上を使用する、請求項１から１１までのいず
    れか１項記載の方法。
  13. 【請求項１３】 融成物中に浸漬する鉄−陰極１個以上
    を使用する、請求項１から１１までのいずれか１項記載
    の方法。
  14. 【請求項１４】 酸化ネオジム２〜５重量％、フッ化ネ
    オジム３５〜９２重量％、フッ化リチウム６〜６０重量
    ％、フッ化バリウム０〜４０重量％及びフッ化カルシウ
    ム０〜２０重量％からなる融成物を電解する、請求項１
    から１３までのいずれか１項記載の方法。
  15. 【請求項１５】 酸化ネオジム２〜４重量％、フッ化ネ
    オジム７８〜９０重量％及びフッ化リチウム８〜２０重
    量％からなる融成物を電解する、請求項１４記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 酸化ネオジム２重量％、フッ化ネオジ
    ム８０重量％及びフッ化リチウム18重量％からなる融成
    物を電解する、請求項15項記載の方法。
JP4338591A 1991-12-20 1992-12-18 ネオジム化合物を含有する融成物の電解法 Expired - Lifetime JP2577172B2 (ja)

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DE59203579D1 (de) 1995-10-12
JPH0688279A (ja) 1994-03-29
US5346608A (en) 1994-09-13
ATE127539T1 (de) 1995-09-15
DE4142160C1 (ja) 1993-03-11
EP0548498A1 (de) 1993-06-30
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AU654419B2 (en) 1994-11-03

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