JP2722429B2 - 磁性粉体の選別方法および磁気選別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁性粉体中の磁性粒子
をそれぞれの磁気特性に応じて選別する方法およびこの
方法に用いる磁気選別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高性能を有する希土類磁石としては、粉
末冶金法によるＳｍ−Ｃｏ系磁石でエネルギー積３２MG
Oeのものが量産されている。しかし、このものはＳｍ、
Ｃｏの原料価格が高いという欠点を有する。希土類元素
の中では原子量の小さい元素、例えば、セリウムやプラ
セオジム、ネオジムは、サマリウムよりも豊富にあり価
格が安い。また、ＦｅはＣｏに比べ安価である。そこ
で、近年、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ等のＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が開
発され、特開昭６０−９８５２号公報では高速急冷法に
よるものが開示されている。

【０００３】高速急冷法により製造された磁石は、圧粉
磁石などのバルク状磁石に適用される他、磁石粒子が樹
脂や非磁性金属のバインダ中に分散されたボンディッド
磁石としても用いられる。バルク状磁石は一般に硬くて
脆いという欠点を有するが、ボンディッド磁石は軽く弾
性があり、欠けや割れがなく、複雑な形状の成型が容易
であり量産性に優れるため、用途は拡大の傾向にある。

【０００４】高速急冷法では、通常、単ロール法や双ロ
ール法が用いられる。これらの方法では、合金溶湯を冷
却ロールの周面に接触させて急冷し、薄帯状や薄片状の
急冷合金を得るが、急冷合金は部位によって冷却速度が
異なるため、結晶粒径にばらつきが生じる。このため、
急冷合金を粉砕して得られる磁石粉体も、磁気特性のば
らついた磁石粒子から構成されることになる。したがっ
て、高速急冷法を用いて磁気特性が良好でそのばらつき
の小さいボンディッド磁石やバルク状磁石を得るために
は、磁石粒子を磁気特性に応じて選別する必要が生じ
る。また、結晶粒界を構成する非磁性のＲリッチ成分が
粉体中に混入しているため、高磁気特性を得るためには
これを除去することが好ましい。

【０００５】磁性粒子を磁気特性に応じて選別すること
は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石に限らず他の希土類磁石やフェ
ライト磁石などにおいても有用であり、また、磁気記録
媒体用の磁性粒子や軟磁性粒子についても適用し得る。

【０００６】磁性粒子の磁気選別については、例えば特
開昭６４−１５３１７号公報や特開平４−１６１２５８
号公報に開示がある。

【０００７】特開昭６４−１５３１７号公報では、磁気
エネルギー積の比較的高い材料と比較的低い材料とを、
磁気的に分離する方法が開示されている。この方法で
は、完全磁化時の磁性の低い画分（過剰急冷材料）を磁
化できる程度に高く、しかし完全磁化時の磁性の高い画
分の実質的な磁化を回避できる程度に低い磁界を印加す
ることにより、両者を磁気的に分離する方法が開示され
ている。具体的には、磁気的分離手段としてマグネット
プーリなどを用いる。この方法では、粒子混合物をベル
トに載せて、磁化プーリ、アイドラ、ホイールなどの磁
化回転面まで搬送する。ベルトは回転面手段の周囲を走
行する。ベルトが回転面手段の周囲を通過するにしたが
って、誘導磁気の低い材料はベルトおよび磁化回転面手
段から自重により回収手段の中に落下する。これに対し
て誘導磁気の高い材料は、磁化ローラ手段に向かう吸着
力が働くためベルトと接触したまま残り、ベルトが磁化
ローラ手段の磁界を過ぎたところまで粒子を移動させた
時、初めて自重等によってベルトから強制的に除去され
る。また、この他、ベルト上の粒状材料の流れに近接し
て電磁石を配置し、誘導磁気の低い材料は通過させ、誘
導磁気の高い材料は電磁石の表面に収集する方法も開示
されている。

【０００８】しかし、ベルトに載せられた磁性粉体中で
は、低磁化粒子が高磁化粒子群に挟み込まれるように力
学的に保持されていることがあるので、正確な選別を行
なうことが困難である。また、低磁界強度における磁化
が微妙に異なる粒子同士、すなわち初期磁化曲線の微妙
に異なる粒子同士を分離することも困難である。これ
は、ベルトに載せられた磁性粉体が厚くしかも厚さが不
均一であり、粉体の底部と頂部とで各粒子に印加される
磁界強度が等しくならないからである。

【０００９】特開平４−１６１２５８号公報には、回転
する円筒体の内側半分に永久磁石を配置し、上部から落
下する原料を磁着分と非磁着分に分離する磁選機におい
て、永久磁石を軸方向に平行で円周方向にＮ極とＳ極が
交互になるように配置し、しかも円筒体の表面磁束密度
を３５００ガウス以上とした磁選機が開示されている。
この磁選機では、非磁着分はそのまま落下し、磁着分は
永久磁石に吸引されて円筒体に付着した状態で下方に移
動する。同公報では、ブラウン管の破砕物に含まれる周
囲にガラスの付着したアノードボタン等のように、従来
の磁選機では選別できなかったものまで選別することを
目的としている。すなわち、この磁選機は、磁性体と非
磁性体とを選別するために利用されるものであり、磁性
体をその磁気特性に応じて選別するためのものではな
い。

【００１０】しかも、上記特開昭６４−１５３１７号公
報や特開平４−１６１２５８号公報に開示されている方
法は、いずれも磁気選別のための磁界強度が固定されて
いるため、磁気特性別に細かく分けるためには磁界強度
を変更して再び磁気選別する必要があり、連続的な処理
が不可能で効率が低い。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、磁性粉体の
正確な磁気選別が可能で、しかも効率のよい選別が可能
な方法およびこの方法に用いる装置を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１０）の本発明により達成される。 （１）磁性粉体から磁性粒子を磁化率に応じて選別する
方法であって、非磁性または弱磁性の基体の表面に磁性
粉体を供給し、前記基体の表面においてほぼ一定間隔で
磁界の極性が反転しかつ極性反転部が異極の並ぶ方向に
移動しかつ前記基体表面における磁界強度が前記極性反
転部の移動方向基端側から末端側に向かって漸次または
段階的に増加するように前記基体の裏面側から磁界を印
加することにより、前記磁性粉体中の磁性粒子を不完全
に磁化させて前記基体表面において低磁界強度側に回転
移動させ、この回転移動により前記基体表面に磁性粉体
の薄層をほぼ均一な厚さに形成することによって各磁性
粒子に前記基体表面における磁界強度に対応した磁化を
与え、回転移動に伴なって各粒子の磁化が減少すること
を利用して、磁気特性に応じた磁性粒子の選別を行なう
ことを特徴とする磁性粉体の選別方法。 （２）前記基体表面の少なくとも一部を重力方向に対し
て傾斜させることにより、前記基体表面に磁着不可能と
なった磁性粒子を落下させて回収する上記（１）の磁性
粉体の選別方法。 （３）前記基体表面における磁界強度が、高磁界側で８
０〜３５００Ｇ、低磁界側で５〜１５００Ｇである上記
（１）または（２）の磁性粉体の選別方法。 （４）前記基体表面における極性反転間隔が０．５〜３
０ｍｍであり、前記磁性粒子の平均径が０．５〜１００
０μｍであり、前記基体表面における極性反転部の移動
速度が０．２〜１００ｃｍ／ｓｅｃであり、基体表面に
おける磁性粒子の移動速度が５〜５００ｍｍ／ｍｉｎで
ある上記（１）ないし（３）のいずれかの磁性粉体の選
別方法。 （５）円筒状の基体と、円錐台状部分を有する外形をも
ち、前記基体の内周面の内側に前記基体と同軸的に設け
られ、異極同士が隣接するように側面にＮ極およびＳ極
がそれぞれ連続した螺旋状に配設されている磁界印加手
段とを有する磁気選別装置を用い、前記磁界印加手段を
前記基体に対し同軸的に相対的に回転させることにより
磁気選別を行なう上記（１）ないし（４）のいずれかの
磁性粉体の選別方法。 （６）前記基体が、長さ５０〜１０００ｍｍ、直径１０
〜１０００ｍｍ、回転速度１０〜１００ｒｐｍであり、
前記磁界印加手段の回転速度が５０〜４００ｒｐｍであ
る上記（５）の磁性粉体の選別方法。 （７）平板状の基体と、ベルト状の外形を有し、前記基
体の裏面側に設けられ、前記基体に対し相対的に移動可
能であり、移動方向に異極が並んでおり、移動方向の基
端側から末端側にかけて前記基体との距離が漸次ないし
段階的に減少するように配設されている磁界印加手段と
を有する磁気選別装置を用いる上記（１）ないし（４）
のいずれかの磁性粉体の選別方法。 （８）前記磁性粉体がＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末等の磁石
粉末である上記（１）ないし（７）のいずれかの磁性粉
体の選別方法。 （９）円筒状であって非磁性または弱磁性の基体と、円
錐台状部分を有する外形をもち、前記基体の内周面の内
側に前記基体と同軸的に設けられ、異極同士が隣接する
ように側面にＮ極およびＳ極がそれぞれ連続した螺旋状
に配設されている磁界印加手段とを有することを特徴と
する磁気選別装置。 （１０）平板状であって非磁性または弱磁性の基体と、
ベルト状の外形を有し、前記基体の裏面側に設けられ、
前記基体に対し相対的に移動可能であり、移動方向に異
極が並んでおり、移動方向の一端側から他端側にかけて
前記基体との距離が漸次ないし段階的に減少するように
配設されている磁界印加手段とを有することを特徴とす
る磁気選別装置。

【００１３】

【作用および効果】非磁性または弱磁性の基体表面に載
せられた磁性粉体中の磁性粒子は、基体の裏面側に設け
られた磁界印加手段により、各粒子固有の初期磁化曲線
に応じて磁化される。このときの磁化は不完全であり、
磁界を取り去るとほぼ消滅する程度のものである。磁界
印加手段による基体表面の磁界は、ほぼ一定間隔で極性
が反転しかつ極性反転部が移動するものである。このた
め、基体表面に磁着可能な程度に磁化されている磁性粒
子は、極性反転部が移動すると磁束の流れの方向変化に
沿って自転する。このときの自転軸は、基体表面にほぼ
平行である。この自転により、磁性粒子は極性反転部の
移動方向と逆側に移動する。磁性粒子のこのような回転
移動により、基体表面において磁性粉体は薄層化する。
基体表面の磁性粉体が厚くその厚さが不均一であると、
粉体中の位置によって磁性粒子に印加される磁界の強度
が大きく異なることがあるが、上記のように薄層化する
ことにより、基体表面の磁界強度にほぼ等しい強度の磁
界が各磁性粒子に印加されるようになる。このため、初
期磁化曲線の微妙に異なる各磁性粒子に、それぞれの初
期磁化曲線に対応した微妙に異なる磁化を与えることが
できる。

【００１４】そして、本発明では、基体表面における磁
界強度が極性反転部の進行方向に向かって漸次または段
階的に増加するよう構成する。このため、回転移動して
いる磁性粒子に印加される磁界の強度は漸次ないし段階
的に減少し、それに応じて磁性粒子の磁化も減少する。
このとき、基体表面を重力方向に対して傾斜させてあれ
ば、基体表面に磁着可能な程度に磁化されている磁性粒
子は基体表面に残り、磁化率がそれよりも低い磁性粒子
は基体表面から落下する。磁性粒子の磁化は磁性粒子の
移動距離が大きくなるほど低くなるため、基体表面から
落下する位置の違いにより、磁気特性に応じた正確な磁
気分離を行なうことが可能となる。

【００１５】また、本発明では回分的ではなく連続的な
磁気選別が可能なので、効率が極めて良好である。

【００１６】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００１７】本発明に用いる磁気選別装置の構成例を、
図１および図２に示す。

【００１８】図１に示される装置は、基体として円筒状
のスリーブ２１を有し、スリーブ２１内周面の内側に、
磁界印加手段として円錐台状磁石３１を有する。この円
錐台状磁石３１は円錐台状部分を有する基体の側面に２
枚のゴム磁石３１１，３１２が巻回されたものである。
これらのゴム磁石は細長い帯状であり、一方の主面がＮ
極、他方の主面がＳ極となるように着磁されている。そ
して、ゴム磁石３１１ではＮ極が、ゴム磁石３１２では
Ｓ極がそれぞれ表側となるように基体側面に螺旋状に巻
回されており、異極が隣接する構成となっている。円錐
台状磁石３１は、円錐台状部分がスリーブ２１とほぼ同
軸となるように設けられている。

【００１９】スリーブ２１および円錐台状磁石３１はそ
れぞれ図示しない駆動装置に連結されており、互いに逆
方向に回転する構成となっている。

【００２０】図示される磁気選別装置では、磁気選別は
好ましくは下記のようにして行なわれる。

【００２１】スリーブ２１および円錐台状磁石３１をそ
れぞれ回転させておき、スリーブ２１表面の頂部付近に
磁性粉体を適当量連続的に供給する。スリーブ表面に磁
性粉体が供給される位置は、選別される磁性粉体の磁気
特性とスリーブ表面の磁界強度分布とを考慮して決定さ
れる。通常は、スリーブの軸方向長さを有効に使うため
に、スリーブ表面において最も磁界強度の高い側の端部
（図中左側の端部）付近に供給可能な組み合わせが選択
されるが、磁気選別装置を変更せずに磁気特性の異なる
磁性粉体を選別する際には、供給位置を図中右側方向に
移すこともできる。

【００２２】スリーブ２１表面では、ゴム磁石３１１と
ゴム磁石３１２との境界に対応するところで磁界の極性
が反転している。このため、円錐台状磁石３１がスリー
ブ２１に対し相対的に回転することにより、スリーブ表
面に存在する磁性粒子に対し極性反転部が移動すること
になる。このときの移動方向は、ゴム磁石３１１とゴム
磁石３１２との境界にほぼ垂直な方向である。

【００２３】極性反転部が移動するため、粉体中の磁性
粒子は上記したように回転移動し、磁性粉体は薄層化さ
れる。スリーブ２１表面の磁界強度は極性反転部の進行
方向（図中左側）に向かって漸増しているため、磁性粒
子の回転移動に伴なって磁性粒子に印加される磁界の強
度は漸減する。

【００２４】磁性粒子はスリーブ２１の軸方向に対し傾
いた方向に移動し、また、スリーブ２１は回転している
ため、スリーブ２１表面に磁着している磁性粒子はスリ
ーブの下側表面を通過することになるが、磁性粒子の磁
化率が高く磁着力が重力を上回っていれば磁性粒子は落
下せず、非磁性粒子や磁化率の低い磁性粒子は落下す
る。磁性粒子が図中右側方向に移動するにしたがって磁
界が減少するため磁着力が減少し、当初は落下しなかっ
た磁性粒子も落下するようになる。すなわち、磁性粒子
個々の初期磁化曲線に対応して落下する位置が決定され
る。従って、図示のトレイ１〜６のように、スリーブ２
１の軸方向に粒子回収用のトレイなどを並べおけば、磁
気特性の揃った粒子を選別して回収することができる。
そして、スリーブ２１の右端部には、低磁界強度におけ
る磁化率が高い磁性粒子だけが到達し、ここで移動が停
止するが、ここに集まった粉体が厚くなると、上部の磁
性粒子に印加される磁界の強度が減少するため、集まっ
た粉体から磁性粒子が落下する。このため、粉体の供給
量が適当となるように制御し、また、落下した粒子の再
選別を行なうことが好ましい。

【００２５】この磁気選別装置では、磁性粉体を連続的
に供給することにより連続的な磁気選別が可能である。
スリーブ２１右端部に集まった磁性粒子は、円錐台状磁
石３１を移動させたりスリーブ２１から抜き去ることな
どにより回収することができる。なお、必要に応じ、磁
界強度を低くして再度磁気選別を行なってもよい。

【００２６】粉体中では、スリーブ２１表面に磁着して
いる高磁化粒子群に非磁性粒子や低磁化粒子が挟まれる
ように力学的に保持されていることがあるが、粉体の薄
層化が進むにしたがって粉体中に保持されていた非磁性
粒子や低磁化粒子も落下するため、このことを考慮して
回収用トレイを配置することが好ましい。また、回収さ
れた粉体中から非磁性粒子を除去するために、このよう
な磁気選別後に必要に応じて比較的高強度の磁界による
磁気選別を行なうことが好ましい。

【００２７】磁性粉体の薄層化に適した磁性粒子の回転
を生じさせるためには、磁性粒子の径に応じて極性反転
間隔を適宜設定する必要がある。回転移動を円滑に行な
わせるためには、極性反転間隔は、磁性粒子の平均径の
２倍以上とすることが好ましい。実際には、極性反転間
隔は、好ましくは０．５mm以上、より好ましくは１．５
mm以上とする。これは、極性反転間隔が短すぎると磁気
回路の制約から所望の強度の磁界を得ることが困難とな
るためである。また、磁性粒子の平均径は特に限定され
ないが、通常、０．５〜１０００μm 、特に２〜５００
μm とすることが好ましい。このような場合、極性反転
間隔は好ましくは３０mm以下、より好ましくは１５mm以
下とする。極性反転間隔が長すぎると、磁性粒子の回転
移動の効率が低下する。

【００２８】なお、磁性粉体を粒度分級した後、粒度に
合わせた極性反転間隔を有する磁気選別装置を用いれ
ば、より良好な磁気選別が可能となる。

【００２９】また、極性反転部の移動により効率のよい
回転移動を生じさせるためには、磁性粒子は形状異方性
を有することが好ましく、例えば鱗片状や針状などが好
ましい。

【００３０】スリーブの両端部における各磁界強度およ
びその差は、磁性粉体の種類や選別の目的などに応じて
適宜決定すればよいが、本発明では、スリーブ２１表面
に磁性粒子が回転可能に磁着する程度の磁界強度とする
必要があり、磁性粉体の種類によっても異なるが、通
常、高磁界側で８０〜３５００Ｇ、特に１００〜８００
Ｇ、低磁界側で５〜１５００Ｇ、特に２０〜３００Ｇと
することが好ましい。磁界強度の差は１００〜２０００
Ｇ、特に１５０〜１０００Ｇとすることが好ましい。磁
界強度が強すぎると、磁性粒子がスリーブ２１表面に強
力に磁着して上記したような回転移動が不可能となり、
また、磁性粒子が不可逆的に磁化されて凝集し、その後
の処理が困難となる。

【００３１】スリーブ２１の寸法に特に制限はないが、
通常、長さ５０〜１０００mm、直径１０〜１０００mmの
範囲から選択することが好ましい。

【００３２】なお、磁性粉体をスリーブ２１頂部に供給
した後、スクレーパなどにより磁性粉体の厚さを規制す
ることが好ましい。スリーブ２１頂部に載せる際に磁性
粉体の厚さを規制することにより、磁性粉体の薄層化が
迅速に行なわれるようになる。

【００３３】スリーブ２１表面に形成される磁性粉体の
薄層の厚さは、２〜１０００μm 程度であることが好ま
しい。この薄層中において、磁性粒子は好ましくは１０
層以下、より好ましくは５層以下、最も好ましくは１層
であることがよい。すなわち磁性粒子は積層されていな
いことが最も好ましい。なお、薄層中において磁性粒子
が積層されている場合、通常、磁性粒子は凝集した２次
粒子として回転移動する。

【００３４】図示例では、スリーブ２１と円錐台状磁石
３１とが逆方向に回転する構成となっているが、磁着粒
子を回転させながら移動させ、かつ非磁着粒子を落下さ
せるためには、円錐台状磁石３１がスリーブ２１に対し
相対的に回転し、かつ少なくともスリーブ２１が回転す
る構成であればよいので、図示例の他、両者が同方向に
回転する構成やスリーブ２１だけが回転する構成のいず
れであってもよい。ただし、両者が同方向に回転する場
合には、スリーブ表面で回転移動する磁性粒子が見掛け
上殆ど移動しない場合が生じ得るので、その場合には少
なくとも一方の回転速度を変更することが好ましい。ま
た、スリーブ２１が回転しない構成としてもよいが、こ
の場合、粒子がスリーブの下側表面を通過する回数が減
少するため、非磁性粒子や低磁化粒子を落下させる効率
が低くなる。

【００３５】これらのうち、最も好ましい態様は、スリ
ーブおよび円錐台状磁石が互いに逆方向に回転し、スリ
ーブの回転速度が円錐台状磁石の回転速度よりも低い場
合である。この態様では、スリーブ回転による遠心力の
影響が少なく、しかも、磁性粉体薄層化の効率がよくな
る。

【００３６】磁性粒子を円滑に回転移動させるために
は、スリーブ２１表面における極性反転部の移動速度を
好ましくは０．２〜１００cm／sec 、より好ましくは２
０〜５０cm／sec とする。スリーブ表面における磁性粒
子の移動速度は、極性反転部の移動速度や、磁性粒子の
寸法、形状などによって変化するが、好ましくは５〜５
００mm／min 、より好ましくは２５〜２５０mm／min で
ある。

【００３７】スリーブ２１の回転速度および円錐台状磁
石３１の回転速度は、上記した極性反転部の移動速度が
好ましい範囲に収まるように、極性反転間隔などを考慮
して適宜決定すればよいが、スリーブの回転速度は１０
〜１００rpm とすることが好ましい。スリーブ２１の回
転速度が低すぎると非磁着粒子の滑落が円滑に行なわれ
なくなる傾向にあり、回転速度が高すぎると磁着してい
る粒子が遠心力の影響を受けて落下するおそれがある。
円錐台状磁石３１の回転速度は、通常、５０〜４００rp
m 程度とすることが好ましい。

【００３８】なお、図示例では、均一に磁化されたゴム
磁石３１１，３１２を円錐台側面に螺旋状に巻回してお
り、スリーブ表面における磁界強度が連続的に変化する
構成となっているが、磁界強度が段階的に変化するよう
に巻回してもよい。また、ゴム磁石３１１，３１２の着
磁率を一端部から他端部にかけて連続的ないし段階的に
変化させ、これらを円筒状の基体に螺旋状に巻回して磁
界印加手段としてもよい。また、両主面に磁極をもつゴ
ム磁石ではなく、両側面に磁極を有する帯状ゴム磁石を
螺旋状に巻回する構成としてもよい。また、ゴム磁石を
用いずに、円錐台状や円筒状の磁石材料を、上記のよう
な磁極配列となるように着磁して磁界印加手段としても
よい。また、電磁石を用いてもよい。電磁石を用いる場
合には、例えば、円錐台状基体の側面に、２本のコイル
をそれぞれ螺旋状に隣接させて巻回し、これらのコイル
に互いに逆方向の電流を流す構成とすればよい。

【００３９】スリーブ２１は、磁性粒子の上記したよう
な回転移動が可能となるように、通常、非磁性材料、例
えば、Ａｌ、Ｃｕ、黄銅等の各種非磁性金属や各種非磁
性セラミックス、プラスチックなどから構成されるが、
これらの他、弱磁性材料も用いることができる。弱磁性
材料としては、ゴム磁石からの磁界で容易に飽和してス
リーブ表面に十分な漏洩磁束を出せるものであり、例え
ば弱磁性ステンレスなどが挙げられる。

【００４０】本発明で用いる基体は、図１の円筒状に限
らず、例えば図２に示されるような平板状であってもよ
い。

【００４１】図２に示される磁気選別装置は、基体とし
て平板状の基板２２を有し、基板２２の裏面側に、磁界
印加手段としてベルト状のゴム磁石３２を有する。

【００４２】ゴム磁石３２は、基板２２に対し相対的に
移動可能であり、移動方向に異極が並んでおり、移動方
向の基端側から末端側（図中右側から左側）にかけて基
板２２との距離が漸減するように配設されている。磁性
粒子はゴム磁石３２の進行方向と逆側（図中左側から右
側）に回転移動する力をうける。基板２２表面は、基板
２２表面に磁着している磁性粒子の移動方向に対しほぼ
垂直な方向に傾斜しており、重力方向に対する傾斜角度
はθである。

【００４３】この磁気選別装置では、選別対象の磁性粉
体を図中の基板２２表面の左上隅部に供給する。ゴム磁
石３２によって基板２２に磁着可能な程度に磁化された
磁性粒子は、基板２２表面を図中左側から右側に回転し
ながら移動して粉体が薄層化される。基板２２表面の磁
界強度は図中左側から右側にかけて減少しているので、
各磁性粒子は、移動に伴なってそれぞれの初期磁化曲線
に応じて磁化が減少し、基板２２の傾斜による重力の作
用が磁着力を上回ったところで基板２２表面から滑落す
るので、磁性粒子が滑落する位置にトレイなどを並べる
設けることにより、磁気特性の揃った粒子を選別して回
収することができる。最後まで磁着していた磁性粒子
は、基板２２の右隅部に達したところで移動が停止する
が、ここに集まった粉体が厚くなると、上部の磁性粒子
に印加される磁界の強度が減少するため、集まった粉体
から磁性粒子が滑落する。このため、粉体の供給量が適
当となるように制御し、また、滑落した粒子の再選別を
行なうことが好ましい。

【００４４】粉体中の非磁性粒子や低磁化粒子は、基板
２２が重力方向に対し傾斜しているので、傾斜方向に滑
落するか、あるいは図中右方向の速度成分をもちながら
滑落する。粉体中では、基板２２表面に磁着している高
磁化粒子群に非磁性粒子や低磁化粒子が挟まれて力学的
に保持されていることがあるが、粉体の薄層化が進むに
したがって粉体中に保持されていた非磁性粒子や低磁化
粒子も滑落する。

【００４５】基板２２の材質、基板表面における極性反
転間隔や極性反転部の移動速度、基体表面における磁界
強度の変移等の各種条件などは、図１の構成例に準じて
考えればよい。また、基板２２の傾斜角度θは、磁性粒
子の寸法や形状、供給量などに応じて適宜決定すればよ
い。

【００４６】本発明は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石等の希土類
磁石やフェライト磁石などの各種磁石材料粒子の選別に
好適であり、磁気記録媒体用の金属磁性粒子や酸化物磁
性粒子などの選別にも好適である。また、軟磁性粒子の
選別にも適用することができる。

【００４７】なお、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石などでは、一般
に、低磁界強度における磁化率の低い磁性材料ほど保磁
力が高く最大エネルギー積が高くなる。すなわち、初期
磁化曲線の立ち上がりが低いものほど磁石特性が高くな
る。このため、通常は粉体中の低磁化粒子の純度を向上
させるために磁気選別を行なうが、本発明では磁化率に
応じたシャープな選別が可能なので、所望の磁気特性範
囲に収まる磁性粒子を選別することができる。また、Ｒ
−Ｆｅ−Ｂ系磁石のような特性を有する磁石粉体に限ら
ず、軟磁性粉体など様々な特性の磁性粉体の選別に好適
である。

【００４８】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００４９】１２．５Ｎｄ−６Ｂ−５Ｃｏ−７６．５Ｆ
ｅの組成（数値は原子百分率を表わす）を有する合金イ
ンゴットをアーク溶解により作製した。得られた合金イ
ンゴットを石英ノズルに入れ、高周波誘導加熱により溶
湯とした。この溶湯を片ロール法により急冷し、フレー
ク状永久磁石材料を製造した。急冷はＡｒガス雰囲気で
行なった。

【００５０】この永久磁石材料をピンミルにより粉砕
し、平均粒径１７０μm の磁石材料粉体を得た。粉体を
構成する磁性粒子は、鱗片状であった。

【００５１】次に、図１に示される構成の磁気選別装置
により、前記粉体を磁気選別した。磁気選別装置の各部
の寸法および条件は下記の通りとした。

【００５２】＜スリーブ２１＞ 材質：Ａｌ 外径：３０mm 内径：２８mm 長さ：５００mm 回転速度：３０rpm

【００５３】＜円錐台状磁石３１＞ 材質：アルミ製円錐台状基体の側面に、２本の帯状フェ
ライトゴム磁石を巻回したもの ゴム磁石巻回部の軸方向長さ：５００mm 回転速度：１００rpm （スリーブと逆方向に回転）

【００５４】スリーブ軸方向における極性反転間隔は４
mmであり、スリーブ表面における磁界強度は、図中左端
部において５００G 、右端部において２００G であっ
た。選別する粉体はスリーブ左端部の頂部付近に連続的
に供給し、供給後、スクレーパにより厚さを規制した。
選別された磁性粒子を回収するために、スリーブの下
に、その軸方向に６個のトレイを並べた。

【００５５】磁気選別中には、スリーブ表面において磁
性粒子が自転しながら移動していることが、ルーペを用
いて目視により確認された。このときの自転軸は、スリ
ーブ表面にほぼ平行であった。

【００５６】粉体供給後、スリーブが５０回転するまで
に、粉体はスリーブ表面で平均厚さ約２００μm まで薄
層化した。実体顕微鏡による観察の結果、薄層中におい
て粒子は殆ど重なっておらず、１層構成であることが確
認された。

【００５７】磁気選別後、スリーブから円錐台状磁石を
引き抜いて、スリーブ表面に磁着していた粉体を７個目
のトレイに回収した。各トレイに回収された粉体の磁気
特性および粉体全体に対する重量比率を測定したとこ
ろ、下記の結果が得られた。なお、下記においてトレイ
に付した番号は、スリーブ表面の磁界強度が低い側に配
したトレイほど大きく、最後までスリーブに磁着してい
た粉体を回収したトレイがトレイ７である。

【００５８】＜トレイ１＞ Ｂr ：８３００G iＨc ：９８５０ Oe (BH)max ：１４．３MGOe 重量比率：１５重量％

【００５９】＜トレイ２＞ Ｂr ：８０５０G iＨc ：９４５０ Oe (BH)max ：１３．１MGOe 重量比率：２１重量％

【００６０】＜トレイ３＞ Ｂr ：７７５０G iＨc ：９０８０ Oe (BH)max ：１１．９MGOe 重量比率：２２重量％

【００６１】＜トレイ４＞ Ｂr ：７４２０G iＨc ：８６２０ Oe (BH)max ：１０．６MGOe 重量比率：１７重量％

【００６２】＜トレイ５＞ Ｂr ：７２００G iＨc ：８１９０ Oe (BH)max ：９．１MGOe 重量比率：１４重量％

【００６３】＜トレイ６＞ Ｂr ：７０２０G iＨc ：７８００ Oe (BH)max ：７．８MGOe 重量比率：１０重量％

【００６４】＜トレイ７＞ Ｂr ：６７５０G iＨc ：６５００ Oe (BH)max ：６．２MGOe 重量比率：１重量％

【００６５】この結果から、特性差の小さい磁性粒子が
極めて正確に選別されていたことが確認された。

【００６６】以上の実施例の結果から、本発明の効果が
明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる磁気選別装置の構成例を示す断
面図である。

【図２】本発明に用いる磁気選別装置の構成例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

２１ スリーブ ２２ 基板 ３１ 円錐台状磁石 ３１１，３１２ ゴム磁石 ３２ ゴム磁石 １，２，３，４，５，６ トレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 宏史 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−9852（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−15317（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−161258（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性粉体から磁性粒子を磁化率に応じて
   選別する方法であって、非磁性または弱磁性の基体の表
   面に磁性粉体を供給し、前記基体の表面においてほぼ一
   定間隔で磁界の極性が反転しかつ極性反転部が異極の並
   ぶ方向に移動しかつ前記基体表面における磁界強度が前
   記極性反転部の移動方向基端側から末端側に向かって漸
   次または段階的に増加するように前記基体の裏面側から
   磁界を印加することにより、前記磁性粉体中の磁性粒子
   を不完全に磁化させて前記基体表面において低磁界強度
   側に回転移動させ、この回転移動により前記基体表面に
   磁性粉体の薄層をほぼ均一な厚さに形成することによっ
   て各磁性粒子に前記基体表面における磁界強度に対応し
   た磁化を与え、回転移動に伴なって各粒子の磁化が減少
   することを利用して、磁気特性に応じた磁性粒子の選別
   を行なうことを特徴とする磁性粉体の選別方法。
2. 【請求項２】 前記基体表面の少なくとも一部を重力方
   向に対して傾斜させることにより、前記基体表面に磁着
   不可能となった磁性粒子を落下させて回収する請求項１
   の磁性粉体の選別方法。
3. 【請求項３】 前記基体表面における磁界強度が、高磁
   界側で８０〜３５００Ｇ、低磁界側で５〜１５００Ｇで
   ある請求項１または２の磁性粉体の選別方法。
4. 【請求項４】 前記基体表面における極性反転間隔が
   ０．５〜３０ｍｍであり、前記磁性粒子の平均径が０．
   ５〜１０００μｍであり、前記基体表面における極性反
   転部の移動速度が０．２〜１００ｃｍ／ｓｅｃであり、
   基体表面における磁性粒子の移動速度が５〜５００ｍｍ
   ／ｍｉｎである請求項１ないし３のいずれかの磁性粉体
   の選別方法。
5. 【請求項５】 円筒状の基体と、円錐台状部分を有する
   外形をもち、前記基体の内周面の内側に前記基体と同軸
   的に設けられ、異極同士が隣接するように側面にＮ極お
   よびＳ極がそれぞれ連続した螺旋状に配設されている磁
   界印加手段とを有する磁気選別装置を用い、前記磁界印
   加手段を前記基体に対し同軸的に相対的に回転させるこ
   とにより磁気選別を行なう請求項１ないし４のいずれか
   の磁性粉体の選別方法。
6. 【請求項６】 前記基体が、長さ５０〜１０００mm、直
   径１０〜１０００mm、回転速度１０〜１００rpm であ
   り、前記磁界印加手段の回転速度が５０〜４００rpm で
   ある請求項５の磁性粉体の選別方法。
7. 【請求項７】 平板状の基体と、ベルト状の外形を有
   し、前記基体の裏面側に設けられ、前記基体に対し相対
   的に移動可能であり、移動方向に異極が並んでおり、移
   動方向の基端側から末端側にかけて前記基体との距離が
   漸次ないし段階的に減少するように配設されている磁界
   印加手段とを有する磁気選別装置を用いる請求項１ない
   し４のいずれかの磁性粉体の選別方法。
8. 【請求項８】 前記磁性粉体がＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末
   等の磁石粉末である請求項１ないし７のいずれかの磁性
   粉体の選別方法。
9. 【請求項９】 円筒状であって非磁性または弱磁性の基
   体と、円錐台状部分を有する外形をもち、前記基体の内
   周面の内側に前記基体と同軸的に設けられ、異極同士が
   隣接するように側面にＮ極およびＳ極がそれぞれ連続し
   た螺旋状に配設されている磁界印加手段とを有すること
   を特徴とする磁気選別装置。
10. 【請求項１０】 平板状であって非磁性または弱磁性の
    基体と、ベルト状の外形を有し、前記基体の裏面側に設
    けられ、前記基体に対し相対的に移動可能であり、移動
    方向に異極が並んでおり、移動方向の一端側から他端側
    にかけて前記基体との距離が漸次ないし段階的に減少す
    るように配設されている磁界印加手段とを有することを
    特徴とする磁気選別装置。