JP4820423B2 - Method of recovering neodymium magnet from used equipment and neodymium magnet recovered or recycled by the method - Google Patents
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Description
本発明は、ハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤ）などの電子部品、家電製品、自動車などの使用済機器からネオジウム磁石を回収する方法に関する。 The present invention relates to a method for recovering a neodymium magnet from electronic devices such as hard disk drives (hereinafter referred to as HDDs), household appliances, and used equipment such as automobiles.
ネオジウム(Neodymium) は、元素記号Ndで表わされる原子番号 60 の希土類元素であり、ネオジウム磁石の主成分として使用される他、YAGレーザーの添加物、超伝導体の材料、Nd2O3としてガラスの着色剤などとしても使用されている。 Neodymium is a rare earth element with atomic number 60 represented by the element symbol Nd, and is used as the main component of neodymium magnets, YAG laser additives, superconductor materials, and glass as Nd 2 O 3 It is also used as a coloring agent.
ネオジウム磁石は、ネオジウム、鉄、ホウ素を主成分とする化合物(例えば、Nd2Fe14B)からなる永久磁石であり、永久磁石のうちでは最も強力な磁力を備えており、例えば、エアコン、冷蔵庫、洗濯機等の家電製品、自動車、ＨＤＤ、ＣＤプレーヤー、携帯電話などのＩＴ機器の部品、特にこれらの機器に内蔵される大型及び小型モータ用の磁石として使用されている。 A neodymium magnet is a permanent magnet made of a compound (eg, Nd 2 Fe 14 B) composed mainly of neodymium, iron, and boron, and has the strongest magnetic force among permanent magnets. It is used as a magnet for home appliances such as washing machines, parts of IT equipment such as automobiles, HDDs, CD players, mobile phones and the like, especially for large and small motors built into these equipments.
ネオジウムは、モナズ石（モナザイト、(Ce,La,Nd,Th)PO4：単斜晶構造のリン酸塩）に含まれる希土類元素の一つであり、これを原料として産出されているが、かかる希土類元素の産出国の順位は第一位が中華人民共和国（約93％）、第二位がインド（約３％）、第三位がタイ（約２％）であり、上位３国で世界の約98％が産出されており、地域偏在性の高い天然資源と言われている。 Neodium is one of the rare earth elements contained in monazite (monazite, (Ce, La, Nd, Th) PO 4 : phosphate with a monoclinic structure), and is produced from this as a raw material. The ranking of the countries producing such rare earth elements is the People's Republic of China (approximately 93%), the second is India (approximately 3%), and the third is Thailand (approximately 2%). About 98% of the world is produced, and it is said to be a natural resource with high regional uneven distribution.
近年、希土類元素の価格は、中華人民共和国の鉱物資源政策の変化により外国への輸出量が縮小され高騰しており、２００７年の統計によれば、２００７年３月には２００２年３月に比べて約４．２５倍も価格が高騰している。また、日本の希土類元素の輸入量は２００５年で年間約３１，０００ｔと言われている。 In recent years, the price of rare earth elements has soared as exports to foreign countries have shrunk due to changes in the Mineral Resources Policy of the People's Republic of China. According to 2007 statistics, The price has soared by about 4.25 times. In addition, the import amount of rare earth elements in Japan is said to be about 31,000 tons in 2005.
ネオジウムは、電子機器の需要増大に伴い、永久磁石としての用途が拡大しており、今後益々需要が増大するものと予想される一方で、ネオジウム磁石を内蔵した使用済機器の量も増大することが予想されている。 Neodymium is expected to increase in demand in the future as the use of permanent magnets expands with increasing demand for electronic equipment, while the amount of used equipment with built-in neodymium magnets will also increase. Is expected.
そこで、近年、使用済機器からネオジウム磁石を回収し、ネオジウム原料としてリサイクルすること提案されている。 Therefore, in recent years, it has been proposed to collect neodymium magnets from used equipment and recycle them as neodymium raw materials.
例えば、特許文献１には、病院等から回収されたＭＲＩ装置から断熱材、配線材等の非金属部分を取り外して磁界発生装置のみを取り出し、この磁界発生装置を加熱炉中で２００〜１０００℃に加熱して接着剤を炭化させるとともにネオジウム磁石を減磁した後、ネオジウム磁石を取り外して回収しリサイクルすることを特徴とする磁界発生装置の解体方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses that a non-metallic part such as a heat insulating material and a wiring material is removed from an MRI apparatus collected from a hospital or the like, and only a magnetic field generator is taken out. A method for disassembling a magnetic field generator is disclosed, in which the adhesive is carbonized by heating and the neodymium magnet is demagnetized, and then the neodymium magnet is removed, recovered, and recycled.
しかし、ＩＴ機器や家電製品や自動車のなどの使用済機器からネオジウム磁石を回収する従来の方法は、殆どすべての工程を手作業に依存しており、時間とコストが高く、また、作業環境上でも好ましいものではなかった。
また、上記特許文献１の解体方法の場合も、加熱炉で磁界発生装置を加熱してネオジウム磁石を脱磁することは開示するとしても、その後に柱状継鉄から板状継鉄を取り外してネオジウム磁石を取り出す工程を含め、その他の作業は全て手作業に依存しているに過ぎない。
However, conventional methods of recovering neodymium magnets from used equipment such as IT equipment, home appliances, and automobiles rely on manual work for almost all processes, which is time consuming and costly. But it was not preferable.
Also, in the case of the dismantling method of the above-mentioned Patent Document 1, although it is disclosed that the magnetic field generator is heated in a heating furnace to demagnetize the neodymium magnet, the plate-shaped yoke is subsequently removed from the columnar yoke and the neodymium is removed. All other operations, including the process of removing the magnet, all depend on manual operations.
本発明は、ＩＴ機器や家電製品や自動車のなどの使用済機器やその部品、特にモータからネオジウム磁石をリサイクルするために回収する方法であって、生産性が従来の手作業よりも著しく改善された方法を提供することを目的とする。 The present invention is a method for recovering used equipment such as IT equipment, home appliances and automobiles, and parts thereof, particularly neodymium magnets, for recycling from motors, and the productivity is remarkably improved compared to conventional manual work. The purpose is to provide a method.
本発明者らは、ネオジウム磁石の融点と使用済機器に含まれる他の金属部品の融点との差異に着目した結果、該機器を炉内で特定の温度まで加熱して溶融物と非溶融物とに分離することにより、ネオジウム磁石を含む非溶融物が溶融物から容易に分離できるようになるだけでなく、ネオジウム磁石が脱磁されて鉄及びステンレス製の他の非溶融物に吸着することがなく、非溶融物が解体された部品として回収できるので、以後のネオジウム磁石の回収作業が飛躍的に容易になることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of paying attention to the difference between the melting point of the neodymium magnet and the melting point of other metal parts contained in the used equipment, the present inventors heated the equipment to a specific temperature in a furnace to obtain a melt and a non-melt. In addition to being able to easily separate the non-melted material containing the neodymium magnet from the melt, the neodymium magnet is demagnetized and adsorbed to other non-melted materials made of iron and stainless steel. Since the non-melted material can be recovered as a dismantled part, it has been found that the subsequent recovery work of the neodymium magnet is greatly facilitated, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、ネオジウム磁石を内蔵した使用済機器から該磁石を回収する方法であって、
（１）前記使用済機器を炉中でネオジウム磁石の脱磁温度以上でネオジウム磁石の融点未満の温度まで加熱することにより、ネオジウム磁石を脱磁するとともに、融点が前記加熱温度以下の溶融物と融点が前記加熱温度より高い非溶融物との混合物を生成させる第一の工程と、
（２）前記第一の工程で得られた非溶融物を溶融物から分離して、該非溶融物を回収する第二の工程と、
（３）前記第二の工程で回収された非溶融物を篩い分けにかけることにより、篩通過分及び篩残留分の２つの部分に分離して、ネオジウム磁石の含有量の高い方の部分を回収する第三の工程と、
から少なくとも構成されるネオジウム磁石の回収方法に関する。
That is, the present invention is a method of recovering the magnet from the used equipment incorporating a neodymium magnet,
(1) By heating the used equipment in a furnace to a temperature above the demagnetization temperature of the neodymium magnet and below the melting point of the neodymium magnet, the neodymium magnet is demagnetized, and a melt having a melting point of the heating temperature or less. A first step of producing a mixture with a non-melt having a melting point higher than the heating temperature;
(2) separating the non-melt obtained in the first step from the melt and recovering the non-melt;
(3) The non-molten matter recovered in the second step is subjected to sieving, so that it is separated into two parts that pass through the sieve and the residual part of the sieve, and the part with the higher content of neodymium magnets A third step to collect;
It is related with the recovery method of the neodymium magnet comprised at least.
本発明の方法は、さらに、（４）前記第三の工程で回収された部分を、磁力選鉱にかけることにより、ネオジウム磁石を含む磁性金属部分と非磁性金属部分とに分離して、該磁性金属部分を回収する第四の工程を含んでもよい。
また、本発明は、他の局面によれば、上記方法によって脱磁して回収されたネオジウム磁石、及び、該ネオジウム磁石を着磁してなるリサイクルされたネオジウム磁石を提供する。
なお、本発明において、上記（１）〜（４）の各工程の間に、必要に応じて、手作業による選別作業や、保管、輸送などの他の工程を介在させてもよい。
The method of the present invention further comprises (4) separating the portion recovered in the third step into a magnetic metal portion containing a neodymium magnet and a non-magnetic metal portion by subjecting the portion to magnetic separation. A fourth step of recovering the metal portion may be included.
According to another aspect of the present invention, there are provided a neodymium magnet recovered by demagnetization by the above method, and a recycled neodymium magnet formed by magnetizing the neodymium magnet.
In addition, in this invention, you may interpose other processes, such as a sorting operation | work by manual labor, storage, and transportation, between each process of said (1)-(4) as needed.
本発明によれば、ネオジウム磁石を内蔵した使用済機器を炉内で特定の温度まで加熱して金属部品を溶融物と非溶融物に分離することにより、ネオジウム磁石を含む非溶融物が解体された部品として得られるだけでなく、ネオジウム磁石が脱磁されて鉄及びステンレス製の他の非溶融物に吸着することがないので、以後のネオジウム磁石の回収作業が飛躍的に容易になり、とりわけ、ネオジウム磁石の特異な形状を頼りに、目視による手作業でもネオジウム磁石を簡単に回収できるようになる。 According to the present invention, a non-molten material containing a neodymium magnet is disassembled by heating a used device containing a neodymium magnet to a specific temperature in a furnace to separate the metal parts into a melt and a non-melt material. Since the neodymium magnet is not demagnetized and adsorbed to other non-melted materials made of iron and stainless steel, the subsequent recovery of the neodymium magnet is greatly facilitated. By relying on the unique shape of the neodymium magnet, the neodymium magnet can be easily collected even by visual manual work.
また、使用済機器がＨＤＤである場合は、データ消去も同時に行え、また、溶融物としてアルミニウムも回収してリサイクルできる。
また、従来、ＨＤＤからネオジウム磁石を回収するためには、ＨＤＤの蓋を開き、磁気ヘッド等を分解した後、脱磁されていないネオジウム磁石を取り出すという煩雑な手作業を要していたが、本発明では、このような手作業による分解操作を必要とせず、脱磁されたネオジウム磁石を拾い上げるだけでよいので、ネオジウム磁石の回収作業が飛躍的に容易になる。
If the used device is an HDD, data can be erased at the same time, and aluminum can also be recovered and recycled as a melt.
Conventionally, in order to recover the neodymium magnet from the HDD, it has been necessary to open the lid of the HDD, disassemble the magnetic head, etc., and then take out the complicated manual work of taking out the non-demagnetized neodymium magnet. In the present invention, such a manual disassembling operation is not required, and it is only necessary to pick up the demagnetized neodymium magnet, so that the collection work of the neodymium magnet is greatly facilitated.
１．使用済機器
本発明で回収するネオジウム磁石は、ネオジウム、鉄、ホウ素2対14対1の化合物 (Nd2Fe14B) から実質的に構成された永久磁石であり、通常、粉末冶金的手法を用いて所望の形状に製造され、耐腐食性を高めるために表面にアルミコーティング、ニッケルメッキ等の金属皮膜や樹脂コーティングを施して最終製品として提供される。
1. Used Equipment The neodymium magnet recovered in the present invention is a permanent magnet substantially composed of neodymium, iron, boron 2 to 14 to 1 compound (Nd 2 Fe 14 B), and usually uses a powder metallurgical technique. In order to increase the corrosion resistance, the surface is provided with a metal film such as aluminum coating or nickel plating or a resin coating to provide a final product.
ネオジウム磁石は、現在のところ、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）用の磁石として最も多く使われており、特に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のヘッド駆動用のＶＣＭにおける需要が最も多い。ネオジウム磁石は、ＨＤＤのような記憶装置以外の機器用のＶＣＭ、例えば、スピーカ、ヘッドフォン等の音響機器などのＶＣＭにも用いられている。また、ネオジウム磁石は、その強力な磁力のため、自動車や家電製品のモータ用の他、ＮＣ加工機のような産業機械のモータ用の磁石としても使用されている。 At present, neodymium magnets are most frequently used as magnets for voice coil motors (VCMs), and in particular, there is the highest demand for VCMs for head drive of hard disk drives (HDDs). Neodymium magnets are also used in VCMs for devices other than storage devices such as HDDs, for example, VCMs for acoustic devices such as speakers and headphones. Further, neodymium magnets are used not only for motors of automobiles and home appliances but also as magnets for motors of industrial machines such as NC processing machines because of their strong magnetic force.
本発明によってネオジウム磁石を回収できる使用済機器としては、ネオジウム磁石を内蔵した機器であれば特に制限はなく、具体的には、上記したＶＣＭ及びその他のモータおよび該モータを内蔵した機器が挙げられる。そのうち、本発明は、データ消去とネオジウム磁石の回収が同時に行える点から、ＨＤＤからネオジウム磁石を回収するのに好適である。なお、使用済機器には、製造時や販売時に発生するロットアウト品も含まれる。 The used equipment capable of recovering the neodymium magnet according to the present invention is not particularly limited as long as it is an equipment incorporating a neodymium magnet, and specifically includes the above-described VCM and other motors and equipment incorporating the motor. . Of these, the present invention is suitable for recovering a neodymium magnet from an HDD because data erasure and recovery of a neodymium magnet can be performed simultaneously. The used equipment includes lot-out products generated at the time of manufacture and sales.
ＨＤＤは、アルミニウムまたはステンレス製の筺体中に、アルミニウムやガラス等の硬いディスクに磁性体を蒸着等により塗布して形成したプラッタと、プラッタ表面の磁性体に読み書きを行うためのヘッドを備えたアームと、プラッタ及びアームをそれぞれ支持する軸受と、プラッタ及びアームをそれぞれ駆動するモータと、制御基板とを備えてなる。そして、該アームを駆動するモータとして、ネオジウム磁石を内蔵するＶＣＭが使用されている。ＨＤＤ中のネオジウム磁石の含有量は、ネオジウム磁石とヨーク（けい鉄）の合算量基準で数質量％から十数質量％にも上るため、ＨＤＤはネオジウム含有資源として極めて価値が高い。かかる観点からも、ＨＤＤは、本発明の方法を適用するに好適な対象物である。 The HDD is an arm provided with a platter formed by applying a magnetic material to a hard disk such as aluminum or glass by vapor deposition in an aluminum or stainless steel housing, and a head for reading and writing the magnetic material on the surface of the platter. And a bearing that supports the platter and the arm, a motor that drives the platter and the arm, and a control board, respectively. A VCM incorporating a neodymium magnet is used as a motor for driving the arm. Since the content of the neodymium magnet in the HDD is as high as several mass% to tens of mass% based on the total amount of the neodymium magnet and the yoke (silical iron), the HDD is extremely valuable as a neodymium-containing resource. From this point of view, the HDD is a suitable object for applying the method of the present invention.
また、ＨＤＤは、軸受等の部品をアルミニウム製フレームまたは筺体に支持させているので、かかるアルミニウム製部品を溶融させる温度以上に加熱することにより、ＨＤＤの大部分は解体するとともに、溶融したアルミニウムリッチな溶融物と鉄系金属リッチな非溶融物に分離する。かかる観点からも、ＨＤＤは、本発明の方法を適用するに好適な対象物である。アルミニウム製部品を溶融させる温度は、通常６００〜７００℃程度、より好ましくは６００〜６５０℃程度である。 In addition, since HDDs support parts such as bearings on an aluminum frame or housing, heating the aluminum parts to a temperature higher than the melting temperature causes most of the HDD to be dismantled and molten aluminum rich. Into a solid melt and a ferrous metal rich non-melt. From this point of view, the HDD is a suitable object for applying the method of the present invention. The temperature at which the aluminum part is melted is usually about 600 to 700 ° C, more preferably about 600 to 650 ° C.
ＨＤＤに用いられるプラッタの大きさとしては、約１インチから８インチまでが知られており、本発明は何れの大きさのプラッタを備えたＨＤＤに対しても適用できるが、現在主流の２．５インチと３．５インチのプラッタを備えたＨＤＤに対して好適に適用できる。 The sizes of platters used in HDDs are known from about 1 inch to 8 inches, and the present invention can be applied to HDDs having any size of platters. The present invention can be suitably applied to an HDD having 5 inch and 3.5 inch platters.
ＨＤＤは、パーソナルコンピュータ、外付けＨＤＤ、ＤＶＤレコーダ、カーナビゲータ、携帯音楽プレーヤーなど何れの機器に搭載されていたものであってもよい。 The HDD may be mounted on any device such as a personal computer, an external HDD, a DVD recorder, a car navigator, or a portable music player.
２．第一の工程
本発明の第一の工程は、ＨＤＤ等のネオジウム磁石を内蔵した使用済機器を炉中でネオジウム磁石の脱磁温度以上でネオジウム磁石の融点未満の温度まで加熱して、ネオジウム磁石を脱磁するとともに、金属部品を、融点が前記加熱温度以下の溶融物と融点が前記加熱温度より高い非溶融物との混合物として生成させる工程である。
2. 1st process The 1st process of this invention heats the used apparatus containing neodymium magnets, such as HDD, in the furnace to the temperature above the demagnetization temperature of the neodymium magnet and below the melting point of the neodymium magnet, Is demagnetized and a metal part is generated as a mixture of a melt having a melting point lower than the heating temperature and a non-melt having a melting point higher than the heating temperature.
使用できる炉としては、前記温度まで加熱できるものであれば特に限定されず、具体的には工業炉、例えば電気炉、燃焼炉などが挙げられ、使用できる炉の形式としては、例えばバッチ炉、回転炉などが挙げられる。 The furnace that can be used is not particularly limited as long as it can be heated to the above temperature, and specifically includes an industrial furnace, such as an electric furnace, a combustion furnace, and the like. Examples include a rotary furnace.
加熱温度は、ネオジウム磁石の脱磁温度以上でネオジウム磁石の融点未満の温度の範囲内であって、使用済機器の金属部品を溶融物と非溶融物に分離する温度であれば、いかなる温度であってもよい。したがって、前記加熱温度は、使用済機器の種類、特に該機器を構成する部品の金属の種類に応じて適宜設定できる。ここで、ネオジウム磁石の脱磁温度は約３００℃であり、ネオジウム磁石が溶融し始める温度は１２００℃付近である。したがって、前記加熱温度は、通常、３００℃〜１０００℃の範囲で設定される。 The heating temperature is within the temperature range above the demagnetization temperature of the neodymium magnet and below the melting point of the neodymium magnet, and any temperature that separates the metal parts of the used equipment into a melt and a non-melt. There may be. Therefore, the said heating temperature can be suitably set according to the kind of used apparatus, especially the kind of metal of the components which comprise this apparatus. Here, the demagnetization temperature of the neodymium magnet is about 300 ° C., and the temperature at which the neodymium magnet starts to melt is around 1200 ° C. Therefore, the said heating temperature is normally set in the range of 300 to 1000 degreeC.
第一の工程では、使用済機器はネオジウム磁石の脱磁温度以上、通常３００℃以上に加熱されるので、実質的に全ての樹脂は分解温度以上に達して気化または炭化し、金属部品は、融点が前記加熱温度以下の溶融物と融点が前記加熱温度より高い非溶融物とに分かれる。金属部品の分離効率を高めるためには、前記加熱温度は、前記加熱温度の範囲内において、使用済機器の全金属部材のうち使用量の多い金属部材の融点以上とすることが好ましい。この場合、非溶融物中のネオジウム磁石の含有量が高くなるので、第二の工程以降の操作の効率が高まるので好都合である。 In the first step, the used equipment is heated above the demagnetization temperature of the neodymium magnet, usually above 300 ° C., so that substantially all the resin reaches the decomposition temperature or more and is vaporized or carbonized. The melt is divided into a melt having a melting point lower than the heating temperature and a non-melt having a melting point higher than the heating temperature. In order to increase the separation efficiency of metal parts, it is preferable that the heating temperature be equal to or higher than the melting point of the metal member having a large amount of use among all the metal members of the used equipment within the range of the heating temperature. In this case, since the content of the neodymium magnet in the non-melted material becomes high, the operation efficiency after the second step is increased, which is convenient.
例えば、ＨＤＤは、アルミニウム（融点660．2℃）、ネオジウム磁石（溶融開始温度1200℃付近）、ステンレス（融点1500℃付近）及び鉄（融点1535℃）を含有する各部品から主として構成されるので、加熱温度をアルミニウム製品が溶融する温度である６００℃以上とすることが好ましく、６００℃〜８００℃の範囲とすることがより好ましく、６００℃〜７００℃の範囲とすることがさらにより好ましく、６００℃〜６５０℃の範囲とすることが特に好ましい。 For example, HDDs are mainly composed of parts containing aluminum (melting point 666.2 ° C), neodymium magnets (melting start temperature around 1200 ° C), stainless steel (melting point around 1500 ° C) and iron (melting point 1535 ° C). The heating temperature is preferably 600 ° C. or higher, which is the temperature at which the aluminum product melts, more preferably in the range of 600 ° C. to 800 ° C., even more preferably in the range of 600 ° C. to 700 ° C., A range of 600 ° C. to 650 ° C. is particularly preferable.
この場合、ＨＤＤは、第一の工程で、アルミニウム及び少量の低融点金属の溶融物からなるアルミニウムリッチな溶融物と、ネオジウム磁石、ステンレス及び鉄からなる鉄系金属リッチな非溶融物とに分離するので、第二の工程における両者の分離、及びその後の工程の操作が容易になる。また、ＨＤＤの場合、アルミニウムは筺体やフレーム等の部品を形成しているので、これらの部品が溶融することにより、自動的にその他の部品が解体され、第三の工程における非溶融物同士の分離も容易になる。また、ネオジウム磁石は脱磁され、ヨークから分離し、炉の内面に張り付いたり、鉄製又はステンレス製の他の部品に吸着することがないので、第二の工程以降の操作が容易になる。同時に、ＨＤＤのデータ消去も行われるので、本発明の方法は、ＨＤＤのリサイクル処理として好都合である。 In this case, the HDD is separated into an aluminum-rich melt composed of a melt of aluminum and a small amount of low-melting metal and an iron-based metal-rich non-melt composed of a neodymium magnet, stainless steel, and iron in the first step. Therefore, separation of both in the second step and operation of the subsequent steps are facilitated. In the case of HDDs, aluminum forms parts such as a housing and a frame. When these parts melt, other parts are automatically disassembled, and the non-molten materials in the third step Separation is also facilitated. Further, since the neodymium magnet is demagnetized and separated from the yoke and does not stick to the inner surface of the furnace or adsorb to other parts made of iron or stainless steel, operations after the second step are facilitated. At the same time, the data in the HDD is erased, so that the method of the present invention is advantageous as a recycling process for the HDD.
第一の工程において所望の金属部品が溶融したことを確認するためには、炉中の溶融物をサンプリングし、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法、原子吸光分光法などの方法によって溶融物中の金属成分の量を測定すればよい。 To confirm that the desired metal part has melted in the first step, the melt in the furnace is sampled and melted by a method such as high frequency inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy or atomic absorption spectroscopy. What is necessary is just to measure the quantity of the metal component in a thing.
３．第二の工程
本発明の第二の工程は、前記第一の工程で得られた非溶融物を溶融物から分離して、該非溶融物を回収する工程、より詳しくは、第一の工程で得られた混合物から溶融物を排除して非溶融物を分離して回収する工程である。
3. Second step The second step of the present invention is a step of separating the non-melted material obtained in the first step from the melt and recovering the non-melted material, more specifically, in the first step. In this step, the melt is removed from the obtained mixture, and the non-melt is separated and recovered.
第二の工程は、第一の工程において炉中の所望の金属が溶融したことを確認した後、例えば、炉から溶融物を出湯させて炉を冷却した後、非溶融物を取り出すことにより行うことができる。 After confirming that the desired metal in the furnace has melted in the first process, the second process is performed, for example, by discharging the melt from the furnace and cooling the furnace, and then removing the non-melt. be able to.
使用済機器がＨＤＤの場合は、溶融物は溶融したアルミニウムから主として構成されるので、精錬してリサイクルするための原料として使用できる。 When the used equipment is an HDD, the melt is mainly composed of molten aluminum, so that it can be used as a raw material for refining and recycling.
非溶融物は、通常、炉中で破壊されずに使用済機器の金属部品の原形をとどめている。また、非溶融物は、金属部品の原形をとどめている方が、第三の工程以降での分離が行いやすいので、好ましい。使用済機器がＨＤＤの場合は、非溶融物は、主として、鉄製の筺体、ネオジウム磁石、ステンレス製の磁石のヨーク、鉄製のねじ、銅製部品から構成され、さらに、第三の工程に付される。 Non-molten materials typically remain in the original form of used equipment metal parts without being destroyed in the furnace. Moreover, it is preferable that the non-melted product keeps the original shape of the metal part because separation after the third step can be easily performed. When the used equipment is an HDD, the non-melted material is mainly composed of an iron casing, a neodymium magnet, a stainless magnet yoke, an iron screw, and a copper part, and is further subjected to the third step. .
４．第三の工程
本発明の第三の工程は、前記第二の工程で回収された非溶融物を篩い分けにかけることにより、篩通過分及び篩残留分の２つの部分に分離して、ネオジウム磁石の含有量の高い方の部分を回収する工程である。
4). Third step The third step of the present invention is to separate the non-melted material recovered in the second step into two parts by passing through a sieve and by passing through a sieve, the neodymium. This is a step of collecting the portion with the higher magnet content.
ネオジウム磁石が、非溶融物中で比較的小さい部品に属する場合は、ネオジウム磁石を通過させるメッシュの篩を使用し、篩通過分を回収して第三の工程を実施することが好ましい。逆に、ネオジウム磁石が、非溶融物中で比較的大きな部品に属する場合は、ネオジウム磁石を通過させないメッシュの篩を使用し、篩残留分を回収して第三の工程を実施することが好ましい。通常、ネオジウム磁石は、第一及び第二の工程で破壊されずに部品の原形をとどめている。したがって、篩いの目の粗さは、使用済機器中に存在する部品としてのネオジウム磁石を通過させる程度の大きさとすることが好ましい。使用済機器がＨＤＤの場合は、通常幅３〜８ｃｍ好ましくは４〜５ｃｍ程度のメッシュの篩を用いて第三の工程を行うことが好ましく、これにより、鉄製の筺体等が篩上にとどまり、ネオジウム磁石及ＶＣＭの他、鉄製のねじ等、銅線等が篩通過分として回収される。筺体がアルミニウム製の場合は、上記よりも小さいメッシュの篩を用い、ネオジウム磁石を篩残留分として回収してもよい。 In the case where the neodymium magnet belongs to a relatively small part in the non-melted material, it is preferable to use a mesh sieve that allows the neodymium magnet to pass through and collect the sieve passing portion to perform the third step. Conversely, when the neodymium magnet belongs to a relatively large part in the non-melted material, it is preferable to use a mesh sieve that does not allow the neodymium magnet to pass through and collect the sieve residue to perform the third step. . Normally, neodymium magnets retain their original shape without being destroyed in the first and second steps. Therefore, the coarseness of the sieve is preferably set to a size that allows a neodymium magnet as a component present in the used equipment to pass through. When the used equipment is an HDD, it is usually preferable to perform the third step using a mesh sieve having a width of 3 to 8 cm, preferably about 4 to 5 cm. Thereby, an iron casing or the like stays on the sieve, In addition to neodymium magnets and VCM, iron screws, etc., copper wire, etc. are collected as the sieve passage. When the casing is made of aluminum, a sieve with a mesh smaller than the above may be used, and the neodymium magnet may be recovered as a sieve residue.
回収された上記部分のうち、ネオジウム磁石又はＶＣＭは、通常、各使用済機器に適した特有の形状をしているので、第三の工程を終了した時点で、該通過分から目視により手作業でネオジウム磁石を回収してもよい。別法としては、回収された上記部分を下記第四の工程にかけて磁性金属部品のみを分離した後、そこからネオジウム磁石を回収してもよい。 Of the collected parts, neodymium magnets or VCMs usually have a specific shape suitable for each used device, so when the third step is completed, the passing part is visually inspected manually. Neodymium magnets may be recovered. As an alternative method, the recovered portion may be subjected to the following fourth step to separate only the magnetic metal component, and then the neodymium magnet may be recovered therefrom.
５．第四の工程
本発明の第四の工程は、第三の工程で回収された通過分を、磁力選鉱にかけることにより、ネオジウム磁石を含む磁性金属部分と、非磁性金属部分とに分離して、該磁性金属部分を回収する工程であり、本発明において所望により実施することができる工程である。
5). Fourth step The fourth step of the present invention is to separate the magnetic material portion containing the neodymium magnet and the non-magnetic metal portion by subjecting the passage collected in the third step to magnetic separation. , A step of recovering the magnetic metal portion, which can be carried out as desired in the present invention.
第四の工程を実施することにより、第三の工程で回収された部分から非磁性金属部分も同時に回収できる。この非磁性金属部分には、例えば、金、銀、銅、白金等の貴金属が含まれている場合もあり、分離回収してリサイクルすることが有益であることがある。特に、使用済機器がＨＤＤの場合は、アルミニウムの融点以上の有用金属が多数含まれる可能性がある。また、第四の工程では、磁性金属部分から非磁性金属部分が除かれるので、磁性金属部分からネオジウム磁石を目視により手作業で回収する操作が容易になる。 By performing the fourth step, the nonmagnetic metal portion can also be recovered simultaneously from the portion recovered in the third step. This non-magnetic metal portion may contain noble metals such as gold, silver, copper, platinum, etc., and it may be beneficial to separate and recover and recycle. In particular, when the used device is an HDD, a large number of useful metals having a melting point higher than that of aluminum may be contained. In the fourth step, since the nonmagnetic metal portion is removed from the magnetic metal portion, the operation of manually collecting the neodymium magnet from the magnetic metal portion is facilitated.
６．回収したネオジウム磁石の再利用
本発明により脱磁して回収されたネオジウム磁石は、同じ規格の製品の磁石として使用する場合は、そのまま公知の方法で再度着磁することにより、リサイクルすることができる。また、本発明により回収されたネオジウム磁石からネオジウム元素を抽出してリサイクルしてもよい。
6). Reuse of recovered neodymium magnets When used as magnets of products of the same standard, neodymium magnets recovered by demagnetization according to the present invention can be recycled by re-magnetizing them in a known manner. . Further, the neodymium element may be extracted from the neodymium magnet recovered according to the present invention and recycled.
以下、本発明を、実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited only to a following example.
実施例１
（１）処理能力１トンの回転式電気炉に、直径3.5インチのプラッタを備えた使用済ＨＤＤ1000kg（基板は予め除去した）を投入し、加熱温度600〜650℃で１時間加熱した。その間、溶融物をサンプリングしてＩＣＰ発光分光分析法により分析することにより、アルミニウムが溶融したこと確認した。なお、該ＨＤＤの構成部品は、表１に記載のとおりであった。
Example 1
(1) A 1000 kg used HDD equipped with a platter having a diameter of 3.5 inches (with the substrate removed in advance) was put into a rotary electric furnace with a processing capacity of 1 ton and heated at a heating temperature of 600 to 650 ° C. for 1 hour. Meanwhile, the melt was sampled and analyzed by ICP emission spectroscopy to confirm that the aluminum was melted. The components of the HDD are as shown in Table 1.
（２）その後、炉から溶融物を出湯させ、炉内に中玉を投入して非溶融物を急冷した後、非溶融物を炉からケースに出した。非溶融物は、解体されたＨＤＤの各種部品から構成され、各種部品は大部分破壊されずに、部品としての原形をとどめていた。 (2) Thereafter, the molten material was discharged from the furnace, and an inner ball was put into the furnace to quench the non-melted material, and then the non-melted material was discharged from the furnace into the case. The non-melted material is composed of various parts of the disassembled HDD, and most of the various parts are not destroyed and remain in their original form as parts.
（３）幅４〜５ｃｍのメッシュからなる篩を用意し、非溶融物を篩に乗せて振動させることにより、通過分を回収した。篩上には鉄製のケーシングが残り、その他の非溶融物は篩を通過した。（２）及び（３）の作業は約３時間で終了した。 (3) A sieve made of a mesh having a width of 4 to 5 cm was prepared, and the passing portion was collected by vibrating the non-melted material on the sieve. An iron casing remained on the sieve, and the other non-melted material passed through the sieve. The operations (2) and (3) were completed in about 3 hours.
（４）篩通過分を磁力選鉱機にかけ、磁性金属部分と非磁性金属部分とに分離した。磁性金属部分には、ネオジウム磁石及び、その他のネジなどの鉄系の小さな部品が含まれていた。この作業は約５時間で終了した。 (4) The portion passing through the sieve was applied to a magnetic separator, and separated into a magnetic metal portion and a non-magnetic metal portion. The magnetic metal part contained neodymium magnets and other small iron-based parts such as screws. This work was completed in about 5 hours.
（５）上記磁性金属部品から、湾曲形状を特徴とするＨＤＤのＶＣＭに使用されていたネオジウム磁石のほぼ総てを、目視により手作業で回収した。この作業は約４時間で終了した。 (5) From the magnetic metal parts, almost all of the neodymium magnets used in the VCM of the HDD characterized by a curved shape were collected manually by visual inspection. This work was completed in about 4 hours.
上記（１）〜（５）の工程は、合計１３時間で終了した。１台のＨＤＤ（重量525g）中のネオジウム磁石（ヨーク含の重量60gの30wt.％）の含有量は3.43%であるから、本実施例では1000kgの HDDから34.3kgのネオジウム磁石（ヨーク含）を１３時間で回収したことになり、回収効率は2.6kg/hrであった。従来の手作業の場合、0.23kg/hrであり、本発明の方法は、従来の方法の11倍以上の効率を有することがわかった。 The steps (1) to (5) were completed in a total of 13 hours. Since the content of neodymium magnets (30wt.% Of the weight including the yoke 60g) in one HDD (weight 525g) is 3.43%, in this example 34.3kg of neodymium magnets (including yoke) from 1000kg HDD Was recovered in 13 hours, and the recovery efficiency was 2.6 kg / hr. In the case of the conventional manual operation, it was 0.23 kg / hr, and it was found that the method of the present invention has an efficiency 11 times or more that of the conventional method.
実施例２
直径3.5インチのプラッタを備えた使用済ＨＤＤの代わりに、直径2.5インチのプラッタを備えた使用済ＨＤＤを用いた以外、実施例１と同様の方法で実験を行った。なお、該ＨＤＤの構成部品は、表２に記載のとおりであった。
Example 2
An experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that a used HDD having a platter having a diameter of 2.5 inches was used instead of a used HDD having a platter having a diameter of 3.5 inches. The components of the HDD are as shown in Table 2.
１台のＨＤＤ（重量105g）中のネオジウム磁石（ヨーク含の重量5gの30wt.%）の含有量は1.43%であるから、本実施例では1000kgの HDDから14.3kgのネオジウム磁石（ヨーク含）を１３時間で回収したことになり、回収効率は1.1kg/hrであった。従来の手作業の場合、0.03kg/hrであり、本発明の方法は、従来の方法の36倍以上の効率を有することがわかった。 Since the content of neodymium magnets (30 wt.% Of the weight including the yoke 5g) in one HDD (weight 105g) is 1.43%, in this example, the 14.3kg neodymium magnets (including the yoke) from 1000kg HDD Was recovered in 13 hours, and the recovery efficiency was 1.1 kg / hr. In the case of the conventional manual operation, it was 0.03 kg / hr, and it was found that the method of the present invention has an efficiency of 36 times or more that of the conventional method.
本発明は、自動車、家電製品、ＨＤＤなどの電子部品等の使用済機器中のネオジウム磁石及びネオジウムを回収してリサイクルする分野において有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful in the field of collecting and recycling neodymium magnets and neodymium in used equipment such as automobiles, home appliances, and electronic parts such as HDDs.
Claims (5)
（１）前記使用済機器を炉中でネオジウム磁石の脱磁温度以上でネオジウム磁石の融点未満の温度まで加熱して解体することにより、ネオジウム磁石を脱磁するとともに、融点が前記加熱温度以下の溶融物と融点が前記加熱温度より高い非溶融物との混合物を生成させる第一の工程と、
（２）前記第一の工程で得られた非溶融物を溶融物から分離して、該非溶融物を回収する第二の工程と、
（３）前記第二の工程で回収された非溶融物を篩い分けにかけることにより、篩通過分及び篩残留分の２つの部分に分離して、ネオジウム磁石の含有量の高い方の部分を回収する第三の工程と、
から少なくとも構成されるネオジウム磁石の回収方法。 A method of recovering a magnet from a used device incorporating a neodymium magnet,
(1) By the spent devices are heated to a temperature below the neodymium magnets melting point above de磁温of the neodymium magnet in the furnace being dismantled, while demagnetized neodymium magnets, having a melting point below the heating temperature A first step of producing a mixture of a melt and a non-melt having a melting point higher than the heating temperature;
(2) separating the non-melt obtained in the first step from the melt and recovering the non-melt;
(3) The non-molten matter recovered in the second step is subjected to sieving, so that it is separated into two parts that pass through the sieve and the residual part of the sieve, and the part with the higher content of neodymium magnets A third step to collect;
A method for recovering a neodymium magnet comprising at least
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