JPH0224902B2 - - Google Patents
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- JPH0224902B2 JPH0224902B2 JP59138065A JP13806584A JPH0224902B2 JP H0224902 B2 JPH0224902 B2 JP H0224902B2 JP 59138065 A JP59138065 A JP 59138065A JP 13806584 A JP13806584 A JP 13806584A JP H0224902 B2 JPH0224902 B2 JP H0224902B2
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- neodymium
- rare earth
- metal
- mixture
- fluoride
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C28/00—Alloys based on a metal not provided for in groups C22C5/00 - C22C27/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/04—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by aluminium, other metals or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B59/00—Obtaining rare earth metals
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はネオジム合金及びその製造方法に関す
る。
る。
希土類セリ金属(ランタン、セリウム、プラセ
オジム及びネオジムを再分類する名称)の中でネ
オジムはその塩の電解により工業的に製造するこ
とができない唯一の金属である。実際、栗田「電
気化学35巻(7)第496頁−第501頁(1967)」には塩
化ネオジム、塩化カリウム融解浴中での電解によ
り収率6〜20%の純粋なネオジムが得られること
が記載されている。
オジム及びネオジムを再分類する名称)の中でネ
オジムはその塩の電解により工業的に製造するこ
とができない唯一の金属である。実際、栗田「電
気化学35巻(7)第496頁−第501頁(1967)」には塩
化ネオジム、塩化カリウム融解浴中での電解によ
り収率6〜20%の純粋なネオジムが得られること
が記載されている。
従つて、金属ネオジムから出発してネオジム合
金を得るのは工業的に価値のある方法とは見られ
ない。
金を得るのは工業的に価値のある方法とは見られ
ない。
本発明の目的は工業的製造方法に従つて得られ
た新規なネオジム合金を提供することである。
た新規なネオジム合金を提供することである。
本発明の一つの実施態様はネオジムと、鉄と、
イツトリウム、ランタン、セリウム、プラセオジ
ム、ガドリニウム、テルビウムジスプロシウム、
ホルミウム、エルビウム、ツリウム及びルテシウ
ムより成る群より選ばれた他の希土類金属元素の
一種以上とを含有することを特徴とするネオジム
合金である。
イツトリウム、ランタン、セリウム、プラセオジ
ム、ガドリニウム、テルビウムジスプロシウム、
ホルミウム、エルビウム、ツリウム及びルテシウ
ムより成る群より選ばれた他の希土類金属元素の
一種以上とを含有することを特徴とするネオジム
合金である。
これらの合金中に存在する希土類金属元素はイ
ツトリウムとランタニド類より成る群に属する全
ての金属からサマリウム、ユーロピウム及びイツ
テルビウムを除いた金属である。
ツトリウムとランタニド類より成る群に属する全
ての金属からサマリウム、ユーロピウム及びイツ
テルビウムを除いた金属である。
以下の説明において簡単のため「TR金属」と
いう用語を前記の群より選ばれた希土類金属元素
又はこれらの混合物を指称するものとして使用す
る。
いう用語を前記の群より選ばれた希土類金属元素
又はこれらの混合物を指称するものとして使用す
る。
本発明の別の対象は鉄の存在下でハロゲン化ネ
オジム及びTR金属ハロゲン化物を還元剤金属で
還元することを特徴とするネオジム合金の製造方
法である。
オジム及びTR金属ハロゲン化物を還元剤金属で
還元することを特徴とするネオジム合金の製造方
法である。
ハロゲン化ネオジムとしては弗化ネオジム若し
くは塩化ネオジム又はそれらの混合物が使用され
るが、弗化ネオジムを使用するのが好ましい。
くは塩化ネオジム又はそれらの混合物が使用され
るが、弗化ネオジムを使用するのが好ましい。
使用するハロゲン化物は高純度であること、す
なわち酸化物及びオキシハロゲン化物が残存して
おらず、乾燥していることが望ましい。含水量は
5%未満好ましくは2%未満でなければならな
い。
なわち酸化物及びオキシハロゲン化物が残存して
おらず、乾燥していることが望ましい。含水量は
5%未満好ましくは2%未満でなければならな
い。
弗化ネオジムは吸湿性が低いので無水状態で取
扱うことができる。
扱うことができる。
これに対して、塩化ネオジムは塩化ネオジム1
モル当り6〜7モルの水を含有する水化物の形で
存在する。これは一般に塩酸と三二酸化ネオジム
の反応により調製される。
モル当り6〜7モルの水を含有する水化物の形で
存在する。これは一般に塩酸と三二酸化ネオジム
の反応により調製される。
この塩化物を使用するには100℃〜500℃、好ま
しくは200℃〜250℃の温度で乾燥する工程が必要
である。この操作は空気を使用するか例えば1mm
Hg(133322Pa)〜100mmHg(13332.2Pa)の減圧
下で行なうことができる。この処理は弗化ネオジ
ムにも同様に適している。
しくは200℃〜250℃の温度で乾燥する工程が必要
である。この操作は空気を使用するか例えば1mm
Hg(133322Pa)〜100mmHg(13332.2Pa)の減圧
下で行なうことができる。この処理は弗化ネオジ
ムにも同様に適している。
乾燥時間は2〜24時間である。
上記のハロゲン化ネオジムの乾燥条件は何ら臨
界的意義をもたず、単に好ましい条件を示す。
界的意義をもたず、単に好ましい条件を示す。
ハロゲン化ネオジムの粒径は種々の値をとり得
る。
る。
商業的に入手できるのは粒径40〜150μmの粉末
状のハロゲン化ネオジムである。粒径が還元速度
に影響を与えるので粉末は微細な方がよいが、そ
のためにはハロゲン化ネオジムの平均粒径が
100μm未満となるように粉砕操作が必要となるこ
ともある。
状のハロゲン化ネオジムである。粒径が還元速度
に影響を与えるので粉末は微細な方がよいが、そ
のためにはハロゲン化ネオジムの平均粒径が
100μm未満となるように粉砕操作が必要となるこ
ともある。
TR金属のハロゲン化物としてはTR金属の弗
化物、塩化物及びこれらの混合物を選ぶことがで
きるが、TR金属の弗化物を使用するのが好まし
い。
化物、塩化物及びこれらの混合物を選ぶことがで
きるが、TR金属の弗化物を使用するのが好まし
い。
TR金属ハロゲン化物を使用する際の必要な性
質及び条件はハロゲン化ネオジムの場合と同じで
ある。
質及び条件はハロゲン化ネオジムの場合と同じで
ある。
上記を考慮して異なる希土類金属のハロゲン化
物の混合物を使用することも可能である。
物の混合物を使用することも可能である。
本発明で使用する還元剤金属はアルカリ金属、
アルカリ土類金属又はこれらの混合物であつても
よい。アルカリ金属としてはナトリウム、リチウ
ム又はカリウムが挙げられる。アルカリ土類金属
としてはカルシウム又はマグネシウムが挙げられ
る。
アルカリ土類金属又はこれらの混合物であつても
よい。アルカリ金属としてはナトリウム、リチウ
ム又はカリウムが挙げられる。アルカリ土類金属
としてはカルシウム又はマグネシウムが挙げられ
る。
カルシウム又はマグネシウムを使用するのが好
ましく、特に好ましいのはカルシウムである。
ましく、特に好ましいのはカルシウムである。
還元剤金属は市販の形状すなわち塊状、粒金状
又は球状で使用される。
又は球状で使用される。
ネオジムとの合金に含まれる鉄については低温
で融解し得る合金を与えるので工業的に有利な方
法となつている。
で融解し得る合金を与えるので工業的に有利な方
法となつている。
鉄は市販の形状すなわち粉末状又は鱗片状のよ
うな形のまま使用される。
うな形のまま使用される。
本発明の方法の一つの好適な実施態様は反応媒
体に塩化カルシウム又は場合によつて弗化カルシ
ウムを添加して反応により形成されるスラグの融
点と比重を低下させて形成されたネオジム−鉄合
金がより容易に分離するようにすることから成
る。
体に塩化カルシウム又は場合によつて弗化カルシ
ウムを添加して反応により形成されるスラグの融
点と比重を低下させて形成されたネオジム−鉄合
金がより容易に分離するようにすることから成
る。
CaF2−CaCl2スラグを得る目的で、ネオジム源
が弗化ネオジムのときは塩化カルシウムを添加
し、ネオジム源が塩化ネオジムのときは弗化カル
シウムを添加する。ハロゲン化ネオジムが弗化物
と塩化物の混合物であるならば後に定義される組
成のCaF2−CaCl2混合物を得るように塩化物と弗
化物の混合物を添加する。
が弗化ネオジムのときは塩化カルシウムを添加
し、ネオジム源が塩化ネオジムのときは弗化カル
シウムを添加する。ハロゲン化ネオジムが弗化物
と塩化物の混合物であるならば後に定義される組
成のCaF2−CaCl2混合物を得るように塩化物と弗
化物の混合物を添加する。
TR金属ハロゲン化物が存在する場合におい
て、弗化ネオジムとTR金属弗化物とを使用する
ときは塩化カルシウムを添加する必要があり、塩
化ネオジムとTR金属塩化物とを使用するときは
弗化カルシウムを添加する必要がある。ハロゲン
化ネオジム又はTR金属ハロゲン化物が弗化物と
塩化物との混合物であるならば、又はハロゲン化
ネオジムとTR金属ハロゲン化物が異なる種類で
あるならば所望の組成を得るためにCaF2−CaCl2
混合物を添加する必要がある。
て、弗化ネオジムとTR金属弗化物とを使用する
ときは塩化カルシウムを添加する必要があり、塩
化ネオジムとTR金属塩化物とを使用するときは
弗化カルシウムを添加する必要がある。ハロゲン
化ネオジム又はTR金属ハロゲン化物が弗化物と
塩化物との混合物であるならば、又はハロゲン化
ネオジムとTR金属ハロゲン化物が異なる種類で
あるならば所望の組成を得るためにCaF2−CaCl2
混合物を添加する必要がある。
本発明に従えば、市販のハロゲン化カルシウ
ム:無水弗化カルシウム及び無水塩化カルシウ
ム、1mmHg(133322Pa)〜100mmHg(13332.2Pa)
の程度の減圧下300℃〜400℃で乾燥する必要のあ
る二水化塩化カルシウムを使用することができ
る。
ム:無水弗化カルシウム及び無水塩化カルシウ
ム、1mmHg(133322Pa)〜100mmHg(13332.2Pa)
の程度の減圧下300℃〜400℃で乾燥する必要のあ
る二水化塩化カルシウムを使用することができ
る。
本発明の方法はハロゲン化ネオジム、場合によ
つてTR金属ハロゲン化物、還元剤金属、鉄及び
場合によつてハロゲン化カルシウムを下記の割合
で混合することから成る。
つてTR金属ハロゲン化物、還元剤金属、鉄及び
場合によつてハロゲン化カルシウムを下記の割合
で混合することから成る。
添加されたTR金属ハロゲン化物の量は所望の
合金の組成に応じて計算される。この量はTR金
属がネオジムとTR金属とから成る混合物の50重
量%まで、好ましくは10重量%までを占めるよう
に定義するのが好ましい。還元剤金属の量は広い
範囲内で変えられる。しかしながら、ハロゲン化
ネオジム及び場合によつてTR金属ハロゲン化物
を還元するのに十分な量を使用するのが望ましい
が、最終的に得られる合金中にかなりの量残留す
ることを望まないならば量はさほど多くする必要
はない。還元剤金属の量は少なくとも理論量に等
しいか又は少し過剰がよく、理論量の20%以下で
よい。
合金の組成に応じて計算される。この量はTR金
属がネオジムとTR金属とから成る混合物の50重
量%まで、好ましくは10重量%までを占めるよう
に定義するのが好ましい。還元剤金属の量は広い
範囲内で変えられる。しかしながら、ハロゲン化
ネオジム及び場合によつてTR金属ハロゲン化物
を還元するのに十分な量を使用するのが望ましい
が、最終的に得られる合金中にかなりの量残留す
ることを望まないならば量はさほど多くする必要
はない。還元剤金属の量は少なくとも理論量に等
しいか又は少し過剰がよく、理論量の20%以下で
よい。
鉄の量は合金の所望の組成に従つて調整され
る。この量は反応温度においてネオジムと鉄で融
解し得る合金が得られるように決められ、鉄が得
られた合金の5〜30重量%となるように計算され
る。
る。この量は反応温度においてネオジムと鉄で融
解し得る合金が得られるように決められ、鉄が得
られた合金の5〜30重量%となるように計算され
る。
ハロゲン化カルシウムの添加量は塩化カルシウ
ムを30〜70重量%、好ましくは60〜70重量%含有
するスラグが得られるように調整される。
ムを30〜70重量%、好ましくは60〜70重量%含有
するスラグが得られるように調整される。
種々のハロゲン化ネオジム、TR金属ハロゲン
化物、ハロゲン化カルシウム及び前記金属が所望
の重量組成をもつ「装入物」を構成している。こ
の装入物の構成成分は任意の順序で反応させるこ
とができる。例えば全構成成分を同時に混合して
もよいし、一方においてハロゲン化ネオジムとハ
ロゲン化カルシウムと場合によつてTR金属ハロ
ゲン化物とを混合し、他方において還元剤金属と
鉄とを混合して予備混合物を作つてもよい。
化物、ハロゲン化カルシウム及び前記金属が所望
の重量組成をもつ「装入物」を構成している。こ
の装入物の構成成分は任意の順序で反応させるこ
とができる。例えば全構成成分を同時に混合して
もよいし、一方においてハロゲン化ネオジムとハ
ロゲン化カルシウムと場合によつてTR金属ハロ
ゲン化物とを混合し、他方において還元剤金属と
鉄とを混合して予備混合物を作つてもよい。
反応は800℃〜1100℃の温度で行なう。温度の
上限には何ら臨界的な意義ではなく1400℃のよう
な高い値にすることもできるが、900℃〜1100℃
の温度を選ぶのが好ましい。
上限には何ら臨界的な意義ではなく1400℃のよう
な高い値にすることもできるが、900℃〜1100℃
の温度を選ぶのが好ましい。
反応は大気圧下で不活性ガス雰囲気において行
なわれる。このために圧力を臨界的意義はないが
例えば1mmHg(133322Pa)〜100mmHg
(13332.2Pa)に低下させて空気を除去した後不活
性ガス:希ガス特にアルゴンで掃気する。例えば
分子篩に通したりする慣用技術によつて実現され
る脱水及び脱酸素処理を希ガスに施すのが望まし
い。
なわれる。このために圧力を臨界的意義はないが
例えば1mmHg(133322Pa)〜100mmHg
(13332.2Pa)に低下させて空気を除去した後不活
性ガス:希ガス特にアルゴンで掃気する。例えば
分子篩に通したりする慣用技術によつて実現され
る脱水及び脱酸素処理を希ガスに施すのが望まし
い。
還元工程を通じて不活性雰囲気を維持する。
反応時間は装置の容量及び温度上昇性能によつ
て決まる。一般に、一度所望の温度に達すると30
分〜3時間にわたつてその温度を維持する。
て決まる。一般に、一度所望の温度に達すると30
分〜3時間にわたつてその温度を維持する。
加熱の間、反応媒体に二つの相が形成される。
すなわち、ネオジム−鉄合金から成る金属相とそ
の上に生じる合金より比重の小さいCaF2−CaCl2
から成るスラグである。
すなわち、ネオジム−鉄合金から成る金属相とそ
の上に生じる合金より比重の小さいCaF2−CaCl2
から成るスラグである。
上記加熱時間が終わると加熱を停止する。
直ちに加熱しながら鋳型に流すことにより又は
周囲温度(15℃〜25℃)で不活性ガス雰囲気にお
いて放冷して合金が凝固するようにした後鋳型か
ら取出すことができる。
周囲温度(15℃〜25℃)で不活性ガス雰囲気にお
いて放冷して合金が凝固するようにした後鋳型か
ら取出すことができる。
ハロゲン化物中に含まれるネオジムに対する割
合で表わした合金中のネオジムの収率は80〜96%
である。
合で表わした合金中のネオジムの収率は80〜96%
である。
金属相に同様に他の希土類金属が含まれている
場合にはハロゲン化物中に含有される希土類金属
に対する割合で表わされた希土類金属(ネオジム
+TR金属)の収率は75〜95%である。
場合にはハロゲン化物中に含有される希土類金属
に対する割合で表わされた希土類金属(ネオジム
+TR金属)の収率は75〜95%である。
上記のような本発明の方法は冶金で使用される
従来の型の装置において使用することができる。
従来の型の装置において使用することができる。
還元は弗化水素及び塩化水素の蒸気に抵抗性の
材料から成る反応器内に置かれたるつぼ内で行な
われる。るつぼは耐火鋼製、例えばクロム25%及
びニツケル20%を含有する鋼製、好ましくはイン
コネル(ニツケル、クロム20%、鉄5%、モリブ
デン8〜10%)製から選ぶことができる。この反
応器は温度調節装置(例えば熱電対)、不活性ガ
ス入口及び不活性ガス出口を備えている。上部に
は冷却液が循環する二重外套を備えている。この
反応器は誘導加熱炉又は電気抵抗により加熱され
た炉内に置かれる。温度調節装置を沈めたるつぼ
は反応器の底に置かれる。これはハロゲン化ネオ
ジムに抵抗性のある材料で構成されているかこれ
らに抵抗性の被覆をもつていなければならない。
タンタル製のるつぼを使用するのが好ましい。
材料から成る反応器内に置かれたるつぼ内で行な
われる。るつぼは耐火鋼製、例えばクロム25%及
びニツケル20%を含有する鋼製、好ましくはイン
コネル(ニツケル、クロム20%、鉄5%、モリブ
デン8〜10%)製から選ぶことができる。この反
応器は温度調節装置(例えば熱電対)、不活性ガ
ス入口及び不活性ガス出口を備えている。上部に
は冷却液が循環する二重外套を備えている。この
反応器は誘導加熱炉又は電気抵抗により加熱され
た炉内に置かれる。温度調節装置を沈めたるつぼ
は反応器の底に置かれる。これはハロゲン化ネオ
ジムに抵抗性のある材料で構成されているかこれ
らに抵抗性の被覆をもつていなければならない。
タンタル製のるつぼを使用するのが好ましい。
一度び反応が行なわれると融解した合金は例え
ば鋳物製の鋳型に流し込むことができる。
ば鋳物製の鋳型に流し込むことができる。
本発明に従えば、下記の重量組成をもつ合金を
得ることができる。
得ることができる。
ネオジムとTR金属の混合物 70〜95%
鉄 5〜30%
ネオジムとTR金属の混合物においてTR金属
の割合はネオジムとTR金属から成る混合物の50
重量%まで、好ましくは10重量%までを占めてい
てもよい。
の割合はネオジムとTR金属から成る混合物の50
重量%まで、好ましくは10重量%までを占めてい
てもよい。
同様に、ごく小量すなわち3重量%までの還元
剤金属のような不純物の存在が認められる。
剤金属のような不純物の存在が認められる。
以下に得られた合金の好ましい組成を挙げる
が、それらは単なる例示であり本発明を限定する
ものではない。
が、それらは単なる例示であり本発明を限定する
ものではない。
ネオジム−鉄−TR金属合金
ネオジムとTR金属の混合物 83〜91%
鉄 9〜16%
カルシウム 3%まで
本発明に従つて得られた合金は95%までネオジ
ムを含有できるので非常にネオジムに富んでい
る。
ムを含有できるので非常にネオジムに富んでい
る。
これらの合金は特に永久磁石の製造において母
材合金として使用することができる。
材合金として使用することができる。
本発明の実施例を説明する前に合金の種々の構
成成分の調合方法を簡潔に説明する。すなわち、
調合方法は以下の技術に従う。
成成分の調合方法を簡潔に説明する。すなわち、
調合方法は以下の技術に従う。
ネオジムと場合によつて他の希土類金属を下記
の化学的方法に従つて一緒に、さらにX螢光によ
り別々に調合する。化学的調合は次の工程から成
る。
の化学的方法に従つて一緒に、さらにX螢光によ
り別々に調合する。化学的調合は次の工程から成
る。
合金サンプルを酸性媒体に溶解する。
得られた溶液を沸騰させる。
還元剤金属、鉄及び希土類元素をアンモニア処
理によりPH9において水酸化物の形で沈澱させた
後、得られた沈澱を過洗浄する。
理によりPH9において水酸化物の形で沈澱させた
後、得られた沈澱を過洗浄する。
希土類元素の水酸化物の沈澱を酸媒体に再溶解
する。
する。
得られた溶液を沸騰させて蓚酸アンモニウムを
添加して希土類元素の蓚酸塩を得る。
添加して希土類元素の蓚酸塩を得る。
希土類元素の蓚酸塩を900℃で1時間焼成して
酸化物に転換する。
酸化物に転換する。
得られた酸化物の量を秤量して合金中に含まれ
る希土類元素の量を計算する。
る希土類元素の量を計算する。
他の金属、還元剤金属及び鉄を原子吸収により
滴定する。
滴定する。
以下の説明においてネオジム−プラセオジム−
鉄の二つの調整例(実施例1及び実施例2)を示
す。
鉄の二つの調整例(実施例1及び実施例2)を示
す。
実施例 1
鉄13%を含有するネオジム−プラセオジム−鉄
合金の調製 初めに塩化カルシウム530.8gを粗粉砕した後こ
れを1mmHg(133322Pa)の減圧下350℃〜400℃
の温度で3時間乾燥する。
合金の調製 初めに塩化カルシウム530.8gを粗粉砕した後こ
れを1mmHg(133322Pa)の減圧下350℃〜400℃
の温度で3時間乾燥する。
次いで乾燥状態の塩化カルシウム530.8gと、弗
化ネオジム96.4%及び弗化プラセオジム3.6%を
含有する平均粒径60μmの混合物390.8gとから成
る予備混合物を作る。この混合物の乾燥を1mm
Hg(133322Pa)の減圧下225℃の温度の真空乾燥
室内で24時間行なう。これにより上記装入物は使
用できる状態になる。
化ネオジム96.4%及び弗化プラセオジム3.6%を
含有する平均粒径60μmの混合物390.8gとから成
る予備混合物を作る。この混合物の乾燥を1mm
Hg(133322Pa)の減圧下225℃の温度の真空乾燥
室内で24時間行なう。これにより上記装入物は使
用できる状態になる。
弗化ネオジムと弗化プラセオジムの熱カルシウ
ム還元反応は約1容のタンタル製るつぼ内で行
なわれる。このるつぼはインコネル製反応器の底
に置かれており、この反応器はアルゴンの入口と
出口及びるつぼ内の反応媒体に沈んでいる温度計
のケースを備えている。反応器の上部には冷却水
(約10℃)の循環する二重外套が設けられている。
ム還元反応は約1容のタンタル製るつぼ内で行
なわれる。このるつぼはインコネル製反応器の底
に置かれており、この反応器はアルゴンの入口と
出口及びるつぼ内の反応媒体に沈んでいる温度計
のケースを備えている。反応器の上部には冷却水
(約10℃)の循環する二重外套が設けられている。
装入物の構成成分の割合は下記の条件が満たさ
れるように定義される。
れるように定義される。
鉄13%を含有する合金が得られること、
理論的に必要とされる重量に対して20%過剰量
のカルシウムを含むこと。
のカルシウムを含むこと。
塩化カルシウム70%を含有するスラグが形成さ
れること。
れること。
るつぼの底に鱗片状の鉄38.2g、粒金状のカル
シウム140.3g、及び塩化カルシウム530.8gと弗化
ネオジムと弗化プラセオジムの混合物390.8gとか
ら成る上記装入物を順次導入する。
シウム140.3g、及び塩化カルシウム530.8gと弗化
ネオジムと弗化プラセオジムの混合物390.8gとか
ら成る上記装入物を順次導入する。
るつぼを反応器に戻すや否や反応器を閉じ、圧
力を約100mmHg(133322Pa)に低下させて空気を
追い出した後、乾燥アルゴンを掃気し反応中これ
を維持する。
力を約100mmHg(133322Pa)に低下させて空気を
追い出した後、乾燥アルゴンを掃気し反応中これ
を維持する。
同時に、1100℃に設定された温度が得られるま
で昇温し、この温度を30分間維持する。
で昇温し、この温度を30分間維持する。
スラグ717.2gが回収され、加熱しつつ鋳物製の
鋳型に流し込むことにより296gのネオジム−プ
ラセオジム−鉄合金が回収される。弗化ネオジム
及び弗化プラセオジムの中に含まれる希土類元素
の割合により表わされる合金中の希土類元素の収
率は90%である。
鋳型に流し込むことにより296gのネオジム−プ
ラセオジム−鉄合金が回収される。弗化ネオジム
及び弗化プラセオジムの中に含まれる希土類元素
の割合により表わされる合金中の希土類元素の収
率は90%である。
得られた合金の分析値は下記の通りである。
ネオジム96.4%とプラセオジム3.6%とを含む
混合物 86% 鉄 13% カルシウム 1% 実施例 2 鉄13%を含有するネオジム−プラセオジム−鉄
合金の調製 弗化ネオジムと弗化プラセオジムの混合物では
なく塩化ネオジム58%と塩化プラセオジム42%の
混合物を使用すること以外は実施例2と同様に操
作した。この場合、塩化ネオジムと塩化プラセオ
ジムは1mmHg(133322Pa)の減圧下220℃の真空
乾燥室内で3時間乾燥する。
混合物 86% 鉄 13% カルシウム 1% 実施例 2 鉄13%を含有するネオジム−プラセオジム−鉄
合金の調製 弗化ネオジムと弗化プラセオジムの混合物では
なく塩化ネオジム58%と塩化プラセオジム42%の
混合物を使用すること以外は実施例2と同様に操
作した。この場合、塩化ネオジムと塩化プラセオ
ジムは1mmHg(133322Pa)の減圧下220℃の真空
乾燥室内で3時間乾燥する。
同じ操作状態で使用する装入物は下記の組成を
もつ。
もつ。
鉄 39.3g
カルシウム 144g
弗化カルシウム 142.7g
塩化ネオジムと塩化プラセオジムの混合物
498.6g 反応終了時にスラグ519gをネオジム−プラセ
オジム−鉄合金275g(希土類元素の収率81%に相
当)が得られた。
498.6g 反応終了時にスラグ519gをネオジム−プラセ
オジム−鉄合金275g(希土類元素の収率81%に相
当)が得られた。
得られた合金の組成は下記の通りである。
ネオジム58%とプラセオジム42%の混合物84%
鉄 13%
カルシウム 3%
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ネオジム金属とイツトリウム、ランタン、セ
リウム、プラセオジム、ガドリニウム、テルビウ
ム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、
ツリウム及びルテチウムより成る希土類金属の一
種以上との混合物であつてそのうちの50%までを
該一種以上の希土類金属が占めているような混合
物70〜95重量%と、鉄金属5〜30重量%と、アル
カリ金属及びアルカリ土金属よりなる群から選ば
れる還元剤金属3%までとからなる磁性材料用の
ネオジム合金。 2 希土類金属がプラセオジムであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のネオジム合
金。 3 ネオジムと希土類金属との混合物83〜91%、
鉄9〜16%及び還元剤金属1%までを含有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のネオ
ジム合金。 4 希土類金属の割合がネオジムと希土類金属と
の混合物の重量の10%までを占めることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のネオジム合金。 5 ネオジム金属とイツトリウム、ランタン、セ
リウム、プラセオジム、ガドリニウム、テルビウ
ム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、
ツリウム及びルテチウムより成る希土類金属の一
種以上との混合物であつてそのうちの50%までを
該一種以上の希土類金属が占めているような混合
物70〜95重量%と、鉄金属5〜30重量%と、アル
カリ金属及びアルカリ土金属よりなる群から選ば
れる還元剤金属3%までとからなる磁性材料用の
ネオジム合金を製造するにあたり、 塩化又は弗化ネオジムと該一種以上の希土類金
属の塩化物又は弗化物とを鉄の存在下で還元剤金
属を使用して還元することからなり、その際反応
混合物は、弗化ネオジムと希土類金属弗化物を使
用するときは塩化カルシウムを、塩化ネオジムと
希土類金属塩化物を使用するときは弗化カルシウ
ムを、又は使用したネオジムと希土類金属のハロ
ゲン化物が塩化物若しくは弗化物の混合物である
ときは弗化カルシウムと塩化カルシウムとの混合
物を含むようにし、また該希土類金属のハロゲン
化物の量は該一種以上の希土類金属が前記混合物
の50重量%までを占める合金が得られるような量
としかつ鉄の量は鉄5〜30%を含有する合金が得
られるような量とすることを特徴とする、磁性材
料用のネオジム合金の製造方法。 6 ハロゲン化ネオジムが弗化ネオジム、塩化ネ
オジム又はこれらの混合物であることを特徴とす
る特許請求の範囲第5項記載の方法。 7 ハロゲン化ネオジムを100℃〜500℃で空気に
より又は1mmHg(133322Pa)〜100mmHg
(13332.2Pa)の減圧下で乾燥させることを特徴と
する特許請求の範囲第6項記載の方法。 8 還元剤金属がナトリウム、リチウム、カリウ
ムのようなアルカリ金属又はカルシウム若しくは
マグネシウムのようなアルカリ土類金属であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の方
法。 9 還元剤金属がカルシウムであることを特徴と
する特許請求の範囲第8項記載の方法。 10 希土類金属ハロゲン化物を100℃〜500℃で
空気により又は1mmHg(133322Pa)〜100mmHg
(13332.2Pa)の減圧下で乾燥させることを特徴と
する特許請求の範囲第5項記載の方法。 11 ハロゲン化カルシウムを300℃〜400℃で1
mmHg(133322Pa)〜100mmHg(13332.2Pa)の減
圧下で乾燥することを特徴とする特許請求の範囲
第5項記載の方法。 12 希土類金属ハロゲン化物の量が、希土類金
属の割合がネオジムと希土類金属との混合物の重
量の10%まで占める合金が得られるような量であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の
方法。 13 還元剤金属の量が理論量に等しいか又は理
論量より20%以下のわずかに過剰な量であること
を特徴とする特許請求の範囲第5〜12項のいず
れか一項に記載の方法。 14 ハロゲン化カルシウムの添加量が、塩化カ
ルシウム30〜70%を含有するスラグが得られるよ
うな量であることを特徴とする特許請求の範囲第
5〜13項のいずれか一項に記載の方法。 15 ハロゲン化カルシウムの添加量が、塩化カ
ルシウム60〜70%を含有するスラグが得られるよ
うな量であることを特徴とする特許請求の範囲第
14項記載の方法。 16 反応を大気圧下800℃〜1100℃で不活性ガ
ス雰囲気において行なうことを特徴とする特許請
求の範囲第5〜15項のいずれか一項に記載の方
法。 17 反応を900℃〜1100℃で行なうことを特徴
とする特許請求の範囲第16項記載の方法。 18 不活性ガス雰囲気を空気を排除し乾燥アル
ゴンガスで掃気することにより実現することを特
徴とする特許請求の範囲第16項記載の方法。 19 選ばれた温度を30分〜3時間の間維持する
ことを特徴とする特許請求の範囲第16又は17
項記載の方法。 20 反応終了時、加熱しつつ鋳型に流し込む
か、あるいは不活性ガス雰囲気で冷却した後鋳型
からとり出すことにより、得られた合金をスラグ
から分離することを特徴とする特許請求の範囲第
5〜19項のいずれか一項に記載の方法。
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| US4837109A (en) * | 1986-07-21 | 1989-06-06 | Hitachi Metals, Ltd. | Method of producing neodymium-iron-boron permanent magnet |
| FR2607520B1 (fr) * | 1986-11-27 | 1992-06-19 | Comurhex | Procede d'elaboration par metallothermie d'alliages purs a base de terres rares et de metaux de transition |
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