JPH03158442A - 磁気分離装置ならびに磁気分離装置用超微結晶軟磁性合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は超微結晶軟磁性合金を磁気分離部に用いた磁気
分離装置ならびに磁気分離装置に適する超微結晶合金に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、排水中の鉄分等の除去にはサンドフィルター叉は
酸化後沈澱槽を用いる等大きな装置、広い設備設置面積
が必要であった。これに対し高勾配磁気分離装置は外部
からの印加磁界と強磁性細線であるスチールウールやス
テンレスウールを組み合わせることによって小設備で短
時間に効率良く、強磁性微粉史には常磁性体粉も除去あ
るいは回収しようとするものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、金属細線たとえばステンレスウール等は
磁気分離装置に用いた場合に種々の問題点がある。すな
わち、この材料を用いた磁気分離フィルターは金属細線
の耐食性や吸着率の点で問題がある。これに対して近年
非晶質合金を用いた磁気分離装置が検討されている（特
開昭５３−１３０５７２）。非晶質合金は耐食性、機械
的強度等に優れており、従来の金属細線に較べ磁気分離
フィルター用として優れた特性を有している。

しかし、飽和磁束密度が高いＦｅ系の非晶質合金は軟磁
気特性が十分でない問題や磁歪が大きい問題があり１回
収率が十分とはいえない、これに対してＣＯ系の非晶質
合金は経時変化が大きく、特に処理液の温度が高い場合
に使用すると問題がある。

［課題を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために本発明者らは鋭意検討の結
果、Ｆｅ、Ａ（Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群から選ば
れた少なくとも一種の元素）およびＭ（ただしにはＮｂ
、Ｗ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＭ
ｏからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素）を必
須元素として含み、組織の少なくとも５０％が平均粒径
１０００Å以下の微細な結晶粒からなる超微結晶合金の
細線あるいは薄帯を用いた磁気分離装置が従来の磁気分
離装置に較べ高回収率であることを見いだし本発明に想
到した。

本発明に用いられる合金は、たとえば 組成式： ％式％ （） （但し１ＭはＧｏ及び／またはＮｉであり、ＡはＣｕ、
　Ａｇ、Ａｕから選ばれる少なくとも一種の元素、に°
はＮｂ、Ｗ。

Ｔａ、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＭｏから
なる群から選ばれた少なくとも１種の元素、３″はＡｌ
，白金族元素。

Ｓｃ、Ｙ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｒｅからなる群から選ばれた少
なくとも１種の元素、ＸはＣ，Ｇｅ、Ｐ、Ｇａ、Ｓｂ、
Ｉｎ、Ｂｅ、Ａｓからなる群から選ばれた少なくとも１
種の元素であり、ａ。

Ｘ＋ＬＺ＋　（１＋β及びγはそれぞれＯ≦ａ≦０．５
，０．１≦ｘ≦３，０≦ｙ≦３０，０≦２≦２５，５≦
ｙ＋ｚ≦３０．０．１≦α≦２０゜０≦β≦２０ＩＯ≦
γ≦２０を滴だす。）により表される組成からなり組織
の少なくとも５０％が平均粒径５００Å以下の結晶粒か
らなる合金等である。

磁気分離装置に特に適する合金としては、組成式： ％式％ （） （但し、ＨはＧｏ及び／またはＮｉであ番ハＡはＣｕ、
　Ａｇ、Ａｕから選ばれる少なくとも一種の元素、Ｈｏ
はＮｂ、Ｎｏ、Ｔａ、Ｔｉ及びＣｒからなる群から選ば
れた少なくとも１種の元素、ＭｌｌはＡｌ、白金族元素
からなる群から選ばれた少なくとも１種の元素、ＸはＣ
，Ｇｅ、Ｐ、Ｇａからなる群から選ばれた少なくとも１
種の元素であり、ａ＋ＬＹ、ｚ＋α、β及びγはそれぞ
れ０≦ａ≦０゜５．０．１≦ｘ≦３．０≦ｙ≦３０，０
≦Ｚ≦２５，５≦ｙ＋ｚ≦３０．０．１≦α≦２０．０
≦β≦２０，０≦γ≦２０を満たす、）により表される
組成からなり、組織の少なくとも５０％が平均粒径５０
０Ａ以下の結晶粒からなる合金が挙げられる。これらの
合金は通常単ロール法、双ロール法、回転液中紡糸法に
より、まずアモルファス合金薄帯やワイヤーを作製した
のちこれを熱処理し結晶化させ、超微細な結晶粒組織と
することにより製造される。この合金は特に優れた耐蝕
性と磁気分離袋・置に用いた場合に高い回収率を得るこ
とができる。合金は薄帯や細線形状であり、特に合金表
面の面荒さは０．５μｍ以上の悪い状態の方が回収率は
高くなる。超微結晶合金細線を用いた場合高い回収率と
なる理由としては、高飽和磁束密度低磁歪で高い透磁率
を示すため、磁気勾配が大きくなり、磁性粉が合金表面
に集まりやすくなるためであると考えられる。第１図は
磁気分離装置の概略図を示したものである。処理液の取
り入れ口３から被処理液を入れ、電磁石あるいは永久磁
石あるいはコイル２により形成した磁界と超微結晶軟磁
性合金の狭幅薄帯のフィルター１によって生じる磁場勾
配によって被処理液中の強磁性及び常磁性の粒子を、超
微結晶軟磁性合金の表面上に吸着させ、被処理液を処理
液取り出し口４から排出させる。これにより、液中の不
要な粒子を除去することができる。５は超微結晶軟磁性
合金の移動を防ぐために配置された網状の仕切板である
。

［実施例コ 以下、本発明を実施例に従って説明するが本発明はこれ
らに限定されるものではない。

実施例１ 原子％でＣｕｌａｔ％、Ｎｂ３．５ａｔ％、Ｃｒ１ａｔ
％、Ａ１２ａｔ％、５ｉ１４％。

Ｂ９ａ　ｔ％残部実質的にＦｅからなる合金溶湯を単ロ
ール法により急冷し、幅０．５＋ｎｍ厚さ約２０μｍの
非晶質合金薄帯を作製した。次にこの合金を５７０’　
Ｃで１時間熱処理し、平均粒径約１００人の超微細結晶
粒組織からなる合金薄帯を作製した。ＢＩ。は約１１．
５ｋＧ。

保磁力は０　、０１５０ｅであり、非常に優れた特性を
示した６次にこの合金薄帯を第１図と同様な装置のフィ
ルターに用い、磁気分離装置を作製した。ウールマトリ
ックスの充填率は流感断面積の０．５％。

長さ４０ｍｍのフィルターを形成した。マグネタイトの
粒子が１１００ｐｐ含有する液を流速６０ｍｍ／ｓｅｃ
、印加磁界を４００００ｅとし処理を行った。その結果
を第２図に示す６ 本発明フィルターは従来のアモルファス合金を用いたフ
ィルターに較べ高い回収率を示した。

実施例２ 実施例１と同様な方法により、原子％でＡｕＯ，２％、
Ｃｕｏ、８％、Ｎｂ２．８％、Ｔａ０．８％、　Ｃｒ２
％、５ｉ１２％、８９％、Ｐｉ％、Ｃａ１％。

Ｎｉ１％残部実質的にＦｅからなる幅０．３ｍ［１１厚
さ１６μｍの超微結晶合金薄帯を作製し、これを磁気分
離に用いたオイルフィルターを作製した。得られた結果
を第３図に示す。

本発明の磁気分離装置を用いたオイルフィルターは従来
のアモルファス合金を使用したものよりタンク内磁性粉
濃度が高く優れていることが分かる。

実施例３ 実施例１と同様な方法により第１表に示す組成の幅０．
ｌａ＋ｎ厚さ約１５μＩｎの超微結晶軟磁性合金薄帯を
作製し、これを磁気分離に用いたオイルフィルターを作
製した。第１表に流量１．６〜１．８ｍ’　／ｈｒ、入
側磁性粉濃度１１００ｐｐにおける磁性粉の回収率を示
す。

表より、本発明合金を用いたフィルターの回収率は従来
のアモルファス合金を用いたものより優第１表 れていることが分かる。

［発明・考案の効果］ 不発１９１によれば従来の磁気分離装置より高回収率の
磁気分離装置ならびにこれに適する超微結晶合金を提供
できるためその効果は著しいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気分離装置の概略を示した図、第２図は本発
明磁気分離装置の回収率の時間依存性を示した図、第３
図は本発明磁気分離装置を用いたオイルフィルターのタ
ンク内磁性粉濃度の０数依存性を示した図である。 １：フィルター、２：コイル、３：取り入れロ４：取り
出しロ、５：仕切板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｆｅ，Ａ（Ｃｕ，Ａｇ及びＡｕからなる群から選
   ばれた少なくとも一種の元素）およびＭ（ただしＭはＮ
   ｂ，Ｗ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｃｒ及び
   Ｍｏからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素）を
   必須元素として含み、組織の少なくとも５０％が平均粒
   径５００Å以下の微細な結晶粒からなる超微結晶合金の
   細線あるいは薄帯を用いることを特徴とする磁気分離装
   置。
2. （２）組成式： （Ｆｅ＿１＿−＿ａＭ＿ａ）＿１＿０＿０＿−＿ｘ＿−
   ＿ｙ＿−＿ｚ−α−β−γＡ＿ｘＳｉ＿ｙＢ＿ｚＭ’α
   Ｍ”βＸγ（ａｔ％） （但し、ＭはＣｏ及び／またはＮｉであり、ＡはＣｕ、
   Ａｇ、Ａｕから選ばれる少なくとも一種の元素、Ｍ’は
   Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ及びＣｒからなる群から選ばれ
   た少なくとも１種の元素、Ｍ”はＡｌ，白金族元素から
   なる群から選ばれた少なくとも１種の元素、ＸはＣ，Ｇ
   ｅ，Ｐ，Ｇａからなる群から選ばれた少なくとも１種の
   元素であり、ａ，ｘ，ｙ，ｚ，α，β及びγはそれぞれ
   ０≦ａ≦０．５，０．１≦ｘ≦３，０≦ｙ≦３０，０≦
   ｚ≦２５，５≦ｙ＋ｚ≦３０，０．１≦α≦２０，０≦
   β≦２０，０≦γ≦２０を満たす。）により表される組
   成からなり、組織の少なくとも５０％が平均粒径５００
   Å以下の微細な結晶粒からなることを特徴とする磁気分
   離装置用合金。