JPH05140785A - サマリウム合金の製造方法 - Google Patents
サマリウム合金の製造方法Info
- Publication number
- JPH05140785A JPH05140785A JP30199291A JP30199291A JPH05140785A JP H05140785 A JPH05140785 A JP H05140785A JP 30199291 A JP30199291 A JP 30199291A JP 30199291 A JP30199291 A JP 30199291A JP H05140785 A JPH05140785 A JP H05140785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- samarium
- alloy
- fluoride
- electrolysis
- cathode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】溶融塩電解によるサマリウム合金の製造
【構成】陰極にサマリウムと合金化し得る金属を用い、
フッ化リチウム及びフッ化サマリウムを主体とする溶融
塩電解浴を用いて酸化サマリウムを電解還元してサマリ
ウム合金を製造する際、電解時の電極間電圧を１０〜２
０Ｖの範囲に調節することを特徴とするサマリウム合金
の製造方法。 【効果】溶融塩電解によるサマリウム合金の製造を効率
的に行なうことができる。
フッ化リチウム及びフッ化サマリウムを主体とする溶融
塩電解浴を用いて酸化サマリウムを電解還元してサマリ
ウム合金を製造する際、電解時の電極間電圧を１０〜２
０Ｖの範囲に調節することを特徴とするサマリウム合金
の製造方法。 【効果】溶融塩電解によるサマリウム合金の製造を効率
的に行なうことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はサマリウム合金の製造方
法に係り、特に永久磁石用合金の原料に適した、サマリ
ウムの含有量が高く、不純物や介在物の含有量の低いサ
マリウム合金を効率的に製造する方法に関するものであ
る。
法に係り、特に永久磁石用合金の原料に適した、サマリ
ウムの含有量が高く、不純物や介在物の含有量の低いサ
マリウム合金を効率的に製造する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、サマリウム合金の製造方法として
は、通常、サマリウム酸化物をミッシュメタルを用いて
還元することにより単体のサマリウムを得、これを合金
化する方法が採用されている。一方、サマリウム酸化物
を直接電解還元することによりサマリウム合金を製造す
る方法も知られている。この方法によれば、サマリウム
合金を直接製造することができるので、製造コストが安
く経済的に有利である。
は、通常、サマリウム酸化物をミッシュメタルを用いて
還元することにより単体のサマリウムを得、これを合金
化する方法が採用されている。一方、サマリウム酸化物
を直接電解還元することによりサマリウム合金を製造す
る方法も知られている。この方法によれば、サマリウム
合金を直接製造することができるので、製造コストが安
く経済的に有利である。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】ところが、酸化サマ
リウムの電解還元方法は採用条件が難しく、なかなか目
的とするサマリウム合金を効率的に得ることはできな
い。通常、電解還元を実施する場合、フッ化リチウム及
びフッ化サマリウムを主体とする溶融塩電解浴中にて酸
化サマリウムを電解するが、この際に原料の酸化サマリ
ウムのみならず、フッ化サマリウムまでもが電解される
傾向が強いため、電解により生成したフッ素の影響によ
り電極間に十分な電流が流れなかったり、また、目標以
上のサマリウム合金が得られる代りに溶融塩電解浴が減
少し、長期間安定した電解ができない等の問題点を有す
る。
リウムの電解還元方法は採用条件が難しく、なかなか目
的とするサマリウム合金を効率的に得ることはできな
い。通常、電解還元を実施する場合、フッ化リチウム及
びフッ化サマリウムを主体とする溶融塩電解浴中にて酸
化サマリウムを電解するが、この際に原料の酸化サマリ
ウムのみならず、フッ化サマリウムまでもが電解される
傾向が強いため、電解により生成したフッ素の影響によ
り電極間に十分な電流が流れなかったり、また、目標以
上のサマリウム合金が得られる代りに溶融塩電解浴が減
少し、長期間安定した電解ができない等の問題点を有す
る。
【０００４】そのため、従来、サマリウム酸化物の還元
電解法は工業的に採用することが難しいと考えられてお
り、この技術に関して報告された文献は非常に少ない。
例えば、特公昭４５−１７０６４の実施例には、三フッ
化サマリウムを含む溶融電解浴を用いて電解電圧２３Ｖ
で、三酸化サマリウムを原料としてＳｍ−Ｆｅ合金の製
造例が記されているが、その例には電解浴に添加した酸
化サマリウムが４３ｇ（サマリウム量：３７ｇ）である
のに対し、回収したＳｍ−Ｆｅ合金の量が６８ｇ（サマ
リウム量：５４．４〜５９．８ｇ）と記されている。こ
れは三酸化サマリウムのみならず電解浴成分である三フ
ッ化サマリウムまでもが同時に電解されていることを意
味する。三フッ化サマリウムは酸化サマリウムをフッ素
化することにより得られるがため、このようなフッ化物
電解が混在するのは工業的にコスト高となり工業的に量
産化する上で得策でない。さらに、長時間電解すればす
るほど電解浴中の三フッ化サマリウムを消費するため電
解浴の成分比率が変化し、連続操業が出来なくなる。こ
のように、溶融塩電解法によるサマリウム合金の製造を
実用化するには従来の技術では多くの問題があり困難で
あった。
電解法は工業的に採用することが難しいと考えられてお
り、この技術に関して報告された文献は非常に少ない。
例えば、特公昭４５−１７０６４の実施例には、三フッ
化サマリウムを含む溶融電解浴を用いて電解電圧２３Ｖ
で、三酸化サマリウムを原料としてＳｍ−Ｆｅ合金の製
造例が記されているが、その例には電解浴に添加した酸
化サマリウムが４３ｇ（サマリウム量：３７ｇ）である
のに対し、回収したＳｍ−Ｆｅ合金の量が６８ｇ（サマ
リウム量：５４．４〜５９．８ｇ）と記されている。こ
れは三酸化サマリウムのみならず電解浴成分である三フ
ッ化サマリウムまでもが同時に電解されていることを意
味する。三フッ化サマリウムは酸化サマリウムをフッ素
化することにより得られるがため、このようなフッ化物
電解が混在するのは工業的にコスト高となり工業的に量
産化する上で得策でない。さらに、長時間電解すればす
るほど電解浴中の三フッ化サマリウムを消費するため電
解浴の成分比率が変化し、連続操業が出来なくなる。こ
のように、溶融塩電解法によるサマリウム合金の製造を
実用化するには従来の技術では多くの問題があり困難で
あった。
【０００５】
【問題を解決する為の手段】発明者等はかかる問題を解
決すべく鋭意検討を行った結果、特定電圧下で電解を行
なうことによって安定したサマリウム合金の製造が可能
であることを見出した。すなわち本発明の目的は溶融塩
電解法によるサマリウム合金の効率的な製造法を提供す
ることにあり、本発明の他の目的は、酸化サマリウムか
らサマリウム合金を製造する溶融塩電解法の連続操業が
可能でかつ工業的有利な方法を提供することにある。し
かして本発明のかかる目的は、陰極にサマリウムと合金
化し得る金属を用い、フッ化リチウム及びフッ化サマリ
ウムを主体とした溶融塩電解浴を用いて酸化サマリウム
を電解還元することによりサマリウム合金を製造する
際、電解時の電極間電圧を１０〜２０Ｖの範囲内に調節
することにより容易に達成することができる。
決すべく鋭意検討を行った結果、特定電圧下で電解を行
なうことによって安定したサマリウム合金の製造が可能
であることを見出した。すなわち本発明の目的は溶融塩
電解法によるサマリウム合金の効率的な製造法を提供す
ることにあり、本発明の他の目的は、酸化サマリウムか
らサマリウム合金を製造する溶融塩電解法の連続操業が
可能でかつ工業的有利な方法を提供することにある。し
かして本発明のかかる目的は、陰極にサマリウムと合金
化し得る金属を用い、フッ化リチウム及びフッ化サマリ
ウムを主体とした溶融塩電解浴を用いて酸化サマリウム
を電解還元することによりサマリウム合金を製造する
際、電解時の電極間電圧を１０〜２０Ｖの範囲内に調節
することにより容易に達成することができる。
【０００６】以下、本発明を詳細に説明すると、陰極と
しては、通常、サマリウムと合金化し得る金属からなる
固体の棒状や板状のものを用いる。陽極としては、通
常、棒状や板状の炭素を用いる。そして酸化サマリウム
を溶融塩電解浴中にて電解還元せしめ、生成するサマリ
ウムを前記陰極上に析出させると共に、該陰極を構成す
る金属と合金化せしめて、目的とするサマリウム合金を
製造するのであるが、この際溶融塩電解浴としては、フ
ッ化リチウム及びフッ化サマリウムを主体とするものを
使用する。この電解浴としては、例えば、フッ化バリウ
ムなどの他のフッ化物を含んでいてもよい。
しては、通常、サマリウムと合金化し得る金属からなる
固体の棒状や板状のものを用いる。陽極としては、通
常、棒状や板状の炭素を用いる。そして酸化サマリウム
を溶融塩電解浴中にて電解還元せしめ、生成するサマリ
ウムを前記陰極上に析出させると共に、該陰極を構成す
る金属と合金化せしめて、目的とするサマリウム合金を
製造するのであるが、この際溶融塩電解浴としては、フ
ッ化リチウム及びフッ化サマリウムを主体とするものを
使用する。この電解浴としては、例えば、フッ化バリウ
ムなどの他のフッ化物を含んでいてもよい。
【０００７】電解浴の組成は、通常、組成全体のうち４
０〜９０重量％の弗化サマリウム、１０〜６０重量％の
弗化リチウムを含むが本発明では場合に応じて弗化リチ
ウムの一部を弗化バリウム、弗化カルシウム、弗化マグ
ネシウム、弗化ストロンチウムのうち一種以上で代替し
ても良い。サマリウムと合金化し得る金属としては、通
常、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどが挙げられる。本発明では、
これら金属を陰極とし、この上にサマリウム合金が液体
状態で生成し、電解浴との比重差により滴下する。この
サマリウム合金を、陰極下方の電解浴中に開口部を有す
る受器内に液層として溜める。受器としては難融金属で
あるモリブデンやタングステンが用いられる。ここで陰
極中の不純物は上記液滴中に容易に混入するため、陰極
は、例えば鉄であれば電解鉄のように不純物の少ないも
のが用いられる。また、本発明で製造するサマリウム合
金中のサマリウム含有量は通常５０ｗｔ％以上である。
この合金の具体例としては、例えば、サマリウム６０〜
８８ｗｔ％、鉄４０〜１２ｗｔ％のものが挙げられる。
０〜９０重量％の弗化サマリウム、１０〜６０重量％の
弗化リチウムを含むが本発明では場合に応じて弗化リチ
ウムの一部を弗化バリウム、弗化カルシウム、弗化マグ
ネシウム、弗化ストロンチウムのうち一種以上で代替し
ても良い。サマリウムと合金化し得る金属としては、通
常、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどが挙げられる。本発明では、
これら金属を陰極とし、この上にサマリウム合金が液体
状態で生成し、電解浴との比重差により滴下する。この
サマリウム合金を、陰極下方の電解浴中に開口部を有す
る受器内に液層として溜める。受器としては難融金属で
あるモリブデンやタングステンが用いられる。ここで陰
極中の不純物は上記液滴中に容易に混入するため、陰極
は、例えば鉄であれば電解鉄のように不純物の少ないも
のが用いられる。また、本発明で製造するサマリウム合
金中のサマリウム含有量は通常５０ｗｔ％以上である。
この合金の具体例としては、例えば、サマリウム６０〜
８８ｗｔ％、鉄４０〜１２ｗｔ％のものが挙げられる。
【０００８】電解時の電極間電圧としては、１０〜２０
Ｖ、望ましくは１１〜１５Ｖの範囲が選択される。１０
Ｖ未満では満足な電解が行なわれない。また、２０Ｖを
越えるとフッ化物電解が生じたり、陰極異常が起きるな
ど安定な酸化物電解が得られず都合が悪い。すなわち１
０〜２０Ｖ、望ましくは１１〜１５Ｖの範囲を選択する
ことにより酸化物を安定にかつ効率よく電解することが
できる。この電圧の調節は電極間の距離並びに浴内に漬
かった電極の面積を調節することにより容易に行なうこ
とができる。
Ｖ、望ましくは１１〜１５Ｖの範囲が選択される。１０
Ｖ未満では満足な電解が行なわれない。また、２０Ｖを
越えるとフッ化物電解が生じたり、陰極異常が起きるな
ど安定な酸化物電解が得られず都合が悪い。すなわち１
０〜２０Ｖ、望ましくは１１〜１５Ｖの範囲を選択する
ことにより酸化物を安定にかつ効率よく電解することが
できる。この電圧の調節は電極間の距離並びに浴内に漬
かった電極の面積を調節することにより容易に行なうこ
とができる。
【０００９】電解温度としては、生成するサマリウム合
金の種類、合金の融点により適宜選択される。すなわ
ち、理論的には特定組成の合金の融点で電解を行えば、
該組成の合金を直接得る可能性はあるが、通常はかかる
温度で電解を行わなくとも、例えば、より低い温度での
電解で得られた合金に更に必要な組成量の金属を追加し
て溶融、合金化することにより、最終的な組成の金属を
得ることができる。一般的に電解浴温度が高くなり過ぎ
ると容器等から合金への不純物、介在物の混入の可能性
が生じる。また、一方、余りにも低い電解浴温度では、
析出する金属サマリウムと陰極の金属が十分に合金化せ
ず、固体の金属サマリウムの析出により陽極−陰極間の
短絡減少が生じ電解の継続が困難になる可能性がある。
この点を考慮し、実用的には例えば、サマリウム−コバ
ルト合金では６００〜１０００℃、サマリウム−鉄合金
では７５０〜１０００℃の範囲で電解を行なえば、通常
の簡便な装置を用い容易に合金を得ることができ好都合
である。
金の種類、合金の融点により適宜選択される。すなわ
ち、理論的には特定組成の合金の融点で電解を行えば、
該組成の合金を直接得る可能性はあるが、通常はかかる
温度で電解を行わなくとも、例えば、より低い温度での
電解で得られた合金に更に必要な組成量の金属を追加し
て溶融、合金化することにより、最終的な組成の金属を
得ることができる。一般的に電解浴温度が高くなり過ぎ
ると容器等から合金への不純物、介在物の混入の可能性
が生じる。また、一方、余りにも低い電解浴温度では、
析出する金属サマリウムと陰極の金属が十分に合金化せ
ず、固体の金属サマリウムの析出により陽極−陰極間の
短絡減少が生じ電解の継続が困難になる可能性がある。
この点を考慮し、実用的には例えば、サマリウム−コバ
ルト合金では６００〜１０００℃、サマリウム−鉄合金
では７５０〜１０００℃の範囲で電解を行なえば、通常
の簡便な装置を用い容易に合金を得ることができ好都合
である。
【００１０】
【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。
する。
【００１１】実施例１ 内径１４０ｍｍφ，深さ３００ｍｍの窒化硅素製電解槽
中に、フッ化リチウム５０ｍｏｌ％及びフッ化サマリウ
ム５０ｍｏｌ％の混合物４４００ｇを投入し、約１気圧
Ａｒガス雰囲気下で外部加熱を行ない窒化硅素を約８５
０℃に加熱して、溶融した。約８５０℃に保持した電解
浴中に、幅５０ｍｍ、高さ１００ｍｍ、厚み１０ｍｍの
黒鉛陽極板及び幅５０ｍｍ、高さ１００ｍｍ、厚み３ｍ
ｍの電解鉄陰極板を上部から吊して、電極間距離を８０
ｍｍにし、それぞれが浴に５ｃｍ漬かるよう挿入し、電
解電流を４６Ａとした結果、極間電圧は１３Ｖであっ
た。１．５時間、電流を流した。この時、Ｓｍ2Ｏ3８０
ｇを両極に通電する直前に上部からステンレス管を通じ
て電解浴に落とし入れた。通電終了後に陰極下に設置し
たモリブデン製受器から採取したＳｍ−Ｆｅ合金の重量
は８０ｇであった。成分はＳｍ７８重量％、Ｆｅ２２重
量％であった。なお、この際の電解浴中のフッ化サマリ
ウムの分解は認められなかった。
中に、フッ化リチウム５０ｍｏｌ％及びフッ化サマリウ
ム５０ｍｏｌ％の混合物４４００ｇを投入し、約１気圧
Ａｒガス雰囲気下で外部加熱を行ない窒化硅素を約８５
０℃に加熱して、溶融した。約８５０℃に保持した電解
浴中に、幅５０ｍｍ、高さ１００ｍｍ、厚み１０ｍｍの
黒鉛陽極板及び幅５０ｍｍ、高さ１００ｍｍ、厚み３ｍ
ｍの電解鉄陰極板を上部から吊して、電極間距離を８０
ｍｍにし、それぞれが浴に５ｃｍ漬かるよう挿入し、電
解電流を４６Ａとした結果、極間電圧は１３Ｖであっ
た。１．５時間、電流を流した。この時、Ｓｍ2Ｏ3８０
ｇを両極に通電する直前に上部からステンレス管を通じ
て電解浴に落とし入れた。通電終了後に陰極下に設置し
たモリブデン製受器から採取したＳｍ−Ｆｅ合金の重量
は８０ｇであった。成分はＳｍ７８重量％、Ｆｅ２２重
量％であった。なお、この際の電解浴中のフッ化サマリ
ウムの分解は認められなかった。
【００１２】比較例１ 実施例１において、極間距離を４０ｍｍにし、陽極の幅
を２０ｍｍ、陰極の幅を１０ｍｍにして、１０Ａの電流
を流して初期の極間電圧を２６Ｖにしたことを除いて実
施例１と同条件で行なったところ、大幅な電流低下が起
こり、電圧を上げたもののＳｍ−Ｆｅ合金は実質的に殆
んど採取できなかった。
を２０ｍｍ、陰極の幅を１０ｍｍにして、１０Ａの電流
を流して初期の極間電圧を２６Ｖにしたことを除いて実
施例１と同条件で行なったところ、大幅な電流低下が起
こり、電圧を上げたもののＳｍ−Ｆｅ合金は実質的に殆
んど採取できなかった。
【００１３】比較例２ 実施例１において、極間距離を２５ｍｍにし、陽極の幅
を５０ｍｍ、陰極の幅を５０ｍｍにして、２５Ａの電流
を流して極間電圧を６Ｖにしたことを除いて実施例１と
同条件で行なったところ、Ｓｍ−Ｆｅ合金は殆んど採取
できなかった。
を５０ｍｍ、陰極の幅を５０ｍｍにして、２５Ａの電流
を流して極間電圧を６Ｖにしたことを除いて実施例１と
同条件で行なったところ、Ｓｍ−Ｆｅ合金は殆んど採取
できなかった。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、サマリウム酸化物を用
いる溶融塩電解法において簡便な手段により、目的とす
るサマリウム合金を高収率で製造することができる。
いる溶融塩電解法において簡便な手段により、目的とす
るサマリウム合金を高収率で製造することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 陰極にサマリウムと合金化し得る金属
を用い、フッ化リチウム及びフッ化サマリウムを主体と
する溶融塩電解溶を用いて酸化サマリウムを電解還元し
てサマリウム合金を製造する際、電解時の電極間電圧を
１０〜２０Ｖの範囲に調節することを特徴とするサマリ
ウム合金の製造方法。 - 【請求項２】 サマリウムと合金化し得る金属が鉄、
コバルト又はニッケルである請求項１記載のサマリウム
合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30199291A JPH05140785A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | サマリウム合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30199291A JPH05140785A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | サマリウム合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05140785A true JPH05140785A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=17903582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30199291A Pending JPH05140785A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | サマリウム合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05140785A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5728482A (en) * | 1995-12-22 | 1998-03-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Secondary battery and method for manufacturing the same |
| CN110117752A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-13 | 江西理工大学 | 一种制备钐铁合金的方法 |
| CN110373591A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-10-25 | 苏州航大新材料科技有限公司 | 一种磁性材料用钐钴铁铜锆合金及其制备方法 |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP30199291A patent/JPH05140785A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5728482A (en) * | 1995-12-22 | 1998-03-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Secondary battery and method for manufacturing the same |
| CN110117752A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-13 | 江西理工大学 | 一种制备钐铁合金的方法 |
| CN110117752B (zh) * | 2019-06-24 | 2021-05-07 | 江西理工大学 | 一种制备钐铁合金的方法 |
| CN110373591A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-10-25 | 苏州航大新材料科技有限公司 | 一种磁性材料用钐钴铁铜锆合金及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5024737A (en) | Process for producing a reactive metal-magnesium alloy | |
| JP2863058B2 (ja) | 均質で純粋なインゴットに加工することのできる耐熱金属合金及び該合金の製造方法 | |
| JPS63262493A (ja) | 金属の電解製造方法 | |
| JP3927238B2 (ja) | 希土類金属の製造法 | |
| CA1325194C (fr) | Procede de preparation d'alliages meres de fer et de neodyme par electrolyse de sels oxygenes en milieu fluorures fondus | |
| GB1199046A (en) | Improvements in Manganiding | |
| US3226311A (en) | Process of producing calcium by electrolysis | |
| US5000829A (en) | Process for preparing praseodymium metal or praseodymium-containing alloy | |
| JPH05140785A (ja) | サマリウム合金の製造方法 | |
| JPS63262492A (ja) | 金属の電解製造方法 | |
| JPH03140491A (ja) | 希土類金属および希土類合金の製造方法 | |
| GB1199335A (en) | Improvements in Aluminiding | |
| JPH0559199B2 (ja) | ||
| US3082159A (en) | Production of titanium | |
| JP2596976B2 (ja) | ネオジム又はネオジム合金の製造方法 | |
| US5258103A (en) | Process for producing terbium alloy or terbium metal | |
| JPH0688280A (ja) | 希土類及び他の金属の合金を製造する電解法 | |
| GB1199038A (en) | Improvements in process for Nickeliding, Cobaltiding and Ironiding Base Metal Compositions | |
| JP2964649B2 (ja) | テルビウム合金の製造方法 | |
| JP2749756B2 (ja) | 希土類金属の電解還元製造法 | |
| JPH0517317B2 (ja) | ||
| JPS6312947B2 (ja) | ||
| JPH05295583A (ja) | サマリウム金属又はサマリウム合金の製造法 | |
| GB1199027A (en) | Improvements in process for Titaniding Base Metals | |
| GB1199024A (en) | Improvements in process for Vanadiding Metals |