JPH0533073A - Ni被覆希土類合金の再利用方法 - Google Patents

Ni被覆希土類合金の再利用方法

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JPH0533073A
JPH0533073A JP3210186A JP21018691A JPH0533073A JP H0533073 A JPH0533073 A JP H0533073A JP 3210186 A JP3210186 A JP 3210186A JP 21018691 A JP21018691 A JP 21018691A JP H0533073 A JPH0533073 A JP H0533073A
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earth alloy
alloy
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magnet
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Masanori Kaya
雅詔 賀屋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ni被覆希土類合金の製造工程で発生するN
i被覆付きの廃材を再利用する際に、Ni被覆膜を安
全、容易かつ安価に除去すること。 【構成】 Ni被覆膜を有する希土類合金を水素化され
た粉末とする。この粉末は、Ni膜をもつ粒子、Ni膜
をもたない粒子およびNi粒子からなり、また、水素化
された希土類合金は強磁性を失っているため、前記粉末
に磁力を作用させると、Ni膜をもつ粒子およびNi粒
子が磁石に吸着し、Ni膜をもたない粒子が残る。この
ようにしてNiを含まない希土類合金を分別し、新たに
希土類合金を製造する際の原料合金の少なくとも一部と
して利用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、Niめっき膜等のNi
被覆膜を有する希土類合金の製造工程において生じる不
良品などの廃材からNi被覆膜を除去し、再利用する方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】高性能を有する永久磁石としては、粉末
冶金法によるSm−Co系磁石が知られている。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。希土類の中では原子量の小さい希土類元
素、たと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は安
価である。そこで、近年Nd−Fe−B系磁石が開発さ
れ、特開昭59−46008号公報では、焼結磁石が、
また特開昭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】Nd−Fe−B系磁石は、酸化され易い希
土類元素と鉄とを主成分とするため、耐食性が低く、性
能の劣化、バラつき等が問題となっている。このため、
各種の防食膜が提案ないし実用化されているが、これら
のうち、電気めっき法によるNiめっき膜は耐食性が良
好で量産性にも優れ、しかも機械的強度の点においても
補強効果を発揮するため有用である。
【0004】Niめっき希土類磁石の製造工程において
めっき不良が生じた場合、通常は廃棄される。また、め
っき前の工程において軽微なカケやヒビなどが生じた磁
石は、通常、選別されることなくNiめっきが施され、
めっき後に検査選別されて廃棄される。
【0005】廃棄されるNiめっき磁石には貴重な希土
類元素が含まれているため、再利用方法が検討されてい
る。例えば、めっき剥離剤により磁石表面からNiめっ
きを剥離する方法も一部で利用されているが、この方法
は化学的反応を利用するため条件の設定が困難であるの
で、一般的に容易に実施することは難しく、コスト高と
なってしまう。また、廃液処理のためにコストがかか
る。
【0006】また、通常、Niめっき前に磁石は研削等
により形状加工されるが、この際に発生する削り屑など
も従来は廃棄されていた。さらに、Niめっき前の工程
において重度のワレやカケが生じた場合や成形不良品な
どは、めっき前に廃棄されていた。このような廃材も希
土類元素を含むものであり、資源の無駄使いとなってい
る。
【0007】なお、このような事情は、他のNi被覆希
土類合金についても同様である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情からなされたものであり、Ni被覆希土類合金の製造
工程で発生するNi被覆付きの廃材を再利用する際に、
Ni被覆膜を安全、容易かつ安価に除去できる方法を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(4)の本発明により達成される。
【0010】(1)Ni被覆膜を有する希土類合金を水
素化された粉末とし、前記粉末から磁性により希土類合
金を分別する工程を有することを特徴とするNi被覆希
土類合金の再利用方法。
【0011】(2) 前記工程により分別された希土類
合金を原料の少なくとも一部として新たに希土類合金を
製造する上記(1)に記載のNi被覆希土類合金の再利
用方法。
【0012】(3) 新たに希土類合金を製造する際
に、前記工程により分別された希土類合金に希土類元素
を添加する上記(2)に記載のNi被覆希土類合金の再
利用方法。
【0013】(4) 前記工程により分別された希土類
合金から希土類元素を抽出し、この希土類元素を原料の
少なくとも一部として新たに希土類合金を製造する上記
(1)に記載の希土類合金の再利用方法。
【0014】
【作用】Ni被覆希土類合金を粉砕すると、Ni膜をも
つ粒子とNi膜をもたない粒子とを含む粉末が得られ
る。このとき希土類合金が水素化されていると、希土類
合金は強磁性を失っている。従って、前記粉末に磁力を
作用させると、Ni膜をもつ粒子が磁石に吸着し、Ni
膜をもたない粒子が残る。このようにしてNiを含まな
い希土類合金を分別することができ、新たに希土類合金
を製造する際の原料合金の少なくとも一部として利用す
ることができる。
【0015】この方法は化学的な手段を用いないため安
全であり、また、通常の水素吸蔵粉砕装置が使えるので
新規な装置の導入が不要であり、低コストで実施でき
る。
【0016】本発明では、Ni被覆膜除去後の希土類合
金をそのまま溶解し、新たな希土類合金の原料とするこ
ともでき、合金から希土類元素を抽出して、この希土類
元素を新たな希土類合金の原料の一部として利用するこ
ともできる。
【0017】
【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。
【0018】本発明では、Ni被覆膜を有する希土類合
金を水素化された粉末とし、磁性により前記粉末から希
土類合金を分別することにより、Ni被覆膜を除去す
る。
【0019】水素化された希土類合金粉末を得る方法は
特に限定されず、水素吸蔵粉砕を用いてもよく、また、
機械的に粉砕した後に水素吸蔵処理を施してもよいが、
工程が簡素になることから、水素吸蔵粉砕を利用するこ
とが好ましい。
【0020】水素吸蔵粉砕を用いる場合の各種条件は特
に限定されず、希土類合金の粉砕に用いられている通常
の条件であってよい。例えば、水素ガスの圧力は0.0
5〜20気圧程度、通常は大気圧程度でよい。また、水
素ガスに加え、HeやAr等の不活性ガスあるいは他の
非酸化性ガスを含む雰囲気中で水素吸蔵処理を行なって
もよい。希土類合金の温度は0〜600℃程度とすれば
よい。水素吸蔵処理の時間に特に制限はなく、希土類合
金が強磁性を失い、かつNiが強磁性を失わないような
時間行なえばよいが、通常、0.5〜10時間程度であ
る。また、水素吸蔵後、減圧雰囲気中で熱処理を施して
合金から水素を放出させ、再び水素を吸蔵させる工程を
繰り返して粉砕を行なってもよい。なお、希土類合金を
予め粗粉砕しておけば、迅速に水素吸蔵粉砕を行なうこ
とができる。粗粉砕には例えばジョークラッシャ等を用
い、5〜100mm角程度まで粉砕すればよい。
【0021】希土類合金は200μm 以下、好ましくは
10〜100μm 程度まで粉砕されることが好ましい。
粒子径が大きいとNi膜と共に回収されてしまう希土類
合金の量が多くなってしまい、また、Ni膜に対して希
土類合金の重量が大きすぎる粒子が出現して磁石に吸着
しにくくなり、再利用される希土類合金中へのNiの混
入が多くなってしまう。
【0022】なお、水素吸蔵粉砕により所望の粒子径ま
で粉砕されない場合、さらに機械的粉砕を行なってもよ
い。
【0023】このようにして得られた粉末は、Ni膜を
有する合金粒子とNi膜を有しない合金粒子とを含み、
Ni粒子も含まれることがある。前記粉末に磁性を作用
させれば、Ni膜を有する合金粒子とNi粒子とが磁石
に吸着し、Ni膜を有しない合金粒子が残るため、希土
類合金だけを選別回収することができる。磁性分別に用
いる磁石に特に制限はないが、磁石に吸着した磁性体の
回収が容易であることから、電磁石を用いることが好ま
しい。
【0024】なお、水素を吸蔵した希土類合金には、再
利用の前に必要に応じて脱水素処理を施してもよい。
【0025】本発明は、電気めっき法により形成された
Ni被覆膜の除去にも無電解めっき法により形成された
Ni被覆膜の除去にも適用可能である。また、蒸着法等
の気相法により形成されたNi被覆膜の除去にも適用す
ることができる。本発明を適用する場合、Ni被覆膜の
厚さは特に限定されないが、防食膜として用いられるN
i被覆膜の厚さは、通常、5〜100μm 程度である。
【0026】Ni被覆膜除去後の希土類合金は、新たに
希土類合金を製造するために利用される。
【0027】Ni被覆膜除去後、希土類合金を溶解し
て、その全量を新たな希土類合金の原料の少なくとも一
部として用いる場合、蒸気圧の比較的高いNd等の希土
類元素が溶解の際に蒸発するので、通常の原料合金の製
造の際に用いる出発原料と同様に希土類リッチ組成とす
るために、溶解の際に希土類元素を必要量添加すること
が好ましい。具体的には、Nd−Fe−B系磁石の場
合、過剰に添加する希土類元素は全体の1〜5重量%程
度とすることが好ましい。
【0028】また、本発明では、Ni被覆膜除去後、希
土類合金から希土類元素を抽出し、この希土類元素を原
料の少なくとも一部として新たに希土類合金を製造して
もよい。この場合の希土類元素抽出には、通常の希土類
元素の精製法を利用することができるが、例えばNd−
Fe−B系合金の場合、下記のようにして行なうことが
好ましい。
【0029】まず、Ni被覆膜除去後の希土類合金をふ
っ酸に溶解し、希土類元素(Nd、Dy等)をふっ化物
とする。次いで、溶融塩電解によりFe電極表面に希土
類元素を析出させて希土類元素とFeとの合金として回
収する。そして、この合金に不足する元素を添加して、
Nd−Fe−B系合金などの原料合金とする。
【0030】なお、本発明によりNi被覆膜が除去され
た希土類合金は、通常の原料合金に加えられて利用され
てもよい。また、Ni被覆工程前の研削工程などで発生
した削り屑や、ワレ等の重度の不良が発生した合金、あ
るいは成形不良品などと混合して用いることもできる。
【0031】また、本発明によりNi膜が除去された希
土類合金は粉末状なので、新たな希土類合金製造の際の
粗粉砕工程あるいは微粉砕工程において添加することも
できる。
【0032】本発明が適用される希土類合金に特に制限
はなく、本発明は、例えば、希土類磁石、磁歪材などの
各種希土類合金のNi被覆膜除去に好適である。
【0033】希土類磁石としては、Nd−Fe−B系永
久磁石や、Sm−Co系永久磁石などが挙げられる。S
m−Co系永久磁石としては、Sm2 (Co,Cu,F
e,M)17(M=Ti,Zr,Hf)などのSm2 Co
17系や、SmCo5 等が挙げられる。
【0034】磁歪材としては、Tb−FeやSm−Fe
等の希土類−遷移金属系超磁歪材料などが挙げられる。
【0035】本発明が適用される希土類合金の形状およ
び製造方法にも特に制限はない。例えば、製造方法が、
焼結法、急冷法、鋳造法等のいずれであった場合でも、
本発明の効果は実現する。
【0036】以下、本発明が特に好ましく適用されるN
d−Fe−B系永久磁石について説明する。
【0037】Nd−Fe−B系永久磁石は、Nd2 Fe
14B金属間化合物を主相とし、この主相は実質的に正方
晶系の結晶構造を有する。
【0038】本発明が適用される場合、磁石全体の組成
は特に限定されない。すなわち、焼結法や急冷法等の製
造方法に応じてあるいは要求される磁気特性等に応じて
適宜選択されたいずれの組成であっても本発明は効果を
発揮するが、通常、Nd−Fe−B系永久磁石の組成
は、 5.5原子%≦Nd≦30原子%、 42原子%≦Fe≦90原子%および 2原子%≦B≦28原子% 程度とされる。
【0039】そして、Ndの一部を、他の希土類元素、
例えば、Pr、Ho、Tb、La、Sm、Ce、Gd、
Dy、Er、Eu、Pm、Tm、Yb、Y等の1種以上
で置換してもよい。Ndに対するこれらの元素の置換率
は、20%以下であることが好ましい。
【0040】また、温度特性の改善のために、Feの一
部をCoで置換してもよい。Feに対するCoの置換率
は、50%以下とすることが好ましい。
【0041】また、これらの元素の他、Ca、C、P、
S、Cu、Al、Ti、V、Cr、Mn、Bi、Nb、
Ta、Mo、W、Sb、Ge、Sn、Zr、Ni、S
i、Hf等の1種以上が含有されていてもよい。これら
の元素の含有率は、通常、総計で10原子%以下とする
ことが好ましい。
【0042】本発明が適用される希土類磁石を製造する
方法は、前述したように特に限定されず、通常の焼結
法、急冷法、鋳造法等を用いればよい。
【0043】
【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。
【0044】粉末冶金法によって作製した14Nd−1
Dy−7B−78Fe(数字は原子比)の組成をもつ焼
結体をAr雰囲気中で600℃にて2時間時効処理を施
し、25mm×25mm×1.5mmの板状に加工し、さらに
バレル研磨処理により面取りを行なって、永久磁石を得
た。
【0045】この永久磁石を、ジャパンメタルフィニッ
シングカンパニー社製エンドックス114溶液(120
g/1 、60℃)に10分間浸漬した。
【0046】次いで、イオン交換水(塩素含有量0.5
ppm )を用いて1N HNO3溶液を調製した。この溶液
に、上記永久磁石を室温で5分間浸漬した後、前記イオ
ン交換水中で超音波洗浄した。
【0047】洗浄後、下記組成のめっき浴を用い、浴温
55℃、電流密度3A/dm2 にてバレル法により電気めっ
きを行なった。浴pHは、4.5とした。
【0048】めっき浴組成 硫酸ニッケル(Ni4 SO4 ・7H2 O) 300g/l ホウ酸(H3 BO3 ) 40g/l 2−ブチン−1,4−ジオール(S不含有光沢剤) 0.3g/l ラウリル硫酸ナトリウム 0.05g/l
【0049】このようにして、膜厚15μm の半光沢N
iめっき膜を形成した。なお、膜厚はセイコー電子の蛍
光X線膜厚計により測定した。
【0050】Niめっき膜を形成した磁石を、1気圧の
水素ガス中で100℃にて1時間熱処理し、水素吸蔵粉
砕した。得られた粉末の平均粒子径は20μmであっ
た。次いで、この粉末に磁石を接触させて磁性分別を行
ない、Niめっき膜を有する磁石粒子とNi粒子とを除
去した。残った磁石粒子の総重量は、粉砕前の磁石重量
(Niめっき膜の重量を除く)の90%あり、良好な回
収率が得られた。
【0051】次いで、磁石粒子100重量部に対しNd
およびDyを合計で5重量部添加し、高周波誘導加熱に
より溶解して、磁石の原料合金とした。なお、NdとD
yの比率は、元の磁石組成における比率と同じとした。
この原料合金を用いて粉末冶金法により再び磁石を作製
したところ、上記したNiめっき磁石と同等の磁気特性
が得られた。
【0052】以上の実施例の結果から、本発明の効果が
明らかである。
【0053】
【発明の効果】本発明では、Ni被覆希土類合金の製造
工程で発生するNi被覆付きの廃材を再利用する際に、
Ni被覆膜を安全、容易かつ安価に除去することができ
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Ni被覆膜を有する希土類合金を水素化
    された粉末とし、前記粉末から磁性により希土類合金を
    分別する工程を有することを特徴とするNi被覆希土類
    合金の再利用方法。
  2. 【請求項2】 前記工程により分別された希土類合金を
    原料の少なくとも一部として新たに希土類合金を製造す
    る請求項1に記載のNi被覆希土類合金の再利用方法。
  3. 【請求項3】 新たに希土類合金を製造する際に、前記
    工程により分別された希土類合金に希土類元素を添加す
    る請求項2に記載のNi被覆希土類合金の再利用方法。
  4. 【請求項4】 前記工程により分別された希土類合金か
    ら希土類元素を抽出し、この希土類元素を原料の少なく
    とも一部として新たに希土類合金を製造する請求項1に
    記載の希土類合金の再利用方法。
JP3210186A 1991-07-26 1991-07-26 Ni被覆希土類合金の再利用方法 Withdrawn JPH0533073A (ja)

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