JPS6247438A - 酸化サマリウム含有物からのサマリウムの回収法 - Google Patents
酸化サマリウム含有物からのサマリウムの回収法Info
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- JPS6247438A JPS6247438A JP60186376A JP18637685A JPS6247438A JP S6247438 A JPS6247438 A JP S6247438A JP 60186376 A JP60186376 A JP 60186376A JP 18637685 A JP18637685 A JP 18637685A JP S6247438 A JPS6247438 A JP S6247438A
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- reaction
- vapor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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。
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、酸化サマリウムを含有する粉末、スクラップ
等に各セリウム族金属の単独又はセリウム族金属の混合
物(以下ミツシュメタル又はM、 Mと略す)を添加し
、真空下で加熱してサマリウムを回収する方法の改良法
に関する。
等に各セリウム族金属の単独又はセリウム族金属の混合
物(以下ミツシュメタル又はM、 Mと略す)を添加し
、真空下で加熱してサマリウムを回収する方法の改良法
に関する。
サマリウム等の希土類金属を含有するスクラップ、粉末
、中間物等からサマリウムを回収する従来の方法として
は、具体的にはサマリウムその他を含有する弗化物、塩
化物などのハライドや酸化物、スクラップ等が出発原料
として用いられる。
、中間物等からサマリウムを回収する従来の方法として
は、具体的にはサマリウムその他を含有する弗化物、塩
化物などのハライドや酸化物、スクラップ等が出発原料
として用いられる。
これらの希土類元素には夫々特徴があり、特にサマリウ
ム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(
Yb)、ツリウム(Tm)等はハライドの金属還元法で
は低級化合物が生成するので都合が悪い。
ム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(
Yb)、ツリウム(Tm)等はハライドの金属還元法で
は低級化合物が生成するので都合が悪い。
しかし幸いなことに、これらの金属は他の希土類元素に
比べて非常に高い蒸気圧を持っているので、これらの蒸
気圧より低い蒸気圧のランタン、セリウム等の単独又は
ミツシュメタルを還元剤として、希土類酸化物を直接加
熱還元し、昇華法あるいは蒸留法によって金属を得る方
法が知られている。
比べて非常に高い蒸気圧を持っているので、これらの蒸
気圧より低い蒸気圧のランタン、セリウム等の単独又は
ミツシュメタルを還元剤として、希土類酸化物を直接加
熱還元し、昇華法あるいは蒸留法によって金属を得る方
法が知られている。
この方法では、酸化サマリウム(Sm203)の、通常
は粉末がミツシュメタル小片と混合され、1O−3tO
rr以下の真空度で1000 C以上に加熱される。
は粉末がミツシュメタル小片と混合され、1O−3tO
rr以下の真空度で1000 C以上に加熱される。
そしてSm OはM、Mによって下記の式に従い還元さ
れて揮発し、冷却されて回収される。
れて揮発し、冷却されて回収される。
Sm O+2M、M=28m−)−(M、M) 0上記
の式中M、Mの代わりにLas Ce % Pr s
Ndの単独使用も同じ。
の式中M、Mの代わりにLas Ce % Pr s
Ndの単独使用も同じ。
還元剤として使用されるM−MN La−、Cj6等の
融点は、夫々500〜900C,918C,798C等
であり、そのため加熱速度が早すぎると上記の反応が充
分に進行しないうちに還元剤が溶解してSm還元率の低
下をきたす。
融点は、夫々500〜900C,918C,798C等
であり、そのため加熱速度が早すぎると上記の反応が充
分に進行しないうちに還元剤が溶解してSm還元率の低
下をきたす。
又、真空度が低いと還元され生成したSm (融点10
52 C)が揮発する前に、還元剤の残留分と合金化し
て、反応容器に溶着したりしてSmの収率が大幅に低下
する。
52 C)が揮発する前に、還元剤の残留分と合金化し
て、反応容器に溶着したりしてSmの収率が大幅に低下
する。
このため実際の操業では、Smの収率の向上を図るため
、上記の反応式の当量以上の多量の還元剤を使用する必
要があることと、反応容器はSm及び還元剤と反応し難
いモリブデン、タンタルなど高価な材質のものの使用が
不可欠である等の問題点があった。
、上記の反応式の当量以上の多量の還元剤を使用する必
要があることと、反応容器はSm及び還元剤と反応し難
いモリブデン、タンタルなど高価な材質のものの使用が
不可欠である等の問題点があった。
本発明は上記の問題点のない、酸化サマリウム含有物か
らサマリウムを高収率で回収する方法を提供することを
目的とする。
らサマリウムを高収率で回収する方法を提供することを
目的とする。
この目的を達成するため本発明の方法は、サマリウム含
有物中のサマリウムに対し、ミツシュメタル又はランタ
ン、セリウム、ネオジウム、プラセオジムのうち1つ以
上を添加して混合し、該混合物を製団圧Q、5t/m以
上で成形する第一工程と、第一工程で得られた成形物を
I X 10’−1torr以下に減圧された、凝縮部
を有する反応容器の反応部に装入して加熱し、該容器を
600t:”以下好ましくは500〜600 Cの温度
に少くとも10分間好ましくは20〜30分間保持し、
次いで真空下、1100 t:’以上に加熱してサマリ
ウム蒸気を生成せしめ、生成したサマリウム蒸発物を3
00〜600 Cに保持された凝縮部にて捕集する第二
工程とよりなるものである。
有物中のサマリウムに対し、ミツシュメタル又はランタ
ン、セリウム、ネオジウム、プラセオジムのうち1つ以
上を添加して混合し、該混合物を製団圧Q、5t/m以
上で成形する第一工程と、第一工程で得られた成形物を
I X 10’−1torr以下に減圧された、凝縮部
を有する反応容器の反応部に装入して加熱し、該容器を
600t:”以下好ましくは500〜600 Cの温度
に少くとも10分間好ましくは20〜30分間保持し、
次いで真空下、1100 t:’以上に加熱してサマリ
ウム蒸気を生成せしめ、生成したサマリウム蒸発物を3
00〜600 Cに保持された凝縮部にて捕集する第二
工程とよりなるものである。
本発明の方法において、対象とする原料は、特に限定し
ないが、サマリウム−コバルト磁石などサマリウムを含
有するスクラップから、湿式抽出工程を経て回収された
希土類金属、コバルト、鉄、銅、−y−タン、ジルコニ
ウム、ハフニウム、ニア’フル等を含むサマリウム含有
酸化物が好適である。
ないが、サマリウム−コバルト磁石などサマリウムを含
有するスクラップから、湿式抽出工程を経て回収された
希土類金属、コバルト、鉄、銅、−y−タン、ジルコニ
ウム、ハフニウム、ニア’フル等を含むサマリウム含有
酸化物が好適である。
本発明の第一工程において、サマリウム含有物中のSm
に対し1〜2当量のミツシュメタル、ランタン、セリウ
ムを添加する。還元剤を2当量以上添加しても特に効果
の向上が見られない。
に対し1〜2当量のミツシュメタル、ランタン、セリウ
ムを添加する。還元剤を2当量以上添加しても特に効果
の向上が見られない。
又、原料と還元剤の混合物をQ、5t7cm以上の製団
圧で成形物(団鉱、タブレット等)とする理由は、第1
図に該製団圧とSm収率との関係を示したように、0.
5 t、4未満ではSm収率が低下するか−らである。
圧で成形物(団鉱、タブレット等)とする理由は、第1
図に該製団圧とSm収率との関係を示したように、0.
5 t、4未満ではSm収率が低下するか−らである。
第1図に示すように成形物としない粉末混合物であって
も、Sm収率が90 Aを超す場合もあるが安定した収
率は得られない。
も、Sm収率が90 Aを超す場合もあるが安定した収
率は得られない。
ちなみに第1図の処理条件は、M0M/Sm203=1
.51当量、最高温度1200 Cで3時間、真空度l
Xl0−4torr N凝縮部の温度300〜600
C,団鉱は平均直径35簡でタブレット1個当り約75
g、Smとして各500gを使用して夫々Smの収率を
求めたものである。
.51当量、最高温度1200 Cで3時間、真空度l
Xl0−4torr N凝縮部の温度300〜600
C,団鉱は平均直径35簡でタブレット1個当り約75
g、Smとして各500gを使用して夫々Smの収率を
求めたものである。
この団鉱の大きさは制限されないが、30〜100關の
直径のものが好ましい。こ\で団鉱を用いると、容器と
の接触が少ないためかSmの収率が向上し、且つ残留ミ
ツシュメタル及び焼成物と反応容器との反応は殆んど発
生しない。従って反応容器としては、ステンレススチー
ル等比較的安価な材質のものを使用することができる。
直径のものが好ましい。こ\で団鉱を用いると、容器と
の接触が少ないためかSmの収率が向上し、且つ残留ミ
ツシュメタル及び焼成物と反応容器との反応は殆んど発
生しない。従って反応容器としては、ステンレススチー
ル等比較的安価な材質のものを使用することができる。
本発明の反応容器は、反応部と、こ\で揮発するSm蒸
気を凝縮回収するための凝縮部から成つているが、団鉱
とされた原料は上記反応部に装入される。
気を凝縮回収するための凝縮部から成つているが、団鉱
とされた原料は上記反応部に装入される。
この反応容器をI X 10 torr以下の真空度
に減圧し、反応部を600C以下の温度好ましくは50
0〜600Cに加熱し10分間以上30分間程度保持す
る。
に減圧し、反応部を600C以下の温度好ましくは50
0〜600Cに加熱し10分間以上30分間程度保持す
る。
この反応部の温度を所期の1100C以上に急上昇させ
ると前記反応式に示した反応が充分に進行しないうちに
還元剤としての添加物が溶は落ちてしまうのでSm収率
が低下する。
ると前記反応式に示した反応が充分に進行しないうちに
還元剤としての添加物が溶は落ちてしまうのでSm収率
が低下する。
次に反応部の温度を1100〜1300 Cに上昇させ
るが、処理温度とSm収率との関係を示した第2図を見
て判るように、これ以下ではSm収率が実用的でないか
らである。また1300 C以上としてもSm収率の向
上は見られない。前記の500〜600CでI X 1
0−1torrのま\1100〜1300Cに昇温する
と反応容器内の真空度は1×10〜I X 10 to
rrとなる。
るが、処理温度とSm収率との関係を示した第2図を見
て判るように、これ以下ではSm収率が実用的でないか
らである。また1300 C以上としてもSm収率の向
上は見られない。前記の500〜600CでI X 1
0−1torrのま\1100〜1300Cに昇温する
と反応容器内の真空度は1×10〜I X 10 to
rrとなる。
尚第2図の処理条件は、真空度I X 1O−4tor
r 。
r 。
処理時間は明めの600 Cで20分間を含めて3時間
、M、 M/S!II O当量は1.35.1.51、
凝縮部の温度は、300〜600Cに保持して行なった
。
、M、 M/S!II O当量は1.35.1.51、
凝縮部の温度は、300〜600Cに保持して行なった
。
上記凝縮部の温度を300〜600Cの範囲とするのは
、この温度が300C以下では、凝縮したSmは微細且
つ極めて活性で、これを空気中に出すと発火的に酸化す
るからであり、又これ以上ではSmの凝縮が不充分でS
mが蒸気のま一通過するためかSmの収率が低下するた
めである。
、この温度が300C以下では、凝縮したSmは微細且
つ極めて活性で、これを空気中に出すと発火的に酸化す
るからであり、又これ以上ではSmの凝縮が不充分でS
mが蒸気のま一通過するためかSmの収率が低下するた
めである。
原料の加熱処理時間は、Sm Oに対するM、M、La
等の添加率、原料の量等により異なるが、Sm Oが゛
300g程度の場合で、M、M/Sm Oの当量比が1
.51以上の場合、第3図に示すように実質上2〜6時
間でSmの収率は90%以上となる。但し、第3図は反
応温度が1150C,真空度I X 10− ’ to
rr (7)場合であり、反応温度が高くなれば、この
処理時間はなだらかな曲線で短縮されるが、通常2〜6
時間で充分である。
等の添加率、原料の量等により異なるが、Sm Oが゛
300g程度の場合で、M、M/Sm Oの当量比が1
.51以上の場合、第3図に示すように実質上2〜6時
間でSmの収率は90%以上となる。但し、第3図は反
応温度が1150C,真空度I X 10− ’ to
rr (7)場合であり、反応温度が高くなれば、この
処理時間はなだらかな曲線で短縮されるが、通常2〜6
時間で充分である。
次に第4図は、M0M/SmOの当量比とSm収率との
関係を示したもの(処理温度1200 cで3時間、真
空度I X 10”−’ torr )であるが、Sm
Oに対するM、 Mの量は1.0好ましくは1.3当
量以上1.8当量程度でSm収率95%を示し、2.0
当量ではSm収率の低下傾向を示した。
関係を示したもの(処理温度1200 cで3時間、真
空度I X 10”−’ torr )であるが、Sm
Oに対するM、 Mの量は1.0好ましくは1.3当
量以上1.8当量程度でSm収率95%を示し、2.0
当量ではSm収率の低下傾向を示した。
尚、この場合の凝縮部の温度は300〜600Cで差は
見られなかった。
見られなかった。
以上説明したように本発明は、原料を製団し、比較的低
温で一次処理することを主たる特徴とするものであり、
原料により変動はあるが90%以上のSm直接収率が安
定して得られる。
温で一次処理することを主たる特徴とするものであり、
原料により変動はあるが90%以上のSm直接収率が安
定して得られる。
以下実施例について説明する。
実施例1
271.2gの市販の酸化サマリウム粉末(SmO98
重量%)に、La28.9、Ce 51.4、Nd 1
3.8 、Pr5.1残部不可避不純物0.8各重量%
を含有する千切り状ミツシュメタル、市販品339gを
混合しくM、yVSm O== 1.51当量)、直径
20朋のタブレットを製団圧0.5−で24個作成して
モリブデンルツボに入れ、これをステンレス製の保護ル
ツボに入れ1更にコンデンサー付きステンレス製の反応
容器に入れ空気、水分等を完全に除去するよう油回転ポ
ンプと油拡散ポンプとで排気したのち昇温し、この間の
真空度は冷陰極式真空計で測定した。
重量%)に、La28.9、Ce 51.4、Nd 1
3.8 、Pr5.1残部不可避不純物0.8各重量%
を含有する千切り状ミツシュメタル、市販品339gを
混合しくM、yVSm O== 1.51当量)、直径
20朋のタブレットを製団圧0.5−で24個作成して
モリブデンルツボに入れ、これをステンレス製の保護ル
ツボに入れ1更にコンデンサー付きステンレス製の反応
容器に入れ空気、水分等を完全に除去するよう油回転ポ
ンプと油拡散ポンプとで排気したのち昇温し、この間の
真空度は冷陰極式真空計で測定した。
昇温は、はぼ直線的に500Cとし、同温度に30分間
5 X 10”−2torrに保持し、次いで1200
Cまで合計2時間で昇温し5 X 10”−’ to
rrの真空度で3時間保持し、この間400〜500C
に調湿したコンデンサにサマリウムを凝縮させた。この
後加温を止め、半割りの炉を開いて反応容器毎室内に取
り出し放冷し、コンデンサーに凝縮したサマリウムを取
り出し秤量したのち定量した。
5 X 10”−2torrに保持し、次いで1200
Cまで合計2時間で昇温し5 X 10”−’ to
rrの真空度で3時間保持し、この間400〜500C
に調湿したコンデンサにサマリウムを凝縮させた。この
後加温を止め、半割りの炉を開いて反応容器毎室内に取
り出し放冷し、コンデンサーに凝縮したサマリウムを取
り出し秤量したのち定量した。
その結果を第1表に示す。
第 1 表
試料屋 回収Sm重量<g> Sm直接収率(%)
Sm品位(重量%)1 21?、7
98.0 99.91%1
表より明らかなように、純度が高く結晶性の良いSmを
高収率で得ることができた。
Sm品位(重量%)1 21?、7
98.0 99.91%1
表より明らかなように、純度が高く結晶性の良いSmを
高収率で得ることができた。
実施例2
実施例1で使用したSm O542,4gにLa23.
3、Ce56.7、Nd 12.9 ’t pr 5.
5 、残部CXSi等1.6各重量%の市販の千切り状
ミツシュメタル678g(M、)J7’Sm O=1.
51当量)を混合し、直径38111111の・ 23 タブレットを成団圧1.Qt/eで15個作成し・5X
1O−2torrでの加温を550Cで20分間、最
高温度での真空度をI X 1O−5torrとし、コ
ンデンサーには、生成物落下防止のための突起物をつけ
350〜450 Cに調整した空冷コンデンサーを用い
た以外は実施例1と同様に処理したところ、426.2
gのSmを得、Smの直接収率は95.3%でありS
m品位は99.93重量%と高品位のものであった。
3、Ce56.7、Nd 12.9 ’t pr 5.
5 、残部CXSi等1.6各重量%の市販の千切り状
ミツシュメタル678g(M、)J7’Sm O=1.
51当量)を混合し、直径38111111の・ 23 タブレットを成団圧1.Qt/eで15個作成し・5X
1O−2torrでの加温を550Cで20分間、最
高温度での真空度をI X 1O−5torrとし、コ
ンデンサーには、生成物落下防止のための突起物をつけ
350〜450 Cに調整した空冷コンデンサーを用い
た以外は実施例1と同様に処理したところ、426.2
gのSmを得、Smの直接収率は95.3%でありS
m品位は99.93重量%と高品位のものであった。
実施例3
Sm−C!o磁石のスクラップから回収され、Sm09
0.0、Y3.0、Zr1.2、Hf 2−0 、Fe
1.O、Ni 0.5.000.5、残部C等1.8
各重量%を含有する粉末271.2gに実施例1で使用
したミツシュメタルを339g(M、 Vsm O=
1゜51当■)を混合し、直径20能のタブレットを成
形圧Q、 5 t4で24個作成し、以下加温は550
Cで30分間保持し、以後の昇温は1200 Gまで3
時間とし最高温度の真空度を2 X 10−とした以外
は実施例1と同様に処理したところ185.2 gのサ
マリウムを得、Sm直接収率は92.0%であった。
0.0、Y3.0、Zr1.2、Hf 2−0 、Fe
1.O、Ni 0.5.000.5、残部C等1.8
各重量%を含有する粉末271.2gに実施例1で使用
したミツシュメタルを339g(M、 Vsm O=
1゜51当■)を混合し、直径20能のタブレットを成
形圧Q、 5 t4で24個作成し、以下加温は550
Cで30分間保持し、以後の昇温は1200 Gまで3
時間とし最高温度の真空度を2 X 10−とした以外
は実施例1と同様に処理したところ185.2 gのサ
マリウムを得、Sm直接収率は92.0%であった。
実施例1〜3とも得られたサマリウムは、結晶性が良く
殆んど再酸化は認められなかった。
殆んど再酸化は認められなかった。
実施例4
実施例3の原料を同量使用し、還元剤として1.5当量
のLaを使用した以外実施例3と同様に処理したところ
Sm直接収率は94.5%であった。
のLaを使用した以外実施例3と同様に処理したところ
Sm直接収率は94.5%であった。
酸化サマリウム含有物から純度の良いサマリウムを高収
率で回収することができる。
率で回収することができる。
サマリウム含有物を団鉱として処理することで処理容器
を特に選ばなくとも良いという利点もある。
を特に選ばなくとも良いという利点もある。
第1図は製団圧とサマリウム収率との関係を示した図、
第2図は処理温度とSm収率との関係を示した図、第3
図は最高温度における処理時間(保持時間)とSm収率
との関係を示した図、第4図はM0M/Sm2o3の当
量比とSm収率との関係を示した図である。 出願人 住友金属鉱山株式会社 一□\
第2図は処理温度とSm収率との関係を示した図、第3
図は最高温度における処理時間(保持時間)とSm収率
との関係を示した図、第4図はM0M/Sm2o3の当
量比とSm収率との関係を示した図である。 出願人 住友金属鉱山株式会社 一□\
Claims (1)
- (1)酸化サマリウム含有物質に、ミツシユメタルを添
加して、真空下で加熱還元し、サマリウムを回収する方
法において、サマリウム含有物中のサマリウムに対して
、ミツシユメタル又はランタン、セリウム、ネオジム、
プラセオジムのうち1つ以上を添加して混合し、該混合
物を製団圧0.5t/cm^2以上で成形する第一工程
と、第一工程で得られた成形物を、1×10^−^1t
orr以下に減圧された凝縮部と反応部とを有する反応
容器の反応部に装入して加熱し、該容器を600℃以下
で少くとも10分間加熱し、次いで真空下、1100℃
以上に加熱してサマリウム蒸気を生成せしめ、生成した
サマリウム蒸気を300〜600℃の凝縮部にて捕集す
る第二工程とより成ることを特徴とする酸化サマリウム
含有物からのサマリウムの回収法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60186376A JPS6247438A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 酸化サマリウム含有物からのサマリウムの回収法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60186376A JPS6247438A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 酸化サマリウム含有物からのサマリウムの回収法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6247438A true JPS6247438A (ja) | 1987-03-02 |
JPH029658B2 JPH029658B2 (ja) | 1990-03-02 |
Family
ID=16187302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60186376A Granted JPS6247438A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 酸化サマリウム含有物からのサマリウムの回収法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6247438A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02197534A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-06 | Nippon Mining Co Ltd | 希土類塩化物の精製及び希土類金属の回収方法 |
WO2009054217A1 (ja) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | 高純度イッテルビウム、高純度イッテルビウムからなるスパッタリングターゲット、高純度イッテルビウムを含有する薄膜及び高純度イッテルビウムの製造方法 |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP60186376A patent/JPS6247438A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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