JPWO2014156761A1 - 電気ニッケルめっき液中の希土類不純物の除去方法 - Google Patents
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Abstract
Description
250 g/Lの硫酸ニッケル、50 g/Lの塩化ニッケル、及び45 g/Lのほう酸からなる組成を有し、pH4.5のめっき液を50℃に加温し、R-Fe-B系焼結磁石の表面に電気ニッケルめっきを施した。R-Fe-B系焼結磁石は、必要な磁気特性に応じて、15〜25質量%のNd、4〜7質量%のPr、0〜10質量%のDy、0.6〜1.8質量%のB、0.07〜1.2質量%のAl、及び残部Fe(3質量%以下のCu及びGaを含む)からなる組成範囲に調整した数種類のものを用いた。ただし、一回のバッチで用いる磁石の組成は同じものとした。なおメッキ液に溶解する希土類不純物のそれぞれの組成や量はめっきに供した磁石の組み合わせ、バレルめっきやラックめっきといった処理方法、メッキ液の組成によって異なる。
250 g/Lの硫酸ニッケル、50 g/Lの塩化ニッケル、45 g/Lのほう酸からなる組成を有し、pH4.5のめっき液を50℃に加温しR-Fe-B系焼結磁石(参考例1と同じ組成範囲のものを用いた)の表面に電気ニッケルめっきを施した。数日間めっき処理を行った後、電気ニッケルめっき液中のNd不純物を分析したところ576 ppmであった。
参考例1及び参考例2で加温処理しためっき液を、濾紙で濾過し、めっき液から析出した析出物を回収した。上記析出物を恒温槽で乾燥した。性状は紛体(固体)であった。この析出物をエネルギー分散型X線分析装置(EDX)にて分析したところ、Nd:32.532、Pr:11.967、Dy:1.581、Al:0.402、Ni:7.986、C:0.319、及びO:45.213(質量%)の組成を有していた。この結果から、加温処置により、めっき液中の希土類不純物が紛体(固体)として析出していることを確認した。
参考例2で得られた数日間めっき処理を行った後のめっき液(希土類不純物を含んだもの:Nd不純物濃度は576 ppm)に参考例3で回収した析出物を1g/L添加した。析出物を添加しためっき液を3リットルずつビーカーに分け60℃及び70℃に加温し、参考例1と同様に攪拌しながら保持した。一方で、上記析出物を添加しないめっき液についても3リットルずつビーカーに分け60℃及び70℃に加温し、同様に攪拌しながら保持した。上記析出物を添加した場合も、添加しない場合も、加温中はめっき液の濃度が一定になるように水を補給した。
結果を表2に示すとともに図4に示した。これらの結果から、液温が60℃及び70℃ともに、上記析出物を添加しためっき液の方が添加しないめっき液よりも、同じ時間でNd不純物が大幅に低下していた。
250 g/Lの硫酸ニッケル、50 g/Lの塩化ニッケル、45 g/Lのほう酸からなる組成を有し、pH4.5のめっき液を50℃に加温しR-Fe-B系焼結磁石(参考例1と同じ組成範囲のものを数種類組み合わせて用いた)の表面に電気ニッケルめっきを施した。数日間めっき処理したのち、電気ニッケルめっき液中のNd不純物をICP発光分析装置にて分析したところ544 ppmであった。
参考例5で得られた数日間めっき処理を行った後のめっき液(希土類不純物を含んだもの:Nd不純物が544 ppmのもの)を準備し、このめっき処理済みめっき液を3リットルずつ5つのビーカーに分けた。4つのビーカーには参考例3で用いたものと同じ析出物を1 g/L添加した。残りの1つには析出物を添加しなかった。これらのめっき液を90℃に加温し、参考例1と同様に攪拌しながら保持した。液量が半分になるまで(加温24時間経過後でほぼ半分)は水を添加せず、半分になった時点から水を添加し、めっき液の濃度を初期の2倍で維持した。維持している間も参考例1と同様に攪拌した。
参考例2で得られた数日間めっき処理を行った後のめっき液(希土類不純物を含んだもの:Nd不純物濃度576 ppmのもの)を準備し、参考例2と同じようにめっき液を3リットルビーカーに入れ90℃に加温保持した、この際、めっき液の攪拌は行わなかった。めっき液の濃度が変化しないように水を添加してめっき液の液量を維持した。一定時間ごとにめっき液を採取し、参考例1と同様にして不純物含有量をICP発光分析装置にて測定した。
参考例1で得られた数日間めっき処理を行った後のめっき液と同様にしてめっき処理済みのめっき液を準備した。このめっき処理済みめっき液中のNd不純物量、Fe不純物量、及びCu不純物量をICP発光分析装置にて分析した。その結果、Nd:500 ppm、Fe:19 ppm、及びCu:3 ppmであった。
250 g/Lの硫酸ニッケル、50 g/Lの塩化ニッケル、45 g/Lのほう酸からなる組成を有し、pH4.5のめっき液を50℃に加温しR-Fe-B系焼結磁石(参考例1と同じ組成範囲のものを用いた、ただし1回のバッチで用いる磁石の組成は同じものとした)の表面に電気ニッケルめっきを施した。数日間めっき処理を行った後、電気ニッケルめっき液中のNd不純物を分析したところ581 ppmであった。。
上記めっき液を3リットルのビーカーに採取し、90℃で加温した。加温中は磁石式の攪拌機(マグネットスターラ)にて攪拌した。加温中はめっき液の濃度が一定になるように水を補給しながら、1、3、6、12及び24時間経過後に、参考例1と同様に、めっき液中のNd不純物の含有量(濃度)をICP発光分析装置にて分析した。24時間経過の後、攪拌機を停止し、析出物を沈降させ、ビーカー中のめっき液を抜き取った。抜き取る際には析出物がビーカー底部に残るようにした。
前記析出物が残っているビーカーに、本参考例にて準備しためっき処理後の電気ニッケルめっき液(581 ppmのNd不純物を含む)を入れ、90℃で加温した。加温中は磁石式の攪拌機(マグネットスターラ)にて攪拌した。加温中はめっき液の濃度が一定になるように水を補給しながら、1、3、6、12及び24時間経過後に、参考例1と同じようにめっき液中のNd不純物濃度をICP発光分析装置にて測定した。Nd不純物の分析結果を、前記1回目の加温処理(析出物を残す前)の結果と併せて表4及び図6に示す。
(i)1回目の加温処理
参考例9で得られた数日間めっき処理を行った後のめっき液(Nd不純物で581 ppmのもの)を準備し、3リットルのビーカーに入れ、90℃で加温した。加温によりめっき液の濃度が2倍(液量が半分)になるまで水を補給せず、液量が半分になった時点で液量を維持するように水を補給した。1、3、6、12及び24時間経過後で、参考例1と同様に、そのめっき液中のNd不純物の含有量(濃度)をICP発光分析装置にて分析した。なお分析に際してはめっき液濃度を加温前と同じになるように希釈(2倍)した。24時間経過の後、攪拌機を停止し、析出物を沈降させ、ビーカー中のめっき液を抜き取った。抜き取る際には析出物がビーカー底部に残るようにした。
前記析出物が残っているビーカーに、参考例9と同じめっき処理後の電気ニッケルめっき液(581 ppmのNd不純物を含む)を入れ、90℃で加温した。加温によりめっき液の濃度が2倍(液量が半分)になるまで水を添加せず、液量が半分になった時点で液量を維持するように水を補給した。1、3、6、12及び24時間経過後に、参考例1と同様にめっき液中のNd不純物濃度をICP発光分析装置にて分析した。なお分析に際してはめっき液濃度を加温前と同じになるように希釈(2倍)した。Nd不純物の分析結果を、前記1回目の加温処理(析出物を残す前)の結果と併せて表5及び図7に示した。
図1に示すめっき装置で、250 g/Lの硫酸ニッケル、45 g/Lの塩化ニッケル、45 g/Lのほう酸からなる組成を有し、pH4.5のめっき液を50℃に加温しR-Fe-B系焼結磁石(参考例1と同じ組成範囲で組成の異なる磁石を数種類組み合わせて用いた)の表面に、バレル方式で数日間電気ニッケルめっきを行った。めっき処理後の希土類不純物が蓄積しためっき液の組成を分析したところ、250 g/Lの硫酸ニッケル、45 g/Lの塩化ニッケル、及び45 g/Lのほう酸からなる組成を有しており、Nd不純物の濃度は600 ppmであった。
参考例11の方法で、予備槽8で希土類不純物を低減させた後、めっき槽1に戻しためっき液について組成分析を行った。硫酸ニッケル、塩化ニッケル及びほう酸の組成はほとんど変化しておらず、金属ニッケル分が0.2%低下しているのみであった。
250 g/Lの硫酸ニッケル、50 g/Lの塩化ニッケル、45 g/Lのほう酸からなる組成を有し、pH4.5のめっき液を50℃に加温しR-Fe-B系焼結磁石(参考例1と同じ組成範囲のもの)の表面に電気ニッケルめっきを施した。数日間めっき処理を行った後、電気ニッケルめっき液中のNd不純物を分析したところ320 ppmであった。
参考例1及び参考例2で加温処理しためっき液を、濾紙で濾過し、めっき液から析出した析出物を回収した。上記析出物を恒温槽で乾燥した。性状は粉体(固体)であった。この析出物をエネルギー分散型X線分析装置(EDX)にて分析したところ、Nd:32.532、Pr:11.967、Dy:1.581、Al:0.402、Ni:7.986、C:0.319、及びO:45.213(質量%)の組成を有していた。この結果から、加温処置により、めっき液中の希土類不純物が粉体(固体)として析出していることを確認した。
Claims (5)
- 希土類不純物を含む電気ニッケルめっき液へ希土類化合物を添加し60℃以上に加温した状態で一定時間保持した後、前記加温により析出した析出物を、添加した希土類化合物とともに沈降及び/又は濾過により、前記電気ニッケルめっき液から除去することを特徴とする電気ニッケルめっき液中の希土類不純物の除去方法。
- 請求項1に記載の希土類不純物の除去方法において、前記希土類化合物は、希土類酸化物であることを特徴とする希土類不純物の除去方法。
- 請求項1又は2に記載の希土類不純物の除去方法において、前記希土類化合物を構成する希土類元素はネオジムであることを特徴とする希土類不純物の除去方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の希土類不純物の除去方法において、前記電気ニッケルめっき液の加温に際し、電気ニッケルめっき液を攪拌することを特徴とする電気ニッケルめっき液中の希土類不純物の除去方法。
- 請求項4に記載の希土類不純物の除去方法において、前記攪拌が、空気、攪拌羽根の回転、又はポンプによる液の循環による攪拌であることを特徴とする電気ニッケルめっき液中の希土類不純物の除去方法。
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