WO2003076691A1 - Process for producing r-iron alloy - Google Patents

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Yasuhiro Yamamoto
Yukihiro Yokoyama
Akihito Kaneko
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Santoku Corporation
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Abstract

A process for continuously producing a high-grade R-Fe alloy stably for a prolonged period of time while, at charging level, suppressing the variation of composition of obtained alloy and suppressing the content of impurities. The process comprises step (A) of providing an electrolytic apparatus including an electrolytic furnace equipped with a direct current electrode and heating means for heating a furnace bottom surface; step (B) of introducing a direct current electrode and a specified fluoride melt electrolytic bath in the electrolytic furnace; step (C) of performing electrolytic reduction of DyF3 and/or TeF3 as a raw material in order to form an R-Fe alloy and deposit the alloy on a bottom portion of the electrolytic furnace; and step (D) of recovering the alloy deposited in the step (C). The electrolytic reduction of the step (C) is performed while effecting heat control by the heating means so as to maintain the temperature of the deposited alloy at 850-1000ºC under such conditions that the temperature of electrolytic bath between the direct current electrodes is maintained at 900-970ºC.

Description

明細書  Specification
R—鉄合金の製造法  R—Method of manufacturing iron alloy
技術分野 Technical field
本発明は、 鉄製の陰極と黒鉛製の陽極と電解炉とを備えた電解装置を用い、 フッ化 物溶融電解浴中でディスプロシゥムィヒ合物及び Z又はテルビゥムィヒ合物を電解還元す るデイスプロシゥム一鉄合金、 テルビウム鉄合金、 デイスプロシゥム一テルビウム鉄 合金等の R—鉄合金の製造法に関し、 特に、 磁石用途としての希土類一鉄系合金への 添加材として好適な、 高品位な R—鉄合金の製造法に関する。  The present invention uses an electrolysis apparatus including an iron cathode, a graphite anode, and an electrolysis furnace to electrolytically reduce a disposable compound and a Z or terbium compound in a fluoride molten electrolytic bath. Regarding the production of R-iron alloys such as Dysprosium-iron alloys, terbium-iron alloys, and Dysprosium-terbium-iron alloys, high-quality R-iron, which is particularly suitable as an additive to rare-earth iron-based alloys for magnet applications The present invention relates to a method for producing an alloy.
背景技術 Background art
ディスプロシゥム及ぴテルビウムは、 希土類一鉄系磁石の保磁力を高めるための添 カロ材として近年需要が高まっている。 デイスプロシゥムは、 通常、 フッ化デイスプロ シゥムを金属カルシウムで還元することにより単体金属又は鉄との合金として製造さ れている。 しかし、 該カルシウム還元法による製造は、 パッチ処理により行われるた めにコストが高く、 また得られる金属又は合金にカルシウムや酸素等の不純物が多く 含まれるので、 煩雑な精製工程が必要となる。  In recent years, demand for dysprosium and terbium has been increasing as an additive material for enhancing the coercive force of rare-earth iron-based magnets. Dysprosium is usually produced as a simple metal or an alloy with iron by reducing disodium fluoride with calcium metal. However, the production by the calcium reduction method is expensive because it is performed by a patch treatment, and the obtained metal or alloy contains many impurities such as calcium and oxygen, so that a complicated purification step is required.
一方、 連続製造が可能なデイスプロシゥム一鉄合金の電解製造法として、 特公平 5-61357号公報には、 鉄陰極と黒鉛陽極とを用いた消耗電極式の電解炉を用いて、 フ ッ化デイスプロシゥムを原料とし、 フツイ匕リチウム、 フッ化バリウム、 フッ化カルシ ゥム等の混合電解浴を 870〜; L000°Cの温度範囲に保持し、 陽極電流密度を 0.05〜4A /cm2 N陰極電流密度を 0.5〜80AZcm2にしてディスプロシゥム含有量 80%以上のデ イスプロシゥム一鉄合金を製造する方法が開示されている。 On the other hand, Japanese Patent Publication No. 5-61357 discloses a method of electrolytically manufacturing a ferrous alloy that can be continuously manufactured, using a consumable electrode type electrolytic furnace using an iron cathode and a graphite anode, and using a fluoride fluoride system. , A mixed electrolytic bath of lithium, barium fluoride, calcium fluoride, etc. is maintained in a temperature range of 870 to L000 ° C, and the anode current density is 0.05 to 4 A / cm 2 N cathode current density A method for producing a disposable ferrous alloy having a disposable content of 80% or more by setting the temperature to 0.5 to 80 AZcm 2 is disclosed.
しかし、 該方法では、 デイスプロシゥム一鉄合金をある程度の期間連 造するこ とは可能であるが、長期的に合金の組成を安定して高効率に製造することができない。 ところで、鉄製の陰極と黒鈴製の陽極とからなる直流電極を備えた電解装置を用い、 フッ化物溶融電解浴中でディスプロシゥム化合物を電解還元する従来の実操業レベル においては、 電極間で発生するジュール熱により電解浴自体の温度を略一定に保持す ることができると認識されている。 このため、 電解浴の 温度制御には、 通常、 前 記ジュール熱による管理が主に行われているにすぎず、 該電解浴の温度以外に得られ る合金の温度を制御する点等については考慮されていない。  However, with this method, it is possible to continuously produce the iron alloy of Dysprosium for a certain period of time, but it is not possible to stably and efficiently produce the alloy composition over a long period of time. By the way, at the conventional actual operation level in which an electrolytic device having a DC electrode composed of an iron cathode and a black bell anode is used to electrolytically reduce a dysprosium compound in a molten fluoride electrolytic bath, the generation occurs between the electrodes. It is recognized that the temperature of the electrolytic bath itself can be kept substantially constant by Joule heat. For this reason, the temperature control of the electrolytic bath is usually mainly performed by the above-mentioned Joule heat, and the control of the temperature of the obtained alloy other than the temperature of the electrolytic bath is generally not performed. Not considered.
また、 テルビウム鉄合金ゃデイスプロシゥム一テルビウム鉄合金を、 フッ化テルビ ゥムを原料として製造する方法については知られていない。 In addition, terbium iron alloy disposable terbium iron alloy, terbium fluoride There is no known method for producing a raw material using a rubber.
発明の開示 Disclosure of the invention
本発明の目的は、 実装レベルにおいて、 得られる合金の組成変動を抑制し、 炭素等 の不純物の含有割合を抑えた高品位なデイスプロシゥム一鉄合金、 テルビウム鉄合金 やデイスプロシゥム一テルビウム鉄合金を、 安定して長期間連続的に得ることができ る R—鉄合金の製造法を^^することにある。  An object of the present invention is to provide a high-quality disposable iron-iron alloy, a terbium-iron alloy, and a disposable iron-terbium-iron alloy in which the composition variation of the obtained alloy is suppressed at the mounting level and the content of impurities such as carbon is suppressed. The aim is to develop a method for producing an R-iron alloy that can be obtained continuously for a long period of time.
本発明者らは、 上記課題を解決するために鋭意検討した。 まず、 従来の実装レベル において長期間連続的に安定した組成のデイスプロシゥム一鉄合金等が得られない要 因を見出すために、 電解操業における、 電解原料、 原料の供給方法、 電極の構成、 電 解浴組成、 電極電位、 及び操業温度等と、 操業安定性及び生成した合金組成との関係 について鋭意検討した。 その結果、 一般に、 電解浴をカロ熱するジユーノ ^は電極間で 発生するため、 電解炉上方から陽極と陰極を挿入する方式では、 発熱部位が電解浴上 方に偏っているため、 実際に電解の行われる電極近傍ではジュール熱により温度が高 く、 析出した合金が貯留される電解炉下方の電解浴は電極近傍に比べて温度が低くな ることが判った。 このような傾向は、 電解浴の温度を均一に保持するような操作を行 つた場合でもその温度差が異なるのみで同様であつた。  The present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems. First, in order to find out why it is not possible to obtain a disposable iron-iron alloy with a stable composition for a long time at the conventional mounting level, the electrolytic raw material, the raw material supply method, the electrode configuration, the electrolytic The relationship between the bath composition, electrode potential, operating temperature, etc., and the operating stability and composition of the formed alloy was studied diligently. As a result, in general, dino ^, which heats the electrolytic bath with heat, is generated between the electrodes.In the method where the anode and cathode are inserted from above the electrolytic furnace, the heat generation site is biased toward the electrolytic bath. It was found that the temperature was high near the electrode where Joule heat was applied, and the temperature of the electrolytic bath below the electrolytic furnace where the deposited alloy was stored was lower than that near the electrode. This tendency was the same even when the operation of keeping the temperature of the electrolytic bath uniform was performed, except that the temperature difference was different.
通常、 消耗電極である鉄陰極を用いた電解によるディスプロシゥム一鉄合金、 テル ビゥム鉄合金やディスプロシゥムーテノレピウム鉄合金からなる R—鉄合金の製造にお いては、 デイスプロシゥムの融点が 1407°C、 テルビウムの融点が 1356°Cと一般的な 操業温度よりも高いため、 鉄陰極表面で還元されたデイスプロシゥムやテルビウムは 直ちに鉄との合金を生成する。 電解の初期段階において生成した合金は、 デイスプロ シゥムやテルビウム含有量が少な 融点が高いため固体状態で陰極表面に存在する。 還元反応が進むにつれて生成する合金のディスプロシゥムゃテルビゥム含有量が増大 し、 それに伴い生成する R—鉄合金の融点も低下する。 そして電極の温度と R— 金の融点とが等しくなった時点で R—鉄合金は融解し、 電解浴との比重差によって電 解炉底部へと沈降する。 このように、 電極温度が R—鉄合金の組成を決定するため、 電極間における電解浴の^^を一定に保つことは安定した組成の R—鉄合金を製造す るために重要である。  Normally, in the production of R-iron alloys composed of ferrous iron, terbium iron alloy, and disproportionate iron alloy by electrolysis using an iron cathode as a consumable electrode, the melting point of the dysprosium is 1407. ° C, terbium has a melting point of 1356 ° C, which is higher than the normal operating temperature, so that dysprosium and terbium reduced on the iron cathode surface immediately form an alloy with iron. The alloy formed in the early stage of electrolysis exists in a solid state on the cathode surface because of its low melting point and high content of dysprosium and terbium. As the reduction reaction proceeds, the dysprosium / terbium content of the resulting alloy increases, and the melting point of the resulting R-iron alloy also decreases. When the temperature of the electrode and the melting point of R-gold become equal, the R-iron alloy melts and settles to the bottom of the furnace due to the difference in specific gravity with the electrolytic bath. As described above, since the electrode temperature determines the composition of the R-iron alloy, it is important to maintain a constant ^^ of the electrolytic bath between the electrodes in order to produce a stable composition of the R-iron alloy.
—方、 融解して電解炉底部へ沈降する R—鉄合金は、 融点直上の温度であるため、 電解炉底部の温度が電極近傍の温度よりも低いと、 極端な場合は沈降途上で凝固点に 達し、 電解浴を巻き込んだ形で固化し、 ゲル状の析出物となってしまう。 このような 析出物は、 沈澱した合金と電解浴との界面に堆積する。 そのため電解浴上部で発生す るジュール熱が析出した堆積物により遮断され、 沈澱した合金と電解浴との温度差が 更に大きくなり、 析出物を増大させる。 また、 この析出物は比重が合金と非常に近い ため、 合金を取り出す際に合金との分離性が悪く、 合金収率をも悪ィ匕させる。 On the other hand, the R-iron alloy that melts and settles to the bottom of the electrolytic furnace is at a temperature just above the melting point. If the temperature of the bottom of the electrolytic furnace is lower than the temperature near the electrode, in extreme cases, the solidification point may occur during the settling. And solidifies in a form involving the electrolytic bath, forming a gel-like precipitate. Such precipitates accumulate at the interface between the precipitated alloy and the electrolytic bath. Therefore, the Joule heat generated in the upper part of the electrolytic bath is blocked by the deposited sediment, and the temperature difference between the precipitated alloy and the electrolytic bath is further increased, thereby increasing the amount of the sediment. In addition, since the specific gravity of the precipitate is very close to that of the alloy, when the alloy is taken out, the separability from the alloy is poor, and the yield of the alloy is poor.
更に、 析出物が発生しない場合、 即ち、 電解炉底部に沈澱する合金を液状とするた めに、 通常の電解浴温度管理によって電解浴全体の温度をなるベく均一に保持した場 合であっても、 不純成分が合金に多く含有され、 長期操業を妨げる現象が生じること が判った。  Furthermore, when no precipitate is generated, that is, when the temperature of the entire electrolytic bath is kept as uniform as possible by ordinary temperature control of the electrolytic bath to make the alloy that precipitates at the bottom of the electrolytic furnace liquid. However, it was found that a large amount of impurity components were contained in the alloy, and a phenomenon that hindered long-term operation occurred.
このような現象が生じる理由は明らかでないが、 電解浴温度をなるベく均一に保持 するような操作を行った齢でも、 電解炉底部に沈澱する合金の温度は、 電解浴の温 度よりも低くなることが多く、 長期操業では、 電解浴 よりも 100°C以上低くなる 場合もあることが判った。 そして、 該沈激した合金温度がある程度低くなった に は、 該合金が液状であっても上述のような現象の生じる確率が高いことが判った。 そ の理由を推測すると、 陰極において電解還元により生成した前記合金は、 電解炉底部 に沈澱するに際して、 必ず電解浴を卷込みながら落下する。 この際、 既に沈澱してい る液状の合金温度がある程度高い^^には、 電解浴と該合金との界面において前記卷 込まれた電解浴が分離されるが、 合金温度がある程度低くなるとこのような分離が生 じない確率が高くなるためと考えられる。 このような傾向は、 長期連続操業において 特に発生し易い。  The reason why this phenomenon occurs is not clear, but even at the age of performing an operation to keep the temperature of the electrolytic bath as uniform as possible, the temperature of the alloy that precipitates at the bottom of the electrolytic furnace is lower than that of the electrolytic bath. It was found that the temperature was often lower, and in long-term operation, it could be 100 ° C or more lower than the electrolytic bath. Then, it was found that even when the alloy was in a liquid state, the probability of occurrence of the above-described phenomenon was high even when the temperature of the agitated alloy was lowered to some extent. Assuming the reason, when the alloy formed by electrolytic reduction at the cathode is precipitated at the bottom of the electrolytic furnace, the alloy always falls while winding the electrolytic bath. At this time, if the temperature of the liquid alloy that has already been precipitated is somewhat high, the wound electrolytic bath is separated at the interface between the electrolytic bath and the alloy. It is considered that the probability that a strong separation does not occur increases. Such a tendency is particularly likely to occur in long-term continuous operation.
そこで、 上述の推測に基づいて、 従来においては行われていない、 沈澱した合金温 度の制御をある特定範囲において試みた。 その結果、 沈澱した合金温度を制御するこ とによって電解操業の長期安定化が図れることが判った。 更に、 電解還元時における 直流電極間の電解浴の温度と、 沈澱した合金の温度との両方を検知しながら、 これら 温度の差がある特定温度範囲となるように制御することによって、 より電解操業の長 期安定ィ匕が図れることが判った。  Therefore, based on the above assumption, an attempt was made in a specific range to control the temperature of the precipitated alloy, which has not been conventionally performed. As a result, it was found that long-term stabilization of electrolytic operation can be achieved by controlling the temperature of the precipitated alloy. Furthermore, by controlling both the temperature of the electrolytic bath between the DC electrodes during electrolytic reduction and the temperature of the precipitated alloy so as to control the difference between these temperatures to be within a specific temperature range, the electrolytic operation can be further improved. It was found that long-term stability could be achieved.
すなわち本発明によれば、 鉄製の陰極、 及ぴ黒鈴製の陽極からなる直流電極と、 少 なくとも炉底面を加温する加温手段を備えた電解炉とを備えた電解装置を ¾するェ 程 (A)と、前記電解炉に、前記直流電極と、 フッ化デイスプロシゥム及びフッ化テルビ ゥムの少なくとも 1種の希土類フッ化物、 フッ化リチウム及ぴフッ化バリゥムからな るフッ化物溶融電解浴とを導入する工程 (B)と、 R—鉄合金 (Rはデイスプロシゥム、テ ルビゥム又はディスプロシゥム一テルビウムを示す)を生成させ、前記電解炉の炉底部 に該合金を沈澱させるために、 フッ化デイスプロシゥム及びフッ化テルビウムの少な くとも一方を原料として電解還元する工程 (C)と、 工程 (C)により沈澱した: R—鉄合金 を回収する工程 (D)とを含み、 工程 (C)の電解還元を、 前記直流電極間における電解浴 の温度を 900〜970°Cに保持する条件で、 且つ電解炉に設けた前記加温手段により、 沈澱した合金の温度を 850〜; 1000°Cの範囲に加温制御しながら実施する、 : R— 金 の製造法が^^される。 That is, according to the present invention, there is provided an electrolysis apparatus including a direct current electrode including a cathode made of iron and an anode made of black bell, and an electrolysis furnace having at least heating means for heating the bottom of the furnace. Step (A), the electrolytic furnace is provided with the DC electrode, at least one rare earth fluoride of disperse fluoride and terbium fluoride, lithium fluoride and lithium fluoride. (B) introducing a fluoride molten electrolytic bath, and forming an R-iron alloy (R indicates disprosium, terbium or dysprosium terbium), and depositing the alloy at the bottom of the electrolytic furnace (C) electrolytically reducing at least one of dispersium fluoride and terbium fluoride as raw materials, and (D) recovering the R-iron alloy precipitated by step (C), The electrolytic reduction in the step (C) is performed under the condition that the temperature of the electrolytic bath between the DC electrodes is maintained at 900 to 970 ° C, and the temperature of the precipitated alloy is adjusted to 850 to 850 by the heating means provided in the electrolytic furnace. ; Heating is controlled within the range of 1000 ° C.
図面の簡単な説明 BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 実施例及ぴ比較例で用いた電解装置を示す概略図である。  FIG. 1 is a schematic diagram showing an electrolysis apparatus used in Examples and Comparative Examples.
発明の好ましい実施の態様 Preferred embodiments of the invention
以下本発明を更に詳細に説明する。  Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
本発明は、 特定の電解炉を備えた電解装置を用い、 フッ化物溶融電解浴中でフッ化 デイスプロシゥム及ぴフッ化テルビウムの少なくとも一方を原料とし、 電解浴温度と 生成 ·沈澱する合金の温度とを特定範囲に制御しながら電解還元して、 ディスプロシ ゥム一鉄合金、 テルビゥム鉄合金又はディスプロシゥム一テルビゥム鉄合金からなる R—鉄合金を製造する方法である。  The present invention uses an electrolytic apparatus equipped with a specific electrolytic furnace, and uses at least one of a fluoride dysprosium and terbium fluoride as a raw material in a fluoride molten electrolytic bath, and determines the temperature of the electrolytic bath and the temperature of the alloy to be formed and precipitated. Is controlled in a specific range to produce an R-iron alloy made of a dysprosium-iron alloy, a terbium-iron alloy, or a dysprosium-terbium-iron alloy.
本発明においては、電解浴の温度制御にカ卩えて、生成'沈澱する合金の温度を、電解 炉の少なくとも炉底面を加温する加温手段を備えた電解炉を用いて特定範囲温度に制 御するので、例えば、磁石材料として好適な炭素含有量が 500ppm以下の: R— ^金 を、 組成変動を抑制し、 長期間における連続操業であっても従来に比して安定して製 造することができる。  In the present invention, the temperature of the alloy that forms and precipitates is controlled to a specific range by using an electrolytic furnace provided with a heating means for heating at least the bottom surface of the electrolytic furnace by controlling the temperature of the electrolytic bath. Therefore, for example, R-^ gold with a suitable carbon content of 500 ppm or less as a magnet material can be manufactured more stably compared to the conventional method even if it is continuously operated for a long period of time, while suppressing composition fluctuations. can do.
本発明においては、 まず、 鉄製の陰極、 及ぴ黒鉛製の陽極からなる直流電極と、 少 なくとも炉底面を加温する加温手段を備えた電解炉とを備えた電解装置を «するェ 程 (A)を行う。  In the present invention, first, an electrolysis apparatus including a DC electrode composed of an iron cathode and a graphite anode, and an electrolysis furnace having at least a heating means for heating the furnace bottom surface is described. Perform (A).
前記 の陰極、 及び黒鉛製の陽極からなる直流電極としては、 公知の直流電極等 が使用できる。  As the DC electrode composed of the cathode and the graphite anode, known DC electrodes and the like can be used.
前記電解炉は、 後述する電解炉底部に沈澱する目的の合金を加温するための加温手 段を備える。 このような加温手段は、 少なくとも炉底面を加温し得るものであれば良 く、 炉底内面及ひブ又は炉底外面に設けた、 各種ヒーター、 各種 ¾fi体等が挙げられ る。 加温手段は、 電解浴全体の温度をなるベく均一にするために、 前記炉底面以外に 設けても良い。 また、電解炉は、電解浴全体の温度をなるベく均一に保持するために、 断舰温層により覆われていることが好ましい。 The electrolytic furnace is provided with a heating means for heating an alloy to be precipitated at the bottom of the electrolytic furnace, which will be described later. Such a heating means may be any as long as it can heat at least the furnace bottom, and includes various heaters, various ¾fi bodies, etc. provided on the inner surface of the furnace bottom and on the outer surface of the furnace bottom. You. The heating means may be provided other than the furnace bottom in order to make the temperature of the entire electrolytic bath as uniform as possible. In addition, the electrolytic furnace is preferably covered with a thermal insulation layer in order to keep the temperature of the entire electrolytic bath as uniform as possible.
一般的な電解炉は、 炉底部が土台と接した形態で構築されるので、 電解炉全体を一 様な断 で保温した 、 電解炉側面部よりも電解炉底部からの放熱が多くな り、 電解炉底部の温度が下がり易い状態になる。 そこで、 電解炉上部と低部との温度 差を小さくするために、 前記断熱保温層の熱通過率を低いレベルで一定にするカゝ、 若 しくは放熱し易い電解炉底部に設ける断 »温層の熱通過率を側面に設けるものに比 して低くすることが好ましい。  Since a general electrolytic furnace is constructed in such a manner that the bottom of the furnace is in contact with the base, the entire electrolytic furnace is kept at a constant level of heat, and more heat is radiated from the bottom of the electrolytic furnace than from the side of the electrolytic furnace. The temperature at the bottom of the electrolytic furnace is easily lowered. Therefore, in order to reduce the temperature difference between the upper part and the lower part of the electrolysis furnace, the heat insulation coefficient of the heat insulating layer must be kept constant at a low level. It is preferable to make the heat transmittance of the layer lower than that provided on the side surface.
前記熱通過率 (over-all heat transfer coefficient)とは、 オーム社発行の 「図解伝熱 工学の学ぴ方」 (著者北山直方) によると、 熱伝導と熱伝達とが共に生ずる際の熱の 伝わり易さを示す係数として定義されており次の数式で表現される。  The heat transfer coefficient (over-all heat transfer coefficient) is, according to “How to Learn Heat Transfer Engineering” published by Ohmsha (author Naokata Kitayama), the heat transfer when both heat conduction and heat transfer occur. It is defined as a coefficient indicating the ease of transmission, and is expressed by the following equation.
k = l/(l/hl+∑( δ / λ )+l/h2) 単位: W/(m2K) k = l / (l / hl + ∑ (δ / λ) + l / h2) Unit: W / (m 2 K)
ここで、 hi は内壁面の熱伝導率、 δは断熱材の厚さ、 λは断熱材の熱伝導率、 h2 は外壁面の熱伝導率をそれぞれ示す。  Here, hi is the thermal conductivity of the inner wall, δ is the thickness of the heat insulator, λ is the thermal conductivity of the heat insulator, and h2 is the heat conductivity of the outer wall.
前記断熱保温層の熱通過率は、好ましくは 0.5〜3.0WZ(m2K)、 より好ましくは 0.5 〜2.0WZ(m2K)、更に好ましくは 0.5〜: L0WZ(m2K)である。熱通過率が 0.5WZ(m2K) 未満では、 断熱保温層が厚くなり、 電解炉が大型化する力 \ 装置を小型化するために 熱透過率の小さな高価な材料を用いなければならず、 設備コストが高くなるので好ま しくない。 Heat transfer coefficient of the heat-insulating insulation layer is preferably 0.5~3.0WZ (m 2 K), more preferably 0.5 ~2.0WZ (m 2 K), more preferably 0.5: a L0WZ (m 2 K). The heat transfer coefficient is less than 0.5WZ (m 2 K), Heat Insulation layer is thick, the electrolytic furnaces must be used small expensive material thermal transmittance in order to reduce the size of the force \ device upsizing However, it is not preferable because the equipment cost is high.
前記断熱保温層を構成する材料としては、 例えば、 不定形耐火材、 耐火煉瓦、 耐火 断熱煉瓦、 セラミックスフアイパー等が挙げられる。  Examples of the material forming the heat insulating and heat insulating layer include irregular shaped refractory materials, refractory bricks, refractory heat insulating bricks, and ceramic firers.
前記電解炉は、 電解浴と接する金属層と、 該金属層の外側に設けた前記断熱保温層 とを少なくとも備え、 該金属層及ひ孩断 の間の金属層底面に前記加温手段が 設けられていることが好ましい。  The electrolytic furnace includes at least a metal layer in contact with an electrolytic bath, and the heat insulating layer provided outside the metal layer, and the heating means is provided on a bottom surface of the metal layer between the metal layer and the metal layer. Preferably.
前記電解炉には、後述する電解浴を加熱するための交流電極を設けることができる。 このような交流電極を設けることにより、 後述する工程 (B)の後であって工程 (C)の前 に、 フッ化物溶融電解浴を 900〜970°Cに予め加熱する工程を行うことが可能になる。 本発明においては、 前記電解炉に、 前記直流電極と、 フッ化デイスプロシゥム及ぴ フッ化テルビウムの少なくとも 1種の希土類フッ化物、 フッ化リチウム及ぴフツイ匕パ リウムからなるフッ化物溶融電解浴とを導入する工程 (B)を行う。 The electrolytic furnace may be provided with an AC electrode for heating an electrolytic bath described later. By providing such an AC electrode, it is possible to perform a step of preheating the molten fluoride electrolytic bath to 900 to 970 ° C after the step (B) described later and before the step (C). become. In the present invention, in the electrolytic furnace, the direct current electrode, at least one rare earth fluoride of dysprosium fluoride and terbium fluoride, lithium fluoride and lithium fluoride can be used. Step (B) of introducing a fluoride molten electrolytic bath made of lithium is performed.
工程 (B)に用いるフッ化物溶融電解浴は、電解浴成分及ぴ合金原料となるフッ化ディ スプロシゥム及ぴ Z又はフッ化テルビウムと、 その溶媒となり、 且つジユー Λ ^を発 生させる加熱媒体としてのフッ化リチウム及びフッ化バリゥムとから実質的になる。 このような電解浴とすることにより、 電解浴の融点を適切な 範囲にとどめ、 かつ 電解時におけるジュール熱の発生を容易に制御することができる。  The fluoride molten electrolytic bath used in the step (B) is composed of electrolytic bath components and alloys such as dispersium fluoride and Z or terbium fluoride, and a solvent for the electrolyte, and as a heating medium for generating the zeolite. And lithium fluoride and barrier fluoride. With such an electrolytic bath, the melting point of the electrolytic bath can be kept within an appropriate range, and the generation of Joule heat during electrolysis can be easily controlled.
該電解浴の組成は、 重量百分率で、 フッ化ディスプロシゥム及ぴフッ化テルビゥム の少なくとも 1種の希土類フッ化物を好ましくは 65〜85%、 フッ化リチウムを好ま しくは 10〜20%、 より好ましくは 13〜 17%、フッ化バリウムを好ましくは 5〜 15%、 より好ましくは 8〜; 15%の範囲である。  The composition of the electrolytic bath is preferably at least one rare earth fluoride of dysprosium fluoride and terbium fluoride, preferably 65 to 85%, and more preferably 10 to 20%, more preferably 10 to 20% by weight of lithium fluoride. 13-17%, preferably 5-15% barium fluoride, more preferably 8-15%.
フッ化リチウムの含有割合が 20%を超えると電解浴の電気抵抗が減少し、電解操業 温度の維持に必要なジュール熱が得られない恐れがあるので好ましくない。 一方、 フ ッ化リチウムの含有割合が 10%未満では、電解浴自体の融点が上昇するので好ましく ない。  If the content of lithium fluoride exceeds 20%, the electric resistance of the electrolytic bath decreases, and the Joule heat required for maintaining the electrolytic operating temperature may not be obtained, which is not preferable. On the other hand, when the content of lithium fluoride is less than 10%, the melting point of the electrolytic bath itself increases, which is not preferable.
フッ化バリウムは、 電解浴自体を凝固しにくくする目的等で添加する。 フッ化パリ ゥムを添加しない状態では電解浴は非常に凝固し易く、 融点以下に温度が下がると直 ちに凝固してしまう。 し力 し、 フッ化パリゥムを適量添加することにより凝固速度を 低下させることができる。 フッ化バリゥムの含有割合が 5%未満では上記添加の効果 が薄く、 15%を超えると電解浴の融点が上昇するので好ましくない。  Barium fluoride is added for the purpose of making the electrolytic bath itself difficult to coagulate. The electrolytic bath is very easy to coagulate without the addition of parium fluoride, and solidifies immediately when the temperature drops below the melting point. The coagulation rate can be reduced by adding a suitable amount of parium fluoride. If the content of barium fluoride is less than 5%, the effect of the above addition is small, and if it exceeds 15%, the melting point of the electrolytic bath increases, which is not preferable.
前記希土類フッ化物として、 フッ化デイスプロシゥム及ぴフッ化テルビウムの両者 を用いる場合、希土類フッ化物中のこれらの含有比は特に限定されないが、重量比で、 フッ化デイスプロシゥム:フッ化テルビウムを通常 1〜99: 99〜; 1、 特に 30〜70: 70 〜30とすることが好ましい。  When using both dysprosium fluoride and terbium fluoride as the rare earth fluoride, the content ratio of these in the rare earth fluoride is not particularly limited, but the weight ratio of dysprosium fluoride: terbium fluoride is usually 1 to 1. 99: 99-; 1, particularly preferably 30-70: 70-30.
本発明においては、 次に、 R—鉄合金を生成させ、 前記電解炉の炉底部に該合金を 沈澱させるために、 フッ化デイスプロシゥム及ぴ Z又はフッ化テルビウムを原料とし て電解還元する工程 (C)を行う。  In the present invention, next, in order to generate an R-iron alloy and precipitate the alloy at the furnace bottom of the electrolytic furnace, electrolytic reduction using a raw material of disposable fluoride and Z or terbium fluoride as a raw material ( Perform C).
工程 (C)において電解還元を行うには、前記直流電極間における電解浴の温度を 900 〜970°C、好ましくは 920〜950°Cに保持するようにして行う必要がある。 この 範 囲は磁石合金原料として好適な合金組成が得られる範囲であると共に、 安定して電解 操業を続けられる温度範囲でもある。 この温度が 900°C未満では晶出物量が増大し、 合金採取の際に固化 ·回収不能等のトラプルを引き起こし、 970°Cを超えると陽極効 果が生じ易く、 電解反応の継続が困難になると共に、 合金中に含有される炭素量が増 加する恐れがある。 In order to perform the electrolytic reduction in the step (C), it is necessary to maintain the temperature of the electrolytic bath between the DC electrodes at 900 to 970 ° C, preferably 920 to 950 ° C. This range is a range in which a suitable alloy composition can be obtained as a magnet alloy raw material, and also a temperature range in which the electrolytic operation can be stably continued. If this temperature is lower than 900 ° C, the amount of crystallization increases, When collecting the alloy, it causes a trap such as solidification and inability to recover.If the temperature exceeds 970 ° C, the anodic effect tends to occur, making it difficult to continue the electrolytic reaction and increasing the amount of carbon contained in the alloy. There is fear.
ここで、 電解浴の温度とは、 前記直流電極間における電解浴の特定箇所で測定した 温度を意味する。 該特定箇所は、 電極間であれば特に限定されないが、 通常、 電極間 の中央部である。  Here, the temperature of the electrolytic bath means a temperature measured at a specific portion of the electrolytic bath between the DC electrodes. The specific portion is not particularly limited as long as it is between the electrodes, but is usually a central portion between the electrodes.
工程 (C)においては、前記電解浴の温度を保持し、且つ電解炉に設けた前記加温手段 により、 生成、 沈殿する合金の温度を 850〜1000°C、 好ましくは 870〜960°Cの範囲 に加温制御して行う。 ここで、 合金の温度とは、 電解炉中心部炉底より 2〜4cmの部 分に沈殿した合金の温度を、 シース型 K熱電対により測定した値を意味する。  In the step (C), the temperature of the alloy to be formed and precipitated is maintained at 850 to 1000 ° C., preferably 870 to 960 ° C. by maintaining the temperature of the electrolytic bath and by the heating means provided in the electrolytic furnace. Perform heating control within the range. Here, the temperature of the alloy means the value of the temperature of the alloy that has settled 2 to 4 cm from the furnace bottom in the center of the electrolytic furnace, measured using a sheath-type K thermocouple.
更に、 工程 (C)においては、前記沈澱した合金の温度が、 850〜: 1000。Cの範囲であつ て、且つ前記直流電極間における電解浴の温度 ±50°C、特に ±30°Cの範囲となるよう に前記加温手段により制御して電解還元を行うことが好ましい。 このように直流電極 間の電解浴温度と、 沈澱した合金の^^とを制御することにより、 より安定した長期 操業が可能となる。 このような制御は、 各々の温度を所定間隔で測定しながら、 電極 間の電位や、 加温手段により温度制御することにより行うことができる。  Further, in step (C), the temperature of the precipitated alloy is 850-: 1000. The electrolytic reduction is preferably performed by controlling the heating means so that the temperature is in the range of C and the temperature of the electrolytic bath between the DC electrodes is within a range of ± 50 ° C., particularly ± 30 ° C. By controlling the temperature of the electrolytic bath between the DC electrodes and the ^^ of the precipitated alloy in this way, more stable long-term operation becomes possible. Such control can be performed by controlling the potential between the electrodes and the temperature by a heating means while measuring each temperature at predetermined intervals.
工程 (C)における電解還元において、直流電極間における電位は、例えば、電解炉に 参照電極を設け、陽極電位をフツイヒ物電解電位に制御して行うことが好ましく、特に、 該フッ化物電解電位を 4,0〜7.0Vの範囲とすることが望ましい。 陽極電位をフッ化物 電解電位に制御することにより、 陽極効果の発生を抑制'じ、 より確実に長期間の連続 操業を可能にする。  In the electrolytic reduction in the step (C), the potential between the direct-current electrodes is preferably controlled, for example, by providing a reference electrode in an electrolytic furnace and controlling the anode potential to the Fuchich electrolytic potential. It is desirable to be in the range of 4.0 to 7.0V. By controlling the anodic potential to the fluoride electrolytic potential, the occurrence of the anodic effect is suppressed, and a long-term continuous operation can be more reliably achieved.
工程 (C)における電解還元においては、電解浴中の合金原料としてのフッ化ディスプ ロシゥム及ぴ Ζ又はフッ化テルビゥムが還元されるため、 該還元反応が進行すること る。 該フッ化デイスプロシゥム及び/又はフッ化テルビウム濃度が減少すると、 電解 浴の電気抵抗が減少し、 電極間で発生するジユー も減少して操業温度の維持が困 難になると共に、 陽極効果が発生し易くなり操業の維持が困難になる。 そのため、 合 する必要がある。 追加のフッ化デイスプロシゥム及び Ζ又はフッ化テルビウムは、 通 常、 粉^ ¾しくはペレット状のものを用いることができる。 P艮定されな ヽが、 原料の投入量が多 、と部分的に浴温が下がり電解操業に支障をきた す恐れがあるため、 通電量及び電解効率を考慮して、 適切な量の原料を連続的に投入 することが好ましい。 また、 原料の投入は、 操業?破の維持に必要なジユー が発 生し、 電解浴の温度が一番高く、 原料の溶解に最も適している電極間の電解浴に行う ことが好ましい。 原料の投入量を加減すれば、 電極間以外の場所でも原料の投入は可 能であるが、 電解浴中の温度偏析が大きくなるため好ましくない。 In the electrolytic reduction in the step (C), dispersium fluoride and terbium fluoride as alloy raw materials in the electrolytic bath are reduced, so that the reduction reaction proceeds. When the concentration of the dysprosium fluoride and / or terbium fluoride decreases, the electric resistance of the electrolytic bath decreases, the streak generated between the electrodes also decreases, and it becomes difficult to maintain the operating temperature, and the anode effect occurs. And it becomes difficult to maintain operations. Therefore, they need to be combined. The additional disposable fluoride and / or terbium fluoride can usually be used in the form of powder or pellets. Although the amount of raw material input is large, the bath temperature may be partially lowered and the electrolysis operation may be hindered.Therefore, an appropriate amount of raw material should be considered in consideration of the amount of electricity supplied and the electrolytic efficiency. It is preferable to continuously feed the pulp. Also, it is preferable to feed the raw material into the electrolytic bath between the electrodes, which generates the necessary time for maintaining the operation and destruction, has the highest temperature of the electrolytic bath, and is most suitable for dissolving the raw material. If the amount of the raw material is adjusted, the raw material can be charged in a place other than between the electrodes, but it is not preferable because the temperature segregation in the electrolytic bath increases.
本発明では、 工程 (C)により沈澱した H—鉄合金を回収する工程 (D)を行うことによ り所望のディスプロシゥム一鉄合金、 テルビゥム鉄合金又はディスプロシゥム一テル ビゥム鉄合金からなる R—鉄合金を得ることができる。  In the present invention, by performing the step (D) of recovering the H-iron alloy precipitated in the step (C), an R-iron comprising a desired iron-dispersion alloy, a terbium iron alloy or an iron dysprosium-terbium alloy is obtained. An alloy can be obtained.
合金の回収は、工程 (C)の途中の段階でも行うことが可能であって、常法により電解 炉上部から、 若しくは下部から回収することができる。  The alloy can be recovered even in the middle of the step (C), and can be recovered from the upper or lower part of the electrolytic furnace by a conventional method.
本発明では、 上述の工程 (A)〜(D)を行なうので、 実装レベルにおいて、 組成変動が 少なく、 炭素等の不純物の含有割合が少ない、 高品位な R—鉄合金を従来より安定し て長期間連続的に得ることができる。 また、 本発明の効果を損なわない範囲、 若しく は他の所望の効果を得るために、 本発明の製造法では前記工程以外の他の工程が含ま れていても良い。  In the present invention, since the above-described steps (A) to (D) are performed, a high-grade R-iron alloy having a small composition variation and a small content of impurities such as carbon at the mounting level can be obtained more stably than before. It can be obtained continuously for a long time. Further, in order to obtain a range that does not impair the effects of the present invention or other desired effects, the manufacturing method of the present invention may include other steps other than the above steps.
実施例 Example
以下、 本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、 本発明はこれらに 限定されない。  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例 1  Example 1
図 1に示す電解装置 10を用いて、 以下に示す方法で電解還元を行った。 電解装置 10は、 図示するように、 鉄製の陰極 11、 黒鉛製の陽極 12、 鉄製の交流極 13を備え、 鉄製の電解炉 1 の周囲に、 マグネシアバックアップ 15を介して断熱保温層 16を備 える。 また、 図 1において、 Γ7は炉蓋を、 18は電解浴を、 19は生成合金をそれぞれ 示す。 該電解装置 10は、 金属層としての mの電解 14と、 断 16内側に 設けたマグネシアバックアップ 15 との間の金属層底面、 即ち電解炉底部にメタル加 熱用のヒータが設けられている (図示せず)。  Using the electrolysis apparatus 10 shown in FIG. 1, electrolytic reduction was performed by the following method. As shown in the figure, the electrolysis device 10 includes an iron cathode 11, a graphite anode 12, and an iron AC electrode 13.A heat insulation layer 16 is provided around the iron electrolysis furnace 1 via a magnesia backup 15. I can. In FIG. 1, reference numeral 7 denotes a furnace lid, reference numeral 18 denotes an electrolytic bath, and reference numeral 19 denotes a formed alloy. The electrolyzer 10 is provided with a heater for heating the metal at the bottom of the metal layer between the electrolysis 14 of m as a metal layer and the magnesia backup 15 provided inside the break 16, that is, at the bottom of the electrolytic furnace. Not shown).
«保温層 16として、耐火煉瓦 (ニツカトーネ: fc 、耐火断熱煉瓦)及ぴセラミックス ファイバー (二チアス社製、 ファインフレックスハードボード)で作製した熱通過率 0.55W/(m2K)の断熱保温層を用い、 まず、 電解浴 18 として、 DyF3: LiF: BaF2が 重量比で 75: 15: 10の電解浴 12kgを電解炉 14に投入した。 次いで、 交流極 13に 通電し電解浴 18を加熱溶解後、電解浴 18の温度が 930°Cで安定したところで交流極 の通電を止め、直流電極 (黒鉛製の陽極 12及び鉄製の交流極 13)に極間電位 7.9V (陽極 電位 6.3V (参照電極 (図示せず)を用いて測定》、 電流 160Aで通電し、 電解還元を行つ た。 操業は 10日間行い、 電解浴 18の温度 (黒鉛製の陽極 12及ぴ鉄製の交流極 13間 の温度)と、 電解炉底部の生成合金 19の温度を所定間隔で測定し、 合金の採取が可能 となる通電 2時間後からは 1時間おきに合金を採取し、組成分析を行い、 中間生成物 発生の有無及ぴ合金組成の安定性を評価した。 また操業中の陽極効果の有無について も観察した。 電解条件及び各評価結果を表 1 に示す。 尚、 操業中における電解浴の DyF3の減少にともな 、、 適宜電極間の電解浴に Pの DyF3を投入した。 «Heat transfer rate made of firebrick (Nitsukatone: fc, firebrick) and ceramic fiber (Nichias, Fineflex hardboard) as heat insulation layer 16 First, as the electrolytic bath 18, 12 kg of an electrolytic bath having a weight ratio of DyF 3 : LiF: BaF 2 of 75:15:10 was charged into the electrolytic furnace 14 using a heat insulating layer of 0.55 W / (m 2 K). Then, the AC electrode 13 was energized to heat and dissolve the electrolytic bath 18.After the temperature of the electrolytic bath 18 was stabilized at 930 ° C, the AC electrode was de-energized, and the DC electrode (graphite anode 12 and iron AC electrode 13 ), The electrode potential was 7.9 V (the anode potential was 6.3 V (measured using a reference electrode (not shown)), and a current of 160 A was applied to perform the electrolytic reduction. (The temperature between the graphite anode 12 and the iron AC pole 13) and the temperature of the formed alloy 19 at the bottom of the electrolytic furnace are measured at predetermined intervals, and one hour after two hours from the energization when the alloy can be collected Every other alloy was sampled and analyzed for composition to evaluate the presence or absence of intermediate products and the stability of the alloy composition, and also observed the presence or absence of the anodic effect during operation. It is shown in Fig. 1. In addition, as the DyF 3 of the electrolytic bath decreased during operation, the electrolytic bath between the electrodes was appropriately changed. P DyF 3 was introduced.
表 1に示す 「合金組成安定性」 は電解操業を通じて生成した合金中の鉄成分が目標 組成から ±3%以内であったものを「安定」 とし、それ以上の変動があったものを「不 安定」 とした。 また、表 1における電解浴の平均温度とは、 10日間の電解操業を通じ て 10分間隔で測定した電極間の電解浴温の平均値を示し、 平均合金温度とは、 10日 間の電解操業を通じて電解炉中心部炉底より約 3cm の部分に沈殿した合金の温度を シース型 K熱電対により 10分間隔で測定した結果の平均値を示す。 更に、 最大温度 差は、 10日間の電解操業を通じて 10分間隔で測定した電極間の電解浴温と前記平均 合金温度における実際の合金温度との差のうち最大であったものの値である。  The “alloy composition stability” shown in Table 1 is defined as “stable” when the iron component in the alloy produced through the electrolytic operation is within ± 3% of the target composition, and “unstable” when the change is greater than that. Stable. " The average temperature of the electrolytic bath in Table 1 indicates the average value of the electrolytic bath temperature between the electrodes measured at 10-minute intervals during the 10-day electrolytic operation, and the average alloy temperature indicates the 10-day electrolytic operation. The average value of the temperature of the alloy precipitated at about 3 cm from the furnace bottom in the central part of the electrolytic furnace through a 10-minute interval using a sheath-type K thermocouple is shown. Further, the maximum temperature difference is a value of the largest difference between the electrolytic bath temperature between the electrodes measured at 10-minute intervals throughout the electrolytic operation for 10 days and the actual alloy temperature at the average alloy temperature.
尚、 この実施例及ぴ後述する実施例 2〜8において、 測定した電極間の電解浴温は 全て 900〜970°Cの範囲内であり、 また、 測定した合金温度は全て 850〜1000°Cの範 囲内であった。 ,  In this example and in Examples 2 to 8 described later, the measured electrolytic bath temperatures between the electrodes were all within the range of 900 to 970 ° C, and the measured alloy temperatures were all 850 to 1000 ° C. Was within the range. ,
実施例 2〜 8及ぴ比較例 1〜 4  Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 to 4
保温層 16及ぴ電解浴 18として、表 1に示すものを用い、表 1に示す電解条件、 浴組成とした以外は、 実施例 1と同様に電解還元を行い各評価を行った。 結果を表 1 に示す。 ここで、浴組成として TbF3を含む場合は、 電解還元と共に減少した TbF3を 実施例 1における DyF3の追加と同様に適宜追加して電解還元を行った。 表 1中の断 ^温層材質は、 不定形耐火材としてハリマセラミックスネ: h¾のキャスタブル耐火物 (以下、 耐火物という)を、 耐火煉瓦としてニツカトー翻の耐火断熱煉瓦 (以下、 煉瓦 という)を、セラミックスフアイパーとして-チアスネ: のファインフレックスハード
Figure imgf000012_0001
Each of the thermal insulation layer 16 and the electrolytic bath 18 was subjected to electrolytic reduction in the same manner as in Example 1 except that the bath shown in Table 1 was used and the electrolysis conditions and bath composition shown in Table 1 were used. Table 1 shows the results. Here, when TbF 3 was contained as a bath composition, electrolytic reduction was performed by appropriately adding TbF 3, which was reduced with electrolytic reduction, in the same manner as in the case of adding DyF 3 in Example 1. In Table 1, the material of the thermal layer is a castable refractory (hereinafter referred to as refractory) made of Harima ceramics: h¾ as an irregular refractory material, and a fire-resistant insulation brick (hereinafter referred to as a brick) converted from Nitsukato as a refractory brick. As a ceramic firer-Chiasune: Fine Flex Hard
Figure imgf000012_0001

Claims

請求の範囲The scope of the claims
. 鉄製の陰極、 及ぴ黒鉛製の陽極からなる直流電極と、 少なくとも炉底面を加温す る加温手段を備えた電解炉とを備えた電解装置を βする工程 (A)と、 Β step (A) of an electrolysis apparatus provided with a DC electrode comprising an iron cathode and a graphite anode, and an electrolysis furnace having at least a heating means for heating the furnace bottom;
前記電解炉に、 前記直流電極と、 フッ化デイスプロシゥム及ぴフッ化テルビウム の少なくとも 1種の希土類フッ化物、 フッ化リチウム及ぴフッ化パリゥムからなる フッ化物溶融電解浴とを導入する工程 (Β)と、  Introducing, into the electrolytic furnace, the DC electrode and a fluoride molten electrolytic bath composed of at least one rare earth fluoride of dysprosium fluoride and terbium fluoride, lithium fluoride and parium fluoride. When,
R—鉄合金 (Rはデイスプロシゥム、 テルビゥム又はディスプロシゥム一テルビゥ ムを示す)を生成させ、前記電解炉の炉底部に該合金を沈澱させるために、フッ化デ イスプロシゥム及びフッ化テルビウムの少なくとも一方を原料として電解還元する 工程 (C)と、  In order to produce an R-iron alloy (R stands for disposable, terbium or disperse terbium) and precipitate the alloy at the bottom of the electrolytic furnace, at least one of a dysprosium fluoride and terbium fluoride is used as a raw material. Electrolytic reduction step (C),
工程 (C)により沈澱した R—鉄合金を回収する工程 (D)とを含み、  Recovering the R-iron alloy precipitated in the step (C) (D),
工程 (C)の電解還元を、 前記直流電極間における電解浴の温度を 900〜970。Cに保 持する条件で、且つ電解炉に設けた前記加温手段により、沈澱した合金の温度を 850 〜1000°Cの範囲に加温制御しながら実施する、 R—鉄合金の製造法。 The electrolytic reduction in the step (C) is performed by adjusting the temperature of the electrolytic bath between the DC electrodes to 900 to 970. A method for producing an R-iron alloy, wherein the method is carried out under the condition of maintaining the temperature at C and controlling the temperature of the precipitated alloy within the range of 850 to 1000 ° C by the heating means provided in the electrolytic furnace.
. 工程 (C)の電解還元を、 前記沈澱した合金の温度が、 850〜1000°Cの範囲であって、 且つ前記直流電極間における電解浴の温度 ± 50°Cの範囲となるように前記加温手 段により制御して行う請求の範囲 1の製造法。The electrolytic reduction in the step (C) is performed so that the temperature of the precipitated alloy is in the range of 850 to 1000 ° C and the temperature of the electrolytic bath between the DC electrodes is in the range of ± 50 ° C. The production method according to claim 1, wherein the production method is controlled by a heating means.
. 工程 (A)において する電解炉が、電解浴と接する金属層と、該金属層の外側に 設けた断熱保温層とを少なくとも備え、 該金属層及ぴ該断熱保温層の間の金属層底 面に前記加温手段が設けられている請求の範囲 1の製造法。The electrolytic furnace in step (A) includes at least a metal layer in contact with the electrolytic bath and a heat insulating layer provided outside the metal layer, and the metal layer and a metal layer bottom between the heat insulating layer. 2. The method according to claim 1, wherein said heating means is provided on a surface.
. 工程 (Α)において糊する電解炉が、電解浴と接する金属層と、該金属層の外側に 設けた断熱保温層とを備え、 該断 »温層の熱通過率が 0.5〜3.0W/(m2K)である 請求の範囲 1の製造法。The electrolytic furnace to be glued in the step (Α) includes a metal layer in contact with the electrolytic bath and a heat insulating and heat insulating layer provided outside the metal layer, and the heat transfer rate of the insulating layer is 0.5 to 3.0 W /. (m 2 K).
. 工程 (A)において する電解炉が、 電解浴加熱用の交流電極を備え、 工程 (B)の 後であって工程 (C)の前に、 前記交流電極によりフッ化物溶融電解浴を 900〜970°C に加熱する工程を行う請求の範囲 1の製造方法。The electrolytic furnace in the step (A) is provided with an AC electrode for heating the electrolytic bath, and after the step (B) and before the step (C), the molten electrolytic bath of the fluoride by the AC electrode is 900 to The production method according to claim 1, wherein a step of heating to 970 ° C is performed.
. 工程 (B)において電解炉に導入する前記電解浴の組成が、重量百分率でフッ化ディ スプロシゥム及ぴフッ化テルビウムの少なくとも一方からなるフッ化希土類 65〜 85%、 フッ化リチウム 10〜20%及びフッ化バリウム 5〜15%である請求の範囲 1 の製造法。 In the step (B), the composition of the electrolytic bath introduced into the electrolytic furnace is 65 to 85% of rare earth fluoride composed of at least one of dysprosium fluoride and terbium fluoride, and 10 to 20% of lithium fluoride. And the barium fluoride is 5 to 15%.
. 前記希土類フッ化物が、 フッ化ディスプロシゥム及びフッ化テルビゥムであり、 且つ希土類フッ化物中のこれらの含有比が重量比で、 フッ化デイスプロシゥム:フ ッ化テルビウム =1〜99: 99〜1である請求の範囲 6の製造法。The rare earth fluoride is dysprosium fluoride and terbium fluoride, and the content ratio of the rare earth fluorides in the rare earth fluoride is as follows: dysprosium fluoride: terbium fluoride = 1-99: 99-1 The method of claim 6.
. 工程 (C)の電解還元を、参照電極を用いて陽極電位をフッ化物電解電位に制御して 行う請求の範囲 1の製造法。 2. The method according to claim 1, wherein the electrolytic reduction in the step (C) is performed by controlling the anode potential to a fluoride electrolytic potential using a reference electrode.
. 前記フッ化物電解電位が 4.0〜7.0Vである請求の範囲 8記載の製造法。 9. The method according to claim 8, wherein the fluoride electrolytic potential is 4.0 to 7.0 V.
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