(57)【要約】【課題】  ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を簡便に低減する方法を提供すること。【解決手段】  ホウ素を含む希土類元素の酸化物をアルカリ金属の炭酸塩および／または酸化物とともに熱処理することを特徴とする。熱処理は１１５０℃以上で行うことが望ましい。【選択図】  図１
2014129595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホウ素を含む希土類元素の酸化物をアルカリ金属の炭酸塩および／または酸化物とともに熱処理することを特徴とするホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を低減する方法。
【請求項２】
ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量が１．０ｍａｓｓ％以上であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ホウ素を含む希土類元素の酸化物の希土類元素含量が３０．０ｍａｓｓ％以上であることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
１１５０℃以上で熱処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
熱処理を炭素の存在下で行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
処理容器として炭素るつぼを用いて熱処理を行うことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
ホウ素を含む希土類元素の酸化物がＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石から調製されたものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
ホウ素を含む希土類元素の酸化物の鉄族元素含量が１．０ｍａｓｓ％以下であることを特徴とする請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石（Ｒは希土類元素）から調製された、ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石は、高い磁気特性を有していることから、今日様々な分野で使用されていることは周知の通りである。このような背景のもと、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の生産工場では、日々、大量の磁石が生産されているが、磁石の生産量の増大に伴い、製造工程中に加工不良物などとして排出される磁石スクラップや、切削屑や研削屑などとして排出される磁石加工屑などの量も増加している。とりわけ情報機器の軽量化や小型化によってそこで使用される磁石も小型化していることから、加工代比率が大きくなることで、製造歩留まりが年々低下する傾向にある。従って、製造工程中に排出される磁石スクラップや磁石加工屑などを廃棄せず、そこに含まれる金属元素、特に希土類元素をいかに回収して再利用するかが今後の重要な技術課題となっている。また、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石を使用した電化製品などから循環資源として希土類元素をいかに回収して再利用するかについても同様である。
【０００３】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石から希土類元素を回収する方法については、これまでにもいくつかの方法が提案されており、例えば特許文献１では、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石とガラススラグとしての酸化ホウ素をるつぼの中で溶解してから凝固させることで、磁石に含まれる希土類元素を酸化物として鉄族元素から分離して回収する方法が提案されている。特許文献１に記載の方法で回収された希土類元素の酸化物は、例えば溶融塩電解法などによって還元することで希土類金属に変換することができるため、この方法は、低コストで簡易なリサイクルシステムとしての実用化が期待できる。しかしながら、特許文献１に記載の方法で回収された希土類元素の酸化物にはホウ素が含まれている。ホウ素を含む希土類元素の酸化物をフッ素を含む溶融塩成分を用いた溶融塩電解法によって還元すると、ホウ素がフッ素と反応することで有毒なフッ化ホウ素が発生する恐れがある。従って、特許文献１に記載の方法で回収されたホウ素を含む希土類元素の酸化物をフッ素を含む溶融塩成分を用いた溶融塩電解法によって還元する場合、予めそのホウ素含量を低減しておくことが望ましい。しかしながら、ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を簡便に低減する方法は未だ見出されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６８０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を簡便に低減する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は上記の点に鑑みて鋭意検討を重ねた結果、ホウ素を含む希土類元素の酸化物をアルカリ金属の炭酸塩や酸化物とともに熱処理すると、ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量が低減することを見出した。
【０００７】
上記の知見に基づいてなされた本発明のホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を低減する方法は、請求項１記載の通り、ホウ素を含む希土類元素の酸化物をアルカリ金属の炭酸塩および／または酸化物とともに熱処理することを特徴とする。
また、請求項２記載の方法は、請求項１記載の方法において、ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量が１．０ｍａｓｓ％以上であることを特徴とする。
また、請求項３記載の方法は、請求項１または２記載の方法において、ホウ素を含む希土類元素の酸化物の希土類元素含量が３０．０ｍａｓｓ％以上であることを特徴とする。
また、請求項４記載の方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の方法において、１１５０℃以上で熱処理を行うことを特徴とする。
また、請求項５記載の方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法において、熱処理を炭素の存在下で行うことを特徴とする。
また、請求項６記載の方法は、請求項５記載の方法において、処理容器として炭素るつぼを用いて熱処理を行うことを特徴とする。
また、請求項７記載の方法は、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法において、ホウ素を含む希土類元素の酸化物がＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石から調製されたものであることを特徴とする。
また、請求項８記載の方法は、請求項７記載の方法において、ホウ素を含む希土類元素の酸化物の鉄族元素含量が１．０ｍａｓｓ％以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を乾式的に簡便に低減する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例５における処理対象物に対する炭酸カリウムの添加量と熱処理物のホウ素含量の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を低減する方法は、ホウ素を含む希土類元素の酸化物をアルカリ金属の炭酸塩および／または酸化物とともに熱処理することを特徴とするものである。本発明の方法における処理対象物であるホウ素を含む希土類元素の酸化物を構成する希土類元素（Ｒ）は、例えばＮｄ，Ｐｒ，Ｄｙ，Ｔｂ，Ｓｍなどから選択される１種または複数であってよい。ホウ素はどのような形態で存在していてもよく、例えばＲＢ３Ｏ６やＲ４Ｂ２Ｏ９などの希土類元素とホウ素の複合酸化物の形態で存在することができる。なお、ホウ素を含む希土類元素の酸化物は、その他の元素としてＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの鉄族元素やアルミニウムやケイ素などを含んでいてもよい。
【００１１】
本発明の方法における処理対象物であるホウ素を含む希土類元素の酸化物の具体例としては、特許文献１に記載の方法に従って、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石とガラススラグとしての酸化ホウ素をるつぼの中で溶解してから凝固させることで鉄族元素から分離して回収されるものが挙げられる。
【００１２】
また、本発明の方法における処理対象物であるホウ素を含む希土類元素の酸化物は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石に対して酸化処理を行った後、処理環境を炭素の存在下に移し、１１５０℃以上の温度で熱処理することで鉄族元素から分離して回収されるものであってもよい。
【００１３】
この場合、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石に対する酸化処理は、酸素含有雰囲気中で磁石を熱処理したり燃焼処理したりすることによって行うことが簡便である。磁石の大きさや形状は特段制限されるものではなく、スクラップや加工屑などであってよい。磁石に対して十分な酸化処理を行うためには、磁石を５００μｍ以下の粒径を有する粒状ないし粉末状に粉砕することが望ましい（例えば調製の容易性に鑑みれば粒径の下限は１μｍが望ましい）。しかしながら、磁石の全てをこのような粒状ないし粉末状に粉砕する必要は必ずしもなく、粒状ないし粉末状であるのは磁石の一部であってよい。酸素含有雰囲気は大気雰囲気であってよい。酸素含有雰囲気中での熱処理は、例えば３５０℃〜１０００℃で１時間〜５時間行えばよい。酸素含有雰囲気中での燃焼処理は、例えば自然発火や人為的点火により行えばよい。処理対象物に対してこうした酸化処理を行うと、磁石に含まれる酸素モル濃度は希土類元素のモル濃度の１．５倍以上となり、希土類元素の酸化物への変換をより確実なものにすることができる。酸化処理によって磁石に含まれる酸素モル濃度は希土類元素のモル濃度の２．０倍以上になることが望ましい。また、磁石に対する酸化処理は、炭素の非存在下で行うことが望ましい。炭素の存在下で磁石に対する酸化処理を行うと、磁石に含まれる希土類元素が炭素と望まざる化学反応を起こして所望する酸化物への変換が阻害される恐れがあるからである（従ってここでは「炭素の非存在下」は磁石に含まれる希土類元素の酸化物への変換が阻害されるに足る化学反応の起因となる炭素が存在しないことを意味する）。
【００１４】
酸化処理を行ったＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石を炭素の存在下に移し、１１５０℃以上の温度で熱処理することで、希土類元素を酸化物として鉄族元素から分離することができる。これは、酸化処理を行った磁石を炭素の存在下に移し、酸化処理を行った磁石に対して炭素を供給しながら１１５０℃以上の温度で熱処理すると、酸化処理を行った磁石に含まれる希土類元素の酸化物は高温で酸化物のままで溶融するのに対し、鉄族元素は炭素を固溶して合金化して溶融し、また、鉄族元素の酸化物は炭素によって還元された後に炭素を固溶して合金化して溶融し、結果として、希土類元素の酸化物の溶融物と鉄族元素と炭素の合金の溶融物が相溶することなく互いに独立して存在するという本発明者によって見出された現象に基づくものである。酸化処理を行った磁石を炭素の存在下で熱処理する温度を１１５０℃以上に規定するのは、１１５０℃未満であると、希土類元素の酸化物も鉄族元素と炭素の合金も溶融しないからである。酸化処理を行った磁石を炭素の存在下で熱処理する温度は１３００℃以上が望ましく、１３５０℃以上がより望ましく、１４００℃以上がさらに望ましい。なお、熱処理温度の上限は例えばエネルギーコストの点に鑑みれば１７００℃が望ましく、１６５０℃がより望ましく、１６００℃がさらに望ましい。熱処理時間は例えば１０分間〜３時間が適当である。酸化処理を行った磁石に対する炭素の供給源は、グラファイト（黒鉛や石墨）、木炭、コークス、石炭、ダイヤモンド、カーボンブラックなど、どのような構造や形状のものであってもよいが、炭素るつぼを用いて熱処理を行えば、炭素るつぼは処理容器としての役割とともにその表面からの炭素供給源としての役割も果たすので都合がよい（もちろん別個の炭素供給源をさらに添加することを妨げるものではない）。処理容器として炭素るつぼを用いる場合、酸化処理を行った磁石の炭素の存在下での熱処理は、アルゴンガス雰囲気などの不活性ガス雰囲気（酸素含有濃度は１ｐｐｍ未満が望ましい）中や真空（１０００Ｐａ未満が望ましい）中で行うことが望ましい。大気雰囲気などの酸素含有雰囲気中で熱処理を行うと、雰囲気中の酸素が炭素るつぼの表面において炭素と反応することで二酸化炭素を生成し、炭素るつぼが炭素供給源としての役割を効率的に果さない恐れがあるからである。なお、用いることができる処理容器は、炭素るつぼに限定されるわけではなく、非炭素製の処理容器、例えばアルミナや酸化マグネシウムや酸化カルシウムなどの金属酸化物や酸化ケイ素でできたセラミックスるつぼ（単一の素材からなるものであってもよいし複数の素材からなるものであってもよい。炭化ケイ素などの炭素元素を含む素材であっても炭素供給源としての役割を果さない素材からなるものを含む）などを用いることもできる。非炭素製の処理容器を用いる場合、処理容器は炭素供給源としての役割を果さないので、処理容器に炭素供給源を添加することによって酸化処理を行った磁石を熱処理する。また、非炭素製の処理容器として製鉄のための溶鉱炉、電気炉、誘導炉などを用いるとともに、炭素供給源として木炭やコークスなどを用いれば、酸化処理を行った磁石を一度に大量に熱処理することができる。添加する炭素供給源の量は磁石に含まれる鉄族元素に対してモル比で１．５倍以上であることが望ましい。添加する炭素供給源の量をこのように調整することで、磁石に含まれる鉄族元素が酸化処理によって酸化物に変換されてもその還元を確実なものとして炭素との合金化を進行させることができる。なお、非炭素製の処理容器を用いる場合、酸化処理を行った磁石の炭素の存在下での熱処理は、アルゴンガス雰囲気などの不活性ガス雰囲気（酸素含有濃度は１ｐｐｍ未満が望ましい）中や真空（１０００Ｐａ未満が望ましい）中で行ってもよいし、大気雰囲気などの酸素含有雰囲気中で行ってもよい。酸化処理を行った磁石の炭素の存在下での熱処理を酸素含有雰囲気中で行った場合、熱処理後における処理容器内の余剰の炭素供給源は雰囲気中の酸素と反応することによって二酸化炭素となって処理容器から排出される点において都合がよい。
【００１５】
以上のようにして酸化処理を行ったＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石を炭素の存在下で熱処理することで、希土類元素の酸化物と鉄族元素と炭素の合金のいずれもが溶融すると、両者の溶融物は、相溶せず、前者の溶融物は後者の溶融物よりも比重が軽いため、後者の溶融物の表面に浮き上がった状態で存在するようになるので、両者を容易に分離することができる。また、熱処理を行った後に冷却を行うと、希土類元素の酸化物の溶融物と鉄族元素と炭素の合金の溶融物は、それぞれが塊状物を形成して処理容器に固着するので、塊状物の形態で両者を分離することもできる。また、処理容器に固着した希土類元素の酸化物の塊状物と鉄族元素と炭素の合金の塊状物を１３５０℃以上の温度で熱処理すると、いずれの塊状物も溶融し、後者の溶融物は処理容器の表面に拡散層を形成して展延するのに対し、前者の溶融物は後者の溶融物の表面に浮き上がった状態で存在するようになるので、前者の溶融物を後者の溶融物から容易に分離することができる。また、この現象を利用すれば、希土類元素の酸化物の塊状物と鉄族元素と炭素の合金の塊状物が固着した処理容器を、天地を逆転させた状態で例えばアルゴンガス雰囲気などの不活性ガス雰囲気（酸素含有濃度は１ｐｐｍ未満が望ましい）中や真空（１０００Ｐａ未満が望ましい）中で１３５０℃以上の温度で熱処理することで（熱処理時間は例えば１０分間〜３時間が適当である）、前者の溶融物だけを落下させて後者の溶融物と分離するといったこともできる。
【００１６】
本発明の方法において用いるアルカリ金属の炭酸塩や酸化物を構成するアルカリ金属の具体例としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが挙げられる。アルカリ金属の炭酸塩としては炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどが例示され、アルカリ金属の酸化物としては酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムなどが例示される。これらはいずれか１種を用いてもよいし、複数種類を混合して用いてもよいが、吸湿性が少なくて取扱いが容易であり、安価なアルカリ金属の炭酸塩を用いることが望ましい。アルカリ金属の炭酸塩や酸化物の使用量は、処理対象物であるホウ素を含む希土類元素の酸化物１重量部に対して０．０５重量部〜１重量部が望ましい。アルカリ金属の炭酸塩や酸化物の使用量が少なすぎるとホウ素含量の低減効果が十分に発揮されない恐れがある一方、必要以上に多くしても効果が飽和してしまってコストアップを招くだけである。
【００１７】
ホウ素を含む希土類元素の酸化物とアルカリ金属の炭酸塩や酸化物の熱処理は１１５０℃以上で行うことが望ましく、１２５０℃以上で行うことがより望ましい。また、熱処理は１６００℃以下で行うことが望ましく、１５００℃以下で行うことがより望ましい。熱処理温度が低すぎるとホウ素含量の低減効果が十分に発揮されない恐れがある一方、高すぎると処理容器の内容物が処理容器などの腐食を引き起こすといった場合がある。熱処理はアルゴンガス雰囲気などの不活性ガス雰囲気（酸素含有濃度は１ｐｐｍ未満が望ましい）中や真空（１０００Ｐａ未満が望ましい）中で行ってもよいし、大気雰囲気などの酸素含有雰囲気中で行ってもよい。熱処理を炭素の存在下で行うと、アルカリ金属の炭酸塩や酸化物は還元されて金属に変換され、熱処理をアルカリ金属の沸点以上で行うことで希土類元素の酸化物に含まれるアルカリ金属を気化させれば、希土類元素の酸化物のアルカリ金属含量を低減することができる。気化したアルカリ金属は、大気中の水分と反応させるなどして酸化物や水酸化物として回収して再利用することができる。熱処理を炭素の存在下で行う場合、炭素は、グラファイト（黒鉛や石墨）、木炭、コークス、石炭、ダイヤモンド、カーボンブラックなど、どのような構造や形状のものであってもよいが、炭素るつぼを用いて熱処理を行えば、炭素るつぼは処理容器としての役割も果たすので都合がよい（別個の炭素をさらに存在させることを妨げるものではない）。なお、処理容器は、モリブデン、チタン、ジルコニウム、ステンレス、ニッケルなどの金属製のものを用いてもよい。熱処理時間は例えば３０分間〜５時間が適当である。熱処理を行う回数は１回であってもよいし、複数回であってもよい。熱処理を複数回行う場合、同じ条件での熱処理を繰り返して行ってもよいし、異なる条件での熱処理を組み合わせて行ってもよい。
【００１８】
特許文献１に記載の方法や上記の方法に従って調製された本発明の方法における処理対象物となるホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量は例えば１．０ｍａｓｓ％以上であるので（ホウ素含量の上限は通常１５ｍａｓｓ％である）、本発明の方法によってホウ素含量を効果的に低減することができる（１．０ｍａｓｓ％未満まで低減することも可能である）。また、これらの方法に従って調製されたホウ素を含む希土類元素の酸化物の希土類元素含量は例えば３０．０ｍａｓｓ％以上であり、鉄族元素含量は例えば１．０ｍａｓｓ％以下であるので、本発明の方法によってホウ素含量を低減した後は、例えば溶融塩電解法によって還元することで高純度な希土類金属を得ることができる。この際、溶融塩電解法がフッ素を含む溶融塩成分を用いたものであっても、有毒なフッ化ホウ素が発生する恐れを回避することができる。なお、上述したように、ホウ素を含む希土類元素の酸化物とアルカリ金属の炭酸塩や酸化物の熱処理を、炭素の存在下、アルカリ金属の沸点以上で行うことで、希土類元素の酸化物のアルカリ金属含量を低減することができるが、希土類元素の酸化物がアルカリ金属を含んでいても、通常、溶融塩電解法においてはアルカリ金属のハロゲン化物が融点降下剤などとして用いられるため、溶融塩電解法による還元に悪影響を及ぼすことはない。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は以下の記載に限定して解釈されるものではない。
【００２０】
実施例１：
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石１０ｇと酸化ホウ素２０ｇを、寸法が外径５０ｍｍ×高さ３０ｍｍ×肉厚５ｍｍの窒化ホウ素るつぼに収容した後、工業用アルゴンガス雰囲気（酸素含有濃度：０．２ｐｐｍ、流量：１０Ｌ／分。以下同じ）中で１４５０℃で１時間熱処理した。その後、窒化ホウ素るつぼを室温まで炉冷したところ、窒化ホウ素るつぼ内には熱処理物として金属調の塊状物（ａ）と緑色のガラス状物（ｂ）と白色のガラス状物（ｃ）が３層に分離して固着して存在した。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石のＩＣＰ分析結果（使用装置：島津製作所社製のＩＣＰＶ−１０１７、以下同じ）とガス分析結果（使用装置：堀場製作所社製のＥＭＧＡ−５５０Ｗ、以下同じ）を表１に示す。また、３種類の熱処理物のＩＣＰ分析結果を表２に示す。表２から明らかなように、塊状物（ａ）の主成分は鉄、ガラス状物（ｂ）の主成分は希土類元素であってホウ素を含み、ガラス状物（ｃ）の主成分はホウ素であった。このＩＣＰ分析結果と別途に行ったガス分析結果、さらにＮｄ２Ｏ３，Ｂ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３，Ｄｙ２Ｏ３，Ｐｒ６Ｏ１１からなる五元系の標準試料を用いたＸ線回折分析結果から、ガラス状物（ｂ）はホウ素を含む希土類元素の酸化物（複合酸化物）であることがわかった。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
【表２】
2014129595.tif 000004
【００２３】
上記のホウ素を含む希土類元素の酸化物であるガラス状物（ｂ）３．００ｇをメノウ乳鉢とメノウ乳棒を用いてよく粉砕した後、炭酸カリウム０．７２ｇと混合して寸法が外径３６ｍｍ×高さ１０ｍｍ×肉厚５ｍｍの炭素るつぼ（黒鉛製）に収容し、工業用アルゴンガス雰囲気中で１４５０℃で１時間熱処理した。熱処理前のガラス状物（ｂ）の粉砕物とその熱処理物（塊状物）の粉砕物のそれぞれのＩＣＰ分析結果を表３に示す。表３から明らかなように、熱処理前のガラス状物（ｂ）の粉砕物のホウ素含量が１２．３ｍａｓｓ％であったのに対し、その熱処理物の粉砕物のホウ素含量は７．８ｍａｓｓ％であり、ホウ素を含む希土類元素の酸化物を炭酸カリウムとともに熱処理することで、そのホウ素含量を低減できることがわかった（熱処理物が酸素を含むことは別途に行ったガス分析結果から確認済み）。
【００２４】
【表３】
2014129595.tif 000005
【００２５】
実施例２：
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の製造工程中に発生した約１０μｍの粒径を有する磁石加工屑（自然発火防止のため水中で７日間保管したもの）に対し、吸引ろ過することで脱水してから大気雰囲気中で火をつけて燃焼処理を行うことで酸化処理を行った。こうして酸化処理を行った磁石加工屑のＩＣＰ分析結果とガス分析結果を表４に示す。酸化処理を行った磁石加工屑に含まれる酸素モル濃度は希土類元素のモル濃度の７．６倍であった。
【００２６】
【表４】
2014129595.tif 000006
【００２７】
次に、酸化処理を行った磁石加工屑２３０ｇを、寸法が外径１１０ｍｍ×高さ１５０ｍｍ×肉厚１０ｍｍの炭素るつぼ（黒鉛製）に収容した後、工業用アルゴンガス雰囲気中で１４５０℃で１時間熱処理した。その後、炭素るつぼを室温まで炉冷したところ、炭素るつぼ内には熱処理物として２種類の塊状物（塊状物（Ａ）と塊状物（Ｂ））が２層に分離して固着して存在した。塊状物（Ａ）と塊状物（Ｂ）のそれぞれをＳＥＭ・ＥＤＸ（日立ハイテクノロジーズ社製のＳ８００、以下同じ）を用いて分析した結果を表５に示す。表５から明らかなように、塊状物（Ａ）の主成分は鉄である一方、塊状物（Ｂ）の主成分は希土類元素であって酸素を含むことがわかった。このＳＥＭ・ＥＤＸ分析結果と別途に行ったＩＣＰ分析結果、さらにＮｄ２Ｏ３，Ｂ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３，Ｄｙ２Ｏ３，Ｐｒ６Ｏ１１からなる五元系の標準試料を用いたＸ線回折分析結果から、塊状物（Ｂ）はホウ素を含む希土類元素の酸化物（複合酸化物）であることがわかった。
【００２８】
【表５】
2014129595.tif 000007
【００２９】
上記のホウ素を含む希土類元素の酸化物である塊状物（Ｂ）３．００ｇをメノウ乳鉢とメノウ乳棒を用いてよく粉砕した後、炭酸リチウム１．５０ｇと混合して寸法が外径３６ｍｍ×高さ１０ｍｍ×肉厚５ｍｍの炭素るつぼ（黒鉛製）に収容し、工業用アルゴンガス雰囲気中で１４５０℃で１時間熱処理した。熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物とその熱処理物（塊状物）の粉砕物のそれぞれのＩＣＰ分析結果を表６に示す。表６から明らかなように、熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物のホウ素含量が２．３０ｍａｓｓ％であったのに対し、その熱処理物の粉砕物のホウ素含量は１．９９ｍａｓｓ％であり、ホウ素を含む希土類元素の酸化物を炭酸リチウムとともに熱処理することで、そのホウ素含量を低減できることがわかった（熱処理物が酸素を含むことは別途に行ったガス分析結果から確認済み）。
【００３０】
【表６】
2014129595.tif 000008
【００３１】
実施例３：
炭酸リチウム１．５０ｇのかわりに炭酸カリウム０．４４ｇを用いること以外は実施例２と同様にして熱処理を行った。熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物とその熱処理物（塊状物）の粉砕物のそれぞれのＩＣＰ分析結果を表７に示す。表７から明らかなように、熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物のホウ素含量が２．３０ｍａｓｓ％であったのに対し、その熱処理物の粉砕物のホウ素含量は１．６９ｍａｓｓ％であり、ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を低減できた（熱処理物が酸素を含むことは別途に行ったガス分析結果から確認済み）。
【００３２】
【表７】
2014129595.tif 000009
【００３３】
実施例４：
炭酸リチウム１．５０ｇのかわりに炭酸リチウム０．４４ｇと炭酸ナトリウム０．３３ｇと炭酸カリウム０．２５ｇの混合物を用いること以外は実施例２と同様にして熱処理を行った。熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物とその熱処理物（塊状物）の粉砕物のそれぞれのＩＣＰ分析結果を表８に示す。表８から明らかなように、熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物のホウ素含量が２．３０ｍａｓｓ％であったのに対し、その熱処理物の粉砕物のホウ素含量は１．８４ｍａｓｓ％であり、ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を低減できた（熱処理物が酸素を含むことは別途に行ったガス分析結果から確認済み）。
【００３４】
【表８】
2014129595.tif 000010
【００３５】
実施例５：
炭酸リチウム１．５０ｇのかわりに炭酸カリウムを種々の添加量で用いること以外は実施例２と同様にして熱処理を行った。熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物とその熱処理物（塊状物）の粉砕物のそれぞれのＩＣＰ分析結果を表９に示す。また、炭酸カリウムの添加量と熱処理物のホウ素含量の関係を図１に示す。表９と図１から明らかなように、処理対象物に対する炭酸カリウムの添加量が増えるほど、ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を低減できた（熱処理物が酸素を含むことは別途に行ったガス分析結果から確認済み）。また、処理対象物に対する炭酸カリウムの添加量が増えるほど、得られる熱処理物は多数の粒状物から構成される形状を呈し、力を加えることで容易に崩壊するものとなったが、これは熱処理物のホウ素含量の低下に起因するものと考えられた。
【００３６】
【表９】
2014129595.tif 000011
【００３７】
実施例６：
炭酸リチウム１．５０ｇのかわりに炭酸カリウム０．５０ｇを用い、処理容器として寸法が外径３６ｍｍ×高さ１０ｍｍ×肉厚５ｍｍの炭素るつぼ（黒鉛製）のかわりに寸法が縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ１０ｍｍのモリブデン製の箱を用いること以外は実施例２と同様にして熱処理を行った。熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物とその熱処理物（塊状物）の粉砕物のそれぞれのＩＣＰ分析結果を表１０に示す。表１０から明らかなように、熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物のホウ素含量が２．４５ｍａｓｓ％であったのに対し、その熱処理物の粉砕物のホウ素含量は１．１０ｍａｓｓ％であり、ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を低減できた（熱処理物が酸素を含むことは別途に行ったガス分析結果から確認済み）。
【００３８】
【表１０】
2014129595.tif 000012
【００３９】
実施例７：
１４５０℃で熱処理するかわりに１２００℃で熱処理すること以外は実施例２と同様にして熱処理を行い、熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物とその熱処理物（塊状物）の粉砕物のそれぞれをＩＣＰを用いて分析したところ、程度の違いはあるが実施例２と同様にホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を低減できた（熱処理物が酸素を含むことは別途に行ったガス分析結果から確認済み）。
【００４０】
実施例８：
１４５０℃で熱処理するかわりに１６００℃で熱処理すること以外は実施例２と同様にして熱処理を行い、熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物とその熱処理物（塊状物）の粉砕物のそれぞれをＩＣＰを用いて分析したところ、程度の違いはあるが実施例２と同様にホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を低減できた（熱処理物が酸素を含むことは別途に行ったガス分析結果から確認済み）。
【００４１】
実施例９：
炭酸リチウム１．５０ｇのかわりに酸化ナトリウム０．４４ｇを用いること以外は実施例２と同様にして熱処理を行い、熱処理前の塊状物（Ｂ）の粉砕物とその熱処理物（塊状物）の粉砕物のそれぞれをＩＣＰを用いて分析したところ、程度の違いはあるが実施例２と同様にホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を低減できた（熱処理物が酸素を含むことは別途に行ったガス分析結果から確認済み）。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、ホウ素を含む希土類元素の酸化物のホウ素含量を乾式的に簡便に低減する方法を提供することができる点において産業上の利用可能性を有する。
【図１】
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