(57)【要約】【課題】ネオジム磁石からネオジムを高効率かつ高純度で工業利用可能な形態として、低コストで回収すること。【解決手段】脱磁したネオジム磁石を粗粉砕したのち、塩酸、硝酸または硫酸と、ジカルボン酸との混合溶液を加え、所定時間室温で湿式ボールミルにて処理し、ネオジムをジカルボン酸化合物として沈殿分離することを特徴とするネオジム回収方法である。塩酸およびシュウ酸の組合せが特に好ましく、シュウ酸濃度は０．１ｍｏｌ／ｄｍ３〜０．４ｍｏｌ／ｄｍ３とするのが好ましい。【選択図】図４
2014046295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱磁したネオジム磁石を粗粉砕したのち、塩酸、硝酸または硫酸と、ジカルボン酸との混合溶液を加え、所定時間室温で湿式ボールミルにて処理し、ネオジムをジカルボン酸化合物として沈殿分離することを特徴とするネオジム回収方法。
【請求項２】
ジカルボン酸がシュウ酸であることを特徴とする請求項１に記載のネオジム回収方法。
【請求項３】
シュウ酸濃度を０．１ｍｏｌ／ｄｍ３〜０．４ｍｏｌ／ｄｍ３としたことを特徴とする請求項２に記載のネオジム回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネオジム磁石からネオジムを回収する方法に関し、特に、ネオジムを工業的に再利用可能な形態として低コストで回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネオジム磁石は、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂを主相とした強力な永久磁石であり、現在、家電、自家用車、ＰＣ，モバイル機器等に含まれるモータ等に多様に採用されている。希土類元素の一つであるネオジム（Ｎｄ）は、埋蔵量が多くなく、その安定確保・安定供給のためにはネオジム磁石廃材からネオジムを工業的に利用可能な形態で高効率かつ低コストで回収する技術が求められている。
【０００３】
そのうちの一つとして、冶金技術を基盤として高温加熱により希土類を選択的に気化、回収する方法が知られている。また、粉砕製造技術を基盤としてネオジム磁石を微粉化してより低機能の磁石として利用する方法も知られている。
【０００４】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
希土類を選択的に気化、回収する方法は、エネルギーコストおよびメンテナンスコストが高くなるという問題点があり、実際に工業的には利用されていない。また、低機能磁石を得る方法は、低コストではあるものの、低機能磁石としてのカスケード利用のみが可能であって、ネオジムの安定確保・安定供給には寄与しないという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特願２０１０−２０９９５４号公報
【特許文献２】特願２０１０−１８２３６８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９２５７５号公報
【特許文献４】特開２００２−３４８６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、ネオジム磁石からネオジムを高効率かつ高純度で工業利用可能な形態として、低コストで回収する技術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】
【０００７】
請求項１に記載のネオジム回収方法は、脱磁したネオジム磁石を粗粉砕したのち、塩酸、硝酸または硫酸と、ジカルボン酸との混合溶液を加え、所定時間室温で湿式ボールミルにて処理し、ネオジムをジカルボン酸化合物として沈殿分離することを特徴とする。
【０００８】
ジカルボン酸の例としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸などを挙げることができる。
【０００９】
請求項２に記載のネオジム回収方法は、請求項１に記載のネオジム回収方法において、ジカルボン酸がシュウ酸であることを特徴とする。
【００１０】
これにより、シュウ酸ネオジムとしてネオジムが回収可能となる。特に、シュウ酸ネオジムは、工業的に利用可能な酸化物へ容易に転換でき、既存の処理設備を利用できる利点を有する。
【００１１】
請求項３に記載のネオジム回収方法は、請求項２に記載のネオジム回収方法において、シュウ酸濃度を０．１ｍｏｌ／ｄｍ３〜０．４ｍｏｌ／ｄｍ３としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ネオジム磁石からネオジムを高効率かつ高純度で工業利用可能な形態として、低コストで回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】塩酸濃度を変えて回収されたシュウ酸ネオジムのＸＲＤパタンである。
【図２】シュウ酸ネオジムの回収率と塩酸濃度との関係を示した図である。
【図３】シュウ酸濃度を変えて回収されたシュウ酸ネオジムのＸＲＤパタンである。
【図４】シュウ酸ネオジムの回収率とシュウ酸濃度との関係を示した図である。
【図５】湿式ボールミル処理をおこなった場合と単純浸漬の場合のシュウ酸ネオジムの回収率の時間依存性を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、ネオジム磁石を脱磁した。脱磁に際しては、１時間または２時間、温度を１００℃
単位で変え加熱処理した。用意したネオジム磁石試料については、３００℃×１時間加熱すれば脱磁できることが確認できた。なお、ネオジム磁石はキュリー温度が約３１０℃であり、４００℃×１時間の加熱でも当然に脱磁されることを確認したが、２００℃×２時間の加熱では脱磁されなかった。
【００１５】
次に、脱磁した試料をハンマーで粗く砕き、遊星型ボールミル（リッチュ社製：Ｐ−５／２）を用い適宜回転方向を反転させ、４８時間粉砕処理し試料粉末を得た。得られた粉末は数十ミクロンの粒径であった。
【００１６】
次に、この粉末に、溶解させるための塩酸（ＨＣｌ）とネオジムを分離回収するためにシュウ酸（（ＣＯＯＨ）２）との混合液を加え、ボールミルを用いて処理した。用いたボールミルは、転動式ボールミル（ＵＮＩＶＥＲＳＡＬ  ＢＡＬＬ  ＭＩＬＬ  ＭＯＤＥＬ０１３−３２）であり、ボールは、ジルコニアボール（φ＝５ｍｍ）を用いた。
【００１７】
また、ここでは、シュウ酸濃度は０．５ｍｏｌ／ｄｍ３，回転時間を２４ｈ，回転速度を１２０回／ｍｉｎに固定し、溶解度を調べるため、塩酸濃度を０．０１２５ｍｏｌ／ｄｍ３〜０．２ｍｏｌ／ｄｍ３の間で変化させた。なお、処理は室温でおこなった。
【００１８】
得られた沈殿物を、バキュームオーブンで乾燥させた後、ＸＲＤ測定をおこなった。回収された物質のＸＲＤパタンと塩酸濃度との関係を図１に示す。また、シュウ酸ネオジムの回収率と塩酸濃度との関係を図２に示す。
【００１９】
図１から、沈殿物（回収物）はシュウ酸ネオジムであることが確認でき、また、図２からその回収率はＨＣｌ濃度にほぼ依存しないことが確認できた。
【００２０】
次に、塩酸濃度を０．２ｍｏｌ／ｄｍ３に固定して、シュウ酸濃度を０．００５ｍｏｌ／ｄｍ３〜０．８５ｍｏｌ／ｄｍ３の間で変化させ、同上の装置を用いて室温で湿式ボールミル処理をおこない、シュウ酸ネオジムの回収率を測定した。図３にＸＲＤパタンを示す。
【００２１】
図から、シュウ酸濃度が所定濃度以上である場合に、シュウ酸ネオジムが回収されることが確認できた。また、回折パタンがシュウ酸ネオジムそのものと若干異なっているので、磁石中に含まれる他の希土類元素もネオジムと同様にシュウ酸化合物として回収されることが確認できた。
【００２２】
回収率とシュウ酸濃度との関係を図４に示した。図から、シュウ酸濃度が０．１ｍｏｌ／ｄｍ３〜０．４ｍｏｌ／ｄｍ３である場合に回収率が高まることが確認できる。好ましくは、０．１７５ｍｏｌ／ｄｍ３〜０．２５ｍｏｌ／ｄｍ３であり、このとき、回収率は９０％を越えることを確認した。なお、シュウ酸濃度が高いところで回収率が低くなっているのは、ネオジムが液中へ再溶解しているものと考えられた。
【００２３】
また、シュウ酸濃度を０．１７５ｍｏｌ／ｄｍ３および０．２５ｍｏｌ／ｄｍ３としたときの回収物を別途解析したところ、シュウ酸ネオジムは約８０ｗｔ％であった。残余は他の希土類のシュウ酸化合物と推定された。
【００２４】
最後に、塩酸０．２ｍｏｌ／ｄｍ３、シュウ酸０．２ｍｏｌ／ｄｍ３に固定して、湿式ボールミル処理をおこなった場合と、単に混合液に粉砕試料を浸漬した場合の、シュウ酸ネオジムの回収率の時間経過を測定した。図５に結果を示す。
【００２５】
図から明らかなように、湿式ボールミル処理の場合は約２４時間で９５％以上の回収率を実現しているのに対し、単純浸漬の場合は、３０％程度にとどまり時間に比例して回収率が高まらないことを確認した。
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、室温下で脱磁済みのネオジム磁石粉末に塩酸および所定濃度範囲のシュウ酸の混合液を添加して湿式ボールミル処理をおこなうことによりシュウ酸ネオジムとしてネオジムを効率的に回収できる。
【００２７】
なお、添加する酸は、塩酸の他、硝酸や硫酸を用いても良い。ただし、脱硫や脱窒処理といった環境負荷を考慮すると塩酸が好適である。また、シュウ酸以外でもネオジムを選択的に回収できれば、他のジカルボン酸を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
ネオジム磁石中には他の希土類も微量含まれるので、上記方法で回収したものからネオジムを抽出し、残余物から他の希土類元素を回収することもできる。
【図１】
2014046295.tif 000003
【図２】
2014046295.tif 000004
【図３】
2014046295.tif 000005
【図４】
2014046295.tif 000006
【図５】
2014046295.tif 000007