(57)【要約】      （修正有）【課題】めっき膜が表面処理された希土類永久磁石から希土類合金を回収する方法において、回収した希土類合金が磁石に再利用しやすい形で高回収率で回収する。【解決手段】めっき膜２が表面処理された希土類永久磁石１を大割した後に水素中熱処理する際、本処理を200〜300℃前後間に亘る処理温度、1時間以上の処理時間で実施し、篩分けにより希土類合金を回収することにより、回収合金粉の平均粒径を回収しやすくかつ酸化の少ない適正な値として希土類合金をを回収することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき膜が表面された希土類合金を大割りする大割工程と、
前記大割した希土類合金を前記めっき膜とともに水素中で熱処理して水素吸蔵粉砕する水素吸蔵粉砕工程と、
前記希土類合金を前記水素吸蔵粉砕した希土類合金粉と前記めっき膜とを篩分け処理により前記希土類合金粉を分離回収する篩分け工程とを含み、
前記水素吸蔵粉砕工程は、２００〜３００℃で熱処理することを特徴とする希土類合金の回収方法。
【請求項２】
請求項1において、
水素吸蔵粉砕工程の処理時間は1時間以上とすることを特徴とする希土類合金の回収方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記大割工程の前に、希土類永久磁石の脱磁を行って前記希土類合金にする脱磁工程を含むことを特徴とする希土類合金の回収方法。
【請求項４】
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
回収された希土類合金粉の回収率が90%以上であることを特徴とする希土類合金の回収方法。
【請求項５】
請求項1乃至４のいずれかにおいて、
回収された希土類合金粉の酸素含有量を4000ppm以下であることを特徴とする希土類合金の回収方法。
【請求項６】
請求項1乃至５のいずれかにおいて、
回収された希土類合金粉の平均粒径が100〜500μmであることを特徴とする希土類合金の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ等の廃製品から取出した希土類永久磁石から酸化防止のために磁石体表面に形成されためっき膜を分離除去して希土類合金を回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類永久磁石（例えば、RE-Fe-B系磁石。ここでREはNd、Prを主成分とし、Dy、Ce等で一部置換された希土類。Fe以外にCo等の遷移元素、Al等の添加元素で一部置換された場合もある）は優れた磁気特性、高強度を有し、通常のOA機器、MRI装置、自動車部品をはじめ、化学プラントにおけるガスの磁場処理装置等、極めて広範囲な用途に応用されている。しかし、希土類永久磁石はFeベースである上、活性の高い希土類元素を高濃度に含有することから化学的に極めて活性であるため、耐食性の点で問題があり、大気中で長期間使用する場合には、酸化の程度が著しいものとなり、磁気特性のみならず耐摩耗性のような機械的性質等も含めた全体的な機能の低下を生ずる欠点がある。
【０００３】
そこでメッキ法、アルミニウムコーティング法あるいは樹脂コーティング法等の表面処理により、磁石表面を被覆膜で表面処理して耐食性の向上を図ることが提案され、各種被覆膜が実用化されているが、その中でもメッキ法によるNi系めっき膜は耐食性が良好で量産性にも優れ、しかも機械的強度の点においても補強効果を発揮するため有用であるため、多種の希土類永久磁石に適用されている。Ni系めっき膜としては、Ni, Cu, Ni、Ni, Niなどの多層となっており、ニッケルとしてNi-P等のニッケル合金被覆膜が形成される場合もある。
【０００４】
現在、使用後に回収された製品に搭載されている希土類永久磁石は通常廃棄されている。廃棄される希土類磁石には、近年安定調達が懸念されている希土類元素が高濃度含有されているため、再利用方法が検討されている。しかし、前記したNi系めっき膜が溶解原料中に残存すると再生される磁石の特性を著しく低下させるため、Ni系めっき膜を分離除去してから溶解工程に戻さなければならない。
【０００５】
Ni系めっき膜を分離除去する方法として、希土類永久磁石を薬液に浸漬処理してNi系めっき膜を除去する浸漬剥離剤が提案されている（特許文献1）。また、Ni系めっき膜を有する希土類永久磁石を水素中熱処理により水素吸蔵粉砕し、この粉砕物に磁力を作用させることでNi膜を持つ磁石粒子とNi膜を持たず水素化され強磁性を失った磁石粒子とを分離する方法が提案されている（特許文献2）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平7-138772号公報
【特許文献２】特開平5-33073号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献1に記載の方法では、化学的反応を利用するため処理液の調整、保全が困難であり、容易に実施することは難しく、また廃液処理が必要になるためにコスト高となってしまう。また、めっき剥離剤を使用して回収した磁石中には、一般的に不純物が残存するため、これら不純物が再生磁石の特性を著しく低下させることが懸念される。
【０００８】
特許文献2では、水素吸蔵粉砕により平均粒径20μmの磁石粉を得、磁性分別により粉砕前の磁石重量に対し90%の磁石粉回収率を得たとしているが、回収磁石粉の酸素含有量については考慮していない。平均粒径20μm程度の微粉末では通常は磁石粉全体の比表面積が大きく、水素吸蔵粉砕後直ちに酸化されてしまい、還元工程なしに磁石原料粉として再利用することはできない。磁石原料粉に含有される酸素は、製造する磁石の特性を著しく低下させる原因となるため、その濃度は磁石のグレードにより異なるが、5000ppm以下程度には抑制しておく必要があり、酸素含有量を低減させるために回収磁石粉の粒径をより大きく保ちつつ、かつ回収率を上げる必要がある。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題を解決し、希土類永久磁石から希土類合金を再利用しやすい状態で効率的に回収する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、Ni系めっき膜が表面処理された希土類合金を大割りする大割工程と、前記大割した希土類合金を前記Ｎｉめっきとともに水素中熱処理して水素吸蔵粉砕する水素吸蔵粉砕工程と、前記希土類合金を前記水素吸蔵粉砕した希土類合金粉と前記Ｎｉめっきとを篩分け処理により前記希土類合金粉を分離回収する篩分け工程とを含み、前記水素吸蔵粉砕工程は、２００〜３００℃で熱処理することを特徴とする希土類合金の回収方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水素吸蔵粉砕された希土類合金粉の平均粒径を大きな粗粉に保つことができ、その結果、回収粉の酸素含有量を抑制することができる。そのため、水素処理後に還元工程を付与する必要なく、回収粉を溶解原料粉として再利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の希土類合金の回収方法を示す図である。
【図２】本発明の水素処理条件、回収合金粉の平均粒径、回収率、酸素含有量を示す図である。
【図３】図1の希土類合金の回収方法において、Niめっき膜と希土類合金粉の分離後の外観写真を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、実施するための形態を説明するための図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１４】
本発明の希土類合金の回収方法を図1に示す。Ni系めっき膜が表面処理された希土類永久磁石は、通常、希土類磁石1表面に数10μm厚のNi系めっき膜2を持つ。水素中熱処理による水素吸蔵粉砕時での磁石破裂に伴いNi微粒子が生ずると、その後の希土類合金粉とNiめっき膜部分の分離工程で、希土類合金粉へのNiめっき成分の混入が起こるため、あらかじめ磁石をハンマー等で大きく粉砕しておくことが望ましい。
【００１５】
希土類永久磁石への水素吸蔵は、水素吸蔵開始時に約200℃以上に加熱することで速やかに進行する。200〜300℃前後間に亘る処理温度、1時間以上の水素吸蔵処理により、希土類永久磁石は平均粒径100〜500μmの粉末に粉砕されるのに対し、Niめっき膜部分は数cm大の薄片になるので、適当な篩3を用いて篩分け処理することで、容易にNiめっき膜部分を分離除去することができる。篩の目開きとしては、500μm程度の篩を用いれば希土類合金粉を効率良く回収でき、また回収合金粉へのNiめっき成分の混入ゼロとすることができる。
【００１６】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１７】
実験では、廃ハードディスクから取出したボイスコイルモータ用Nd-Fe-B焼結磁石で、周囲長88mm、厚み3.2mm、重量10gのものを用いた。また、表面処理されたNiめっき厚は30μmであった。取出したNd-Fe-B焼結磁石は、先ず大気中350℃、1時間熱処理により脱磁した。
【００１８】
脱磁後、焼結磁石（磁力は無いが、以降、磁石と称する）をハンマーで5〜15mm角程度まで粉砕し、ステンレス製水素炉に投入し、真空排気した後に水素ガスを大気圧まで導入し、所定温度まで昇温させ、一定時間放置した。水素吸蔵処理が終了してから窒素を導入しながら室温まで冷却した。水素処理物はある範囲の処理温度、処理時間の組合わせ条件で、磁石粗粉と数cm大のNi薄片となっており、目開き500μmのステンレス篩を用いて、磁石粉とNiめっき部分との分離を行った。篩下から回収した磁石粉は不活性ガス融解赤外線吸収法により酸素含有量を測定した。
【００１９】
（実施例1〜8）
脱磁したNd-Fe-B焼結磁石を処理温度200〜300℃、保持時間1〜3時間の種々の組合わせ条件で水素中熱処理を行い水素吸蔵粉砕し、この粉砕物を前記のとおり篩分け処理して、篩下から磁石粉を回収した。回収磁石粉の平均粒径、回収率、酸素含有量の測定結果を図2に示す。いずれの組合せ条件でも、平均粒径100〜500μm、磁石粉回収率90%以上であり、また酸素含有量は4000ppm以下に抑制できている。Niめっき膜と希土類磁石の分離後の外観写真を図3に示す。Niめっき膜と希土類磁石が分離できており、回収後のNiめっき膜にはほとんど磁石粉の付着がないことが確認できる。
【００２０】
（比較例1〜4）
処理温度25℃（室温）、保持時間1時間の水素中熱処理では希土類永久磁石の水素吸蔵粉砕は起こらなかった。また、処理温度100℃、400℃、保持時間1時間で水素中熱処理を行ったところ、希土類磁石はわずかに水素吸蔵粉砕したものの、大部分がNiめっき膜に付着残存しており、篩分け処理による磁石粉を回収する方法では、回収率が低くなっている。また、処理温度200℃、保持時間0.5時間で水素中熱処理を行った場合も同様に、大部分の希土類磁石はNiめっき膜に付着残存し、磁石粉回収率は20%程度であった。
【００２１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施するための形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施するための形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２２】
1・・・希土類永久磁石、2・・・Ni系めっき膜、3・・・篩。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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