(57)【要約】本発明は、少なくとも１種の第１の希土類部分又は希土類元素の混合物と、第２の金属部分とからなる対象物Ａ内から、少なくとも希土類元素を回収する方法及び装置に関する。本発明は、対象物を、少なくとも１種の希土類部分及び／又は希土類元素の混合物並びに金属部分を酸化して分離するための流体と接触させるソルボサーマル処理工程を含み、反応温度Ｔｒの値は、対象物の性質に応じて選択され、反応は、式Ｒ−Ｍ→Ｒ（Ｘ）ｘ＋Ｍ（Ｘ）ｙ（式中、Ｒは希土類元素又は希土類元素の混合物を示し、Ｍは遷移金属を示し、（Ｘ）は使用した流体によって決まる群を示す）に従って行われる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の第１の希土類部分又は希土類元素の混合物と、第２の金属部分とから構成される対象物Ａに含まれる少なくとも希土類元素を回収する方法であって、
該方法は、少なくとも１種の溶媒の存在下で、前記対象物「Ａ」を、少なくとも１種の希土類部分及び／又は希土類元素の混合物並びに金属部分を酸化して分離するのに適した流体又は流体混合物と接触させるソルボサーマル処理工程を含み、
前記流体又は流体混合物は、２ｇ・ｍｏｌ−１を超えるモル質量を有する成分を１つ以上含み、
反応温度Ｔｒの値は、その最大値が前記対象物の融点より低くなり、その最小値が前記溶媒の蒸発温度より高くなるように、対象物の種類に応じて選択され、
反応は、式Ｒ−Ｍ→Ｒ（Ｘ）ｘ＋Ｍ（Ｘ）ｙ（式中、Ｒは希土類元素又は希土類元素の混合物を示し、Ｍは遷移金属を示し、（Ｘ）は使用した流体によって決まる群を示す）に従って行われることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記対象物「Ａ」が、少なくとも１種の希土類元素と磁性合金とから構成される磁性部品であり、前記流体が、磁石を被覆する酸化防止保護層から希土類元素を分離するのに適した溶媒であり、前記希土類元素が酸化により分離されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記反応温度Ｔｒを、少なくとも、前記対象物の構成元素の酸化プロセスの初期温度と等しくなるよう選択することよって、前記対象物内に酸化剤を拡散させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
触媒を使用し、触媒を考慮して前記反応温度Ｔｒの値を選択することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記流体を超臨界条件下に置くことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記対象物「Ａ」がＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ磁性相を含み、流体として、水等の酸化性溶媒を使用し、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ→Ｎｄ（ＯＨ）３＋Ｆｅ３Ｏ４のプロセスに従って、解離した磁性相を分離することにより、ネオジムと他の元素を結晶の形態で分離することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
塩化ナトリウム及び／又は硫黄酸化物を酸化性塩として使用し、１００℃を超える温度で操作を行うことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記対象物が、一次電池又は二次電池に使用される希土類／金属合金の電極であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
方法の終了時に生成する元素及び／又は結晶に対して行う次の処理に応じて、処理時間を選択することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
粉砕及び／又は消磁によって、前記対象物を前処理する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１種の第１の希土類部分又は希土類元素の混合物と、第２の金属部分とから構成される対象物Ａに含まれる希土類を回収する装置であって、以下の要素：
対象物Ａと、少なくとも第１の希土類部分及び／又は第２の金属部分を酸化するのに適した特性を有する流体とを収容する筺体（１）、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法の実施のため、反応を引き起こすように反応温度Ｔｒの値を選択して、前記筺体（１）の温度を上昇させる手段（１０）、
を少なくとも備えることを特徴とする、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、永久磁石に含まれる希土類元素を回収することのできる方法及び装置に関する。本発明は、より包括的には、少なくとも１つの希土類部分若しくは希土類元素の混合物と、少なくとも１種の金属元素若しくは金属元素の混合物とから構成される対象物、又は、希土類／金属合金から構成される対象物に含まれる希土類元素の回収に適用される。
【背景技術】
【０００２】
希土類元素を含む永久磁石は、今のところ、最高の性能を有する磁石であると考えられており、この永久磁石に関連する市場は成長し続けている。物体、特に、磁性物体又は磁性部品を製造するのに使用する希土類元素のコストも増加の一途をたどっている。希土類元素のリサイクルは、希土類元素に対する需要を減らし、それによって価格の変動を抑制する手段の１つである。また、希土類含有鉱石の抽出変換操作は汚染性が高いため、希土類元素のリサイクルは環境を保全する手段でもある。
【０００３】
廃電気電子機器（ＷＥＥＥ）によって形成される都市鉱山の開拓は、先進工業国においてこれらの元素がかなり消費されることと、人間の活動によって日々産出される廃棄物を最大限リサイクルすることが必要となる環境の保全の両方に動機づけられる望ましい選択肢となっている。
【０００４】
関連する材料としては、特に、ＷＥＥＥ、コンピュータハードディスク、ラウドスピーカー、電気モーター等の解体に直接由来するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石が挙げられる。この磁石は非常に腐食しやすいため、電気電子機器の内部において、磁石を１つ以上の膜で被覆して、空気への曝露を制限するのが一般的である。この膜は、金属型及び／又はポリマー型とすることができる。磁性合金に含まれるネオジムを抽出する工程を回避することを目的として、この磁石のリサイクルが行われる。このネオジムを抽出する工程は、現在のところ、例えば、溶融金属塩及び有機溶媒に頼った重化学プロセスを使用して工業的に行われている。
【０００５】
従来技術として、希土類元素をリサイクルする様々な技術が知られている。
【０００６】
日立による論文（非特許文献１）には、特殊な設備と材料の予備知識に基づく方法が記載されている。この方法では、磁石を磁気によってホイールに取り付け、磁性ニッケル膜をサンドブラストによって除去する。このようにして用意した永久磁石からネオジムを抽出するため、液体マグネシウムを採用してＭｇ−Ｎｄ合金を形成し、これにより鉄からネオジムを分離する。次いで、形成したＭｇ−Ｎｄ合金を真空蒸留によって分離する。これら全ての操作には、複雑で特殊な設備が必要である。
【０００７】
特許文献１には、組立体を水素に曝露することによって、材料中に含まれる希土類を回収する方法が開示されている。この方法は、水素粉砕によるものであり、水素粉砕は効率的であると提示されているが、高温（６００℃まで）で爆発しやすい二水素ガスを使用するという大きな欠点がある。この場合、一般的には、その使用及び再処理のために、非常に特殊な装置が必要であると考えられる。
【０００８】
特許文献２には、鉱酸を使用して希土類金属塩を生成する手法が記載されている。この文献では、全ての希土類と遷移金属を完全に酸化する方法が提案されている。
【０００９】
ネオジムの抽出方法には、溶融金属塩又は強酸浴を伴うものがあり、経済的環境的観点からは制限的となり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第８７３４７１４号
【特許文献２】国際公開第９６／００６９８号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】"Environment-Friendly Recycling Process for Rare Earth Metals in End-of-Life Products", Rare Metal Technology 2014
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
よって、現在、対象物に含まれる希土類単体又は他の元素との混合物としての希土類を、簡単かつ低コストに回収する方法が必要とされている。
【００１３】
以下、本明細書では、「金属元素」という表現は、金属元素、又は、更に転じて、金属元素の混合物を示すのに使用する。
【００１４】
「成分」又は「構成要素」の語は、処理対象物に含まれる希土類、希土類の混合物、又は、金属元素を示すのに使用する。対象物は、幾つかの構成要素を含むものである。
【００１５】
「元素」の語は、周期表の意味するところの化学元素を示すのに使用する。
【００１６】
「ソルボサーマル処理」という表現は、例えば、封止された筺体中、溶媒、処理対象の材料、及び任意の１種以上の試薬の存在下で反応を行うことを示すものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、少なくとも第１の希土類部分又は希土類の混合物と、第２の金属部分とから構成される対象物「Ａ」に含まれる少なくとも希土類を回収する方法であって、
該方法は、少なくとも１種の溶媒の存在下で、対象物Ａを、少なくとも１種の希土類部分及び／又は希土類の混合物並びに金属部分を酸化して分離するのに適した流体と接触させるソルボサーマル処理工程を含み、
流体又は流体混合物は、２ｇ・ｍｏｌ−１を超えるモル質量を有する成分を１つ以上含み、
反応温度Ｔｒの値は、その最大値が対象物の融点より低くなり、その最小値が溶媒の蒸発温度より高くなるように、対象物の種類に応じて選択され、
反応は、下記式Ｒ−Ｍ→Ｒ（Ｘ）ｘ＋Ｍ（Ｘ）ｙ（式中、Ｒは希土類又は希土類の混合物を示し、Ｍは遷移金属を示し、（Ｘ）は使用した流体によって決まる群を示す）に従って行われることを特徴とする、方法に関する。
【００１８】
本方法は、例えば、少なくとも１種の希土類と磁性合金とから構成される磁性対象物に適用されるものであり、上記流体が、磁石を被覆する酸化防止保護層から希土類を分離するのに適した溶媒であり、上記希土類元素が酸化により分離される。
【００１９】
一操作形態によれば、反応温度Ｔｒを、少なくとも、対象物の構成元素の酸化プロセスの初期温度と等しくなるよう選択することよって、上記対象物内に酸化剤を拡散させる。
【００２０】
別の実施形態によれば、触媒を使用し、触媒を考慮して上記反応温度Ｔｒの値を選択する。
【００２１】
操作の一実施形態によれば、上記流体を超臨界条件下に置く。
【００２２】
上記の方法は、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ磁性相を含む対象物に使用することができ、この場合、流体として、水等の酸化性溶媒を使用し、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ→Ｎｄ（ＯＨ）３＋Ｆｅ３Ｏ４のプロセスに従って、解離した磁性相を分離することにより、ネオジムと他の元素を結晶の形態で分離する。１００℃を超える操作温度で、塩化ナトリウム及び／又は硫黄酸化物の酸化性塩を酸化性流体として使用することができる。
【００２３】
例えば、対象物は、一次電池又は二次電池に使用される希土類／金属合金の電極である。
【００２４】
方法の終了時に生成する元素及び／又は結晶に施される次の処理に応じて、処理時間を選択することができる。
【００２５】
本方法は、粉砕及び／又は消磁によって、対象物を前処理する工程を含んでいてもよい。
【００２６】
本発明は、少なくとも１種の第１の希土類部分又は希土類の混合物と、第２の金属部分とから構成される対象物Ａに含まれる希土類を回収する装置であって、以下の要素：
対象物Ａと、少なくとも第１の希土類部分及び／又は第２の金属部分を酸化するのに適した特性を有する流体とを収容する筺体、
本発明の方法の実施のため、反応を引き起こすように反応温度Ｔｒの値を選択して、上記筺体の温度を上昇させる手段、
を少なくとも備えることを特徴とする、装置にも関する。
【００２７】
添付の図面を参照しながら、例示を目的として提示された下記の記載を読むことにより、本発明の他の特徴点及び利点がより明らかとなるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の方法を実施する装置を示す図である。
【図２Ａ】コンピュータのハードディスク内の磁石を示す図である。
【図２Ｂ】コンピュータのハードディスク内の磁石を示す図である。
【図３Ａ】本発明の方法の工程を実施する場合に得られた様々な元素の分離を示した結果である。
【図３Ｂ】本発明の方法の工程を実施する場合に得られた様々な元素の分離を示した結果である。
【図３Ｃ】本発明の方法の工程を実施する場合に得られた様々な元素の分離を示した結果である。
【図３Ｄ】本発明の方法の工程を実施する場合に得られた様々な元素の分離を示した結果である。
【図３Ｅ】本発明の方法の工程を実施する場合に得られた様々な元素の分離を示した結果である。
【図３Ｆ】本発明の方法の工程を実施する場合に得られた様々な元素の分離を示した結果である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、例えば、テフロン（登録商標）製のオートクレーブ筺体１を模式的に示す図である。この筺体１内には、例えば、ＷＥＥＥの解体に直接由来するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石等の処理対象物を配置する。筺体１は、処理対象物「Ａ」を挿入する開口部２と、例えば、気密封止を確実にする封止材４を備えたカバー３とを備える。第１の注入ライン５は、例えば、タンク７に貯蔵した溶媒等の流体を注入するためのバルブ６を備えており、この流体は、少なくとも希土類成分を酸化し、任意で金属元素（例えば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金用の鉄）を酸化する特性を有しており、これによりこれら希土類成分と金属元素成分の２つを分離する。第２の排出ライン８もバルブ９を備えており、反応が一旦完了したら、筐体を開ける必要なく、溶媒を排出することができる。筺体１は、加熱手段１０も備えており、この加熱手段１０は、酸化、すなわち、分離を可能とする反応を開始させるのに必要な温度を達成するものである。加熱手段１０としては、例えば、抵抗発熱体、又は他の適切な加熱装置が挙げられる。筺体１は、例えば、筐体内に広がる温度及び圧力をモニターする温度センサーＣｔ及び圧力センサーＣｐを備えている。
【００３０】
図２Ｂは、ニッケルで被覆され、支持体３２に取り付けられたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石３１を備えるコンピュータハードディスク３０を示す図である。
【００３１】
上記流体は、例えば、処理対象の物体又は部材の構成要素の種類及び対象物Ａに含まれる希土類の種類に応じて選択される溶媒である。酸化防止保護箔で被覆された磁石の場合には、溶媒は、この保護箔を酸化するよう選択するのがよい。酸化の初期段階では、金属膜の亀裂が起こり、これによって溶媒は対象物の構成要素内に拡散することができる。第２段階では、膨潤によって、金属膜の転位が完了する。ポリマーと金属とで形成される保護箔の場合には、温度が十分であれば、ポリマーが溶媒に溶解し得ることを除いては、同様の挙動が起こる。流体は酸化性塩を含んでもよい。使用する流体又は流体混合物の成分は、２ｇ・ｍｏｌ−１を超えるモル質量を有する。この反応を促進するために触媒を使用することもできる。
【００３２】
このソルボサーマル処理の後には、処理した対象物の種類及び操作条件に応じて、希土類の混合組成物及び／又は希土類が、他の希土類から分離された結晶相の形態で得られる。次いで、分離された希土類又は希土類の混合組成物は、例えば、当業者に既知の方法を行うことによって処理される。
【００３３】
対象物が保護材を有していなければ、溶媒は、対象物の成分又は構成要素内へと拡散すると考えられる。
【００３４】
使用する溶媒は、簡素化及び低コスト化のため、例えば、水である。この場合、温度は、例えば、超臨界状態の反応条件に対しては少なくとも３７５℃であり、ガス状態の反応条件に対しては少なくとも１００℃である。最高処理温度Ｔｍａｘは合金の融点Ｔｍｅｌｔより低くなるように選択され、最低温度Ｔｍｉｎは、通常、溶媒の蒸発温度Ｔｅｖａｐより高くする。反応は、例えば、溶媒の沸点より高く、かつ、６５０℃〜７００℃より低い温度で行われる。圧力は、自己発生的でも加圧してもよいが、通常、１ｂａｒを超える。
【００３５】
温度及び圧力の条件に適合し、例えば合金等の対象物の構成要素と反応しない溶媒であれば、本発明の範囲から逸脱しない限り、使用することができる。溶媒の例示としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール及びブタノール等のアルコール、エステル、アセトン等のケトン、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、塩化メチレン等の炭化物、エチルグリコール及びジエチルグリコール等のアルキレングリコール、水と有機溶媒との混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。溶媒は、水溶性でも非水溶性でもよいが、酸又は無機塩基を主成分として含まないものがよい。
【００３６】
対象物がＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ磁性相を含む場合、例えば、水蒸気を使用することができる。Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ→Ｎｄ（ＯＨ）３＋Ｆｅ３Ｏ４のプロセスに従って、解離した磁性相を分離することにより、ネオジムと他の元素とを結晶の形態で分離する。
【００３７】
処理は、高温で、より具体的には、２０℃より高く、好ましくは２００℃〜４００℃の間で選択される温度Ｔｒで行う。処理温度Ｔｒは、以下の装置パラメータ及び当業者の有する知識に応じて選択される。
Ｔｒは最低温度Ｔｍｉｎより高くしなければならない。その際及びその後、対象物の構成元素の酸化物が形成され、対象物内に酸素が拡散する。例えば、Ｈ２Ｏ−ＮａＣｌ系におけるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金に対しては、Ｔｒは１００℃より高くなるよう選択する。
処理対象物Ａの構成元素に応じて選択する（一旦分離された元素を分解させないように最高温度Ｔｍａｘを選択する）。
溶媒（複数の場合もある）の種類に応じて、溶媒が反応容器と反応せず、又は溶媒が分解せず、又は寄生反応が起こらないように選択する。
反応容器の圧力耐性及び温度耐性に応じて選択する。
加熱装置の種類に応じて、加熱装置がより高温又はより低温を達成できるよう選択する。
【００３８】
本発明の範囲から逸脱しない限りにおいては、超臨界条件下において操作することができる。例えば、水に関しては、超臨界状態であれば、最低反応温度３７５℃が前提となる。
【００３９】
酸化プロセスを促進するために触媒を添加することができる。反応時間を短縮し得る化合物であれば、溶液中に含まれる化学種のイオン変位を促進するものであっても、溶媒の酸化性質を高めるものであっても、いずれでも使用することができる。添加する触媒は、従来工業的に使用されている酸化剤群に属するものである。具体的には、その例示として、二酸化硫黄等の硫黄酸化物、硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩酸、硝酸、次亜塩素酸ナトリウム、リン酸、炭酸等の酸又は酸の混合物、二酸化塩素、塩素化炭化水素、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、塩化鉄が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４０】
例えば、塩化ナトリウムＮａＣｌを使用することができ、より少量で反応時間により大きな影響を及ぼすメタ重亜硫酸ナトリウムも使用することができる。例えば、ＮａＣｌ濃度が１ｍｍｏｌ・Ｌ−１〜２０ｍｍｏｌ・Ｌ−１又はＮａ２Ｓ２Ｏ５濃度が０．５ｍｍｏｌ・Ｌ−１である水溶液を使用することができる。
【００４１】
超臨界条件下で（超臨界状態において）行う方法については、抽出収率を高めるために「界面活性剤」を添加することができる。当業者であれば、溶媒及び温度圧力条件に応じて界面活性剤を選択することができる。
【００４２】
圧力値は、安全を目的として、また、例えば、併発する逆反応時に希土類が分解する可能性を低下させるために制御する。
【００４３】
処理時間は、対象物Ａの化学的性質、寸法、形態、反応容器が達する温度に応じて選択するのがよい。例えば、材料を完全に粉砕して、粉末とするために、処理時間は、１２時間〜２４時間で選択することができる。処理時間は、通常、処理温度に依存し、温度が高くなればなるほど、短くなる。処理時間は、第１の解離工程の間、６時間継続し、合金の粉砕及び解離の間、２４時間継続し得る。
【００４４】
結晶化した成分（複数の場合もある）は、例えば、約５０℃〜約２００℃で、大気圧下又は自己発生的な圧力下で、１５分〜４８時間、エージングすることができる。エージングは、本方法に用いた流体の存在下又は洗浄水の存在下で行うことができる。このエージングによって、結晶性が高まるか、及び／又は、結晶子サイズが大きくなる。例えば、本方法の終了時に得られる様々な構成要素を機械的に分離するために想定される後続の処理に応じて、「エージング」処理は選択される。
【００４５】
本発明の方法は、以下に示す工程を含むことができ、これらの工程は、例えば、単一の装置内で、単一の反応流体を使用して、工業的スケール外の操作を用いることなく行われる。本方法を実行する場合は、希土類を回収しようとする対象物を、選択した反応温度Ｔｒにおいて、流体と接触するように配置する。この流体は、少なくとも、希土類若しくは希土類の混合物及び／又は金属部分を酸化するよう選択された温度条件下で、Ｒ−Ｍ→Ｒ（Ｘ）ｘ＋Ｍ（Ｘ）ｙ（式中、Ｒは希土類を示し、Ｍは遷移金属等の金属部分を示し、（Ｘ）は使用した酸化性塩等の溶媒、反応温度及び反応圧力によって決まる群であり、例えば、酸素元素Ｏ又は硫黄元素Ｓ又は水酸基ＯＨを示す）の分離メカニズムに従って、対象物に含まれる希土類から金属部分を酸化によって分離するのに適した物理化学的性質を有するものである。
【００４６】
例えば、仕分けセンターに送られるようなネオジム−鉄−ホウ素焼結磁石には様々な形態が存在し得る。この磁石は、電解ニッケル等の保護層によって被覆されていることがある。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ焼結磁石は、マイクロメートルサイズのＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ結晶粒子と、粒間相とから形成される微細構造を有している。この粒間相は、基本的にはネオジムから構成されるが、事業者によって添加され得る様々なドーパントも含んでいる（ジスプロシウム、プラセオジム、・・・）。
【００４７】
例えば、上述のような保護層に被覆されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ永久磁石等の、希土類を含む金属合金に関しては、本方法の初期段階では、保護金属膜を酸化、例えば、分解及び分裂させることによって希土類−金属組立体から保護層を分離する。第２段階では、対象物Ａから膜を切り離した後、溶媒が合金に接近し、希土類から金属部分が分離される。続いて、単に、筐体を開けてろ過することによって、保護層の残部を除去することができる。筐体を冷却した後、金属膜の残部はミリメートルサイズであるのに対して、磁石粉末はマイクロメートルサイズであるため、保護層を、当業者に既知の従来の処理工程に進めることができる。
【００４８】
本方法によると、図３Ａ（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石の微細構造：Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ粒子４１及び粒間領域４０）に示すように焼結材料の粒間相が酸化によって膨潤する。その結果、図３Ｂに示すように粒間領域４２の膨潤及び結晶粒子Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂの解砕に続き、図３Ｃに示すように固体磁石の粉砕が引き起こされる。
【００４９】
この処理の完了時に回収される粉末は、主に、水酸化ネオジムＮｄ（ＯＨ）３及び酸化鉄Ｆｅ３Ｏ４から構成される。同方法を通して、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ磁性相は図３Ｄに示す（８面体状の）Ｆｅ３Ｏ４４３と、図３Ｅに示す（棒状の）Ｎｄ（ＯＨ）３４４に解離し、これにより、明らかに異なる結晶形態の他の元素からネオジムが分離される。図３Ｆに示すように、８面体状のマグネタイト４３がＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ粒子から切り離されると、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ粒子の完全解離が観察される。処理時間を選択することによって、特に、金属／希土類分離時に生成する結晶を成長させることができる。そのため、「ソルボサーマル」反応後に適用される分離処理に応じて、回収する結晶のサイズが変化するように処理時間を選択する。
【００５０】
次いで、例えば、筐体の外側に弱い磁場を加えることによって、この水酸化ネオジムを酸化鉄から分離する。図３Ｆ中、水酸化ネオジム結晶Ｎｄ（ＯＨ）３は、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ粒子の解離に由来するものであれば、その殆どが棒状である。また、Ｎｄリッチ粒間相の分解に由来するものであれば、水酸化ネオジム結晶ははっきりとした形状を有さない場合がある。任意の種類の既知の技術、例えば、物理的粉砕技術及び浮遊技術を使用した濃縮、及び／又は、重力下、振動テーブル上での選鉱、及び／又は、磁気選別、及び／又は、任意の他の物理的、物理化学的、化学的技術を使用することによって、化合物を最終分離することができる。
【００５１】
実施形態の１つの変形形態によると、本方法は、対象物を消磁する前工程を含む。この工程は、筐体内で、温度を磁性合金のキュリー温度、例えば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石のキュリー温度である３２０℃より高く維持することによっても行うことができる。
【００５２】
実施形態の１つの変形形態によると、本方法は、対象物を磨砕して、流体が対象物の構成要素内へ拡散するのを促進、均質化する前工程を含む。
【００５３】
これまで記載した本方法の工程は、本発明の範囲から逸脱しない限り、サマリウム−コバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）永久磁石等の他の群の磁石に適用することができる。この磁石は、初期段階にはＳｍＣｏ５結晶粒子から構成されており、本方法を適用した後は、反応生成物は、Ｓｍ（ＯＨ）３及びＣｏ８Ｓ９となる。本例において用いる酸化剤塩は、Ｎａ２Ｓ２Ｏ５であり、これは、コバルトを硫黄によって酸化することにより、化合物Ｃｏ８Ｓ９の発現を担うものである。コバルトは鉄よりも酸化しにくいため、サマリウム−コバルト磁石の方が反応に長時間を要するが、同等の式ＳｍＣｏ５→Ｓｍ（ＯＨ）３＋Ｃｏ８Ｓ９に従って反応が起こる。酸化コバルト生成のエンタルピーは、酸化ネオジム生成のエンタルピーよりも大きいため、供給するエネルギーがその分増加する。
【００５４】
本方法は、本方法に由来する粉末の磨砕工程を更に含み得る。これにより、磁気選別の収率を向上させ、それによって、希土類を含む画分を濃縮することができる。
【００５５】
コンピュータハードディスクについては、磁石は樹脂及び／又は他のグルーで支持体に接着されているので、筐体内に設置する前に、例えば当業者に既知の技術を用いて、接着剤を事前に溶解する。
【００５６】
ポリマーマトリックス中にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ粉末が分散してなるプラスト磁石等のポリマーマトリックスを有する磁性材料の処理については、本方法は、例えば、第１の反応器内でマトリックスを溶解し、その後、本発明特有の工程を行う前に排出する前処理工程を含む。この工程の後、この種の磁石に含まれるネオジム−鉄−ホウ素粉末を回収する。次いで、得られた粉末を、他の元素からネオジムを分離するのに好適な溶媒と共に、筐体内に入れる。
【００５７】
本方法は、希土類／ＮｄＣｏ金属合金の電極を有する一次電池及び二次電池、ＮｉＭＨ一次電池及びＮｉＭＨ二次電池（ニッケル水素電池）に含まれる希土類を回収するのにも使用することができる。ＮｉＭＨ一次電池及びＮｉＭＨ二次電池は、化学量論的にはＭｍＮｉ５のミッシュメタル／ニッケル組成を有するものが最も一般的である。ミッシュメタルとは、希土類を様々な比率で含む合金であり、セリウムを４５％〜５０％、ランタンを２５％、ネオジムを１５％〜２０％、プラセオジムを５％含むのが典型的である。
【００５８】
本方法は、ネオジムでドープしたガーネット、イットリウム、及び、アルミニウムから形成される、所謂Ｎｄ  ＹＡＧレーザー結晶に含まれるネオジムを回収するのにも使用することができる。
【００５９】
本発明の方法は低コストであり、バッチ操作又は連続操作（工業的プロセス）で実行することができ、水素又は溶融塩を用いた処理の場合のような特殊で複雑な装置又は安全装置を必要としない。この技術を採用することによって、ほとんどの場合において電解析出ニッケル金属膜である酸化防止保護層を除去することができ、ほとんど環境への影響がなく、希土類／金属組立体を分離して、希土類を回収することができる。希土類／金属組立体を、例えば、機器での使用後又は解体時に事前に分解しておけば、本方法はリサイクルと同様に効率的である。
【００６０】
溶媒は他の磁石のリサイクルに再度使用することができる。反応は閉鎖系媒体において起きるため、何も大気中へ蒸発せず、環境への影響はほとんどない。また、同じ反応槽を何度も使用することができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【国際調査報告】
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