(57)【要約】【課題】  少ないエネルギー消費量で実施することができる、少なくとも希土類元素と鉄族元素とホウ素を含む処理対象物から、希土類元素を鉄族元素とホウ素から分離して回収する方法を提供すること。【解決手段】  処理対象物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、１２５０℃〜１３７５℃の温度で第１の熱処理を行い、さらに昇温して１３５０℃を超える温度で第２の熱処理を行う工程を少なくとも含んでなることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも希土類元素と鉄族元素とホウ素を含む処理対象物から希土類元素を回収する方法であって、処理対象物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、１２５０℃〜１３７５℃の温度で第１の熱処理を行い、さらに昇温して１３７５℃を超える温度で第２の熱処理を行う工程を少なくとも含んでなることを特徴とする方法。
【請求項２】
第２の熱処理を１５５０℃未満の温度で行うことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
処理対象物の少なくとも一部が５ｍｍ以下の粒径を有する粒状ないし粉末状であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
処理対象物の鉄族元素含量が３０ｍａｓｓ％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５】
処理対象物がＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
回収物の希土類元素含量が７０ｍａｓｓ％以上で鉄族元素含量とホウ素含量がいずれも２．０ｍａｓｓ％以下であることを特徴とする請求項１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）などの、少なくとも希土類元素と鉄族元素とホウ素を含む処理対象物から希土類元素を回収する方法に関する。
【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、磁石を酸化性雰囲気中で加熱して含有金属元素を酸化物とした後、水と混合してスラリーとし、加熱しながら塩酸を加えて希土類元素を溶液に溶解させ、得られた溶液に加熱しながらアルカリ（水酸化ナトリウムやアンモニアや水酸化カリウムなど）を加えることで、希土類元素とともに溶液に浸出した鉄族元素を沈殿させた後、溶液を未溶解物と沈殿物から分離し、溶液に沈殿剤として例えばシュウ酸を加えて希土類元素をシュウ酸塩として回収する方法が提案されている。この方法は、希土類元素を鉄族元素と効果的に分離して回収することができる方法として注目に値する。しかしながら、工程の一部に酸やアルカリを用いることから、工程管理が容易ではなく、また、回収コストが高くつくといった問題がある。従って、特許文献１に記載の方法は、低コストと簡易さが要求されるリサイクルシステムとして実用化するには困難な側面を有するといわざるを得ない。
また、特許文献２では、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石に含まれる鉄族元素を酸化することなく希土類元素のみを酸化することによって両者を分離する方法として、磁石を炭素るつぼの中で加熱する方法が提案されている。この方法は、特許文献１に記載の方法のように酸やアルカリを必要とせず、また、炭素るつぼの中で磁石を加熱することで理論的にるつぼ内の雰囲気が鉄族元素が酸化されることなく希土類元素のみが酸化される酸素分圧に自律的に制御されることから、特許文献１に記載の方法に比較して工程が簡易であるという点において優れていると考えられる。しかしながら、単に磁石を炭素るつぼの中で加熱すればるつぼ内の雰囲気が所定の酸素分圧に自律的に制御されて希土類元素と鉄族元素を分離できるのかといえば、現実的には必ずしもそうではない。特許文献２では、るつぼ内の雰囲気の望ましい酸素含有濃度は１ｐｐｍ〜１％であるとされているが、本質的には雰囲気を制御するための外的操作は必要とされないとある。しかしながら、本発明者の検討によれば、少なくとも酸素含有濃度が１ｐｐｍ未満の場合には希土類元素と鉄族元素は分離できない。従って、炭素るつぼの中で磁石を加熱すれば、理論的にはるつぼ内の雰囲気が鉄族元素が酸化されることなく希土類元素のみが酸化される酸素分圧に自律的に制御されるとしても、現実的にはるつぼ内を酸素含有濃度が１ｐｐｍ以上の雰囲気に人為的に制御する必要がある。こうした制御は、特許文献２にも記載されているように酸素含有濃度が１ｐｐｍ以上の不活性ガスをるつぼ内に導入することで行うことができるが、工業用不活性ガスとして汎用されているアルゴンガスの場合、その酸素含有濃度は通常０．５ｐｐｍ以下である。従って、酸素含有濃度が１ｐｐｍ以上のアルゴンガスをるつぼ内に導入するためには、汎用されているアルゴンガスをそのまま用いることはできず、その酸素含有濃度をわざわざ高めた上で用いる必要がある。結果として、特許文献２に記載の方法は、一見工程が簡易に思えるものの実はそうではなく、特許文献１に記載の方法と同様、低コストと簡易さが要求されるリサイクルシステムとして実用化するには困難な側面を有するといわざるを得ない。
【０００４】
加えて、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石からの希土類元素を含む回収物は、ホウ素含量ができるだけ少ない方が望ましい。これは、回収物に含まれる希土類元素を、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ことで希土類金属に変換して再利用する場合、回収物のホウ素含量が多いと、溶融塩電解を行う際、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ためである。
【０００５】
そこで本発明者は、低コストで簡易なリサイクルシステムとして実用化が可能な、少なくとも希土類元素と鉄族元素とホウ素を含む処理対象物から、希土類元素を鉄族元素とホウ素から分離して回収する方法として、処理対象物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て１５５０℃〜１８００℃の温度で熱処理する方法を、特許文献３において提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２４９６７４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／０９８３８１号
【特許文献３】特開２０１４−１４５０９９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３において本発明者が提案した方法によれば、希土類元素含量が多く（例えば７０ｍａｓｓ％以上）、かつ、鉄族元素含量とホウ素含量が少ない（例えば２．０ｍａｓｓ％以下）回収物を得ることができる。しかしながら、この方法は、１５５０℃以上という高温で熱処理する必要があるため、エネルギー消費量が多いといった点において改善の余地があった。
【０００８】
そこで本発明は、少ないエネルギー消費量で実施することができる、少なくとも希土類元素と鉄族元素とホウ素を含む処理対象物から、希土類元素を鉄族元素とホウ素から分離して回収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】
【０００９】
本発明者は、上記の点に鑑みて、特許文献３において提案した方法を改良すべく鋭意検討を行った結果、酸化処理を行った処理対象物の炭素の存在下での熱処理を２段階で行うことにより、特許文献３において提案した方法における熱処理の温度よりも低温で、希土類元素を鉄族元素とホウ素から分離して回収することができることを見出した。
【００１０】
上記の知見に基づいてなされた本発明の少なくとも希土類元素と鉄族元素とホウ素を含む処理対象物から希土類元素を回収する方法は、請求項１記載の通り、処理対象物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、１２５０℃〜１３７５℃の温度で第１の熱処理を行い、さらに昇温して１３７５℃を超える温度で第２の熱処理を行う工程を少なくとも含んでな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、第２の熱処理を１５５０℃未満の温度で行うことを特徴とする。
また、請求項３記載の方法は、請求項１記載の方法において、処理対象物の少なくとも一部が５ｍｍ以下の粒径を有する粒状ないし粉末状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記載の方法において、処理対象物の鉄族元素含量が３０ｍａｓｓ％以上であることを特徴とする。
また、請求項５記載の方法は、請求項１記載の方法において、処理対象物がＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石であることを特徴とする。
また、請求項６記載の方法は、請求項１記載の方法において、回収物の希土類元素含量が７０ｍａｓｓ％以上で鉄族元素含量とホウ素含量がいずれも２．０ｍａｓｓ％以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、少ないエネルギー消費量で実施することができる、少なくとも希土類元素と鉄族元素とホウ素を含む処理対象物から、希土類元素を鉄族元素とホウ素から分離して回収する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】試験例１における、第１の熱処理を行った温度と希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物に由来する粉末のホウ素含量の関係を示すグラフである。
【図２】同、第１の熱処理を各種の温度で行った際の第２の熱処理を行った後のるつぼ内の様子を示す写真である（第２の熱処理を行った後にるつぼ内に残留していたカーボンブラックは除去済み）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の少なくとも希土類元素と鉄族元素とホウ素を含む処理対象物から希土類元素を回収する方法は、処理対象物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、１２５０℃〜１３７５℃の温度で第１の熱処理を行い、さらに昇温して１３７５℃を超える温度で第２の熱処理を行う工程を少なくとも含んでなることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の方法の適用対象となる少なくとも希土類元素と鉄族元素とホウ素を含む処理対象物は、Ｎｄ，Ｐｒ，Ｄｙ，Ｔｂ，Ｓｍなどの希土類元素とＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの鉄族元素とホウ素を含むものであれば特段の制限はなく、希土類元素と鉄族元素とホウ素に加えてその他の元素として例えばアルミニウムや炭素などを含んでいてもよい。具体的には、例えばＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石などが挙げられるが、とりわけ本発明の方法は鉄族元素含量が３０ｍａｓｓ％以上である処理対象物に好適に適用することができる（例えばＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の場合、その鉄族元素含量は、通常、６０ｍａｓｓ％〜８２ｍａｓｓ％である）。処理対象物の大きさや形状は特段制限されるものではなく、処理対象物がＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の場合には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であってよい。処理対象物に対して十分な酸化処理を行うためには、処理対象物は５ｍｍ以下の粒径を有する粒状ないし粉末状であることが望ましい（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、処理対象物の全てがこのような粒状ないし粉末状である必要は必ずしもなく、粒状ないし粉末状であるのは処理対象物の一部であってよい。
【００１５】
まず、本発明の方法における処理対象物に対する酸化処理は、処理対象物に含まれる希土類元素を酸化物に変換することを目的とするものである。特許文献２に記載の方法と異なり、処理対象物に対する酸化処理によって処理対象物に含まれる鉄族元素が希土類元素とともに酸化物に変換されてもよい。処理対象物に対する酸化処理は、酸素含有雰囲気中で処理対象物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。酸素含有雰囲気は大気雰囲気であってよい。処理対象物を熱処理する場合、例えば３５０℃〜１０００℃で１時間〜１２時間行えばよい。処理対象物を燃焼処理する場合、例えば自然発火や人為的点火により行えばよい。処理対象物に対する酸化処理は、単一の方法で行ってもよいし、複数の方法を組み合わせて行ってもよい。処理対象物に対してこうした酸化処理を行うと、処理対象物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。酸化処理によって処理対象物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、処理対象物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。炭素の存在下で処理対象物に対する酸化処理を行うと、処理対象物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」は処理対象物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）。
【００１６】
次に、酸化処理を行った処理対象物を炭素の存在下に移して熱処理する。この熱処理により、一方が希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物であり、他方が鉄族元素の炭素との合金を主成分とする塊状物である、互いに独立かつ密接して存在する２種類の塊状物が得られる。これは、酸化処理を行った処理対象物に対して炭素を供給しながら熱処理すると、酸化処理を行った処理対象物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の炭素と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り、処理対象物に含まれる鉄族元素を酸化することなく希土類元素のみを酸化するために炭素が利用される特許文献２に記載の方法とは炭素の役割が全く異なる。本発明の方法における特徴は、この熱処理を、１２５０℃〜１３７５℃の温度での第１の熱処理と、１３７５℃を超える温度での第２の熱処理の、２段階で行う点にある。全く意外にも、第１の熱処理を行う温度は、第２の熱処理を行った後に得られる希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物のホウ素含量に影響を及ぼし、第１の熱処理を１２５０℃〜１３７５℃の温度で行うことで、塊状物のホウ素含量を少なくすることができる。１２５０℃未満の温度や１３７５℃を超える温度で行う第１の熱処理は、塊状物のホウ素含量を少なくする効果を持たないか、持っていてもわずかである。第１の熱処理を行う温度は、１２７５℃以上が望ましく、１３００℃以上がより望ましい。第１の熱処理に引き続いて行う第２の熱処理は、第１の熱処理を行う温度から昇温して１３７５℃を超える温度で行う。第２の熱処理を行う温度が１３７５℃以下であると、希土類元素の酸化物が溶融しないことで、一方が希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物であり、他方が鉄族元素の炭素との合金を主成分とする塊状物である、互いに独立かつ密接して存在する２種類の塊状物が得にくくなる。第２の熱処理を行う温度は、１４００℃以上が望ましく、１４２５℃以上がより望ましい。第２の熱処理を行う温度の上限は、少ないエネルギー消費量で実施するための他、用いる処理容器の材質の高温に対する耐性や処理装置（炉など）の高温での処理能力などを考慮すれば、１５５０℃未満が望ましく、１５００℃がより望ましい。第１の熱処理を行う時間と第２の熱処理を行う時間は、いずれも例えば１分間〜２４時間が適当であるが、少ないエネルギー消費量で実施するためには、時間の上限はいずれも４時間が望ましい（第２の熱処理を行う時間の上限は２時間がより望ましい）。
【００１７】
酸化処理を行った処理対象物に対する炭素の供給源としては、例えば、５ｍｍ以下の粒径を有する、石油コークス（例えば常圧蒸留残油や減圧蒸留残油などの重質油をコーキングという熱分解処理を行うことで得られる炭素を主成分とする物質）、グラファイト（黒鉛や石墨）、カーボンブラックなどの、粒状ないし粉末状の炭素物質が挙げられる（粒径の下限は例えば１μｍである）。粒状ないし粉末状の炭素物質としてカーボンブラックを用いる場合、カーボンブラックは、平均粒径が１ｎｍ〜５００ｎｍの炭素の微粒子が融着して連鎖状ないしは不規則かつ複雑な鎖状に枝分かれした大きさが１μｍ〜１ｍｍほどの凝集形態を有した粒子からなる粉末であってもよいし、発塵防止やハンドリング性の向上などを目的として大きさが１００μｍ〜３ｍｍほどのビード形状に造粒された粒子であってもよい。炭素の供給源としての粒状ないし粉末状の炭素物質は、酸化処理を行った処理対象物と予め混合し、両者の混合物を処理容器に収容して熱処理することが、熱処理の均一性を確保することができる点において望ましい。酸化処理を行った処理対象物に対する粒状ないし粉末状の炭素物質の混合量は、先に行った酸化処理による処理対象物に含まれる鉄族元素の酸化の程度にも依存するが、処理対象物に含まれる鉄族元素に対してモル比で０．１〜３．０が望ましく、０．５〜２．０がより望ましい。酸化処理を行った処理対象物に対する粒状ないし粉末状の炭素物質の混合量が少ないと、処理対象物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た場合に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困難になることで、一方が希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物であり、他方が鉄族元素の炭素との合金を主成分とする塊状物である、互いに独立かつ密接して存在する２種類の塊状物が得にくくなる。逆に、酸化処理を行った処理対象物に対する粒状ないし粉末状の炭素物質の混合量が多いと、炭素物質の種類によっては希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物に炭素が取り込まれやすくなる恐れがあったり、コストアップを招いたりする。
【００１８】
第１の熱処理と第２の熱処理は、いずれも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すると、雰囲気中の酸素が粒状ないし粉末状の炭素物質と反応することで二酸化炭素を生成し、粒状ないし粉末状の炭素物質が、酸化処理を行った処理対象物に対する炭素の供給源としての役割を効率的に果さない恐れがある。
【００１９】
第１の熱処理と第２の熱処理に用いる処理容器は、同じであってもよいし異なっていてもよい。第１の熱処理と第２の熱処理に用いる処理容器の材質は特段限定されるものではなく、特許文献２に記載の方法において用いられている炭素るつぼの他、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）などを用いることもできる。処理容器として、炭素るつぼに比較して安価なアルミナるつぼなどのセラミックスるつぼを、その消耗や損傷を抑制して長期に亘って繰り返し用いることができることは、本発明の方法を低コストと簡易さが要求されるリサイクルシステムとして実用化する上において有利である。
【００２０】
なお、第１の熱処理に用いた処理容器を用いて引き続いて第２の熱処理を行う場合、第２の熱処理を行った後に得られる、一方が希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物であり、他方が鉄族元素の炭素との合金を主成分とする塊状物である、互いに独立かつ密接して存在する２種類の塊状物が、処理容器に固着することを防止するため、第１の熱処理を行う際、カーボンブラックを、少なくとも酸化処理を行った処理対象物と粒状ないし粉末状の炭素物質の混合物と処理容器の底面の間に介在するように収容することが望ましい。第１の熱処理に用いた処理容器と異なる処理容器を用いて第２の熱処理を行う場合、第１の熱処理に用いた処理容器から取り出した熱処理物を第２の熱処理に用いる処理容器に収容する際、少なくとも熱処理物と処理容器の底面の間にカーボンブラックを介在させることが望ましい。
【００２１】
こうして得られた、一方が希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物であり、他方が鉄族元素の炭素との合金を主成分とする塊状物である、互いに独立かつ密接して存在する２種類の塊状物は、力を加えることで両者を分離することができる。また、この互いに独立かつ密接して存在する２種類の塊状物は、一緒に粉砕した後、磁石を用いて粉砕物の形態で分離することもできる（希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物に由来する粉砕物は磁石に付かないが鉄族元素の炭素との合金を主成分とする塊状物に由来する粉砕物は磁石に付く）。希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物の希土類元素含量は、熱処理条件などにも依存するが、例えば７０ｍａｓｓ％以上であり、その鉄族元素含量とホウ素含量は例えば２．０ｍａｓｓ％以下である。本発明の方法によって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が、ホウ素含量が少ないので、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しても、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少ない。なお、本発明の方法によって得られた希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物のホウ素含量のさらなる低減は、塊状物をアルカリ金属の炭酸塩（炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど）や酸化物とともに例えば炭素の存在下で熱処理することで行うことができる。炭素の存在下での熱処理は、例えば、前出の各種の炭素物質を炭素の供給源として用いて１３００℃〜１６００℃で行えばよい。熱処理時間は例えば３０分間〜５時間が適当である。アルカリ金属の炭酸塩や酸化物は、例えば希土類元素の酸化物を主成分とする塊状物１重量部に対して０．１重量部〜２重量部用いればよい。
【実施例】
【００２２】
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。
【００２３】
試験例１：
（参考例）
まず、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ロータリーキルンを用いて燃焼処理する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ＳＥＭ・ＥＤＸ分析（使用装置：日立ハイテクノロジーズ社製Ｓ４５００）の結果を表１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５．５倍であった。
【００２４】
【表１】
2016183376.tif 000003
【００２５】
次に、寸法が外径７０ｍｍ×高さ６０ｍｍ×肉厚１０ｍｍの炭素るつぼ（黒鉛製）の底面に、カーボンブラック（東海カーボン社の商品名：シーストＳＯ。以下同じ）１０ｇを敷き詰めた後、その上に、酸化処理を行った磁石加工屑４０ｇとカーボンブラック８ｇ（磁石加工屑に含まれる鉄に対するモル比率：１．９１）を予めよく混合してから収容し、高温雰囲気ボックス炉（光洋サーモシステム社製ＫＢＦ−６２４Ｎ１）を用いて、工業用アルゴンガス雰囲気（酸素含有濃度：０．２ｐｐｍ、流量：５Ｌ／分。以下同じ）中で１４５０℃で１時間熱処理した。その後、炉内の加熱を停止し、炉内の工業用アルゴンガス雰囲気を維持したまま、炭素るつぼを室温まで炉冷した。炉冷を終了した後、炭素るつぼ内には、互いに独立かつ密接して存在する２種類の塊状物とカーボンブラックが残留物として存在した。こうして得られた互いに独立かつ密接して存在する２種類の塊状物を、メノウ製の乳鉢と乳棒を用いて粉砕した後、磁石を用いて磁石に付く粉砕物と磁石に付かない粉砕物に分離した。磁石に付かない粉砕物を、１２５μｍのふるいを通過するまでさらに粉砕し、希土類元素の酸化物を主成分とする粉末を得た（粉末の主成分が希土類元素の酸化物であることは別途に行ったガス分析結果と標準物質を用いたＸ線回析分析結果から確認した。以下同じ）。
【００２６】
（実験例）
工業用アルゴンガス雰囲気中での熱処理を、第１の熱処理として１１００℃、１２００℃、１３００℃、１３５０℃、１４００℃、１４５０℃で１時間行った後、第２の熱処理として１４５０℃で１時間行うこと以外は参考例と同様にして、希土類元素の酸化物を主成分とする粉末を得た。
【００２７】
参考例と実験例において得たそれぞれの希土類元素の酸化物を主成分とする粉末のＩＣＰ分析（使用装置：島津製作所社製のＩＣＰＶ−１０１７。以下同じ）の結果を表２に示す。また、実験例における、第１の熱処理を行った温度と希土類元素の酸化物を主成分とする粉末のホウ素含量の関係を図１に示す。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
表２と図１から明らかなように、実験例において、熱処理を２段階で行い、第２の熱処理を１４５０℃で１時間行う前に、第１の熱処理を１２５０℃〜１３７５℃で１時間行うことで、希土類元素の酸化物を主成分とする粉末のホウ素含量を少なくすることができた。とりわけ第１の熱処理を１３５０℃で行った場合、その効果は顕著で、ホウ素含量を２．０ｍａｓｓ％以下にまで少なくすることができた。実験例における第１の熱処理を１４５０℃で１時間行った後に第２の熱処理を１４５０℃で１時間行う態様は、参考例における１４５０℃で行う熱処理の時間を２時間に延長した態様に相当するが、１４５０℃で行う１段階の熱処理の時間を延長しても、希土類元素の酸化物を主成分とする粉末のホウ素含量を少なくすることはほとんどできなかった。実験例において、それぞれの温度で第１の熱処理を行った際の第２の熱処理を行った後のるつぼ内の様子を図２に示す（第２の熱処理を行った後にるつぼ内に残留していたカーボンブラックは除去済み）。図２から明らかなように、第１の熱処理を１３００℃で行った場合と１３５０℃で行った場合に得られた互いに独立かつ密接して存在する２種類の塊状物の大きさは、第１の熱処理をその他の温度で行った場合に得られた互いに独立かつ密接して存在する２種類の塊状物の大きさよりも明らかに小さかった。この理由は必ずしも明確ではないが、酸化処理を行った磁石加工屑に対して第１の熱処理を行ったことによってそのホウ素含量が少なくなり、結果として融点が高くなったことで互いに独立かつ密接して存在する２種類の塊状物が形成されにくくなったことに起因すると推察された。
【００３０】
試験例２：
工業用アルゴンガス雰囲気中での熱処理を、第１の熱処理として１３００℃で６時間または１２時間行った後、第２の熱処理として１４５０℃で１時間行うこと以外は試験例１の参考例と同様にして、希土類元素の酸化物を主成分とする粉末を得た。それぞれの希土類元素の酸化物を主成分とする粉末のＩＣＰ分析の結果を表３に示す。
【００３１】
【表３】
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【００３２】
表３から明らかなように、１３００℃で行う第１の熱処理の時間を延長することで、希土類元素の酸化物を主成分とする粉末のホウ素含量をより少なくすることができた。
【００３３】
試験例３：
工業用アルゴンガス雰囲気中での熱処理を、第１の熱処理として１３５０℃で６時間行った後、第２の熱処理として１４００℃で２時間行うこと以外は試験例１の参考例と同様にして、希土類元素の酸化物を主成分とする粉末を得た。この希土類元素の酸化物を主成分とする粉末は、希土類元素含量が７０ｍａｓｓ％以上で、鉄族元素含量が０．１ｍａｓｓ％未満で、ホウ素含量が２．０ｍａｓｓ％以下であった。
【００３４】
試験例４：
工業用アルゴンガス雰囲気中での熱処理を、第１の熱処理として１３５０℃で４時間行った後、第２の熱処理として１５００℃で１時間行うこと以外は試験例１の参考例と同様にして、希土類元素の酸化物を主成分とする粉末を得た。この希土類元素の酸化物を主成分とする粉末は、希土類元素含量が７０ｍａｓｓ％以上で、鉄族元素含量が０．１ｍａｓｓ％未満で、ホウ素含量が２．０ｍａｓｓ％以下であった。
【００３５】
試験例５：
工業用アルゴンガス雰囲気中での熱処理を、第１の熱処理として１２５０℃で１２時間行った後、第２の熱処理として１４５０℃で１時間行うこと以外は試験例１の参考例と同様にして、希土類元素の酸化物を主成分とする粉末を得た。この希土類元素の酸化物を主成分とする粉末は、希土類元素含量が７０ｍａｓｓ％以上で、鉄族元素含量が０．１ｍａｓｓ％未満で、ホウ素含量が２．０ｍａｓｓ％以下であった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、少ないエネルギー消費量で実施することができる、少なくとも希土類元素と鉄族元素とホウ素を含む処理対象物から、希土類元素を鉄族元素とホウ素から分離して回収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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【図２】
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