重稀土元素的回收方法技術

本發明專利技術提供一種方法，其從至少含有重稀土元素和鐵族元素的處理對象物回收重稀土元素，能夠作為低成本且簡易的循環系統進行實際應用。作為其解決手段的本發明專利技術的從至少含有重稀土元素和鐵族元素的處理對象物回收重稀土元素的方法的特征為，至少包括如下工序：在對處理對象物進行了氧化處理后，或者，在將處理對象物與進行了氧化處理的R-Fe-B系磁體合金混合后，通過在碳的存在下以1000℃以上的溫度進行熱處理，使重稀土元素作為氧化物從鐵族元素分離。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】重稀土元素的回收方法
本專利技術涉及從由重稀土元素與鐵的合金構成的重稀土元素擴散源的使用過的擴散源等至少含有重稀土元素和鐵族元素的處理對象物中回收重稀土元素的方法，其用于使重稀土元素擴散到R-Fe-B系永磁體(R為稀土元素)而實現矯頑力的提高。
技術介紹
R-Fe-B系永磁體因為具有高的磁特性，所以在以電動動力轉向用電機、混合動力電動汽車或電動汽車的主機電機、空調用電機、硬盤驅動器用磁頭致動器等為首的各種各樣的工業制品中被使用，但具有在高溫矯頑力下降的性質。為此，要求組裝于汽車所使用的電機的R-Fe-B系永磁體等具有特別高的矯頑力，以使其即使在惡劣的使用環境中暴露于高溫，也維持規定的矯頑力。鑒于這樣的事情，現如今正在進行實現R-Fe-B系永磁體的矯頑力的提高的技術開發，作為用于其的方法，可知是在R-Fe-B系永磁體用的原料合金中添加Dy、Tb等重稀土元素的方法。該方法作為用于實現R-Fe-B系永磁體的矯頑力的提高的方法很優異，但在某些情況下，有時也將重稀土元素添加到磁體中的含有比率接近10mass％。但是，重稀土元素為稀有資源，在日本，依賴于來自中國的進口，所以迫切需要必須盡可能地削減其使用量。因此，作為能夠實現少的重稀土元素的使用量實現的有效的R-Fe-B系永磁體的矯頑力的提高的方法，從R-Fe-B系永磁體的表面向內部擴散重稀土元素的方法備受關注，例如，在專利文獻1中，提出有一邊使磁體、和用于使重稀土元素擴散到磁體的由重稀土元素與鐵的合金構成的擴散源(由DyFe2、DyFe3、TbFe2、TbFe3等構成的合金片等)在處理室內連續或斷續地移動一邊進行加熱的方法。專利文獻1記載的方法作為能夠使重稀土元素以少的使用量有效地擴散到R-Fe-B系永磁體中而實現矯頑力的提高的方法很優異。但是，本專利技術人等發現，該方法中使用的由重稀土元素和鐵的合金構成的擴散源當重復使用時，其重稀土元素的含有比率就會下降。這是因為，根據本專利技術人等的研究，當在處理室內一邊使R-Fe-B系永磁體和擴散源連續或斷續地移動一邊進行加熱時，因發生擴散源的表面破碎而生成的擴散源的破片就會附著于磁體的表面，另一方面，因發生磁體的表面破碎而生成的磁體的破片附著于擴散源的表面等。當擴散源的重稀土元素的含有比率下降時，重稀土元素相對于R-Fe-B系永磁體的擴散效率也下降，因此擴散源會在某時點停止使用。這里成為問題的是如何處理使用過的擴散源。即使不能再作為擴散源而使用，在那里也含有稀有資源即重稀土元素。因此，不將使用過的擴散源廢棄，而是如何將其所含的重稀土元素回收再利用成為今后的重要技術課題。關于從至少含有稀土元素和鐵族元素的處理對象物回收稀土元素的方法，到目前為止，提出有一些方法，例如，在專利文獻2中，提出的是如下方法：將處理對象物在氧化性氣氛中加熱，而將含有金屬元素制成氧化物以后，與水混合制成漿料，一邊加熱一邊添加鹽酸，使稀土元素溶解于溶液中，一邊對得到的溶液加熱一邊加入堿(氫氧化鈉或氨或氫氧化鉀等)，由此使與稀土元素一起浸出在溶液中的鐵族元素沉淀后，將溶液從未溶解物和沉淀物中分離，并向溶液中加入例如草酸作為沉淀劑而使稀土元素形成草酸鹽并進行回收。該方法作為能夠將稀土元素與鐵族元素有效地分離回收的方法而備受關注。但是，存在如下問題：由于工序的一部分使用了酸或堿，因此，工序管理并非容易，另外，回收成本變高。因此，不得不說專利文獻2中記載的方法在作為要求低成本和簡易性的循環系統進行實際應用方面具有困難的一面。另外，專利文獻3中，作為不將處理對象物中含有的鐵族元素氧化而通過僅將稀土元素氧化來使兩者分離的方法，已提出在碳坩堝中對處理對象物進行加熱的方法。該方法不必像專利文獻2中記載的方法那樣需要酸或堿，另外，通過在碳坩堝中對處理對象物進行加熱，理論上坩堝內的氣氛被自主地控制成鐵族元素不會被氧化而只稀土元素被氧化的氧分壓，因此，與專利文獻2中記載的方法相比，認為在工序簡易方面是優異的。但是，如果說僅在碳坩堝中對處理對象物進行加熱，坩堝內的氣氛被自主地控制成規定的氧分壓而可以將稀土元素和鐵族元素分離，現實中并非如此。專利文獻3中，坩堝內的氣氛的理想含氧濃度為1ppm～1％，但本質上不需要用于控制氣氛的其它操作。但是，根據本專利技術人等的研究，至少在含氧濃度不足1ppm的情況下，稀土元素和鐵族元素不能分離。因此，如果在碳坩堝中對處理對象物進行加熱，即使理論上坩堝內的氣氛自主地控制成鐵族元素不會被氧化而只稀土元素被氧化的氧分壓，現實中也需要人為地將坩堝內控制成含氧濃度為1ppm以上的氣氛。這樣的控制可以如專利文獻3中記載的那樣通過將含氧濃度為1ppm以上的非活性氣體導入坩堝內來進行，但在作為工業用非活性氣體廣泛應用的氬氣的情況下，其含氧濃度通常為0.5ppm以下。因此，要將含氧濃度為1ppm以上的氬氣導入坩堝內，不能直接使用廣泛應用的氬氣，需要在特意提高其含氧濃度之后使用。作為結果，不得不說專利文獻3中記載的方法雖然表面上覺得工序簡易，但實際上并非如此，與專利文獻2中記載的方法一樣，在作為要求低成本和簡易性的再循環系統進行實際應用方面具有困難的一面?，F有技術文獻專利文獻專利文獻1:國際公開第2012/008426號專利文獻2:特開2009-249674號公報專利文獻3:國際公開第2010/098381號
技術實現思路
專利技術所要解決的課題因此，本專利技術的目的在于，提供一種從至少含有重稀土元素和鐵族元素的處理對象物中回收重稀土元素的方法，其能夠作為低成本且簡易的循環系統進行實際應用。用于解決課題的手段本專利技術人等鑒于上述的問題，反復進行了銳意研究，結果找到，在按照專利文獻1記載的方法，對為使重稀土元素擴散到R-Fe-B系永磁體來實現矯頑力的提高而重復使用的由重稀土元素和鐵的合金構成的重稀土元素擴散源(重稀土元素的含有比率下降了的使用過的擴散源)進行了氧化處理以后，或者，在將使用過的擴散源與進行了氧化處理的R-Fe-B系磁體合金混合以后，若在碳的存在下以規定的溫度進行熱處理，就能夠將使用過的擴散源所含的重稀土元素作為氧化物從鐵族元素分離回收?；谏鲜龅囊娊舛瓿傻谋緦＠夹g的從至少含有重稀土元素和鐵族元素的處理對象物回收重稀土元素的方法如權利要求1所述，其特征為，至少包括如下工序：在對處理對象物進行了氧化處理后，或者，在將處理對象物與進行了氧化處理的R-Fe-B系磁體合金混合后，通過在碳的存在下以1000℃以上的溫度進行熱處理，使重稀土元素作為氧化物從鐵族元素分離。另外，權利要求2所述的方法在權利要求1所述的方法的基礎上，其特征為，在對處理對象物進行了氧化處理后，在碳的存在下，以1000℃以上的溫度進行熱處理。另外，權利要求3所述的方法在權利要求2所述的方法的基礎上，其特征為，熱處理溫度為1300℃以上。另外，權利要求4所述的方法在權利要求2所述的方法的基礎上，其特征為，使用碳坩堝作為處理容器及碳供給源，對進行了氧化處理的處理對象物進行熱處理。另外，權利要求5所述的方法在權利要求2所述的方法的基礎上，其特征為，在碳和硼的存在下，對進行了氧化處理的處理對象物進行熱處理。另外，權利要求6所述的方法在權利要求5所述的方法的基礎上，其特征為，使用氧化硼作為硼供給源，對進行了氧化處理的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種方法，其從至少含有重稀土元素和鐵族元素的處理對象物回收重稀土元素，其特征在于，至少包括如下工序：在對處理對象物進行了氧化處理后，或者，在將處理對象物與進行了氧化處理的R?Fe?B系磁體合金混合后，通過在碳的存在下以1000℃以上的溫度進行熱處理，使重稀土元素作為氧化物從鐵族元素分離。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.01.28 JP 2013-013577;2013.01.28 JP 2013-013571.一種方法，其是從至少含有重稀土元素和鐵族元素的處理對象物回收重稀土元素的方法，其特征在于，至少包括如下工序：在對處理對象物進行了氧化處理后，使用氧化硼、單體硼或硼酸作為硼供給源，在碳和硼的存在下以1000℃以上的溫度對進行了氧化處理的處理對象物進行熱處理，由此使重稀土元素作為氧化物從鐵族元素分離。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，熱處理溫度為1300℃以上。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，使用碳坩堝作為處理容器及碳供給源，對進行了氧化處理的處理對象物進行熱處理。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，處理對象物的至少一部分為具有5mm以下的粒徑的粒狀或粉末狀。5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，處理對象物的鐵族元素的含有比率為30mass％以上。6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，處理對象物是用于使重稀土元素擴散到R-Fe-B系永磁體的包含重稀土元素和鐵的合金的重稀土元素擴散源，根據使用而進一步含有來自于磁體的成分的擴散源。7.一種方法，其是從至少含有重稀土元素和鐵族元素的處理對象物回收重稀土元素的方法，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宮本雄，星裕之，菊川篤，
申請(專利權)人：日立金屬株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP