JPH0364574B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、希土類と、遷移金属と、場合により
少量の他の添加物とからなる純合金を、これら成
分物質の化合物（ハロゲン化物、酸化物など）の
金属熱還元（metallothermic reduction）により
製造する工業的方法に関する。

この方法は主として、希土類をベースとした永
久磁石、とくにネオジム−鉄−ホウ素磁石の製造
用母合金の製造に関する。

（従来技術） 正の酸化度（ａ positive degree of
oxidation）を有する希土類（イツトリウムを含
む）化合物（とくに酸化物および／またはハロゲ
ン化物）のアルカリ金属またはアルカリ土類金属
による金属熱還元を含む反応はよく知られてい
る。

希土類と、鉄（またはコバルト、ニツケルなど
の他の遷移金属）と、ホウ素からなる母合金（そ
の他の元素を含んでもよい）を、Feおよび／ま
たはホウ素と混合された希土類化合物（この混合
物内にホウ素はフエロボロンまたはその化合物と
して混入されてもよい）から得るために上記の反
応を利用することは既知である（特開昭第60−
77943号または特開昭第60−27105号）。

特開昭第59−219404号は、希土類をCaまたは
CaH₂により1120℃で還元することを記載してい
る。特開昭第60−77943号は希土類の酸化物また
はハロゲン化物をFeおよびＢの存在下でCaを用
いて還元することを記載している。ホウ素はハロ
ゲン化物、酸化物またはフエロボロンの形で添加
してもよい。Feは粉末の形で添加してもよいし、
還元が行われるるつぼに一部由来してもよい。
Caの量は化学量論的必要量の２ないし４倍であ
り、反応物質（reaction medium）、即ち、希土
類の酸化物またはハロゲン化物やCa粉末等は、
CaCl₂（フラツクス）の存在下で撹拌しながら不
活性ガス雰囲気下で900ないし1200℃の温度に加
熱する。溶融生成物は次に水冷銅鋳型等で鋳造さ
れる。

得られた合金から製造される永久磁石の品質を
改良するために、この反応中に他の元素を添加し
てもよい。

欧州特許公開第170372号（対応特開昭61−
30639号）は希土類酸化物のCaによる還元を記載
する。酸化物は塩化物（CaCl₂＋NaCl）の混合
物内に溶解され、その中にカルシウム粉末と、
Fe，Znなどの元素とが、得られる合金の融点を
下げるために供給される。反応器は約650℃〜700
℃に加熱され、混合物は撹拌されまたCaCl₂をそ
の濃度が70％に維持されるように規則的に添加す
る。

欧州特許公開第170373号（対応特開昭61−
30640号）は希土類酸化物をCaを用いて還元する
方法を記載するが、このカルシウムは塩化カルシ
ウムと反応するナトリウムを添加することにより
反応物質内で生成する。加熱温度を600ないし800
℃とし、反応物質を撹拌する。

フランス特許出願公開第2551769号（対応特開
昭60−46346）、フランス特許出願公開第2548687
号（対応なし）の出願は、希土類ハロゲン化物
（磁石の製造に使用される元素を添加可能）を、
過剰量のアルカリ金属（Na，Ｋ，Li）またはア
ルカリ土類金属（Ca，Mg）によつて、得られた
スラグのフラツクス（CaCl₂および／または
CaF₂）の存在下で還元することを記載している。
加熱温度は800℃ないし1100℃で、反応は不活性
雰囲気下で行われる。

合金構成用金属材料（metallic alloying
agents）が元素の形でもつて多少粘性のある液浴
内（即ち、還元剤（Ca等）によつて希土類化合
物の還元で生じた溶融金属の液浴内）に導入され
る上記希土類合金製造方法は、得られる金属相内
に好ましくないスラグの介在物が生じ、とくに酸
素、還元金属およびハロゲン化物などが残存して
合金の純度が問題となる。この問題は、650℃な
いし800℃のできるだけ低い範囲の共融組成物を
優先的に利用することにより、また1100℃までの
加熱温度を使用することにより、得られるスラグ
相と金属相との分離のための好条件の探求にもか
かわらず、存するものである。

さらに、希土類はきわめて反応的で、極めて強
い還元力を有するので、耐火性を有しかつ不活性
である反応器の選択がむずかしい。金属は一般に
希土類により侵食され、したがつて合金を汚染す
ることになる。ただタンタルおよび窒化ホウ素だ
けは抵抗性は十分である。しかしこれらは高価で
かつ使用法がむずかしいので、工業的利用には問
題が多く非実際的である。

しかしながら、種々の等級の鉄または鋼で製作
されたるつぼを使用することが提案されてきた。
実際に鉄は希土類により溶解されるけれども、そ
れ自体が合金成分であるので汚染元素とはならな
い。しかし、溶融合金とこれに溶けてしまうるつ
ぼ内壁との間の分離がはつきりしない。このため
溶融合金を回収するには、それを型へ流出する鋳
造を利用するのが一般的である。しかし、この流
出中、スラグも流出し、溶融合金と混じり合い、
この合金の汚染や介在物の原因ともなる。廃棄さ
れるるつぼ（ａ lost crucible）内で溶融合金を
冷却する場合は、その合金内のFe含量はるつぼ
の溶出が原因で不均一となつてしまう。

アルミナ、マグネシウム、シリカを主成分とし
たような通常のセラミツク材料は、使用される還
元金属または製造された希土類とくにネオジウム
により還元されて合金の汚染源となりやすく、ま
た生ずるスラグの侵食を受けやすい。このため、
時間の経過と共に反応器の管理を困難にする。し
たがつて、スラグと合金との間の分離は悪くな
り、これが合金内の介在物の原因ともなる。

同様に、炭素含有セラミツク材料は希土類浸炭
の原因となる。窒化ホウ素のような製品が使用可
能であるが、コストの面でその工業的利用はむず
かしい。生ずるスラグと同様な性状の耐火材料
は、反応物質内に供給されたフラツクスが耐火材
料を侵食しない程度に操作時間と温度とが制限さ
れるならば、合金を汚染することがない唯一の材
料である。

（発明の目的） したがつて本発明の目的は、１種以上の希土類
（イツトリウムを含む）を含有する永久磁石であ
つて、その中でFeは部分的にコバルト、ニツケ
ル、錫、亜鉛などの他の遷移元素で（場合によつ
てはホウ素のような他の元素で）置換または補充
されていてもよいものの製造用を主として意図し
た、介在物又は存在する試剤（reagents）若しく
は他の生成物による汚染のない高純度の母合金を
しかも経済的な工業生産条件（95％以上の収率、
試剤の少ない消費、高生産性）で得ることに存す
る。

他の目的は、単独で又は混合物で使用され、か
つ正の酸化度を有する通常の希土類化合物（例え
ば酸化物または／およびハロゲン化物）から、た
とえばナトリウム、カルシウムまたはマグネシウ
ムのようなアルカリ金属またはアルカリ土類金属
のいずれかを使用して金属熱還元によつて上記合
金を得ることである。

さらに他の目的は、重量が数Kgから１トン以上
の範囲にわたるきわめて広範囲の寸法を有する上
記合金のインゴツトを得ることである。

他の目的は、冷却後、洗浄又は他の再溶融若し
くは精製の処理を必要とすることなく、軽い酸洗
い処理程度で市場に出荷可能なような、きわめて
均一な組成を有しきわめて平滑な表面状態を呈す
るこの合金のインゴツトを、鋳造を行なうことな
く（鋳造工程の使用もまた可能ではあるが）得る
ことである。言い換えると、この目的は、合金と
スラグとの分離をきわめてよくすることである
（合金とスラグの各々を容易に回収できて、合金
がスラグの介在物を含有したりまたは逆にスラグ
が合金の介在物を含有したりすることはない）。

他の目的は、特に、たとえば真空および／また
は不活性ガスのような特殊な雰囲気を用いること
のない、またスラグのフラツクスを装入すること
のない簡単で迅速な方法を開発することである。

他の目的は、それ自体回収可能な可融元素を除
去した後に生ずるスラグの再利用を可能にするこ
とである。

（発明の構成） 本発明は、下記インゴツトを永久磁石の製造に
使用するということを主な目的として、希土類を
ベースとし、遷移金属（好ましくはあるがこれら
に限られない鉄、コバルト、ニツケルなどの遷移
金属）の少なくとも１種以上を含む母合金（場合
によつては更にホウ素、ケイ素、アルミニウムの
ような、製造された合金の治金的および／または
磁気的性質［キユリー点、抗電場、残留磁気］を
向上できる他の元素を一般に含む）の高純度イン
ゴツトを（好ましくは鋳造を行なうことなく）製
造する工業的方法に関する。これは、希土類（イ
ツトリウムを含む）の化合物またはこれら化合物
の混合物を、ナトリウム、カルシウム、マグネシ
ウムなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属
のような還元剤、またはこれら金属の水素化物の
ような還元性化合物を用いて、金属熱還元により
実施する方法である。

この方法は、出発反応混合物中の希土類化合物
を還元剤としてのアルカリ金属またはアルカリ土
類金属により金属熱還元することを含む、母合金
の高純度インゴツトを製造する方法であつて、 少なくとも一部は化合物の形態にある遷移金属
を前記出発反応混合物に加え、但し該遷移金属化
合物のアニオンは、酸素イオン又はハロゲンイオ
ンでしかも前記希土類化合物のアニオンとは異な
るものであることを条件とし、加えた遷移金属化
合物をも還元するために還元剤を追加して加え、
このようにして調整した反応混合物を容器または
るつぼ内に導入し、次いで直接的起動
（priming）によるか、あるいは容器またはるつ
ぼを300℃以下に加熱するかのいずれかにより反
応を開始して、少なくとも１種の希土類と少なく
とも１種の遷移金属とをベースとした母合金の高
純度インゴツトを製造する方法である。

次に、るつぼは大気中で又は他の既知の方法を
用いて冷却し、るつぼ内の装填物を凝固して充分
に冷却された後にその型から抜離し、次に合金の
インゴツトをスラグから分離する。

本発明において、出発反応混合物は次の成分
〜を含んでいる。

１種以上の希土類（イツトリウムおよびミツ
シユ・メタルを含む）の化合物、特にネオジム
単独またはプラセオジムで補充されたネオジム
（ジジム［didymium］）および／またはジスプ
ロシウムまたは他の希土類の化合物［使用され
る化合物の形式は、とくに酸化物または好まし
くはハロゲン化物、中でもフツ化物である。数
種の形式の化合物の混合物を使用してもよい
が、ただ１種類のみを使用するのが好ましい］、 合金を構成し、前記混合物中に混入され、少
なくとも一部は化合物の形態である１種以上の
遷移金属［これらの金属は、さらに具体的に
は、Fe，Co，Ni，Ｖ，Cr，Bi，Ge，Ga，
Pb，Ag，Au，Be，Zn，Ti，Nb，Ta，Cu，
Mo，Ｗ，Mn，Sb，Sn，Zr，Hfまたはその他
で構成される群に属するものであるが、中でも
Fe，Co，NiさらにとくにはFeが好ましい。化
合物は酸化物およびハロゲン化物であり、さら
に鉄の塩化物例えば塩化第二鉄のような塩化物
であつて、単独でまたは異なる陰イオンおよ
び／または異なる陽イオンの混合物の形で用い
られるのが好ましい。これらの遷移金属は一部
のみ元素形態で出発混合物に混入してもよい。
この方法のとくに興味ある利用は、少なくとも
１種の鉄化合物、好ましくは塩化第二鉄を出発
混合物に混入することである］、 場合により、元素形態で、あるいは酸化物、
ハロゲン化物またはフエロボロンなどの化合物
の形態で、あるいはＣ，Ｐ，Ｓ，Cu，Si，Al
などの元素が補充されて、混入されるホウ素な
どの化合物、 粒子、やすり屑、削り屑、ペレツトなどの形
態の固体還元剤。

希土類化合物は、遷移金属化合物または他の合
金構成元素の化合物と同様に、無水の形態で使用
されるのが好ましい。

反応混合物は乾燥しているのが好ましく、粉末
またはペレツトの形状で使用することができる。
特に、混合物を調製する前に、その水分が0.5％
を超ないように種々の化合物を乾燥するための作
業を実行することが必要になるかも知れぬが、こ
れらの製品は一般に吸湿性ではなく、その水分は
0.1％未満である。

還元できる化合物の形態の遷移金属が充分量存
在することは、反応の熱バランスへの寄与のた
め、特に反応用装填物（reaction charge）の融
解つまり反応物の融解を助けるために必要であ
る。即ち、本発明のように、遷移金属化合物が導
入されると、それを含まないときよりも還元時多
くの熱量を生み出す。これによつて合金とスラグ
が十分に溶融し、両者が速やかに分離する。

還元後低融点のスラグを得るため、希土類に結
合したアニオンと遷移金属に結合したアニオンと
を異なるものとすることも、本発明にとつてきわ
めて重要である。これによつて、生じるスラグは
混合物となり、融点が低下し、溶融合金から分離
しやすくなる。たとえば、希土類の酸化物または
フツ化物、および遷移金属（たとえばFe）の塩
化物が用いられる。したがつて、スラグのフラツ
クスを添加することは、ときには有効かもしれな
いが、一般には必ずしも必要ではない。

特に、塩化第二鉄は工業的量で市場で容易に入
手可能な製品である。一方たとえばフツ化物とな
ると工業的な量で入手できないし、その価格から
もその使用が不可能である。それに加えて、塩化
第二鉄は還元されている間顕著な発熱反応を生起
するという特徴を有する理由から、塩化第二鉄の
使用は有利である。

反応混合物中に含まれる種々の原材料の量は主
として、製造予定の合金の組成に応じて調節され
る。希土類と遷移金属との各々の量はまた、反応
の終点において、たとえば共融組成（特にこの場
合はFeとNd）の領域の低融点化合物が製造され
るように選択するのが好ましいが、この組成とす
るために合金構成元素が添加されてもよい。さら
に、含有させなければならない単一のまたは複数
の遷移金属化合物の量の選択上の基本的な基準
は、この化合物の還元により放出される熱量に基
づく。この熱量は、場合により一部元素形態で添
加される遷移金属を含めて反応（装填）物全体を
融解させ、かつこの温度を合金とスラグとの分離
を助けるのに充分な高さまで上げられるものでな
ければならない。遷移金属化合物の還元の間に生
ずるスラグはまた、希土類化合物の還元の結果出
るスラグのフラツクスとしての働きもなす。

この方法は特に、ネオジムと鉄とをベースとす
る高純度の母合金のインゴツトの製造に使用可能
である。しかし、この合金はまた、ネオジムに加
えてまたは一部ネオジムの代りにプラセオジムお
よび／またはジスプロシウムを含んでもよく、か
つ場合によりホウ素を含んでもよい。この母合金
は、続いて組成を調節した後に、約34％のNd，
65％のFe，１％のＢを含む永久磁石の製造に使
用可能である。この例は、出発反応混合物の組成
の決定を説明するのに役立ち、この場合、希土
類：Fe（重量比）＝88：12は低融点母合金を製造
するのに最も好ましい。この合金組成は最終磁石
にとつて望ましい値に調節することができる。し
かしながら、出発反応混合物に混入される単一の
または複数の遷移金属化合物の割合は一般に、希
土類と遷移金属との合計重量に対する化合物の形
態で混入される単一のまたは複数の前記遷移金属
の重量比は５ないし50％、好ましくは10ないし20
％である。遷移金属が鉄であつて、たとえば塩化
第二鉄のような塩化物の形態で使用されるなら
ば、これらの値の範囲が特に推奨される。

合金中の単一のまたは複数の遷移金属の最終含
有量は、単一のまたは複数の遷移金属を、一部は
上記の含有量範囲内で化合物の形態で、一部は元
素の形態で（たとえば塩化第二鉄＋Feおよび／
または＋コバルト）出発反応混合物へ混入するこ
とにより得る。適切な含有量の調整によつて、
種々の還元反応により放出される発熱熱量が、生
成合金およびスラグを融解してそれらの良好な分
離を可能とするに十分な低粘度とするほどの熱量
となる。上述のように、元素形態または化合物形
態のホウ素などの元素もこの反応混合物に添加し
てもよい。

還元剤は、場合によりホウ素または他の元素の
化合物も含めて、還元されるべきすべての化合物
を還元するのに必要な全量よりもわずかに過剰に
使用する。この過剰率は、一般には０ないし20％
であるが０ないし10％が好ましい。

離型、後続の機械加工またはその他のすべての
作業を容易にするためには、合金のインゴツトお
よびスラグに与えられるべき形状に合わせた形状
を有する容器またはるつぼを反応の実行に使用す
る。

るつぼの材料はいかなる種類でもよいが、これ
は、装填、金属熱反応、冷却または鋳造、離型お
よび／または各金属熱生産工程間で行われる清掃
作業などの間に受ける機械的および熱的応力に耐
えねばならない。金属製るつぼ、とくに鋼製のも
のを選択するのが好ましい。

化学的腐食を防止するために、たとえば水など
の流体で冷却される二重ケーシングを有するるつ
ぼ、または高融点を有する緻密で耐火性のある乾
燥内部耐火物で内張りしたるつぼが使用可能であ
る。一般に耐火物は、希土類化合物の還元により
生じるスラグと同じ種類であつて、たとえば
C₃O，CaF₂，MgO，MgF₂である。これは反応
の副産物であるので、それは容易に再利用可能で
あり、十分な量が利用可能でかつ溶融合金により
侵食を受けないであろう。耐火物の厚さは、生産
されるインゴツトの寸法に応じて、0.5cmから５
cmの間とする。耐火物は、まず雄型（male
former）をるつぼ内に装入して環状空間を形成
し、この中へ乾燥耐火物粉末を供給して適当な手
段（バイブレータ、衝撃台など）で圧密させ、次
に前記雄型を抜取つて製作するか、またはたとえ
ば前記スラグから、挿入すべき金属るつぼの寸法
に合わせてプレハブ製作された耐火るつぼで置換
して製作してもよい。

十分に均質にした反応混合物を金属るつぼまた
は耐火物で内張したるつぼ内に装填する。装填量
を増加するためにこれは圧密してもよい。反応混
合物が場合によりガス抜きされた後、数cm厚さの
不定形耐火物で混合物の上面上に栓をする。装填
された容器は開放したままでもよいが、反応中に
起こるかもしれないはね返りを防止するために、
たとえぼボルトでるつぼに固定された蓋で閉じて
もよい。

次に、起動重点、電流などの既知の手段を用い
た起動によるか、または容器を任意の形式の炉
（抵抗炉、燃料炉、誘導電気炉、太陽炉）内に装
入して加熱することにより、反応を開始する。炉
は少なくとも、150℃の温度に、好ましくは150℃
ないし300℃にしておくが、これ以上に上げる必
要はない。このような温度に達するまで加熱時間
は通常0.5ないし５時間程度である。

実際反応は自然に開始し、その場で放出される
熱は、反応生成物が溶融するのに十分な量であ
る。温度は、一般に少なくとも1300℃に達する。
合金は耐火物で内張したるつぼを侵食することな
くその底部へ沈降し、低融点スラグは前記耐火物
を一部侵食しながら浮上する。

反応は急速で数分継続するにすぎない。その
上、合金は生成したスラグにより保護されるの
で、実質的な酸化を受けることはない。このため
に一般に作業は大気圧のもとで大気中で実施可能
である。しかしながら、大気中の酸素による汚染
というリスクを避けるために、作業は、減圧下で
実行または常圧もしくは大気圧より高い圧力下の
不活性または還元雰囲気下で実行してもよい。

容器は大気中で放置冷却されるか、または他の
冷却加速手段（二重ケーシング内の水、空気流、
滴下水、浸漬など）により冷却される。

るつぼが容易に取扱い可能なほどに冷却したと
き、凝固した内容物、即ち合金、スラグ、耐火物
が取出す。スラグおよび耐火物から容易に分離さ
れたインゴツトは、次に汚れをとり機械加工して
付着スラグを除去する。

この方法により、介在物のない、高純度で均一
な組成の合金のインゴツトが得られる。収率は一
般に95％程度以上であり、しかも反応中は撹拌の
必要がなく、高温度に長時間加熱する必要もな
い。

上記のように、この方法は鋳造を行なうことな
く実施可能である。しかしながらもし必要なら
ば、金属および／またはスラグは、冷却および凝
固の作業の前に、任意の既知の装置を用いて鋳造
することも可能である。

さらに、本発明の方法は、得られたスラグ内に
含有される高融点耐火物の回収をもつて完了する
こともできるので有利である。実際に、もしかか
るスラグが可溶性ハロゲン化物と不溶性耐火性フ
ツ化物または酸化物を含有するならば、それを水
で処理する（できれば粉砕後）と不溶性部分は分
離され、次に乾燥しさらに粉砕および粒径調整を
した後に、るつぼの耐火物として再利用が可能で
ある。

このことは、たとえば、希土類化合物が酸化物
またはフツ化物であり、遷移金属化合物が塩化物
であり、および還元剤がCaまたはMgであると
き、当てはまる。このときスラグを水で処理する
と、カルシウムおよび／またはマグネシウムの塩
化物は水溶液相内に分離され、またカルシウムお
よび／またはマグネシウムの酸化物またはフツ化
物は固相内に分離され、これは次の作業用、他の
用途向けまたは貯蔵用の耐火物の製造に再利用可
能である。

この方法の一つの変更態様では、蒸発しやすい
遷移金属（例えばZn）の化合物を出発反応混合
物内に混入してもよい。還元された後揮発性金属
を生ずるが、これはこの態様では得られた母合金
から蒸留により除去され得る。かくして、反応混
合物には、たとえば、希土類化合物と、塩化物な
どとしてのZn化合物と、さらにFeなどの元素形
態の遷移金属と、還元剤と、を含有させることが
できる。

本発明により合金が得られるが、上記変更態様
では、この母合金を取り出し（取り上げ）、真空
下または制御雰囲気下で再融解し、Znを蒸発さ
せて希土類金属が得られる。

以下の実施例で本発明の種々の可能な使用を説
明しよう。

実施例 １ −るつぼおよびその耐火物の制作： 容積約250の切頭円錐形の軟鋼製るつぼを用
い、その中に均一厚さの環状空間を形成するため
に雄型を装入する。るつぼを振動台上に固定す
る。CaF₂粉末を150℃で24時間乾燥し、次に環状
空間内に装填し、同時に振動台により圧密する。
雄型を抜取るとこれで、耐火物で内張したるつぼ
は反応混合物の受け入れ可能となる。

−反応物質の調製： 119.6KgのNdF₃ 53.2KgのCa 34Kgの無水FeCl₃ ここでFe／（RE＋Fe）＝12％（RE：希土類）、
また、カルシウムは10％過剰率である。この混合
物は、内部が耐火物で内張りされたるつぼ内に装
填される。

栓を形成する耐火物の層がこの混合物の上に置
かれ、るつぼはそれにボルト締めされた鋼製蓋に
より密閉される。熱電対がるつぼの外壁に接して
取付けられる。

−反応： るつぼを炉内に置く。るつぼは0.5時間で150℃
まで徐々に加熱し、熱電対で反応の開始が観察さ
れるまでるつぼ台をこの温度に保持する。反応は
２時間45分後に生ずる。反応は数分間継続する。
加熱を停止し、るつぼは炉から取出し、大気中で
冷却する。

−離型−結果： るつぼを上下転倒し、凝固した内容物を取出
す。耐火物は粉末の形態で残留し、母合金のイン
ゴツトはスラグから容易に分離される。次にイン
ゴツトは試料を採取する前にブラシがけをして汚
れを除く。得られたインゴツトの重量は93.4Kgで
あり、その分析は次のとおりである（重量％）。

Nd 86.8％ Fe 12.3％ Ca 0.4％ その外、不純物 0.5％（Al，Si，Mg，Cl，Ｆ，
Mn，Ti，O₂，N₂） Ndの収率 94.6％ 実施例 ２ 実施例１と同一方法がとられたが、出発混合物
においてFe／（RE＋Fe）の比が20％、かつCa
の過剰率が20％である点が異なる。その組成は次
のとおりである。

107.1KgのNdF₃ 55.7KgのFeCl₃ 63.2KgのCa 得られたインゴツトの重量は94.4Kgで、次の組
成を有する（重量％）。

Nd 80.8％ Fe 18.0％ Ca 0.41％ その他の不純物 0.79％ 希土類の収率は99.4％である。

実施例 ３ この実施例においては、Feの一部が出発反応
混合物に金属形態で添加された。実施例１と同一
方法が採られたが、より小さいるつぼを使用し
た。

混合物の組成： NdF₃ 948ｇ FeCl₃ 493ｇ Ca 560ｇ Fe 390ｇ この場合において、Fe（化合物形態）／（希土
類＋全Fe）の比は13.7％であり、Caの過剰率は
20％である。

得られたインゴツトの重量は1220ｇであり、そ
の組成は次のとおりである。

Nd 55.1％ Fe 44.0％ Ca 0.1％ Cl 0.04％ Ｆ 0.06％ その他不純物 0.7％ 希土類の収率は98.9％である。

実施例 ４ この実施例においては、前の実施例の金属形態
のFeの一部がフエロボロンで置換され、その結
果、混合物の組成は次のとおりである。

NdF₃ 948ｇ FeCl₃ 493ｇ Ca 560ｇ Fe 246ｇ フエロボロン169.5ｇ、すなわちFe149.8ｇ、
B19ｇ。

Fe（化合物形態）／（希土類＋全Fe）の比は
13.7％である。得られたインゴツトの重量は1214
ｇであり、その組成は次のとおりである。

Nd 53％ Fe 45.1％ Ｂ 1.5％ Ca 0.15％ その他不純物 0.25％ 希土類の収率は94.7％である。

実施例 ５ 実施例１と同一方法がとられたが、ネオジム
は、ジスプロシウムで置換した。

出発混合物の組成： DyF₃ 2377.4ｇ FeCl₃ 1277.9ｇ Ca 1349.7ｇ すなわち、Fe／（RE＋Fe）の比は20％であ
る。

得られたインゴツトの重量は2146.4ｇである。
得られたインゴツトの組成は次のとおりである。

Dy 79.8％ Fe 9.4％ Ca 0.3％ その他不純物 0.5％ 希土類の収率は97.4％である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 出発反応混合物中の希土類化合物を還元剤と
   してのアルカリ金属またはアルカリ土類金属によ
   り金属熱還元することを含む、母合金の高純度イ
   ンゴツトを製造する方法であつて、 少なくとも一部は化合物の形態にある遷移金属
   を前記出発反応混合物に加え、但し該遷移金属化
   合物のアニオンは、酸素イオン又はハロゲンイオ
   ンでしかも前記希土類化合物のアニオンとは異な
   るものであることを条件とし、加えた遷移金属化
   合物をも還元するために還元剤を追加して加え、
   このようにして調整した反応混合物を容器または
   るつぼ内に導入し、次いで直接的起動によるか、
   あるいは容器またはるつぼを300℃以下に加熱す
   るかのいずれかにより反応を開始して、少なくと
   も１種の希土類と少なくとも１種の遷移金属とを
   ベースとした母合金の高純度インゴツトを製造す
   る方法。 ２ 出発反応混合物が単一の希土類好ましくはネ
   オジムの化合物を含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 ３ 反応混合物が希土類化合の混合物、好ましく
   はネオジム化合物と、プラセオジム化合物と、場
   合によりジスプロシウム化合物との混合物を含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ４ 希土類化合物が酸化物およびハロゲン化物に
   より構成される群の中から選択されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
   れかに記載の方法。 ５ 希土類化合物がフツ化物であることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項に記載の方法。 ６ 出発反応混合物が単一の遷移金属化合物、好
   ましくは塩化物の形態の鉄を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ７ 出発反応混合物が遷移金属化合物の混合物を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ８ 単一または複数の遷移金属が一部元素の形態
   で出発反応混合物の中に混入されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項、第６項、第７項のい
   ずれかに記載の方法。 ９ 反応混合物に、酸化物、フツ化物、フエロボ
   ロンまたは元素形態のホウ素のような他の元素が
   添加されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。 １０ 還元剤がカルシウム、マグネシウムまたは
   ナトリウム、好ましくはカルシウムであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １１ 出発反応混合物内に存在するすべての化合
   物を還元するのに必要な量を超える還元剤の過剰
   率が多くとも20％好ましくは多くとも10％である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載
   の方法。 １２ 出発反応混合物内の単一のまたは複数の遷
   移金属化合物の割合が希土類と金属との総重量に
   対する金属の重量で表わして５ないし50％好まし
   くは10ないし20％の範囲内であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第１１項のいずれ
   かに記載の方法。 １３ るつぼが流体により冷却される二重ケーシ
   ングを有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。 １４ るつぼ内部が耐火物で内張りされているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 １５ 反応混合物がるつぼ内に装填されたとき、
   不定耐火物とるつぼに固定された蓋とによりカバ
   ーされることを特徴とする特許請求の範囲第１３
   項または第１４項のいずれかに記載の方法。 １６ 反応を、内部が事前に耐火物で内張りされ
   かつ反応混合物が装填されたるつぼを150℃ない
   し300℃の温度に加熱することにより開始するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 １７ 得られた母合金が揮発性金属を含むとき
   は、前記合金を再溶融して、揮発性金属を蒸留に
   より除去することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第１５項のいずれかに記載の方法。