JPH0533074A

JPH0533074A - Ｎｉ被覆希土類合金の再利用方法

Info

Publication number: JPH0533074A
Application number: JP3210184A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kaya; 雅詔賀屋
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-07-26
Filing date: 1991-07-26
Publication date: 1993-02-09

Abstract

(57)【要約】【目的】Ｎｉ被覆希土類合金の製造工程で発生するＮ
ｉ被覆付きの廃材を再利用する際に、Ｎｉ被覆膜を安
全、容易かつ安価に除去すること。【構成】希土類合金表面からＮｉ被覆膜を電解酸化に
より除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｎｉめっき膜等のＮｉ
被覆膜を有する希土類合金の製造工程において生じる不
良品などの廃材からＮｉ被覆膜を除去し、再利用する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高性能を有する永久磁石としては、粉末
冶金法によるＳｍ−Ｃｏ系磁石が知られている。しか
し、このものは、Ｓｍ、Ｃｏの原料価格が高いという欠
点を有する。希土類の中では原子量の小さい希土類元
素、たとえばセリウムやプラセオジム、ネオジムは、サ
マリウムよりも豊富にあり価格が安い。また、Ｆｅは安
価である。そこで、近年Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が開発さ
れ、特開昭５９−４６００８号公報では、焼結磁石が、
また特開昭６０−９８５２号公報では、高速急冷法によ
るものが開示されている。

【０００３】Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石は、酸化され易い希
土類元素と鉄とを主成分とするため、耐食性が低く、性
能の劣化、バラつき等が問題となっている。このため、
各種の防食膜が提案ないし実用化されているが、これら
のうち、電気めっき法によるＮｉ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。

【０００４】Ｎｉめっき希土類磁石の製造工程において
めっき不良が生じた場合、通常は廃棄される。また、め
っき前の工程において軽微なカケやヒビなどが生じた磁
石は、通常、選別されることなくＮｉめっきが施され、
めっき後に検査選別されて廃棄される。

【０００５】廃棄されるＮｉめっき磁石には貴重な希土
類元素が含まれているため、再利用方法が検討されてい
る。例えば、めっき剥離剤により磁石表面からＮｉめっ
きを剥離する方法も一部で利用されているが、この方法
は化学的反応を利用するため条件の設定が困難であるの
で、一般的に容易に実施することは難しく、コスト高と
なってしまう。また、廃液処理のためにコストがかか
る。

【０００６】また、通常、Ｎｉめっき前に磁石は研削等
により形状加工されるが、この際に発生する削り屑など
も従来は廃棄されていた。さらに、Ｎｉめっき前の工程
において重度のワレやカケが生じた場合や成形不良品な
どは、めっき前に廃棄されていた。このような廃材も希
土類元素を含むものであり、資源の無駄使いとなってい
る。

【０００７】なお、このような事情は、他のＮｉ被覆希
土類合金についても同様である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情からなされたものであり、Ｎｉ被覆希土類合金の製造
工程で発生するＮｉ被覆付きの廃材を再利用する際に、
Ｎｉ被覆膜を安全、容易かつ安価に除去できる方法を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（４）の本発明により達成される。

【００１０】（１）希土類合金表面からＮｉ被覆膜の
電解酸化により除去する工程を有することを特徴とする
Ｎｉ被覆希土類合金の再利用方法。

【００１１】（２）Ｎｉ被覆膜除去後、前記希土類合
金を原料の少なくとも一部として新たに希土類合金を製
造する上記（１）に記載のＮｉ被覆希土類合金の再利用
方法。

【００１２】（３）新たに希土類合金を製造する際
に、前記希土類合金に希土類元素を添加する上記（２）
に記載のＮｉ被覆希土類合金の再利用方法。

【００１３】（４）Ｎｉ被覆膜除去後、前記希土類合
金から希土類元素を抽出し、この希土類元素を原料の少
なくとも一部として新たに希土類合金を製造する上記
（１）に記載の希土類合金の再利用方法。

【００１４】

【作用】本発明では、希土類合金のＮｉ被覆膜を電解酸
化により除去する。電解酸化は電気めっきとは逆の反応
であり、制御が容易で、安全かつ安価に実施することが
できる。

【００１５】本発明では、Ｎｉ被覆膜除去後の希土類合
金をそのまま溶解し、新たな希土類合金の原料とするこ
ともでき、合金から希土類元素を抽出して、この希土類
元素を新たな希土類合金の原料の一部として利用するこ
ともできる。

【００１６】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００１７】本発明では、希土類合金表面からＮｉ被覆
膜を電解酸化により除去する。すなわち、電解質溶液中
でＮｉ被覆希土類合金が陽極となるように電圧を印加し
て、Ｎｉ被覆膜を電解質溶液中に溶出させる。

【００１８】印加する電圧は、各種条件に応じて適宜決
定すればよく、例えば後述するバレルめっきの方法を用
いる場合には、通常、５〜３０V 程度、電流密度は、１
〜１０A/dm² とすることが好ましい。

【００１９】用いる電解質溶液は特に限定されず、例え
ば、Ｎａ₂ ＳＯ₄ 、ＫＣｌＯ₄ 、ＮｉＳＯ₄ 、ＮｉＣｌ
₂ 等から選択した電解質の溶液を用いることができる。
ただし、電解質溶液が強酸性あるいは強アルカリ性であ
ると、電圧印加によらないＮｉ被覆膜の溶解が問題とな
り、Ｎｉ被覆膜溶出の制御が困難となるので、電解質溶
液のｐＨは２〜１１とすることが好ましい。

【００２０】また、電解質溶液としてワット浴等のＮｉ
めっき浴を用いることもできるので、めっき浴の利用効
率を高くできる。また、本発明によりめっき浴中にＮｉ
を溶出させ、陰極に他の希土類合金を使えば、希土類合
金表面から除去したＮｉを直接再利用することができ
る。

【００２１】電解酸化に用いる容器は特に限定されず、
例えば、通常の電気めっきに用いる容器を利用すること
ができる。また、Ｎｉ被覆希土類合金の寸法や形状に応
じて、通常の電気めっきと同様に、バレルめっきの方法
あるいはや引っ掛けやラックを用いる方法などを適宜利
用すればよい。また、バレルめっきと同様に、ダミーを
利用することもできる。

【００２２】本発明は、電気めっき法により形成された
Ｎｉ被覆膜の除去にも無電解めっき法により形成された
Ｎｉ被覆膜の除去にも適用可能である。また、蒸着法等
の気相法により形成されたＮｉ被覆膜の除去にも適用す
ることができる。本発明を適用する場合、Ｎｉ被覆膜の
厚さは特に限定されないが、防食膜として用いられるＮ
ｉ被覆膜の厚さは、通常、５〜１００μm 程度である。

【００２３】Ｎｉ被覆膜除去後の希土類合金は、新たに
希土類合金を製造するために利用される。

【００２４】Ｎｉ被覆膜除去後、希土類合金を溶解し
て、その全量を新たな希土類合金の原料の少なくとも一
部として用いる場合、蒸気圧の比較的高いＮｄ等の希土
類元素が溶解の際に蒸発するので、通常の原料合金の製
造の際に用いる出発原料と同様に希土類リッチ組成とす
るために、溶解の際に希土類元素を必要量添加すること
が好ましい。具体的には、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の場
合、過剰に添加する希土類元素は全体の１〜５重量％程
度とすることが好ましい。

【００２５】また、本発明では、Ｎｉ被覆膜除去後、希
土類合金から希土類元素を抽出し、この希土類元素を原
料の少なくとも一部として新たに希土類合金を製造して
もよい。この場合の希土類元素抽出には、通常の希土類
元素の精製法を利用することができるが、例えばＮｄ−
Ｆｅ−Ｂ系合金の場合、下記のようにして行なうことが
好ましい。

【００２６】まず、Ｎｉ被覆膜除去後の希土類合金をふ
っ酸に溶解し、希土類元素（Ｎｄ、Ｄｙ等）をふっ化物
とする。次いで、溶融塩電解によりＦｅ電極表面に希土
類元素を析出させて希土類元素とＦｅとの合金として回
収する。そして、この合金に不足する元素を添加して、
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金などの原料合金とする。

【００２７】なお、本発明によりＮｉ被覆膜が除去され
た希土類合金は、通常の原料合金に加えられて利用され
てもよい。また、Ｎｉ被覆工程前の研削工程などで発生
した削り屑や、ワレ等の重度の不良が発生した合金、あ
るいは成形不良品などと混合して用いることもできる。

【００２８】本発明が適用される希土類合金に特に制限
はなく、本発明は、例えば、希土類磁石、磁歪材などの
各種希土類合金のＮｉ被覆膜除去に好適である。

【００２９】希土類磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永
久磁石や、Ｓｍ−Ｃｏ系永久磁石などが挙げられる。Ｓ
ｍ−Ｃｏ系永久磁石としては、Ｓｍ₂ （Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆ
ｅ，Ｍ）₁₇（Ｍ＝Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）などのＳｍ₂ Ｃｏ
₁₇系や、ＳｍＣｏ₅ 等が挙げられる。

【００３０】磁歪材としては、Ｔｂ−ＦｅやＳｍ−Ｆｅ
等の希土類−遷移金属系超磁歪材料などが挙げられる。

【００３１】本発明が適用される希土類合金の形状およ
び製造方法にも特に制限はない。例えば、製造方法が、
焼結法、急冷法、鋳造法等のいずれであった場合でも、
本発明の効果は実現する。

【００３２】以下、本発明が特に好ましく適用されるＮ
ｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石について説明する。

【００３３】Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石は、Ｎｄ₂ Ｆｅ
₁₄Ｂ金属間化合物を主相とし、この主相は実質的に正方
晶系の結晶構造を有する。

【００３４】本発明が適用される場合、磁石全体の組成
は特に限定されない。すなわち、焼結法や急冷法等の製
造方法に応じてあるいは要求される磁気特性等に応じて
適宜選択されたいずれの組成であっても本発明は効果を
発揮するが、通常、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石の組成
は、５．５原子％≦Ｎｄ≦３０原子％、４２原子％≦Ｆｅ≦９０原子％および２原子％≦Ｂ≦２８原子％程度とされる。

【００３５】そして、Ｎｄの一部を、他の希土類元素、
例えば、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｇｄ、
Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｐｍ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｙ等の１種以上
で置換してもよい。Ｎｄに対するこれらの元素の置換率
は、２０％以下であることが好ましい。

【００３６】また、温度特性の改善のために、Ｆｅの一
部をＣｏで置換してもよい。Ｆｅに対するＣｏの置換率
は、５０％以下とすることが好ましい。

【００３７】また、これらの元素の他、Ｃａ、Ｃ、Ｐ、
Ｓ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｎｂ、
Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓ
ｉ、Ｈｆ等の１種以上が含有されていてもよい。これら
の元素の含有率は、通常、総計で１０原子％以下とする
ことが好ましい。

【００３８】本発明が適用される希土類磁石を製造する
方法は、前述したように特に限定されず、通常の焼結
法、急冷法、鋳造法等を用いればよい。

【００３９】

【実施例】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。

【００４０】粉末冶金法によって作製した１４Ｎｄ−１
Ｄｙ−７Ｂ−７８Ｆｅ（数字は原子比）の組成をもつ焼
結体をＡｒ雰囲気中で６００℃にて２時間時効処理を施
し、２５mm×２５mm×１．５mmの板状に加工し、さらに
バレル研磨処理により面取りを行なって、永久磁石を得
た。

【００４１】この永久磁石を、ジャパンメタルフィニッ
シングカンパニー社製エンドックス１１４溶液（１２０
g/1 、６０℃）に１０分間浸漬した。

【００４２】次いで、イオン交換水（塩素含有量０．５
ppm ）を用いて１Ｎ HNO₃溶液を調製した。この溶液
に、上記永久磁石を室温で５分間浸漬した後、前記イオ
ン交換水中で超音波洗浄した。

【００４３】洗浄後、下記組成のめっき浴を用い、浴温
５５℃、電流密度３A/dm² にてバレル法により電気めっ
きを行なった。浴pHは、４．５とした。

【００４４】めっき浴組成硫酸ニッケル（Ｎｉ₄ ＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ）３００g/l ホウ酸（Ｈ₃ ＢＯ₃ ）４０g/l ２−ブチン−１，４−ジオール（Ｓ不含有光沢剤）０．３g/l ラウリル硫酸ナトリウム０．０５g/l

【００４５】このようにして、膜厚１５μm の半光沢Ｎ
ｉめっき膜を形成した。なお、膜厚はセイコー電子の蛍
光Ｘ線膜厚計により測定した。

【００４６】Ｎｉめっき膜を形成した磁石を、ホウ酸４
０g/l および硫酸ニッケル１００g/l を含有する電解質
溶液に浸漬し、磁石を陽極として電流密度０．１A/dm²
で電解酸化を行なって、Ｎｉめっき膜を電解質溶液中に
溶出させた。磁石は径２５cm、長さ４０cmの六角バレル
に収容し、バレルを６rpm で水平回転させた。

【００４７】このようにしてＮｉめっき膜を除去した
後、磁石１００重量部に対しＮｄを２重量部、Ｄｙを
０．２重量部添加し、高周波誘導加熱により溶解して、
磁石の原料合金とした。この原料合金を用いて粉末冶金
法により再び磁石を作製したところ、上記したＮｉめっ
き磁石と同等の磁気特性が得られた。

【００４８】以上の実施例の結果から、本発明の効果が
明らかである。

【００４９】

【発明の効果】本発明では、Ｎｉ被覆希土類合金の製造
工程で発生するＮｉ被覆付きの廃材を再利用する際に、
Ｎｉ被覆膜を安全、容易かつ安価に除去することができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】希土類合金表面からＮｉ被覆膜を電解酸
化により除去する工程を有することを特徴とするＮｉ被
覆希土類合金の再利用方法。
【請求項２】Ｎｉ被覆膜除去後、前記希土類合金を原
料の少なくとも一部として新たに希土類合金を製造する
請求項１に記載のＮｉ被覆希土類合金の再利用方法。
【請求項３】新たに希土類合金を製造する際に、前記
希土類合金に希土類元素を添加する請求項２に記載のＮ
ｉ被覆希土類合金の再利用方法。
【請求項４】Ｎｉ被覆膜除去後、前記希土類合金から
希土類元素を抽出し、この希土類元素を原料の少なくと
も一部として新たに希土類合金を製造する請求項１に記
載の希土類合金の再利用方法。