[发明专利]从稀土类-铁-硼类磁铁废料中回收有用材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从稀土类-铁-硼类磁铁废料中回收稀土元素、硼、铁等有用材料的方法，特别涉及将硼以及铁作为硼铁、将稀土元素作为氧化物进行回收的方法。

背景技术

以稀土类-铁-硼类烧结磁铁作为代表例的稀土类磁铁被应用于HDD的VCM、发动机类、MRI等。另外，由于石油价格的高涨或防止全球变暖的问题，最近特别关注的混合动力车也多数使用稀土类磁铁。由此稀土类磁铁的用途越来越广泛，该磁铁的使用量也一直在增加。

稀土类-铁-硼类烧结磁铁通常如下来制造，即：将进行粒度调节后的稀土类-铁-硼类磁铁用合金粉末模压成型为磁场中规定的形状，进行煅烧后，加工成最终形状，再进行防锈处理。另外，该稀土类-铁-硼类磁铁用合金粉末通过如下步骤来制造，例如，将调配成目标组成后的稀土元素的金属或合金、硼铁以及纯铁等使用高频熔融炉进行熔融，其后，采用铸带法或模具法进行冷却，得到薄片或铸锭，经过热处理，再粉碎至一定范围的粒度。

在这些稀土类-铁-硼类烧结磁铁的制造工序中，由于成形不良、烧结不良、镀层不良等而产生废料。另外，经过在使磁铁的大小或形状符合规定尺寸时而进行的线切割、砥石研磨等加工，也产生磨削粉、研磨粉等废料。另外，从由于故障、寿命等而废弃的电器、汽车等也产生废弃磁铁。这些磁铁废料含有在资源上贵重的稀土元素数十重量％，对于这些废料中含有的稀土元素或其他有用材料的回收/再利用正在进行研究。

例如，在专利文献1、2中公开了一种方法，其中，将上述废料等在酸液中浸渍的同时向溶液中通入氧气，使稀土类磁铁中的铁以氢氧化铁的方式沉淀，回收上层澄清液中的稀土元素。在该方法中，除了稀土元素之外，也回收大量的氢氧化铁。但是，由于该氢氧化铁中混入有即使存在约10ppm也影响铁的淬透性的硼，因此为了制造钢铁产品，不能将该氢氧化铁与铁矿石原料或制钢原料混合来使用，对于其处理还没有进展。

在专利文献3中，提出了可以用于除去上述硼的从含硼合金淤渣中硼的除去方法。但是，在该方法中需要进行用离子交换树脂除去硼等的处理，存在经济上的问题。

在专利文献4～7中提出了一种方法，其中，用金属钙将在稀土类烧结磁铁的研磨粉表层上形成的稀土元素的氧化物还原，作为稀土类磁铁用粗原料进行再生，同时通过多次水洗除去其最后生成的副产物氧化钙和未反应金属钙。在此方法中为了确保反应中所必要的温度，需要加热炉以及需要多次的清洗等，所以在经济性观点上不能说有利。

另外，在所得到的粗原料中混入各种元素。通常根据性能或用途，制造各种组成的稀土类烧结磁铁，其含量也不一定。因此，在处理稀土类烧结磁铁的研磨粉的现场，将各种组成的稀土类烧结磁铁的研磨粉进行混合处理，由于所得到的稀土类磁铁用粗原料的组成以及磁铁性能不稳定，所以用途也被极大地限定。因此，作为磁铁制造的一般原料，由于使用混入有上述各种元素的粗原料，所以需要进行分析组成、对比目标组成添加不足的原料这样的繁杂操作，在这一点上也成为有损经济性的一个原因。另外，混入有这些各种元素的粗原料不适合用于制造必须精密控制组成的高性能稀土类磁铁。

在专利文献8中提出了一种方法，其中，将特定粒径的磁铁废料在只有稀土元素氧化的条件下进行热处理，将由此得到的复合体作为数GHz范围的电磁波吸收体来进行再生利用。在该方法中，只是将贵重的稀土元素作为磁性体的绝缘体进行利用，不能说是稀土元素的高度利用。

但是，硼铁一般通过如下方法制造，即：以在钢铁行业中产生的轧制氧化皮作为主原料，在其中混合硼酸以及铝粉，点火使其发生铝热反应来进行合金化。

由此，正在进行许多采用铝热反应来制造合金的尝试，但还没有提出利用磁铁废料，通过铝热反应，在得到的熔渣中浓缩有用元素。

专利文献1：日本特开平5-287405号公报

专利文献2：日本特开平9-217132号公报

专利文献3：日本特开2002-275548号公报

专利文献4：日本特开2000-91811号公报

专利文献5：日本特开2001-335815号公报

专利文献6：日本特开2002-356724号公报

专利文献7：日本特开2004-91811号公报

专利文献6：日本特开2005-2463号公报

发明内容

本发明的课题在于提供从稀土类-铁-硼类磁铁废料中回收有用材料的方法，其中，可以从稀土类-铁-硼类磁铁废料中，将铁和硼作为硼铁进行回收，并且，可以将稀土元素作为氧化物有效地进行回收。