塩化揮発法によるNd-Fe-B磁石からの希土類元素の分離

摘要

本研究では，塩化揮発法によるNd-Fe-B磁石からの希土類元素の選択的分離回収プロセスの開発のための基礎的なデータを取得することを目的として，塩素気流中，昇温速度30℃/min，最高到達温度100-1000℃の加熱条件下でのNd-Fe-B磁石中のNd，Prならびに共存元素の塩化揮発挙動を詳細に追跡した．Nd-Fe-B磁石を塩素気流中で加熱すると磁石中のFeとBが低温部で揮発することから，固相中にNdおよびPrを濃縮させることができた．Nd-Fe-B磁石の微粉末は活性が高いために，大気中にて容易に酸化することから，大気雰囲気中500℃で加熱処理し，酸化Nd-Fe-B磁石粉末を調製した．この酸化試料を塩素気流中で加熱したところ，FeとCoを選択的に揮発できたが，希土類元素とBの大部分は，水に不溶な形態にて固相に残存した．一方，還元剤として，炭素粒子ならびにSiC粉末を用いて，酸化Nd-Fe-B磁石を塩素化したところ，いずれの炭素源においても，1000℃までにFe，CoならびにBを完全に揮発させることができ，PrとNdの希土類元素のみを固相中に水に可溶な形態で濃縮させることができた．そして，塩素化還元揮発処理後の残渣に水処理を行うことにより，希土類元素のみを選択的に分離回収可能であることがわかった．