JPS6137341B2

JPS6137341B2 -

Info

Publication number: JPS6137341B2
Application number: JP60146450A
Authority: JP
Inventors: Ee Shaama Ramu
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1984-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1986-08-23
Also published as: AU575965B2; EP0170372A1; AU4448885A; ATE36560T1; KR910001581B1; MX173880B; EP0170372B1; ES8702508A1; KR860001203A; ZA854474B; BR8503140A; JPS6130639A; ES544799A0; DE3564451D1

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は希土類元素酸化物、特に酸化ネオジム
を直接還元して希土類元素金属にするための新規
な金属熱プロセス（metallothermicprocess）に
関する。この方法は特にネオジム・鉄・硼素磁石
用のネオジム金属の低コスト製造法に利用され
る。これまで、商業的に製造される最高の永久磁石
はサマリウムとコバルトの合金（SmCo₅）の焼結
粉末から造られた。最近更に強力な磁石が軽い希
土類元素、特にネオジム及びプラセオジム、鉄及
び硼素の合金から造られている。上記の合金及び
これらを加工して磁石にする方法はヨーロツパ特
許出願No.0108474、0125752、0133758及び
0144112に述べられている。希土類（RE）元素周期表中の原子番号57〜71
並びに原子番号39イツトリウムの供給源はバスト
ネス石及びモナズ石である。希土類混合物を上記
鉱石から幾つかの公知の選鉱技術によつて抽出出
来る。次いで希土類を溶出及び液・液抽出などの
従来からのプロセスにより相互に分離出来る。希土類金属を相互に分離した後は、これらを酸
化物から、永久磁石に役立つ比較的純粋な形（混
在物の種類によつて純度95原子パーセントか又は
それ以上）の夫々の金属に還元する必要がある。
これまでは上記の最終還元過程が複雑で費用が掛
かり、希土類金属のコストに大きな負担となつ
た。希土類の還元には、電解プロセスと金属熱（非
電解）プロセスの両方が採用されて来た。電解プ
ロセスには(1)溶融アルカリ又はアルカリ土類塩に
溶けた無水希土類塩化物の分解及び(2)溶融弗化物
塩に溶けた希土類酸化物の分解がある。両方の電解プロセスの欠点には、最終的には消
耗する高価な電極の使用、望ましくないRE・オ
キシ塩類（例えばNdOCl）の生成防止のための
無水塩化物又は弗化物塩の使用、高温度の電解槽
操作（一般には1000℃以上）、高いエネルギーコ
ストを斉らす低電流効率及び塩から金属への低収
率（40％以下の金属が回収出来るに過ぎない）が
挙げられる。RE・塩化還元プロセスでは腐蝕性
の塩素ガスが発生し、又弗化物プロセスでは希土
類金属団塊（nodule）を固化させるため電解塩槽
中の温度勾配を注意深く制御しなければならな
い。電解プロセスの利点は、還元された金属を取
出し、塩浴を補給出来る措置が講じられゝば、プ
ロセスを連続的に進めることが出来る事である。金属熱（非電解）プロセスには(1)カルシウム金
属粉末によるRE・弗化物の還元（カルシオサ−
ミツク・プロセス（calciother−mic
process））、と(2)水素化カルシウム（C₂H₅）又は
カルシウム金属（Ca）によるRE・酸化物の還元
拡散がある。欠点はいずれのプロセスもバツチ方
式で、非酸化性雰囲気中で実施しなければなら
ず、エネルギー消費量が大きく又還元拡散法の場
合の生成物は粉末で、粉末は使用前に水和して精
製しなければならない事である。いずれのプロセ
スも多くの段階からなつている。金属熱還元プロ
セスの一つの利点は、酸化物又は弗化物からの金
属の収率が一般に90％より良いことである。 RE弗化物又は塩化物が含まれるプロセスに
は、RE・酸化物を前処理してハロゲン化物にす
る必要がある。この段階が加わるため、希土類金
属の最終コストがその分多くなる。軽希土類・鉄永久磁石が発明されたため、低コ
ストで、比較的高純度の希土類金属に対する需要
は大幅に増大した。然しながら既存の希土類化合
物還元方法のいずれにも、コストの低減或いは磁
石グレードの金属の入手し易さの増大の面で大き
な期待が持てなかつた。従つて新規、効率的でコ
ストの安い希土類金属の製造法を提供することが
本発明の目的の一つである。上記及びその他の目的は下記の本発明の好まし
い具体的に依つて達成されよう。電気抵抗ヒーター又はその他の加熱手段によつ
て所望の温度迄加熱出来る反応容器を準備する。
容器本体は反応構成成分に実質上不活性か又は無
害な金属又は耐火材料で造られていることが好ま
しい。予め所定量のRE・酸化物を、約70重量％以上
の塩化カルシウムと約５〜30重量％の塩化ナトリ
ウム（NaCl）の塩混合物を含んだ反応容器内に
装入する。塩は還元反応のための媒体となる。希
土類酸化物の量に対して、化学量論的に過剰のカ
ルシウム金属を添加する。還元された希土類金属
と共融合金を生成させて反応を低目の温度で行わ
せ、RE・金属生成物が液状で得られる様に、あ
る量の鉄或いは亜鉛などの別の金属を添加するの
が好都合であろう。反応を進めるため、容器を構成成分の融点以上
の温度に迄加熱する（約675℃）。反応の進行中に
相互の接触を保つため容器内の溶融構成成分を急
速に攪拌する。必要に応じて塩化カルシウム
（CaCl₂）を浴に補充し、CaCl₂とNaClの合計重量
にたいして70重量％を維持する。CaCl₂濃度が70
％以下の所で反応が進むと、収率が急激に低下す
る。容器内では幾つかの異つた競争化学反応が起る
が、RE・酸化物の還元反応は下記の実験反応式
に従つて進むものと考えられる。 REnOm＋mCa→mCaO＋nRE 茲で「ｎ」と「ｍ」は構成成分のモル数で又、
ｎとｍの関係は希土類元素の酸化状態によつて左
右される。還元された金属の密度は約７グラム／c.c.で、塩
浴の密度は約1.9グラム／c.c.である。攪拌を止め
ると、還元金属は反応容器の底に完全な層が出来
る。この層は溶融状態のまま抜き取る事も出来、
或いは固化した後塩層と分離する事も出来る。この様に、本発明の方法には従来技術の方法に
まさる多数の利点がある。この方法は、特に希土
類金属が亜鉛又は鉄との共融合金の形で回収され
る場合、約700℃と言う比較的低温の所で行われ
る。この方法には比較的安価なRE・酸化物、
CaCl₂、NaCl及びCa金属が反応物として用いら
れる。RE・酸化物を塩化物又は弗化物に予め変
換する必要はなく、高価な還元剤である純Ca又
はCaH₂を用いる必要もない。電解的な方法では
ないからエネルギー消費量も少く、約700℃の温
度で大気圧で具合よく実施される。この方法は回
分式又は連続式プロセスのいずれの形でも実施出
来、副生物CaCl₂、NaCl及び酸化カルシウム
（CaO）は始末が容易である。その上希土類金属は、RE−Fe共融合金の形で
造られる場合は反応容器中に鉄を添加して合金化
する事も出来、或いはその後に高価な精製処理を
行うことなしにRE−Fe磁石用に合金化すること
も出来る。本発明は希土類元素の化合物を還元して対応す
る金属単体を得る改良された方法に関する。希土
類金属には、周期表の57〜71番元素（ランタン、
セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウ
ム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、
テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エル
ビウム、ツリウム、イツテルビウム、ルテチウ
ム）及び原子番号39、イツトリウムが含まれる。
希土類の酸化物は一般に金属分離プロセスで生産
される着色粉末である。茲で「軽希土類」と言う
用語はランタン（La）、セリウム（Ce）、プラセ
オジム（Pr）及びネオジム（Nd）を表わす。本発明の方法に於いて、RE酸化物は一般に分
離器から出たままの姿で使われるが、〓焼して過
剰の吸収水分又は炭酸ガスを除去してもよい。以
下の例ではRE・酸化物は使用に先立ち1000℃で
約２時間炉で乾燥した。塩浴用のCaCl₂とNaClは
試薬グレードのもので、使用に先立ち500℃で約
２時間乾燥した。当初の作業では、反応容器内に全く水分が導入
されない様に注意を払い、Na又はCaと有害な反
応が起らない様にした。NaCl・含有浴にカルシ
ウムを添加すると、下記の反応で、いくらかのナ
トリウム金属が生ずることができる。 2NaCl＋Ca→CaCl₂＋2Na 溶融浴中でNd₂O₃にCaCl₂が混合されると、下
記の反応でオキシ塩化物が生成する Nd₂O₃＋CaCl₂→2NdOCl＋CaO この種のRE・オキシ塩化物の存在は先行技術
電解プロセスでは収率を低下させる事が知られて
いる。然しながら本発明に於いてはRE酸化物も
RE・オキシ塩化物も共に容易にカルシウム金属
で還元される。実際にはRE・オキシ酸化物は還
元されたRE・金属の溶融層上に浮遊するので、
その生成は好都合である。一方、RE・酸化物の
方は還元RE・金属に近い密度を持つているか
ら、還元RE・金属の溶融層中に不純物の形で保
持されるおそれがあり、RE金属を磁石用に使う
際に不都合を生ずるおそれがある。本発明に依る
方法で還元されたRE金属は基本的に酸素を含ん
でいなかつた。合金化されないNd金属の融点は約1025℃であ
る。他の希土類金属も高い融点を持つている。対
象とする反応をこの程度の塩度で進めようと思う
なら、こうする事も可能であり純金属を高収率で
得ることも出来よう。然しながらもつと低い温度
で溶融する、回収希土類金属の合金を生成させる
ため、還元容器に鉄、亜鉛などの他の金属、又は
他の非希土類金属をある量添加することが好まし
い。例えば鉄はネオジムと低融点共融合金を生成
する（Fe11.5重量％；m.p.約640℃）、亜鉛も同
様である（Zn11.9重量％、m.p.約630℃）。Nd₂O₃
還元系に十分な鉄が添加されると、還元された金
属は約640℃で液状の溜りを生成する。Nd−Fe共
融合金は、鉄及び硼素を添加して合金化し、前述
のヨーロツパ特許出願に述べられた最適の
Nd₂Fe₁₄B磁石相を持つた磁石にすることが出来
る。回収希土類金属の融点を引下げることが好まし
いが、その様にして添加された金属を残すことが
好ましくない場合は、回収希土類金属の沸点より
もずつと低い沸点を持つ金属を反応容器に添加し
てもよい。例えばZnは907℃で沸騰し、Ndは3150
℃で沸騰する。低融点金属はその後、簡単な蒸留
操作で希土類金属から容易に分離出来る。反応容器又はその内張りに用いる材料は、溶融
希土類金属、特に塩融剤環境中に残つた希土類金
属に腐蝕性があるため慎重に選択されなければな
らない。イツトリヤ内張りアルミナや硼素トイト
ライドは非反応性である、耐火材料は一般に許容
される。タンタルの様な基本的に不活性の金属或
いは鉄の様な消耗性だが無害の金属で造られた耐
火内張り材を用いることも可能である。鉄の内張
りは還元されたRE金属を入れるのに使え、その
後磁石に使うためにREと合金化出来る。本発明に依つて、希土類酸化物の還元にカルシ
ウム金属を用いる新しい方法が発見された。本方
法は溶融カルシウムとRE酸化物を一緒にして下
記の反応を起させることをその内容とする REnOm＋mCa→nRE＋mCaO 反応容器を加圧しない場合には、CaとNaClの
反応によつて生ずるNaの過大な損失を回避する
ため、温度を約910℃辺りに保つことが望まし
い。最も好ましい操業温度範囲は、約650〜750℃
の辺りである。この様な温度では、反応容器の損
耗は甚だしくはない。Nd−Fe及びNd−Zn供融物
の溶融温度は700℃以下であるから上記の温度範
囲はNd₂O₃をNd金属に還元するのに好適であ
る。その上約700℃では塩浴中のCa金属の溶解度
は約1.3モル％である。この値は速かにRE酸化物
をRE・金属に還元するのに十分である。融剤から還元RE金属をうまく分離する必要が
ある場合は、反応温度を還元RE金属又は合金化
された即ち他の金属と一緒に還元された還元RE
金属の融点より高くしなければならない。上記の
比較的密度の高いRE金属又は合金は、沈降させ
ると反応容器の底に集まる。これで溶融中にこれ
らを抜き取り或いは固化後取出すことが出来る。表１に本発明に用いた単体及び化合物の、分子
量（m.w.）、25℃に於ける密度（μ）（ｇ／c.c.）、
融点（m.p.）及び沸騰点（b.p.）を示してある。

【表】図１に本発明を実施するのに適当な装置が示し
てある、この装置で幾つかの実施例に述べてある
実験操作を行つた。実験は全てボルト６でドライ
ボツクスの床４に取付けられた内径が12.7cmで深
さが54.6cmの長い竪型炉２０内で行われた、実験
操作中酸素（O₂）、窒素（N₂）及び水分（H₂O）
が夫々百万分の一以下含まれているヘリウム雰囲
気が箱内に保持された。炉を内径が13.3cmで全長が45.7cmの３個の円筒
状電気クラムシエル加熱体８，１０及び１２で加
熱した。炉の側面及び底面を絶縁物１４で完全に
取囲んだ。熱電対１５を竪型炉２０の外壁１６の
種々な位置にその長さ方向にそつて取付けた。中
央に位置する熱電対の中の一個を比例帯域温度調
節器（図示せず）に接続して利用し、自動的に中
央クラムシエルヒーター１０を制御した。残りの
３つの熱電対をデジタル温度読み取り装置を用い
て監視し、頂部と底部のクラムシエル加熱器８及
び１２は、変圧器を使つて手動で調節し炉全体を
かなり均一な温度に保つた。ステンレス鋼竪型炉２０中に保持された外径
10.2cm、深さ12.7cmで厚みが0.15cmのステンレス
鋼るつぼ１８に納められた反応容器２２中で還元
反応を行つた。実施例中で特に断つていない限
り、反応容器２２はタンタル金属製であつた。還元プロセス中溶融物の攪拌にタンタル攪拌器
２４を用いた。攪拌器の軸の長さは48.32cmで翼
２６が溶接されていた。攪拌器は700回転／分迄
の速度で作動出来る100w速度可変モーター２８
で駆動された。モーターは、反応容器中の攪拌翼
２６の深さを調整出来る様に、ブラケツト３０に
取付けられた。軸は環状の支持ブラケツト３４に
備えられたブシユ３２に通された。ブラケツトは
カラー３５で保持され、カラーには竪型炉２０が
ボルト３７によつて取付けられている。竪型炉２
０の頂部の近くに冷水コイル３６があり、揮発性
の反応構成成分の凝縮を促進し逸散を防止する。
Na蒸気を還流させるために円維形のステンレス
鋼邪魔板３８が用いられた。底の邪魔板４２の筒
４０を通つて還流生成物が下に落ちる。操作の最後に炉内の構成成分の攪拌を止める
と、構成成分は底に希土類合金溜り４３、その上
にRE・オキシ塩化物、塩化カルシウム／ナトリ
ウム塩浴４４、その上にもしあれば未反応のカル
シウム金属４５と言つた形で層状に分離する。図２は本発明によるNd₂O₃のNd金属への還元
の理想化されたフロー・チヤートである。Nd₂O₃
は適当な比率の塩化カルシウムおよび塩化ナトリ
ウムと共に反応容器に添加される。カルシウム金属と、共融Nd合金に近いものを
生成させるために十分な量の鉄又は亜鉛の様な共
融物生成金属が添加される。少くとも１時間約
700℃の温度において約300〜700回転／分で急速
に攪拌しながら反応が進められる。ヘリウムの様
な不活性ガス雰囲気を反応容器上に保持すること
が好ましい。Nd₂O₃が還元された後、約１時間
100回転／分に速度を下げて攪拌を継続し次いで
攪拌を止めて容器中の種々の液体を層状に分離さ
せる。還元Nd共融合金は、その密度が最も大き
いため底に集まる。残りの塩類及び未反応のCa
はNd合金上に集まり、容器が冷えて構成成分が
固化した後容易に壊わして取出すことが出来る。
この様にして造られたNd−Fe合金は追加元素と
合金化して、永久磁石組成物に仕上げることが出
来る。この磁石合金はメルト・スピニング法で加
工する事が出来又摩砕して粉末冶金法で加工して
磁石にすることも出来る。実施例純度99％のNd金属塊265グラムと99.9％純度Zn
金属50グラムを共融合金に近いもの315グラムを
造るためタンタル反応容器中に入れた。容器を炉
内に入れ、800℃に加熱してNdとZnを合金化させ
た。炉の温度を約720℃に下げ70重量％のCaCl₂の
塩浴を造るためNaCl150グラムとCaCl₂350グラム
を添加した。Nd₂O₃234グラム（0.7モル）を添加
した。Ca金属104グラム（2.6モル）をるつぼに
添加しこれを約２時間300回転／分の速度で攪拌
し次いで更に１時間60回転／分の速度で攪拌し
た。るつぼを炉から取出し、ドライボツクスの床
の上で冷やした。容器の底に集まつたNd・Zn合金を蒸留して純
度が99％以上のNd金属189グラム（はじめに加え
たNd金属265グラムを除く）を回収した。酸化物
からのNd金属の収率は約94％であつた。実施例 414グラムの共融合金に近いものを造るため、
純度99％のNd金属塊350グラムと電解鉄64グラム
を厚さ６mmの軟鋼製反応容器中に入れた。容器を
炉内に入れ800℃に加熱してNdと鉄を合金化させ
た。炉の温度を約720℃に下げてCaCl₂が70重量％
の塩浴を造るため、NaCl300グラムとCaCl₂700グ
ラムを添加した。Nd₂O₃117グラム（0.35モル）
を添加した。Ca金属46グラム（1.15モル）と
Na10.8グラム（0.47モル）をるつぼに添加し約
135分間300回転／分の速度でこれらを攪拌した。
この時点で更に、Nd₂O₃117グラム（0.35モル）、
Ca金属46グラム（1.15モル）及びNa10.8グラム
（0.47モル）を添加した。反応物を更に114分間、
300rpmで攪拌し次いでもう１時間60rpmの攪拌
速度で攪拌した。反応容器を炉から取出しドライ
ボツクスの床の上で冷やした。塩層の上に未反応
のCa−Na合金の層が出来た。純度97％のNd−Fe合金、594グラムが回収され
た。この合金から、回収後直ちに、鉄及び硼素を
結合させて、永久磁石製造用の理想的なNd−Fe
−Ｂ合金を造ることができる。Nd−Fe合金の形
で99％以上の純度のNd金属180グラムが回収され
た。この実施例はCaCl₂−NaCl融剤浴中でカルシ
ウム及びナトリウム溶融物が、希土類酸化物を還
元出来ることを示している。実施例実施例に述べたプロセスを用いて、但し反応
物を４時間300回転／分で攪拌した後更に60rpm
で１時間攪拌してCa金属を用いてNd₂O₃約234グ
ラムを金属熱還元した時の種々の構成成分の使用
量を表に掲げてある。

【表】 CaCl₂が65.5重量％でNaClが34.5重量％の塩浴
比の時、収率は65.2％になる。CaCl₂が70重量％
又はそれ以上になると、夫々の場合Ndの収率は
85％より高く一般的に95％以上である。図３は
Ca金属を還元剤に用いたNaCl−CaCl₂二成分系
出発塩浴中のCaCl₂の重量％に対してNd₂O₃から
のNd金属の収率をプロツトしたものである。表
及び図３に示されるように、高収率を得るに
は、塩浴中のCaCl₂の量を約70重量％以上に保つ
必要がある事が分つた。又RE・酸化物の分散に
適当な融剤を得るには、塩とRE・酸化物の容積
比を少くとも２：１にすることが望ましい。塩浴
のRE・酸化物にたいする容積比が増すに伴つ
て、或る決まつた時間内に同じ収率を得るのに攪
拌速度を引下げられることができると言う事が認
められた。CaCl₂含有浴は本発明の重要な特徴で
ある。幾つかのサンプルを一緒にして真空蒸留によつ
てZn金属を除去した。得られた合金を分析して
純度が99％以上でアルミニウム0.4％、珪素0.1
％、カルシウム0.01％で痕跡量の亜鉛、マグネシ
ウム及び鉄が混在している事が分つた。この様に
して得られたNd金属を真空炉中で電解鉄及びフ
エロ硼素と溶融して名目組成が
Nd_0.15B_0.05Fe_0.80の合金を造つた。この合金
を上述のヨーロツパ特許出願No.0108474に述べ
られている様にしてメルト・スピニングし、急冷
時の保持力が約10メガ・ガウス・エルステツドの
非常に細かい結晶性リボンを造つた。本発明はNd₂O₃の還元に就いて詳しく述べてあ
るが、他の単独の希土類単体の酸化物又は希土類
酸化物の組合せ物の還元にも同様に適用出来る。
これはCaOがいずれの希土類の酸化物よりも安定
であると言う事実に基いている。この分野に精通
した人ならこれまでRE酸化物とCaOの相対的自
由エネルギーを求めることが出来たであろうが、
本発明以前は、RE・酸化物が非電解液相プロセ
スでCa金属で還元出来る事は知られていなかつ
た。望むなら、FeやCoの様な遷移金属の酸化物
を、本発明のプロセスでRE酸化物と一緒に還元
出来る。要するに、希土類酸化物を希土類金属に還元す
る新しい効率がよくコストの安い方法が開発され
た。本方法は、適当な溶融CaCl₂ベース浴を造
り、その中で希土類酸化物を、それを還元するに
十分な量のカルシウム金属と攪拌することをその
内容とする。攪拌を止めると、構成成分は明確な
層に分かれ、この層は冷却し固化した後こわして
除くことが出来る。別の方法では、還元された液
状の希土類金属を反応容器の底から抜き取ること
が出来る。RE金属を抜き取つた後、融浴に補給
して次のバツチに移り、プロセスを基本的に連続
的なものにすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明によつてRE・酸化物をRE金属に
還元する方法を実施するのに適した装置を側面か
ら見た断面図である。図２は酸化ネオジム
（Nd₂O₃）をカルシウムで還元してネオジム共融合
金を造る際のフロー・チヤートである。図３は
Nd₂O₃からのネオジム（Nd）金属の収率を、本
発明で用いた融剤浴中のCaCl₂の百分率に対して
プロツトしたものである。

Claims

【特許請求の範囲】１塩化カルシウムが過半量を占める溶融塩浴中
に、溶融塩浴よりも少ない容量の希土類酸化物を
分散せしめ、存在する希土類金属イオンにたいし
て化学量論的に過剰のカルシウム金属を溶融塩浴
中に加え、該溶融塩浴を攪拌し、反応式 REnOm＋mCa→nRE＋mCaO 〔式中REは原子価２、３または４をもつ１種
または複類の希土類原素を表わし、Ｏは酸素を表
わし、Caはカルシウムを表わし、CaOは酸化カ
ルシウムを表わし、ｎとｍは希土類元素の原子価
のｎ倍が酸素の原子価のｍ倍に等しくなるような
整数を表わす。〕に従つて環元が行われることを
特徴とする希土類酸化物の基土類金属への金属熱
非電解還元法。２反応式 Nd₂O₃＋3Ca→2Nd＋3CaO によつて溶融塩浴中で酸化ネオジムがネオジム金
属に還元される特許請求範囲第１項た記載の金属
熱非電解還元法。３方法が、塩化カルシウムより成る溶融塩浴を
造ること；上記の溶融塩浴に予め決められた量の
希土類酸化物を添加すること；存在する希土類酸
化物の量を基準にして化学量論理的に過剰のカル
シウム金属を上記の溶融塩浴に添加すること；上
記の溶融塩浴を溶融状態に保つて攪拌し、カルシ
ウム金属が希土類酸化物を希土類金属に還元する
こと、より成ることを特徴とする特許請求範囲第
１項に記載の金属熱非電解還元法。４酸化ネオジムがネオジム金属に還元される特
許請求範囲第３項に記載の還元法。５方法が、塩化カルシウムの重量％が少くとも
70％より成る溶融塩浴を造ること；上記の溶融塩
浴に予め決められた量の希土類酸化物を添加する
こと；存在する希土類酸化物の量を基準にして化
学量論的に過剰のカルシウム金属を上記の溶融塩
浴に添加すること；上記の溶融塩浴を溶融状態に
保ちカルシウム金属が希土類酸化物を希土類金属
に還元する迄攪拌すること；次いで攪拌を中止し
溶融塩浴中に希土類金属を含んだ明確な層を生成
させること、より成る特許請求範囲第１項に記載
の金属熱非電解還元法。６希土類酸化物が、酸化ランタン、酸化セリウ
ム、酸化プラセオジム及び酸化ネオジムより成る
群から選ばれる１種又はそれ以上の希土類酸化物
である特許請求範囲第５項に記載の金属熱非電解
還元法。７方法が、塩化カルシウムの重量％が少くとも
70％で残りが塩化ナトリウムである溶融塩浴を造
る段階；溶融塩浴の容積の50％以下の容積の酸化
ネオジムNd₂O₃を溶融塩浴に添加する段階；その
中の酸化ネオジムの量をベースにして化学量論的
に過剰のカルシウム金属を溶融塩浴に添加する段
階；溶融塩浴をその溶融温度より高い温度に保つ
段階；上記の溶融塩浴を攪拌し構成成分を互いに
混合し、大部分の酸化ネオジムがネオジム金属に
還元される迄その攪拌を継続する段階；その後構
成成分を溶融状態に保つたまま攪拌を中止し、溶
融塩浴中に基本的に酸化ネオジムを含まない、還
元されたネオジム金属を含む明確な層を生成させ
る段階、より成る特許請求範囲第１項に記載の金
属熱非電解還元法。８方法が、塩化カルシウムが少くとも70重量％
で、残りが塩化ナトリウムである溶融塩浴を造る
段階；溶融塩浴の容積の50％以下の容積の希土類
酸化物を溶融塩浴に添加する段階；存在する希土
類酸化物を還元するに十分な量のカルシウム金属
を溶融塩浴に添加する段階；溶融塩浴をその溶融
温度以上の温度に保持する段階；溶融塩浴を攪拌
して構成成分を相互に混ぜ合わせ、大部分の希土
類酸化物が希土類金属に還元される迄上記の攪拌
を継続する段階；次いで構成成分を溶融状態に保
つたまま攪拌を中止し、溶融塩浴中に還元された
希土類金属を含んだ明確な層を生成させる段階、
より成る特許請求範囲第１項に記載の金属熱非電
解還元法。９方法が、塩化カルシウムの重量％が少くとも
70で塩化ナトリウムの重量％が０〜30である溶融
塩浴を造ること；上記の溶融塩浴に予め決められ
た量の希土類酸化物を添加すること；溶融塩浴に
希土類酸化物の量を基準にして化学量論的に過剰
のカルシウム金属を添加すること；上記の溶融塩
浴を溶融状態に保ち攪拌してカルシウム金属が希
土類酸化物を希土類金属に還元する様にするこ
と；希土類金属の溶融温度より遥かに低い溶融温
度を持つた希土／非希土金属合金を生成するに十
分な量の非希土類金属を上記の溶融塩浴に添加す
ること；次いで攪拌を中止し上記の溶融塩浴中に
希土／非希土金属合金を明確な層の形で集める様
にすること、より成る特許請求範囲第１項に記載
の金属熱非電解還元法。１０希土類酸化物が、酸化ランタン、酸化セリ
ウム、酸化プラセオジム及び酸化ネオジムより成
る群から選ばれた１種又はそれ以上の希土類酸化
物であることを特徴とする特許請求範囲第９項に
記載の金属熱非電解還元法。１１希土類酸化物が酸化ネオジムである特許請
求範囲第９項に記載の金属熱非電解還元法。１２非希土類金属が鉄である特許請求範囲第９
項ないし第１１項のいずれか一項に記載の金属熱
非電解還元法。１３非希土類金属が亜鉛である特許請求範囲第
９項ないし第１１項の中のいずれか一項に記載の
金属熱非電解還元法。