(Poster session & Short presentation) Processing & Material Group

[1306-24-04] [Student presentation: Master’s course]Fundamental study on separation and recovery of rare earth, copper and iron from electric vehicle motors using the BaB₄O₇ or Na₂B₄O₇ flux under carbon saturation.

○Kento Fukuda¹, Masaya Arai², Kazuhiro Ogawa², Katsunori Yamaguchi¹ (1. Waseda University, 2. Nissan Motor Co., Ltd.)

Chairman:KoujiYasuda(KYOTO UNIVERSITY), HiroyukiMatsuura（The University of Tokyo）

Keywords:Rare earth element, Neodymium magnet, Phase separation, Slag, EV motor

モータはネオジム磁石と電磁鋼板等からなるロータと、銅線と鉄系材料からなるステータから構成される。モータは振動にも耐えられるように頑強に製造されており、強い磁力も有するため、その解体には困難さを伴う。
そこで本研究では、レアアース、鉄、銅を含む電動車モータを炭素飽和下で溶融し、レアアースをスラグ相に、鉄と銅をFe-Cu-C系の二液相分離を用いて溶鉄相と溶銅相に分離することが可能か試薬を用いて調べた。目的の組成となるようにBaB₄O₇ないしはNa₂B₄O₇とNd₂O₃、Fe、Cuを目的組成になるよう秤量し、黒鉛るつぼに装入した後、1400℃～1500℃で、二時間融解した後、試料を水冷した。冷却した試料は鉛直方向上部に、Nd₂O₃- BaB₄O₇系ないしはNd₂O₃- Na₂B₄O₇系スラグ、溶鉄相と溶銅相の三相に分離していた。溶鉄相と溶銅相中のレアアース濃度は最大で0.03 mass%程度であり、またスラグ相中のFeとCu濃度も0.1 mass%以下であった。これらの結果から、ロータとステータを同時に溶解し、レアアース、鉄と銅を分離、回収できる可能性を確認できた。