CN101928134A

CN101928134A - 一种钡铁氧体预烧料及其制备方法

Info

Publication number: CN101928134A
Application number: CN 201010158958
Authority: CN
Inventors: 韩继征; 孙长杰; 谢强; 邢纪萍
Original assignee: MCC Hengtong Cold Rolling Technology Co Ltd
Current assignee: MCC Hengtong Cold Rolling Technology Co Ltd
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2010-12-29

Abstract

本发明提供了一种适用于制造冰箱门封条、儿童玩具、广告宣传等产品原料的钡铁氧体预烧料及其制备方法。技术方案包括以下步骤：①将酸再生副产物氧化铁粉和碳酸钡粉末混合；②将混合料进行湿法球磨，球磨后变成料浆；③将料浆直接预烧；④将预烧料进行干式粗磨。本发明的有益效果是：通过对原料的合理选择以及配方及工艺的优化，不需要造球，干燥、制粒，也不需要添加任何添加剂，就能生产出高性能的钡铁氧体预烧料。具有工艺简单、生产成本低、能耗低的优点。

Description

一种钡铁氧体预烧料及其制备方法

所属技术领域：

本发明涉及一种永磁铁氧体的生产工艺，尤其涉及一种适用于制造冰箱门封条、儿童玩具、广告宣传等产品原料的钡铁氧体预烧料及其制备方法。

背景技术：

我国永磁铁氧体年产量居世界首位，是磁性材料产品生产大国。中国的铁氧体工业几年来基本上保持在20%以上的速度增长，且平均每五年产量翻一番。二十世纪九十年代以来，随着粘结铁氧体的用途日趋广泛，其需求量迅速增长。其中，用于制造冰箱门封条、门窗磁性封条、儿童玩具、广告宣传等领域的各向同性磁卷材，仅在北美地区的年需求量就达万吨；用于生产微电机用磁条的各向异性磁卷材（目前，国内主要应用于音响电机、照相机电机和录象机电机），全球的年需求量亦在万吨以上。从近几年的发展趋势来看，国外微特电机生产厂家正逐步将工厂向中国大陆和东南亚转移，中国逐渐成为微电机的制造中心，国内内资和外资企业对异性磁条的需求量犹为可观，每年可达5.5亿条以上。因此，粘结磁的潜在市场十分广阔。

目前钡铁氧体粘结磁预烧料的生产工艺为：铁鳞、铁精矿+碳酸钡一混料一干燥一制粒一粉料预烧一粉碎一铁氧体预烧料粉。如果使用铁鳞为原料所得预烧料磁性能为Br=2000±100Gs,Hcj=1800±100Oe，如果使用铁红为原料所得预烧料磁性能为Br=1500±100Gs,Hcj=2000±100Oe，以上两种原料生产的预烧料粘结性能低，尤其是Hcj指标较低，不能满足高品质产品的粘结要求。如果原料使用铁鳞、铁精矿+碳酸锶，由于碳酸锶比碳酸钡的价格高的多，增加了产品的生产成本。

中国专利申请号:200810238930.5，发明名称是“一种橡塑铁氧体磁粉及其制备方法”，采用铁红与碳酸锶或碳酸钡为原料，并优选添加有利于提高低温预烧效果和控制晶粒生长的添加剂（SiO₂或CaCO₃），经预烧结及粉碎处理，得到具有较高磁性能及加工性能的磁粉，制备适用于作冰箱门封条、门窗磁性封条和广告磁贴等产品原料的橡塑铁氧体磁粉，其工艺为：铁红+碳酸锶或碳酸钡+添加剂（SiO₂或CaCO₃）一混料一干燥一制粒一粉料预烧一粉碎一细磨-烘干-铁氧体预烧料粉。制得的磁粉平均粒度（APD）1.0-3.0μm；压坯剩磁（Br）140-160mT；压坯矫顽力（jHc）150-300Ka/m。（备注：1 KA/m=12.56 Oe；1 mT=10 Gs）。此发明的工艺是在混料后用水造球，干燥、制粒后才进行预烧，工艺复杂，且提高了生产成本，另外，为提高磁粉的性能，在原料中添加了有利于提高低温预烧效果和控制晶粒生长的添加剂，增加了生产成本。

发明内容：

本发明的目的是提供一种钡铁氧体预烧料制备工艺方法，通过对原料的合理选择以及配方及工艺参数的设计和优化，不需要造球，干燥、制粒，也不需要添加任何添加剂，就能生产出粒度2.5-4.5μm，压坯Br=1265±50Gs,压坯Hcj=3250±100Oe的高性能的钡铁氧体预烧料。具有工艺简单、生产成本低、能耗低的优点，解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种钡铁氧体预烧料制备方法包括如下步骤：

①将原料和碳酸钡粉末混合，原料与碳酸钡的摩尔比为 m:1,m=5.2-5.9，所述原料是酸再生副产物氧化铁粉；

②将上述混合料进行湿法球磨，球磨时间为1-3小时，球磨后变成料浆；

③将料浆直接预烧，预烧温度为1000℃-1200℃，保温时间控制在3-5小时，生成钡铁氧体；

④将预烧料进行干式粗磨，即可得到钡铁氧体预烧料。

较佳的实施方式是：酸再生氧化铁粉和碳酸钡混合的摩尔比为 m:1,m=5.5-5.9,球磨时间为1.5—2.5小时，预烧温度为1000℃-1150℃。保温时间控制在3.5-4.5小时。

本发明所说的湿法球磨、预烧、干式粗磨等工艺，都是本领域公知的技术。

一种前述方法制备的钡铁氧体预烧料，压坯性能指标为：平均粒度：2.5-4.5μm,压坯Br=1265±50Gs, 压坯Hcj=3250±100Oe。性能明显优于传统钡铁氧体预烧料，达到锶铁氧体预烧料性能水平。

生产高性能粘结磁预烧料选用的含铁原料至关重要，其主要依据是该材料反映产品M相物相纯度及预烧料晶体形貌。由于铁鳞预烧料晶体较大、呈片状，只能做为低端产品使用，而酸洗氧化铁粉预烧料晶体细小均匀、杂相少。经研究发现，以酸洗氧化铁粉为原料生产的粘结磁预烧料，其性能明显优于铁鳞和铁精矿预烧料。

酸再生氧化铁粉和碳酸钡混合后预烧生成BaO--nFe₂O₃，依据Fe₂O₃-BaO二元相图，钡铁氧体只存在于n≤6的一个狭窄的固熔成分区域内。由于或多或少要含有一些杂质，故无法获得百分百纯度的M相钡铁氧体。所以要想获得纯度高的M相，必须选择纯度高的原料及合理的配方。研究发现，当n在5.5至5.9区间，能获得高性能钡铁氧体粘结磁预烧料。控制本发明的原料及原料之间比例、球磨时间、预烧温度、预烧时间是实现本发明的关键。

湿法球磨的作用主要一是混料均匀；二是磨细。通过对球磨后料浆的成分及粒度的正态分布来看，选择合理的球磨时间不仅混料成分均匀，而且料浆粒度细且分布窄，有利于预烧的进行，同时它还对预烧料细磨的粒度分布产生影响。

本发明的有益效果是：永磁铁氧体预烧料的生产与产品在冶金行业属于减排、环保、利用再生资源开拓新领域的产业。废酸及酸洗铁粉如果不处理是一种严重污染环境的产品，本发明以减排、环保为发展方向，合理的利用酸洗副产品--酸洗氧化铁粉为原料，不添加任何添加剂，通过混料、湿法球磨、预烧和干式粗磨就可以生产出高性能粘结磁钡铁氧体预烧料，混料后不需要造球，干燥、制粒，具有工艺简单、生产成本低的特点。

具体实施方式：

以下结合具体实施方案，进一步说明本发明的技术方案和特点。

实施例1

将原料氧化铁和碳酸钡粉末混合，其摩尔比为 5.9:1，所述原料氧化铁是酸再生副产物氧化铁粉；

将混合料进行湿法球磨，球磨时间为1.5小时；球磨后使混料成分均匀，而且料浆粒度细且分布窄；

球磨后放入回转窑进行预烧，预烧温度为1020℃，保温时间控制在3.2小时，预烧后生成钡铁氧体；

将预烧料放入球磨机进行干式粗磨，干磨后粒度4.2μm,保证球磨后可以获得较好的粒度分布。

钡铁氧体预烧料性能指标为：平均粒度：4.2μm，压坯Br=1260Gs,压坯Hcj=3320Oe。

实施例2

将原料氧化铁和碳酸钡粉末混合，其摩尔比为5.6:1，所述原料氧化铁是酸再生副产物氧化铁粉；

将混合料进行湿法球磨，球磨时间为2小时；球磨后使混料成分均匀，而且料浆粒度细且分布窄；

球磨后放入回转窑进行预烧，预烧温度为1100℃，保温时间控制在4小时预烧后生成钡铁氧体；

将预烧料放入球磨机进行干式粗磨，干磨后粒度3.5μm,保证球磨后可以获得较好的粒度分布。

此钡铁氧体预烧料性能指标为：平均粒度：3.5μm，压坯Br=1265Gs,压坯Hcj=3260Oe。

实施例3

将原料氧化铁和碳酸钡粉末混合，其摩尔比为5.4:1，所述原料氧化铁是酸再生副产物氧化铁粉；

将混合料进行湿法球磨，球磨时间为3小时；球磨后使混料成分均匀，而且料浆粒度细且分布窄；

球磨后放入回转窑进行预烧，预烧温度为1120℃，保温时间控制在4.2小时预烧后钡铁氧体;

将预烧料放入球磨机进行干式粗磨，干磨后粒度3.2μm,保证球磨后可以获得较好的粒度分布。

此钡铁氧体预烧料性能指标为：平均粒度：3.2μm，压坯Br=1268Gs,压坯Hcj=3200Oe。

实施例4

将原料氧化铁和碳酸钡粉末混合，其摩尔比为5.3:1,，所述原料氧化铁是酸再生副产物氧化铁粉；

将混合料进行湿法球磨，球磨时间为2小时；球磨后使混料成分均匀，而且料浆粒度细且分布窄。

球磨后放入回转窑进行预烧，预烧温度为1190℃，保温时间控制在5小时，预烧后生成钡铁氧体;

将预烧料放入球磨机进行干式粗磨，干磨后粒度2.7μm,保证球磨后可以获得较好的粒度分布。

此钡铁氧体预烧料性能指标为：平均粒度：2.7μm，压坯Br=1270Gs,压坯Hcj=3170Oe。

按照本发明生产的钡铁氧体预烧料其性能指标与背景技术的性能指标对比如下：

	平均粒度（μm）（平均值）	Br （Gs）（平均值）	Hcj （Oe）（平均值）
				本发明	3.5	1265	3250
背景技术（铁磷为原料）	2	2000	1850
				背景技术（铁红+添加剂）	2	1550	2820

通过上表可以看出，通过本发明生产的钡铁氧体预烧料其性能指标尤其是Hcj 高于背景技术生产的钡铁氧体预烧料性能指标，为制造冰箱门封条、门窗磁性封条、儿童玩具、广告磁铁提供更优质的原料。

Claims

1.一种钡铁氧体预烧料制备方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤：

④将预烧料进行干式粗磨，即可得到钡铁氧体预烧料。

2.根据权利要求1所述之钡铁氧体预烧料制备方法，其特征在于酸再生氧化铁粉和碳酸钡混合的摩尔比为 m:1,m=5.5-5.9, 预烧温度为1000℃-1150℃，保温时间控制在3.5-4.5小时。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于酸再生氧化铁粉的纯度高于98.5%。

4.一种钡铁氧体预烧料，其特征在于该预烧料按照权利要求1-3任一项所述方法制备而成，其性能指标为：平均粒度：2.5-4.50μm,压坯Br=1265±50Gs, 压坯Hcj=3250±100Oe。

5.一种磁性制品，包括冰箱门、门窗封条或广告磁贴是采用权利要求4所述的粘接磁钡铁氧体磁粉经挤出或轧制成型加工而成。