CN104439256A

CN104439256A - 一种烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法

Info

Publication number: CN104439256A
Application number: CN201410673309.7A
Authority: CN
Inventors: 谭春林; 李彬; 邓阿涛
Original assignee: Hunan Aerospace Magnet and Magneto Co Ltd
Current assignee: Hunan Aerospace Magnet and Magneto Co Ltd
Priority date: 2014-11-24
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2015-03-25

Abstract

一种烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，包括如下步骤：（1）将烧结钕铁硼的氧化毛坯去掉表面的氧化浮灰后进行粗破碎；（2）将粗破碎后的颗粒料送入氢破碎炉内进行氢破碎，得氢破碎粉；（3）将氢破碎粉送入气流磨中制粉，得废料细粉；（4）将废料细粉与正常钕铁硼细粉、添加剂和汽油混料1h～5h，得混合磁粉；（5）将混合磁粉在成型压机中取向压制，经过等静压后，得到钕铁硼压坯；（6）将钕铁硼压坯装炉烧结、回火，得到烧结钕铁硼毛坯。按照本发明方法制得的烧结钕铁硼毛坯磁性能好；本发明回收再利用方法可以降低生产成本，能灵活控制回收料性能，提高废料的价值。

Description

一种烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法

技术领域

本发明涉及氧化毛坯的回收再利用方法，具体涉及一种烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法。

背景技术

烧结钕铁硼在烧结过程中，由于工艺条件、操作人员和设备等因素的变化，会导致烧结毛坯在烧结过程中出现氧化，磁体氧含量增加，不仅产品收缩变差，导致尺寸不合格，而且磁性能下降，甚至出现无磁性能的现象。对钕铁硼生产厂家来说，一般能将氧化率控制在1%以下，但即使按0.5%的比例，以10万吨/年来计算，也将出现500吨/年的氧化毛坯，价值接近1亿元。

在实际操作中，目前回收这些氧化毛坯的主要方法有：（1）直接报废：将其当成废品出售，用于提取钕、镨以及其它稀土元素；（2）重新熔炼：作为添加料，加到适当提高稀土含量的钕铁硼中重新熔炼，氧化物变成氧化渣，在熔炼时滤掉；（3）加稀土回收：在氧化毛坯中添加一定量的稀土粉末，按照一定的比例进行混合后制备钕铁硼永磁材料，如CN103934450A。

以上方法均存在一些的缺点，方法（1）对烧结钕铁硼生产厂家来说，氧化毛坯的价值大大降低，其价值在正常产品的50%以下，降低了厂家的毛利润；方法（2）该方法工艺复杂，熔炼铸锭性能不好控制，生产成本增加20%左右；方法（3）存在稀土用量增加的问题，同样增加工厂的制造成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能在不增加稀土含量的基础上，充分利用氧化毛坯，提高氧化毛坯的价值，从而提高工厂毛利润的烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，包括如下步骤：

（1）将烧结钕铁硼烧结过程中产生的氧化毛坯去掉表面的氧化浮灰后进行粗破碎；

（2）将粗破碎后的颗粒料送入氢破碎炉内，进行氢破碎，得氢破碎粉；

（3）将步骤（2）所得氢破碎粉送入气流磨中制粉，得废料细粉；

（4）将步骤（3）所得废料细粉与正常钕铁硼细粉、添加剂和汽油混料1～5h，得混合磁粉；

（5）将步骤（4）所得混合磁粉在氮气保护下的成型压机中取向压制，经过等静压后，得到钕铁硼压坯；

（6）将步骤（5）所得钕铁硼压坯装炉烧结、回火，得到烧结钕铁硼毛坯。

进一步，步骤（1）中，所述氧化毛坯为N系列牌号混合料，其中，Pr、Nd和Gd的含量为29～32%；或者H系列牌号混合料，其中，Pr、Nd和Gd的含量为28～31%，Ho和Dy的含量≤1.5%；或者SH系列牌号混合料，其中，Pr和Nd的含量为28～30%，Dy含量为1～2%。

进一步，步骤（1）中，所述氧化毛坯中的氧含量为0.4～2%；粗破碎后的粒径≤30mm。

进一步，步骤（2）中，所述氢破碎的工艺参数为：吸氢初始温度≤60℃，吸氢时间2h，脱氢温度585℃，脱氢时间3～5h，氢破碎粉粒度≤400微米。

进一步，步骤（3）中，所述气流磨系统内氧含量≤10ppm，气流磨机转速为2000～2500r/min，工作压力为0.6～0.7MPa，平均粒度≤5微米。

进一步，步骤（4）中，所述废料细粉与正常钕铁硼细粉混料比例为1:4～9。

进一步，步骤（4）中，所述正常钕铁硼细粉的稀土含量为29～32.5%，平均粒径≤4.0微米。

进一步，步骤（4）中，所述添加剂的添加量为废料细粉与正常钕铁硼细粉总重量的0.15～0.25%，所述添加剂为市售烧结钕铁硼防氧化剂和硬脂酸锌，其中，硬脂酸锌占添加剂总重量的0.1～10%。

进一步，步骤（4）中，所述汽油的添加量为废料细粉与正常钕铁硼细粉总重量的0.1～0.5%。

进一步，步骤（6）中，所述烧结的温度为1050～1065℃，时间为4～5h，升温前炉内真空≤0.5Pa；所述回火的温度为900℃保温3h，然后500℃保温5h，回火真空≤5Pa。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明方法相对于直接报废的方法，提高废料的价值，提高工厂利润；

（2）本发明方法处理氧化毛坯不需要再进行熔炼，降低熔炼时的水电气成本2～2.5元/公斤；

（3）本发明方法处理氧化毛坯不需要多添加稀土含量，降低原材料成本；

（4）氧化毛坯废料与正常磁粉的混合，可以根据订单需要，控制混合比例和重量，工艺简单。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

（1）将N系列牌号（N35、N38、N40等）烧结钕铁硼制备过程中产生的氧化毛坯（其稀土Pr、Nd和Gd含量为31.5%，氧含量2%），去掉表面的氧化浮灰后进行粗破碎，粗破碎后粒径≤30mm；

（2）将粗破碎后的颗粒料送入氢破碎炉内，进行氢破碎，吸氢初始温度60℃，吸氢时间2h，脱氢温度585℃，脱氢时间5h，氢破碎粉粒度≤400微米，得氢破碎粉；

（3）将步骤（2）所得氢破碎粉送入气流磨中制粉，气流磨机系统内氧含量为10ppm，气流磨机转速设为2000r/min，工作压力为0.66MPa，得到平均粒度为4.8微米的废料细粉，将其置于储料罐中充氮气保存；

（4）将250kg储料罐中步骤（3）所得废料细粉与1.25吨正常N38钕铁硼细粉（稀土Pr、Nd和Gd含量为31.5%，粒径3.6微米）、2.7kg市售烧结钕铁硼防氧化剂、0.3kg硬脂酸锌和4.5kg汽油加入混料机内混料4.5h，得混合磁粉；

（6）将步骤（5）所得钕铁硼压坯装入烧结炉内，升温前炉内真空0.5Pa，经1065℃，保温5h烧结后，然后在回火真空5Pa下进行900℃×3h和500℃×5h回火处理，得到烧结钕铁硼毛坯。

将所得烧结钕铁硼毛坯进行磁性能检测，产品性能达到N40标准性能，具体参见表1。

实施例2

（1）将H系列牌号（N35H、N38H、N40H等）烧结钕铁硼制备过程中产生的氧化毛坯（其稀土Pr、Nd和Gd含量为31%，Ho和Dy含量为1.2%，氧含量1%）去掉表面的氧化浮灰后进行粗破碎，粗破碎后粒径≤30mm；

（2）将粗破碎后的颗粒料送入氢破碎炉内，进行氢破碎，吸氢初始温度50℃，吸氢时间2h，脱氢温度585℃，脱氢时间5h，磁粉粒度≤400微米，得氢破碎粉；

（3）将步骤（2）所得氢破碎粉送入气流磨中制粉，气流磨机系统内氧含量为7ppm，气流磨机转速设为2200r/min，工作压力为0.7MPa，得到平均粒度为4.5微米的废料细粉，将其置于储料罐中充氮气保存；

（4）将150kg储料罐中步骤（3）所得废料细粉与1.35吨正常N40H钕铁硼细粉（稀土Pr、Nd和Gd含量为31%，Ho和Dy含量为1.2%，粒径3.5微米）、2.97kg市售烧结钕铁硼防氧化剂、0.03kg硬脂酸锌和7.5kg汽油加入混料机内混料4.5h，得混合磁粉；

（6）将步骤（5）所得钕铁硼压坯装入烧结炉内，升温前炉内真空0.3Pa，经1055℃，保温4.5h烧结后，然后在回火真空3Pa下进行900℃×3h和500℃×5h回火处理，得到烧结钕铁硼毛坯。

将所得烧结钕铁硼毛坯进行磁性能检测，产品性能达到N40H标准性能，具体参见表1。

实施例3

（1）将SH系列牌号（N35SH、N38SH、N40SH等）烧结钕铁硼制备过程中产生的氧化毛坯（其稀土Pr和Nd含量为29.5%，Dy含量为2%，氧含量0.4%）去掉表面的氧化浮灰后进行粗破碎，粗破碎后粒径≤30mm；

（2）将粗破碎后的颗粒料送入氢破碎炉内，进行氢破碎，吸氢初始温度40℃，吸氢时间2h，脱氢温度585℃，脱氢时间5h，磁粉粒度≤400微米，得氢破碎粉；

（3）将步骤（2）所得氢破碎粉送入气流磨中制粉，气流磨机系统内氧含量为5ppm，气流磨机转速设为2500r/min，工作压力为0.6MPa，得到平均粒度为4.0微米的废料细粉，将其置于储料罐中充氮气保存；

（4）将60kg储料罐中步骤（3）所得废料细粉与540kg正常N38SH钕铁硼细粉（稀土Pr和Nd含量为29%，Dy含量为2%，粒径3.2微米）、1.188kg市售烧结钕铁硼防氧化剂、0.012kg硬脂酸锌和0.6kg汽油加入混料机内混料2h，得混合磁粉；

（6）将步骤（5）所得钕铁硼压坯装入烧结炉内，升温前炉内真空0.1Pa，经1050℃，保温4.5h烧结后，然后在回火真空2Pa下进行900℃×3h和500℃×5h回火处理，得到烧结钕铁硼毛坯。

将所得烧结钕铁硼毛坯进行磁性能检测，产品性能达到N38SH标准性能，具体参见表1。

对比例1

（1）将100kg正常N38SH烧结钕铁硼细粉（稀土Pr和Nd含量为29%，Dy含量为2%，粒径3.2微米）、198g市售烧结钕铁硼防氧化剂、2g硬脂酸锌和0.1kg汽油加入混料机内混料2h，得混合磁粉；

（2）将步骤（1）所得磁粉在氮气保护下的成型压机中取向压制，经过等静压后，得到钕铁硼压坯；

（3）将步骤（2）所得钕铁硼压坯装入烧结炉内，升温前炉内真空0.1Pa，经1050℃，保温4.5h烧结后，然后在回火真空2Pa下进行900℃×3h和500℃×5h回火处理，得到烧结钕铁硼毛坯。

将所得烧结钕铁硼毛坯进行磁性能检测，具体参见表1。

对比例2

原料成分、工艺步骤及工艺参数如实施例3所述，区别仅在于：步骤（4）中，将100kg废料细粉、198g市售烧结钕铁硼防氧化剂、2g硬脂酸锌和0.1kg汽油加入混料机内混料2h，得混后磁粉，即不添加正常N38SH钕铁硼细粉，完全采用废料细粉制备烧结钕铁硼毛坯。

将所得烧结钕铁硼毛坯进行磁性能检测，具体参见表1。

表1 实施例1～3和对比例1、2所得烧结钕铁硼毛坯磁性能对比表

	Br（kGs）	Hcj（kOe）	(BH)_m（MGOe）
				N38标准性能	12.2～12.6	≥12	36～38
实施例1	12.55	12.36	37.8
				N40H标准性能	12.6～12.9	≥17	38～40
实施例2	12.73	17.54	38.9
				N38SH标准性能	12.2～12.6	≥20	36～38
实施例3	12.42	20.83	36.9
				对比例1	12.54	21.2	37.0
对比例2	12.17	16.9	35.2

由实施例3和对比例1、2的产品性能对比可知，采用本发明方法对氧化毛坯进行分类回收与正常磁粉混合使用，可以达到合格的产品性能，提高了废料价值和工厂毛利润。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，其特征在于：步骤（1）中，所述氧化毛坯为N系列牌号混合料，其中，Pr、Nd和Gd的含量为29～32%；或者H系列牌号混合料，其中，Pr、Nd和Gd的含量为28～31%，Ho和Dy的含量≤1.5%；或者SH系列牌号混合料，其中，Pr和Nd的含量为28～30%，Dy含量为1～2%。

3.根据权利要求1或2所述烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，其特征在于：步骤（1）中，所述氧化毛坯中的氧含量为0.4～2%；粗破碎后的粒径≤30mm。

4.根据权利要求1或2所述烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，其特征在于：步骤（2）中，所述氢破碎的工艺参数为：吸氢初始温度≤60℃，吸氢时间2h，脱氢温度585℃，脱氢时间3～5h，氢破碎粉粒度≤400微米。

5.根据权利要求1或2所述烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，其特征在于：步骤（3）中，所述气流磨系统内氧含量≤10ppm，气流磨机转速为2000～2500r/min，工作压力为0.6～0.7MPa，平均粒度≤5微米。

6.根据权利要求1或2所述烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，其特征在于：步骤（4）中，所述废料细粉与正常钕铁硼细粉混料比例为1:4～9。

7.根据权利要求1或2所述烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，其特征在于：步骤（4）中，所述正常钕铁硼细粉的稀土含量为29～32.5%，平均粒径≤4.0微米。

8.根据权利要求1或2所述烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，其特征在于：步骤（4）中，所述添加剂的添加量为废料细粉与正常钕铁硼细粉总重量的0.15～0.25%，所述添加剂为市售烧结钕铁硼防氧化剂和硬脂酸锌，其中，硬脂酸锌占添加剂总重量的0.1～10%。

9.根据权利要求1或2所述烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，其特征在于：步骤（4）中，所述汽油的添加量为废料细粉与正常钕铁硼细粉总重量的0.1～0.5%。

10.根据权利要求1或2所述烧结钕铁硼氧化毛坯的回收再利用方法，其特征在于：步骤（6）中，所述烧结的温度为1050～1065℃，时间为4～5h，升温前炉内真空≤0.5Pa；所述回火的温度为900℃保温3h，然后500℃保温5h，回火真空≤5Pa。