CN105149318B - 一种镀镍钕铁硼磁体去除镀镍层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镀镍钕铁硼磁体去除镀镍层的方法，属于磁性材料技术领域，包括以下步骤：高温加热；震动去皮；机械破碎；旋风分离；高温加热步骤中，将钕铁硼磁体放置到抽至真空的烧结炉中，加热到400℃～600℃，然后充正压的氩气快速冷却。上述技术方案首先通过高温加热镀镍钕铁硼磁体，利用钕铁硼基体与镀镍层热膨胀系数的差异实现镀镍层的分离，然后通过机械振动将镀镍层脱落，而后将镍镀层未分离干净的磁体机械破碎，最后使用旋风分离器将密度大的镍片完全分离出去，该方法在去除镍锌层的同时，能够消除磁体的磁性，方便后续的回收操作，相较于现有的化学退镀方法，避免了危险化学药品的使用，减少了环境污染，有益效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种去除镀镍层的方法，特别是一种镀镍钕铁硼磁体去除镀镍层的方法，属于磁性材料技术领域。
背景技术
烧结钕铁硼永磁体是稀土磁性材料的一种，是稀土永磁材料发展的最新结果，由于其优异的磁性能而被称为“磁王”，广泛应用于电力电子、仪器仪表、航空航天等高新技术领域。尽管烧结钕铁硼永磁材料磁性能优异，但是抗腐蚀能力较差，容易在高温高湿的环境中发生氧化、电化学腐蚀，为了提高钕铁硼磁体的耐蚀性，通常在磁体表面电镀金属镀层，如镀锌、镀镍铜镍。电镀镍层在空气中的稳定性很高，由于金属镍具有很强的钝化能力，能在磁体在表面能迅速生成一层极薄的钝化膜，抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。
但是，一旦磁体表面镀镍后，在出现缺陷，需要对其进行回收再利用时，则要将钕铁硼磁体表面的镀镍层进行分离去除。传统的去除镀镍层的方法采用化学退镀，一般采用氰化物溶液对镀镍层进行溶解，该方法虽然磁体表面的镍镀层退除干净，但是氰类化合物带有剧毒，退镀液处理难度大，易造成环境污染，并且如果溶液配制不合理，容易出现过腐蚀现象，又会对钕铁硼基体造成破坏，因而提供一种无污染的去除镀镍层方法迫在眉睫。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种通过高温加热→震动去皮→机械破碎→旋风分离，使钕铁硼磁体与镀镍层进行分离、去除的方法，具体技术方案如下：
一种镀镍钕铁硼磁体去除镀镍层的方法，包括以下步骤：高温加热；震动去皮；机械破碎；旋风分离；所述高温加热步骤中，将钕铁硼磁体放置到抽至真空的烧结炉中，加热到400℃～600℃，然后充正压的氩气快速冷却。
作为上述技术方案的改进，所述高温加热步骤中，真空烧结炉的升温速率控制在10℃/s～20℃/s，保温10min～20min后充0.08MPa～0.09MPa的氩气，开启鼓风系统冷却，在10min～20min内将炉温降低到常温。
作为上述技术方案的改进，所述震动去皮步骤中，将带有棱角的倒角砂与经过高温加热步骤的钕铁硼磁体一起放入震动盘中，开启震动，以5min～30min为间隔挑出钕铁硼磁体观察镀镍层是否脱落，直到镀镍层基本脱落后停止震动。
作为上述技术方案的改进，所述倒角砂与钕铁硼磁体按照体积比2:1～5：1加入到震动盘中。
作为上述技术方案的改进，所述机械破碎步骤中，将震动去皮后镀镍层没有去除干净的磁体从破碎机投料口放入反击锤式破碎机内进行破碎，破碎成粒度为0.1mm～2mm的颗粒，破碎过程中通入氮气保护气体。
作为上述技术方案的改进，所述旋风分离步骤中，使用旋风分离器将机械破碎后的钕铁硼颗粒和镍片分离，分离过程通过气流入口向旋风分离器中通入高速循环氮气，离心力较小的镍片通过气流出口随气流排出，钕铁硼颗粒从颗粒沉降出口排出。
上述技术方案首先通过高温加热镀镍钕铁硼磁体，利用钕铁硼基体与镀镍层热膨胀系数的差异实现镀镍层的分离，然后通过机械振动将镀镍层脱落，而后将镍镀层未分离干净的磁体机械破碎，最后使用旋风分离器将离心力小的镍片完全分离出去，该方法在去除镀镍层的同时，能够消除磁体的磁性，方便后续的回收操作，相较于现有的化学退镀方法，避免了危险化学药品的使用，减少了环境污染，有益效果显著。
附图说明
图1为本发明中高温加热步骤的示意图；
图2为本发明中震动去皮步骤的示意图；
图3为本发明中机械破碎步骤的示意图；
图4为本发明中旋风分离步骤的示意图。
具体实施方式
本发明采用“高温加热→震动去皮→机械破碎→旋风分离”的步骤去除镀镍钕铁硼磁体表面镀镍层，如图1所示，其中高温加热步骤中，将钕铁硼磁体10放置到抽至真空的烧结炉20中，加热到400℃～600℃，然后充正压的氩气快速冷却。进一步地，高温加热步骤中，真空烧结炉的升温速率控制在10℃/s～20℃/s，保温10min～20min后充0.08MPa～0.09MPa的氩气，开启鼓风系统冷却，在10min～20min内将炉温降低到常温。
由于镍的热膨胀系数约为13.2×10-6/K，是钕铁硼磁体的热膨胀系数4×10-6/K的三倍，在高温条件下，镀镍层会发生膨胀，在快速冷却后，镀镍层能够实现与钕铁硼磁体的分离；同时，钕铁硼磁体的居里温度为310℃～340℃，钕铁硼系烧结永磁体由主相Nd2Fe14B、富Nd相和富B相Nd1.1Fe4B4组成，其中富B相的体积分数仅为1%～3%，那么可以认为磁体主要由主相和富Nd相组成的，其中主相的熔点约为1185℃，富Nd相的熔点约为655℃，本发明的高温加热步骤中将磁体加热到400℃～600℃温度之间，既大于钕铁硼磁体的居里温度，同时该温度又小于磁体中熔点最低的富Nd相，既能够消除磁体的磁性，又避免了对磁体内晶体结构产生影响。
如图2所示，在震动去皮步骤中，将带有棱角的倒角砂30与经过高温加热步骤的钕铁硼磁体10一起放入震动盘40中，开启震动，以5min～20min为间隔挑出钕铁硼磁体10观察镀镍层是否完全脱落，直到镀镍层完全脱落后停止震动。进一步地，倒角砂30与钕铁硼磁体10按照体积比2:1～5：1加入到震动盘40中。该步骤中使用的倒角砂30形状不限，可以为棱锥形状或棱柱形状，该步骤的作用是在倒角砂30的碰撞和摩擦下，使磁体表面的镍镀层基本实现脱落。
如图3所示，在机械破碎步骤中，将震动去皮后镀镍层没有去除干净的磁体从破碎机投料口41放入反击锤式破碎机40a内进行破碎，破碎成粒度为0.1mm～2mm的颗粒，破碎过程中通入氮气保护气体，该步骤的作用是将镀层未脱落的磁体进一步破碎，使镍层从磁体表面脱落。
如图4所示，在旋风分离步骤中，使用旋风分离器50将机械破碎后的钕铁硼颗粒和镍片分离，分离过程通过气流入口51向旋风分离器50中通入高速循环氮气，离心力较小的镍片通过气流出口53随气流排出，钕铁硼颗粒从颗粒沉降出口52排出，该步骤的作用是利用镍片和钕铁硼磁体颗粒的离心力的差异，将离心力小的的镍片从钕铁硼颗粒中分离出去。
通过上述方法可以有效的把镀镍钕铁硼磁体的镀镍层去除干净，相较于化学退镀方法，避免了使用了危险化学药品，减少了环境污染，去除镀镍层的钕铁硼基体可以重新加工破碎，从而实现资源的回收利用。
Claims (2)
1.一种镀镍钕铁硼磁体去除镀镍层的方法，其特征在于，包括以下步骤：高温加热；震动去皮；机械破碎；旋风分离；所述高温加热步骤中，将钕铁硼磁体（10）放置到抽至真空的烧结炉（20）中，加热到400℃，然后充正压的氩气快速冷却；真空烧结炉的升温速率控制在10℃/s～20℃/s，保温10min～20min后充0.08MPa～0.09MPa的氩气，开启鼓风系统冷却，在10min～20min内将炉温降低到常温；所述震动去皮步骤中，将带有棱角的倒角砂（30）与经过高温加热步骤的钕铁硼磁体（10）一起放入震动盘（40）中，开启震动，以5min～20min为间隔挑出钕铁硼磁体（10）观察镀镍层是否完全脱落，直到镀镍层完全脱落后停止震动；所述机械破碎步骤中，将震动去皮后镀镍层没有去除干净的磁体从破碎机投料口（41）放入反击锤式破碎机（40a）内进行破碎，破碎成粒度为0.1mm～2mm的颗粒，破碎过程中通入氮气保护气体；所述旋风分离步骤中，使用旋风分离器（50）将机械破碎后的钕铁硼颗粒和镍片分离，分离过程通过气流入口（51）向旋风分离器（50）中通入高速循环氮气，离心力较小的镍片通过气流出口（53）随气流排出，钕铁硼颗粒从颗粒沉降出口（52）排出。
2.如权利要求1所述的一种镀镍钕铁硼磁体去除镀镍层的方法，其特征在于，所述倒角砂（30）与钕铁硼磁体（10）按照体积比2:1～5：1加入到震动盘（40）中。
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