CN106222489A - 一种钐钴边角余料再生工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钐钴边角余料再生工艺,将钐钴边角余料酸洗后,重新加入金属钐和金属铜,放入真空熔炼炉进行再生,制成再生合金铸锭,将再生合金铸锭与正常合金铸锭按照一定的比例混合后制粉,进行后续的成型、烧结及热处理制成钐钴永磁体;本发明的有益效果为:使钐钴边角余料中的所有元素都得以再生,将其价值发挥到最大,实现了钐钴边角余料的低成本、无污染再生。
Description
技术领域
本发明涉及废旧材料再生工艺,更具体的说是涉及一种钐钴边角余料再生工艺。
背景技术
钐钴永磁体是一种能对外提供永恒磁场的功能性元件,主要成分是钐(含量约25%)和钴(含量约50%)。一般由大块坯料按尺寸进行切割、磨削加工而成。钐钴永磁体在加工过程中会产生大量的边角余料,这种边角余料一般用来制备低性能粘接磁体或氯化钴。低性能粘接磁体的需求有限导致对边角余料的消耗很少,制作氯化钴有非常大的环境污染。这两种方式都未能将钐钴边角余料的价值充分发挥,造成了资源的浪费。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供一种钐钴边角余料再生工艺,对钐钴边角余料进行酸洗去杂,添加适当的金属钐和金属铜后进行重新冶炼,再按一定比例添加到纯金属原材料制备的合金中,对制作出的磁体性能无任何影响,使钐钴边角余料中的所有元素都得以再生,将其价值发挥到最大,实现了钐钴边角余料的低成本、无污染再生。
为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种钐钴边角余料再生工艺,步骤如下,
(1)余料前处理:将钐钴边角余料酸洗;
(2)配置原料:往将经过酸洗后的钐钴边角余料中加入钐和铜,所述钐钴边角余料、钐和铜的重量份数为:钐钴边角余料100份、钐2-5份、铜0.5-1份;
(3)原料再生:将步骤(2)中配置好的原料放入真空熔炼炉中,关闭炉盖,先将熔炼炉抽真空至炉内压强为0.8×10-2-1.2×10-2Pa,然后往熔炼炉中充入氩气,至炉内压强为0.05MPa-0.08MPa;然后加热至原料熔融至沸腾;
(4)后期处理:将原料熔液浇入炉内水冷铜模中,形成合金铸锭,1-2小时后向炉内充入氩气至炉内压强为大气压,打开炉盖,取出冷却的再生合金铸锭;
(5)制粉:将步骤(4)中的再生合金铸锭加入正常合金铸锭,然后制粉即可。
更进一步的,所述的步骤(1)中余料酸洗的具体步骤为:
a、酸液配制:往水中加入体积分数为10%-20%的除垢剂,搅拌均匀;
b、余料浸泡:将钐钴边角余料浸泡于步骤(a)所得的酸液,浸泡时间30-40分钟;
c、超声清洗:将经过步骤(b)处理的钐钴边角余料从酸液中取出,并清洗干净;
d、干燥:用电吹风或鼓风干燥箱将钐钴边角余料表面的水分完全去除。
更进一步的,所述步骤(5)中再生合金铸锭与正常合金铸锭的重量比为3-10:97-90。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明先对钐钴边角余料进行酸洗去杂,添加适当的金属钐和金属铜后进行重新冶炼,再按一定比例添加到纯金属原材料制备的正常合金铸锭中,然后制粉进行后续的成型、烧结及热处理制成钐钴永磁体,对制作出的磁体性能无任何影响,使钐钴边角余料中的所有元素都得以再生,将其价值发挥到最大,实现了钐钴边角余料的低成本、无污染再生。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
[实施例1]
一种钐钴边角余料再生工艺,步骤如下:
往水中加入体积分数为10%的除垢剂,搅拌均匀,本实施例优选为自来水;然后将钐钴边角余料放入上述溶液中进行浸泡,浸泡时间为30分钟;然后将浸泡好的钐钴边角余料捞出,滤干并清洗干净,然后用电吹风或鼓风干燥箱将钐钴边角余料表面的水分除去。
然后取重量份为100份的经过上述步骤处理后的钐钴边角余料、2份钐、0.5份铜放入真空熔炼炉中,本实施例优选为真空中频熔炼炉,盖好炉盖,然后抽真空至压强为0.8×10-2Pa,启动中频炉,调节输出功率在5kW左右预热坩埚;待真空度回升到0.8×10-2Pa后,充入氩气,至炉内气压为0.05MPa;增加功率开始熔炼,使输出功率保持在设备最大功率的80%左右,使材料全部熔化,熔液沸腾至熔液表面产生蓝色光圈时,关闭功率,关闭中频炉;开始浇铸,浇铸前静置10s,让熔液镇静;浇铸完毕,各部分通冷却水进行冷却;1小时后往炉内充入氩气至大气压,然后打开炉盖,取出再生合金铸锭;清扫坩埚,准备下一炉熔炼。
将取出的再生合金铸锭与正常合金铸锭按照重量比为3:97的比例混合,然后制粉,再进行后续的成型、烧结及热处理制成钐钴永磁体。正常合金铸锭中各组分的重量百分比为,钐:23-26%;钴:48-52%;铜:4.5-6.5%;锆:2.5-3.5%;铁:12-22%。
[实施例2]
一种钐钴边角余料再生工艺,步骤如下:
往水中加入体积分数为20%的除垢剂,搅拌均匀,本实施例优选为自来水;然后将钐钴边角余料放入上述溶液中进行浸泡,浸泡时间为40分钟;然后将浸泡好的钐钴边角余料捞出,滤干并清洗干净,然后用电吹风或鼓风干燥箱将钐钴边角余料表面的水分除去。
然后取重量份为100份的经过上述步骤处理后的钐钴边角余料、5份钐、1份铜放入真空熔炼炉中,本实施例优选为真空中频熔炼炉,盖好炉盖,然后抽真空至压强为1.2×10- 2Pa,启动中频炉,调节输出功率在5kW左右预热坩埚;待真空度回升到1.2×10-2Pa后,充入氩气,至炉内气压为0.08MPa;增加功率开始熔炼,使输出功率保持在设备最大功率的80%左右,使材料全部熔化,熔液沸腾至熔液表面产生蓝色光圈时,关闭功率,关闭中频炉;开始浇铸,浇铸前静置30s,让熔液镇静;浇铸完毕,各部分通冷却水进行冷却;2小时后往炉内充入氩气至大气压,然后打开炉盖,取出再生合金铸锭;清扫坩埚,准备下一炉熔炼。
将取出的再生合金铸锭与正常合金铸锭按照重量比为10:90的比例混合,然后制粉,再进行后续的成型、烧结及热处理制成钐钴永磁体。正常合金铸锭中各组分的重量百分比为,钐:23-26%;钴:48-52%;铜:4.5-6.5%;锆:2.5-3.5%;铁:12-22%。
[实施例3]
一种钐钴边角余料再生工艺,步骤如下:
往水中加入体积分数为15%的除垢剂,搅拌均匀,本实施例优选为自来水;然后将钐钴边角余料放入上述溶液中进行浸泡,浸泡时间为35分钟;然后将浸泡好的钐钴边角余料捞出,滤干并清洗干净,然后用电吹风或鼓风干燥箱将钐钴边角余料表面的水分除去。
然后取重量份为100份的经过上述步骤处理后的钐钴边角余料、3.5份钐、0.75份铜放入真空熔炼炉中,本实施例优选为真空中频熔炼炉,盖好炉盖,然后抽真空至压强为1×10-2Pa,启动中频炉,调节输出功率在5kW左右预热坩埚;待真空度回升到1×10-2Pa后,充入氩气,至炉内气压为0.06MPa;增加功率开始熔炼,使输出功率保持在设备最大功率的80%左右,使材料全部熔化,熔液沸腾至熔液表面产生蓝色光圈时,关闭功率,关闭中频炉;开始浇铸,浇铸前静置20s,让熔液镇静;浇铸完毕,各部分通冷却水进行冷却;1.5小时后往炉内充入氩气至大气压,然后打开炉盖,取出再生合金铸锭;清扫坩埚,准备下一炉熔炼。
将取出的再生合金铸锭与正常合金铸锭按照重量比为6:94的比例混合,然后制粉,再进行后续的成型、烧结及热处理制成钐钴永磁体。正常合金铸锭中各组分的重量百分比为,钐:23-26%;钴:48-52%;铜:4.5-6.5%;锆:2.5-3.5%;铁:12-22%。
[实施例4]
一种钐钴边角余料再生工艺,步骤如下:
往水中加入体积分数为11%的除垢剂,搅拌均匀,本实施例优选为自来水;然后将钐钴边角余料放入上述溶液中进行浸泡,浸泡时间为32分钟;然后将浸泡好的钐钴边角余料捞出,滤干并清洗干净,然后用电吹风或鼓风干燥箱将钐钴边角余料表面的水分除去。
然后取重量份为100份的经过上述步骤处理后的钐钴边角余料、2.1份钐、0.6份铜放入真空熔炼炉中,本实施例优选为真空中频熔炼炉,盖好炉盖,然后抽真空至压强为0.9×10-2Pa,启动中频炉,调节输出功率在5kW左右预热坩埚;待真空度回升到0.9×10-2Pa后,充入氩气,至炉内气压为0.05MPa;增加功率开始熔炼,使输出功率保持在设备最大功率的80%左右,使材料全部熔化,熔液沸腾至熔液表面产生蓝色光圈时,关闭功率,关闭中频炉;开始浇铸,浇铸前静置15s,让熔液镇静;浇铸完毕,各部分通冷却水进行冷却;1小时后往炉内充入氩气至大气压,然后打开炉盖,取出再生合金铸锭;清扫坩埚,准备下一炉熔炼。
将取出的再生合金铸锭与正常合金铸锭按照重量比为4:96的比例混合,然后制粉,再进行后续的成型、烧结及热处理制成钐钴永磁体。正常合金铸锭中各组分的重量百分比为,钐:23-26%;钴:48-52%;铜:4.5-6.5%;锆:2.5-3.5%;铁:12-22%。
[实施例5]
一种钐钴边角余料再生工艺,步骤如下:
往水中加入体积分数为19%的除垢剂,搅拌均匀,本实施例优选为自来水;然后将钐钴边角余料放入上述溶液中进行浸泡,浸泡时间为38分钟;然后将浸泡好的钐钴边角余料捞出,滤干并清洗干净,然后用电吹风或鼓风干燥箱将钐钴边角余料表面的水分除去。
然后取重量份为100份的经过上述步骤处理后的钐钴边角余料、4.9份钐、0.9份铜放入真空熔炼炉中,本实施例优选为真空中频熔炼炉,盖好炉盖,然后抽真空至压强为1.1×10-2Pa,启动中频炉,调节输出功率在5kW左右预热坩埚;待真空度回升到1.1×10-2Pa后,充入氩气,至炉内气压为0.07MPa;增加功率开始熔炼,使输出功率保持在设备最大功率的80%左右,使材料全部熔化,熔液沸腾至熔液表面产生蓝色光圈时,关闭功率,关闭中频炉;开始浇铸,浇铸前静置29s让熔液镇静;浇铸完毕,各部分通冷却水进行冷却;2小时后往炉内充入氩气至大气压,然后打开炉盖,取出再生合金铸锭;清扫坩埚,准备下一炉熔炼。
将取出的再生合金铸锭与正常合金铸锭按照重量比为9:91的比例混合,然后制粉,再进行后续的成型、烧结及热处理制成钐钴永磁体。正常合金铸锭中各组分的重量百分比为,钐:23-26%;钴:48-52%;铜:4.5-6.5%;锆:2.5-3.5%;铁:12-22%。
[对比实施例]
将正常合金铸锭制粉,再进行后续的成型、烧结及热处理制成钐钴永磁体;正常合金铸锭中各组分的重量百分比为,钐:23-26%;钴:48-52%;铜:4.5-6.5%;锆:2.5-3.5%;铁:12-22%。
将实施例1、3、5和对比实施例中制备的钐钴永磁体进行磁性能测试,测试结构如表1:
表1
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式,任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化,凡是与本发明具有相同或相近的技术方案,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种钐钴边角余料再生工艺,其特征在于,步骤如下:
(1)余料前处理:将钐钴边角余料酸洗;
(2)配置原料:往将经过酸洗后的钐钴边角余料中加入钐和铜,所述钐钴边角余料、钐和铜的重量份数为:钐钴边角余料100份、钐2-5份、铜0.5-1份;
(3)原料再生:将步骤(2)中配置好的原料放入真空熔炼炉中,关闭炉盖,先将熔炼炉抽真空至炉内压强为0.8×10-2-1.2×10-2Pa,然后往熔炼炉中充入氩气,至炉内压强为0.05MPa-0.08MPa;然后加热至原料熔融至沸腾;
(4)后期处理:将原料熔液浇入炉内水冷铜模中,形成合金铸锭,1-2小时后向炉内充入氩气至炉内压强为大气压,打开炉盖,取出冷却的再生合金铸锭;
(5)制粉:将步骤(4)中的再生合金铸锭加入正常合金铸锭,然后制粉即可。
2.根据权利要求1所述的一种钐钴边角余料再生工艺,其特征在于:所述的步骤(1)中余料酸洗的具体步骤为:
a、酸液配制:往水中加入体积分数为10%-20%的除垢剂,搅拌均匀;
b、余料浸泡:将钐钴边角余料浸泡于步骤(a)所得的酸液,浸泡时间30-40分钟;
c、超声清洗:将经过步骤(b)处理的钐钴边角余料从酸液中取出,并清洗干净;
d、干燥:用电吹风或鼓风干燥箱将钐钴边角余料表面的水分完全去除。
3.根据权利要求1所述的一种钐钴边角余料再生工艺,其特征在于:所述步骤(5)中再生合金铸锭与正常合金铸锭的重量比为3-10:97-90。
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