CN106222489B - 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

一种钐钴边角余料再生工艺
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 (2)

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，再生合金铸锭与正常合金铸锭的重量比为3-10：97-90，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。
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