CN114724841A - 一种利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，该方法将收集钕铁硼合金气流磨过程中产生的底料和超细粉分别处理，其中，底料依次经过吸氢、气流磨和氧化处理，将超细粉中混入防氧化剂。最后将分别处理后的底料和超细粉混合后，成型形成压坯，梯度烧结、热处理，制得烧结钕铁硼磁体。该方法实现了气流磨底料和超细粉的回收，回收效率更高，且不需要熔炼新的合金，即使底料和超细粉出现质量问题，也不会放大质量损失，制得的烧结钕铁硼磁体具有优异的磁性能和抗弯性能。

Description

一种利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法
技术领域
本发明属于烧结钕铁硼磁体制备技术领域，具体涉及一种利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法。
背景技术
烧结钕铁硼磁体是一类永磁功能材料，由于其优异的磁性能而被称为“磁王”，被广泛应用到多个领域。烧结钕铁硼永磁体主要通过粉末冶金工艺生产，生产过程包括合金熔炼、氢破碎、气流磨、模压成型、烧结、热处理等多个流程，生产过程中的每个阶段都会产生废弃物，其中气流磨过程中产生的底料和超细粉，约占总生产量的5～10wt％。底料和超细粉中都含有较高比例的稀土元素，具有较高的回收价值，为了节约资源，提高废弃资源的综合利用率，对钕铁硼合金气流磨过程中废弃粉末进行回收利用有着重要现实意义。
钕铁硼合金气流磨过程中产生的超细粉约占总生产量的0.5～1.0wt％，其具有稀土含量高(通常50wt％以上)、粒径小(平均粒径≤1μm)、比表面积大的特点，特别容易氧化。已知的回收工艺主要包括：①将超细粉充分氧化为氧化物后添加到正常的钕铁硼合金粉末中制备磁体；②将超细粉作为原材料的一部分直接加入真空熔炼炉中进行合金熔炼，然后制备烧结钕铁硼磁体；③将超细粉单独模压成型，然后烧结为磁体；④将超细粉直接混入正常的钕铁硼合金粉末中，然后模压成型-烧结-热处理，制备烧结钕铁硼磁体；⑤将超细粉充分氧化为稀土氧化物，重新提炼稀土金属。前述方法虽然各不相同，但基本都能够实现超细粉的回收。
钕铁硼合金气流磨过程中产生的底料约占总生产量的5～10wt％，其具有稀土含量低(通常30wt％以下)、粒径大(平均粒径≥3.5μm)、钕铁硼主相(Nd2Fe14B相)含量高的特点。当前还没有针对气流磨底料回收的专门方法，生产上通常将其加入相同性能或者较低性能的其他氢破粉中，随着其他氢破粉一同气流磨，然后制造钕铁硼磁体。由于未经特殊处理的底料难以磨细，再加上其较低的稀土含量影响，其混合加入到氢破粉中，一定程度上影响了气流磨后粉料的粒度分布和稀土含量，对最终磁体的性能也有一定程度的影响。由于底料的不可控性较高，直接往其他粉料中添加，在一定程度上增加了质量风险，一旦因底料原因导致最终磁体性能不合格，损失会放大。
发明内容
有鉴于此，本发明有必要提供一种利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，通过对底料进行特殊处理后，将底料和超细粉有机结合在一起，直接制备得到烧结钕铁硼磁体，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，包括以下步骤：
收集钕铁硼合金气流磨过程中产生的底料A0和超细粉B0；
对所述底料A0进行吸氢处理，得到粉料A1；
对所述粉料A1进行气流磨处理，得到粉料A2；
对所述粉料A2进行氧化处理，得到粉料A3；
向所述超细粉B0中加入防氧化剂，混合均匀后得到粉料B1；
将所述粉料A3和所述粉料B1混合均匀，得到混合粉末C；
将所述混合粉末C成型，获得压坯D；
所述压坯D经梯度烧结、热处理，制得烧结钕铁硼磁体。
进一步方案，所述底料A0和超细粉B0的收集在隔绝氧气和控温条件下进行；
其中，所述隔绝氧气的条件具体为于氧含量＜100ppm的保护气体气氛中进行，所述保护气体为氮气或稀有气体；
所述的控温条件具体为收集过程中粉料和周围气氛温度不超过30℃。
进一步方案，所述吸氢处理的温度为20-200℃，氢气压力为0.1-0.3MPa；所述粉料A1的氢含量为2000-4000ppm。
进一步方案，所述粉料A2的平均粒度为2.4-3.2μm。
进一步方案，所述氧化处理的具体步骤为：向储存粉料A2的反应容器中通入氧气同时不断搅拌；其中，所述氧气的通入量为每公斤粉料A2通入0.1mol-0.3mol氧气。
进一步方案，所述防氧化剂选自丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚中的一种；所述防氧化剂的加入量是所述超细粉B0质量的0.5‰-1‰。
进一步方案，所述混合粉末C中，所述粉料B1的占比为2wt％-8wt％。
进一步方案，所述成型在磁场中模压成型，其中，所述模压成型过程中的磁场强度为1.5-2.5T，所述压坯D的密度为3.50-4.00g/cm3。
进一步方案，所述梯度烧结分为三阶段进行，其中，第一阶段：于真空度高于2.0×10-2Pa时升温至320-380℃，保温60-150min；第二阶段：升温至750-850℃，保温60-150min；第三阶段：升温至1000-1100℃，保温120-300min，在隔绝氧气条件下进行冷却；整个烧结过程中，烧结真空度始终不低于2.0×10-2Pa。
进一步方案，所述热处理分为两阶段，其中，第一阶段：于真空度高于8.0×10-2Pa时升温至890-910℃，保温120-250min后，通入氩气冷却至400℃以下，重新抽真空处理；第二阶段：真空度高于1.0×10-1Pa时升温至480-550℃，保温120-250min，在隔绝氧气条件下进行冷却。
本发明具有以下有益效果：
本发明中利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，将气流磨废粉分为底料和超细粉分别处理。通过对底料进行吸氢和气流磨处理，降低了底料的平均粒度，提高了回收后磁体的矫顽力；再进一步的对气流磨后的底料进行氧化处理，从而提高了粉料表层的氧含量，抑制了后续烧结过程中的晶粒长大，也在一定程度上提高了所制备磁体的矫顽力。此外，通过在超细粉中添加防氧化剂，增强了超细粉的抗氧化能力，降低了超细粉的氧含量，促进了液相烧结过程，从而提高磁体的矫顽力。最后将超细粉加入到底料中，补充了底料中的稀土含量，提高了回收后磁体的性能。最后通过梯度烧结，降低了磁体中的氢含量，提高了磁体的抗弯强度。
本发明中的方法同时实现了气流磨底料和超细粉的回收，回收效率更高，且不需要熔炼新的合金，即使底料和超细粉出现质量问题，也不会放大质量损失。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明公开了一种利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，包括以下步骤：
收集钕铁硼合金气流磨过程中产生的底料A0和超细粉B0；
对所述底料A0进行吸氢处理，得到粉料A1；
对所述粉料A1进行气流磨处理，得到粉料A2；
对所述粉料A2进行氧化处理，得到粉料A3；
向所述超细粉B0中加入防氧化剂，混合均匀后得到粉料B1；
将所述粉料A3和所述粉料B1混合均匀，得到混合粉末C；
将所述混合粉末C成型，获得压坯D；
所述压坯D经梯度烧结、热处理，制得烧结钕铁硼磁体。
本发明中通过对底料进行吸氢和气流磨处理，从而细化了底料的平均粒度，提高了回收后磁体的矫顽力，由于气流磨底料颗粒较大且不易研磨，通过吸氢后底料脆性增大从而易于下一步气流磨的研磨；进一步的，通过对气流磨后的底料进行氧化处理，提高了粉料表层的氧含量，抑制了后续烧结过程中的晶粒长大，也在一定程度上提高了所制备磁体的矫顽力。此外，通过在超细粉中添加防氧化剂，增强了超细粉的抗氧化能力，降低了超细粉的氧含量，促进了液相烧结过程，提高了磁体的矫顽力；最后再将超细粉和底料混合，补充底料中的稀土含量，从而提高了回收后磁体的性能，制得的烧结钕铁硼磁体的磁性能优异。并且该方法同时实现了底料和超细粉的回收，回收效率高，同时不会放大质量损失。最后通过梯度烧结，降低了磁体中的氢含量，提高了磁体的抗弯强度。
进一步的，为了防止底料A0和超细粉B0被不可控氧化，因此，优选的，所述底料A0和超细粉B0的收集在隔绝氧气和控温条件中进行，具体的说，环境中氧含量＜100ppm，环境温度不超过30℃。根据本发明的实施例，可通过通入氮气或稀有气体实现隔绝氧气，其中，稀有气体为本领域中常规定义，即化学元素周期表中0族元素气体，如氦气、氖气、氩气等中的一种，可根据实际情况进行选择，在本发明的一些具体的实施方式中采用氮气或氩气。
进一步的，通过吸氢处理提高粉料A1中的氢含量，只要能够提高粉料A1中的氢含量即可，因此，具体的吸氢处理没有特别的限定，可以采用本领域中的常规吸氢处理，具体的参数等可根据实际情况进行调整。在本发明的一些具体的实施例中，为了使烧结的磁体性能和密度得到保障，优选的，所述吸氢处理的温度为20-200℃，氢气压力为0.1-0.3MPa。其中，粉料A1的氢含量为2000～4000ppm。
粉料A2的平均粒度影响着最终磁体的磁性能，因此，可根据最终磁体的磁性能需要进行调整。由于平均粒度过大，磁体的磁性能会有所降低；而平均粒度过小，后续处理过程中极易发生粉料的不可控氧化，同样可能导致磁体的磁性能降低。因此，优选的，所述粉料A2的平均粒度为2.4-3.2μm。
为了增加粉料A2中粉末颗粒表层的氧含量，抑制后续烧结过程中的晶粒长大，对粉料A2进行可控氧化处理。根据本发明的实施例，氧化处理的具体步骤为：向储存粉料A2的反应容器(如料罐)中通入氧气同时不断搅拌。其中，氧气的通入量为每公斤A2粉末通入0.1mol～0.3mol氧气。
为了提高超细粉B0的抗氧化能力，降低超细粉的氧含量，向超细粉B0中加入一定量的防氧化剂，所述防氧化剂可以为本领域中常规的各种金属粉末防氧化剂，具体可提及的实例包括但不限于丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚中的一种。进一步的，所述防氧化剂的加入量可根据不同防氧化剂的特性进行调节。在本发明一些具体的实施例中，所述防氧化剂的加入量是超细粉B0质量的0.5‰-1‰。
进一步的，所述混合粉末C中，粉料A3和粉料B1的混合比例可根据实际情况进行调整，在本发明的一些优选的实施方式中，所述粉料B1的占比为2wt％-8wt％。
进一步的，本发明中混合粉末成型为压坯D的工艺可以采用本领域中常规的磁体压坯成型工艺。根据本发明的实施例中，采用在磁场成型的方式，其具体的工艺参数可根据实际情况进行调整，优选的，所述模压成型过程中的磁场强度为1.5～2.5T，所述压坯D的密度为3.50-4.00g/cm3。
进一步的，本发明中将压坯进行梯度烧结从而排除粉末中残留的氢气，提高磁体的矫顽力和密度，其参数可根据实际情况进行调整。在本发明的一些具体的实施例中，优选的，为了充分排出粉末中残留的氢气，降低磁体中的氢含量，进一步提高磁体的矫顽力和密度，从而提高磁体的抗弯强度，压坯D采用分阶段烧结的方式，优选的，所述烧结分为三阶段，其中，第一阶段：于真空度高于2.0×10-2Pa时升温至320-380℃，保温60-150min；第二阶段：升温至750～850℃，保温60～150min；第三阶段：升温至1000～1100℃，保温120～300min，于隔绝氧气的条件下进行冷却；且整个烧结过程中，烧结真空度始终不低于2.0×10-2Pa。
进一步的，为了优化超细粉中的元素在磁体中的分布，从而提高磁体的性能，在烧结后还包括对磁体热处理的工艺，本领域中常规的磁体热处理工艺即可，其具体的参数可根据实际情况进行调整。在本发明的一些具体的实施方式中，采用分阶段热处理，根据本发明的实施例，所述热处理分为两阶段，其中，第一阶段：于真空度高于8.0×10-2Pa时升温至890～910℃，保温120～250min后，通入氩气冷却至400℃以下，重新抽真空处理；第二阶段：真空度高于1.0×10-1Pa时升温至480～550℃，保温120～250min，于隔绝氧气的条件下进行冷却，通过该分阶段热处理可进一步优化超细粉中的元素在磁体中的分布，提高磁体的性能。
需要说明的是，梯度烧结和热处理过程中的于隔绝氧气的条件下进行冷却均可采用通过氮气或稀有气体的方式，保护气体的选择没有特别的限定，本领域中常规的均可，优选的，在本发明的一些具体的实施方式中，于氩气下进行冷却。
下面结合具体的实施例和对比例对本发明的技术方案进行进一步清楚的说明。
实施例1
本实施例中烧结钕铁硼磁体的制备步骤如下：
在氮气保护下收集N52性能的钕铁硼合金气流磨过程中产生的底料A01和超细粉B01，收集过程中粉料和周围气氛温度为20℃，气氛中氧含量最高为90ppm；
在温度200℃、氢气压力0.1MPa条件下对底料A01进行吸氢处理，获得氢含量为3000ppm的粉料A11；
对粉料A11进行气流磨，获得平均粒度为3.2μm的粉料A21；
按每公斤A21粉料对应0.1mol氧气的比例，对粉料A21进行氧化处理，得到粉料A31；
向超细粉B01中加入0.5‰的丁基羟基茴香醚，混合均匀后得到粉料B11；
将粉料A31和粉料B11混合均匀，得到混合粉末C1，其中，超细粉B11的占比为8wt％。
在1.8T的磁场中对混合粉末C1进行模压成型获得密度为3.7g/cm3的压坯D1；
在真空烧结炉中对压坯D1进行阶段式烧结和热处理，获得烧结钕铁硼磁体，记为实施例1。烧结工艺为：真空度达到2.0×10-2Pa时开始升温，升温至360℃，保温60min；升温至800℃，保温90min；升温至1100℃，保温120min；随后通入氩气冷却至室温。热处理工艺为：真空度达到5.0×10-2Pa时开始第一阶段升温，升温至900℃，保温150min后，通入氩气冷却至380℃时，重新抽真空处理；当真空度达到8.0×10-2Pa时进行第二阶段升温，升温至500℃，保温120min后，通入氩气冷却，冷却至室温。
对比例1-1
本对比例中烧结钕铁硼磁体的制备步骤如下：
选择与实施例1相同的底料A01和超细粉B01；
将底料A01和超细粉B01混合均匀，得到混合粉末C1，‘其中，超细粉B01的占比为8wt％。
在1.8T的磁场中对混合粉末C1’进行模压成型获得密度为3.7g/cm3的压坯D1；
按照实施例1相同的烧结和热处理工艺，对压坯D1进行烧结和热处理，获得烧结钕铁硼磁体记为对比例1-1。
对比例1-2
本对比例采用同实施例1相同的实施方式，不同之处在于：未对粉料A21进行氧化处理。其他工艺均与实施例1相同，将本对比例中获得的烧结钕铁硼磁体，记为对比例1-2。
对比例1-3
本对比例采用同实施例1相同的实施方式，不同之处在于：未对底料A01进行吸氢处理，由于未对底料A01进行吸氢处理，底料难以气流磨破碎，气流磨后所获得粉料A21的平均粒度为3.9μm。其他工艺均同实施例1相同，将本对比例中获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例1-3。
对比例1-4
本对比例采用同实施例1相同的实施方式，不同之处在于：未向超细粉B01中添加防氧化剂。其他工艺均同实施例1相同，将本对比例中获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例1-4。
对比例1-5
本对比例采用同实施例1相同的实施方式，不同之处在于：本对比例的烧结工艺为真空度达到2.0×10-2Pa后，升温至1100℃，保温120min后，通入氩气冷却至室温。其他工艺均同实施例1相同，将本对比例中获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例1-5。
利用磁性能测试仪，按照GB/T 3217-2013规定的方法对实施例1和对比例1-1～1-5的磁体磁性能进行测试；
利用万能试验机，按照GB/T 31967.2-2015规定的方法对实施例1和对比例1-1～1-5的磁体抗弯强度进行测试。
此外，为了对比回收磁体的磁性能和抗弯强度，同时测试了底料和超细粉所对应的正常磁粉所制备的N52磁体的磁性能和抗弯强度。结果见表1。
表1 正常磁体、实施例1和对比例1-1～1-5的主要性能对比
Figure BDA0003634780620000071
从表1可以看出，使用本发明的方法回收再生得到的烧结钕铁硼磁体(实施例1)的主要磁性能和抗弯强度与正常磁体相当，对比例1-1、1-2、1-3、1-4的矫顽力明显低于实施例1和正常磁体，对比例1-5的抗弯强度明显低于实施例1和正常磁体。
实施例2
本实施例中烧结钕铁硼磁体的制备步骤如下：
在氩气保护下收集50M性能的钕铁硼合金气流磨过程中产生的底料A02和超细粉B02，收集过程中粉料和周围气氛温度为25℃，气氛中氧含量最高为80ppm；
在温度150℃、氢气压力0.2MPa条件下对底料A02进行吸氢处理，获得氢含量为2000ppm的粉料A12；
对粉料A12进行气流磨，获得平均粒度为3.0μm的粉料A22；
按每公斤A22粉料对应0.2mol氧气的比例，对粉料A22进行氧化处理，得到粉料A32；
向超细粉B02中加入0.7‰的二丁基羟基甲苯，混合均匀后得到粉料B12；
将粉料A32和粉料B12混合均匀，得到混合粉末C2，其中，粉料B12的占比为6wt％。
在1.5T的磁场中对混合粉末C2进行模压成型获得密度为3.5g/cm3的压坯D2；
在真空烧结炉中对压坯D2进行阶段式烧结和热处理，获得烧结钕铁硼磁体，记为实施例2。烧结工艺为：真空度达到2.0×10-2Pa时开始升温，升温至320℃，保温150min；升温至750℃，保温150min；温至1080℃，保温180min，随后通入氩气冷却至室温。热处理工艺为：真空度达到5.0×10-2Pa时开始第一阶段升温，升温至900℃，保温150min后，通入氩气冷却至380℃时，重新抽真空处理；当真空度达到8.0×10-2Pa时进行第二阶段升温，升温至500℃，保温120min后，通入氩气冷却，冷却至室温。
对比例2-1
本对比例中烧结制备步骤如下：
选择与实施例2相同的气流磨底料A02和超细粉B02；
将底料A02和超细粉B02混合均匀，得到混合粉末C2，其中，超细粉B02的占比为6wt％。
在1.5T的磁场中对混合粉末C2进行模压成型获得密度为3.5g/cm3的压坯D2；
按照实施例2相同的烧结和热处理工艺，对压坯D2进行烧结和热处理，获得烧结钕铁硼磁体，记为对比例2-1。
对比例2-2
本对比例采用同实施例2相同的实施方式，不同之处在于：未对粉料A22进行氧化处理。其他工艺均同实施例2相同，将本对比例所获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例2-2。
对比例2-3
本对比例采用同实施例2相同的实施方式，不同之处在于：未对底料A02进行吸氢处理，且由于未对底料A02进行吸氢处理，底料难以气流磨破碎，气流磨后所获得粉料A22的平均粒度为3.8μm。其他工艺均同实施例2，本对比例中获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例2-3。
对比例2-4
本对比例采用同实施例2相同的实施方式，不同之处在于：未向超细粉B02中添加防氧化剂。其他工艺均同实施例2相同，本对比例中所获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例2-4。
对比例2-5
本对比例采用同实施例2相同的实施方式，不同之处在于：本对比例的烧结工艺为真空度达到2.0×10-2Pa后，升温至1080℃，保温180min后，通入氩气冷却至室温。其他工艺均与实施例2相同，本对比例所获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例2-5。
利用磁性能测试仪，按照GB/T 3217-2013规定的方法对实施例2和对比例2-1～2-5的磁体磁性能进行测试；
利用万能试验机，按照GB/T 31967.2-2015规定的方法对实施例2和对比例2-1～2-5的磁体抗弯强度进行测试。
此外，为了对比回收磁体的磁性能和抗弯强度，同时测试了底料和超细粉所对应的正常磁粉所制备的50M磁体的磁性能和抗弯强度。结果见表2。
表2 正常磁体、实施例2和对比例2-1～2-5的主要性能对比
Figure BDA0003634780620000091
从表2可以看出，使用本发明的方法所回收再生得到的烧结钕铁硼磁体(实施例1)的主要磁性能和抗弯强度与正常磁体相当，而对比例2-1、2-2、2-3、2-4的矫顽力明显低于实施例2和正常磁体，对比例2-5的抗弯强度明显低于实施例2和正常磁体。
实施例3
本实施例中烧结钕铁硼磁体的制备步骤如下：
在氩气保护下收集48H性能的钕铁硼合金气流磨过程中产生的底料A03和超细粉B03，收集过程中粉料和周围气氛温度为28℃，气氛中氧含量最高为80ppm；
在温度100℃、氢气压力0.25MPa条件下对底料A03进行吸氢处理，获得氢含量为3500ppm的粉料A13；
对粉料A13进行气流磨，获得平均粒度为2.7μm的粉料A23；
按每公斤A23粉料对应0.3mol氧气的比例，对粉料A23进行氧化处理，得到粉料A33；
向超细粉B03中加入0.9‰的叔丁基对苯二酚，混合均匀后得到粉料B13；
将粉料A33和粉料B13混合均匀，得到混合粉末C3，其中，粉料B13的占比为4wt％。
在2.2T的磁场中对混合粉末C3进行模压成型获得密度为3.9g/cm3的压坯D3；
在真空烧结炉中对压坯D3进行阶段式烧结和热处理，获得烧结钕铁硼磁体，记为实施例3。烧结工艺为：真空度达到2.0×10-2Pa时开始升温，升温至380℃，保温90min；升温至850℃，保温60min；升温至1040℃，保温300min；随后通入氩气冷却，冷却至室温。热处理工艺为：真空度达到5.0×10-2Pa时开始第一阶段升温，升温至900℃，保温150min后，通入氩气冷却至380℃时，重新抽真空处理；当真空度达到8.0×10-2Pa时进行第二阶段升温，升温至500℃，保温120min后，通入氩气冷却，冷却至室温。
对比例3-1
本对比例中烧结钕铁硼磁体的制备步骤如下：
选择与实施例3相同的气流磨底料A03和超细粉B03；
将底料A03和超细粉B03混合均匀，得到混合粉末C3，其中超细粉B03的占比为4wt％。
在2.2T的磁场中对混合粉末C3进行模压成型获得密度为3.9g/cm3的压坯D3；
按照实施例3相同的烧结和热处理工艺，对压坯D3进行烧结和热处理，获得烧结钕铁硼磁体记为对比例3-1。
对比例3-2
本对比例采用同实施例3相同的实施方式，不同之处在于：未对粉料A23进行氧化处理。其他工艺均同实施例3相同，本对比例所获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例3-2。
对比例3-3
本对比例采用同实施例3相同的实施方式，不同之处在于：未对底料A03进行吸氢处理，由于未对底料A03进行吸氢处理，底料难以气流磨破碎，气流磨后所获得粉料A23的平均粒度为3.6μm。其他工艺均同实施例3相同，本对比例所获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例3-3。
对比例3-4
本对比例采用同实施例3相同的实施方式，不同之处在于：未向超细粉B03中添加防氧化剂。其他工艺均同实施例3相同，本对比例所获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例3-4。
对比例3-5
本对比例采用同实施例3相同的实施方式，不同之处在于：本对比例的烧结工艺为：真空度达到2.0×10-2Pa后，升温至1040℃，保温300min后，通入氩气冷却至室温。其他工艺均同实施例3相同，本对比例中所获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例3-5。
利用磁性能测试仪，按照GB/T 3217-2013规定的方法对实施例3和对比例3-1～3-5的磁体磁性能进行测试；
利用万能试验机，按照GB/T 31967.2-2015规定的方法对实施例3和对比例3-1～3-5的磁体抗弯强度进行测试。
此外，为了对比回收磁体的磁性能和抗弯强度，同时测试了底料和超细粉所对应的正常磁粉所制备的48H磁体的磁性能和抗弯强度。结果见表3。
表3 正常磁体、实施例3和对比例3-1～3-5的主要性能对比
Figure BDA0003634780620000111
从表3可以看出，使用本发明的方法所回收再生得到的烧结钕铁硼磁体(实施例3)的主要磁性能和抗弯强度与正常磁体相当，而对比例3-1、3-2、3-3、3-4的矫顽力明显低于实施例3和正常磁体，对比例3-5的抗弯强度明显低于实施例3和正常磁体。
实施例4
本实施例中烧结钕铁硼磁体的制备步骤如下：
在氩气保护下收集45SH性能的钕铁硼合金气流磨过程中产生的底料A04和超细粉B04，收集过程中粉料和周围气氛温度为29℃，气氛中氧含量最高为98ppm；
在温度30℃、氢气压力0.30MPa条件下对底料A04进行吸氢处理，获得氢含量为4000ppm的粉料A14；
对粉料A14进行气流磨，获得平均粒度为2.4μm的粉料A24；
按每公斤A24粉料对应0.25mol氧气的比例，对粉料A24进行氧化处理，得到粉料A34；
向超细粉B04中加入1.0‰的叔丁基对苯二酚，混合均匀后得到粉料B14；
将粉料A34和粉料B14混合均匀，得到混合粉末C4，其中，粉料B14的占比为2wt％。
在2.5T的磁场中对混合粉末C4进行模压成型获得密度为4.0g/cm3的压坯D4；
在真空烧结炉中对压坯D4进行阶段式烧结和热处理，获得烧结钕铁硼磁体，记为实施例4。烧结工艺为：真空度达到2×10-2Pa时开始升温，升温至350℃，保温120min；升温至800℃，保温120min；升温至1060℃，保温240min；随后通入氩气冷却至室温。热处理工艺为：真空度达到5.0×10-2Pa时开始第一阶段升温，升温至900℃，保温150min后，通入氩气冷却至380℃时，重新抽真空处理；当真空度达到8.0×10-2Pa时进行第二阶段升温，升温至500℃，保温120min后，通入氩气冷却，冷却至室温。
对比例4-1
本对比例中烧结钕铁硼磁体的制备步骤如下：
选择与实施例4相同的气流磨底料A04和超细粉B04；
将底料A04和超细粉B04混合均匀，得到混合粉末C4，其中，粉料B04的占比为2wt％。
在2.5T的磁场中对混合粉末C4进行模压成型获得密度为4.0g/cm3的压坯D4；
按照实施例4相同的烧结和热处理工艺，对压坯D4进行烧结和热处理，获得烧结钕铁硼磁体记为对比例4-1。
对比例4-2
本对比例采用同实施例4相同的实施方式，不同之处在于：未对粉料A24进行氧化处理。其他工艺均同实施例4相同，本对比例中所获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例4-2。
对比例4-3
本对比例采用同实施例4相同的实施方式，不同之处在于：未对底料A04进行吸氢处理，由于未对底料A04进行吸氢处理，底料难以气流磨破碎，气流磨后所获得粉料A24的平均粒度为3.4μm。其他工艺均同实施例4相同，本对比例中所获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例4-3。
对比例4-4
本对比例采用同实施例4相同的实施方式，不同之处在于：未向超细粉B04中添加防氧化剂。其他工艺均同实施例4相同，本对比例中所获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例4-4。
对比例4-5
本对比例采用同实施例4相同的实施方式，不同之处在于：本对比例的烧结工艺为真空度达到2×10-2Pa后，升温至1060℃，保温240min后，通入氩气冷却至室温。其他工艺均同实施例4相同，本对比例中所获得的烧结钕铁硼磁体记为对比例4-5。
利用磁性能测试仪，按照GB/T 3217-2013规定的方法对实施例4和对比例4-1～4-5的磁体磁性能进行测试；
利用万能试验机，按照GB/T 31967.2-2015规定的方法对实施例4和对比例4-1～4-5的磁体抗弯强度进行测试。
此外，为了对比回收磁体的磁性能和抗弯强度，同时测试了底料和超细粉所对应的正常磁粉所制备的45SH磁体的磁性能和抗弯强度。结果见表4。
表4 正常磁体、实施例4和对比例4-1～4-5的主要性能对比
Figure BDA0003634780620000131
从表4可以看出，使用本发明的方法所回收再生得到的烧结钕铁硼磁体(实施例4)的主要磁性能和抗弯强度与正常磁体相当，而对比例4-1、4-2、4-3、4-4的矫顽力明显低于实施例4和正常磁体，对比例4-5的抗弯强度明显低于实施例4和正常磁体。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
收集钕铁硼合金气流磨过程中产生的底料A0和超细粉B0；
对所述底料A0进行吸氢处理，得到粉料A1；
对所述粉料A1进行气流磨处理，得到粉料A2；
对所述粉料A2进行氧化处理，得到粉料A3；
向所述超细粉B0中加入防氧化剂，混合均匀后得到粉料B1；
将所述粉料A3和所述粉料B1混合均匀，得到混合粉末C；
将所述混合粉末C成型，获得压坯D；
所述压坯D经梯度烧结、热处理，制得烧结钕铁硼磁体。
2.如权利要求1所述的利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于，所述底料A0和超细粉B0的收集在隔绝氧气和控温条件下进行；
其中，所述隔绝氧气的条件具体为于氧含量＜100ppm的保护气体气氛中进行，所述保护气体为氮气或稀有气体；
所述的控温条件具体为收集过程中粉料和周围气氛温度不超过30℃。
3.如权利要求1所述的利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于，所述吸氢处理的温度为20-200℃，氢气压力为0.1-0.3MPa；所述粉料A1的氢含量为2000-4000ppm。
4.如权利要求1所述的利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于，所述粉料A2的平均粒度为2.4-3.2μm。
5.如权利要求1所述的利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于，所述氧化处理的具体步骤为：向储存粉料A2的反应容器中通入氧气同时不断搅拌；其中，所述氧气的通入量为每公斤粉料A2通入0.1mol-0.3mol氧气。
6.如权利要求1所述的利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于，所述防氧化剂选自丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚中的一种；所述防氧化剂的加入量是所述超细粉B0质量的0.5‰-1‰。
7.如权利要求1所述的利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于，所述混合粉末C中，所述粉料B1的占比为2wt％-8wt％。
8.如权利要求1所述的利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于，所述成型在磁场中模压成型，其中，所述模压成型过程中的磁场强度为1.5-2.5T，所述压坯D的密度为3.50-4.00g/cm3。
9.如权利要求1所述的利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于，所述梯度烧结分为三阶段进行，其中，第一阶段：于真空度高于2.0×10-2Pa时升温至320-380℃，保温60-150min；第二阶段：升温至750-850℃，保温60-150min；第三阶段：升温至1000-1100℃，保温120-300min，在隔绝氧气条件下进行冷却；整个烧结过程中，烧结真空度始终不低于2.0×10-2Pa。
10.如权利要求1所述的利用气流磨废粉制备烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于，所述热处理分为两阶段，其中，第一阶段：于真空度高于8.0×10-2Pa时升温至890-910℃，保温120-250min后，通入氩气冷却至400℃以下，重新抽真空处理；第二阶段：真空度高于1.0×10-1Pa时升温至480-550℃，保温120-250min，在隔绝氧气条件下进行冷却。
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