ES2980985T3 - Procedimiento para la producción de un material para la producción de imanes de tierras raras - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un procedimiento y a un sistema para la producción de un material en polvo destinado a la fabricación de imanes de tierras raras. En primer lugar, se proporciona al menos una materia prima magnética o magnetizable y se tritura mediante procedimientos de trituración convencionales hasta obtener un producto intermedio en polvo que comprende partículas de polvo con esquinas y aristas. A continuación, las partículas de polvo con aristas vivas se redondean. El producto en polvo optimizado que comprende las partículas de polvo redondeadas se utiliza para la fabricación de imanes de tierras raras. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la producción de un material para la producción de imanes de tierras raras
La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de un material de partida para la producción de un imán de tierras raras así como a un procedimiento para hacer funcionar una instalación para la producción de un material de partida para la producción de imanes de tierras raras de acuerdo con las características de las reivindicaciones independientes.
Estado de la técnica
Un imán permanente se compone de un material magnetizable, por ejemplo hierro, cobalto o níquel, que mantiene un campo magnético estático sin que sea necesario un flujo de corriente eléctrica, a diferencia de los electroimanes. Un imán permanente se puede generar aplicando un campo magnético sobre un material ferromagnético.
El nombre imán de tierras raras se refiere a un grupo de imanes permanentes que se componen esencialmente de metales ferrosos (hierro, cobalto, más raramente níquel) y metales de tierras raras (en particular, neodimio, samario, praseodimio, disprosio, terbio, gadolinio). Los imanes de tierras raras se caracterizan por que presentan una alta densidad de flujo remanente magnético y, con ello, una alta densidad de energía magnética.
Los imanes permanentes están hechos de polvo cristalino. El polvo magnético se presiona en un molde en presencia de un campo magnético intenso. A este respecto, los cristales se alinean con su eje de magnetización preferido en la dirección del campo magnético. A continuación se sinterizan las piezas en bruto. Durante la sinterización se unen o compactan los componentes pulverizados del polvo mediante calentamiento, pero no se funde ninguno o al menos no todos los materiales de partida. A este respecto, las piezas en bruto se calientan, a menudo bajo presión elevada, de tal manera que las temperaturas se mantienen por debajo de la temperatura de fusión de los componentes principales, de modo que se mantiene la forma (conformación) de la pieza de trabajo.
Para la producción de un material que es necesario para la fabricación de imanes permanentes, en particular imanes de Nd-Fe-B (neodimio-hierro-boro), se conoce en el estado de la técnica moler aleaciones que comprenden metales de tierras raras para dar un producto intermedio en polvo, por ejemplo en forma de polvo grueso o polvo fino. Para la producción de productos intermedios en polvo son adecuadas por regla general las técnicas de trituración convencionales, por ejemplo molinos de chorro de vapor o similares.
Dado que los yacimientos de metales de tierras raras son limitados y, en particular, su extracción es muy cara, los imanes usados, que se reutilizan y/o reciclan para la producción de un material para la fabricación de imanes de tierras raras, están adquiriendo cada vez más importancia, además de las aleaciones que comprenden metales de tierras raras para la producción de un material para la fabricación de imanes de tierras raras. En el caso de los imanes usados se trata, por ejemplo, de imanes que se utilizaron en motores o en aparatos eléctricos usados o similares y que ya no son necesarios o que no cumplen o ya no cumplen plenamente sus propiedades deseadas y/o su rendimiento deseado. En este sentido, en el caso del uso de imanes usados se habla también de material reciclado.
Sin embargo, es problemático que en la molienda fina de tales polvos magnéticos de tierras raras con procedimientos convencionales, por ejemplo en molinos de chorro de lecho fluidizado o instalaciones de molienda similares, se generan partículas de polvo que presentan esquinas y cantos afilados. Estas esquinas y cantos afilados son altamente indeseables por los más diversos motivos, en particular porque imanes que se produjeron con el uso de polvo de cantos afilados de este tipo muestran valores magnéticos peores o densidades de energía magnética más bajas de lo que se esperaría teóricamente cuando en los cálculos se tuviera en cuenta la existencia de partículas de polvo redondeadas, es decir, sin esquinas ni cantos afilados.
La publicación para información de solicitud de patente EP 3131 099 A1 describe un procedimiento para producir un polvo de aleación para la producción de imanes de tierras raras. En este sentido, el polvo de aleación se pulveriza en primer lugar de forma gruesa en una cámara de pulverización de un dispositivo de pulverización, por ejemplo por medio de la técnica de pulverización de hidrógeno. A continuación tiene lugar un cribado de tamaños de partículas no deseados antes de llevar a cabo una pulverización fina adicional.
Descripción
La invención se basa en el objetivo de proporcionar un procedimiento para la producción de un material de partida para la fabricación de imanes de tierras raras, mediante el cual se disminuyen y/o reducen de manera sencilla al menos en gran medida las esquinas y los cantos y cantos afilados de las partículas de polvo presentes en un producto intermedio en polvo, mediante lo cual se proporciona un material de partida optimizado para la producción de imanes de tierras raras mejorados. Al mismo tiempo, se optimizará el procedimiento para la producción de un material de partida en polvo para la producción de imanes de tierras raras. Además, está prevista una instalación para la producción de un material de partida para la fabricación de imanes de tierras raras, mediante el cual se puede llevar a cabo de manera sencilla el procedimiento para la producción de un material de partida para la producción de un imán de tierras raras y mediante el cual se puede proporcionar un material de partida optimizado para la producción de un imán de tierras raras.
El objetivo anterior se consigue mediante un procedimiento para la producción de un material de partida en polvo previsto para la fabricación de imanes de tierras raras y un procedimiento para hacer funcionar una instalación para la producción de un material de partida en polvo previsto para la fabricación de imanes de tierras raras, que comprende las características de las reivindicaciones de patente independientes. Configuraciones ventajosas adicionales se describen mediante las reivindicaciones dependientes.
En una primera etapa se proporciona al menos una materia prima magnética o magnetizable. A este respecto puede tratarse, por ejemplo, de una aleación que comprende metal de tierras raras. Como alternativa o adicionalmente se puede usar material reciclado magnético, por ejemplo imanes usados que se usaron en motores y/o aparatos eléctricos usados y que en cada caso ya no sirven allí para un uso posterior. Preferentemente, en el caso de la al menos una materia prima magnética o magnetizable o el material reciclado se trata de aleaciones que contienen Nd-Fe-B (neodimio-hierro-boro) o imanes de Nd-Fe-B (neodimio-hierro-boro).
En una etapa siguiente tiene lugar una trituración de la materia prima magnética o magnetizable proporcionada, en donde a partir de la al menos una materia prima magnética o magnetizable se forma un producto intermedio en polvo. Este comprende partículas de polvo que presentan esquinas y cantos. Estas esquinas y cantos hacen que imanes que se producen a partir del material intermedio en polvo presenten un valor magnético medido o un valor medido de densidad de energía magnética que se encuentra claramente por debajo de un valor magnético calculado, esperado teóricamente.
La trituración de la materia prima magnética o magnetizable se tiene lugar a este respecto de manera que las partículas de polvo del producto intermedio en polvo formadas a este respecto presentan un tamaño de partícula entre 2 pm y 10 pm, preferentemente entre 3 pm y 5 pm.
La trituración tiene lugar en particular por medio de un equipo de trituración, por ejemplo por medio de técnicas de trituración conocidas convencionalmente. Una primera trituración gruesa para la producción de polvo grueso con un tamaño de partícula de aproximadamente 100 pm a 300 pm puede tener lugar, por ejemplo, mediante el uso de instalaciones de trituración mecánicas y/o mediante el u so de tecnología de hidrógeno. Para la molienda fina o para la producción de polvo fino con un tamaño de partícula de aproximadamente 0,1 pm a 20 pm se utilizan instalaciones de molienda para la molienda fina, tal como, por ejemplo, molinos de chorro de lecho fluidizado o instalaciones de molienda similares, que se hacen funcionar en particular bajo gas protector. En el caso del gas protector usado se trata habitualmente de nitrógeno o argón.
En otra etapa del procedimiento de acuerdo con la invención se redondean las partículas de polvo del producto intermedio en polvo, es decir, en la etapa adicional se reducen por redondeo y/o se reducen y/o se rectifican en gran medida las esquinas y los cantos de las partículas de polvo. Las partículas de polvo redondeadas generadas a este respecto presentan a este respecto esencialmente el mismo tamaño que las partículas de polvo angulosas del producto intermedio en polvo, en concreto un tamaño de partícula entre 2 pm y 10 pm, preferentemente entre 3 pm y 5 pm.
Para ello, la instalación comprende un dispositivo de rectificación, que está diseñado para redondear las partículas de polvo angulosas, con cantos afilados del producto intermedio en polvo. El dispositivo de rectificación comprende un espacio receptor en el que se carga el producto intermedio en polvo. Este se hace girar ahora dentro del espacio receptor, de modo que las partículas de polvo rozan unas contra otras, mediante lo cual las esquinas y los cantos se reducen y, en particular, se rectifican. Preferentemente, la carga y el tratamiento del producto intermedio en polvo tiene lugar dentro del dispositivo de rectificación con el uso de un gas protector. El producto intermedio en polvo se procesa en el dispositivo de rectificación en particular durante un tiempo definido, por ejemplo entre 30 minutos y dos horas, preferentemente durante aproximadamente una hora. El espacio receptor del dispositivo de rectificación se rellena preferentemente para el proceso de rectificación de un 50 % a un 99 % con producto intermedio en polvo, en particular el producto intermedio en polvo rellenará al menos un 80 % del espacio receptor. Preferentemente, el espacio restante dentro del espacio receptor del dispositivo de rectificación se rellena con el gas protector usado.
Como dispositivo de rectificación, por ejemplo, se puede modificar un dispositivo de molienda convencional de tal manera que el producto intermedio en polvo se hace girar vigorosamente dentro del dispositivo de molienda modificado, de modo que las partículas de polvo rozan unas contra otras. Por otra parte, en el proceso de rectificación no puede tener lugar ninguna molienda adicional del producto intermedio en polvo, lo que conduciría a nuevos cantos de rotura frescos afilados. Este proceso de rectificación cuidadoso se consigue de acuerdo con la invención por que el dispositivo de rectificación/dispositivo de molienda modificado se hace funcionar con una baja presión de gas entre 0,25 bar y 1,00 bar. La presión de gas tiene que adaptarse a este respecto en particular de tal manera que las partículas de polvo del producto intermedio en polvo se puedan mover en gran medida libremente en el dispositivo de rectificación/dispositivo de molienda modificado, no siendo suficiente sin embargo la energía de las partículas de polvo para una molienda adicional. Con el movimiento de las partículas de polvo en el dispositivo de rectificación/dispositivo de molienda modificado, se producen efectos de fricción entre las partículas de polvo individuales. Estos efectos de fricción hacen que las esquinas y los cantos afilados del producto intermedio en polvo se reduzcan por redondeo claramente, mediante lo cual se genera un producto en polvo optimizado con partículas de polvo redondeadas.
Este producto en polvo optimizado se puede usar ya como primer material de partida para la fabricación de primeros imanes de tierras raras. Los primeros imanes de tierras raras producidos con el uso del primer material de partida presentan valores magnéticos claramente mejores o densidades de energía magnética más altas que imanes que se fabrican a partir del producto intermedio en polvo descrito anteriormente.
Alternativamente, está previsto que el producto en polvo optimizado se someta a un procedimiento de clasificación en una etapa de procedimiento adicional para retirar del producto en polvo optimizado las porciones de abrasión fina que se producen durante la fricción de las partículas de polvo dentro del dispositivo de rectificación. A este respecto se forma una fracción que contiene solo partículas de polvo redondeadas con un tamaño entre 2 pm y 10 pm, preferentemente entre 3 pm y 5 pm. Si esta fracción se usa como segundo material de partida para la fabricación de segundos imanes de tierras raras, se pueden producir entonces productos con valores magnéticos mejorados adicionalmente o densidades de energía magnética más altas.
Como equipo de separación para la clasificación del producto en polvo optimizado en una fracción fina, que comprende las porciones de abrasión fina, y una fracción gruesa, que comprende las partículas de polvo redondeadas deseadas producidas a partir de la materia prima magnética o magnetizable, se puede utilizar, por ejemplo, un clasificador dinámico o un clasificador de rotación rápida.
Datos experimentales muestran que los primeros imanes de tierras raras, que se produjeron con el uso de partículas de polvo redondeadas, y en particular los segundos imanes de tierras raras que se produjeron con el uso de partículas de polvo redondeadas clasificadas, presentan mejores propiedades magnéticas y, en particular, muestran valores magnéticos o densidades de energía magnética, que están más cerca de los valores calculados teóricamente.
Descripción de las figuras
A continuación se explicarán con más detalle ejemplos de realización de la invención y sus ventajas mediante las figuras adjuntas. Las relaciones de tamaño de los elementos individuales entre sí en las figuras no siempre corresponden a las relaciones de tamaño reales, ya que algunas formas están representadas simplificadas y otras formas ampliadas en relación con otros elementos para una mejor ilustración.
La figura 1 muestra una imagen de microscopio electrónico de barrido de un polvo magnético de tierras raras producido convencionalmente.
La figura 2 muestra a modo de ejemplo partículas individuales representadas esquemáticamente de un polvo magnético de tierras raras producido convencionalmente.
La figura 3 muestra una imagen de microscopio electrónico de barrido de un material de partida optimizado para la producción de imanes de tierras raras.
La figura 4 muestra partículas individuales representadas esquemáticamente a modo de ejemplo del material de partida optimizado.
La figura 5 muestra etapas de procedimiento individuales para la producción de un polvo magnético de tierras raras optimizado para la fabricación de imanes de tierras raras, basándose en al menos una materia prima magnética o magnetizable.
La figura 6 muestra esquemáticamente una instalación para la producción de un material de partida en polvo previsto para la fabricación de imanes de tierras raras.
Para elementos de la invención que son iguales o tienen el mismo efecto se usan números de referencia idénticos. Además, en aras de una mayor claridad, en las figuras individuales solo se muestran los números de referencia que son necesarios para la descripción de la figura respectiva. Las formas de realización representadas representan únicamente ejemplos de cómo pueden estar configurados el dispositivo de acuerdo con la invención o el procedimiento de acuerdo con la invención y no representan una limitación final.
La figura 1 muestra una imagen de microscopio electrónico de barrido de un polvo magnético de tierras raras producido convencionalmente y la figura 2 muestra a modo de ejemplo partículas individuales 2 representadas esquemáticamente de un polvo magnético de tierras raras 1 producido convencionalmente de este tipo. La producción del polvo magnético de tierras raras 1 tiene lugar, por ejemplo, mediante molienda de una materia prima correspondiente. En el caso de la materia prima magnética o magnetizable puede tratarse de aleaciones que comprenden metales ferromagnéticos, por ejemplo hierro, níquel, cobalto, en particular una aleación de neodimio, hierro y boro (NdFeB), o imanes usados o mezclas de aleaciones de tierras raras e imanes usados. A este respecto, la materia prima magnética o magnetizable se muele, por ejemplo, en molinos de chorro de lecho fluidizado o instalaciones de molienda similares de tal manera que se genera un polvo magnético de tierras raras fino 1, en el que el tamaño medio de partícula promedio (valor d50) de las partículas de polvo 2 se encuentra entre 2 pm y 10 pm, preferentemente entre 3 pm y 5 pm.
Como se puede ver claramente en las figuras 1 y 2, este polvo magnético de tierras raras 1 contiene partículas de polvo 2 con esquinas 3 y cantos 4 afilados. Si ahora se usa este polvo magnético de tierras raras 1 producido convencionalmente para la producción de imanes, se generan imanes 5 (véase la figura 5), cuyos valores magnéticos 0 densidades de energía magnética se encuentran claramente por debajo de los valores calculados teóricamente.
La figura 3 muestra una imagen de microscopio electrónico de barrido de un segundo material de partida AM2 optimizado para la producción de imanes de tierras raras 20, (véase para ello también la descripción de las figuras de figura 5) y la figura 4 muestra a modo de ejemplo partículas individuales 12, 12a, 12b del segundo material de partida AM 2 optimizado representadas esquemáticamente.
El segundo material de partida AM2 optimizado se produce en particular mediante un procedimiento tal como se describe en detalle a continuación en relación con la figura 5. El segundo material de partida AM2 optimizado contiene en particular partículas de polvo 12 que, en comparación con las partículas de polvo 2 del polvo magnético de tierras raras 1, presentan solo un número claramente reducido de esquinas redondeadas 13 y cantos redondeados 14, en particular partículas de polvo torneadas y/o reducidas por redondeado 12a o partículas de polvo redondeadas 12b.
La figura 5 muestra etapas de procedimiento individuales para la producción de un material de partida AM1, AM2 optimizado, en particular de un polvo magnético de tierras raras 10 optimizado o de un polvo magnético de tierras raras optimizado adicionalmente mediante clasificación adicional, para la fabricación de imanes de tierras raras 19, 20, basándose en al menos una materia prima magnética o magnetizable M. La figura 6 muestra esquemáticamente una instalación 25 para la producción de un material de partida AM2 en polvo previsto para la fabricación de imanes de tierras raras 20.
En una primera etapa de procedimiento se proporciona al menos una materia prima magnética o magnetizable M. En el caso de la al menos una materia prima magnética o magnetizable M se trata preferentemente de aleaciones de tierras raras y/o imanes usados, en particular de aleaciones de Nd-Fe-B y/o imanes usados de Nd-Fe-B.
En una etapa de procedimiento siguiente se tritura la al menos una materia prima magnética o magnetizable M proporcionada, en donde a partir de la al menos una materia prima magnética o magnetizable M se genera un producto intermedio ZP en polvo, en particular un polvo magnético de tierras raras 1 con partículas de polvo 2 con esquinas 3 y cantos 4 de acuerdo con las figuras 1 y 2.
La trituración tiene lugar por medio de un equipo de trituración 30, por ejemplo por medio de técnicas de trituración conocidas convencionalmente. Una primera trituración gruesa para la producción de polvo grueso con un tamaño de partícula de aproximadamente 100 pm a 300 pm puede tener lugar, por ejemplo, mediante el uso de instalaciones de trituración mecánicas, tal como molinos 31, y/o mediante el u so de tecnología de hidrógeno. Para la molienda fina o para la producción de polvo fino con un tamaño de partícula de aproximadamente 0,1 pm a 20 pm se utilizan instalaciones de molienda para la molienda fina, tal como, por ejemplo, molinos de chorro de lecho fluidizado 32 o instalaciones de molienda similares, que se hacen funcionar en particular bajo gas protector S. En el caso del gas protector usado se trata habitualmente de nitrógeno o argón. Un polvo magnético de tierras raras 1 producido de esta manera se usar, por ejemplo, para la producción de imanes de tierras raras 5 convencionales. En otra etapa de procedimiento, este polvo magnético de tierras raras 1 se carga ahora en un dispositivo de rectificación 40 bajo gas protector S y luego se mueve en este dispositivo de rectificación 40 bajo gas protector S durante un periodo de tiempo definido. A este respecto, las partículas de polvo 2 del polvo magnético de tierras raras 1 se hacen girar dentro del dispositivo de rectificación 40. Preferentemente, el periodo de tiempo definido para esta etapa de procedimiento se encuentra preferentemente entre 0,5 horas y 3 horas, en particular en aproximadamente una hora.
El espacio receptor del dispositivo de rectificación 40 no se llena a este respecto por completo con polvo magnético de tierras raras 1. Preferentemente, el espacio receptor se llena de tal manera que el polvo magnético de tierras raras 1 rellena entre un 50 % y un 99 % del espacio de molienda. En particular, el espacio receptor se llena de tal manera que el polvo magnético de tierras raras 1 rellena al menos un 80 % del espacio receptor. El 20 % restante del espacio de molienda se rellena con gas protector S.
En el dispositivo de rectificación 40 se hace girar vigorosamente el polvo magnético de tierras raras 1, mediante lo cual las esquinas 3 y los cantos 4 de las partículas de polvo 2 se rectifican mediante fricción mutua de las partículas de polvo 2 unas contra otras. De este modo se genera un polvo magnético de tierras raras optimizado 10 con partículas de polvo redondeadas 12 de acuerdo con las figuras 3 y 4. En el dispositivo de rectificación 40 no tiene lugar de acuerdo con la invención ninguna molienda del polvo magnético de tierras raras 1, de modo que no se pueden generar nuevas esquinas afiladas 3 ni cantos de rotura 4.
El dispositivo de rectificación 40 se hace funcionar de acuerdo con la invención con una baja presión de gas entre 0,25 bar y 1,00 bar. La presión de gas tiene que ajustarse a este respecto en cada caso de modo que el producto intermedio ZP o polvo magnético de tierras raras 1 pueda hacerse girar en el dispositivo de rectificación 40, de modo que las partículas de polvo 2 rocen unas contra otras, mediante lo cual las esquinas 3 y cantos 4 se desgastan y se forman partículas de polvo redondeadas 12 de acuerdo con las figuras 3 y 4. Sin embargo, a este respecto, la energía de las partículas de polvo 2 y 12 puede no ser suficiente para una molienda adicional. Preferentemente el polvo magnético de tierras raras 1 producido convencionalmente se trata en el dispositivo de rectificación 40 hasta que, de acuerdo con la figura 4, solo estén presentes en gran medida partículas de polvo redondeadas 12b.
Mediante el redondeo se genera un polvo magnético de tierras raras optimizado 10, que ahora se puede usar como primer material de partida AM1 para la producción de primeros imanes de tierras raras optimizados 19. Además de las partículas de polvo redondeadas 12, (véanse también las figuras 3 y 4) el polvo magnético de tierras raras optimizado 10 contiene también porciones de abrasión fina F, que representan en particular la abrasión de las esquinas 3 y los cantos 4 de las partículas de polvo 2 del polvo magnético de tierras raras 1. En una etapa de procedimiento opcional se retiran estas porciones de abrasión fina F para producir un segundo material de partida AM2 optimizado adicionalmente para la producción de segundos imanes de tierras raras optimizados adicionalmente 20. Preferentemente, se retiran las porciones de abrasión fina F, clasificándose el primer polvo magnético de tierras raras optimizado 10 a continuación en un equipo de separación 50, por ejemplo un clasificador dinámico 51 de rotación rápida, de modo que el segundo material de partida AM2 para la producción de segundos imanes de tierras raras optimizados 20 contiene solamente partículas de polvo redondeadas 12.
Se pudo demostrar experimentalmente que primeros imanes de tierras raras optimizados 19 y en particular segundos imanes de tierras raras optimizados 20 presentan valores magnéticos o densidades de energía magnética que son superiores a los valores magnéticos o densidades de energía magnética de imanes de tierras raras 5 que se fabrican a partir de un polvo magnético de tierras raras 1 producido convencionalmente. En particular, los segundos imanes de tierras raras 20 a partir de un segundo material de partida optimizado AM2 presentan un valor magnético o un valor de la densidad de energía magnética que se aproxima claramente a un valor óptimo calculado teóricamente.
Aunque generalmente se habla de representaciones y vistas "esquemáticas" en relación con las figuras, esto no significa que las representaciones de las figuras y su descripción deban tener una importancia secundaria con respecto a la divulgación de la invención. El experto en la materia es perfectamente capaz de extraer suficiente información de las representaciones dibujadas de manera esquemática y abstracta para facilitar su comprensión de la invención, sin que su comprensión se vea perjudicada en modo alguno por las relaciones de tamaño dibujadas y posiblemente no exactamente a escala de las partículas de polvo u otros elementos dibujados. Las figuras permiten así al experto en la materia como lector obtener una mejor comprensión de la idea inventiva formulada en las reivindicaciones así como en la parte general de la descripción de una manera más general y/o abstracta basándose en las implementaciones explicadas más específicamente del procedimiento de acuerdo con la invención y el modo de funcionamiento explicado más específicamente del dispositivo de acuerdo con la invención.
La invención ha sido descrita con referencia a una forma de realización preferida. Sin embargo, para un experto en la materia es concebible que se pueden realizar modificaciones o cambios en la invención sin apartarse a este respecto del alcance de protección de las siguientes reivindicaciones.
Lista de referencias
1 Polvo magnético de tierras raras
2 partículas de polvo
3 esquina
4 canto/canto de rotura
5 imán de tierras raras convencional
10 polvo magnético de tierras raras optimizado
12 partículas de polvo
12a partículas de polvo torneadas y/o reducidas por redondeo
12b partículas de polvo redondeadas
13 esquina reducida por redondeo
14 canto reducido por redondeo
19 imán de tierras raras optimizado
20 imán de tierras raras optimizado adicionalmente
25 instalación
30 equipo de trituración
31 molino
32 molino de chorro de lecho fluidizado
40 dispositivo de rectificación
50 equipo de separación
51 clasificador
AM1, AM2 material de partida
F porciones de abrasión fina
M materia prima magnética o magnetizable
S gas protector
ZP producto intermedio
Claims (11)
1. Procedimiento para la producción de un material de partida (AM1, AM2) en polvo y previsto para la fabricación de imanes de tierras raras, que comprende las siguientes etapas:
- proporcionar al menos una materia prima magnética o magnetizable (M);
- triturar la al menos una materia prima magnética o magnetizable (M) proporcionada en una primera etapa de procedimiento, en donde a partir de la al menos una materia prima magnética o magnetizable (M) se genera un producto intermedio (ZP) en polvo, en donde las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo presentan esquinas (3) y/o cantos (4);
- redondear las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo en una segunda etapa de procedimiento posterior a la primera etapa de procedimiento con la formación de un producto en polvo (10) provisto de partículas de polvo redondeadas (12); en donde para redondear las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo, se reducen y/o rectifican las esquinas y los cantos de las mismas, en donde las partículas de polvo redondeadas (12) del producto en polvo (10) que se generan a este respecto presentan el mismo tamaño que las partículas de polvo (2) angulosas del producto intermedio (ZP) en polvo, en concreto un tamaño de partícula de 2 pm a 10 pm, preferentemente entre 3 pm y 5 pm,
- en donde el proceso de rectificación se efectúa por medio de un dispositivo de rectificación (40), en el que las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo se mueven de tal manera que las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo rozan unas contra otras,
- en donde el redondeo de las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo se lleva a cabo a una presión de gas entre 0,25 bar y 1,00 bar;
- uso del producto en polvo optimizado (10) como primer material de partida (AM1) para la fabricación de primeros imanes de tierras raras (19) o
- clasificar el producto en polvo optimizado (10), en donde se retiran porciones de abrasión fina (F) generadas durante el redondeo y uso de la fracción que comprende las partículas de polvo redondeadas (12) después de la clasificación como segundo material de partida (AM2) para la fabricación de segundos imanes de tierras raras (20).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el proceso de rectificación se lleva a cabo con el uso de un gas protector (S).
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en donde el dispositivo de rectificación (40) comprende un espacio receptor en el que se cargan las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo y se mueven de tal manera que rozan unas contra otras, en donde el espacio receptor está lleno entre un 50 % y un 99 % con producto intermedio (ZP) en polvo, en particular en donde el producto intermedio (ZP) en polvo rellena al menos un 80 % del espacio receptor.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en donde el producto intermedio (ZP) en polvo rellena al menos un 80 % del espacio receptor.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 o 4, en donde el espacio restante dentro del espacio receptor está relleno con gas protector (S).
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde los primeros imanes de tierras raras (19) producidos con el uso del producto en polvo optimizado (10), en comparación con imanes de tierras raras (5) que se producen por medio de un material de trituración usado convencionalmente, en particular con el uso de un producto intermedio (ZP) en polvo, presentan un valor magnético elevado o una densidad de energía magnética más alta.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde los primeros imanes de tierras raras (19) producidos con el uso del producto en polvo optimizado (10), en comparación con imanes de tierras raras (5), que se producen por medio de un producto intermedio (ZP) en polvo, presentan un valor magnético elevado o una densidad de energía magnética más alta.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde los segundos imanes de tierras raras (20) producidos con el uso de la fracción que comprende las partículas de polvo redondeadas (12) después de la clasificación, en comparación con imanes de tierras raras (5) que se producen por medio de un material de trituración usado convencionalmente, presentan un valor magnético elevado o una densidad de energía magnética más alta.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde los segundos imanes de tierras raras (20) producidos con el uso de la fracción que comprende las partículas de polvo redondeadas (12) después de la clasificación, en comparación con imanes de tierras raras (5) que se producen con el uso de un producto intermedio (ZP) en polvo, presentan un valor magnético elevado o una densidad de energía magnética más alta.
10. Procedimiento para hacer funcionar una instalación (25) para la producción de un material de partida (AM1, AM2) en polvo y previsto para la fabricación de imanes de tierras raras, comprendiendo la instalación (25)
- al menos un equipo de trituración (30) para la producción de un producto intermedio (ZP) en polvo mediante trituración de una materia prima magnética o magnetizable (M) proporcionada, en donde el producto intermedio (ZP) en polvo comprende partículas de polvo (2) con esquinas (3) y/o cantos(4); y
- un dispositivo de rectificación (40) que está diseñado para redondear las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo, en donde se puede generar un primer material de partida (AM1) en forma de un producto en polvo optimizado (10) con partículas de polvo redondeadas (12) para la fabricación de primeros imanes de tierras raras (20), en donde durante el redondeo de las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo se reducen y/o rectifican las esquinas y los cantos
- en donde el proceso de rectificación se efectúa por medio del dispositivo de rectificación (40), moviéndose las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo dentro del dispositivo de rectificación (40) de tal manera que las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo rozan unas contra otras,
- en donde el redondeo de las partículas de polvo (2) del producto intermedio (ZP) en polvo se lleva a cabo a una presión de gas entre 0,25 bar y 1,00 bar;
- en donde un tamaño de las partículas de polvo redondeadas (12) del producto en polvo optimizado (10) es el mismo tamaño que el de las partículas de polvo (2) angulosas del producto intermedio (ZP) en polvo, en donde las partículas de polvo (12) presentan un tamaño de partícula de 2 pm a 10 pm, preferentemente entre 3 pm y 5 pm.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, que comprende además un equipo de separación (50) que está diseñado para la clasificación del producto en polvo optimizado (10) en una fracción de polvo fino y una fracción de polvo grueso, en donde la fracción de polvo grueso comprende las partículas de polvo redondeadas (12) formadas en el dispositivo de rectificación (40), mediante lo cual se puede generar un segundo material de partida (AM2) optimizado adicionalmente para la fabricación de segundos imanes de tierras raras (20).
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