一种高性能锶铁氧体预烧料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能锶铁氧体预烧料的制备方法。该方法按以下步骤具体进行：(1)配料；(2)混合；(3)去水；(4)震碎；(5)预烧；(6)制粉；(7)测试。本发明专利技术的高性能锶铁氧体预烧料的制备方法，其采用压滤机进行去水，处理量大且速度快，可以除去浆料中的部分水，使物料混合物含水量降低至15‑19％，较传统的生产工艺40％‑50％含水量比，大幅度降低，降低了预烧所需能耗；本发明专利技术去水处理后的物料呈块状，便于通过皮带传送机输送至震碎装置；经过震碎处理物料块径为10‑30mm，一方面小块物料进入辊道电窑预烧时间短且充分，另一方面小块物料预烧后得到的物料呈球状，有利于提高球磨机的研磨效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁性材料制备
，尤其涉及一种高性能锶铁氧体预烧料的制备方法。
技术介绍
锶铁氧体预烧料是一种以氧化铁为主要原料的磁性材料，作为重要的电子功能材料，被制成各种永磁器件，广泛用于汽车、电动工具、家用电器之中，尤其是近年来，家用电器变频直流电机的推广使用，对高性能锶铁氧体预烧料的需求，呈逐年倍增趋势。国内外现有的锶铁氧体预烧料传统生产工艺流程是：原料分析→配料→混料→回转窑预烧→粗破碎→锶铁氧体预烧粉料。具体生产采用两种方法：第一种以热轧铁鳞为原料，采用干法方式生产，干式制料制备工艺所存在的混料不均匀，分散性能较差，难以获得较高的磁性能磁体用锶铁氧体预烧料；第二种是以冷轧铁红为原料，采用湿法方式生产的预烧料，制成的磁体，磁性能较高，被广泛地在各种领域得到了使用。但采用湿式生产工艺料浆的含水量较多(一般在40％-50％)，能源消耗较大(80％以上的能源消耗用于蒸干料浆中的水份)，生产效率低，且磁性能波动大。
技术实现思路
本专利技术针对现有干法制备工艺所存在的混料不均匀，分散性能较差，难以获得较高的磁性能的锶铁氧体预烧料的缺点，提供了一种制备方法，该方法可以使料粉的接触面积增大，分散性好，各种原辅料充分混合，能获得较高的磁性能的锶铁氧体预烧料。同时，本专利技术还针对现有的湿法制备工艺所存在料浆含水量较多，能源消耗较大，生产效率低，磁性能波动大的缺点，提供了一种物料混合均匀、能源消耗较小、生产效率较高的锶铁氧体的制备方法。为了实现本专利技术的技术目的，采用的技术方案为：一种高性能锶铁氧体预烧料的制备方法，所述磁体为六角晶系，其化学结构式为Sr1-xRx(Fe12-yNy)zO19，其中0.03≤x≤0.80、0.02≤y≤0.50、0.6≤z≤1.3，R为La、N(4)Ga、Ce中的至少一种元素，且必须含La，N为Co、Zn、Ni、Mn、Al中的至少一种元素，且必须含Co，按以下步骤具体进行：(1)配料：按照所述化学结构式为Sr1-xRx(Fe12-yNy)zO19，称量原料；(2)混合：将称量好的原料先在水中混合，入球磨机，料：球：水＝1:5:1.5，按重量百分比添加添加剂，然后进行混合搅拌3-8小时，得到浆料；(3)去水：将浆料进行去水处理，物料的含水率控制在15-19％；(4)震碎：将去水后的块状物料进行震碎处理成10-30mm小块物料；(5)预烧：将小块物料装入高铝耐火钵中，推入辊道电窑预烧；(6)制粉:采用干式球磨机将预烧后的块状物破碎成粉，粗粉粒度控制在2-3um；(7)测试：使用磁性能测试仪对锶铁氧体粉末进行磁性能检测。进一步的，步骤(2)中所述的添加剂包括第一添加剂，第一添加剂为Al2O3、H3BO3、SiO2、CaCO3、B2O3和Cr2O3的混合物，其中：0.05wt％≤Al2O3≤0.5wt％、0.1wt％≤H3BO3≤0.4wt％、0.1wt％≤SiO2≤0.5wt％、0.2wt％≤CaCO3≤1.2wt％、0.05≤B2O3≤0.3wt％、0.1wt％≤Cr2O3≤0.6wt％，抑制晶粒长大，助溶促进固相反应，提高性能。进一步的，步骤(2)中所述的添加剂还包括第二添加剂，第二添加剂为含有Ga、Cr、Zn、Si中至少一种元素的氧化物，其占原料总质量百分比为0.5wt％-1.5wt％，该添加剂可以助溶促进固相反应完全，细化晶粒，提高磁性能。进一步的，步骤(3)中所述的去水处理采用的是压滤机，处理量大而且速度快。进一步的，在步骤(5)中所述的高铝耐火钵钵体壁上分布着大量5毫米小孔，增加物料在预烧中在预烧过程中与空气的接触，有利于物料在900℃以后发生的氧化反应能够充分完全，生成纯度较高的六角晶系锶铁氧体。进一步的，步骤(5)中所述的辊道电窑具有48米长的窑体，每板承载22～25公斤物料，推进速度在3-7分钟/板，连续进窑预烧，预烧温度控制在1290±10℃。与现有技术相比，本专利技术的优点是：1)、本专利技术的高性能锶铁氧体预烧料的制备方法，其采用压滤机进行去水，处理量大且速度快，可以除去浆料中的部分水，使物料混合物含水量降低至15-19％，较传统的生产工艺40％-50％含水量比，大幅度降低，降低了预烧所需能耗；2)、本专利技术去水处理后的物料呈块状，便于通过皮带传送机输送至震碎装置；3)、经过震碎处理物料块径为10-30mm，一方面小块物料进入辊道电窑预烧时间短且充分，另一方面小块物料预烧后得到的物料呈球状，有利于提高球磨机的研磨效率；4)、本专利技术的方法采用的高铝耐火钵钵体壁上分布着大量5毫米小孔，增加物料与空气的接触，有利于物料在900℃以后发生的氧化反应能够充分完全，生成纯度较高的六角晶系锶铁氧体。5)、本专利技术的方法改变了国内使用回转窑的传统工艺(由于使用燃气，温区难控制，气氛差，尤其受外界气压变化温度波动大)，使用温度可控好，温度梯度显著，窑炉气氛好的辊道电窑，保证了高性能锶铁氧体预烧料所需的窄温度区间和气氛好的要求；6)、本专利技术的方法较传统生产工艺相比，混合物料去除的水，可以收集重新利用，作为配料混合用水、清洗球磨机等使用，对环境无污染，降低能耗的同时，实现水资源高效利用；7)、本专利技术方法制备的高性能锶铁氧体预烧料性能高(略高于国内传统方法制备的相当于TDK9系高性能锶铁氧体预烧料)，稳定性好。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步说明。实施例1(1)配料：按化学结构式Sr0.5R0.5Fe11.7N0.3O19的组成要求，R为La，N为Co，La2O3：7.41wt％、CaCO3：3.17wt％、Co2O3：2.26wt％、Fe2O3：85.15wt％、SrCO3：2.01wt％，称量原料，原料配比见表1；(2)混合：将称量好的原料在水中混合，用球磨机混合，料：球：水＝1:5:1.5，再按重量百分比添加0.5wt％Al2O3、0.1wt％H3BO3、0.3wt％SiO2、0.7wt％CaCO3、0.3wt％B2O3和0.1wt％Cr2O3；为了助溶促进固相反应完全，细化晶粒，提高磁性能，还添加有含有Ga2O3，其占原料总质量百分比为1.0wt％，然后进行混合搅拌3小时；(3)去水：将上述混合后的浆料，进行去水处理，物料含水率19％；(4)震碎：将上述去水后的块状物进行震碎处理成直径为20mm左右小块；(5)预烧：将小块物料装入高铝耐火钵中，按照3分钟/板，推入48m辊道电窑预烧温度设定在1290℃；(6)制粉:采用干式球磨机将预烧后的块状物破碎成粉，粗粉粒度控制在3μm；(7)测试：使用磁性能测试仪对锶铁氧体粉末制样进行磁性能检测。测试得到的高性能锶铁氧体预烧料，性能数据如表2中所示，对应地传统制备工艺锶铁氧体预烧料性能(回转窑预烧)如表3中所示。实施例2(1)配料：按化学结构式Sr0.5R0.5Fe11.7N0.3O19的组成要求，R为La、Nd，N为Co、Ni，La2O3：5.41wt％、Nd2O3：2.0wt％、CaCO3：3.17wt％、NiO：1.0wt％、Co2O3：1.26wt％、Fe2O3：85.15wt％、SrCO3：2.01wt％，称量原料，原料配比见表1；(2)混合：将称量好的原料先在水中混合，用球磨机混合，料：球：水＝1:5:1.5，再按重量百分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能锶铁氧体预烧料的制备方法，所述磁体为六角晶系，其化学结构式为Sr1‑xRx(Fe12‑yNy)zO19，其中0.03≤x≤0.80、0.02≤y≤0.50、0.6≤z≤1.3，R为La、N(4)Ga、Ce中的至少一种元素，且必须含La，N为Co、Zn、Ni、Mn、Al中的至少一种元素，且必须含Co，其特征在于，按以下步骤具体进行：(1)配料：按照所述化学结构式为Sr1‑xRx(Fe12‑yNy)zO19，称量原料；(2)混合：将称量好的原料先在水中混合，入球磨机，料：球：水＝1:5:1.5，按重量百分比添加添加剂，然后进行混合搅拌3‑8小时，得到浆料；(3)去水：将浆料进行去水处理，物料的含水率控制在15‑19％；(4)震碎：将去水后的块状物料进行震碎处理成10‑30mm小块物料；(5)预烧：将小块物料装入高铝耐火钵中，推入辊道电窑预烧；(6)制粉:采用干式球磨机将预烧后的块状物破碎成粉，粗粉粒度控制在2‑3um；(7)测试：使用磁性能测试仪对锶铁氧体粉末进行磁性能检测。

【技术特征摘要】
1.一种高性能锶铁氧体预烧料的制备方法，所述磁体为六角晶系，其化学结构式为Sr1-xRx(Fe12-yNy)zO19，其中0.03≤x≤0.80、0.02≤y≤0.50、0.6≤z≤1.3，R为La、N(4)Ga、Ce中的至少一种元素，且必须含La，N为Co、Zn、Ni、Mn、Al中的至少一种元素，且必须含Co，其特征在于，按以下步骤具体进行：(1)配料：按照所述化学结构式为Sr1-xRx(Fe12-yNy)zO19，称量原料；(2)混合：将称量好的原料先在水中混合，入球磨机，料：球：水＝1:5:1.5，按重量百分比添加添加剂，然后进行混合搅拌3-8小时，得到浆料；(3)去水：将浆料进行去水处理，物料的含水率控制在15-19％；(4)震碎：将去水后的块状物料进行震碎处理成10-30mm小块物料；(5)预烧：将小块物料装入高铝耐火钵中，推入辊道电窑预烧；(6)制粉:采用干式球磨机将预烧后的块状物破碎成粉，粗粉粒度控制在2-3um；(7)测试：使用磁性能测试仪对锶铁氧体粉末进行磁性能检测。2.根据权利要求1所述的高性能锶铁氧体预烧料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的添加剂包括第一添加剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李劲松，邱伟国，邵陈，赵修彬，陈军，马宝，胡智，张伟，
申请(专利权)人：中钢集团安徽天源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34