安全氧化焙烧钕铁硼粉料的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种安全氧化焙烧钕铁硼粉料的方法及其应用，该方法是将钕铁硼粉料进行磁化和烘干处理，烘干后的钕铁硼粉料在引燃炉中进行引燃和自燃，再将自燃后的钕铁硼粉料进行冷却、粉碎和过筛，筛下物先经过磁化，再进行氧化焙烧，得到钕铁硼氧化物。本发明专利技术通过低温烘干、中温引燃、高温氧化进行三段式分步焙烧，将钕铁硼粉料的自燃风险控制在中温引燃炉，以便于管控和隔离；钕铁硼粉料进行磁化，可以有效避免在焙烧过程中出现扬尘，降低粉尘燃爆风险，磁化后的钕铁硼粉料呈放射、棉絮状，增大了与空气的接触面积，有效提高了烘干速度及氧化程度，降低了能耗。降低了能耗。降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
安全氧化焙烧钕铁硼粉料的方法及其应用


[0001]本专利技术属于回收废旧钕铁硼磁体
，具体涉及一种安全氧化焙烧钕铁硼粉料的方法及其应用。

技术介绍

[0002]钕铁硼永磁体因其优异的磁性能成为目前世界上应用最广泛的稀土磁体，素有“磁王”的称号，应用在电动汽车以及风力发电的电机中可以提高电机和驱动器的效率。但钕铁硼永磁体在生产过程中会产生20％
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30％的报废料。此外，电机中报废的钕铁硼磁体数量更是逐年攀升，这些钕铁硼废料中含有70％的铁和30％左右的稀土元素，随意丢弃将造成稀土资源紧缺和环境生态问题。应对稀土资源紧缺问题，回收钕铁硼磁体是缓解当前稀土资源过度开发、减轻环境压力的重要途径，对稀土资源保护意义重大。
[0003]氧化焙烧是钕铁硼磁体回收环节中的重要一步，也是燃爆风险最大的一步，因为钕铁硼磁体中含有活泼性仅次于碱金属的稀土金属，其粉体燃爆危险性要大于铁粉。钕铁硼粉料的自燃温度在150℃左右，爆炸下限：20
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30g/m3。因而，钕铁硼的氧化焙烧，不仅要保证高的氧化程度，还要保证焙烧过程中的安全性。当前，钕铁硼磁体的氧化焙烧工艺多采用回转窑，可在物料回转过程中形成“料幕”，使钕铁硼粉料在焙烧时充分与空气接触。但由于回转窑氧化反应速率慢，能耗高，往往需要4
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8小时的高温焙烧或进行二次焙烧才能达到较高的氧化率。且炉体回转时，钕铁硼在受限空间里扬尘，存在极大的粉尘危害和燃爆风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种安全氧化焙烧钕铁硼粉料的方法及其应用，能够降低钕铁硼粉料在氧化焙烧过程中存在的燃爆风险。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提出了安全氧化焙烧钕铁硼粉料的方法，包括以下步骤：
[0006]S1：将钕铁硼粉料进行磁化和烘干处理；
[0007]S2：将磁化和烘干后的钕铁硼粉料加热至自燃，再将自燃后的产物制成粉体；
[0008]S3：所述粉体先经过磁化，再进行氧化焙烧，得到钕铁硼氧化物。
[0009]其中，在步骤S1中，烘干采用烘干炉，烘干炉带有引风装置，用于抽出炉内水蒸气；磁化后的钕铁硼呈放射状，可实现钕铁硼粉料的快速干燥，且粉料间相互磁吸，不易出现扬尘；在步骤S3中，氧化焙烧通入空气，磁化后的筛下物呈棉絮状，在高温下与空气充分接触实现高度氧化。
[0010]钕铁硼粉料自燃过程由合金粉料转为金属氧化物，体积上会发生膨胀，自燃过程产生的高温促使粉料颗粒间的边缘出现粘结，因此需要将自燃后产物粉碎，由于自燃后物料已是氧化物(氧化不充分)，加上已经过磁化，粉料粘接力小，后续氧化焙烧钕铁硼粉料不再出现粘接，空气能够进入粉料内部实现充分氧化。
[0011]粘接力存在大小，若未经过磁化，粉料间堆积紧密，粘接力大且粘接紧密，
[0012]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S1中，所述钕铁硼粉料为钕铁硼块体经过湿式粉碎制得或为不带油的钕铁硼废粉料。使用湿式粉碎钕铁硼的原因：钕铁硼粉料的颗粒越细，越易被氧化，越有利于后续的稀土元素的浸出回收，但是钕铁硼的粉碎细化过程在受限空间内进行，由粉碎设备产生的热量足以使钕铁硼粉料发生自燃，损坏设备的同时，还具有极大的燃爆风险，因而钕铁硼粉碎过程中加入水可对设备进行冷却，并有效避免扬尘，从而降低钕铁硼粉碎过程中自燃及燃爆风险。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S1中，所述钕铁硼粉料的粒度为50
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200目。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S1和步骤S3中，所述磁化是对钕铁硼粉料进行直流充磁、脉冲充磁或强磁磁化。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S1中，所述烘干的温度为80
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100℃，烘干的时间为0.5
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3h；烘干后钕铁硼粉料的水分＜0.3％。控制钕铁硼水分含量的原因：高温下，铁粉与水蒸气易发生反应，并置换出氢气，钕铁硼粉料在高温下也会与水蒸气反应，因而存在极大的危险性，需要在钕铁硼引燃焙烧前进行低温烘干处理，以确保水分不进入引燃炉。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S2中，所述加热至自燃的过程为：将钕铁硼粉料置于引燃炉中进行引燃和自燃，所述引燃炉的炉温为150
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350℃，处理时间为0.01
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1h。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S2中，步骤S2中，制成粉体后还包括过筛的工序，取筛下粉体进行下一步工序，过筛的筛网目数为50
‑
200目。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S2中，过筛的筛上物进行湿式粉碎再返回步骤S1。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S3中，所述氧化焙烧的温度为600
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800℃，处理时间为1
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3h。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，所述烘干、引燃、氧化焙烧采用的设备为推板窑、辊道窑、箱式炉、马弗炉或管式炉中的一种或多种进行搭配。
[0021]本专利技术还提供所述的方法在钕铁硼磁体回收中的应用。
[0022]根据本专利技术的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：
[0023]1、本专利技术通过低温烘干、中温引燃、高温氧化的三段式分步处理，将钕铁硼粉料的自燃风险控制在中温引燃炉，以便于管控和隔离。
[0024]2、引燃炉能精确地引燃钕铁硼粉料，通过其自燃，使钕铁硼粉料低程度氧化，从而大幅降低后续高温焙烧带来的自燃风险及能耗。
[0025]3、钕铁硼粉料进行磁化，可以有效避免在焙烧过程中出现扬尘，有效保护设备及操作人员，并降低粉尘燃爆风险；此外，磁化后的钕铁硼粉料呈放射、棉絮状，增大了与空气的接触面积，有效提高了烘干速度及氧化程度，降低了能耗。
[0026]4、由于钕铁硼粉料焙烧前经过磁化，焙烧后的钕铁硼粉料依然保持原有的疏松结构，不易结块。
附图说明
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明，其中：
[0028]图1为本专利技术实施例的工艺流程图。
具体实施方式
[0029]以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例1
[0031]一种安全氧化焙烧钕铁硼粉料的方法，包括以下步骤：
[0032]S1：将钕铁硼块体经过湿式粉碎后获得的钕铁硼粉料(100目)进行装钵，装钵厚度6
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8mm，装钵后的钕铁硼粉料在磁化装置上进行脉冲充磁，赋予钕铁硼粉料磁性，磁化后的钕铁硼粉料呈放射状，磁化后的钕铁硼粉料在80℃下烘干1h，水分控制为0.1％；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全氧化焙烧钕铁硼粉料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将钕铁硼粉料进行磁化和烘干处理；S2：将磁化和烘干后的钕铁硼粉料加热至自燃，再将自燃后的产物制成粉体；S3：所述粉体先经过磁化，再进行氧化焙烧，得到钕铁硼氧化物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述钕铁硼粉料为钕铁硼块体经过湿式粉碎制得或为不带油的钕铁硼废粉料。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述钕铁硼粉料的粒度为50
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200目。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1和步骤S3中，所述磁化是对钕铁硼粉料进行直流充磁、脉冲充磁或强磁磁化。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，烘干后钕铁硼粉料的水分＜0.3％。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：许建锋，李长东，阮丁山，毛林林，廖宇龙，杨鼎，
申请(专利权)人：湖南邦普循环科技有限公司湖南邦普汽车循环有限公司，
类型：发明
国别省市：