一种利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供一种利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体及其制备工艺，属于磁性材料技术领域，包括钕铁硼拆机料和新配料；所述新配料的化学式为Re

【技术实现步骤摘要】
一种利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，尤其涉及一种利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体及其制备工艺。

技术介绍

[0002]稀土钕铁硼磁体是当今世界上综合磁性能最强的永磁材料，以其超越于传统永磁材料的优异特性和性价比，广泛的应用在能源、交通、机械、医疗、计算机、家电等领域，在国民经济中扮演重要角色。其是由钕、铁、硼形成的四方晶系晶体。但由于稀土元素钕是重要的不可再生的战略资源，稀土元素钕的消耗量保持着高速增长。我国经济快速发展和持续的全球供给消耗了大量的稀土钕，造成稀土钕资源矿储备的急剧下降，其价格也上涨明显。与此同时，烧结钕铁硼产品在生产加工过程中，从最初的原材料到最终成品，每个过程都不可避免产生报废料，再加上大量的钕铁硼电机、电子产品等成品的报废，每年可利用的废旧烧结钕铁硼磁体数量又非常巨大。
[0003]为此，一方面有必要对原有钕铁硼磁材的配方进行改进，另一方面也可以利用废旧钕铁硼拆机料制备再生低成本磁体。从而既能够减少对稀土原生资源浪费，同时也能够减少废旧磁体对环境的污染。然而，现有的再生钕铁硼磁体还或多或少存在着耐腐蚀性能差、综合磁性能不足、使用寿命短、废旧钕铁硼拆机料回收利用率不高、生产工艺复杂、制备效率低、产品质量有待进一步提高的缺陷。
[0004]为了解决上述问题，中国专利文献CN112289533B公开了一种再生钕铁硼磁材及其制备方法。一种再生钕铁硼磁材，包括如下组分，PrNd，Cu，Al，B，Co，Ce，Zr，Ga，Tb，La，Bi和Fe。其制备方法为：将回收回来的废旧钕铁硼经氢破和气流磨后与新料进行混合，烧结制备成品钕铁硼。该申请的钕铁硼中使用Ce来代替部分PrNd，并用Bi来细化晶粒，从而在保证钕铁硼磁材的矫顽力不下降的情况下，也能够减少PrNd用量。另外，该申请的制备方法通过回收废旧钕铁硼，既有助于减少PrNd资源开发，同时也能够减少PrNd废弃后对环境造成污染。然而，该再生磁材综合磁性能和废旧磁体回收率仍有待进一步提高。
[0005]因此，开发一种综合磁性能好，钕铁硼拆机料回收利用率高，产品质量优异，能有效实现变废为宝，减少环境污染的利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体及其制备工艺符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进再生磁体领域的发展具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种综合磁性能好，钕铁硼拆机料回收利用率高，产品质量优异，能有效实现变废为宝，减少环境污染的利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体及其制备工艺。
[0007]为达到以上目的，本专利技术提供一种利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体，包括钕铁硼拆机料和新配料；所述新配料的化学式为Re
x
Fe
(100
‑
x
‑
y
‑
z)
B
y
M
z
，其中x＝32
‑
38，y＝0
‑
4，z＝
0.9
‑
1.1；Re选自 La、Ce、Y、Pr、Nd、Gd、Ho、Dy 中的一种或多种，M选自Co、Al、Cu、Nb、Zr、Ga 中的一种或多种；所述钕铁硼拆机料的质量为磁体总质量的10wt%～90wt%。
[0008]优选的，所述钕铁硼拆机料为磁选机钕铁硼拆机料、麻将机钕铁硼拆机料、电动两轮自行车钕铁硼拆机料、电梯曳引机钕铁硼拆机料、VCM铁硼拆机料中的任意一种。
[0009]本专利技术的另一个目的，在于提供一种利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体的制备工艺，包括如下步骤：步骤S1、钕铁硼拆机料磁体参照对应的要求进行筛分，去除表面油污，并用超声清洗废料残留粉尘污垢，用暖风机/烘干机在100
‑
150℃，将清洗后的废料表面烘干；以上主要处理废料表面的氧化物，降低废料基体中氧含量，控制废料氧含量在2000
‑
5000ppm；步骤S2、按化学式准备新配料，然后将经过步骤S1处理后的钕铁硼拆机料磁体与新配料按比例混合均匀；步骤S3、将经过步骤S2配料完成的物料进行真空熔炼精炼，将钕铁硼拆机料磁体与新配料进行二次合金化反应，再1350
‑
1500℃温度下浇铸到通冷却水的旋转铜辊上，制得新的速凝合金片；步骤S4、将经过步骤S3制得的速凝合金片置于氢气环境中，进行氢碎加工，使得速凝片变成粗粉状，粒度控制在0.1～2mm；步骤S5、将经过步骤S4氢碎后的粗粉采用高压氮气气流进行气流磨，使得合金粗粉相互碰撞后成为细粉，粒度控制在2.5
‑
3.5μm；步骤S6、将经过步骤S5气流磨后制得的细粉通过磁场取向压制成型后的材料放置到真空烧结炉中在密闭，真空的环境中进行烧结，回火及冷却，制备出符合商业应用的低成本烧结永磁体。
[0010]步骤S7、结合晶界扩散工艺，通过溅射、气相沉积、电泳、涂覆等方法在经过步骤S6制成的永磁体表面沉积一层重稀土粉末，通过热处理使磁体表面的重稀土元素扩散进入到磁体内部，在主相晶粒边界层形成磁硬化壳层。
[0011]优选的，步骤S3中所述熔炼精炼的温度为1350
‑
1450℃。
[0012]优选的，步骤S6中所述烧结具体为：在1000
‑
1080℃下烧结3
‑
5小时，再在500
‑
700℃下烧结3
‑
5小时。
[0013]优选的，步骤S6中所述烧结具体为：在1000
‑
1080℃下烧结3
‑
5小时，再在850
‑
950℃下烧结1
‑
3小时，最后在450
‑
550℃下烧结3
‑
5小时。
[0014]优选的，步骤S6中所述磁场取向是在磁场强度为2～4T的取向磁场下进行的。
[0015]优选的，步骤S6中所述回火温度为900～950℃，保温持续1～4h。
[0016]优选的，步骤S7中所述重稀土为镝，所述重稀土粉末的重量为经过步骤S6制成的永磁体质量的3
‰‑8‰
。
[0017]优选的，步骤S7中所述热处理具体为：在900
‑
1000℃下保温2
‑
4小时，然后在600
‑
700℃下保温1
‑
3小时。
[0018]由于上述技术方案的运用，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术公开的利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体的制备工艺，简单，操作方便，对设备依赖性小，耗能低，制备效率和成品合格率高，适于工业化生产。
[0019]（2）本专利技术公开的利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体，通过配料和成分的合理选
取，使得制成的磁体综合磁性能好，钕铁硼拆机料回收利用率高，产品质量优异，能有效实现变废为宝，减少环境污染。
[0020]（3）本专利技术公开的利用钕铁硼拆机料制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体，其特征在于，包括钕铁硼拆机料和新配料；所述新配料的化学式为Re
x
Fe
(100
‑
x
‑
y
‑
z)
B
y
M
z
，其中x＝32
‑
38，y＝0
‑
4，z＝0.9
‑
1.1；Re选自 La、Ce、Y、Pr、Nd、Gd、Ho、Dy 中的一种或多种，M选自Co、Al、Cu、Nb、Zr、Ga 中的一种或多种；所述钕铁硼拆机料的质量为磁体总质量的10wt%～90wt%。2.根据权利要求1所述的一种利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体，其特征在于，所述钕铁硼拆机料为磁选机钕铁硼拆机料、麻将机钕铁硼拆机料、电动两轮自行车钕铁硼拆机料、电梯曳引机钕铁硼拆机料、VCM铁硼拆机料中的任意一种。3.一种根据权利要求1
‑
2任一项所述利用钕铁硼拆机料制备低成本磁体的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、钕铁硼拆机料磁体参照对应的要求进行筛分，去除表面油污，并用超声清洗废料残留粉尘污垢，用暖风机/烘干机在100
‑
150℃，将清洗后的废料表面烘干；以上主要处理废料表面的氧化物，降低废料基体中氧含量，控制废料氧含量在2000
‑
5000ppm；步骤S2、按化学式准备新配料，然后将经过步骤S1处理后的钕铁硼拆机料磁体与新配料按比例混合均匀；步骤S3、将经过步骤S2配料完成的物料进行真空熔炼精炼，将钕铁硼拆机料磁体与新配料进行二次合金化反应，再1350
‑
1500℃温度下浇铸到通冷却水的旋转铜辊上，制得新的速凝合金片；步骤S4、将经过步骤S3制得的速凝合金片置于氢气环境中，进行氢碎加工，使得速凝片变成粗粉状，粒度控制在0.1～2mm；步骤S5、将经过步骤S4氢碎后的粗粉采用高压氮气气流进行气流磨，使得合金粗粉相互碰撞后成为细粉，粒度控制在2.5
‑
3.5μm；步骤S6、将经过步骤S5气流磨后制得的细粉通过磁场取向压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨平达，李梦瑶，郑标兵，王磊，
申请(专利权)人：宁波市易赞磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：