【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烧结钕铁硼磁体领域，具体涉及一种利用钕铁硼废料回收制备高性能再生磁体的方法。
技术介绍
1、钕铁硼磁体是一种高性能的磁性材料，广泛应用于各种电子设备中，如电动汽车、风力发电机、磁悬浮列车等。随着科技的发展和环保要求的提高，对钕铁硼磁体的性能要求也越来越高。同时，由于钕铁硼磁体生产过程中会产生大量的废料，如何有效地回收利用这些废料，减少资源浪费和环境污染，已成为当前亟待解决的问题。在磁性材料制造
，烧结钕铁硼废料通常采用冶炼分离法回收稀土元素，即将废料进行破碎、灼烧等一系列处理，然后通过化学方法分离出所需的稀土氧化物，再经过电解还原得到稀土金属；稀土金属再经过熔炼、制粉、成型、烧结工艺的到钕铁硼磁体。也可以采用破碎添加法回收利用钕铁硼废料，如cn112331474a，将废料氢破制粉再与正常钕铁硼粉勾兑生产钕铁硼磁体。
2、现有的技术中，冶炼分离法虽然可以获得高性能的磁体，但需要经过复杂的冶炼分离过程，流程较长，成本较高，而且回收利用率较低，稀土以外的元素无法回收，容易造成资源浪费和环境污染。破碎添加法工艺步骤短，但废料很容易带入杂质，造成磁体缺陷影响磁体强度；而且废料磁性能不可控，可能会因为个别磁性能差的废料而影响整批产品的磁性能，无法满足市场对高性能磁体的需求。
3、因此，如何开发一种高效、环保、经济的钕铁硼废料回收利用技术，是当前该领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种利用钕铁硼废料回收制备高
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、一种利用钕铁硼废料回收制备高性能再生磁体的方法，所述方法包括以下步骤：
4、（1）废料成分分析：将钕铁硼废料经过预处理后取样，icp检测废料成分，将废料成分归类并转换为原子百分比通式如下：rer0gag0bb0mm0fef0，所有稀土元素计入re；al、cu、nb、zr、ti、mn计入m；re、ga、b、m以外的元素计入fe，r0、g0、b0、m0、f0分别代表钕铁硼废料中re、ga、b、m、fe元素的原子百分比含量，f0=100%-r0-g0-b0-m0。
5、（2）成分设计：设计目标钕铁硼磁体的成分为rer1gag1bb1mm1fef1
6、r1、g1、b1、m1、f1分别代表目标钕铁硼磁体中re、ga、b、m、fe元素的原子百分比含量
7、其中x1=b1/f1,限定x1的范围为0.062~0.072；
8、y1=r1/f1,限定y1的范围为0.17~0.21；
9、z1=g1，限定z1的范围为0.05%~0.5%；
10、f1=100%-r1-g1-b1-m1
11、按照钕铁硼废料与目标钕铁硼磁体的成分差异进行投料；
12、（3）将钕铁硼废料与补充的原材料加入真空感应炉熔炼得到钕铁硼合金，按常规工艺制得高性能再生磁体。
13、所述步骤（3）中，钕铁硼合金经过氢破碎、气流磨制粉；所得粉末进行取向成型，然后进行真空烧结和回火处理，制得高性能再生磁体。
14、所述取向成型一般在磁场≥1.2t的磁场下取向成型；
15、所述真空烧结一般在真空烧结炉中，在1000~1110℃温度下烧结3~15小时；
16、所述回火处理包括二级回火处理，其中一级回火处理是在880~920℃温度下回火1~6小时，二级回火处理是在420~500℃温度下回火处理2~8时。
17、所述述步骤（1）中，x0=b0/f0，y0=r0/f0，z0=g0。
18、本专利技术中，所有稀土元素计入re，所述稀土元素包括：sc、y、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu。
19、所述步骤（1）中，钕铁硼废料的预处理步骤为：高温退磁、除油、清洗、振磨、过筛去除可见杂质，得到的废料分类后取样，取样可取单一样或混合样。
20、本专利技术中，设计采用re6fe13ga相来消弱钕铁硼废料再生磁体中因碳高而造成的不利影响，而要想生成足够的re6fe13ga相，b1：f1必须满足≤0.072，否则会优先生成re2fe14b相，消耗掉几乎全部的fe，没有足够的fe，所以re6fe13ga相很难生成或生成量很少，就无法发挥re6fe13ga相消弱碳不利影响的作用。同时综合考虑其他磁性能，b1/f1取0.062~0.072比较合理，即x1的范围为0.062~0.072，目标磁体的hcj要求越高或钕铁硼废料中的碳含量越高时废料时x1的取值应该适当降低。
21、钕铁硼磁体主要由主相re2fe14b相和晶界富re相组成，足够富re相的存在起到去耦合作用才能使磁体具有高的磁性能。生成主相re2fe14b相需要r1：f1=1：7，约等于0.14，而要获得足够的晶界富re相，这个比值需要≥0.14，从高综合磁性能高性价比考虑，常规工艺中，这个比值通常为0.14~0.17。而对于钕铁硼废料再生磁体的高碳特性，本专利技术将这个比值调整为0.17~0.21，即y1的范围为0.17~0.21，碳含量越高时y1的取值应该越高。提高y1取值相当于提高了磁体中的re元素含量，有利于提高磁性能hcj，但y1取值越高相当于要增加稀土元素投料量，会提高生产成本。当y1高到一定值后对hcj的有利作用趋于平缓甚至降低，对br的不利影响更加明显。所以，y1的设计要综合考虑成本与磁体性能之间的平衡。另外，在生产过程中re元素会有少量烧损，因此在设计y1值时，可以适当高于实际值。
22、re6fe13ga相的生成必不可少需要ga元素，生成re6fe13ga相需要ga的原子百分比含量要≥0.05%。ga含量越高，成本也越高，但如果有足够的re和fe，生成的re6fe13ga相也越多，这样对磁体的hcj是有利的。从综合磁性能和性价比考虑，ga的含量控制在0.05%~0.5%，即z1的范围为0.05%~0.5%。z1的取值与x1值相关，也就是与钕铁硼废料的碳含量和目标磁体的hcj有关，x1值越高，z1值应该越低。如果钕铁硼废料中z0＜z1或未检测到ga的情况下，熔炼时需要补充ga元素，补ga量需要通过z1-z0的差值计算获得，否则，不需要补ga。
23、所述步骤（2）中，需要按照钕铁硼废料与目标钕铁硼磁体的成分差异进行投料，但由于钕铁硼废料的成分多样且不可控，根据成分设计具体是哪种元素多哪种元素少是未知的，一般来说，投料时要首先确定哪种元素多，以这个元素为基准补充其他元素。
24、因此，具体投料计算步骤一般为：
25、利用x0-x1的差值来评价钕铁硼废料中硼的含量，x0=b0/f0，为钕铁硼废料中的硼铁质量比，x1=b1/f1，为目标钕铁硼磁体的硼铁质量比，如果差值为正则说明废料中的b与fe相比多x0-x1，反之则少x1-x0；
26、利用y0-y1的差值来评价钕铁本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用钕铁硼废料回收制备高性能再生磁体的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤（1）中，所有稀土元素计入Re，所述稀土元素包括：Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤（3）中，钕铁硼合金经过氢破碎、气流磨制粉；所得粉末进行取向成型，然后进行真空烧结和回火处理，制得高性能再生磁体。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述取向成型在磁场≥1.2T的磁场下取向成型；所述真空烧结在真空烧结炉中，在1000~1110℃温度下烧结3~15小时；所述回火处理包括二级回火处理，其中一级回火处理是在880~920℃温度下回火1~6小时，二级回火处理是在420~500℃温度下回火处理2~8时。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤（2）中，投料计算步骤为：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤（1）中，钕铁硼废料的预处理步骤为：高温退磁、除油、清洗、振磨、
...【技术特征摘要】
1.一种利用钕铁硼废料回收制备高性能再生磁体的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤（1）中，所有稀土元素计入re，所述稀土元素包括：sc、y、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤（3）中，钕铁硼合金经过氢破碎、气流磨制粉；所得粉末进行取向成型，然后进行真空烧结和回火处理，制得高性能再生磁体。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝忠彬，黎龙贵，安小鑫，
申请(专利权)人：浙江东阳东磁稀土有限公司，
类型：发明
国别省市：
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