[发明专利]一种将钕铁硼油泥制备成再生钕铁硼磁粉的方法有效

专利信息
申请号: 201410101544.7 申请日: 2014-03-18
公开(公告)号: CN103882234A 公开(公告)日: 2014-06-25
发明(设计)人: 刘敏;尹小文;李春燕;赖伟鸿;朱伟华;索红莉;岳明 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: C22B7/00 分类号: C22B7/00;B22F9/16;H01F1/057
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 张慧
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 将钕铁硼 油泥 制备 再生 钕铁硼磁粉 方法
【权利要求书】:

1.一种将钕铁硼油泥制备成再生钕铁硼磁粉的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)物理方法预处理钕铁硼油泥

物理方法预处理钕铁硼油泥是通过蒸馏的方法除去油泥中的乳化剂,具体操作如下:

称取适量的钕铁硼油泥,加入水将其溶解;混合液加入旋转瓶固定,进行抽真空,使得管内压强为0.01MPa~0.1MPa;温度为50℃~100℃,转速为10rpm~300rpm;待水分蒸干后取出剩余物;

(2)共沉淀回收全部有价元素

步骤(1)剩余物中含有丰富的Fe,Nd,Pr和Co等有价元素,通过酸溶,加入双氧水氧化,调节PH,加入沉淀剂,沉淀离心烘干,高温灼烧后获得有价元素的混合氧化物,具体步骤如下:

a、将步骤(1)剩余物加入4mol/L盐酸,待溶解后加入过量的双氧水搅拌,过滤后除去非金属元素;

b、将步骤a得到的滤液通过氨水调节PH值为8~9,静置1h-2h,离心;

c、将步骤b离心后沉淀烘干后进行灼烧,温度设为800℃~900℃灼烧1h~2h,获得的混合氧化物;

d、将获得的混合氧化物做X射线荧光光谱分析元素的种类及含量;

(3)混合氧化物制备再生钕铁硼磁粉

根据获得的混合氧化物元素种类及含量,结合反应式,根据化学计量比,计算需添加的钙及铁硼合金粉的质量,将混合氧化物置于球磨机中细化粉末颗粒,添加金属钙颗粒并混合均匀,反应物置于管式炉中高温反应,产物经过去离子水除去氧化钙后获得再生钕铁硼磁粉,具体操作如下:

a、根据步骤(2)中d得到的元素含量,其中Nd2O3和Fe2O3的摩尔比记为1:x,需添加FeB,提供B元素,由于在步骤(2)过程中Fe的流失,有时还需补充铁,按下列化学式准备铁和FeB;

Nd2O3+xFe2O3+(14-2x-1)Fe+FeB+(3x+3)Ca→Nd2Fe14B+(3x+3)CaO

b、将步骤(2)获得的混合氧化物粉末和所需的铁和FeB置于高能球磨机中球磨1h~3h,球料比为10:1,颗粒度控制在100~200μ之间;

c、按化学式计算所需金属钙颗粒的量,因为考虑到高温下金属钙颗粒的挥发,所以加入的金属钙的量需比理论量上多20%~100%;在手套箱保护下操作,称量所需的金属钙颗粒,在手套箱中完成配粉,并在氩气保护下进行混料,防止金属钙被空气氧化,将反应物充分混合;

d、将上述混合好的反应物装入模具中进行压块,使混合氧化物与金属钙充分的接触;压好的反应物用镍箔包裹置于钼盒中,将钼盒装入石英管中,还原烧结成相,反应是在氩气保护高温下进行,先在500℃~650℃保温0.5h~2h,防止反应物飞溅,后将反应温度控制在850℃~1150℃,保温3~6h;

e、除氧化钙过程,经过高温还原烧结反应后,产物中主要有钕铁硼,氧化钙以及未参与反应的物质,用去离子水或乙酰丙酮除钙,重复操作4~6次,固液分离后将固体物质置于干燥箱中,升温至80℃~100℃,干燥30~60mins后获得再生钕铁硼磁粉。

2.按照权利要求1的方法,其特征在于,通过体积比为1:1的氨水调节溶液的PH。

3.一种含杂质量少的钕铁硼油泥制备再生钕铁硼磁粉方法,含杂质量少的钕铁硼油泥为钕铁硼油泥中除液体杂质外,不含其他对钕铁硼有害的元素杂质,其特征在于,先用物理方法预处理钕铁硼油泥,然后向所得的产物中添加金属钙,最终合成再生钕铁硼磁粉,具体包括以下步骤:

(1)称取适量的钕铁硼油泥,加入水将其溶解;混合液加入旋转瓶固定,进行抽真空,使得管内压强为0.01MPa~0.1MPa;温度为50℃~100℃,转速为10rpm~300rpm;待水分蒸干后取出剩余物;

(2)分析步骤(1)剩余物的化学组成,根据得到的元素含量,其中Nd2O3和Fe2O3的摩尔比记为1:x,需添加FeB,提供B元素,按下列化学式准备铁和FeB;Nd2O3+xFe2O3+(14-2x-1)Fe+FeB+(3x+3)Ca→Nd2Fe14B+(3x+3)CaO;

将步骤(1)获得的剩余物和所需的铁和FeB置于高能球磨机中球磨1h~3h,球料比为10:1,颗粒度控制在100~200μ之间;

因为考虑到高温下金属钙颗粒的挥发,所以加入的金属钙的量需比理论量上多20%~100%;在手套箱保护下操作,称量所需的金属钙颗粒,在手套箱中完成配粉,并在氩气保护下进行混料,防止金属钙被空气氧化,将反应物充分混合;

(3)将上述混合好的反应物装入模具中进行压块,使混合氧化物与金属钙充分的接触;压好的反应物用镍箔包裹置于钼盒中,将钼盒装入石英管中,还原烧结成相,反应是在氩气保护高温下进行,先在500℃~650℃保温0.5h~2h,防止反应物飞溅,后将反应温度控制在850℃~1150℃,保温3~6h;

(4)除氧化钙过程,经过高温还原烧结反应后,产物中主要有钕铁硼,氧化钙以及未参与反应的物质,用去离子水或乙酰丙酮除钙,重复操作4~6次,固液分离后将固体物质置于干燥箱中,升温至80℃~100℃,干燥30~60mins后获得再生钕铁硼磁粉。

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