[发明专利]一种利用废料制备钕铁硼磁体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼磁体，具体涉及一种利用废料制备钕铁硼磁体的方法，属于磁性材料技术领域。

背景技术

钕铁硼磁体作为新一代稀土永磁材料，具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积等特点，是当今世界上综合磁性能最强的永磁材料。随着电子信息、汽车和机械制造业的发展，钕铁硼磁体也获得迅猛发展，特别是现在人们的环保意识越来越强，对于可用于电动汽车、风电等节能环保领域的高综合性能的钕铁硼永磁体的需求不断增长。

随着汽车、电子器件以及其他仪器设备不断的更新换代和报废，会产生大量的钕铁硼磁体废料，而且钕铁硼磁体本身的脆性比较大，在生产、后加工等过程中均会产生很多废料。而钕铁硼磁体本身是比较贵的材料，大量的废料的产生会大大增加成产成本，同时废料本身也会带来污染，而且其中的稀土材料为不可再生资源，从提高经济效应、保护环境以及节约资源的角度考虑，充分利用钕铁硼磁体废料势在必行。目前，针对钕铁硼磁体废料回收利用的方法很多，比如：1)将废料重新熔炼，再经一系列工艺重新烧结得到新的钕铁硼磁体；2)将废料经过氢破碎后，测量其成分，再加入相同成分的钕铁硼粉末进行混合，再经过气流磨、压制、烧结成新的钕铁硼磁体；3)从废料中提取稀有金属以及其他贵重金属。这三种方法均能在一定程度上达到回收利用钕铁硼磁体废料的目的，但是回收率均不太高，得到的新的钕铁硼磁体的性能也有所降低。

中国发明专利申请文件(公开号：CN1687470A)中就公开了一种利用废料制备钕铁硼合金的方法，其主要工艺为先确定废料中的成分，再将其经过表面打磨、去皮干燥、熔炼及均匀化处理等工序后，经过粗破和精破制成3μm-6μm的粉末后按20-50％的比例添加到新的钕铁硼合金配料中，最后经过压制和烧结得到钕铁硼磁体。该方法虽然能够起到一定的回收作用，但是加工过程相对复杂，而且只是添加少量废料到新的配料中，回收利用率不高，钕铁硼磁体的磁性能也不够好。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种利用废料，提高废料回收利用率高，制备综合磁性能好的钕铁硼磁体的方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现，一种利用废料制备钕铁硼磁体的方法，所述方法包括如下步骤：

S1、废料前处理：将钕铁硼磁体废料清洗并吹干，在惰性气体保护下用破碎机破碎成10mm-15mm的颗粒；

S2、制粉：将上述废料颗粒中加入稀土金属并经氢破碎处理得到平均粒径为10.0μm-13.0μm的碎粉，然后加入抗氧化剂，混合均匀后进行气流磨制得平均粒径为3.0μm-4.0μm的细粉末；

S3、压制和烧结：向上述细粉末中加入润滑剂，再于氮气的保护气氛下，用3.5T-5.5T的脉冲磁场、200-220MPa的压力进行取向并压制成型，然后经过放电等离子烧结工艺得到钕铁硼磁体坯件；

S4、回火热处理：将上述钕铁硼磁体坯件进行二级回火热处理，最后进行表面处理得到钕铁硼磁体成品；其中第一级回火热处理的温度为900-930℃，保温时间为2.5-3.0h，第二级回火热处理的温度为500-620℃，保温时间为2.0-3.5h。

本发明以钕铁硼废料为主要原料，采用简单可行的制备方法，有效提高废料的回收利用率，并在制备的过程中复配加入稀土金属Tb、Dy、Nd和Ce，通过它们在磁体中的协同作用，使得到的钕铁硼磁体具有较好的磁性能，尤其是具有较好的矫顽力、剩磁和磁能积。

在上述利用废料制备钕铁硼磁体的方法中，步骤S1中所述的清洗过程为将钕铁硼磁体废料置于质量分数为30％-60％、温度为40-60℃的Na₂CO₃溶液中浸泡4-8min。在本发明中采用碱性不是很大，安全性高的Na₂CO₃溶液对钕铁硼废料表面进行去污处理，且在40-60℃下进行，可以促进废料表面的难溶物质转化为可溶物质，加大去污效果。因此，将钕铁硼废料在质量分数为30％-60％、温度为40-60℃的Na₂CO₃溶液中浸泡，可有效去除其表面的油污等杂质，以防止在后续的加工过程中对钕铁硼磁体成品的质量产生不良影响。