[发明专利]在废旧磁钢中添加金属粉制备含镝稀土永磁材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，尤其涉及一种在废旧磁钢中添加金 属粉制备含镝稀土永磁材料的方法。

背景技术

近年来，随着稀土永磁材料应用领域的不断扩展，对原材料的需求越来 越大，但因稀土开采的成本较高且随着国家调控力度的加大，其材料成本也 逐渐加大。而在当前价格涨幅过大的情况下，下游企业的价格承受能力比较 有限，因此部分下游企业选择使用较便宜的铁氧体或铝镍钴、钐钴等材料代 替钕铁硼磁体原材料中的稀土，这给钕铁硼磁体市场带来较大的不稳定性。 同时因钕铁硼磁体材料脆性高，规格杂，在电镀过程中极易出现缺角和尺寸 不良等问题；进而导致电镀后钕铁硼磁体的报废量非常大，仅是成品外观与 尺寸的报废率就在2～5％之间，且由于客户其他方面特殊要求也时常导致发 生不良报废现象。

目前针对废旧磁钢的回收与再利用的工艺方法是：将收集的所有废旧磁 钢混为一体，未进行预分类，而统一返回至回收容器，在回收容器将废旧磁 钢中所含的各种稀土元素逐一提取，而后根据所需制备的稀土永磁材料再次 进行加工。这种工艺方法虽然对废旧磁钢进行了再利用，但是其提取工序复 杂，且需针对不同稀土元素熔点调整回收容器的各种工艺参数，以满足不同 稀土元素的提取工艺要求，这对回收容器的设备提出来了更高的要求。同时 再次进行加工时，将回收得到单一的稀土金属氧化物，在后道经配比冶炼等 各道工艺后得到要求制备的永磁材料，而采用该工艺制得的永磁体有着诸多 的缺陷，生产过程难以控制，人为因素较多，进而影响批量生产的质量。以 钕铁硼为例，将经过萃取分离出的镨、钕和铁、硼及其他成分混合后添加至 真空熔炼炉熔炼，熔炼后得到合金锭，在此过程中因为各成分的熔点不同， 且受到前道混合搅拌是否均匀及人工添加的时间间隔与量的控制等因素影 响，势必造成熔炼后的合金锭材料偏析，甚至影响合金锭材料的性能与后续 工艺效果，同时在生产过程中对操作人员的技术要求较高，人工劳动强度大。 此外，现有生产工艺生产的永磁材料实际矫顽力低、工作温度稳定性较低， 且抗腐蚀性能弱，成为限制其发展和应用的主要因素。

通过稀土元素制备的稀土永磁材料，具有高催化活性、高磁性、超导性、 光电转化、光磁记忆、高储氢量、耐蚀耐磨等特性，但是将稀土永磁材料应 用在热压烧结金刚石工具胎体材料、玻璃锯片及电镀金刚石工具领域，其抗 弯强度、硬度及抗冲击韧性明显降低；因此，如何在不改变稀土永磁材料特 性的前提下提高稀土永磁材料的抗弯强度、硬度及抗冲击韧性，同时避免后 续熔炼时的合金锭材料产生偏析，并降低对生产设备的技术要求已经成为本 领域技术人员亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种在废旧磁钢中添加金属粉制备含 镝稀土永磁材料的方法，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

在废旧磁钢中添加金属粉制备含镝稀土永磁材料的方法，其具体步骤如 下：

1)将收集的废旧磁钢按照磁钢中所含稀土元素进行预分类，预分类的标 准为同批次同型号所含稀土元素相同的废旧磁钢归为一类，得预处理磁体材 料，预处理磁体材料包括钕、镨、镝及钇，同时从预处理磁体材料中提取样 品，并对样品中的稀土组分进行检测记录作为比对值；

2)将步骤1)中获得的预处理磁体材料与已配制好的金属粉，按照质量 百分配比：95～97％预处理磁体材料，3～5％金属粉，投入普通电解炉中进行 熔炼使其形成熔融的合金液，而后将熔融的合金液浇铸并冷却为合金锭；

3)将步骤2)中获得的合金锭通过氢碎、气流磨破碎成细粉末，且在进 行气流磨时放入定量的空气进行钝化，并对前后磨出的粉进行混合搅拌；

4)将步骤3)中获得的细粉末通过模压加等静压法压制成压坯；

5)将步骤4)中获得的压坯置于真空烧结炉中烧结并进行保温；

6)将步骤5)中烧结后的压坯在真空烧结炉中降温至300℃～350℃，在 升温至第一段热处理并进行保温，而后继续降温至300℃～350℃，最后升温 至第二段热处理并进行保温，并对两段热处理分别进行回火，以获得含镝稀 土永磁材料坯体；

7)将步骤6)中获得的含镝稀土永磁材料坯体，根据实际需求进行机械 加工切割并精磨，同时预留进行电镀的尺寸，即得含镝稀土永磁材料。

在本发明中，所述步骤2)中，熔炼温度为1495℃～1550℃。