[发明专利]用于从烧结磁体或者塑料磁体回收磁性晶粒的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于从物体A回收基体M中存在的元素G的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：在适合转化粒间界相并且适合释放元素G的温度T₁和压强P₁的条件下将所述物体A与摩尔质量大于2g mol^‑1的致密流体Fd相接触(302)；修改温度T₂和/或压强P₂的值以停止转化粒间界相的反应(303)；以及回收从基体M中分离的元素G(304)。

【技术领域】

本发明涉及一种用于回收例如烧结磁体、塑料磁体或者磁带中的磁性晶粒的方法和系统。

【背景技术】

本发明特别适用于在许多工业领域中使用的Nd-Fe-B永磁体的回收。

本发明也可以应用在如下物体的情况下：针对该物体需要回收感兴趣的通过基体链接的元素，该基体可以通过实施本方法来转化。

在本描述的剩余部分中，词语“物体”是指由聚合物基体、陶瓷基体或者金属基体、以及从感兴趣的化学成分的磁性晶粒、铁电晶粒、电气晶粒、光学晶粒、机械晶粒、催化晶粒等回收到的“晶粒”组成的物体。表达“感兴趣的化学成分”或者“感兴趣的元素”是指想要回收并且有可能会再利用的元素。以下描述中将给出示例。致密流体对应于摩尔质量严格大于2.g.mol^-1的流体。

术语“基体”与以下关联：晶粒以及允许各种晶粒之间的链接的相。例如，基体可以是聚合物基体、陶瓷基体或者金属基体。

受到工业化国家对这些元素的消耗以及环境保护的驱使，开发构成废弃电气与电子设备(WEEE)的“城市矿山”本身已经成为享有特权的选择，这需要对人类活动每日产生的废弃物进行最大可能的回收。从WEEE回收利用永磁体需要开发出使得可以再利用所有材料的工艺。

在烧结磁体、塑料磁体或者磁带中的感兴趣的材料中，存在诸如如下的磁体：通过拆除包含磁体的物体(例如WEEE，诸如硬盘驱动器、扬声器、电机等)来直接获得的钕Nd-Fe-B或者钐钴Sm-Co磁体等。

为了回收利用这些物体的磁相，已知的是使用氢处理，然后是高温退火以解除对氢的吸附。

氢爆碎处理是一种已知的用于“破碎”稀土合金和磁体的方法。

在爆碎处理中，氢会先与晶粒边界反应，这是由于这些晶粒边界主要由稀土元素组成并且因此非常活跃。随后，一旦如此弱化了氢化的晶粒边界，氢就被引入磁性晶粒中以形成氢化的化合物。由于氢的加入所导致的晶粒边界的脆化和晶格的膨胀(在Nd-Fe-B磁体的情况下，观察到了约5％的体积增加)将引起材料的原子化。磁性晶粒然后被以粉末的形式回收，并且可以用于制造新的磁性材料。

US 6,633,837公开了一种通过溶解粘结的磁体进行回收的方法。

US 8734714描述了一种使用氢从磁性元素中回收稀土来回收磁相的方法。气态氢的使用要求非常重要的安全保护措施。

其它方法使用强酸浴来溶解磁体并提取钕，这会产生经济和环境问题。另外，必须对酸进行处理并且只能用一次。

湿法冶金方法使用酸浴来溶解材料，这是一种很强的环境限制。

因此，目前需要一种可以在保护环境的同时在不降低磁性元素的磁特性的情况下回收磁性元素的工业方法。根据本发明的方法基于元素的转化而不是基于熔化，来实施水热/溶剂热处理。温度和压强的条件的选取是为了保持在引起物体熔化或者引起元素被释放的条件下。

【发明内容】

本发明涉及一种用于从物体A回收基体M中存在的元素G的方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：