[发明专利]一种基于钕铁硼油泥料制备的再生合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于钕铁硼油泥料制备的再生合金及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将钕铁硼油泥料进行预处理，得到固体粉末；(2)将步骤(1)所得固体粉末进行钙热还原处理，得到初级合金；(3)将步骤(2)所得初级合金进行电渣重熔处理，得到再生合金，且所述再生合金的氧含量≤0.1wt％。本发明提供的制备方法简化了操作流程，缩短了反应时间，进一步去除了非金属杂质，提高了再生合金的纯度。

技术领域

本发明属于工业废料回收再利用技术领域，涉及一种再生合金，尤其涉及一种基于钕铁硼油泥料制备的再生合金及其制备方法。

背景技术

钕铁硼磁性材料因具有高矫顽力、高剩磁、高磁能积等优点，被广泛应用于国防军工、电子信息、医疗器械、清洁能源等多个领域。中国是世界上最大的钕铁硼生产国，2018年年产量达17万吨，占世界总产量近90％。据统计，90％以上为烧结钕铁硼。在钕铁硼生产过程中，从原料预处理到最终产品检测，每一道工序都不可避免地产生废料。其中，在机加工过程会产生20-30％的油泥料，是钕铁硼废料中占比最大的一类。根据生产工序的不同，可将其分为线切割油泥、无芯磨油泥、双面磨油泥、打孔油泥等，均由不同程度氧化的钕铁硼颗粒、切削液(以有机物和水为主)组成，含有20-25％的稀土元素，是宝贵的二次资源。与此同时，稀土矿产资源的长期无序开采已导致储量锐减以及严重的生态环境破坏。因此，加强稀土二次资源的循环利用，不仅有利于缓解稀土资源短缺的现状，同时有助于生态环境保护，促进我国稀土产业的可持续发展。

目前处理钕铁硼油泥料的方法主要包括湿法和火法两大类。其中湿法包括盐酸优溶法、盐酸全溶法、硫酸复盐沉淀法等，这些方法共性特点为通过控制pH值，将稀土与其他元素分离。通过多级萃取得到单一稀土化合物，之后采用沉淀剂将稀土转化为盐类，经焙烧后得到单一稀土氧化物。此类方法对原料适应性强，稀土产品纯度高，但流程长、对环境不友好。火法包括氧化法、氯化法等，其原理是基于稀土元素、其他元素与氧、氯、合金元素结合能力的差异性。此类方法流程短、对环境相对友好，但通常得到混合稀土化合物，产品纯度较低。由此可见，传统的稀土分离方法均存在一定问题，因此发展新型处理方式势在必行。

近年来，基于钕铁硼废料制备再生合金或再生钕铁硼磁性材料得到了越来越多的关注。相应地，钙热还原法得到了较为广泛的应用。CN 103882234A公开了一种将钕铁硼油泥制备成再生钕铁硼磁粉的方法，包括蒸馏分离、共沉淀回收有价元素、钙热还原、去除氧化钙、真空干燥等步骤，但这种方法流程长且钙热还原动力学条件不理想。由于没有采用助熔剂，反应产物氧化钙会附着到反应物表面，阻碍反应的进行，导致所需反应时间延长。

CN 109338113A公开了一种Ca-氯化物还原扩散技术回收钕铁硼套孔油泥废料的方法，包括钕铁硼油泥料烘干、钙-氯化物还原扩散、低温浸泡除钙、富稀土粉末掺杂等步骤，最终可得到再生钕铁硼磁体。虽然使用氯化物作为低熔点辅助剂，可降低反应时间，但是这种方法并未考虑钙热还原过程加料的顺序，再者也需要进一步浸泡除钙等步骤，流程较为复杂。此外，由于稀土较为活泼，Ca还原稀土氧化物的能力有限，很难得到极低氧含量的再生合金。

由此可见，如何提供一种基于钕铁硼油泥料制备的再生合金及其制备方法，简化操作流程，缩短反应时间，进一步去除非金属杂质，提高再生合金的纯度，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于钕铁硼油泥料制备的再生合金及其制备方法，所述制备方法简化了操作流程，缩短了反应时间，进一步去除了非金属杂质，提高了再生合金的纯度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于钕铁硼油泥料制备再生合金的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将钕铁硼油泥料进行预处理，得到固体粉末；

(2)将步骤(1)所得固体粉末进行钙热还原处理，得到初级合金；