[发明专利]复合废料回用稀土磁性材料及制备方法

摘要

本发明提供一种复合废料回用稀土磁性材料及制备方法，该合金材料具有较高的矫顽力。该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。该材料中各成分的质量百分比为：Nd 30‑35%，Y 0.6‑0.7%，Ce 1.2‑1.4%，La 0.6‑0.7%，Pr 1.2‑1.4%，Gd 0.3‑0.35%，Sm 0.6‑0.7%，Co 0.6‑0.7%，B 2‑6%，N 1.25‑1.86%，Hf 0.3‑0.35%，Be 0.3‑0.35%，其余为Fe，该材料中还含有质量百分含量为1.25‑1.86%的N。

主权项

1.一种复合废料回用稀土磁性材料的制备方法，该材料中各成分的质量百分比为：Nd 30‑35%，Y 0.6‑0.7%，Ce 1.2‑1.4%，La 0.6‑0.7%，Pr 1.2‑1.4%，Gd 0.3‑0.35%，Sm 0.6‑0.7%，Co 0.6‑0.7%，B 2‑6%， Hf 0.3‑0.35%，Be 0.3‑0.35%，其余为Fe，该材料中还含有质量百分含量为1.25‑1.86%的N，其特征在于：该方法包括如下步骤：1）废料处理：第一，先将抛光粉废料置于焙烧炉中进行预处理，预处理温度为500‑650℃，保温1‑2小时，然后球磨后得处理后废料，备用；接着将处理后废料加入到硫酸溶液中混合，处理后废料与硫酸溶液质量比为（1‑2）：1，混合物先在80‑95℃保温1‑1.5小时，然后在98‑105℃范围保温1‑1.5小时，再用水浸洗 3‑5遍收集沉淀物，于120℃的温度下烘干1‑1.5小时，再置于1050‑1100℃下保温1‑1.5个小时后，冷却后得到沉淀稀土氧化物A，备用；第二，将钐钴废料用Na₂CO₃溶液除油，然后将废料放入电阻炉内在120‑150℃焙烧1‑2小时，焙烧后磨细，得焙烧料备用；接着加与焙烧料质量比为1∶1硫酸溶液溶解，过滤除去酸不溶物，调节滤液pH至2‑3备用；配制125‑180g /L的草酸溶液，将草酸溶液温度升到80‑90℃后，然后均匀加入上述滤液，使其转化为草酸化合物析出，草酸溶液的加入量为焙烧料质量的45‑55%；再经过滤及洗涤2‑5遍后，溶液弃去，收集沉淀物，在110‑130℃干燥1‑2小时，然后在700‑800℃灼烧1‑2小时，冷却后得到沉淀物B，备用；第三，钕铁硼废料用Na₂CO₃溶液除油，然后将废料放入电阻炉内在120‑150℃焙烧1‑2小时，焙烧后磨细得焙烧料，备用；接着加入与焙烧料质量比1∶1硫酸溶液溶解，滤去酸不溶物，滤液备用；配制125‑180g /L的草酸溶液，将草酸溶液温度升到80‑90℃后，均匀加入滤液，使其转化为草酸化合物析出，草酸溶液的加入量为所述焙烧料质量的45‑55%，经过滤及洗涤3‑5遍后，溶液弃去，收集沉淀物，在100℃干燥1‑2小时，然后在800 ℃灼烧1‑2小时，冷却后得到沉淀物C，备用；第四，将沉淀物A、B、C按质量比1：（0.1‑2）:（0.5‑3）的混合，混合物在1100‑1170℃的温度下保温1‑2个小时，得到混合稀土氧化物；2）研磨配料：对上述混合稀土氧化物进行Nd、Y、La、 Ce、Pr、Gd、Sm、Co含量测定，测定后通过加入稀土氧化物进行成分调整，调整后的混合稀土氧化物中Nd、Y、Ce、La、Pr、Gd、Sm、Co的质量比为10：0.2：0.4 ：0.2：0.4：0.1：0.2：0.2，调后混合物研磨至粒径为0.4‑0.9mm的混合稀土氧化物粉末；3）电解制备废料回用稀土永磁材料合金：将上述混合稀土氧化物粉末放入电解炉中，其中电解炉溶剂为LiF‑CaF₂‑ ZnF₂‑NaF₂‑Na3AlF6混合物；电解溶剂与混合稀土氧化物粉末的质量比为（1‑1.3）：1，电解炉的电流强度为75‑78A，工作温度为990‑1200℃，电解20‑30分钟后，得到混合稀土合金锭；4）制备废料回用稀土永磁材料合金锭：按照如下质量百分比配料：Nd 30‑35 %，Y 0.6 ‑0.7%，Ce 1.2‑1.4%，La 0.6‑0.7%，Pr 1.2‑1.4%，Gd 0.3‑0.35%，Sm 0.6‑0.7%，Co 0.6 ‑0.7%，B 2‑6%，N 1.25‑1.86%，Hf 0.3‑0.35%，Be 0.3‑0.35%，其余为Fe，并控制Nd：Hf：Be的质量比为10：0.1：0.1，其中Hf、Be以纯金属方式加入，B以含B质量百分数25%的铁硼合金方式加入，余量Fe以纯金属方式加入；N以气体渗入的形式进入；Nd、Y、La、 Ce、Pr、Gd、Sm、Co以上述混合稀土合金锭形式加入；将配好的原料加入到真空感应炉的坩埚中，加热至1570‑1610℃，保温16‑20分钟后浇入锭模中，冷却后得到复合稀土磁性材料合金锭；5）制粉压型烧结：将上述稀土磁性材料合金锭经成带、渗氮、制粉、压制成型、烧结工艺即得到复合废料回用稀土磁性材料。