燒結釹鐵硼永久磁鐵,曜輗磁鐵介紹,曜輗 從NdFeB 轉化到工業生產以來,世界燒結NdFeB 產量與日俱增,我國燒結NdFeB 磁體的發展更是突飛猛進,每年約以30%-50%的速度增長,但是,伴隨著我國燒結NdFeB 如此快速的發展,生產燒結NdFeB 所使用的原材料-稀土的利用量也以驚人的速度在增加,雖然我國稀土資源工業儲量佔世界總量的80%左右,是名副其實的稀土資源大國,但是如果不考慮原材料的再生利用,仍將很快面臨資源匱乏的嚴峻事實。為此,我國稀土和稀土永磁行業的研究人員在近年來對NdFeB 的次廢品再生利用都有了足夠的重視,並開發出一些NdFeB 次廢品再生利用的方法, 為資源的合理利用做出了貢獻。 1 目前常用的再生利用方法及存在的問題在這些需設法再生利用的釹鐵硼次廢品中,燒結NdFeB 磁體經機械加工(包括磨削、切削、打孔鑽削、線切割、倒角拋光等加工)後的粉削占到了一半以上的比例。燒結 NdFeB 磁體經機械加工後形成的 NdFeB 粉削往往與機械加工過程中使用的冷卻液 (含水、油脂)以及機械加工過程中脫落的砂輪、刀具、鑽具、磨料等顆粒混合在一起。目前對粉削再生利用 的處理方法是採用化學方法對粉削中的稀土成份進 行提純回收並進行再利用,其具體處理方法為:

燒結釹鐵硼永久磁鐵,曜輗磁鐵介紹,曜輗將機械加工後形成的 NdFeB 粉削和加工過 程中附帶來的其他各種雜物混雜在一起一併集中回 收。 (2)根據“稀土串級萃取理論”及“稀土濕法冶金 工藝理論”對這些混合物進行酸溶、沉澱、分解,使其 中的 NdFeB 粉削轉化為稀土氯化物。 (3)然後進行氯化物的去雜過濾,轉化為混合稀 土氧化物。 (4)再經提純加工成為稀土金屬合金,由燒結 NdFeB 生產廠家再次作為原材料重新使用。

上述再生利用處理方法存在以下幾方面的不 足:

燒結釹鐵硼永久磁鐵,曜輗磁鐵介紹,曜輗這種處理方法工藝較複雜,所需的設備設施和原輔料價值較高,因此再生為原材料後和燒結NdFeB 生產廠家新購的非再生的原材料價格相比只略低5-8 元/公斤,投入大、成本高,同時燒結NdFeB 生產廠家絕大多數不具備這樣的專業工藝人員和設備設施,往往出售給稀土提煉廠家來回收,不能實現就地消化,再生利用周期較長。

燒結釹鐵硼永久磁鐵,曜輗磁鐵介紹,曜輗 由於NdFeB 粉削中稀土含量約為30%,而鐵含量約為68%,因此稀土提煉廠家在萃取前必須經環烷酸處理,去除Fe 之後才經串級萃取得到稀土化合物(Nd -R、Pr-R、Dy-R 等)。這種主要使用化學方法的提純過程, 又產生了含大量酸根和氯根的廢水廢液以及焙燒廢氣和其他廢渣,雖經一些處理,但仍對環境有較嚴重的污染,新生了“三廢”排放問題。 2 本文所述再生利用方法介紹為了解決現有化學方法的粉削再生利用處理方法存在的上述問題,本文提供一種新的燒結釹鐵硼永磁體機械加工後所產生粉削再生利用的處理方法。本方法的技術方案為:將機械加工後形成的NdFeB 粉削和加工過程中附帶來的其他各種雜物混雜在一起一併集中回收,首先採用磁選的辦法除去其中的雜質,將含有水份、油份的NdFeB 粉削從中分選出來;再對分選出的含有水份、油份的NdFeB 粉削在真空乾燥箱內烘烤,得到完全乾燥的NdFeB 粉末; 按照平常工藝製備生產“標稱內禀矯頑力與最大磁能積之和≤420”的系列燒結NdFeB 永磁體的NdFeB 粗粉料,再將所述粗粉料製成細粉料,在製所述細粉料時,氧給入量從平常工藝製取細粉料時的90ppm- 120ppm 降低為20ppm-50ppm,將得到的完全乾燥的NdFeB 粉末以3%-8%的比例加入到所述細粉料中並混合均勻,之後按照平常的工藝流程進行後續的成型、燒結、回火,得到“標稱內禀矯頑力與最大磁能積之和≤420”的系列燒結NdFeB 永磁體。為防止 NdFeB 粉削在乾燥、受熱後發生繼續氧 化行為,而進一步提高再生 NdFeB 粉末的質量,在真 空乾燥箱內烘烤時真空度不低於 1Pa。通過實驗得出 乾燥 NdFeB 粉削的適宜溫度為:首先在 30℃-35℃ 保溫,使 NdFeB 粉削烘至半乾狀態,再在 60℃-65℃ 的條件下烘烤至完全乾燥。分成兩個溫度段是為了 讓水份、油份逐漸揮發,這樣在保持真空條件下,可 降低抽真空泵的功率,從而降低設備成本。本技術得到的再生 NdFeB 粉末直接與粗粉料 或氫破碎後的粉料一起加入氣流磨中製取 NdFeB 細粉料。生產燒結釹鐵硼永磁體時在製取細粉料的過程中,特別是在製作“標稱內禀矯頑力與最大磁能積之和>420”的高性能係列燒結NdFeB 永磁體(即牌號為NdFeB380 /80、NdFeB350/96、NdFeB320 /110、 NdFeB300 / 135、NdFeB280 / 160 等)時

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,要較嚴格地控制氧給入量,而在製作“標稱內禀矯頑力與最大磁能積之和≤420”的系列燒結NdFeB 永磁體(即牌號為NdFeB320/96、NdFeB300/110、NdFeB280 /135、 NdFeB260/160、NdFeB300/96、NdFeB280/110、NdFeB 260/135、NdFeB280 /96 等) 時對氧給入量相對而言可以寬泛一些,那麼所獲得的再生NdFeB 粉末由於氧含量已經較高,就更適於加入到製作“標稱內禀矯頑力與最大磁能積之和≤420 ”的系列燒結NdFeB永磁體時的粉料中,並且以不同的添加量添加到“標稱內禀矯頑力與最大磁能積之和≤420” 的系列燒結NdFeB 永磁體的粉料中後,會帶來最終釹鐵硼永磁體產品磁性能的變化,即由於添加量較大等因素會使添加再生NdFeB 粉末後的永磁體的磁性能(牌號)要低於未添加再生NdFeB 粉末的永磁體的磁性能(牌號),甚至得到非標的燒結釹鐵硼永磁體。以製作 NdFeB300/96 產品為例,不同比例再生 粉末填加量對磁體性能的影響、及製細粉料時不同 氧含量對磁體性能的影響,分別如表 1、表 2 所示。

表 1 不同比例再生粉末填加量對磁體性能的影響

在添加再生NdFeB 粉末的情況下,為了獲得與平常未添加再生NdFeB 粉末工藝法所生產的牌號相同的永磁體,需對再生NdFeB 粉末的添加量以及製取細粉時的氧給入量進行控制。經過多次試驗,所獲得的NdFeB 粉末以3%-8%的比例,添加到粗粉料中或細粉料中,並在製細粉料時,氧給入量從平常工藝製取細粉時的90ppm-120ppm 降低為20ppm- 50ppm (基於這時所獲得的再生NdFeB 粉末由於氧含量已經較高,因此相應降低平常製作燒結NdFeB的第四步流程即制細粉料環節時的氧給入量,以獲得與平常未添加再生NdFeB 合金粉末工藝法所生產的牌號相同的永磁體),從而獲得“標稱內禀矯頑力與最大磁能積之和≤420”的系列燒結NdFeB 永磁體,實現將燒結NdFeB 磁體機械加工後的粉削直接用於燒結NdFeB 工業化大生產的目的。 3 結論該處理方法突破了現有處理方法的傳統思維, 將現有傳統的採用化學方法提純粉削中的稀土材料改為採用物理方法對機械加工後粉削進行分離、除雜、乾燥,使機械加工後粉削直接轉化為NdFeB 合金粉末,並將提取的NdFeB 合金粉末添加到正常生產中的NdFeB 粉料中,而實現粉削的再生利用。由於該處理方法採用的是物理方法,處理方法的工藝簡單,所需的設備設施簡單、價值較低,投入少、成本低,因此處理後得到的可再生利用的NdFeB 合金粉末價格大大低於非再生的原材料價格,從而降低了釹鐵硼永磁體的原材料成本。該處理方法燒結 NdFeB 生產廠 家自己就能實現,實現粉削就地消化,大大縮短了再 生利用周期。與現有的化學處理方法相比,該處理方 法不會帶來新的“三廢”排放問題。並且採用適當工 藝添加再生 NdFeB 合金粉末不會改變永磁體的產 品性能,即添加有再生 NdFeB 合金粉末的永磁體與 同牌號的未添加再生 NdFeB 合金粉末的永磁體相 比,產品性能基本相同。

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