一种以超纯磁铁精矿为原料制备永磁铁氧体的方法技术

一种以超纯磁铁精矿为原料制备永磁铁氧体的方法：将超纯磁铁精矿烘干并彻底预氧化，然后进行细磨处理；称取细磨后的超纯磁铁精矿、碳酸锶、氧化镧、氧化钴和碳酸钙进行一次配料，将配制的物料进行湿法球磨，然后进入回转窑中制粒、预烧；将预烧后的物料粉碎，再加入碳酸钙、二氧化硅、硼酸、三氧化二铝、分散剂，湿磨混匀；然后将浆料滤水、充磁压制成型、烧结、磨削加工，得到永磁铁氧体。本发明专利技术以超纯磁铁精矿为制备铁氧体材料的原料，该超纯磁铁精矿经充分氧化后纯度高于一般铁红料，且不含对铁氧体材料有负面影响的锰及氯杂质，有利于配料准确，从而保证铁氧体产品性能的一致性和稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种以超纯磁铁精矿为原料制备永磁铁氧体的方法


[0001]本专利技术属于永磁铁氧体材料制备领域，尤其涉及一种以超纯磁铁精矿为原料制备永磁铁氧体的方法。

技术介绍

[0002]永磁铁氧体材料是一类重要的基础功能材料，凭借其原料来源广、价格低廉和优异的磁性能等优势在磁性材料发展中占有重要地位。永磁铁氧体材料广泛应用于家电电器、汽车电机及相关电子器件行业，随着永磁铁氧体材料在新能源、电动汽车、智慧城市、智慧地球等新兴领域中得到越来越广泛的应用，应用市场对永磁材料的性能要求也越来越高，高性能永磁铁氧体材料更是供不应求。
[0003]为满足市场需求，继日本TDK公司推出了FB9、FB12及14系列高性能永磁铁氧体产品后，国内各厂家纷纷从一、二次配料配方及生产工艺等方面探索提高永磁铁氧体磁性能的途径。通过调整材料成分的方法来提高铁氧体磁性能，当前最有效的方式是采用La
‑
Co离子的联合替代。在早期的研究中，研究者以铁红为原料，采用La
3+
取代部分Sr
2+
，用Co
2+
替代部分的Fe
3+
，最终形成具有Sr1‑
x
La
x
Fe
12
‑
y
Co
y
O
19
结构的Sr
‑
La
‑
Co铁氧体。近几年，人们又通过采用Ca
2+
取代部分Sr
2+
，并进一步提高La
3+
与Co
2+
的替代量，使材料的性能得到进一步提高。然而，随着环保政策的进一步严格和规范，传统制备铁红的Ruthner法由于脱硅产生的废渣及生产过程中的废气等对环境造成影响，逐渐被流化床法取代，铁红的生产效率大为降低。此外，由于钢铁行业副产物
‑
铁红被定义为固废，国家严格把关进口铁红(洋垃圾)的输入量，铁红价格持续上涨且供不应求。
[0004]而且，传统的以高纯磁铁精矿(TFe>71.5％)为原料制备永磁铁氧体的工艺，如图1所示，需要经过强混、造球、链痹机干燥以及预氧化操作，工艺流程相当复杂。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种以超纯磁铁精矿为原料制备永磁铁氧体的方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0007]一种以超纯磁铁精矿为原料制备永磁铁氧体的方法，包括以下步骤：
[0008](1)按照化学式Sr1‑
x
‑
y
Ca
y
La
x
Fe
B
‑
Ax
Co
Ax
O
19
，称取超纯磁铁精矿、碳酸锶、氧化镧、氧化钴和碳酸钙进行一次配料，其中，0.2<x<0.4，0.25<y<0.45，0.2<A<0.8，11.2<B<11.8；
[0009](2)将步骤(1)配制的物料进行湿法球磨，然后进入回转窑中制粒、预烧；
[0010](3)将步骤(2)预烧后的物料粉碎，再加入碳酸钙、二氧化硅、硼酸、三氧化二铝、分散剂，湿磨混匀；
[0011](4)将步骤(3)后的浆料滤水、充磁压制成型、烧结、磨削加工，得到永磁铁氧体。
[0012]上述的方法，优选的，步骤(1)中，超纯磁铁精矿的全铁品位在72％以上，纯度99.5％以上，硅和铝元素含量均在0.10％以下；超纯磁铁精矿配料前进行高温处理，使超纯
磁铁精矿干燥并彻底预氧化，预氧化后超纯磁铁精矿亚铁控制在0.5％以下，然后进行细磨处理。
[0013]采用超纯磁铁精矿作为原料，可以确保铁氧体产品的一致性和性能的稳定性。超纯磁铁精矿含硅铝元素杂质均低于0.1％，而一般高纯铁精矿含硅铝元素杂质均高于0.2％，硅铝杂质含量高则直接影响原料纯度进而影响精确配料，且硅铝杂质在预烧过程中会生成大量低熔点非磁性物质(SrSiO3、FeSiO3、xAl2O3·
ySiO2等)，导致产品磁性能降低。
[0014]上述的方法，优选的，步骤(1)中，所述碳酸锶和碳酸钙平均粒径均为1～2微米，纯度均为98％以上；所述氧化镧和氧化钴平均粒径均为1～5微米，纯度均为99％以上。
[0015]上述的方法，优选的，步骤(2)中，湿法球磨后料浆的平均粒径为1～5微米。
[0016]上述的方法，优选的，步骤(2)中，预烧过程包括先在200～800℃下保温2～6h，然后继续升温至1220～1280℃，保温1～4h，料浆在回转窑中完成制粒、烘干及预烧。具体的，料浆在低温区200～800℃烘干2～6h，且随着回转窑滚动形成小球，小球在高温区1220～1280℃充分预烧1～4h，生成铁氧体预烧料。
[0017]上述的方法，优选的，步骤(3)中，湿磨后料浆的平均粒径为0.55～0.8μm。
[0018]上述的方法，优选的，步骤(3)中，所述碳酸钙的平均粒径为1～2微米，添加量为0.2wt％～1.6wt％；所述二氧化硅的平均粒径为1～2微米，添加量为0.1wt％～0.4wt％；所述硼酸的平均粒径为1～2微米，添加量为0.05wt％～0.55wt％；所述三氧化二铝的平均粒径为1～2微米，添加量为0.05wt％～0.55wt％；所述分散剂包括葡萄糖酸钙和山梨醇，所述葡萄糖酸钙的添加量为0.02wt％～0.50wt％，所述山梨醇的添加量为0.02wt％～0.50wt％。
[0019]上述的方法，优选的，步骤(4)中，充磁压制成型过程中，成型磁场为6000Gs～10000Gs，成型压力为100～400kg/cm2。进一步优选的，成型压力为200～250kg/cm2。
[0020]上述的方法，优选的，步骤(4)中，烧结的温度为1150℃～1200℃，烧结的时间为1～4h。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0022](1)本专利技术以纯度为99.5％以上的超纯磁铁精矿为制备铁氧体材料的原料，该超纯磁铁精矿经充分氧化后纯度高于一般铁红料，且不含对铁氧体材料有负面影响的锰及氯杂质，有利于配料准确，从而保证铁氧体产品性能的一致性和稳定性；同时，超纯磁铁精矿经氧化后得到三氧化二铁，其反应活性相较铁红原料活泼，高温预烧过程更适合离子取代反应的进行，从而有效提高镧、钴等元素利用率，降低生产成本。
[0023](2)本专利技术采用的超纯磁铁精矿可由优质磁铁精矿经简单选矿提纯方法获得，我国四川、安徽及内蒙等地大型磁铁矿矿山能大量供应优质磁铁精矿，且产品性能稳定，生产过程无废气废渣产生，较铁红生产过程绿色环保，且经济可持续。
[0024](3)本专利技术通过优化预氧化、混磨及回转窑制粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以超纯磁铁精矿为原料制备永磁铁氧体的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照化学式Sr1‑
x
‑
y
Ca
y
La
x
Fe
B
‑
Ax
Co
Ax
O
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，称取超纯磁铁精矿、碳酸锶、氧化镧、氧化钴和碳酸钙进行一次配料，其中，0.2<x<0.4，0.25<y<0.45，0.2<A<0.8，11.2<B<11.8；(2)将步骤(1)配制的物料进行湿法球磨，然后进入回转窑中制粒、预烧；(3)将步骤(2)预烧后的物料粉碎，再加入碳酸钙、二氧化硅、硼酸、三氧化二铝、分散剂，湿磨混匀；(4)将步骤(3)后的浆料滤水、充磁压制成型、烧结、磨削加工，得到永磁铁氧体。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，超纯磁铁精矿的全铁品位在72％以上，纯度99.5％以上，硅和铝元素含量均在0.10％以下；超纯磁铁精矿配料前进行高温预氧化和细磨处理。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碳酸锶和碳酸钙平均粒径均为1～2微米，纯度均为98...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，姜涛，周玉娟，杨永斌，李骞，钟寿国，陈羽峰，吴金甜，李光辉，郭宇峰，范晓慧，黄柱成，张元波，彭志伟，甘敏，易凌云，杨凌志，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：