一种废旧钕铁硼磁体的回收利用方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧钕铁硼磁体的回收利用方法，包括以下步骤：(1)不同牌号、不同矫顽力的废旧钕铁硼磁体经退磁、打磨、清洗和烘干；(2)烘干后的废旧钕铁硼磁体经氢爆破碎和气流磨处理后得磁体粉末颗粒；(3)对磁体粉末颗粒表面进行低熔点金属电镀；(4)利用微磁学模拟软件计算目标新磁体的退磁场分布，基于退磁场分布编写粉体在模具中的填充控制程序；(5)电镀后的磁体粉末颗粒通过填充控制程序填充到模具中，高矫顽力磁体粉末填充到对应退磁场大的区域，经磁体取向和施压处理后得毛坯；(6)毛坯经热压烧结，制得新的钕铁硼磁体。本发明专利技术可实现不同牌号的废旧钕铁硼磁体的高效回收利用，制得新的高性能钕铁硼磁体。制得新的高性能钕铁硼磁体。制得新的高性能钕铁硼磁体。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧钕铁硼磁体的回收利用方法


[0001]本专利技术涉及废物的回收方法，具体涉及一种高效的废旧钕铁硼磁体的回收利用方法。

技术介绍

[0002]从废旧的钕铁硼磁体中回收稀土元素再利用是近年来的研究热点，例如，电动汽车的寿命一般在10
‑
15年，未来废旧的电动汽车中永磁电机的量相当庞大；手机、耳机等电子产品的使用寿命一般为3
‑
5年，然后就会成为电子废弃物，里面蕴含着大量的钕铁硼磁体。但是，目前从废旧的钕铁硼磁体中提取稀土元素一般是通过化学萃取的方法，提取成本较大，同时对环境也造成一定的影响。如果能够将废旧的钕铁硼磁体不经过稀土元素分离，直接通过破碎制粉烧结成钕铁硼磁体能够提高废旧钕铁硼磁体的再利用效率。专利技术专利(如CN202010421916.X、CN201710245829.1、CN201410258657.8)均采用直接将废旧钕铁硼磁体破碎制粉，重新压制烧结成型来制备钕铁硼磁体。但是，由于废旧钕铁硼磁体的牌号较多，不同牌号的磁体由于稀土元素量和重稀土元素Dy/Tb的含量不同，其矫顽力差值较大，直接将不同矫顽力大小的废旧钕铁硼磁体破碎利用不利于废旧钕铁硼磁体的高效利用。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术旨在提供一种由废旧钕铁硼磁体制备新的高性能钕铁硼磁体的高效回收利用方法。
[0004]技术方案：本专利技术所述废旧钕铁硼磁体的回收利用方法，包括以下步骤：
[0005](1)将不同牌号、不同矫顽力的废旧钕铁硼磁体进行退磁、打磨、清洗和烘干；
[0006](2)将烘干后的废旧钕铁硼磁体进行氢爆破碎，获得磁体氢爆粉末，再采用气流磨将氢爆粉末研磨为磁体粉末颗粒；
[0007](3)对磁体粉末颗粒的表面进行低熔点金属电镀，得电镀磁体粉末颗粒；
[0008](4)利用微磁学模拟软件计算目标新磁体的退磁场分布，基于退磁场分布编写粉体在模具中的填充控制程序；
[0009](5)将步骤(3)制得的电镀磁体粉末颗粒在步骤(4)的填充控制程序下，填充到模具中，高矫顽力磁体粉末填充到对应退磁场大的区域，对填充的电镀粉末颗粒进行磁场取向，并施加压力将取向后的粉体压成毛坯；
[0010](6)对步骤(5)制得的毛坯进行放电等离子热压烧结，制备出新的钕铁硼磁体。
[0011]进一步地，所述步骤(1)中，废旧钕铁硼的牌号为N40、N52、45M、48H、45H、42SH、45SH、50M、42UH中的3
‑
5种，平均晶粒尺寸为3
‑
10μm，废旧钕铁硼磁体在真空度低于1
×
10
‑2Pa的真空炉中进行退磁，退磁温度为320
‑
350℃。
[0012]进一步地，所述步骤(2)中，磁体氢爆粉末的尺寸为0.5
‑
1mm，磁体粉末颗粒的尺寸为50
‑
100μm。
[0013]进一步地，所述步骤(3)中，低熔点金属为Zn、Al或Cu，电镀的水溶液为硫酸盐水溶
液或氯化物水溶液，镀层为0.1
‑
1μm。
[0014]进一步地，所述步骤(4)中，微磁学模拟软件为开源的OOMMF软件。
[0015]进一步地，所述步骤(5)中，磁场取向的强度为1
‑
2T，施加的压力为5
‑
10MPa，压力的方向垂直于磁场取向的方向。
[0016]进一步地，所述步骤(6)中，烧结温度为400
‑
800℃，烧结时间为5
‑
20min，施加的压力为20
‑
50MPa。
[0017]专利技术原理：本专利技术考虑了不同牌号废旧钕铁硼磁体的成分及矫顽力差别，利用微磁学模拟计算目标新磁体的退磁场分布规律，按照要制备新磁体的退磁场分布规律将不同矫顽力大小的磁体粉末电镀后填充到磁体制备模具中的对应位置，高矫顽力磁体粉末填充到对应退磁场大的区域，取向压制后利用放电等离子烧结技术制备成新的钕铁硼磁体。本专利技术制备的具有矫顽力不均匀分布的钕铁硼磁体在退磁场大的区域磁体的矫顽力高，避免了磁体在较低退磁场下发生退磁，磁体的整体矫顽力高。由于磁体粉末颗粒表面电镀了低熔点金属，本专利技术可以在较低温度(400
‑
800℃)和较短时间(5
‑
20min)利用放电等离子烧结技术烧结完成，而常规的烧结钕铁硼磁体的烧结温度高(1050℃左右)，烧结时间长(5h左右)。同时，本专利技术采用的破碎的钕铁硼粉体尺寸范围为50
‑
100μm，该尺寸远大于粉体内部2
‑
14
‑
1主相晶粒尺寸(3
‑
10μm)，可以最大限度保护废旧磁体2
‑
14
‑
1主相晶粒边缘原始的薄层富稀土相不被在二次加工过程中破坏，而且又能保证该尺寸粉末颗粒取向烧结后的新磁体具有良好的取向度和较高的致密度。
[0018]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：本专利技术采用的回收利用方法工艺简单，烧结温度低，烧结时间短，能够高效利用废旧钕铁硼磁体，制得的新钕铁硼磁体矫顽力呈现不均匀分布特征，矫顽力分布梯度与退场分布规律一致，能最大限度发挥废旧钕铁硼磁体各自的矫顽力优势，节约重稀土资源。
附图说明
[0019]图1为本专利技术回收利用方法的流程图；
[0020]图2为本专利技术实施例1制得的新的钕铁硼磁体的背散射电子图。
具体实施方式
[0021]下面，结合具体实施例、对比例和附图进一步对本专利技术进行说明。
[0022]实施例1：本专利技术所述废旧钕铁硼磁体的回收利用方法，步骤如下：
[0023](1)将牌号为N40、45M、48H的废旧钕铁硼磁体在真空度为1
×
10
‑2Pa的真空炉中加热到350℃进行退磁，然后打磨掉磁体表面镀层，再进行表面去油污清洗和烘干；
[0024](2)将烘干后的废旧钕铁硼磁体进行氢爆破碎，得1mm的磁体氢爆粉末，再采用气流磨将氢爆粉末研磨成尺寸为100μm的磁体粉末颗粒；
[0025](3)将上述磁体粉末颗粒在硫酸锌溶液中进行电镀，表面得到厚度为0.1μm的Zn镀层；
[0026](4)利用微磁学模拟软件OOMMF计算尺寸为10mm
×
10mm
×
20mm目标新磁体的退磁场分布，基于退磁场分布编写粉体在模具中的填充控制程序；
[0027](5)将步骤(3)制得的电镀磁体粉末颗粒在步骤(4)的填充控制程序下，填充到模
具中，高矫顽力磁体粉末填充到对应退磁场大的区域，三种牌号N40、45M、48H电镀磁体粉末的占比分别为30％、30％和40％，对填充的粉末进行1T的脉冲磁场取向，并施加5MPa的压力将取向后的粉体压成毛坯；
[0028](6)对步骤(5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧钕铁硼磁体的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将不同牌号、不同矫顽力的废旧钕铁硼磁体进行退磁、打磨、清洗和烘干；(2)将烘干后的废旧钕铁硼磁体进行氢爆破碎，获得磁体氢爆粉末，再采用气流磨将氢爆粉末研磨为磁体粉末颗粒；(3)对磁体粉末颗粒的表面进行低熔点金属电镀，得电镀磁体粉末颗粒；(4)利用微磁学模拟软件计算目标新磁体的退磁场分布，基于退磁场分布编写粉体在模具中的填充控制程序；(5)将步骤(3)制得的电镀磁体粉末颗粒在步骤(4)的填充控制程序下，填充到模具中，高矫顽力的磁体粉末填充到对应退磁场大的区域，对填充的电镀粉末颗粒进行磁场取向，并施加压力将取向后的粉体压成毛坯；(6)对步骤(5)制得的毛坯进行放电等离子热压烧结，制备出新的钕铁硼磁体。2.根据权利要求1所述的废旧钕铁硼磁体的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中，废旧钕铁硼的牌号为N40、N52、45M、48H、45H、42SH、45SH、50M、42UH中的3
‑
5种，平均晶粒尺寸为3
‑
10μm。3.根据权利要求1所述的废旧钕铁硼磁体的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中，废旧钕铁硼磁体在真空度≤1
×
10
‑2Pa的真空炉中进行退磁，退磁温度为320
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350℃。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈夫刚，孙慧，赵勇，付娟，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：