System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种再生磁粉及利用盐化-还原扩散法制备再生磁粉的方法和应用技术_技高网

一种再生磁粉及利用盐化-还原扩散法制备再生磁粉的方法和应用技术

技术编号:40182450 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-26 23:48
本发明专利技术提供一种再生磁粉及利用盐化‑还原扩散法制备再生磁粉的方法和应用,所述方法包括以下步骤:(1)将钕铁硼油泥和固体盐剂混合,进行选择性盐化焙烧,得到焙烧产物;(2)将所述焙烧产物和还原剂混合,进行还原扩散反应,得到所述再生磁粉;其中,所述固体盐剂包括硫化盐和/或硝化盐。本发明专利技术通过盐化‑还原扩散法回收钕铁硼油泥,获得了可用于高性能再生烧结钕铁硼磁体制备的低氧、低杂质含量的再生磁粉。此方法绿色、高效,可以有效提高除钙效率和再生稀土永磁材料的内禀磁性能,同时也可减少成本,实现高值化回收再利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稀土永磁废料回收再利用,具体涉及一种再生磁粉及利用盐化-还原扩散法制备再生磁粉的方法和应用


技术介绍

1、

2、目前,钕铁硼油泥废料的工业化回收方式主要是通过传统的湿法冶金工艺分离提取废料中的稀土元素,主要包括氧化焙烧、酸溶浸出、中和除杂、萃取分离、草酸沉淀等步骤。然而若要制备钕铁硼磁粉,还需经过熔盐电解、速凝熔炼、氢爆、气流磨等一系列环节,流程长、能耗高,熔盐电解过程带来的高污染问题也难以避免。此外,随着国内外的环境法规日趋严格,稀土矿开采的环境成本日益升高。为此,研究者们开展了绿色高效回收再利用钕铁硼油泥废料的新工艺和新方法的研究。

3、例如,cn109852809a公开了一种短流程从钕铁硼油泥废料中回收钕铁硼合金粉的方法,该方法包括:油泥废料干燥步骤:将钕铁硼油泥废料进行干燥,得到钕铁硼油泥;还原扩散步骤:向所述钕铁硼油泥中加入feb、钕和/或含钕化合物、和ca,进行氢气还原,接着进行钙还原扩散反应,得到钕铁硼合金粉末和氧化钙的混合物。cn113652538b公开了一种钕铁硼油泥分离回收稀土和铁的方法,所述方法采用洗涤剂将钕铁硼油泥中油泥洗涤去除,再将洗涤后的除油钕铁硼进行氧化焙烧,得到钕铁硼焙砂,再将钕铁硼焙砂浸出。cn103882234b公开了一种将钕铁硼油泥制备成再生钕铁硼磁粉的方法,工艺流程为:钕铁硼油泥—蒸馏分离—共沉淀回收全部有价元素—混合氧化物—按配比加入金属钙等物质—混合反应物—高温热还原扩散—除去产物中氧化钙—真空干燥—再生钕铁硼磁粉。cn115961138b公开了一种利用氯化-还原扩散联合回收钕铁硼油泥废料制备再生磁粉的方法,利用氯化焙烧技术将还原扩散副产物cao转变成cacl2,提高了再生磁粉的杂质去除效率,但是在反应过程中固体氯化剂与油泥废料反应会产生ndocl,feocl等不溶于水的氯氧化物副产物,一方面副产物夹杂不利于杂质彻底去除,另一方面会导致洗涤除钙时的磁选过程中稀土和铁组分等主要成分损失,降低再生磁粉的收率;此外,nh4cl等固体氯化剂分解温度很低,产生的hcl等气体对设备和环境有一定负面影响。

4、上述方法虽然起到了一定程度的改进效果,但依然存在钙使用量大、反应温度高、再生钕铁硼磁粉中o含量高以及杂质ca去除不彻底,再生钕铁硼磁粉回收率有待进一步提高、工艺不够绿色环保等问题和缺点。此外,再生磁粉中ca、o等杂质元素的残留量大,导致再生烧结磁体剩磁偏低,限制了其在复合型再生烧结钕铁硼磁体方面的应用。

5、因此,开发出一种绿色、高效、高值化回收再利用技术,从而制备低氧、低杂质含量再生磁粉的方法,是亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种再生磁粉及利用盐化-还原扩散法制备再生磁粉的方法和应用。本专利技术通过盐化-还原扩散法回收钕铁硼油泥,获得了可用于复合型再生烧结钕铁硼磁体制备的低氧、低杂质含量的再生磁粉。此方法绿色、高效,可以有效提高除钙效率和再生稀土永磁材料的内禀磁性能,同时也可减少成本,实现高值化回收再利用。

2、为达到此专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、第一方面,本专利技术提供一种利用盐化-还原扩散法制备再生磁粉的方法,所述方法包括以下步骤:

4、(1)将钕铁硼油泥和固体盐剂混合,进行选择性盐化焙烧,得到焙烧产物;

5、(2)将所述焙烧产物和还原剂混合,进行还原扩散反应,得到所述再生磁粉;

6、其中,所述固体盐剂包括硫化盐和/或硝化盐。

7、本专利技术通过盐化-还原扩散法回收钕铁硼油泥,即通过选择性盐化焙烧将油泥中的稀土元素选择性的转化为稀土盐,从而将后续的钙还原扩散副产物由难溶于水、不溶于醇的cao转化为溶解度更大的caso4或易溶于水和醇的ca(no3)2,进而获得了可用于复合型再生烧结钕铁硼磁体制备的低氧、低杂质含量的再生磁粉。此方法绿色、高效,可以有效提高除钙效率和再生稀土永磁材料的内禀磁性能,同时也可减少成本,实现高值化回收再利用。

8、需要说明的是,本专利技术采用的硫化盐或硝化盐均可以起到助熔的作用,并且可以降低还原扩散反应温度和还原剂的用量,减少生产成本。

9、需要说明的是,相对于氯盐,本申请采用的硫化盐或硝化盐可以避免feocl、ndocl等非磁性氯氧化物的产生,从而可以极大地避免在洗涤除杂过程的磁选分离步骤中稀土和铁等主要成分的损失,提高钕铁硼废料中稀土和其他有价元素的回收率,从而提高最终再生钕铁硼磁粉合成率和回收率。

10、作为本专利技术一种优选的技术方案,步骤(1)所述硫化盐包括(nh4)2so4、feso4、fe2(so4)3、al2(so4)3、znso4、cuso4、niso4或coso4中的任意一种或至少两种的组合。

11、优选地,所述硝化盐包括nh4no3、fe(no3)2、fe(no3)3、al(no3)3、zn(no3)2、cu(no3)2、ni(no3)2或co(no3)2中的任意一种或至少两种的组合。

12、优选地,步骤(1)所述固体盐剂包括硫化盐和硝化盐,所述硫化盐和硝化盐的质量比为(1-3):(3-1),例如可以是3:1、2:1、1:1、1:2或1:3等。

13、优选地,以钕铁硼油泥中稀土全部转化成对应稀土盐的质量为基准,所述钕铁硼油泥与所述固体盐剂按化学计量比的1-3倍进行混合,例如可以是1倍、2倍或3倍等。

14、本专利技术中,若固体盐剂的使用量过小,则选择性盐化焙烧反应不完全,稀土组分转化不充分;若固体盐剂的用量过大,则钕铁硼油泥中的金属fe等组分容易参与选择性盐化焙烧反应,从而导致部分非稀土组分被盐化。

15、作为本专利技术一种优选的技术方案,步骤(1)所述选择性盐化焙烧在保护气氛中进行。

16、优选地,所述保护气氛为惰性气氛或真空气氛。

17、优选地,所述惰性气氛中的气体包括氮气和/或氩气。

18、优选地,所述真空气氛的真空度<1.0×10-3pa,例如可以是0.8×10-3pa、0.5×10-3pa、0.3×10-3pa、1×10-4pa或0.5×10-4pa等。

19、优选地,步骤(1)所述选择性盐化焙烧的温度为100-750℃,例如可以是100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃或750℃等,时间为1-4h,例如可以是1h、2h、3h或4h等。

20、本专利技术中,若选择性盐化焙烧的温度过低,则选择性盐化反应的反应速率慢,反应不够充分;若选择性盐化焙烧的温度过高,则固体盐剂容易分解或挥发。

21、作为本专利技术一种优选的技术方案,步骤(1)所述钕铁硼油泥与所述固体盐剂混合之前先进行预处理,具体步骤包括:

22、对钕铁硼油泥依次进行清洗和磁选分离,干燥后得到纯化钕铁硼油泥。

23、需要说明的是,本专利技术对所述清洗的过程中采用的清洗液的种类不作具体限本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用盐化-还原扩散法制备再生磁粉的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述硫化盐包括(NH4)2SO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、ZnSO4、CuSO4、NiSO4或CoSO4中的任意一种或至少两种的组合;

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述选择性盐化焙烧在保护气氛中进行;

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述钕铁硼油泥与所述固体盐剂混合之前先进行预处理,具体步骤包括:

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述还原剂包括单质钙和/或氢化钙;

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述还原扩散反应结束后,对得到的反应产物还进行洗涤、磁选分离和干燥的步骤。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

8.一种再生磁粉,其特征在于,所述再生磁粉采用如权利要求1-7任一项所述的方法制备得到;

9.一种再生烧结钕铁硼磁体,其特征在于,所述再生烧结钕铁硼磁体采用如权利要求8所述的再生磁粉和多元富稀土合金粉末混合烧结得到;

10.一种高性能再生烧结钕铁硼磁体,其特征在于,所述高性能再生烧结钕铁硼磁体采用如权利要求9所述的再生烧结钕铁硼磁体和扩散源进行晶界扩散热处理后制备得到;

...

【技术特征摘要】

1.一种利用盐化-还原扩散法制备再生磁粉的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述硫化盐包括(nh4)2so4、feso4、fe2(so4)3、al2(so4)3、znso4、cuso4、niso4或coso4中的任意一种或至少两种的组合;

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述选择性盐化焙烧在保护气氛中进行;

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述钕铁硼油泥与所述固体盐剂混合之前先进行预处理,具体步骤包括:

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述还原剂包括单质钙和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐海波马强李志彬王鑫
申请(专利权)人:中国科学院江西稀土研究院
类型:发明
国别省市:

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