[发明专利]用于制造生产稀土磁铁的原材料的方法和设备

说明书

公开了一种用于制造粉末状的且生产稀土磁铁的原材料(AM)的方法和设备。首先提供至少一种磁材料(M)和/或至少一种包含稀土金属的合金，其相应包括低的杂质浓度，以可能提高杂质浓度的方式使其粉碎成粉末状的中间产品(ZP)。然后基于至少一种标准对粉末状的中间产品(ZP)进行分类，其中，为了分类具有提高的杂质浓度的粉末状的中间产品(ZP)设置至少一个动态分离器，至少一个动态分离器根据至少一种标准将具有杂质的粉末状的中间产品(ZP)分成至少两个部分(F₁、F₂)，其中，在第一部分(F₁)中含有至少一种高浓度的杂质并且在第二部分(F₂)中没有杂质或含有至少一种比在第一部分(F₁)中浓度低的杂质，并且其中，没有杂质或具有低的杂质浓度的部分形成用于生产稀土磁铁的原材料。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的特征所述的用于制造生产稀土磁铁的原材料的方法以及根据权利要求10的特征所述的用于制造生产稀土磁铁的原材料的设备。

背景技术

永久磁铁或永磁体是一种可磁化的材料，例如铁、钴或镍，其包括静磁场，不同于电磁场的是无需电流。永久磁铁可通过使磁场作用到铁磁材料上而产生。

稀土磁铁理解为一组永磁体，其主要由铁金属(铁、钴、稀有镍)和稀土金属(尤其钕、钐、镨、镝、铽、钆)构成。稀土磁铁的特征在于，其具有高的剩磁磁通量密度以及高的磁能量密度。

为了制造生产永磁体、尤其Nd-Fe-B(钕-铁-硼)磁铁所需的原材料，在现有技术中已知，将包括稀土金属的合金研磨成粉末状的中间产品，例如呈粗粉或细粉形式的中间产品。为了制造粉末状的中间产品通常来说传统的粉碎技术是合适的。

为了粗粉碎或为了制造粒度约100μm至300μm的粗粉，例如使用机械粉碎设备和/或通过使用氢技术。

为了精研磨或为了制造粒度约0.1μm至20μm的细粉使用用于精研磨的研磨设备，例如流化床喷射研磨机或类似的研磨设备，其尤其在保护气体下运行。使用的保护气体通常是氮气或氩气。

因为稀土金属的存在是有限的，为了制造生产稀土磁铁的材料，除了包括稀土金属的合金以外旧磁铁也越来越重要，旧磁铁被再利用和/或再循环以制造生产稀土磁铁的原材料。旧磁铁例如是应用在马达中或旧电器中等的磁铁并且不再被需要或其不能和/或不再能完全满足其期望的性能和/或其期望的功率强度的旧磁铁。就此在使用旧磁铁时也称为回收材料。

相比于包括稀土金属的合金，旧磁铁或这种回收材料具有较高的不期望的杂质浓度。这些杂质大多为非金属杂质，例如氧、氮和碳，其包含在材料中和/或由于其与环境的反应以及由于之前的制造过程等而被吸收。

由此通过粉碎过程由旧磁铁或回收材料制成的用于生产稀土磁铁的原材料具有不期望的杂质，例如氧、氮、碳及其化合物，通过这些杂质严重影响由原材料制成的稀土磁铁的例如可实现的磁强度(剩磁)以及相对场稳定性。例如在湿的和潮湿的空气中杂质也引起明显更差的腐蚀性能。

为了降低不期望的杂质以及制造具有期望特性的稀土磁铁，因此在现有技术中已知，将由旧磁铁制造的粉末与由包括稀土金属的合金构成的粉末相结合。

通过WO 2014/205002 A2得知用于回收旧磁铁的方法，该旧磁铁用于制造稀土磁铁、尤其Nd-Fe-B磁铁，在该方法中首先以大量方法步骤对需要回收的旧磁铁进行预处理，例如去磁以及加载温度(加热和冷却)。在准备结束之后，将预处理的旧磁铁粉碎成粉末并且然后将制成的粉末与稀土金属的粉末混合成均匀的混合物，该混合物是用于生产稀土磁铁的原材料。

因为为了制造生产具有期望特性的稀土磁铁的原材料，除了旧磁铁以外也需要包括稀土金属的合金，通过WO文献描述的用于制造生产稀土磁铁的原材料的方法是昂贵的。此处也同样依赖于包含稀土金属的合金，其通常是稀缺且昂贵的。