[发明专利]一种利用烧结钕铁硼炉渣制备再生钕铁硼磁体的方法

说明书

本发明涉及一种利用烧结钕铁硼炉渣制备再生钕铁硼磁体的方法，属于稀土永磁材料领域。本发明烧结钕铁硼炉渣再生制备钕铁硼的过程中，对废弃钕铁硼炉渣经真空等离子感应炉熔炼，经过配方设计和烧结工艺得到性价比极高的烧结钕铁硼磁体。制备过程中对炉渣出炉后用惰性气体保护，避免了炉渣氧化；通过真空等离子感应炉极高的温度使炉渣快速完全溶解，可以更好的去除杂质；本发明过程简单、流程短，制造成本低，不会产生大量废酸废液，对环境保护起到一定积极作用，遵循可持续发展的原则。

发明领域

本发明涉及一种利用烧结钕铁硼炉渣制备再生钕铁硼磁体的方法，属于稀土永磁材料领域。

背景技术

烧结钕铁硼(NdFeB)是目前磁性最强的稀土永磁材料，它有着很高的磁能积和良好的矫顽力及很高的耐温性。产品广泛应用于电动汽车、风力发电、变频空调、核磁共振、光盘驱动器、仪器仪表、选矿、玩具等领域。广阔的应用领域带来年产量的迅速增长，但是在烧结钕铁硼磁体的生产过程中，大约会产生原料总重30％的钕铁硼废料，包括熔炼产生的炉渣、气流磨产生的超细粉、切削废料和油泥废料等。随着全球环境立法的发展和资源保护和可持续发展的需求，烧结钕铁硼废料的回收利用非常重要。

烧结钕铁硼熔炼过程产生的炉渣，大约占原料总重的1-3％，其中含40-60％的稀土，以及其它原料中的硼、铝、铜、钴等元素，同时还含有少量原料中的碳、氧以及熔炼坩埚中的耐火材料等。由于炉渣在出炉过程中温度偏高，在接触空气过程会进一步氧化，导致炉渣含氧量进一步增加。高的氧含量、碳含量以及其它杂质导致炉渣无法直接用于烧结钕铁硼的生产，而直接将炉渣在真空中频感应炉中进行熔炼，会出现炉渣架桥、漂浮在钢液表面从而无法进一步熔化以及浇铸，因此无法通过熔炼进行再次利用。

目前，炉渣主要由稀土厂家回收再采用湿法冶金工艺进行提炼稀土合金，如酸溶沉淀工艺、复盐转化工艺、盐酸优溶工艺和全萃取工艺等。但是以上工艺过程繁琐、流程长，制造成本高，而且产生大量废酸废液，污染环境。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本申请提供了一种利用烧结钕铁硼炉渣制备再生钕铁硼磁体的方法，对废弃钕铁硼炉渣经真空等离子感应炉熔炼，经过配方设计和烧结工艺得到性价比极高的烧结钕铁硼磁体。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种利用烧结钕铁硼炉渣制备再生钕铁硼磁体的方法，所述制备方法包括如下步骤：对炉渣进行防氧化处理，采用真空等离子感应炉对炉渣进行重熔，浇铸得到炉渣合金锭，对炉渣合金锭进行成分分析，配比钕铁硼原料，将钕铁硼原料与炉渣合金锭熔炼、氢碎、制粉、成型、烧结得到再生钕铁硼磁体。

上述的一种利用烧结钕铁硼炉渣制备再生钕铁硼磁体的方法中，炉渣防氧化处理在惰性气体下进行。

上述的一种利用烧结钕铁硼炉渣制备再生钕铁硼磁体的方法中，炉渣防氧化处理具体为：打开熔炼炉门时用惰性气体对炉渣进行冷却，出炉后立即将炉渣装入密封桶中并充惰性气体保护。在熔炼出炉充惰性气体，同时在打开炉门后立即用惰性气体对坩埚内炉渣进行再一次冷却，出炉后立即将炉渣装入密封桶中并充惰性气体保护，从而避免了炉渣在出炉过程中被进一步氧化。

上述的一种利用烧结钕铁硼炉渣制备再生钕铁硼磁体的方法中，采用真空等离子感应炉对炉渣进行重熔具体过程为：将惰性气体保护下的炉渣快速装入真空等离子炉中，封闭炉体后，抽真空至5Pa以下，然后充入惰性气体至-0.05MPa；启动等离子弧和感应加热电源对炉渣进行加热重熔。采用真空等离子感应炉对炉渣进行熔炼，由于真空等离子感应炉熔化速度快而且不会产生架桥现象，架桥现象会导致部分原料无法进一步熔化，从而影响浇铸结果。而且稀土氧化物和碳化物等熔点极高，会漂浮在钢液表面，等离子炉浇铸是从底部浇铸，而且可将炉渣加热至很高温度，所以浮在表面的氧化物和碳化物会残留在坩埚里，可以使炉渣中的有益成分充分熔化，从而通过浇铸得到含碳、氧及其它杂质极低的稀土合金锭。