锰锌铁氧体废料在锶铁氧体中的添加与回收利用方法与流程

1.本发明属于料浆研磨方法，具体涉及锰锌铁氧体废料在锶铁氧体中的添加与回收利用方法。


背景技术：

2.铁氧体永磁材料的发展经历了两个发展阶段:钡铁氧体永磁和锶铁氧体永磁发展阶段。1956年，钡铁氧体永磁产品的最大磁能积(bh)ma x达到29.5kj/m3。 1962年,有研究报道钡铁氧体永磁的最大磁能积已高达35.4kj/m3,但是矫顽力较低，hcj＝167ka/m。1963年，高矫顽力的锶铁氧体永磁问世。从这以后，铁氧体永磁材料的研究及生产逐步以锶铁氧体永磁为主。
3.我国虽然是锶铁氧体永磁的生产大国，国内的锶铁氧体永磁产品以低端产品为主，对于性能要求较高的机电产品用磁体，大批量生产的工艺技术创新性、稳定性还有待提高。
4.专利cn101716538b公开了一种永磁铁氧体料浆球磨工艺，包括：选择锶铁氧体预烧料，将料浆及钢球按通常比例置于球磨机内，加入直径在φ3～φ8之间的混合钢球，启动球磨机，球磨过程包括多个阶段，各阶段球磨机的转速为先高后低，逐步递减，通过不同时间段采用不同的球磨速度，使永磁铁氧体料浆的粒度分布更趋向于正态分布，使永磁铁氧体材料磁性能达到了如下要求：br≧ 400mt，hcb≧230ka/m，hcj≧240ka/m。可见，目前使用锶铁氧体作为预烧料制备的永磁铁氧体材料磁性能已经达到了较好水平。
5.锰锌铁氧体生产企业在生产制作锰锌铁氧体的过程中会产生废料或者磨加工余料，锰、铁、锌本身都是不可再生的矿产资源，行业已有锰锌铁氧体废料回收再利用技术。但从目前的工艺技术能力与状况来看，一是仅限于锰锌铁氧体产品回收再利用；二是即使在锰锌铁氧体本领域内的回收再利用也是有选择性的，且回收再利用量也偏小。因此，现有技术中的废品回收再利用难有更具创新性地突破。因此，这些锰锌铁氧体废料最后只能当作垃圾处理掉，甚至还要花费较高资金进行处理，不仅造成大量的资源浪费，而且，也使得企业的生产成本优化难达到理想预期。
6.虽然现在有少量企业能够对锰锌铁氧体废料进行回收，但其回收能力有限，回收率很低且再生价值也特别低，全国每年会产生十几万吨的锰锌铁氧体废料，这对于整个产业来说是一个巨大的浪费。
7.因此，若能将锰锌铁氧体废料进行回收，用于制备永磁铁氧体材料，既能是锰锌铁氧体废料回收再利用的创新，又能减少废料对环境的污染，大大节约资源，降低企业生产成本。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于，提供锰锌铁氧体废料在锶铁氧体中的添加与回收利用方法，以解决上述技术问题。
9.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
10.提供锰锌铁氧体废料在锶铁氧体中的添加与回收利用方法，包括如下内容：将锰锌铁氧体废料、锶铁氧体与氧化物杂质混合后采用球磨工艺球磨为料浆，压制成型后进行烧结；
11.进一步地，原料占比为：锰锌铁氧体废料(10～30)％，锶铁氧体(70～90)％，氧化物杂质(0.02～2.5)％。
12.进一步地，所述氧化物杂质中的氧化元素选自la、ca、b、al、cr、sr、si 中的一种或几种。
13.进一步地，所述氧化物杂质选自la2o3、caco3、h3bo3、al2o3、cr2o3、srso4、 sio2中的一种或几种。
14.发明人经过实验研究发现，只有当氧化物杂质由caco3、h3bo3、al2o3、cr2o3、 srso4、sio2组成时，制备得到的永磁铁氧体材料磁性能最好，磁性能br≧400mt， hcb≧260ka/m，hcj≧250ka/m，(bh)max≧29.9kj/mm3，而使用上述5种或5种以下的氧化物杂质时，磁性能br≧380mt，hcb≧230ka/m，hcj≧240ka/m，(bh) max
≧27kj/m3。
15.进一步地，所述锰锌铁氧体废料、锶铁氧体的粒度为(0.6～3.2)μm。
16.进一步地，所述球磨工艺包括多个阶段，各阶段球磨机的转速为先高后低，逐步递减。
17.进一步地，所述球磨工艺过程包括三个阶段，第一阶段保持转速为(50～ 80)rpm，球磨(10～13)小时；第二阶段保持转速为(30～60)rpm，球磨(6～7)小时；第三阶段保持转速为(20～50)rpm，球磨(6～7)小时，完成球磨。
18.在本发明的某一实施例中，所述球磨工艺过程：将料球水重量比例为 1:12:1.5加入球磨机，启动球磨机，其特征是:球磨过程包括连续的三个阶段，第一阶段保持转速为(50～80)rpm，球磨(10～13)小时；第二阶段保持转速为 (30～60)rpm，球磨(6～7)小时；第三阶段保持转速为(20～50)rpm，球磨(6～7) 小时，完成球磨。
19.进一步地，烧结的条件为：温度为(1100～1300)℃，烧结(1.5～2.5)h。
20.当烧结的条件为：温度为(1200～1250)℃，烧结2h，可以使永磁铁氧体材料充分铁氧体化，从而进一步提高磁性能。
21.有益效果：
22.与现有技术相比，本发明对料球水中的料进行二次配方改良后用于制备永磁铁氧体材料，解决了锰锌铁氧体废料的回收利用问题，可以实现资源的再次利用，避免浪费，降低了企业生产成本且环保，同时，本发明拓宽了锶铁氧体原材料的可选范围，还使得到的永磁铁氧体材料磁性能达到甚至超过了原来单纯使用锶铁氧体原料时的性能。
具体实施方式
23.下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.(1)将锰锌铁氧体废料投入粉料机中进行超细研磨，研磨120分钟，制成粉料，经分
组成的杂质(0.02～2.5)％，料球水重量比例为1∶12∶1.5，投料1kg，钢球选用φ8钢球，启动球磨机，第一阶段保持转速为50rpm,球磨13小时；第二阶段保持转速为30rpm,球磨6小时；第三阶段保持转速为20rpm，球磨6小时,完成球磨。得到平均粒度为0.81μm的料浆, 粒度分布为:0.9μm以上占25％左右,0.7μm以下占10％左右,(0.7～0.9)μm的 65％左右。
42.(3)将料浆通过料浆泵喷射入回转窑内，在回转窑内经(570～620)℃干燥并成球，然后在(1100～1150)℃烧结2h，冷却至室温，得到永磁铁氧体材料。
43.磁性能为：br：428mt，hcb：275ka/m，hcj：295ka/m,(bh)
max
≧31.2kj/m3。
44.实施例5
45.(1)将锰锌铁氧体废料投入粉料机中进行超细研磨，研磨120分钟，制成粉料，经分筛后使粉料粒度达到(0.6～3.2)μm；选择锶铁氧体预烧料，经分筛后粒度为(0.6～3.2)μm。
46.(2)以φ200
×
200球磨机为例，将锰锌铁氧体废料研磨成粉料后，按照配方锌铁氧体废料粉末(10～30)％、锶铁氧体(70～90)％、 la2o3+caco3+h3bo3+al2o3+cr2o3+srso4+sio2组成的杂质(0.02～2.5)％，料球水重量比例为1∶12∶1.5，投料1kg，钢球选用φ8钢球，启动球磨机，第一阶段保持转速为60rpm,球磨13小时；第二阶段保持转速为40rpm,球磨6小时﹔第三阶段保持转速为30rpm,球磨6小时,完成球磨。得到平均粒度为0.84μm的料浆, 粒度分布为:0.9μm以上占25％左右,0.7μm以下占15％左右,(0.7～0.9)μm的 60％左右。
47.(3)将料浆通过料浆泵喷射入回转窑内，在回转窑内经(570～620)℃干燥并成球，然后在(1100～1150)℃烧结2h，冷却至室温，得到永磁铁氧体材料。
48.磁性能为：br：420mt，hcb：282ka/m，hcj：295ka/m,(bh)max≧32.8kj/m3。
49.实施例6
50.(1)将锰锌铁氧体废料投入粉料机中进行超细研磨，研磨120分钟，制成粉料，经分筛后使粉料粒度达到(0.6～3.2)μm；选择锶铁氧体预烧料，经分筛后粒度为(0.6～3.2)μm。
51.(2)以φ200
×
200球磨机为例，将锰锌铁氧体废料研磨成粉料后，按照配方锌铁氧体废料粉末(10～30)％、锶铁氧体(70～90)％、 la2o3+caco3+h3bo3+al2o3+cr2o3+srso4+sio2组成的杂质(0.02～2.5)％，料球水重量比例为1∶12∶1.5，投料1kg，钢球选用φ8钢球，启动球磨机，第一阶段保持转速为50rpm,球磨13小时；第二阶段保持转速为30rpm,球磨7小时；第三阶段保持转速为20rpm,球磨7小时,完成球磨。得到平均粒度为0.82μm的料浆, 粒度分布为:0.9μm以上占20％左右,0.7μm以下占5％左右,(0.7～0.9)μm 的75％左右。
52.(3)将料浆通过料浆泵喷射入回转窑内，在回转窑内经(570～620)℃干燥并成球，然后在(1100～1150)℃烧结2h，冷却至室温，得到永磁铁氧体材料。
53.磁性能为：br：431mt，hcb：282ka/m，hcj：308ka/m,(bh)max≧29.9kj/m3。
54.对比例1
55.(1)将锰锌铁氧体废料投入粉料机中进行超细研磨，研磨120分钟，制成粉料，经分筛后使粉料粒度达到(0.6～3.2)μm；选择锶铁氧体预烧料，经分筛后粒度为(0.6～3.2)μm。
56.(2)以φ200
×
200球磨机为例，将锰锌铁氧体废料研磨成粉料后，按照配方锌铁氧体废料粉末5％、锶铁氧体90％、由 la2o3+caco3+h3bo3+al2o3+cr2o3+srso4+sio2组成的杂质5％，料球水重量比例为 1∶12∶1.5，投料1kg，钢球选用φ8钢球，启动球磨机，第一阶段保持转速为 80rpm，球磨10小时；第二阶段保持转速为60rpm，球磨6小时；第三阶段保持转速为50rpm，球磨6小时，完成球磨。得到平均粒度为0.85μm的料浆，粒度分布为：0.9μm以上占
25％左右，0.7μm以下占25％左右，(0.7-0.9)μm的 50％左右。
57.(3)将料浆通过料浆泵喷射入回转窑内，在回转窑内经(570～620)℃干燥并成球，然后在(1200～1250)℃烧结2h，冷却至室温，得到永磁铁氧体材料。
58.材料磁性能为：br：395mt，hcb：240ka/m，hcj：250ka/m,(bh)max：28.5kj/m3。
59.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.锰锌铁氧体废料在锶铁氧体中的添加与回收利用方法，其特征在于，包括如下内容：将锰锌铁氧体废料、锶铁氧体与氧化物杂质混合后采用球磨工艺球磨为料浆，压制成型后进行烧结；进一步地，原料占比为：锰锌铁氧体废料10％～30％，锶铁氧体70％～90％，氧化物杂质0.02％～2.5％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化物杂质中的氧化元素选自la、ca、b、al、cr、sr、si中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述氧化物杂质选自la2o3、caco3、h3bo3、al2o3、cr2o3、srso4、sio2中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氧化物杂质由la2o3、caco3、h3bo3、al2o3、cr2o3、srso4、sio2组成。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锰锌铁氧体废料、锶铁氧体的粒度为(0.6～3.2)μm。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述球磨工艺包括多个阶段，各阶段球磨机的转速为先高后低，逐步递减。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述球磨工艺过程包括三个阶段，第一阶段保持转速为(50～80)rpm，球磨(10～13)小时；第二阶段保持转速为(30～60)rpm，球磨(6～7)小时；第三阶段保持转速为(20～50)rpm，球磨(6～7)小时，完成球磨。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述球磨工艺过程：将料球水重量比例为1:12:1.5加入球磨机，启动球磨机，其特征是:球磨过程包括连续的三个阶段，第一阶段保持转速为(50～80)rpm，球磨(10～13)小时；第二阶段保持转速为(30～60)rpm，球磨(6～7)小时；第三阶段保持转速为(20～50)rpm，球磨(6～7)小时，完成球磨。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，烧结的条件为：温度为(1100～1300)℃，烧结(1.5～2.5)h。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，烧结的条件为：温度为(1200～1250)℃，烧结2h。

技术总结
本发明公开了锰锌铁氧体废料在锶铁氧体中的添加与回收利用方法，包括如下内容：将锰锌铁氧体废料、锶铁氧体与氧化物杂质混合后采用球磨工艺球磨为料浆，压制成型后进行烧结；上述原料占比为：锰锌铁氧体废料10％～30％，锶铁氧体70％～90％，氧化物杂质0.02％～2.5％。本发明通过回收锰锌铁氧体废料，将其添加到永磁锶铁氧化体湿法工艺中，既能减少废料对环境的污染，又能大大节约资源，降低企业生产成本。产成本。


技术研发人员：马自荣 李文庆 蒋有福 唐文 王明银
受保护的技术使用者：宜宾金川电子有限责任公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/5/25