스크랩 및 재활용 NdFeB 자석

Feb 21, 2024

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소결NdFeB 영구 자석소재는 성능이 뛰어나 자동차, 가전제품, 풍력, 가전제품 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있습니다. 이는 시장에서 가장 중요한 유형의 영구자석 재료입니다. 최근에는 전자 정보 산업, 풍력 발전, 신에너지 자동차의 활발한 발전으로 인해 NdFeB에 대한 수요가 증가하고 있으며 소결 NdFeB의 연간 생산량도 점차 증가하고 있습니다. NdFeB 소결자석을 생산하는 과정에서 다량의 생산폐기물이 발생한다. 동시에 NdFeB 자석을 포함하는 전기 기계 장비가 점점 더 많이 폐기되고 있으며 NdFeB 폐기물도 대량으로 생성됩니다. NdFeB 재료 중 희토류 원소 함량은 30% 이상을 차지합니다. 희토류 자원은 재생이 불가능합니다. NdFeB 폐기물의 귀중한 물질을 재활용하기 위해 경제적이고 효과적인 방법을 사용하면 특정 경제적 가치를 창출하고 자원을 절약하며 환경 오염을 줄일 수 있습니다.

 

소결 NdFeB 폐기물 생성

소결 NdFeB 생산에 있어서 원료 전처리부터 최종 제품 테스트까지 모든 공정에서는 필연적으로 폐기물 또는 폐기물이 발생합니다. 생산 과정에서 발생하는 폐기물은 원자재 총 중량의 약 25%-30%에 달할 수 있습니다.

각 회사마다 가공 기술, 형상 사양 등이 다르기 때문에 가공 공정에서의 손실율이 다르며, 이는 결국 전체 손실율도 달라지게 됩니다. 그러나 NdFeB 생산 공정의 재료 손실률은 매우 높습니다. 전체 NdFeB 생산 과정에서 가공 손실과 표면 처리 불량 제품이 가장 많은 폐기물을 생성하는 단위라는 것은 의심할 여지가 없는 사실입니다.

 

 
소결 NdFeB 폐기물 생성
 
01/

원료 준비
금속 금, 순철, 페로보론, 금속 디스프로슘, 코발트 등과 같은 원료 전처리 과정에서 단일 원료의 다양한 손실이 발생합니다.

 

02/

제련, 주조
제련 및 주조 공정 중에 철과 붕소의 심하게 산화된 스크랩인 산화물 스케일이 생성됩니다.

03/

분쇄, 밀링
분쇄 과정에서 생성되는 초미세 분말(입경 2um 이하)과 공기에 노출되어 불이 붙는 자성 분말입니다.

 

04/

오리엔테이션, 프레싱
자기장 성형 시 비산되는 합금 분말

05/

소결, 템퍼링
소결 과정에서 약간 산화된 티타늄 철 붕소 블록 폐기물이 일부 생성됩니다.

 
06/

가공
다량의 잔재물인 분말을 분쇄하고, 기계가공에 의해 발생되는 훼손된 폐기물을 처리합니다.

07/

표면 처리
표면처리 불량품.

 

08/

완제품 테스트
완제품 테스트에서 부적격 제품

09/

완제품 폐기됨
폐모터 및 폐자석 해체.

 

 

NdFeB 소결폐기물의 재활용 방법

NdFeB 물질의 폐기물 재활용은 일반적으로 두 가지 방향으로 나뉩니다. 하나는 NdFeB 폐기물에서 다양한 원소, 특히 희토류 원소를 분리 및 추출하여 특정 순도의 산화물 또는 기타 화합물을 제조하는 것입니다. 다른 응용 프로그램. 필드; 두 번째는 폐기물을 사용하여 NdFeB 자석 또는 재생 소결 자석, 흡수 물질 등 특정 기능을 가진 기타 제품을 준비하는 것입니다.

1. 폐기물 성분 추출

폐기물 추출은 습식 재활용과 건식 재활용의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 습식법에는 염산용해법, 이중염침전법 등이 있고, 건식법에는 산화법, 염소화법, 용탕추출법 등이 있다. 습식 재활용에 비해 건식 재활용이 환경친화적이다. 슬러리 원료, 분말 등 산화도가 높은 NdFeB 폐기물은 일반적으로 이러한 원소를 분리 추출하는 방법을 통해 재활용된다. (건식 재활용의 용탕 추출 방법에는 약하게 산화된 스크랩이 필요합니다)

2. 폐기물로부터 NdFeB 제조

NdFeB 영구자석을 제조하기 위해 폐기물을 활용하는 재활용 방법은 직접적이고 효율적이라는 장점이 있습니다. 산화도가 낮은 벌크 폐기물의 경우 재생 NdFeB 영구자석을 제조하는 데 사용할 수 있으며, 이는 용해, 분리 등의 정제 과정을 거치지 않고도 NdFeB 벌크 폐기물의 완전한 입계 구조를 최대한 활용할 수 있습니다. 추가 가공 후 자석을 준비하는 데 사용할 수 있습니다.

 

재생 소결 NdFeB 표준 GB/T 34490-2017

1. 원료 선정

재생 소결 NdFeB 영구자석 재료의 제조에 사용되는 폐기물 NdFeB는 두 가지 범주를 포함합니다. 하나는 생산 과정에서 생성되는 플레이크 및 블록 소결 NdFeB 폐기물입니다. 다른 하나는 사용 후 폐기되는 다양한 자성 재료입니다. 장치에서 분해된 코팅된 플레이크, 블록 및 기타 형태의 소결 NdFeB 폐기물입니다. 사용된 폐소결 NdFeB 영구자석재료의 주성분은 소결 NdFeB이어야 하며, 자화가 가능해야 한다.

2. 원료분류

스크랩 소결 NdFeB의 총 희토류 함량과 중희토류(디스프로슘, 테르븀) 함량을 검출하기 위해 샘플을 채취하였고, 테스트 결과에 따라 폐기물을 다음 5가지 카테고리로 분류하였다. 희토류 함량이 28.5% 미만인 폐기물 소결 NdFeB 재료는 재활용 자석 제조에 적합하지 않습니다.

3. 재료 재활용

폐소결 NdFeB를 정해진 공정에 따라 처리한 후, 재생된 소결 NdFeB가 만들어진다. 재생 공정에는 원료 전처리, 원료 파쇄, 원료 검사, 성능 재생 등이 포함됩니다.

실험 결과, 2% PrNd를 첨가한 후 자석의 보자력은 1차 생성물에 비해 102%로 돌아왔고, 잔류자력과 자기에너지 곱은 각각 1차 생성물의 95%와 90%가 되었으며 직각도는 감소한 것으로 나타났습니다. 입계 확산법을 이용하여 소결된 스크랩 NdFeB 분말에 디스프로슘을 첨가하면 자석의 보자력을 크게 증가시킬 수 있습니다.

 

재생소결 NdFeB 제조공정

 

원료 전처리

배치 생산 능력에 따라 폐소결 니켈철 붕소 영구자석 원료를 배치 처리합니다. 물리적 또는 화학적 방법을 사용하여 적절한 표면 처리를 수행하여 코팅, 산화 녹 및 기타 불순물을 제거합니다.

01

원료 거친 분쇄

기계적 파쇄, 수소 파쇄 또는 기타 방법을 사용하여 전처리된 폐소결 티타늄 철 붕소 재료를 거칠게 파쇄하고 균일하게 혼합합니다.

02

원료 테스트

배치별로 조분쇄한 폐크롬철붕소 영구자석 폐소결재료의 희토류 및 테르븀 디스프로슘 총 함량을 채취하여 시험하고, 시험결과에 따라 폐기물을 분류한다.

03

성능 재생

검출된 총 희토류 함량과 테르븀 및 디스프로슘 함량에 따라 희토류 금속 또는 합금 분말을 추가하여 자석의 총 희토류 함량과 테르븀 및 디스프로슘 함량을 조정하고 산소 함량 및 기타 마그네슘 함량을 엄격하게 제어하여 구성 요구 사항. 혼합 후 미세분쇄, 성형, 소결, 열처리를 거쳐 재생된 소결 니켈철붕소 영구자석재료가 만들어집니다.

04

 

4. 재료 요구 사항

재생소결 NdFeB 영구자석재료의 총 희토류 함량은 30.0% 이상이어야 하며, 상온(20도)에서의 주요 자기특성은 다음 규정을 준수해야 합니다. 구매자에게 특별한 요구사항이 있는 경우 공급자와 구매자는 별도로 합의할 수 있습니다.

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