常用的钕铁硼磁铁由钕,铁、硼三种元素高温烧结而成
时间:2016-05-17 作者:91再生 来源:91再生网
这种表面经过防腐蚀处理而亮闪闪的磁铁就是钕铁硼磁铁了,它的化学式是Nd2Fe14B。最常用的钕铁硼磁铁由钕,铁、硼三种元素高温烧结而成,是迄今为止磁性最强的人造磁铁。如果说传统四氧化三铁的核心元素是铁的话,那么钕铁硼磁铁之所以有这么强的磁性,就是钕元素的作用了。下图中的这几块金属就是钕:钕(音nǚ)是稀土元素中镧系家族的第四个元素,和铁、钴、镍以及前面提到的钆一样,它本身也可以被磁铁吸引。此外,钕是镧系元素中较为活泼的,因此它和铁一样容易被氧化,这就是钕铁硼磁铁表面有镀层的原因。如果说钕是用于提升磁性的话,那么硼的作用也不容小视。这个黑黑的东西就是硼。
钕铁硼磁性材料,由于其优异的磁性而被称为“磁王”,被广泛应用到多个领域。在钕铁硼磁体的生产过程中会产生约为原料重量20%的钕铁硼废料,包括车削块和油浸废料等。钕铁硼废料中含有约30%的稀土元素[1](其中含钕约90%,其余为铽、镝等)。(1)氧化焙烧:此步骤为优溶法关键,将稀土转化为氧化物,铁转化为Fe2O3,以利于下一步酸分解;(2)分解除杂:在反应器中加入少量水,分次加入盐酸和物料,控制稀土浓度和pH,让稀土优先溶萃取分离:对除杂后的氯化稀土溶液采用P50分离稀土元素,得到单一的稀土元素氯化物;淀灼烧:将萃取分离液打入沉淀槽,加入草酸铵沉淀剂,得到草酸稀土或者碳酸稀土沉淀,烧,得到稀土氧化物。
以钕铁硼废料为原料,在焙烧炉中焙烧(600℃),生成氧化钕和氧化铁,再经20%的硫酸溶解,在倒入硫酸钠得稀土硫酸钠沉淀,将沉淀溶解加入氢氧化钠后产生氢氧化钕,再经煅烧(400℃)即可得到纯的氧化钕,同时此工艺的硫酸铁经冷凝结晶后可得较纯的硫酸铁。到这种工艺同样耗能较高(要煅烧),焙烧产生的粉尘和废气多。由于钕铁硼废料的成分都易溶于酸,故用酸解法不仅可以省下煅烧法消耗的大量能量,还可以得到大量的副产品氢气,降低成本,本法用30%硫酸将钕铁硼废料溶解,将产生的氢气收集储存,所得溶液经过滤后,再用草酸将稀土沉淀下来,洗涤焙烧(850℃)即得氧化钕。该反应的特点能耗大(850℃高温焙烧),硫酸亚铁品位低。
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