专利名称：：一种用锰锌铁氧体废料生产锰锌铁氧体颗粒料的方法
技术领域：
：本发明属于磁性材料领域，涉及一种利用锰锌铁氧体废料生产优质锰锌铁氧体颗粒料的方法。
背景技术：
：本技术源于"共沉淀法和直接法"技术，其最大特点是①利用软磁废料替代"共沉淀法"大部分的金属原料，大大降低了原材料成本；②利用软磁废料替代"直接法"的矿物原料，提高了原料的纯度，縮短了工艺流程。因此，该项目既源于"共沉淀法和直接法"，又高于"共沉淀法和直接法"。"共沉淀法和直接法"在国内都已有工业规模的先例，但由于成本高的原因，都暂停运行(如四川宜宾红河电子和重庆超思)。本发明原料采用锰锌软磁废料，粉料制备采用共沉淀方法，因此项目产品既有上述两种方法上的优势，又能避免其成本高的不足。
发明内容本发明提供一种利用锰锌铁氧体废料生产优质锰锌铁氧体颗粒料的方法。包括浸出、还原、净化、共沉淀、预烧、精制、混料、喷雾造粒等过程。本发明的特征在于将废磁芯经破碎研磨获得的粉料或抛光废料经硫酸强化浸出后得到浸出液，浸出液经金属粉还原后得到还原液，还原液经一种净化剂净化后得到合格的净化液，向净化液中加入农用碳铵获得共沉淀粉，共沉淀粉经预烧后得到预烧粉，预烧粉精制后，再经混料、喷雾造粒得到优质的铁氧体颗粒料。具体过程和参数为硫酸强化浸出时，浓硫酸用量为理论量的1.05-1.25倍，浸出温度80-120°C，浸出时间1.5-4.0h，三种主成分的浸出率均达到95%以上。还原时根据浸出液成分依次加入一定量铁粉、锌粉和锰粉，一方面使浸出液中的Fe3+全部还原成Fe2+，有利于后续的净化过程；另一方面使主成分含量符合理论配方(铁、锰、锌的摩尔配比为68.29:16.57:15.14)。向浸出液中先加铁粉反应1.0-2.0h，再加锌粉反应0.5-1.0h，最后加锰粉反应0.5-1.0h，还原温度60-90°C，还原液中Fe"浓度小于1.0g/L，三种主成分的摩尔配方符合Fe67.5-70.5%，Mn15.5-17.5%，Zn14.5-16.5%。净化时加入浓度为1:1-1:3的氨水，温度控制为30-60°C，净化时间2.0-5.0h，pH控制为4.5-5.5，净化可以除去90%以上的Si、Al、Cr等杂质。共沉淀时，碳酸氢铵加入量为理论量的1.1-1.5倍，pH值控制在6.5-8.0，主成分铁锰锌的沉淀率均在95%以上。共沉淀粉预烧时，由于湿法粉料活性高，预烧温度比现存陶瓷法的预烧温度要低，有利于节省能耗，具体的烧成制度为室温至400-450°C，升温速率10-12°C/min;400-450。C至820-870°C，升温速率8-10°C/min;820-870°C，保温时间2.5-3.5h;保持平衡氧分压自然降温。预烧粉精制后Ca〈200ppm，Si〈60ppm，去除率Ca〉70%，Si〉50%，其他杂质元素的含量均极低，再经混料、喷雾造粒后可得到优质的铁氧体颗粒料。发明的优点和积极效果1)由于本技术的原料来源于工业废料，必将大大降低铁氧体材料的制备成本，提升产品的市场竞争力。2)综合利用了磁性材料的主体成分，消除了废磁芯或抛光废料堆存引起的环境污染问题，有显著的社会效益和环境效益。3)该技术可以由锰锌软磁废料制备杂质含量极低的锰锌铁氧体颗粒料，为制备高性能的锰锌铁氧体提供了基础。图1为本发明工艺流程示意图。具体实施方式实施例1本发明所述的用锰锌软磁废料制备铁氧体颗粒料的方法，包括浸出、还原、净化、共沉淀、预烧、精制、混料、喷雾造粒等过程。具体工艺过程为将锰锌软磁废料用硫酸强化浸出，浓硫酸用量为理论量的1.05倍，浸出温度80-90°C，浸出4.Oh后得到浸出液。向浸出液中依次加入铁粉、锌粉和锰粉进行还原，铁粉加入量约为废料质量的20%，锌粉约为10%，锰粉约为2%。还原温度60-70°C，先加铁粉反应2.0h，再加锌粉反应1.Oh，最后加锰粉反应1.Oh。还原液中Fe"浓度为0.8g/L，三种主成分的摩尔配方比例为Fe67.9%，Mn16.7%,Zn15.4%。向还原液中加入1:1氨水，温度控制为30-40°C，净化时间5.0h，PH控制为4.5-5.0。共沉淀时，碳酸氢铵加入量为理论量的1.1倍，pH值控制在6.5-6.8，主成分的沉淀率为Fe恥.2%，Mn95.3%，Zn95.7%。。将共沉淀粉预烧，比传统陶瓷法相对偏低，烧成制度为室温至400'C，升温速率10°C/min;400。C至820°C,升温速率8°C/min;820°C，保温时间3.5h;保持平衡氧分压自然降温。预烧粉精制后的主成分及杂质含量结果见表1。杂质成分与JFE高纯FeA相当，有的元素(如Cr)甚至更低。精制粉经混料、喷雾造粒后得到铁氧体颗粒料，其物理性能指标为松装比1.31g/cm3，含水率0.3%,安息角28.6°,颗粒分布60-180目占87%，60-100目占42%。表1精制粉的成分分析结果/%<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例2本发明所述的用锰锌软磁废料制备铁氧体颗粒料的方法，包括浸出、还原、净化、共沉淀、预烧、精制、混料、喷雾造粒等过程。具体工艺过程为:将锰锌软磁废料用硫酸强化浸出，浓硫酸用量为理论量的1.15倍，浸出温度95-105°C，浸出3.0h后得到浸出液。向浸出液中依次加入铁粉、锌粉和锰粉进行还原，铁粉加入量约为废料质量的20%，锌粉约为10%，锰粉约为2%。还原温度70-80°C，先加铁粉反应1.5h，再加锌粉反应0.75h，最后加锰粉反应0.75h。还原液中Fe"浓度为0.6g/L，三种主成分的摩尔配方比例为Fe68.3%，Mn16.6%,Zn15.1%。向还原液中加入l:2氨水，温度控制为40-50°C，净化时间4.Oh，pH控制为4.7-5.2。共沉淀时，碳酸氢铵加入量为理论量的1.2倍，PH值控制在6.9-7.2，主成分的沉淀率为Fe97.6%,Mn96.7%，Zn96.9%。。将共沉淀粉预烧，烧成制度为室温至42(TC,升温速率irC/min;42(TC至850。C，升温速率9。C/min;850°C，保温时间3.0h;保持平衡氧分压自然降温。预烧粉精制后的主成分及杂质含量结果见表1。杂质成分与JFE高纯Fe203相当，有的元素(如Cr)甚至更低。精制粉经混料、喷雾造粒后得到铁氧体颗粒料，其物理性能指标为松装比1.33g/cm3，含水率0.2%，安息角29.4°，颗粒分布60-180目占89%,60-100目占45%。实施例3本发明所述的用锰锌软磁废料制备铁氧体颗粒料的方法，包括浸出、还原、净化、共沉淀、预烧、精制、混料、喷雾造粒等过程。具体工艺过程为-将锰锌软磁废料用硫酸强化浸出，浓硫酸用量为理论量的1.20倍，浸出温度IOO-ll(TC，浸出2.0h后得到浸出液。向浸出液中依次加入铁粉、锌粉和锰粉进行还原，铁粉加入量约为废料质量的20%，锌粉约为10%，锰粉约为2%。还原温度80-90°C，先加铁粉反应l.Oh，再加锌粉反应0.5h，最后加锰粉反应0.5h。，还原液中Fe"浓度为0.5g/L，三种主成分的摩尔配方比例为Fe68.4%，Mn16.3%，Zn15.3%。向还原液中加入l:3氨水，温度控制为50-60°C，净化时间3.Oh，pH控制为5.0-5.5。共沉淀时，碳酸氢铵加入量为理论量的1.3倍，pH值控制在7.2-7.6，主成分的沉淀率为Fe96.7%，Mn96.0%，Zn95.2%。。将共沉淀粉预烧，烧成制度为室温至450。C，升温速率12°C/min;450。C至870。C，升温速率10°C/min;870°C，保温时间2，5h;保持平衡氧分压自然降温。预烧粉精制后的主成分及杂质含量结果见表1。杂质成分与JFE高纯Fe203相当，有的元素(如Cr)甚至更低。精制粉经混料、喷雾造粒后得到铁氧体颗粒料，其物理性能指标为松装比1.34g/cm3，含水率0.4%，安息角28.9°，颗粒分布60-180目占86%,60—100目占40%。权利要求1、一种用锰锌铁氧体废料生产锰锌铁氧体颗粒料的方法，其特征在于将废磁芯经破碎研磨获得的粉料或抛光废料经硫酸强化浸出后得到浸出液，浸出液经金属粉还原后得到还原液，还原液经氨水净化后除去Si、Al、Cr杂质，再向净化液中加入农用碳铵获得共沉淀粉，共沉淀粉经预烧后得到预烧粉，预烧粉精制后，再经混料、喷雾造粒得到铁氧体颗粒料。2、根据权利要求1所述的用废料生产锰锌铁氧体颗粒料的方法，其特征在于所述的锰锌铁氧体废料为废磁芯和抛光废料。3、根据权利要求1所述的用废料生产锰锌铁氧体颗粒料的方法，其特征在于硫酸强化浸出时，浓硫酸用量为理论量的1.05-1.25倍，浸出温度80-12(TC，浸出时间1.5-4.0h，三种主成分的浸出率在95%以上。4、根据权利要求1所述的用废料生产锰锌铁氧体颗粒料的方法，其特征在于还原时依次加入铁粉、锌粉和锰粉，还原温度60-90°C，还原时间2.p-4.0h，还原液中F,浓度小于1.Og/L，三种主成分的摩尔配方符合Fe67.5-70.5%,Mn15.5—17.5%，Zn14.5—16.5%。5、根据权利要求1所述的用废料生产锰锌铁氧体颗粒料的方法，其特征在于净化时温度控制为30-60。C，净化时间2.0-5.Oh，pH控制为4.5-5.5,净化可以除去90y。以上的Si、Al、Cr杂质。6、根据权利要求1所述的用废料生产锰锌铁氧体颗粒料的方法，其特征在于共沉淀时，碳酸氢铵加入量为理论量的1.1-1.5倍，pH值控制在6.5-8.0，主成分铁锰锌的沉淀率均在95%以上。7、根据权利要求1所述的用废料生产锰锌铁氧体颗粒料的方法，其特征在于共沉粉预烧温度的具体预烧制度为室温至400-450°C，升温速率10-12°C/min;400-450。C至820-870°C，升温速率8-10°C/min;820-870°C，保温时间2.5-3.5h;保持平衡氧分压自然降温。全文摘要本发明提供一种用锰锌铁氧体废料生产锰锌铁氧体颗粒料的方法，利用磁性材料加工过程中产生的各类废料为原料，含废器件和抛光废料，通过强化浸出和还原净化过程，得到合格的含主体金属离子混合溶液，再经共沉淀、预烧和喷雾造粒等过程得到优质的铁氧体颗粒料，适合于高档铁氧体产品的制备。本发明实现了磁材行业“原材料—产品—废弃物—原材料”的闭路循环，大幅度提高了资源的利用效率；同时降低了铁氧体材料的制备成本，提升了产品市场竞争力。文档编号C04B35/26GK101412623SQ200810143580公开日2009年4月22日申请日期2008年11月13日优先权日2008年11月13日发明者彭长宏,陈带军,虹黄申请人:中南大学