[發(fā)明專利]利用廢舊錳鋅鐵氧體制備高導(dǎo)顆粒料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910040249.4
• 申請日: 2009-06-11
• 公開（公告）號: CN101921116B
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張立軍;桑長春;葛培盛;傅峰;李基森
• 申請（專利權(quán)）人: 中山科成化纖有限公司
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;C04B35/26
• 代理公司: 中山市科創(chuàng)專利代理有限公司 44211
• 代理人: 尹文濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用廢舊錳鋅鐵氧體制備高導(dǎo)顆粒料的方法。

背景技術(shù)

據(jù)2005年的統(tǒng)計(jì)資料顯示，我國錳鋅鐵氧體產(chǎn)量為20-30萬噸 /年，預(yù)計(jì)2015年可達(dá)50-60萬噸/年，且該磁性材料在我國的大批 應(yīng)用已有近五十年的歷史，由此而產(chǎn)生的兩個(gè)來源的廢棄物將逐年累 加。一是磁芯加工過程中產(chǎn)生的磨削粉料和磁芯廢品占鐵氧體產(chǎn)量的 10％以上，二是早年在電器設(shè)備中使用的磁器件隨著設(shè)備的淘汰而進(jìn) 入廢品行列，兩項(xiàng)的加和每年形成廢舊錳鋅鐵氧體量是以數(shù)十萬噸 計(jì)，逐年累加的數(shù)量將以驚人的速度遞增！目前廢棄電器設(shè)備中的磁 器件和磁芯加工過程中產(chǎn)生的磁芯廢品基本是廢棄了，磨削粉料只有 部分在做低價(jià)值的回用，目前這些廢棄物作為資源來看基本是被浪費(fèi) 了。

由于錳鋅鐵氧體磁器件在不同領(lǐng)域、不同場合有不同的使用目的， 其種類有幾十種，在不同品種中除了鐵、錳、鋅三種主元素的比例不 同外，摻入的微量添加劑的種類和數(shù)量也各不相同。作為廢料的回收， 肯定是多品種的雜燴。這些添加劑如鎳、鉛、銅、鈷、鈦、鈣、鎂、 硅、鋁等，在已收集到的若干批廢料的檢測結(jié)果中可以看出，同一元 素在不同地點(diǎn)的或不同批次回收的廢料中的含量各不相同，但總有某 些元素遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo)，如達(dá)到500ppm，個(gè)別元素甚至超過1000ppm。

目前業(yè)界基本形成共識，與陶瓷法生產(chǎn)軟磁鐵氧體相比，化學(xué)共 沉法是目前制備高性能鐵氧體的先進(jìn)工藝，但由于成本問題沒有得到 普及。如以廢料為原料，其成本雖然可以得到有效的控制，但如果僅 做一般的除雜處理，在原料中這些添加元素中的任何一種的含量若超 過一定的范圍，都將嚴(yán)重的降低磁器件的初始磁導(dǎo)率，所得到的產(chǎn)物 不能用于制備高導(dǎo)磁芯，只能作為普通原料使用，也基本不能體現(xiàn)出 化學(xué)共沉法工藝的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種將磁 芯加工過程中產(chǎn)生的磨削粉料、磁芯廢品和淘汰的電器設(shè)備中的磁器 件經(jīng)過酸溶、除雜，制備成高磁導(dǎo)率(μ_i＝10000以上)的錳鋅鐵氧 體的復(fù)合原料顆粒料的方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下方案：

一種利用廢舊錳鋅鐵氧體制備高導(dǎo)顆粒料的方法，包括如下步 驟：

a、硫酸強(qiáng)化溶解除雜：將廢舊錳鋅鐵氧體元器件破碎、粉碎成粉 體，或磁芯磨削加工中產(chǎn)生的廢棄粉料，用工業(yè)硫酸強(qiáng)化溶解，工業(yè) 硫酸加入量為理論量的1～4倍，反應(yīng)溫度80～120℃，反應(yīng)時(shí)間2～ 5小時(shí)，得到含有鐵、錳、鋅及在硫酸中可以溶解的各種元素如鎳、 鉛、銅、鈷、鈣、鎂、硅、鋁等的溶液，經(jīng)過濾得到溶解液(I)，在 此過程中濾除了在較強(qiáng)的酸性條件下仍是不溶物的物質(zhì)如金屬鈦的 氧化物等；

b、還原除雜：在溶解液(I)中加入適宜的還原劑及合適的量， 調(diào)整至合適的PH值，反應(yīng)溫度40～60℃，反應(yīng)時(shí)間4～8小時(shí)，將 電極電位較高的金屬元素如鎳、鉛、銅、鈷等雜質(zhì)還原析出經(jīng)過濾而 去除，得到溶解液(II)；

c、共沉淀除雜：用沉淀劑將溶解液(II)中的三種主金屬同時(shí)沉 淀，反應(yīng)溫度40～80℃，PH調(diào)整至9～11，陳化時(shí)間2～5小時(shí)，過 濾、水洗，得到錳鋅鐵氫氧化物共沉淀粉(I)，在該條件下溶于水的 鈣和鎂等元素被留在濾液中而去除；

d、水解除雜：將共沉淀粉(I)加入純水中，用1～2N的氫氧化 鈉或氫氧化鉀水溶液調(diào)PH至12～13，溫度90～150℃，通入空氣、 保溫?cái)嚢?～15小時(shí)后，降溫、過濾、水洗，得到錳鋅鐵氧化物共沉 淀粉(II)，共沉淀粉(I)中的硅和鋁的氧化物將分別被水解為硅酸 鈉或鉀和鋁酸鈉或鉀而溶解在濾液中被分離。

e、噴霧干燥：將共沉淀粉(II)經(jīng)噴霧干燥而得到錳鋅鐵氧體顆 粒料。可用于制備高初始磁導(dǎo)率的磁性材料，廢棄物回收利用率在 95％以上。

其中步驟b中所述的還原除雜是用金屬粉還原除雜。在該過程中 所用的還原劑為鐵粉、鋅粉、錳粉其中的一種、兩種、或三種，其加 入的種類和加入量由測得的浸出液中的三價(jià)鐵元素含量、可以被還原 析出的雜質(zhì)元素總量及鐵、錳、鋅的比例而確定。其加入量是在理論 需求量的1.2～1.5倍的基礎(chǔ)上增加除雜需要理論量的2～5倍。

步驟c中所述的共沉淀過程中所用的沉淀劑是2～6N的氫氧化鈉 或氫氧化鉀水溶液，其加料方式可以是正加，溶解液(II)在攪拌下 緩慢加入沉淀劑；反加或并加。