[发明专利]一种由白云鄂博共伴生原矿混合稀土制成的稀土永磁体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土永磁材料技术领域，涉及一种由白云鄂博共伴生原矿混合稀土制成的稀土永磁体及其制备方法，具体涉及一种混合稀土-镨钕铁硼双硬磁合金磁体及其制备方法。

背景技术

稀土永磁材料在国家安全、信息、能源、环保等领域是不可或缺的材料，中国是稀土永磁材料生产第一大国。据行业分析相关报告显示中低档钕铁硼永磁体在传统应用（扬声器、磁选、永磁电机、VCM、MRI等）市场渗透率达50%以上，需求处于稳定增长期，年增长率在5%-10%左右。中国是世界稀土资源大国，包头白云鄂博矿稀土含量居世界首位，是最主要的稀土永磁原料和产品生产基地，该矿是世界罕见的多金属共伴生矿床，具有贫、细、杂的特点。矿石中镨、钕、镧、铈以共伴生形态与铁共存，发现镨、钕、镧、铈的矿相分布形貌一致，并且有少量的重稀土Dy、Tb。传统的稀土永磁体消耗了大量的低丰度、资源紧缺镨、钕、钐、镝、铽稀土元素，高丰度镧、铈元素未得到有效利用而大量积压，造成稀土资源的利用不平衡。且原有工艺没有考虑稀土元素的共伴生特性，过分追求原料的纯度，在稀土采-选-分离提纯-冶炼过程中造成严重的生态环境污染和资源浪费。

在保持磁体性能基本不变的情况下，降低材料的生产成本，提高高丰度稀土的利用，是最近稀土永磁材料行业的研究热点和关键突破点。

发明内容

本发明的目的在于利用白云鄂博原矿混合稀土制备永磁材料(PrNd)_x(MM)_1-x-Fe-B，然后和传统的Re（Nd，PrNd）FeB复合，最终制备出性能较高的新型稀土永磁材料，其中Re为稀土元素。

一种由白云鄂博共伴生原矿混合稀土制成的稀土永磁体，其特征在于，所述稀土永磁体的成分如下式所示：(PrNd)_x(MM)_y(Fe_1-aA_a)_zB，其中，2≤x+y≤2.5，11≤z≤14，MM为白云鄂博共伴生原矿混合稀土，Fe为铁元素，A为Al、C、Co、Cr、Cu、F、Ga、Mn、Mo、Nb、Ni、Si、Ti、V、Zr元素中一种或几种，B为硼元素。

优选的是，所述白云鄂博共伴生原矿混合稀土天然组成成分以重量百分比计包括如下稀土成分：La:10%-30%、Ce:20%-60%、Pr:5%-10%、Nd:5%-15%、Sm:0-0.05%、Gd:0-0.04%、Tb:0-0.01%、Dy:0-0.01%、Y:0-0.01%。

一种由白云鄂博共伴生原矿混合稀土制成的稀土永磁体，其特征在于，所述由白云鄂博共伴生原矿混合稀土制成的稀土永磁体由(PrNd)_x(MM)_1-x-Fe-B和传统的ReFeB复合而成，其中0≤x≤1，Re为Nd、PrNd。所述(PrNd)_x(MM)_1-x-Fe-B和Re-Fe-B都可以利用粉末冶金工艺、快淬-热压热变形工艺实现。

上述粉末冶金工艺具体包括如下步骤：

（1）原料处理：对原料进行表面处理，将准备好的原料用机械方法或化学方法去除表面氧化层，其中所述原料包括白云鄂博共伴生原矿混合稀土MM；

（2）配料：将步骤（1）处理后的原料按照一定比例混合配料以分别制备(PrNd)_x(MM)_1-x-Fe-B和ReFeB，控制最终所制得的稀土永磁体中稀土总量为26-50%，Fe为49.5-72%，B为0.5-2%，余下为Al、C、Co、Cr、Cu、F、Ga、Mn、Mo、Nb、Ni、Si、Ti、V、Zr中的一种或几种；

（3）冶炼：将配料在真空感应炉中进行熔炼，得到(PrNd)_x(MM)_1-x-Fe-B和ReFeB的铸锭；或将配料在真空感应速凝炉中制成厚度在0.1-1mm之间的(PrNd)_x(MM)_1-x-Fe-B和ReFeB合金薄片，控制其形成柱状晶；

（4）制粉：采用氢爆、气流磨粉，将(PrNd)_x(MM)_1-x-Fe-B和ReFeB合金磨制成2.5~5微米大小的细粉；