本申請是申請日為2011年12月2日、發(fā)明名稱為“磁體再循環(huán)”、國際申請?zhí)枮閜ct/gb2011/001680并且中國國家申請?zhí)枮?01180057908.0的申請的分案申請。本發(fā)明涉及用于將磁體再循環(huán)的方法和設(shè)備。尤其是,本發(fā)明涉及用于從組裝件中回收稀土磁體的方法和設(shè)備。
背景技術(shù):
:稀土磁體,尤其是ndfeb型(釹鐵硼磁體)和smco(釤鈷)永磁體,與常規(guī)磁體相比,以它們的高磁通量與高矯頑力的結(jié)合而聞名。smco磁體可以以兩種不同的組成得到,即smco5和sm2(co、fe、cu、zr)17。后一種組成的過渡金屬含量中富含鈷,但也含有其他金屬如鐵和銅,并且被通稱為sm2co17。稀土磁體已在大范圍的電子商品和“綠色”技術(shù)中得以應(yīng)用,如風(fēng)力渦輪發(fā)電機和在電動和混合動力車輛中的電動發(fā)動機。對稀土磁體的材料供應(yīng),尤其是釹(nd)和鏑(dy)的供應(yīng),是有限的,而且預(yù)期需求將超過供應(yīng)。這將導(dǎo)致材料價格升高,并且這將限制ndfeb磁體的應(yīng)用和綠色技術(shù)的發(fā)展,除非能夠找到替代的磁體或供應(yīng)來源。dy被用作ndfeb的添加劑,ndfeb用于在發(fā)動機用途中使用的的高矯頑力磁體。nd、釤(sm)和dy的有限的供應(yīng)對于許多發(fā)達(dá)的經(jīng)濟體而言是主要問題,并且一些國家現(xiàn)在將這些歸類于戰(zhàn)略材料。ndfeb磁體是最普通的稀土磁體,并且以兩種形式被制造:通過燒結(jié)方法制備的完全致密磁體,和粘結(jié)磁體,其是一種具有較低性能的更廉價形式,其中,ndfeb的磁性顆粒被用樹脂粘合成結(jié)構(gòu)體。目前,大約25%的燒結(jié)ndfeb磁體以每個大約13-20克的小細(xì)磁體的形式,被供給用于計算機硬盤驅(qū)動器。在硬盤驅(qū)動器壽命結(jié)束時回收和再循環(huán)ndfeb磁體是適宜的,特別是因為計算機的更新很迅速(通常<5年)。然而,目前唯一的回收方法是通過拆解并機械移除磁體,這是一種耗費時間并且勞動密集的方法。因此這種勞動密集機械回收ndfeb磁體相對昂貴,尤其是在西方國家,在那里需要保持這種磁體的存貨,以減少原材料供應(yīng)制約的風(fēng)險。為了從組裝件中移除稀土磁體,存在若干挑戰(zhàn)。例如,在硬盤驅(qū)動器中,磁體被嵌入在復(fù)雜的具有大量附件的電子裝置中。磁體可能被ni所被覆,它們可能被粘在組裝件中,并且磁體是永磁性的。對于混合的廢料流的另一個挑戰(zhàn)是一些電子商品可能含有不同的磁體的混合物,包括ndfeb、鐵氧體、alnico和smco磁體。如果使用與機械分離相結(jié)合的磁性鑒別法,那么將得到所有這些磁體的混合物。如果smco與ndfeb混合在一起,那么這是一個特殊的問題,這是因為sm污染物將對從再循環(huán)的粉末制成的任何ndfeb磁體的磁性具有非常有害的影響。因此,存在著對于從組裝件中回收稀土粒狀材料的成本有效并且高效的方法的需要。從us6533837中已知通過溶解方法回收粘結(jié)磁體,然而,這種方法不能用于燒結(jié)ndfeb磁體。氫爆裂(hd)是一種已知的用于將稀土合金如ndfeb破碎成粉末的方法,正如zakotnik等所描述的一樣(“燒結(jié)ndfeb型燒結(jié)磁體的氫爆裂和再循環(huán)(hydrogendecrepitationandrecyclingofsinteredndfeb-typesinteredmagnets)”,第19屆稀土永磁體及其應(yīng)用國際研討會會議錄;第289-295頁)。在此爆裂過程中,氫優(yōu)先進(jìn)入材料的富稀土晶界。最初氫與晶界處的稀土元素反應(yīng)而形成氫化物化合物,而h2被捕獲在晶體結(jié)構(gòu)中。隨后,氫與ndfeb基體晶粒反應(yīng),形成填隙的氫固溶體,其具有~5%的體積膨脹。由于氫化物形成所導(dǎo)致的晶體結(jié)構(gòu)的不同的體積膨脹引起脆性結(jié)構(gòu)斷裂,使得晶粒從材料上破碎,形成細(xì)粉末。在smco5磁體的情況下,與氫的反應(yīng)與ndfeb的情況非常不同。在這種情況下,磁體基本上是單相的,并且與氫的反應(yīng)包括smcohx氫化物的形成,其具有被良好限定的穩(wěn)定壓。明顯的體積膨脹使得脆性金屬間化合物的氫爆裂導(dǎo)致細(xì)粉末。在sm2co17的情況下,氫形成一系列固溶體(取決于h2壓力),并且不存在如在smco5中觀察到的明顯的平穩(wěn)狀態(tài)。體積膨脹再次導(dǎo)致脆性金屬間化合物的爆裂。技術(shù)實現(xiàn)要素:根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種用于從含有稀土磁體的組裝件中回收稀土粒狀材料的方法,所述方法包括以下步驟:將所述組裝件暴露在氫氣中,以實現(xiàn)所述稀土磁體的氫爆裂,從而制備稀土粒狀材料,以及將所述稀土粒狀材料與所述組裝件的剩余部分分離。術(shù)語“組裝件”應(yīng)被理解為表示任何機械的、電動的或電子的裝置、機器或設(shè)備,它們含有多個部件或其一部分,包括但不限于計算機硬盤驅(qū)動器、移動電話、揚聲器、直立電機、工具、發(fā)動機、發(fā)電機、mri掃描儀、磁選機等。已知可以使用氫爆裂(hd)方法將稀土磁體再處理,但是以前此方法僅用于“清潔”未被涂覆的磁體,并且不被用于其中所含物的主要比例是其他材料而使得磁體難以得到的組裝件。因此,本發(fā)明的方法允許從組裝件中回收稀土粒狀材料,而無需首先將組裝件的部件拆解,這節(jié)約了時間、人工和金錢。便利地,可以同時處理多個組裝件以提取稀土粒狀材料。在一個實施方案中,稀土磁體是ndfeb。ndfeb磁體在爆裂過程期間消磁,從而允許將稀土粒狀材料與組裝件的其他組分容易地分離。在備選實施方案中,稀土磁體是smco。smco磁體可以是smco5或sm2co17。在具體實施方案中,稀土磁體是sm2co17。smco磁體不通過爆裂過程消磁。可以通過其它方法,例如通過加熱或通過反向磁場,將磁體消磁。在一個實施方案中,為了促進(jìn)稀土磁體對氫的暴露并提供稀土粒狀材料的排出路線,本方法包括在將組裝件暴露在氫氣中之前打開組裝件的初始步驟。打開組裝件可以包括對組裝件的破壞性處理。例如,可以通過機械方法如擊碎或粉碎,或者通過例如使用剪料機剪切打開組裝件,來破壞性地處理組裝件。破壞性處理對于相對氣密的組裝件,例如計算機硬盤驅(qū)動器,可能尤其重要。擊碎對于電子裝置(例如移動電話)特別有用,其中磁體僅以小量存在和/或其具有多個層,使得難以提取稀土金屬材料,如移動電話。通過將組裝件切開,可以在施加氫爆裂之前保持裝置中磁體的完好。因此與通過擊碎引入的那些相比,這種破壞性處理方法降低了來自其他材料的雜質(zhì)水平。備選地,組裝件可以在其暴露在氫氣之前保持完整和完好。組裝件可以被暴露在純氫氣中,或者它可以被暴露在氫和一種以上惰性氣體如氮或氬的混合物中?!岸栊浴睉?yīng)被理解為該氣體是在應(yīng)用條件下與稀土磁體無反應(yīng)性的。在一個實施方案中,組裝件被暴露在含有不大于10%氫、不大于5%氫、不大于3%氫、不大于1%氫、不大于0.5%氫或不大于0.1%氫的氣氛中。使用非爆炸性氣體混合物簡化了處理設(shè)備并且使對氣體的處理更加安全。使用惰性氣體的另一個優(yōu)點是,它保護(hù)了磁體材料不被氧化。這在使用擊碎時特別有利,因為稀土磁體被破碎時形成大的表面積,如果在空氣中進(jìn)行擊碎,將被氧化。表面氧化能夠阻止氫進(jìn)入磁體碎片的結(jié)構(gòu)中,延緩甚至阻止爆裂。因此,在一個實施方案中,組裝件的破壞性處理或擊碎在不存在氧的情況下進(jìn)行。破壞性處理/擊碎可以在氬或氮的惰性氣氛中進(jìn)行。在另一個實施方案中,組裝件在被暴露在氫氣中的同時,被破壞性處理或擊碎。在由純氫構(gòu)成的氣氛中,或者在包含在氮或氬中的不大于10%、不大于5%、不大于3%氫、不大于1%氫、不大于0.5%氫或不大于0.1%氫的氣氛中,同時進(jìn)行擊碎/破壞性處理和爆裂。同時的擊碎和爆裂使得更有效率地從組裝件中回收稀土粒狀材料。通過擊碎制備的稀土磁體碎片的高表面積也允許稀土材料非??焖俚匚諝?,使得爆裂能夠在相對低的氫分壓下進(jìn)行。這可以通過使用h2/n2或h2/ar混合物來達(dá)成。氫的壓力(或在使用氣體混合物時的分壓)必須足以破壞磁體結(jié)構(gòu)并將其變成粒狀材料。在使用低氫分壓的情況下(例如對于擊碎的材料),氣體混合物可以是非爆炸性的。這具有明顯的優(yōu)點,因為氣體可以在較不嚴(yán)格的健康和安全規(guī)則下而被使用。然而,如果氫的壓力(或分壓)過低,反應(yīng)動力學(xué)對于在商業(yè)上可行的方法而言過慢。如果壓力過高,反應(yīng)容器將不得不被設(shè)計為抗更高的機械應(yīng)力,這將增加復(fù)雜性和成本,并導(dǎo)致較小的反應(yīng)室。在一系列實施方案中,氫的壓力或在使用氣體混合物時的分壓為0.01毫巴至100巴、0.1巴至70巴、0.1巴至50巴、0.5巴至20巴或1巴至10巴。氣氛可以是靜態(tài)的,或者它可以流動。如果使用靜態(tài)氣氛,氫氣水平可能需要加滿以保持所需的壓力并置換通過爆裂過程被消耗掉的氣體。在一個實施方案中,爆裂過程(即將組裝件暴露在氫氣中)在不大于600℃、不大于400℃、不大于200℃或不大于170℃的溫度進(jìn)行。在一個實施方案中,爆裂在不小于5℃、不小于10℃、不小于15℃或不小于20℃的溫度進(jìn)行。如果溫度過高,將不發(fā)生氫化物的形成,所以磁體將不變成粒狀材料。也可以的是,在高溫,組裝件的其他部分會溶解并阻礙磁體材料的回收。這也可能導(dǎo)致在分離的稀土材料中夾帶雜質(zhì)。相比于ndfeb或smco5磁體,sm2co17磁體的爆裂需要更高的壓力和溫度。因此,在其中稀土磁體為sm2co17的實施方案中,在相對高的溫度和/或相對高的壓力下,進(jìn)行爆裂過程。適當(dāng)高的溫度包括至少70℃、至少80℃、至少90℃和至少100℃的溫度。適當(dāng)高的壓力包括至少7巴、至少8巴、至少9巴和至少10巴的壓力。反過來,如果想要引起ndfeb和/或smco5磁體而不是sm2co17磁體的爆裂,爆裂過程可以在相對低的溫度和相對低的壓力下進(jìn)行。例如,ndfeb和/或smco5磁體的爆裂可以在2巴和室溫下進(jìn)行。在這些條件下,sm2co17磁體的爆裂將不發(fā)生。對ndfeb或smco5磁體的爆裂而言,與sm2co17磁體相比所需的不同條件合宜地允許將ndfeb或smco5磁體與sm2co17磁體選擇性地分離。這是有利的,因為即使在ndfeb材料中的小量釤合金也能夠?qū)dfeb磁體的性能很有害。目前,這些磁體必須被化學(xué)分析以確定它們的組成,隨后機械分離。此外,當(dāng)被暴露在氫中時,鐵氧體磁體和alnico磁體不經(jīng)歷爆裂。本發(fā)明因此允許使用hd方法將這些磁體從稀土磁體中分離。因此,在一個具體的實施方案中,本方法用于從除含有sm2co17磁體以外還含有ndfeb和/或smco5磁體的組裝件中回收ndfeb或smco5粒狀材料,所述方法包括以下步驟:在僅僅足以實現(xiàn)ndfeb或smco5磁體的氫爆裂但不足以實現(xiàn)sm2co17磁體的氫爆裂的溫度和壓力下,將所述組裝件暴露在氫氣中,由此制備ndfeb或smco5粒狀材料,和將所述ndfeb或smco5粒狀材料與所述組裝件的剩余部分分離。smco5粒狀材料保持其永磁性,且因此在爆裂過程之后它可以容易與非磁性ndfeb材料分離。因此,在其中組裝件含有ndfeb磁體和smco5磁體,且爆裂過程導(dǎo)致制備ndfeb粒狀材料和smco5粒狀材料的混合物的實施方案中,所述方法可以包括將非磁性的ndfeb粒狀材料與磁性的smco5粒狀材料分離的附加步驟。在一些實施方案中,smco5粒狀材料被磁性地吸附在組裝件的含鐵部件上,促進(jìn)了它從非磁性的ndfeb粒狀材料分離。將組裝件暴露在氫氣中一段時間,所述時間取決于多種因素,包括氫氣壓力、爆裂過程的溫度、磁體的表面條件和磁體的尺寸。在一系列實施方案中,組裝件被暴露在氫氣中一段時間,所述時間為10分鐘至2周、30分鐘至1周、1小時至64小時、2至52小時或3至48小時。在另一系列實施方案中,組裝件暴露在氫中一段時間,所述時間為2至8小時、3至6小時或4至5小時。由爆裂過程獲得的稀土粒狀材料(也稱為“粒狀材料”或“顆?!?可以具有比在廢棄組裝件中的大多數(shù)的或全部的其他組分更小的顆粒尺寸,促進(jìn)了從剩余的組裝件組分的分離。稀土粒狀材料的分離可以以任何合適的方法進(jìn)行,包括機械手段如搖動、振動、篩分或翻滾、氣體噴射或利用離心力。粒狀材料的分離可以在爆裂過程之中和/或之后進(jìn)行。被分離的粒狀材料可能含有雜質(zhì),例如,由擊碎過程產(chǎn)生的雜質(zhì)。因此,此方法可以包括對被回收的粒狀材料化學(xué)處理以消除或降低雜質(zhì)水平的另外步驟。從爆裂過程產(chǎn)生的稀土粒狀材料含有氫化形式的稀土合金。在一個實施方案中,本發(fā)明的方法包括以下額外的步驟:脫氣分解氫化物來從粒狀材料中除去h2。在一個實施方案中,通過加熱粒狀材料進(jìn)行脫氣。在一系列實施方案中,脫氣在不大于1500℃、不大于1000℃或不大于800℃的溫度進(jìn)行。在另一系列實施方案中,脫氣在不小于400℃、不小于500℃、不小于600℃或不小于700℃的溫度進(jìn)行。在具體的實施方案中,脫氣在750℃的溫度進(jìn)行。在另一系列實施方案中,脫氣在不大于1巴、不大于0.5巴、不大于0.1巴、不大于0.05巴或不大于0.01巴的壓力下進(jìn)行。脫氣可以在通過爆裂過程形成粒狀材料之后立即進(jìn)行,或者可以在晚些時間或日期進(jìn)行。在大小方面,稀土粒狀材料可以具有約1μm至約0.5cm范圍內(nèi)的顆粒尺寸。最小顆粒尺寸由合金的晶粒尺寸決定。特別地,在ndfeb磁體再循環(huán)中的一個問題是從磁體表面除去涂層,如ni、al和an涂層。最常被使用的涂層是電沉積的ni??梢允褂脷浔烟幚肀煌糠蟮南⊥链朋w。然而,對于無損傷的涂敷的稀土磁體而言,需要相比于未涂敷的磁體更高的壓力和溫度。因此,在其中稀土磁體具有無損傷的涂層的實施方案中,爆裂過程在至少50、至少70或至少100℃的溫度和/或至少5、至少8或至少10巴的壓力下進(jìn)行。如果表面涂層是有損傷的(即劃傷的、破裂的或穿孔的),爆裂過程可以在大約室溫和大氣壓力下進(jìn)行。可以通過一種或多種用于破壞組裝件的破壞性處理方法,如通過切割或擊碎,得到對涂層的損傷。在其中稀土磁體具有涂層,并且將組裝件在氫氣中的暴露以實現(xiàn)氫爆裂導(dǎo)致除了稀土粒狀材料還生成涂層顆粒的實施方案中,本方法還包括將稀土粒狀材料與涂層顆粒分離的后續(xù)步驟。可以通過篩分進(jìn)行涂層顆粒的分離。任選地,可以使用低能研磨或機械攪動,以優(yōu)選地將稀土粒狀材料破碎成甚至更小的顆粒,所述顆??梢愿菀椎貜耐繉宇w粒中分離。備選的用于涂層顆粒的分離技術(shù)可以包括磁性分離、靜電分離和氣體分離。ndfeb磁體也傾向于氧化。將表面氧化的稀土磁體材料除去是想要的,因為它的磁性通常是下降的。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在將涂敷的ndfeb磁體暴露在氫中,導(dǎo)致涂層從磁性體的表面破裂時,涂層材料拉走一些很可能含有大量氧化材料的表面磁體材料,使得它從未氧化的磁體材料分離。因此,在其中稀土磁體具有涂層,并且將組裝件在氫氣中暴露以實現(xiàn)氫爆裂導(dǎo)致除了稀土粒狀材料還生成涂層顆粒的實施方案中,至少一些涂層顆粒與源自磁體的表面層的被氧化的稀土粒狀材料結(jié)合。因此,在從ndfeb稀土磁體分離被氧化的材料中,氫爆裂是有用的。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了用于從含有稀土磁體的組裝件中分離稀土粒狀材料的設(shè)備,所述設(shè)備包括:反應(yīng)容器,其具有能夠被關(guān)閉以形成氣密密封的開口,分離裝置,其用于將所述稀土粒狀材料從所述組裝件中分離,和收集裝置,其用于收集所述稀土粒狀材料,其中所述反應(yīng)容器與真空泵和氣體控制系統(tǒng)相連,且其中所述氣體控制系統(tǒng)控制向所述反應(yīng)容器供應(yīng)氫氣。在一個實施方案中,設(shè)備還包括用于在爆裂之前將組裝件打開或破壞性處理的裝置。在具體的實施方案中,設(shè)備包括在將組裝件裝入反應(yīng)容器之前將其擊碎的粉碎機。在另一個實施方案中,設(shè)備包括用于在爆裂前剪切或切開組裝件的剪料機??梢允謩拥貙⒉鹚榈慕M裝件裝入反應(yīng)容器中,或者可以從料斗裝入它們。在一個實施方案中,通過輸送機將組裝件從破壞性處理裝置傳送至反應(yīng)容器。在進(jìn)一步的實施方案中,設(shè)備包括用于在爆裂和/或脫氣過程期間將反應(yīng)容器加熱的加熱器。在另一個實施方案中,設(shè)置溫度控制系統(tǒng),以監(jiān)測和控制當(dāng)設(shè)備使用時,即在爆裂過程期間,密封的反應(yīng)容器中的溫度??梢允謩涌刂茰囟龋蛘呖梢酝ㄟ^預(yù)設(shè)的程序控制它。氣體控制系統(tǒng)可以監(jiān)測并且控制當(dāng)其使用時密封的反應(yīng)容器中的壓力??梢允謩涌刂茐毫Γ蛘呖梢酝ㄟ^預(yù)設(shè)的程序控制它。在一個實施方案中,分離裝置包括位于反應(yīng)容器中的多孔容器。通過爆裂過程制得的稀土粒狀材料可以通過容器的底部和側(cè)面的孔,并進(jìn)入反應(yīng)容器中,同時剩余的組裝件組分保留在容器中,從而將粒狀材料從組裝件分離。多孔容器可以是可拆卸的,或者它可以是永久固定在反應(yīng)容器中的。在具體的實施方案中,分離裝置還包括振動裝置,其攪動多孔容器,以促進(jìn)松散的顆粒從組裝件中分離。在另一個實施方案中,分離裝置包括可旋轉(zhuǎn)的多孔容器。在爆裂之后,容器帶著內(nèi)部的組裝件旋轉(zhuǎn)。翻滾動作導(dǎo)致稀土粒狀材料從組裝件組分中落出,并通過可旋轉(zhuǎn)容器的壁上的孔/洞,而被收集在下方適合的容器中。孔可以具有允許粒狀材料通過它們但將組裝件保持在容器內(nèi)部的任何適當(dāng)尺寸??卓梢员憷貫橹睆?-3mm??尚D(zhuǎn)的容器可以結(jié)合在爆裂容器中或形成爆裂容器的一部分,使得機械攪動可以在爆裂期間或之后發(fā)生。備選地,可旋轉(zhuǎn)的容器可以與反應(yīng)容器是獨立的。在此實施方案中,在爆裂完成后,爆裂的組裝件被從反應(yīng)容器中移除,并然后被置于旋轉(zhuǎn)容器中,以分離稀土材料顆粒。收集裝置可以由反應(yīng)容器或其一部分構(gòu)成。例如,反應(yīng)容器的底部可以構(gòu)成收集裝置。備選地,收集裝置可以包含連接至反應(yīng)容器的獨立的收集容器。該收集容器可以通過閥門與反應(yīng)容器隔離,該閥門當(dāng)需要時可以打開以允許顆粒從反應(yīng)容器進(jìn)入收集容器。在一個實施方案中,收集容器位于反應(yīng)容器下方,使得當(dāng)閥門打開時,顆粒在重力下落入收集容器中。附圖說明現(xiàn)在將借助實施例參照附圖來描述本發(fā)明,其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的設(shè)備的示意圖;圖2a顯示了在被本發(fā)明的方法處理之前的被粗略擊碎的計算機硬盤驅(qū)動器;圖2b顯示了在被本發(fā)明的方法處理之前的從計算機硬盤驅(qū)動器上手工移除的音圈組裝件;圖2c顯示了按照本發(fā)明的一個實施方案已被切開并隨后進(jìn)行氫爆裂以移除稀土磁體的硬盤驅(qū)動器組裝件;圖3顯示了通過本發(fā)明的方法獲得的稀土粒狀材料;圖4a是通過爆裂從ndfeb磁體分離的鎳-銅-鎳涂層的薄片的電子顯微圖;且圖4b是通過爆裂從ndfeb磁體分離的鎳涂層的薄片的電子顯微圖。具體實施方式圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的設(shè)備,其用于從組裝件中利用氫爆裂回收稀土磁體。設(shè)備10包括反應(yīng)容器12,其容納有位于加熱器16上方的多孔容器14。反應(yīng)容器12在其頂端18是開口的,使得拆碎的組裝件可以被裝入容器12中??梢酝ㄟ^由固定裝置22固定的蓋子20封閉反應(yīng)容器12,以得到在容器頂18和蓋子20之間的氣密密封。反應(yīng)容器12位于用于收集通過爆裂過程制備的稀土粒狀材料的收集容器24上方。使用閥門26,以控制從反應(yīng)容器12至收集容器24的粒狀材料流。反應(yīng)容器12經(jīng)由管道30連接至旋轉(zhuǎn)真空泵28。通過管道30的氣體流由閥門32所控制。反應(yīng)容器12也通過氣體控制系統(tǒng)36經(jīng)由氣體管線38連接至氣體供應(yīng)源33、34。氣體控制系統(tǒng)36監(jiān)測反應(yīng)容器12中的壓力,并將其保持在適宜的水平。氣體管線閥門40和壓力傳感器42位于氣體管線38上,以允許監(jiān)測和控制至反應(yīng)容器12的氣流。設(shè)置熱電偶44,以監(jiān)測反應(yīng)容器12內(nèi)部的溫度。在使用中,拆碎的含有稀土磁體的組裝件通過粉碎機粉碎或通過剪料機(未示出)切開,并手動地輸送至多孔容器14中。在其他實施方案中(未示出),被粉碎或剪切的組裝件46沿著輸送機傳送至多孔容器14。取決于組裝件的性質(zhì)和尺寸,可以對整個組裝件進(jìn)行氫爆裂,或者備選地,可以部分地拆卸組裝件,以僅僅處理其一部分。例如,組裝件46可以包含粉碎的或剪切的計算機硬盤驅(qū)動器和音圈組裝件,像是在圖2a、2b和2c所示的那些。關(guān)閉反應(yīng)容器12的蓋子20,并通過固定裝置22固定,使得反應(yīng)容器12是氣密的。隨后通過管道30(通過打開閥門32),使用旋轉(zhuǎn)真空泵28,將反應(yīng)容器12抽真空至壓力為10-2毫巴,如通過壓力傳感器42所指明的。關(guān)閉閥門32,并用來自氣體供應(yīng)源33的氬氣,通過氣體控制系統(tǒng)36并打開氣體管線36中的閥門40,回充反應(yīng)容器12至壓力為1巴。隨后關(guān)閉氣體管線閥門40,并且打開閥門32,以允許真空泵28將反應(yīng)容器12抽真空至壓力為10-2毫巴。隨后關(guān)閉閥門32,并用來自供應(yīng)源34的氫氣將反應(yīng)容器12回充至壓力為1至7巴。通過氣體控制系統(tǒng)36,保持在反應(yīng)容器中的壓力。一旦氫氣進(jìn)入反應(yīng)容器12并接觸組裝件46,爆裂過程開始,將稀土磁體變成粒狀材料48。將組裝件暴露在氫氣中2至5小時。在爆裂過程之中或之后通過振動裝置(未示出)攪動多孔容器14,以將爆裂的磁體顆粒從拆碎的組裝件材料中移出并通過多孔容器14的孔,使得它們收集在反應(yīng)容器12的底部。打開閥門26,以允許顆粒從反應(yīng)容器12落入收集容器24。如果需要對顆粒脫氣,保持閥門26關(guān)閉并不進(jìn)行振動。通過加熱器16將爆裂了的拆碎的組裝件材料(包括稀土粒狀材料)加熱至750℃的溫度,使用熱電偶44對其監(jiān)測,并且使用溫度控制器(未示出)控制。在低于1巴的壓力下進(jìn)行脫氣,理想地,在10-2巴的真空下。從稀土粒狀材料中除去的氫可以被泵入大氣中,也可以被金屬氫化物存儲器50所捕獲。處理容器可以爆裂的碎片裝料量為大約300至400塊擊碎的/粉碎的硬盤驅(qū)動器或1000至2000個音圈組裝件。處理400塊粉碎的硬盤驅(qū)動器得到回收約8kg的ndfeb粒狀材料。處理2000個音圈組裝件得到回收約40kg的ndfeb粒狀材料。圖3顯示了通過本發(fā)明的方法制得的稀土粒狀材料的樣品。樣品含有顆粒50,以及存在鎳鍍51的區(qū)域。通過本發(fā)明的方法從組裝件回收的稀土粒狀材料可以例如通過噴射研磨被進(jìn)一步處理,并用于各種用途。例如,該材料適合用于以下加工:1.可以將再循環(huán)的顆粒用于精煉加工,如熔融鹽電解,以將稀土與其它組分如鐵和硼分離。2.可以將顆粒噴射研磨(任選),加壓并隨后燒結(jié)成新的磁體。3.顆??梢员辉偃诨?,并熔體紡絲以制備用于粘結(jié)磁體的材料。4.可以在氫氣中加熱顆粒并隨后脫氣,以制備細(xì)晶粒的材料,用于通過與合適的粘合劑混合形成粘結(jié)磁體。5.被脫氣的顆??梢灾苯优c粘合劑如環(huán)氧樹脂混合,并隨后被壓制成廉價的粘結(jié)磁體。如果組裝件的磁體具有相對低的初始粘土含量(例如接近化學(xué)計量比nd2fe14b),可能必須在形成新磁體之前向爆裂的粒狀材料添加額外的稀土,以補償稀土氧化“損失”。在再循環(huán)期間,稀土材料的氧含量傾向于增加并且稀土氧化物形成。對于燒結(jié)至完全致密、得到更佳的磁性以及抗腐蝕性而言,特定量的清晰的富金屬稀土相是基本的。增加的氧含量可以使材料更難以燒結(jié)成新磁體,并且得到較低密度的產(chǎn)物,因此,向粒狀材料中添加少量nd或ndh2。典型地,1-2原子%的添加已被證明得到最佳的磁性。如果磁體的nd含量開始足夠高,則可以無需添加額外的nd,因為更小的總百分比的釹將在處理期間氧化。表1示出了由通過本發(fā)明的方法制備的稀土粒狀材料制成的再循環(huán)磁體的性質(zhì),與完好的“如獲得時的”即在爆裂之前的稀土ndfeb磁體作比較?!叭绔@得時的”磁體具有如下組成:nd13.4dy0.8al0.7nb0.3fe78.5b6.3(原子%,來自icp)。使用爆裂的粒狀材料,不添加nd以及添加1%、2%和4%的nd,制備再循環(huán)的燒結(jié)磁體。表1密度(gcm-3)%多孔性br(mt)hcj(kam-1)bhmax(kjm-3)完好磁體7.5801380860340不添加nd6.810.310804601951原子%nd7.293.810608902002原子%nd7.481.311609252504原子%nd7.491.29301025155觀察到,用添加2%nd制備的再循環(huán)磁體具有最佳的性質(zhì),包括最高的矯頑力(hcj)和最高的剩磁(br)。圖4a和4b分別顯示了ni-cu-ni52或ni涂層51的薄片,所述薄片已通過氫爆裂被從燒結(jié)ndfeb磁體表面剝離??梢钥吹?,薄片51、52附著在稀土磁體材料54的晶粒上,所述晶粒已經(jīng)通過涂層51、52被從剩余的磁體上拉了下來。這顯示了,應(yīng)用氫爆裂從燒結(jié)磁體剝?nèi)ネ繉邮沁€除去稀土磁體材料的表面氧化物層的有效手段。當(dāng)前第1頁12