專利名稱：粘結磁鐵的分解處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種粘結磁鐵的分解處理方法，所述粘結磁鐵具有優(yōu)異的尺寸精確度和加工性能，并被廣泛地使用作工業(yè)材料。
粘結磁鐵系一種將硬質磁粉材料與塑料及橡膠等粘結劑混合后成型的磁鐵。任何一種硬質磁性材料的性質通常多是硬而脆的。又，這些磁性材料的制造方法通常最后要進行精加工，以便獲得藉由模鑄、燒結及熱處理等方法所獲得的固定尺寸。其結果，對于需精確尺寸誤差的用途來說，其加工成本不可避免地增大，由此，又導致產品成本的顯著上升。另外，所述方法也難以制得形狀復雜或薄壁的磁鐵材料。為改善上述加工方法中存在的缺點，人們開發(fā)了一種粘結磁鐵。所述粘結磁鐵的特征在于，其加工尺寸精確度高，可容易地加工形狀復雜或薄壁的磁鐵，而不會發(fā)生開裂或缺損；再有，該粘結磁鐵的重量輕。由于所述粘結磁鐵含有2～15％(重量)(容積百分比為25～50％)非磁性物質的粘結劑，所以，其磁特性比鑄造磁鐵或燒結磁鐵差。但因能獲得如稀土類磁鐵那樣的強力的磁粉，所以，可迅速提高其磁鐵性能?，F(xiàn)在所述強力磁鐵得到廣泛的應用。
另一方面，由于粘結磁鐵是作為粘結劑及磁粉材料的混合物制造的，所以，使用后的粘結磁鐵或者是質量差的粘結磁鐵難以分解并回收再用。特別是，當粘結劑為熱固性樹脂時，所述材料因固化反應而生成不溶不熔的三維固體結構。因而，這些固化樹脂難以分解，不適于循環(huán)使用。
考慮到廢棄物的問題日益嚴重及為了有效利用資源，人們迫切希望開發(fā)使用后的及質量差的粘結磁鐵的加工技術，以便減小廢棄物的體積，及用于回收利用的廢棄物處理技術等。特別是，粘結磁鐵主要系由金屬及金屬氧化物等構成，金屬的價值大于用作粘結劑的樹脂材料，所以，所述昂貴的金屬材料的再生及回收利用如不能實現(xiàn)的話，將產生很大的問題。由鈷及釹等稀土類金屬等組成的磁鐵更是如此。特別是，以環(huán)氧樹脂等的熱固化性樹脂作為粘結劑的粘結磁鐵，其分解特別困難。為從粘結磁鐵中分離、分解出如稀土類等金屬材料，人們需要一種可以分解處理任何種類的粘結磁鐵的分解處理方法。
現(xiàn)狀是，以往分解粘結磁鐵的結構或方法，應用于粘結磁鐵的資源重新使用或循環(huán)是不夠的。
本發(fā)明的一個目的是提供一種粘結磁鐵的簡易的分解方法。
本發(fā)明的粘結磁鐵的分解處理方法包括下述步驟通過使磁粉材料和粘結劑混合制成，并模鑄成型的粘結磁鐵，在分解容器中，與可分解所述粘結劑的分解材料接觸的分解步驟；從所述分解容器中排除氧的排氣步驟；在250℃～僅低于臨界溫度的溫度范圍內加熱所述分解容器的加熱步驟。
又，氧的排出步驟較好的是在將氮氣供入容器內置換所述分解液中的氣體之后，對分解容器進行減壓的排出步驟，將所述分解容器中的氣體排出本發(fā)明的粘結磁鐵的一個分解處理方法包括下述步驟通過使磁粉材料和粘結劑混合制成，并模鑄成型的粘結磁鐵，在分解容器中，與分解材料接觸的分解步驟，所述分解材料含有至少一種選自下述的溶劑1，2，3，4-四氫化萘，聯(lián)苯，萘，甲基萘，1，4-羥基萘，萘酚，1，4-萘醌，瀝青，雜酚油，甲基異丁酮，異佛爾酮，2-己酮，2-庚酮，4-庚酮，二異丁基甲酮，丙酮基丙酮，佛爾酮，環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮及苯乙酮；及將在從250℃～緊低于臨界溫度的溫度范圍內加熱所述分解容器的加熱步驟。
在本發(fā)明的分解處理方法中，較好的是使用含有抗氧化劑或還原劑的分解液。
抗氧化劑或還原劑以選自下述的至少一種化合物為宜氫醌，甲醌，苯醌，萘醌，丁基鄰苯二酚，丁基氫醌，連二亞硫酸鈉，硫代硫酸鈉及抗壞血酸。
在本發(fā)明的分解處理方法中，一個通過使磁粉材料和粘結劑混合成型的粘結磁鐵的較好的例子是其磁性材料為含有稀土類元素的稀土類磁鐵的粘結磁鐵。


圖1所示為用于解釋本發(fā)明實施例的流程剖視圖。
圖中，1表示分解容器，2表示分解材料液相，3表示粘結磁鐵，4表示分解材料氣相。
實施例用于本發(fā)明的初步分解方法的粘結磁鐵，為模鑄成型并用塑料或橡膠作為粘結劑固化該磁鐵。所述粘結磁鐵可根據(jù)粘結劑和硬質磁粉材料的種類進行分類。使用塑料作為粘結劑的粘結磁鐵稱為塑料粘結磁鐵。塑料可以舉例有尼龍樹脂、對聚苯硫及環(huán)氧樹脂。磁粉材料主要可以舉例出氧化物系及稀土類磁鐵的磁粉材料。氧化物系磁鐵可以使用鋁鎳鈷磁鋼或鐵氧體磁鐵。稀土類磁鐵可以使用如SmCo5等的稀土類鈷合金或如SmTl7合金、諸如Nd2Fe14B等的釹基稀土類磁鐵。
用于本發(fā)明方法第一步驟中的分解處理方法中的分解液包括至少一種選自下述的溶劑乙二醇，丙二醇、二甘醇，二丙二醇，異戊二烯二醇，三甘醇，2-甲氧基乙醇，2-乙氧基乙醇，2-(甲氧基甲氧基)乙醇，2-異丙氧基乙醇，2-丁氧基乙醇，2-(異戊氧基)乙醇，2-(己氧基)乙醇，2-苯氧基乙醇，2-(芐氧基)乙醇，1-甲氧基-2-丙醇，1-乙氧基-2-丙醇，二甘醇一甲基醚，二甘醇-乙基醚，三甘醇一甲基醚，二甘醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚、二丙二醇一乙基醚、三丙二醇一甲基醚及四乙二醇。
再有，在本發(fā)明中，為防止溶劑或磁鐵的氧化降解，在分解容器中須有一個排除氧的步驟。作為氧排除步驟的一個例子是將氮氣送入分解容器內，使氮氣置換含于分解液中的及分解容器內的氣體。氮氣的送入可如下進行通過在裝入粘結磁鐵及分解液的分解容器上設置的氣體導入管及排氣閥，將氮氣從氮氣瓶中直接送入分解容器中。另一個方法是，進行減壓，以使分解容器內氣體排出于容器外。
也可以使用一真空氣泵，通過設置于所述分解容器上的排氣閥進行減壓，所述分解容器中裝有固化樹脂和分解液。在又一方法中，可以藉由有效的攪拌、加熱所述分解液，以排出氧氣。
一個優(yōu)選的方法是通過氮氣的送入，在將分解液中的氣體用氮氣置換之后，對分解容器中的氣體進行真空排氣。
在進行了排出氧的預處理之后，再進行分解處理，其結果可以防止高溫反應處理時導致分解液降解的主要原因的氧化，可以延長分解液的使用壽命和改善其重復使用性能。另外，也可以防止粘結磁鐵中構成磁鐵粉末的合金的氧化降解。因此，可以提高回收的磁鐵粉末的質量。特別是，由于如釹等稀土類金屬容易氧化，所以，這樣一個步驟可有效地用于保持處理后的質量。
用于本發(fā)明方法第二分解方法中的分解液包括至少一種選自下述的溶劑1，2，3，4-四氫化萘，聯(lián)苯，萘，甲基萘，1，4-羥基萘，萘酚，1，4-萘醌，瀝青，雜酚油，甲基異丁基酮，異佛爾酮，2-己酮，2-庚酮，4-庚酮，二異丁基甲酮，丙酮基丙酮，佛爾酮，環(huán)己酮，甲基環(huán)己酮及苯乙酮。
這些溶劑在高溫下穩(wěn)定，極少因其自身的分解產生氧，也極少誘發(fā)含于粘結磁鐵中的金屬類的氧化。因此，此時，如排出氧等的步驟并不是一定需要的。不過，在應避免含于粘結磁鐵中的微量金屬的氧化的情況下，或者，可以設定用于除去氧的預處理方法，以延長分解液的使用壽命的情況下，(排氣步驟還是需要的。)在本發(fā)明中，所謂粘結磁鐵在分解容器中與所述分解材料接觸意指并不總是必要將粘結磁鐵完全浸漬于分解材料的液相中，(圖1A)，只要粘結磁鐵的一部分浸漬于分解材料中，而粘結磁鐵的其余部分可暴露于所述分解材料的氣相中即可(圖1B)。同樣，也可以是整個粘結磁鐵并不浸漬于所述分解材料的液相中，而是暴露于所述分解材料的氣相中(圖1C)。
另外，分解容器中也可以是僅存在氣相的分解材料，而粘結磁鐵暴露于所述氣相中(圖1D)。分解材料可以是如上所述的氣相及/或液相。
又，在上述本發(fā)明的處理方法中，為獲得較高的分解反應速率，浸漬分解液的溫度以高溫為宜，特別是，所述反應速率在250℃以上的溫度時將顯著增加。但是，如溫度過高，則發(fā)生下述現(xiàn)象容器內壓過高，需要耐高壓反應容器；由分解產生的大量氣體成份使得回收所產生的氣體發(fā)生困難；將發(fā)生分解液自身氧化降解的問題；增加如上述磁鐵的氧化反應的不良反應。因此，浸漬過程中的溫度以低于臨界溫度為宜。例如，丙二醇的臨界溫度為351℃，因此，在本浸漬方法中，分解液的加熱最好是在大于250℃、低于該臨界溫度以下的范圍。
又，為防止上述溶劑或上述磁鐵的金屬成份的氧化降解，可以對分解液直接添加抗氧化劑或還原劑。
較好的是，上述抗氧化劑及還原劑可以選自并使用下述化合物的至少一種氫醌，甲醌，苯醌，萘醌，丁基鄰苯二酚，丁基氫醌，連二亞硫酸鈉，硫代硫酸鈉及抗壞血酸。
對本發(fā)明中所使用的分解液來說，這些化合物具有較好的溶解性和有效的使用性能。
這些抗氧化劑或還原劑的使用量通常在基于每100重量份的分解液計為0.2～10重量份的范圍，較好的是在1～5重量份的范圍。
將上述粘結磁鐵浸漬于含有至少一種選自下述化合物的溶劑的分解液乙二醇，丙二醇、二甘醇，二丙二醇，異戊二烯二醇，三甘醇，2-甲氧基乙醇，2-乙氧基乙醇，2-(甲氧基甲氧基)乙醇，2-異丙氧基乙醇，2-丁氧基乙醇，2-(異戊氧基)乙醇，2-(己氧基)乙醇，2-苯氧基乙醇，2-(芐氧基)乙醇，1-甲氧基-2-丙醇，1-乙氧基-2-丙醇，二甘醇一甲基醚，二甘醇一乙基醚，二甘醇一丁基醚，二丙二醇一甲基醚，二丙二醇一乙基醚，三甘醇一甲基醚，三丙二醇一甲基醚及四乙二醇，并加熱該混合物，可以化學分解上述粘結劑。即使是三維交聯(lián)結構的環(huán)氧樹脂等熱固化性樹脂，也可以藉由該分解液而化學分解其三維交聯(lián)結構。
另外，如1，2，3，4-四氫化萘，聯(lián)苯，萘，甲基萘，1，4-羥基萘，萘酚，1，4-萘醌，瀝青，雜酚油，甲基異丁基酮，異佛爾酮，2-己酮，2-庚酮，4-庚酮，二異丁基甲酮，丙酮基丙酮，佛爾酮，環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮或苯乙酮等溶劑藉由加熱，可以提供用于粘結劑分解的良好的液相，粘結劑的熱分解反應可有效進行。而如環(huán)氧樹脂等的熱固性樹脂等用現(xiàn)有技術難以分解的樹脂，也可作容易、有效的分解。
粘結劑分解的結果，使粘接上述固化的粘結磁鐵的粘結力降低，使粘結磁鐵分解。這即是說，原由粘結劑粘結、固定于粘結磁鐵中的磁鐵粉末無法再保持磁粉的結合力。由此，使所述磁粉容易從粘結劑組合物分離。分解的粘結劑成份可藉由其對分解液的溶解性能，以固體成份、油劑成份或溶液中的溶質單體回收。
根據(jù)本發(fā)明的粘結磁鐵的分解方法，可以容易地分解如熱固性環(huán)氧樹脂或諸如此類樹脂的、原本難以分解的粘結劑。另外，磁粉可在分解后回收。
參照以下實施例，具體地說明本發(fā)明。
實施例1在本實施例中，就本發(fā)明的固化樹脂的分解處理方法的實施方式作一說明。
在本實施例中，使用固化樹脂型粘結磁鐵詳細說明本發(fā)明。所述固化樹脂型粘結磁鐵系使用環(huán)氧樹脂作為粘結劑，將稀土類磁鐵粉末凝聚固化而成。
盡管稀土類磁鐵也有SmCo型磁鐵，但在本實施例中，稀土類磁鐵使用了Nd-Fe-B磁鐵。
于Nd-Fe-B磁鐵粉末中混合3％(w/w)的環(huán)氧樹脂之后，再將所述混合物研磨至粉末狀。壓模制得環(huán)狀的粘結磁鐵。將所述環(huán)狀粘結磁鐵用于分解處理試驗。
將所述環(huán)狀粘結磁鐵浸漬于分解液中，進行分解處理。所述分解液含有至少一種選自下述化合物的溶劑乙二醇，丙二醇、二甘醇，二丙二醇，異戊二烯二醇，三甘醇，2-甲氧基乙醇，2-乙氧基乙醇，2-(甲氧基甲氧基)乙醇，2-異丙氧基乙醇，2-丁氧基乙醇，2-(異戊氧基)乙醇，2-(己氧基)乙醇，2-苯氧基乙醇，2-(芐氧基)乙醇，1-甲氧基-2-丙醇，1-乙氧基-2-丙醇，二甘醇一甲基醚，二甘醇一乙基醚，二甘醇一丁基醚，二丙二醇一甲基醚，二丙二醇一乙基醚，三甘醇一甲基醚，三丙二醇一甲基醚及四乙二醇。
在本實施例中，使用了含有乙二醇的分解液，粘結磁鐵浸漬于分解容器中的分解液中，然后密封。將真空氣泵連接至設于各個分解容器的噴嘴，排出容器中氣體，降低壓力。容器在270℃加熱5小時。然后，各容器分別在200℃、230℃、240℃ 250℃及300℃加熱。分別進行如同上述的處理，不同之處在于，在270℃沒有將氣體從容器排出。
其結果如下在分別于200℃，230℃和240℃進行的分解處理中，粘結磁鐵保持其形狀，強度不變，但樹脂顏色稍有改變。在250℃以上、即在250℃、270℃及300℃的溫度下分別進行分解處理時，樹脂粘結劑完全分解，并溶解或分散于分解液中，磁鐵粉末沉淀于容器底部。在沒有氣體排出，也沒有真空氣泵減壓的270℃溫度下的試驗則顯示了粘結磁鐵的碎解及磁鐵粉末的沉淀。
在進行排氣減壓等預處理的場合，分解處理時的分解容器內最大壓力為10kg/cm2，該壓力幾乎與在300℃的溫度下的乙二醇壓力相當，處理后的分解液也顯示了由分解的樹脂產生的沉淀所形成的淺褐色?；蛘?，反之，在未進行排氣減壓等預處理的場合，分解處理時的分解容器內的最大壓力超過40kg/cm2。該壓力導致大量的氣體發(fā)生，分解處理后的分解液也顯示褐色，這說明分解液發(fā)生了降解。
分離后回收的磁鐵粉末，進行了減壓脫氣處理的可以觀察到金屬光澤，而未進行減壓脫氣的磁鐵粉末則顯示完全的黑色。這些結果表明，在預處理后，氧化降解較少。
如上所述，含有如環(huán)氧樹脂的熱固性樹脂作為粘結劑的粘結磁鐵浸漬于由乙二醇組成的分解液中，并在250℃加熱，則可藉此迅速地進行降解。另外，上述的減壓排氣，可使得所述分解處理時的壓力減低的同時，也可抑止分解液的降解及分解氣體的產生。再有，藉由所述的減壓排氣，可以防止回收的磁鐵粉末的氧化，從而，可以回收得到高質量的金屬及其它材料。
總之，包括排出分解容器內的氣體并減壓的步驟，及在250℃以上加熱的加熱步驟的本實施例的處理方法為一優(yōu)選的處理方法。藉由所述方法，可容易地分解粘結劑，并容易地回收高質量的磁鐵粉末，同時，使得所述分解液的降解較少。
減壓最好進行至盡可能的真空，更好的是，減壓進行至低于10mmHg。
分解處理過程中的溫度并不限于本實施例中的溫度值。較好的是，所述溫度在低于臨界溫度，高于250℃的范圍。
再有，含有環(huán)氧樹脂作為粘結劑的粘結磁鐵的組成及結構也并不限于本實施例中的組成及結構，也可采用其它樹脂及橡膠。同樣，磁粉材料也可采用其它的稀土類磁鐵、鋁鎳鈷磁鋼等的磁粉材料。
在本實施例中，是舉例乙二醇作為分解液的，但其組成及配比并不限于該例子。這些分解液包括至少一種選自下述化合物的溶劑乙二醇，丙二醇、二甘醇，二丙二醇，異戊二烯二醇，三甘醇，2-甲氧基乙醇，2-乙氧基乙醇，2-(甲氧基甲氧基)乙醇，2-異丙氧基乙醇，2-丁氧基乙醇，2-(異戊氧基)乙醇，2-(己氧基)乙醇，2-苯氧基乙醇，2-(芐氧基)乙醇，1-甲氧基-2-丙醇，1-乙氧基-2-丙醇，二甘醇一甲基醚，二甘醇一乙基醚，二甘醇一丁基醚，二丙二醇一甲基醚，二丙二醇一乙基醚，三甘醇一甲基醚，三丙二醇一甲基醚及四乙二醇。
在本實施例中，分解液并未添加任何其它成份的添加劑。但是，可添加如氫醌，甲醌，苯醌，萘醌，丁基鄰苯二酚，丁基氫醌，連二亞硫酸鈉，硫代硫酸鈉及抗壞血酸等等的抗氧化劑或還原劑，以用于回收高質量的金屬等材料。
在上述方法中，也可采用供給氮氣的方法取代減壓，且，取代的氮氣也可由減壓排出，以使氧化降解較少。分解液可在除去其中溶解的物質后重復使用，或者，分解液可被直接用作燃料油。
實施例2在本實施例中，就本發(fā)明的固化樹脂的分解處理方法的實施方式作一說明。
在本實施例中，舉例粘結磁鐵詳細說明本發(fā)明的分解處理方法。所述粘結磁鐵系一樹脂類固化物質，由使用環(huán)氧樹脂作為粘結劑，鐵氧體粉末凝聚固化而成。
鐵氧體材料的組成可表示為比例式MoxFe2O3，其中，M為Ba(鋇)，Sr(鍶)，或Pb(鉛)。x表示4.5-6.5的一個數(shù)。將所述鐵氧體和5％(w/w)的尼龍樹脂混合后，注射成型成型為環(huán)狀粘結磁鐵，用于分解處理試驗。
藉由將環(huán)狀粘結磁鐵浸漬于含有至少一種下述溶劑的分解液中，進行分解處理1，2，3，4-四氫化萘，聯(lián)苯，萘，甲基萘，1，4-羥基萘，萘酚，1，4-萘醌，瀝青，雜酚油，甲基異丁基酮，異佛爾酮，2-己酮，2-庚酮，4-庚酮，二異丁基甲酮，丙酮基丙酮，佛爾酮，環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮或苯乙酮。在本實施例中，是使用甲基異丁基酮作為分解液，將粘結磁鐵浸漬于280℃的該分解液中5小時。
結果，樹脂粘結劑分解，粘結磁鐵被分解并且無法保持其原模鑄形狀。分解的樹脂溶解或分散于溶劑中，沉淀出鐵氧體粉末。過濾分離粉末沉淀物，用丙酮等溶劑清洗，干燥后回收得到鐵氧體粉末。該粉末又重新用來制作粘結磁鐵或燒結磁鐵。
如上所述，將粘結磁鐵浸漬于甲基異丁基酮的分解液中，以迅速分解樹脂成份，所述粘結磁鐵為以熱固化樹脂的尼龍樹脂為粘結劑材料的樹脂類固化材料，然后，可分離回收所述磁性粉末材料。本實施例的方法提供了一種用于回收有價值的材料及減少廢棄的粘結磁鐵體積的分解處理方法。另外，分解的樹脂也可再用作為例如單體等形態(tài)的樹脂原料。
又，在本實施例中，分解液的使用過程中未添加任何成份的添加劑，但可以添加如氫醌，甲醌，苯醌，萘醌，丁基鄰苯二酚，丁基氫醌，連二亞硫酸鈉，硫代硫酸鈉及抗壞血酸等等的抗氧化劑或還原劑，以用于回收高質量的金屬等材料。
又，含有尼龍樹脂粘結劑的粘結磁鐵的組成、結構等也可以并不限于本實施例中的范圍。也可使用其它樹脂及橡膠。同樣，所述磁性粉末材料也可以是其它稀土類磁鐵粉末，鋁鎳鈷磁鋼等磁性粉末材料，諸如此類。
上述分解處理的溫度并不限于本實施例，較好的是，所述溫度在低于臨界溫度、高于250℃的溫度范圍。
在本實施例中，1，2，3，4-四氫化萘被舉例用作分解液，但其組成及配比并不限于該例子。這些分解液包括至少一種選自下述化合物的溶劑1，2，3，4-四氫化萘，聯(lián)苯，萘，甲基萘，1，4-羥基萘，萘酚，1，4-萘醌，瀝青，雜酚油，甲基異丁基酮，異佛爾酮，2-己酮，2-庚酮，4-庚酮，二異丁基甲酮，丙酮基丙酮，佛爾酮，環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮或苯乙酮。
在本發(fā)明中，在所述分解處理之前，未對分解容器進行預處理，但是，如果發(fā)生所述磁鐵材料的輕微氧化等不利的降解反應，則也可采用排氣減壓或供給氮氣、氮氣置換排氣的方法。氮氣置換之后的減壓排氣宜于使用于減少氧化降解等的分解處理。
又，分解液可通過除去其中的溶解物質而被重復使用，或者，分解液可被直接用作燃料油。
實施例3在本實施例中，就本發(fā)明的固化樹脂的分解處理方法的實施方式作一說明。
在本實施例中，使用固化樹脂型粘結磁鐵詳細說明本發(fā)明，所述固化樹脂型粘結磁鐵系使用環(huán)氧樹脂作為粘結劑，將稀土類磁鐵粉末凝聚固化而成。
盡管稀土類磁鐵也有SmCo型磁鐵，但在本實施例中，稀土類磁鐵使用了Nd-Fe-B磁鐵。
向Nd-Fe-B磁鐵粉末混合3％(w/w)的環(huán)氧樹脂之后，再將所述混合物研磨至粉末狀。壓縮成型制得環(huán)狀的粘結磁鐵。將所述粘結磁鐵用于分解處理試驗。
將所述環(huán)狀粘結磁鐵浸漬于分解液中，進行分解處理。所述分解液含有至少一種選自下述化合物的溶劑1，2，3，4-四氫化萘，聯(lián)苯，萘，甲基萘，1，4-羥基萘，萘酚，1，4-萘醌，瀝青，雜酚油，甲基異丁基酮，異佛爾酮，2-己酮，2-庚酮，4-庚酮，二異丁基甲酮，丙酮基丙酮，佛爾酮，環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮或苯乙酮。
在本實施例中，使用1，2，3，4-四氫化萘作為分解液，粘結磁鐵浸漬于280℃的分解液中達3小時。
結果，樹脂粘結劑分解，粘結磁鐵被分解并且無法保持其原模鑄形狀。分解的樹脂溶解或分散于溶劑中，沉淀出Nd-Fe-B粉末。過濾分離粉末沉淀物，用丙酮等溶劑清洗，干燥后回收得到Nd-Fe-B粉末。該粉末可再用于粘結磁鐵或燒結磁鐵。盡管，如Nd等的稀土類金屬易于氧化或腐蝕，但在本發(fā)明的處理方法中，并未觀察到所述氧化或腐蝕現(xiàn)象發(fā)生，所述材料可再用于磁鐵材料。由于將1，2，3，4-四氫化萘用作分解樹脂的溶劑，，且是一種還原性溶劑，粘結磁鐵中的合金可以穩(wěn)定的狀態(tài)被回收。在本實施例中，雖未使用聯(lián)苯，但它具有一樣的性質。至于異異佛爾酮，甲基異丁基酮等，它們的結構中具有氧分子，并具有氧源，但這些分子并不會因為熱分解而容易提供氧，因此，不會加速粘結磁鐵的氧化等反應。
如上所述，將粘結磁鐵浸漬于1，2，3，4-四氫化萘的分解液中，以迅速分解樹脂成份，所述粘結磁鐵為以熱固化樹脂的環(huán)氧樹脂為粘結劑材料的樹脂類固化材料，然后，可分離回收所述磁性粉末材料。本實施例方法提供了一種用于回收有價值的材料及減少廢棄的粘結磁鐵體積的方法。另外，本發(fā)明提供的分解處理方法是用于高質量回收金屬的方法，又是可以分解處理易生銹的稀土類粘結磁鐵的非常有效地分解處理方法。
又，在本實施例中，分解液的使用過程中未添加任何成份的添加劑，但可以添加如氫醌，甲醌，苯醌，萘醌，丁基鄰苯二酚，丁基氫醌，連二亞硫酸鈉，硫代硫酸鈉及抗壞血酸等等的抗氧化劑或還原劑，以用于回收高質量的金屬等材料。
再有，粘結磁鐵的組成、結構等也可以并不限于本實施例中的范圍。也可使用其它樹脂，可以看到，所述組成結構也與稀土類磁鐵的各向同性、各向異性等無關。組成可以改變?yōu)樘岣吣透g性等性能，也可以將Fe的一部分置換為Co，或者是添加了其它稀土類金屬如Pr。又，所述磁性粉末材料也可以是其它稀土類磁鐵粉末，或鋁鎳鈷磁鋼等諸如此類。
上述分解處理的溫度并不限于本實施例的范圍，較好的是，所述溫度在低于臨界溫度、高于250℃的溫度范圍。
在本實施例中，1，2，3，4-四氫化萘被舉例用作分解液，但其組成及配合比并不限于該例子。這些分解液包括至少一種選自下述化合物的溶劑1，2，3，4-四氫化萘，聯(lián)苯，萘，甲基萘，1，4-羥基萘，萘酚，1，4-萘醌，瀝青，雜酚油，甲基異丁基酮，異佛爾酮，2-己酮，2-庚酮，4-庚酮，二異丁基甲酮，丙酮基丙酮，佛爾酮，環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮或苯乙酮。溶劑可以是單一溶劑，也可以是混合溶劑，如異佛爾酮和甲基異丁基酮的混合物等。
在本發(fā)明中，在所述分解處理之前，未對分解容器進行預處理，但是，如果發(fā)生所述磁鐵材料的輕微氧化等不利降解反應，則也可采用排氣減壓或供給氮氣，以氮氣置換排氣的方法。氮氣置換之后的減壓排氣宜于使用于減少氧化降解等的分解處理。
又，分解液可通過除去其中的溶解物質而被重復使用，或者，分解液可被直接用作燃料油。
比較例1以下顯示用于與本發(fā)明的分解處理方法比較用的一個比較例。將實施例3中所使用的粘結磁鐵在300℃下，浸漬于由正十四烷組成的分解液中5小時。測得分解液的浸滲速度及分解液浸漬處理后樹脂硬化物的表面硬度。其結果，未在樹脂硬化物表面觀察到變化。且也未見分解液對樹脂硬化物的滲透及硬度的低降。即，使用由正十四烷所組成的分解液并不能期望得到較好的分解處理效果。
比較例2以下顯示用于與本發(fā)明的分解處理方法比較用的一個比較例。將實施例3中所使用的粘結磁鐵在300℃下，浸漬于由液體石蠟組成的分解液中5小時。測得分解液的浸滲速度及在用所述分解液浸漬處理后樹脂硬化物的表面硬度。其結果，未在樹脂硬化物表面觀察到變化。且也未見分解液對樹脂硬化物的滲透及硬度的降低。即，使用由液體石蠟所組成的分解液并不能期望得到較好的分解處理效果。
我們進一步用通常使用機械分解的方法及一通常的使用加熱分解的方法與本發(fā)明作一比較。
作為本發(fā)明的方法，將其中使用了環(huán)氧樹脂作為粘結劑的粘結磁鐵和1，2，3，4-四氫化萘在一分解容器中混合。預先使用氮氣作預處理，置換排出容器中的氧，然后，將所述容器加熱至300℃ 2小時。
其結果，粘結劑環(huán)氧樹脂分解，粘結磁鐵被碎解，在容器底部沉淀出磁鐵粉末。取出沉淀物，用丙酮清洗，獲得磁鐵粉末，該磁鐵粉末再度用于制造粘結磁鐵。
比較例3將本發(fā)明的再生處理方法與通常的方法比較，以證實本發(fā)明的優(yōu)異性。觀察一個通常的機械處理方法作為以往技術。為比較，使用一研磨方法作為機械處理裝置。將一使用環(huán)氧樹脂作為粘結劑硬化、成型的粘結磁鐵進行沖擊粉碎。回收的粉末用于再度制造粘結磁鐵。沖擊粉碎系將粘結磁鐵及Φ5mm的氧化鋯球置入一尼龍筒狀釜中，使用一涂料振動器振動。由所述機械裝置制得的粉碎粉末的缺點是帶有粘結劑樹脂的研糊(mulling)較本發(fā)明的產品差。
比較例4將本發(fā)明的再生處理方法與通常的方法比較，以證實本發(fā)明的優(yōu)異性。觀察一個通常的熱處理方法作為以往技術。用粘結劑的熱分解觀測一個熱分解方法。在該情況下，由于在空氣中的熱分解導致稀土類磁鐵的氧化，所以，使用氮氣氛下的干餾進行上述處理。使用環(huán)氧樹脂作為粘結劑的粘結磁鐵在一二氧化硅管中干餾，以分解環(huán)氧樹脂。干餾過程中的氧濃度低于1％，在300～500℃進行燃燒。
在以上任一所述的測試溫度中，未見有磁鐵外觀變化，也未觀測到其強度降低。回收的經由氧化鋯球處理的粉末再用于塑膠粘結磁鐵的制造。沖擊粉碎以如同上述比較例1中所述的方法進行。
磁特性的測試上述制得的塑膠粘結磁鐵在50kOe磁化。測得其磁特性及磁密度作為永久磁鐵的性能，例如其藉由VSM方法測得的剩磁磁通量密度及矯頑力。藉由測量表示磁化強度的剩磁磁通量密度(Br)、表示矯頑磁化作用的矯頑力(Hci)及測得表示磁鐵能力的最大磁能積(BHmax)，可以獲得磁特性。各個測試值簡述于下表中，以與現(xiàn)有的材料進行比較。
與原始磁鐵比較，上述再生磁鐵的性能顯示了98.7％的剩磁磁通量密度，92.8％的矯頑磁力及表示磁容的91.6％的最大磁能積。因此，上述再生的本發(fā)明的磁鐵與原始磁鐵在性能上幾近一致。作機械粉碎處理的磁鐵顯示了其與樹脂粘結劑的摻混性較差，其結果，導致所述粘結磁鐵的密度較低。由于分解處理僅由機械粉碎方法進行，剩余的硬化樹脂再度吸附新?lián)饺氲臉渲?，并導致其分散性差及粘結性較低。另外，樹脂的總使用量增加，其結果，剩磁磁通量密度降低。矯頑力并沒有大的降低，而是保持在現(xiàn)有的原始磁鐵水平的83.9％?？偟慕Y果，最大磁能積并不很大，而是約為原始磁鐵產品的約40％。
在干餾及粉碎的加工物中，盡管所述加工物經研磨粉碎處理，其中一些樹脂成份(盡管其量很小)被分解及干餾處理后而釋放。但與研磨粉碎的產物比較，可以觀測到樹脂的良好分散性。剩磁磁通量密度也得以改善，然而，仍低于現(xiàn)有產品。所述矯頑力為一幾近所述粉碎磁鐵的水平。其最大磁能積約為現(xiàn)有產品的54％。
上述結果顯示，常規(guī)方法并不能除去硬化的粘結劑，因此，無法獲得足夠的磁通量密度，及無法獲得足夠的磁特性。
表
如上所述，本發(fā)明用于粘結磁鐵的分解處理方法可以容易地分解上述粘結磁鐵中的粘結劑，所述磁鐵粉末可以分別回收并重新使用，并且，所需處理的磁鐵廢棄量也可減少。
權利要求
1.一種粘結磁鐵的分解處理方法，所述方法包括下述步驟使通過將磁粉材料和粘結劑混合并模鑄成型而成的粘結磁鐵，在一分解容器中，與可分解所述粘結劑的分解材料接觸的分解步驟；從所述分解容器中排出氧的排氣步驟；在250℃～緊低于臨界溫度的溫度范圍內加熱所述分解容器的加熱步驟。
2.如權利要求1所述的粘結磁鐵的分解處理方法，其特征在于，所述分解材料含有至少一種選自下述的溶劑乙二醇，丙二醇、二甘醇，二丙二醇，異戊二烯二醇，三甘醇，2-甲氧基乙醇，2-乙氧基乙醇，2-(甲氧基甲氧基)乙醇，2-異丙氧基乙醇，2-丁氧基乙醇，2-(異戊氧基)乙醇，2-(己氧基)乙醇，2-苯氧基乙醇，2-(芐氧基)乙醇，1-甲氧基-2-丙醇，1-乙氧基-2-丙醇，二甘醇一甲基醚，二甘醇一乙基醚，二甘醇一丁基醚，二丙二醇一甲基醚，二丙二醇一乙基醚，三甘醇一甲基醚，三丙二醇一甲基醚及四乙二醇。
3.如權利要求1所述的粘結磁鐵的分解處理方法，其特征在于，所述排氣步驟系一通過氮氣的供給，將分解容器中的氣體用氮氣置換的氮置換步驟，及/或一用于排出所述分解容器中的氣體并降低該分解容器內壓力的減壓步驟。
4.一種粘結磁鐵的分解處理方法，所述方法包括下述步驟使通過將磁粉材料和粘結劑混合，并模鑄成型而成的粘結磁鐵，在一分解容器中，與分解材料接觸的分解步驟，所述分解材料含有至少一種選自下述的溶劑1，2，3，4-四氫化萘，聯(lián)苯，萘，甲基萘，1，4-羥基萘，萘酚，1，4-萘醌，瀝青，雜酚油，甲基異丁基酮，異佛爾酮，2-己酮，2-庚酮，4-庚酮，二異丁基甲酮，丙酮基丙酮，佛爾酮，環(huán)己酮甲基環(huán)己酮及苯乙酮；及將在從250℃～緊低于臨界溫度的溫度范圍內加熱所述分解容器的加熱步驟。
5.如權利要求1或4所述的粘結磁鐵的分解處理方法，其特征在于，所述分解材料為液體材料，及，所有上述粘結磁鐵的一部分浸漬于該分解材料的所述液體中。
6.如權利要求4所述的粘結磁鐵的分解處理方法，其特征在于，所述方法進一步包括在所述分解步驟之后，在分解容器中除去氧的排氣步驟。
7.如權利要求6所述的粘結磁鐵的分解處理方法，其特征在于，所述排氣步驟系一通過氮氣的供給，將分解容器中的氣體用氮氣置換的氮置換步驟，及/或一用于排出所述分解容器中的氣體并降低該分解容器內壓力的減壓步驟。
8.如權利要求1或4所述的粘結磁鐵的分解處理方法，所述分解材料含有抗氧化劑或還原劑。
9.如權利要求8所述的粘結磁鐵的分解處理方法，所述抗氧化劑或還原劑為選自下述化合物的至少一種氫醌，甲醌，苯醌，萘醌，丁基鄰苯二酚，丁基氫醌，連二亞硫酸鈉，硫代硫酸鈉及抗壞血酸。
10.如權利要求1或4所述的粘結磁鐵的分解處理方法，所述磁粉材料為含有稀土類元素的稀土磁鐵。
全文摘要
一種粘結磁鐵的分解處理方法,所述方法包括下述步驟:使通過將磁粉材料和粘結劑混合并模鑄成型而成的粘結磁鐵,在一分解容器中,與可分解所述粘結劑的分解材料接觸的分解步驟;從所述分解容器中排出氧的排氣步驟;在250℃～緊低于臨界溫度的溫度范圍內加熱所述分解容器的加熱步驟。
文檔編號C22B23/00GK1259408SQ99123700
公開日2000年7月12日 申請日期1999年11月4日 優(yōu)先權日1998年11月4日
發(fā)明者寺田貴彥, 大西宏 申請人:松下電器產業(yè)株式會社