Северский технологический институт НИЯУ «МИФИ», г. Северск

В. Л. Софронов, проф., декан технологического факультета, e-mail: sofronov@ssti.ru

А. С. Буйновский, проф.

В. В. Догаев, аспирант

А. Ю. Макасеев, доцент, зам. руководителя

Ю. Н. Макасеев, доцент, кафедра химии и технологии материалов современной энергетики

Приведены результаты исследований процесса обезуглероживания отходов от шлифования спеченных, высокоэнергетических, постоянных магнитов на основе Nd – Fe – B. Шлифотходы кроме металлических составляющих, попадающих в них из магнитов, содержат 5–14 % (мас.) кислорода, 5–7 % (мас.) углерода (в виде масел), 10–30 % (мас.) влаги и до 1,5 % (мас.) примесей кремния и алюминия. В работе опробованы методы отмывки щелочными растворами и органическими растворителями, а также метод термического обезжиривания. Выявлены оптимальные условия обезжиривания шлифотходов растворами щелочей: раствор, содержащий NaOH, NaH₂PО₄, Na₂SiО₃; температурный интервал от 50 до 90 ^оС. Показано, что эффективность органических растворителей значительно ниже, чем щелочных растворов. Наилучшие результаты достигнуты при термической обработке путем предварительной сушки шлифотходов и обезуглероживания в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, поэтому данный метод является перспективным для производственного использования, так как позволяет достаточно просто и дешево получать оксиды металлов, пригодные для дальнейшей переработки. Математической обработкой экспериментальных данных процесса сушки определили значение кажущейся энергии активации процесса, равное 9800 Дж/моль, т. е. процесс окисления шлифотходов лимитируется диффузией.

Работа выполнена в рамках государственного контракта ГК № П509 от 14 мая 2010 г. по Федеральной целевой программе «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 гг.

1. Буйновский А. С., Софронов В. Л., Кобзарь Ю. Ф. и др. Фторидная технология получения высокоэнергетических магнитных сплавов и лигатур на основе редкоземельных металлов // Журн. прикл. химии. 1995. Т. 68, № 5. С. 755–762.
2. Савченко А. Г., Верклов М. М., Мельников С. А. и др. Спеченные магниты (Nd, Dy) – Fe – B // Тез. докл. XI Всес. конф. по пост. магнитам. 10–14.X.1994. Суздаль. — М., 1994. С. 77.
3. Бурханов Г. С., Кольчугина Н. Б., Бурханов Ю. С. Высокочистые редкоземельные металлы — стратегический резерв для создания нового поколения материалов функционального назначения // Горн. инф.-аналит. бюл. 2005. С. 13–33.
4. Михайлин С. В., Житковский В. Д., Чубаров Е. П. Применение постоянных магнитов из магнитопластов в радиоэлектронном приборостроении // Там же. 2007. С.191–198.
5. Мишин Д. Д. Магнитные материалы. — М. : Наука, 1991. — 384 с.
6. Пат. 2111833 РФ, МПК⁶ C 16 B 22 F 8/00, С 22 В 7/00. Способ переработки шлифотходов от производства постоянных магнитов / Буйновский А. С., Софронов В. Л., Макасеев Ю. Н. и др. ; заявитель и патентообладатель Сибирский химический комбинат. № 96115882/02 ; заявл. 31.07.1996 ; опубл. 27.05.1998, Бюл. № 14.
7. Буйновский А. С., Софронов В. Л., Макасеев Ю. Н. и др. // Матер. XII Межд. конф. по постоянным магнитам. 22–26 сентября 1997 г. Суздаль. — Москва, 1997. С. 244.
8. Пилоян Г. О. Введение в теорию термического анализа. — М. : Наука, 1964. — 380 с.
9. Щербаков В. И., Зуев В. А., Парфенов А. В. Кинетика и механизм фторирования соединений U, Рu и Np фтором и галогенфторидами. — М. : Энергоатомиздат, 1985. — 128 с.
10. Яковлев П. Я., Яковлева Е. Ф., Оржеховская А. И. Определение углерода в металлах. — М. : Металлургия, 1972. — 288 с.