钕铁硼稀土永磁材料产业变化与发展前景

钕铁硼稀土永磁材料产业变化与发展前景

一. 钕铁硼永磁材料产业变化

1.世界钕铁硼磁体产业——向中国转移

世界钕铁硼磁体 ( 包括粘结钕铁硼在内)

的产业格局也在演绎类似稀土冶炼分离产业同样的变化——

向中国转移。生产成本的增加以及磁体价格的逐年递减,

使得发达国家的磁体生产难以维持,

被迫一方面向附加值高的磁体下游器件产品转移,一方面把磁体应用企业向中国转移。由于钕铁硼磁体专利在2003年后大部分已经失效,

而中国钕铁硼磁体价格又与发达国家产品存在巨大的价格差距,

吸引了全球的钕铁硼磁体用户纷纷将定单转向中国,

2.中国钕铁硼磁体产业——向稀土资源产地转移

目前1兆瓦的风力发电机组使用钕铁硼大致在1吨左右

我国上百家的钕铁硼生产企业在争夺约4万吨的钕铁硼磁体市场。尽管钕铁硼磁体市场需求还在以20%以上的年增长率快速增长, 但如今,

所有钕铁硼企业都在面对稀土原料紧张和价格飞涨的严峻挑战。1.原料价格上涨困扰整个钕铁硼行业钕铁硼磁体生产中原材料价格占总生产成本的比例为45%￣50% , 其中金属钕占原材料成本的比重高达60% 。2006年,

氧化钕、氧化镨的价格都在翻倍上涨,

造成钕、镨、镝等稀土原料价格大幅度攀升的因素错综复杂。

3.废料资源化利用

在钕铁硼磁体的生产过程中会产生约为原料重量

20％的钕铁硼废料，包括车削块和油浸废料等。

钕铁硼废料中含有约30％的稀土元素。可采用盐酸优溶法、全溶法、硫酸复盐法等湿法冶金工艺进行回收。

采用盐酸溶解－萃取工艺，易于实现规模化生产，但草酸或碳铵沉淀洗涤废水污染较大，且采用氨水为皂化剂，使废水中氨氮浓度很高，

造成水污染。采用硫酸－复盐沉淀工艺，难以实现规模化生产，且溶解时Fe

全部转化为硫酸亚铁，在回收稀土时造成铁元素的浪费，更造成水污染。

从经济和环境保护的角度看，采用盐酸优溶法较其他工艺更好。该法能够减少酸的使用量，酸溶渣可以直接作为铁精矿出售给钢铁厂或者给水泥厂作为生产水泥的铁质校正元素；在萃取分离时使用烧碱或者石灰水替代氨水作为皂化剂，能有效减少废水中的氨氮。

稀土为不可再生资源，

并且在采矿和新材料深加工过程中产生大量的废物，造成环境污染和资源浪费。从钕铁硼废料中可获得氧化钕、氧化铽、氧化镝及氧化钴等贵重产品。对工业废料进行回收利用，符合国家发展循环经济的产业政策。

4.添加N元素，以提高其居里温度

为了避免磁体的热减磁，需开发在室温下具有2400kA/m矫顽力的磁体。通常要添加Dy，但由于Dy与Nd的反铁磁性结合引起饱和磁化减小，带来磁能积的降低。现在，如果能制得由保持完全各向异性的孤立单磁畴粒组成的钕铁硼，便可获得同样效果。

各向异性纳米复合磁体

理论上的最大磁能积达1090kJ/m3，但由于与软磁相的交换偶合导致其矫顽力下降。

二.发展前景

1.医学

随着生物磁学的发展,

高性能磁铁应用于医学、磁力正畸的优越性已被众多学者的实验和临床研究所证明。镀氮化钛膜的钕铁硼磁体具有较好的抗腐蚀性,

且氮化钛具有良好的生物相容性,

这使得镀氮化钛膜的钕铁硼永磁体在口腔正畸领域有广阔的应用前景。

2.风电

风电作为全球范围内世界各国来新能源发展的重要战略，风电利用率占各国总能源的比例将不断提高，这给为直驱永磁风力发电机和半直驱永磁风力发电机配套的烧结钕铁硼市场提供了巨大国际市场需求。风能产业发电系统中最重要的部件是风力发电机，稀土永磁大量应用于直驱永磁式风力发电机，风力

发电机的发展已经成为稀土永磁行业的重要支点。目前，直驱永磁式风力发电机技术已经进入成熟期，欧美市场渗透率在25%以上，中国只有10%。未来我国的风电电机中，直驱永磁风力发电机渗透率将会超过欧美发达国家，成为主流风力电机，这将直接拉动对高性能稀土钕铁硼永磁材料的需求，促进稀土永磁材料产业的大发展。其中1.5MW和2MW直驱永磁风力发电机中永磁材料的使用量达到

1.2

～1.5t现有高性能钕铁硼永磁材料产能的缺口较大。到2010年，国内风力发电机用钕铁硼总量将超过万吨以上。

3.微波通讯

利用永磁材料产生一个恒定磁场，用于控制电子束流的运动，制成磁控微波管。

4.磁化技术

利用磁场对物质进行磁化作用，改变被磁化物质的键状态或原子、电子组态，促进物质的化学反应，促进燃料燃烧，或改变物质的结晶形态或凝固点，称为磁化技术。

5.磁分离技术

利用磁性方法将铁磁性物质与非铁磁性物质或将磁性原子（离子）或磁性分子与非磁性原子（离子）或非磁性分子分开的技术称为磁分离技术。

6.交通运输工程的应用

磁悬浮列车汽车的传感器和制动器，马达中的永磁同步电机。

钕铁硼在我国的储量巨大，但因生产工艺的落后，导致价格低廉。不过，至今已取得很大进步。钕铁硼的发展空间很广，应用领域也愈加广泛，因其性能优异，可显著提高某些器材的性能。但稀土是不可再生资源，对生产工艺和回收的进步提出了要求。中国应利用储量的优势，占据稀土发展的制高点。