国家标准《铈铁合金》
行业标准《镨钕钆金属》
征求意见稿编制说明
一、任务来源
1.任务背景
目前生产钕铁硼永磁材料用金属镝、钆等金属主要由金属热还原法制备。这种制备方法由于工艺流程长，并采用活性金属钙作为还原剂，因此生产成本高，对钕铁硼永磁体的应用产生了一定的影响。同时由于生产重稀土金属熔点较高且工艺流程长，所产生出的重稀土金属中非稀土杂质含量较高，尤其是重稀土金属中影响钕铁硼性能较大的氧、氮及难熔金属等有害杂质含量较高，已经影响到高性能钕铁硼产品的生产。因此，降低钕铁硼材料用重稀土金属生产成本已成为钕铁硼材料生产厂家对稀土金属生产厂家最迫切的要求。随着钕铁硼用量的逐年递增，寻求新型稀土合金的需求凸显。
电解法生产镨钕钆金属国内只有几家科研院所在进行研究，生产工艺及产品成分稳定性等方面仍需进一步完善。从1985年起，包头稀土研究院就对氟化物体系电解稀土氧化物生产稀土中间合金工艺进行研究。2013年，完成了镨钕钆（Gd10-20mass%）中间合金的电解法生产工艺研究，并进行了批量生产。在研发过程中，对电解质体系和组元、电解温度、阴阳极电流密度、阴阳极合理配置等工艺技术条件对合金成分的稳定性、合金的碳含量、电流效率等经济技术指标的影响进行了深入系统的研究，确定了优化工艺参数，并可进行工业化生产。
我院分别为包头市金蒙汇磁材料有限公司、山东依诺威强磁材料有限公司、包钢稀土中试基地、宁波科田等单位提供该产品，用户反映钕铁硼用廉价镨钕钆中间合金，已经用在N42钕铁硼产品中，经过性能测试，得出合金化效果好，磁体性能稳定（磁能积42MGOe,剩磁感应强度1300KGs,矫顽力13.6KOe）,矫顽力提高近2%。钕铁硼成本降低1.89%。
随着钕铁硼永磁体应用领域的扩大，钕铁硼永磁材料生产成本的降低已成为影响钕铁硼永磁体广泛应用的重要因素。由于镨钕钆金属较高的性能价格比,其取代单一重稀土金属已经成为一种趋势,市场份额将逐年增加。随着国内外用户
对其认可程度的提高,市场容量会在较短的时间里快速增加,远景规模将达到1000吨/年以上。制定本标准十分迫切与必要。
2．任务来源
根据稀土标委[2016] 16号文件《关于发送“2016年第一批稀土行业标准计划”任务落实会议纪要的通知》，《镨钕钆金属》行业标准计划正式下达，计划号2016-0338T-XB，完成年限2017年10月，根据文件要求，包头稀土研究院填报了《标准制（修）订项目落实任务书》。负责起草单位为包头稀土研究院，参加单位为瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司。
3．起草单位情况
包头稀土研究院是一个以稀土资源的综合利用为宗旨，以稀土冶金、环境保护、新型稀土功能材料及专用设备、稀土在传统产业中的应用为研究重点的、全国最大的稀土科研开发机构，是国家242个改制院所之一。建院以来共承担国家科技攻关、“863”项目、省部级以及为企业服务的各类课题1800多项，获省部级重大科技成果和专利700多项，在稀土选矿、稀土冶金、环境保护、稀土功能材料及专用设备、稀土应用等领域的一大批成果，已在生产中得到了成功的应用，为中国稀土工业作出了重大贡献。
1984年，稀土研究院在国内首创“氧化物电解法连续制取钕铁合金和金属钕工艺”，在此基础上，再次组织以张志宏为组长的攻关团队，开始艰苦进行“万安培稀土熔盐电解关键技术及成套设备”的研究，1997年，这项课题被国家列为“产业前期攻关项目”。3年的时间里，攻关团队以3000安培为起点，6000安培、10000安培，生产规模不断扩大。课题组采用迥异于传统电解炉整体结构的槽型结构，创造性地提出了砌筑炉体思路，打破了制约熔盐电解生产稀土金属规模扩大的“瓶颈”，完成了大型稀土熔盐电解生产金属钕成套设备以及基础理论等研究工作，并开发了电解槽数值模拟方法，2002年获得了国家发明专利。
2002年8月，依托稀土研究院的这项专利成果组建了包头瑞鑫稀土金属材料股份公司，将科技成果转化为生产力。依靠该工艺瑞鑫稀土公司建成我国第一条10000安培稀土熔盐电解金属钕生产示范线，具有高电效、高收率、低成本等优势，迅速成为世界多家钕铁硼生产厂家的供货商。
近年来，进行的“新型节能稀土金属电解槽研究开发”，成功研制了工业规模新型节能电解槽，并进行了工业规模稳定运行试验，利用新型电解槽生产出了高品质镨钕钆等中间合金。
4. 本标准编制计划
本标准编制计划如下：
2016.09—2017.01：调研、查阅资料，了解国内关于镨钕钆金属生产动态及应用领域的变化，完成资料的消化吸收，将六种牌号的镨钕钆金属编写到《镨钕钆金属》行业标准初稿中、编写编制说明及立项说明，组织相关人员对标准初稿及编制说明进行讨论，并对标准初稿进行完善；
2017.02—03：发出《镨钕钆金属》标准的征求意见稿，根据反馈回来的意见和建议，完善标准的征求意见稿，进行修定后形成预审稿；
2017.04—06：完成预审，将预审会出现的问题进一步验证，形成送审稿；
2017.07—09：根据稀标委的安排，参加送审稿的讨论，完成《镨钕钆金属》标准终审。
二、标准编制原则与标准的主要内容
1．编制原则和依据
(1) 本标准根据GB/T1.1-2009《标准化工作导则》的规定编写；
(2) 充分满足市场并有利于创新发展的原则；
（3）本着通用性的原则，使得标准既要满足现有大多数产品的需要，同时充分考虑国内外相关技术发展趋势，使得本标准具有技术先进性的要求。
2．标准的主要内容及工作过程
为了使镨钕钆金属生产企业产品质量得到保证，使生产规范化，增强我国永磁材料在高端应用领域的话语权，制定镨钕钆金属的行业标准。
目的是使产品的质量得到更大提高，使标准具有可操作性和适应性。
本标准在制定初期时，首先本着通用性的原则，在制定的过程中，走访了相关生产企业，并征求了用户的意见，既要考虑到生产技术的先进性，生产企业的
广泛性，又要考虑到标准的实用性及可操作性，以保证本标准具有技术先进性的
要求。
2.1 产品分类及论据
本标准产品分类主要以产品总量为依据分为六个牌号，分别适用于不同用途、不同质量要求的下游产品。这种分类是按调研时生产厂家和用户要求来划分。本标准的分类旨在为生产、使用方提出最佳建议。拟达到效率最大化。这种分类有利于技术创新，并且在使用时发现不同牌号产品的其他功能。
2.2 技术指标的确定与论据
任务下达后，《镨钕钆金属》行业标准编制小组按照标准的编制程序，查阅了国内外与永磁材料相关的国际、国家标准、企业标准和技术资料。在反复认真地分析研究基础上，根据近年来国内及我院镨钕钆金属的实际生产、销售和应用的情况，编制了《镨钕钆金属》行业标准草案，经过征集厂家及客户的意见，最终形成了《镨钕钆金属》的征求意见稿。根据所征求意见单位反馈回来的建议和
意见，对征求意见稿进行修改，形成《镨钕钆金属》的预审稿。
3.主要技术内容说明
标准编制小组通过走访了相关生产企业，并征求了用户的意见，制定标准成本如下：
产品牌号
化学成分（质量分数）/%
RE
不
小
于
Nd/RE Pr/RE Gd/RE
杂质含量，不大于
字符牌号数字
牌号
稀土
杂质
/RE
非稀土杂质
C Si Fe W+Mo Ca Al Mg O
PrNdGd-60 Nd A045060A 99.5 60±0.520±120±0.50.5 0.03 0.03 0.15 0.05 0.01 0.03 0.02 0.03 PrNdGd- 60 Nd B 045060B 99.0 60±0.520±120±0.5 1.0 0.05 0.05 0.3 0.08 0.02 0.05 0.03 0.05 PrNdGd-64 Nd A045064A 99.5 64±0.521±115±0.50.5 0.03 0.03 0.15 0.05 0.01 0.03 0.02 0.03 PrNdGd-64 Nd B 045064B 99.0 64±0.521±115±0.5 1.0 0.05 0.05 0.3 0.08 0.02 0.05 0.03 0.05 PrNdGd-68 Nd A 045068A 99.5 68±0.522±110±0.50.5 0.03 0.03 0.15 0.05 0.01 0.03 0.02 0.03 PrNdGd-68 Nd B 045068B 99.0 68±0.522±110±0.5 1.0 0.05 0.05 0.3 0.08 0.02 0.05 0.03 0.05
三、国内外主要标准、企业标准牌号综述分析
经查新、检索，国内外尚无镨钕钆金属的相关标准。
参考部分生产企业的内部牌号，产品中镨钕为主元素，其含量为北方矿自然
配分，根据下游终端产品中钆量的不同需求，按照钆含量（20%、15%、10%）分为三大类，每一类根据质量等级分为A、B两类。分别适用于不同用途、不同质量要求的下游产品。
四、标准中如涉及专利，应有明确的知识产权说明
截至目前，尚未发现与本标准内容相关的知识产权的问题。
五、国家标准作为强制或推荐性国家标准的建议
此次制定的《镨钕钆金属》行业标准建议为推荐性行业标准。
六、参考的相关标准和资料
1) GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划
2) GB/T15676-1995 稀土术语
七、致谢
本标准在起草过程中得到了全国稀土标准技术委员会秘书处的指导与帮助，同时对提供过数据、信息和建议的所有单位表示感谢！
包头稀土研究院
二〇一七年二月