中國粉體網(wǎng)訊
隨著我國稀土拋光粉產業(yè)的快速發(fā)展,鈰基稀土拋光粉具有磨削能力強,、拋光時間短,、拋光精度高、操作環(huán)境清潔等優(yōu)點,,已經取代了過去使用的氧化鐵磨粉。目前該產品在我國發(fā)展較快,,應用范圍廣,,且經濟價值高,具有較好的發(fā)展前景,。
鈰基稀土拋光粉成分主要包括:La,、Ce、Pr,、Nd,、O、F,、Fe,、S等化學元素,其中CeO2是主要的有效拋光成分,,其他稀土元素主要固溶于CeO2的晶格中,從而改變CeO2晶體的形貌,、結構及拋光性能,,F(xiàn)、S等元素也會影響拋光粉的晶形,、顏色和拋光能力,。
稀土拋光粉獨特的晶體結構和化學性質,使拋光粉擁有優(yōu)良的拋光性能,。氧化鈰通常呈現(xiàn)為一種立方螢石晶體結構,,空間群為Fm3m。Ce的價電子層結構是4f15d16s2,,外層電子和內部電子間能量差很小,,因此,氧化鈰有三價和四價兩種價態(tài)形式,。在外部環(huán)境的影響下,,Ce3+和Ce4+可以相互轉化,并伴隨著氧空位的形成和消失,,基于這種性質,,氧化鈰具有較強的反應活性,氧化鈰磨粒能在工件表面生成易于去除的化學齒,,以獲得優(yōu)異的拋光性能,。
稀土拋光粉的制備主要有以下幾種方式。
氟碳鈰礦鈰富集物焙燒制備稀土拋光粉
以氟碳酸鑭鈰精礦(Bastnasite,,CeO2/TREO>50%,,TREO>70%)為原料,經球磨,、焙燒,、調漿、過篩(500 mesh),、干燥,、分解破碎,最后包裝制成產品,。該工藝對原料要求不高,,生產設備簡單,充分利用了氟碳鈰礦里的氟元素,。該產品曾經大量用于CRT顯示器玻殼的拋光研磨,。但該產品最大的問題是精礦里的放射性元素未分離,直接應用給環(huán)境帶來較大隱患,。礦中的脈石如石英,、重晶石也進入產品,,使其應用范圍受到限制。隨著CRT顯示器玻殼被液晶顯示器取代,,該種拋光粉已不生產,。
碳酸稀土焙燒法制備稀土拋光粉
以碳酸鑭鈰鐠(TREO:45%,CeO2>58%)為原料,,經干燥,、球磨、氫氟酸氟化,、再干燥,、焙燒、分解破碎,、分級,,最后混料包裝。該工藝采用分離產品少釹碳酸稀土為原料保障了原料的純凈度,,且各工序控制嚴格,,得到的產品品質好,多用于精密器件的拋光,。
以分離后的鈰化合物為原料制備高鈰稀土拋光粉
用硝酸稀土,、氫氧化鈰或碳酸鹽等為原料,經萃取分離為單一稀土鑭和鈰再配成混合物料液(CeO2/TREO=70%,,La2O3/TREO=30%),,經沉淀制備出氟碳酸鑭鈰。其主要工藝流程為:分離后的鈰化合物→溶解→沉淀→過濾→焙燒→細磨分級→產品,。其中由硝酸稀土沉淀的碳酸稀土為六方晶體相,。該工藝制備的稀土拋光粉通用性強,多被用作精密鏡頭拋光,。
以氯化稀土為原料制備含氟稀土拋光粉
使用氯化稀土(LaCePrCln﹒nH2O)為原料,,加入碳酸氫鈉和氟硅酸鈉進行沉淀,過濾后加水洗滌,,再經干燥,、灼燒、加水過篩后干燥,,最終形成產品進行包裝。該工藝流程的設備簡單,,缺點是所制得的拋光粉粒度大,,拋蝕量過高。
以碳酸鑭鈰為原料制備含氟稀土拋光粉
將碳酸鑭鈰作為原料,,用鹽酸溶解,,加入碳酸氫鈉,、氟化鈉和磷酸生成沉淀,待沉淀完全后水洗,、過濾,、灼燒,再加水調漿,,經球磨,、噴霧干燥、氣流粉碎分級后,,形成產品,。由于磷的作用,其產品通用性好,,適合球面拋光,。
以氟化鑭鈰為原料制備高鈰拋光粉
國內某公司生產高鈰拋光粉,其工藝以碳酸鑭鈰和氟化鑭鈰為原料,,加水調制成漿后,,經球磨、干燥,、粉碎和分級,,最后形成產品進行包裝。該制備工藝操作簡單,,減少了氫氟酸的加入,,提高了操作過程的安全性,且產品收率高,。
參考來源:
[1]中國粉體網(wǎng)
[2]周筱桐,,稀土拋光粉再生利用技術的研究
[3]賈培杰等 稀土拋光粉制備工藝優(yōu)化及性能研究
[4]胡珊珊等,稀土拋光粉產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/山林)
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