更新时间:2024-10-30 23:14
氧化铈抛光粉是一种用于玻璃抛光的粉末材料。
随着稀土工业的发展,于二十世纪 30 年代,首先在欧洲出现了用稀土氧化物作抛光粉来抛光玻璃。在第二次世界大战中,稀土抛光粉很快在抛光精密光学仪器方面获得成功。由于稀土抛光粉具有抛光效率高、质量好、污染小等优点,激发了西方国家的研究热情。这样,稀土抛光粉就以取代传统抛光粉的趋势迅速发展起来。 国外于 60 年前开始生产稀土抛光粉,二十世纪 90 年代已形成各种标准化、系列化的产品达30多种。国外的稀土抛光粉生产厂家主要有15家年生产能力为 200 吨以上者。1968 年,我国在首次研制成功稀土抛光粉。目前国内已有14 个稀土抛光粉生产厂家(年生产能力达30 吨以上者),但与国外相比仍有较大差距,主要是稀土抛光粉的产品质量不稳定,未能达到标准化、系列化,还不能完全满足各种工业领域的抛光要求。
氧化铈抛光粉根据氧化铈的含量分为低铈、中铈、高铈抛光粉,其切削力和使用寿命也由低到高。
氧化铈抛光粉主要成份为二氧化铈(CeO2),其次分别为氧化镧(La2O3)、氧化镨(Pr2O3)、氧氟化镧(LaOF),此外还含有微量的氧化硅、氧化铝和氧化钙。
目前,我国生产铈系稀土抛光粉的原料有下列几种:(1) 氧化铈 (CeO2) ,由混合稀土盐类经分离后所得 (w(CeO2)=99%);(2) 混合稀土氢氧化物 (RE(OH)3) ,为稀土精矿 (w(REO)≥50%) 化学处理后的中间原料 (w(REO)=65% ,w(CeO2)≥48%);(3) 混合氯化稀土(RECl3) ,从混合氯化稀土中萃取分离得到的少铕氯化稀土(主要含La ,Ce ,Pr 和Nd ,w(REO)≥45% ,w(CeO2)≥50%);(4) 高品位稀土精矿(w(REO)≥60% ,w(CeO2)≥48%) ,有内蒙古包头混合型稀土精矿,山东微山和四川冕宁的 氟碳铈矿精矿。
(1)高铈系稀土抛光粉的生产
以稀土混合物分离后的氧化铈为原料,以物理化学方法加工成硬度大、粒度均匀、细小,呈面心立方晶体的粉末产品。
其主要工艺过程为 : 原料 → 高温 → 煅烧 → 水淬 → 水力分级 → 过滤 → 烘干 → 高铈稀土抛光粉产品。主要设备有 : 煅烧炉,水淬槽,分级器,过滤机,烘干箱。 主要指标 : 产品中w(REO)=99% ,w(CeO2)=99%; 稀土回收率约95%。该产品适用于高速抛光。这种高铈抛光粉最早代替了古典抛光的氧化铁粉(红粉)。
(2)中铈系稀土抛光粉的制备
用混合稀土氢氧化物(w(REO)=65% ,w(CeO2)≥48%) 为原料,以化学方法预处理得稀土盐溶液,加入中间体( 沉淀剂) 使转化成 w(CeO2)=80% ~ 85% 的中级铈系稀土抛光粉产品。其主要工艺过程为:
原料 → 氧化 → 优溶 → 过滤 → 酸溶 → 沉淀 → 洗涤过滤 → 高温煅烧 → 细磨筛分 → 中级铈系 稀土抛光粉产品。
主要设备有 : 氧化槽,优溶槽,酸溶槽,沉淀槽,过滤机,煅烧炉,细磨筛分机及包装机。
主要指标 : 产品中 w(REO)=90% , w(CeO2) =80% ~ 85% ; 稀土回收率约 95% ; 平均粒度 0.4 微米 ~ 1.3微米 。该产品适用于高速抛光,比高级铈稀土抛光粉进行高速抛光的性能更为优良。
(3)低铈系稀土抛光粉的制备
以少铕氯化稀土 (w(REO)≥45% ,w(CeO2)≥48%) 为原料,以合成中间体( 沉淀剂) 进行复盐沉淀等处理,可制备低级铈系稀土抛光粉产品。
其主要工艺过程为 : 原料 → 溶解 → 复盐沉淀 → 过滤洗涤 → 高温煅烧 → 粉碎 → 细磨筛分 → 低级铈系稀土抛光粉产品。
主要设备有 : 溶解槽,沉淀槽,过滤机,煅烧炉,粉碎机,细磨筛分机。
主要指标 : 产品中 w(REO)=85% ~ 90% , w(CeO2)=48% ~ 50%; 稀土回收率约 95%; 平均粒径 0.5微米~ 1.5微米 。
目前,国内生产的低级铈系稀土抛光粉的量最多,约占总产量的 90% 以上。
由于铈系稀土抛光粉具有较优的化学与物理性能,所以在工业制品抛光中获得了广泛的应用,如已在各种光学玻璃器件、电视机显像管、光学眼镜片、示波管、平板玻璃、半导体晶片和金属精密制品等的抛光。
高铈系稀土抛光粉,主要适用于精密光学镜头的高速抛光。该抛光粉的性能优良,抛光效果较好,由于价格较高,国内的使用量较少。中铈系稀土抛光粉,主要适用于光学仪器的中等精度中小球面镜头的高速抛光,该抛光粉与高铈粉比较,可使抛光粉的液体浓度降低11% ,抛光速率提高35% ,制品的光洁度可提高一级,抛光粉的使用寿命可提高30% 。目前国内使用这种抛光粉的用量尚少,有待于今后继续开发新用途。低铈系稀土抛光粉,适用于电视机显像管、眼镜片和平板玻璃等的抛光。此外,其它抛光粉用于对光学仪器,摄像机和照相机镜头等的抛光,这类抛光粉国内用量最多,约国内总用量 85% 以上。