稀土拋光粉的種類及應(yīng)用

稀土拋光粉化學(xué)組成主要在R2O3、CeO2 ,其中, CaO2 是主要拋光成分。另外, F、SO42-是改變拋光粉晶形、顏色和拋光能力的主要元素之一; 化學(xué)活性是指在拋光過(guò)程中與玻璃表面形成吸附等化學(xué)作用的性質(zhì)。

稀土拋光粉的物理性質(zhì)包括真比重、粒度、顏色、硬度、比表面、懸浮性、結(jié)構(gòu)、晶形.

1.以稀土拋光粉中CeO2 量來(lái)劃分

稀土拋光粉的主要成分是 CeO2 ，據(jù)其 CeO2 量的高低可將鈰拋光粉分為兩大類 : 一類是 CeO2 含 量高的價(jià)高質(zhì)優(yōu)的高鈰拋光粉 ，一般 CeO2/TREO≥ 80% ，另一類是 CeO2 含量低的廉價(jià)的低鈰拋光 粉，其鈰含量在 50% 左右，或者低于 50% ，其余由 La2O3 ， Nd2O3 ， Pr6O11 組成。

對(duì)于高鈰拋光粉來(lái)講 ，氧化鈰的品位越高 ，拋光能力越大 ，使用壽命也增加 ，特別是硬質(zhì)玻璃 長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)拋光時(shí) ( 石英、光學(xué)鏡頭等 ) ，以使用高品位的鈰拋光粉為宜。 

低鈰拋光粉一般含有 50% 左右的 CeO2，其余 50% 為 La2O3?SO3，Nd2O3?SO3 ， Pr6O11SO3 等堿性無(wú)水硫酸鹽或 LaOF、NdOF、PrOF等堿性氟化物，此類拋光粉特點(diǎn)是成本低及初始拋光 能力與高鈰拋光粉比幾乎沒(méi)有兩樣，因而廣泛用于平板玻璃、顯像管玻璃、眼鏡片等的玻璃拋光，但使用壽命難免要比高鈰拋光粉低。 

2.以稀土拋光粉的大小及粒度分布來(lái)劃分 

稀土拋光粉的粒度及粒度分布對(duì)拋光粉性能有重要影響。對(duì)于一定組分和加工工藝的拋光粉，平 均顆粒尺寸越大，則玻璃磨削速度和表面粗糙度越大。在大多數(shù)情況下，顆粒尺寸約為 4μm 的拋光 粉磨削速度*大。相反地，如果拋光粉顆粒平均粒度較小，則磨削量減少 ，磨削速度降低，玻璃表 面平整度提高，標(biāo)準(zhǔn)拋光粉一般有較窄的粒度分布，太細(xì)和太粗的顆粒很少，無(wú)大顆粒的拋光粉能拋 光出高質(zhì)量的表面，而細(xì)顆粒少的拋光粉能提高磨削速度。此外，稀土拋光粉也可以根據(jù)其添加劑的 不同種類來(lái)劃分，稀土拋光粉生產(chǎn)技術(shù)屬于微粉工程技術(shù)， 稀土拋光粉屬于超細(xì)粉體，國(guó)際上一般 將超細(xì)粉體分 3 種：納米級(jí) (1nm ～ 100nm); 亞微米級(jí) ( 100nm ～ 1μ ｍ ) ; 微米級(jí) ( 1μm ～ 100μｍ ) ，據(jù)此分類方法，稀土拋光粉可以分為： 納米級(jí)稀土拋光粉、亞微米級(jí)稀土拋光粉及微米級(jí)稀土 拋光粉 3 類，通常我們使用的稀土拋光粉一般為微米級(jí)，其粒度分布在 1μ ｍ～ 10μ ｍ之間 ，稀土拋 光粉根據(jù)其物理化學(xué)性質(zhì)一般使用在玻璃拋光的*后工序，進(jìn)行精磨 ，因此其粒度分布一般不大于10μ ｍ，粒度大于 10μ ｍ的拋光粉 ( 包括稀土拋光粉 ) 大多用在玻璃加工初期的粗磨。小于 1μ ｍ的 亞微米級(jí)稀土拋光粉，由于在液晶顯示器與電腦光盤(pán)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸受到重視，產(chǎn)量逐年提高。納米 級(jí)稀土拋光粉目前也已經(jīng)問(wèn)世，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用前景不可預(yù)測(cè)，但目前其市場(chǎng)份額 還很小，屬于研發(fā)階段。 

3、稀土拋光粉生產(chǎn)工藝概述 

生產(chǎn)原料

目前，我國(guó)生產(chǎn)鈰系稀土拋光粉的原料有下列幾種 :(1) 氧化鈰 (CeO2) ，由混合稀土鹽類經(jīng)分離 后所得 (w(CeO2)=99%); (2) 混合稀土氫氧化物 (RE(OH)3) ，為稀土精礦 (w(REO)≥50%) 化學(xué)處理后 的中間原料 (w(REO)=65% ， w(CeO2)≥48%);(3) 混合氯化稀土 (RECl3) ，從混合氯化稀土中萃取分 離得到的少銪氯化稀土 ( 主要含 La ， Ce ， Pr 和 Nd ， w(REO)≥45% ， w(CeO2)≥50%); (4) 高品位 稀土精礦 (w(REO)≥60% ， w(CeO2)≥48%) ，有內(nèi)蒙古包頭混合型稀土精礦，山東微山和四川冕寧的氟碳鈰礦精礦。以上原料中除第 1 種外，第 2 ， 3 ， 4 種均含輕稀土 (w(REO)≈98%) ，且以 CeO2 為主， w(CeO2) 為 48% ～ 50% 。這些原料均供應(yīng)充足，這是我國(guó)大力發(fā)展鈰系稀土拋光粉的物質(zhì)基礎(chǔ) 和優(yōu)勢(shì)。
 

生產(chǎn)工藝及設(shè)備 

高鈰系稀土拋光粉的生產(chǎn) 以稀土混合物分離后的氧化鈰為原料，以物理化學(xué)方法加工成硬度大，粒度均勻、細(xì)小，呈面心立方晶體的粉末產(chǎn)品。

其主要工藝過(guò)程為 :

原料 → 高溫 → 煅燒 → 水淬 → 水力分級(jí) → 過(guò)濾 → 烘干 → **鈰系稀土拋光粉產(chǎn)品。 主要設(shè)備有 : 煅燒爐，水淬槽，分級(jí)器，過(guò)濾機(jī)，烘干箱。

主要指標(biāo) : 產(chǎn)品中 w(REO)=99% ， w(CeO2)=99%; 稀土回收率約 95%; 平均粒經(jīng) 1μ ｍ～ 6μm( 或 粒度為 200 目～ 300 目 ) ，晶形完好。該產(chǎn)品適用于高速拋光。這種高鈰拋光粉*早代替了古典拋光 的氧化鐵粉（紅粉）。