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稀土抛光粉材料与要求、颗粒度

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-02-22  来源:中国稀土门户网  
核心提示:稀土抛光粉材料与要求、颗粒度

1、抛光粉的材料

  抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成,不同的材料的硬度不同,在水中的化学性质也不同,因此使用场合各不相同。氧化铝和氧化铬的莫氏硬度为9,氧化铈和氧化锆为7,氧化铁更低。氧化铈与硅酸盐玻璃的化学活性较高,硬度也相当,因此广泛用于玻璃的抛光。
 
  为了增加氧化铈的抛光速度,通常在氧化铈抛光粉加入氟以增加磨削率。铈含量较低的混合稀土抛光粉通常掺有3-8的氟;纯氧化铈抛光粉通常不掺氟。
 
  对ZF或F系列的玻璃来说,因为本身硬度较小,而且材料本身的氟含量较高,因此因选用不含氟的抛光粉为好。

2、基本要求

  (1)微粉粒度均匀一致,在允许的范围之内;
 
  (2)有较高的纯度,不含机械杂质;
 
  (3)有良好的分散性和吸附性,以保证加工过程的均匀和高效,可适量添加LBD-1分散剂提高悬浮率;
 
  (4)粉末颗粒有一定的晶格形态,破碎时形成锐利的尖角,以提高抛光效率;
 
  (5)有合适的硬度和密度,和水有很好的浸润性和悬浮性,因为抛光粉需要与水混合
 

颗粒度

氧化铈的颗粒度

  粒度越大的氧化铈,磨削力越大,越适合于较硬的材料,ZF玻璃应该用偏细的抛光粉。要注意的是,所有的氧化铈的颗粒度都有一个分布问题,平均粒径或中位径D50的大小只决定了抛光速度的快慢,而最大粒径Dmax决定了抛光精度的高低。因此,要得到高精度要求,必须控制抛光粉的最大颗粒。

抛光粉的硬度

  抛光粉的真实硬度与材料有关,如氧化铈的硬度就是莫氏硬度7左右,各种氧化铈都差不多。但不同的氧化铈体给人感觉硬度不同,是因为氧化铈抛光粉通常为团聚体,附图为一个抛光粉团聚体的电镜照片。由于烧成温度不同,团聚体的强度也不一样,因此使用时会有硬度不一样的感觉。当然,有的抛光粉中加入氧化铝等较硬的材料,表现出来的磨削率和耐磨性都会提高。

抛光浆料的浓度

  抛光过程中浆料的浓度决定了抛光速度,浓度越大抛光速度越高。使用小颗粒抛光粉时,浆料浓度因适当调低。
 

抛光模的选择

  抛光模应该用软一点的。应该指出的是,很多聚氨酯抛光片中添加了氧化铈抛光粉。这些抛光粉的最大颗粒度同样决定了最终的抛光精度。依我之间,最好使用不加抛光粉的抛光模。
 
  影响抛光粉性能的指标
 
  1、粉体的粒度大小:决定了抛光精度和速度,常用多少目和粉体的平均粒度大小来。过筛的筛网目数能掌握粉体相对的粒度的值,平均粒度决定了抛光粉颗粒大小的整体水平。
 
  2、粉体莫氏硬度:硬度相对大的粉体具有较快的切削效果,同时添加一些助磨剂等等也同样能提高切削效果;不同的应用领域会有很大出入,包括自身加工工艺。
 
  3、粉体悬浮性:好的粉要求抛光粉要有较好的悬浮性,粉体的形状和粒度大小对悬浮性能具有一定的影响,片形及粒度细些的抛光粉的悬浮性相对的要好一些,但不是决对的。抛光粉悬浮性能的提高也可通过加悬浮液(剂)来改善。
 
  4、粉体的晶型:粉体的晶型是团聚在一起的单晶颗粒,决定了粉体的切削性、耐磨性及流动性。粉体团聚在一起的单晶颗粒在抛光过程中分离(破碎),使其切削性、耐磨性逐渐下降,不规则的六边形晶型颗粒具有良好的切削性、耐磨性和流动性。
 
  5、外观颜色:原料中Pr的含量及灼烧温度等因素有关,镨含量越高,其粉体显棕红色。低铈抛光粉中含有大量的镨(铈镨料),使其显棕红色。高铈抛光粉,灼烧温度越高,其显偏白粉色,温度低(900度左右),其显淡黄色。
 
  稀土抛光粉的发展现状及应用
 
  一 项目的背景情况
 
  抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成,不同的材料的硬度不同,在水中的化学性质也不同,因此使用场合各不相同。氧化铝和氧化铬的莫氏硬度为9,氧化铈和氧化锆为7,氧化铁更低。
 
  铈基稀土抛光粉是较为重要的稀土产品之一。因其具有切削能力强,抛光时间短、抛光精度高、操作环境清洁等优点,故比其他抛光粉(如Fe2O3红粉)的使用效果佳,而被人们称为“抛光粉之王”。目前该产品在我国发展较快,应用日广,产量猛增,发展前景看好。
 
  1.1 稀土抛光粉的发展过程
 
  红粉(氧化铁)是历史上最早使用的抛光材料,但它的抛光速度慢,而且铁锈色的污染也无法消除。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,一个在伊利诺斯州罗克福德的WF和BarnesJ公司工作的雇员,于1943年提出了一种叫做巴林士粉(Barnesite)的稀土氧化物抛光粉,这种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,激起了美国等国家的群起研究。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多种规格牌号。
 
  目前,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)。其中,法国罗地亚公司年生产能力为2200多吨。是目前世界上最大的稀土抛光粉生产厂家。美国的抛光粉年产量能力达1500吨以上。日本生产稀土抛光粉的原料采用氟碳铈矿、粗氯化铈和氯化稀土三种,工艺上各不相同。日本稀土抛光粉的生产在烧结设备和技术上均具特色。1968年,我国在上海跃龙化工厂首次研制成功稀土抛光粉。随后西北光学仪器厂、云南光学仪器厂相继采用独居石为原料,研制成功不同类型稀土抛光粉。北京有色金属研究总院北京工业学院等单位于1976年研制并推广了739型稀土抛光粉,1977年又研制成功了771型稀土抛光粉。1979年甘肃稀土公司研制成功了797型稀土抛光粉。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),最大的一家年生产能力为2220吨(包头天骄清美稀土抛光粉有限公司)。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,因此必须迎头赶上。
 
  1.2 稀土抛光粉的组成及分类
 
  1.2.1 以稀土抛光粉中CeO2量来划分:
 
  稀土抛光粉的主要成分是CeO2,据其CeO2量的高低可将铈抛光粉分为两大类:一类是CeO2含量高的价高质优的高铈抛光粉,一般CeO2/TREO≥80%,另一类是CeO2含量低的廉价的低铈抛光粉,其铈含量在50%左右,或者低于50%,其余由La2O3,Nd2O3,Pr6O11组成。
 
  对于高铈抛光粉来讲,氧化铈的品位越高,抛光能力越大,使用寿命也增加,特别是硬质玻璃长时间循环抛光时(石英、光学镜头等),以使用高品位的铈抛光粉为宜。
 
  低铈抛光粉一般含有50%左右的CeO2,其余50%为La2O3?SO3,Nd2O3?SO3,Pr6O11?SO3等碱性无水硫酸盐或LaOF、NdOF、PrOF等碱性氟化物,此类抛光粉特点是成本低及初始抛光能力与高铈抛光粉比几乎没有两样,因而广泛用于平板玻璃、显像管玻璃、眼镜片等的玻璃抛光,但使用寿命难免要比高铈抛光粉低。
 
  1.2.2以稀土抛光粉的大小及粒度分布来划分:
 
  稀土抛光粉的粒度及粒度分布对抛光粉性能有重要影响。对于一定组分和加工工艺的抛光粉,平均颗粒尺寸越大,则玻璃磨削速度和表面粗糙度越大。在大多数情况下,颗粒尺寸约为4μm的抛光粉磨削速度最大。相反地,如果抛光粉颗粒平均粒度较小,则磨削量减少,磨削速度降低,玻璃表面平整度提高,标准抛光粉一般有较窄的粒度分布,太细和太粗的颗粒很少,无大颗粒的抛光粉能抛光出高质量的表面,而细颗粒少的抛光粉能提高磨削速度。此外,稀土抛光粉也可以根据其添加剂的不同种类来划分,稀土抛光粉生产技术属于微粉工程技术,稀土抛光粉属于超细粉体,国际上一般将超细粉体分3种:纳米级(1nm~100nm);亚微米级(100nm~1μm);微米级(1μm~100μm),据此分类方法,稀土抛光粉可以分为:纳米级稀土抛光粉、亚微米级稀土抛光粉及微米级稀土抛光粉3类,通常我们使用的稀土抛光粉一般为微米级,其粒度分布在1μm~10μm之间,稀土抛光粉根据其物理化学性质一般使用在玻璃抛光的最后工序,进行精磨,因此其粒度分布一般不大于10μm,粒度大于10μm的抛光粉(包括稀土抛光粉)大多用在玻璃加工初期的粗磨。小于1μm的亚微米级稀土抛光粉,由于在液晶显示器与电脑光盘领域的应用逐渐受到重视,产量逐年提高。
 
  纳米级稀土抛光粉目前也已经问世,随着现代科学技术的发展,其应用前景不可预测,但目前其市场份额还很小,属于研发阶段。
 
  1.3 抛光粉的生产原料
 
  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,山东微山四川冕宁的氟碳铈矿精矿。
 
  以上原料中除第1种外,第2,3,4种均含轻稀土(w(REO)≈98%),且以CeO2为主,w(CeO2)为48%~50%。我国具有丰富的铈资源,据测算,其工业储量约为1800万吨(以CeO2计),这为今后我国持续发展稀土抛光粉奠定了坚实的基础,也是我国独有的一大优势,并可促进我国稀土工业继续高速发展。
 
  1.4 主要生产工艺及设备
 
  1.4.1 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→高级铈系稀土抛光粉产品。
 
  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%;平均粒经1μm~6μm(或粒度为200目~300目),晶形完好。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)。
 
  1.4.2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: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0.4μm~1.3μm。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。
 
  1.4.3 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: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0.5μm~1.5μm(或粒度320目~400目)。该产品适合于光学玻璃等的高速抛光之用。
 
  用混合型的氟碳铈矿高品位稀土精矿(w(REO)≥60%,w(CeO2)≥48%)为原料,直接用化学和物理的方法加工处理,如磨细、煅烧及筛分等可直接生产低级铈系稀土抛光粉产品。
 
  其主要工艺过程为:
 
  原料→干法细磨→配料→混粉→焙烧→磨细筛分→低级铈系稀土抛光粉产品。
 
  主要设备:球磨机,混料机,焙烧炉,筛分机等。主要指标:产品中w(REO)≥95%,w(CeO2)≥50%;稀土回收率≥95%;产品粒度为1.5μm~2.5μm。该产品适合于眼镜片、电视机显像管的高速抛光之用。
 
  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。
 
  1.5 稀土抛光粉的应用
 
  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。实践表明,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,如771型适用于光学眼镜片及金属制品的高速抛光;797型和C-1型适用于电视机显像管、眼镜片和平板玻璃等的抛光;H-500型和877型适用于电视机显像管的抛光。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,约占国内总用量85%以上。
 
  1.5 稀土抛光粉的市场
 
  在稀土抛光粉的消费中,日本是最大的消费者,每年约生产3550吨~4000吨抛光粉,产值35亿~40亿日元,还从法国、美国和中国进口部分抛光粉。其中最大的抛光粉消费市场是彩电阴极射线管。二十世纪90年代中期,日本阴极射线管的生产转向海外,而平面显示产品产量迅速增加,对铈基抛光粉的需求量也迅速增加。估计日本在液晶显示用平面显示器生产上消费的抛光粉约占其市场的50%。90年代以来,日本将其阴极射线管用抛光粉的生产技术和设备向海外转移,如:日本清美化学从1989年开始在海外生产阴极射线管用铈基抛光粉。1989年在台湾建立了一家独资企业,1990年投入生产,目前的生产能力为每年1000吨。1997年又与我国包头钢铁公司合资在包头建立了一家专门生产彩电阴极射线管、电子管和平板玻璃抛光用抛光粉的企业。设计能力为每年1200吨,所用原料为高品位氟碳铈矿和富铈碳酸稀土。因此,新日本金属化学公司的阴极射线管用抛光粉因受来自中国大陆和台湾大量低价抛光粉的冲击也有意从事用于液晶显示用高性能抛光粉的生产。东北金属化学公司计划专门从事光学镜头和液晶显示屏用抛光粉的生产。
 
  高铈系稀土抛光粉,主要适用于精密光学镜头的高速抛光。实践表明,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,如771型适用于光学眼镜片及金属制品的高速抛光;797型和C-1型适用于电视机显像管、眼镜片和平板玻璃等的抛光;H-500型和877型适用于电视机显像管的抛光。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,约占国内总用量85%以上。
 
  5稀土抛光粉的市场
 
  在稀土抛光粉的消费中,日本是最大的消费者,每年约生产3550吨~4000吨抛光粉,产值35亿~40亿日元,还从法国、美国和中国进口部分抛光粉。其中最大的抛光粉消费市场是彩电阴极射线管。二十世纪90年代中期,日本阴极射线管的生产转向海外,而平面显示产品产量迅速增加,对铈基抛光粉的需求量也迅速增加。估计日本在液晶显示用平面显示器生产上消费的抛光粉约占其市场的50%。90年代以来,日本将其阴极射线管用抛光粉的生产技术和设备向海外转移,如:日本清美化学从1989年开始在海外生产阴极射线管用铈基抛光粉。1989年在台湾建立了一家独资企业,1990年投入生产,目前的生产能力为每年1000吨。1997年又与我国包头钢铁公司合资在包头建立了一家专门生产彩电阴极射线管、电子管和平板玻璃抛光用抛光粉的企业。设计能力为每年1200吨,所用原料为高品位氟碳铈矿和富铈碳酸稀土。因此,新日本金属化学公司的阴极射线管用抛光粉因受来自中国大陆和台湾大量低价抛光粉的冲击也有意从事用于液晶显示用高性能抛光粉的生产。东北金属化学公司计划专门从事光学镜头和液晶显示屏用抛光粉的生产。
 
  6、结束语
 
  我国的稀土抛光粉行业从无到有,从小到大,已走过了近50年的历史。目前我国在生产、应用、市场和技术设备等方面已取得很大的成就和发展,在世界同行业中已占主导地位,并成为世界稀土抛光粉的生产和供应大国。今后要加快技术设备的创新,提高生产水平。要加速产品标准化和系列化的进程,要增加新品种,提高产品质量,努力提高产品出口量,占领国际市场。
 
  一种含Ce3+的稀土抛光粉及其制备方法
 
  本发明提供了一种含Ce3+的稀土抛光粉及其制备方法。该稀土抛光粉的Ce3+/Ce(mol比)为0.5-20%。低价铈在氧化铈晶格中的存在,促进了Ce4+与Ce3+之间的转化,增强了抛光过程中抛光粉与玻璃之间羟基水合物软化层的形成,大大增强了粉体的抛光性能。稀土抛光粉中含Ce3+,抛光粉的悬浮性能好,分散性强,应用到玻璃抛光中切削力大,对玻璃抛光面划痕少,抛光平整度高。含Ce3+的稀土抛光粉制备工艺流程简单,工艺容易控制,易于工业化生产。
 
  稀土抛光粉的发展历程
 
  从1940年开始,高氧化铈含量的稀土抛光粉开始取代氧化铁(即铁红)用于玻璃抛光,成为玻璃抛光加工过程中的关键工艺材料之一。与传统抛光粉—铁红粉相比,稀土抛光粉具有抛光速度快、光洁度高和使用寿命长的优点,而且能改变抛光质量和操作环境。例如用氧化铈抛光粉抛光透镜,一分钟完成的工作量,如用氧化铁抛光粉则需要30~60分钟。稀土抛光粉因其独特的化学机械作用原理而带来的高抛光效率,成为玻璃抛光材料的首选,被广泛用于镜片、光学元件(透镜、棱镜)、彩电玻壳、平板显示器用电子玻璃、硅片、磁盘玻璃基片等产品的抛光加工。
 
  根据铈含量的不同,稀土抛光粉可分为高铈(>90%)、富铈(>70%)和低铈(<70%)三种。根据其应用领域的不同,稀土抛光粉产品可分为微米级、亚微米级、纳米级三类。
 
  抛光粉的性能评介指标
 
  颗粒大小:决定了抛光精度和速度,一般用目数和平均颗粒大小来表征。过筛目数反映了最大颗粒的大小,平均粒度决定了抛光粉颗粒大小的整体水平。
 
  硬度:硬度大的颗粒具有较快的切削率,加入助磨剂也可以提高切削率。
 
  悬浮性:高速抛光要求抛光粉具有较好的悬浮性,颗粒形状和大小对悬浮性有较大影响,片状的抛光粉以及小颗粒的抛光粉的悬浮性较好。悬浮性的提高也可以通过加入悬浮剂来实现。
 
  颗粒结构:颗粒结构是团聚体颗粒还是单晶颗粒决定了抛光粉的耐磨性和流动性。团聚体颗粒在抛光过程中会破碎,从而导致耐磨性下降,单晶颗粒具有好的耐磨性和流动性。
 
  颜色:与原料中的镨含量和温度有关,镨含量越高,抛光粉越显棕红色。低铈抛光粉中含有大量的镨,因而显棕红色。对纯氧化铈抛光粉,焙烧温度高,抛光粉的颜色偏白红,温度低,颜色偏浅黄。
 
  全球的稀土抛光粉生产总量约为2万吨,生产厂家主要有四种类型:光学辅料公司、磨料磨具公司、稀土冶金公司、化工材料公司。其中,光学辅料公司的生产量最小,在2000吨以下,磨料磨具行业最大,在7000吨左右,稀土行业和化工行业各生产5000吨。我国的稀土抛光粉的生产量和应用量大抵相等,每年生产 1万吨左右,其中国内自用8000吨,出口2000吨。
 
  稀土抛光粉的作用机理
 
  对氧化铈抛光机理的解释主要有以下几种学说:
 
  (1)化学学说,即抛光过程是水、抛光剂、抛光模材料和玻璃之间化学作用的结果;
 
  (2)纯机械作用学说,即抛光是研磨过程的继续;
 
  (3)流变作用学说,即摩檫热使玻璃表面产生塑性变形和流动,或者是热软化以致熔融而产生流动,抛光过程是玻璃表面分子重新分布而形成平整表面的过程;
 
  (4)机械、物理化学学说,即抛光过程是一机械的、物理化学作用的综合过程;许多专家认为,抛光是一机械的、物理化学的、化学的综合,其中机械作用是基本的,化学作用是重要的,而流变现象是存在的。氧化铈之所以是极有效的抛光用化合物,是因为它能用化学分解和机械摩擦二种形式同时抛光玻璃。在抛光过程中,氧化铈抛光粉有两种作用,即机械作用与胶体化学作用,这两种作用是同时出现的。抛光的初始阶段,是CeO2去除表面凹凸层的过程,因而呈现出新的抛光面,这时机械作用是主要的。同时,由于抛光混合物中有水,在抛光过程中形成H3O+ 离子,在玻璃表面H3O+离子与Na+离子相互交换而与玻璃形成水解化合物;同时由于CeO2抛光剂具有多价的性质,Ce(III)/Ce(IV)的氧化还原反应会破坏硅酸盐晶格,并通过化学吸附作用,使玻璃表面与抛光剂接触的物质(包括玻璃及水解化合物)被氧化或形成(…Ce-O-Si…)络合物而被除去。
 
  稀土抛光粉的生产加工的因素有以下三个方面:
 
  原料选用:
 
  生产抛光粉的原料按含铈量分为三种:高铈抛光粉用硝酸铈或氯化铈生产,硝酸铈生产的抛光粉颗粒性能更好;富铈抛光粉采用镧铈氯化物生产,所得抛光粉为白色;低铈抛光粉采用混合碳酸稀土或氟碳铈矿生产,颜色为棕红色。
 
  沉淀方式:
 
  沉淀过程决定了抛光粉晶粒的大小和形状,最终影响稀土抛光粉的抛光速度、耐磨性、流动性等应用性能。可采用草酸和碳酸氢铵两种沉淀剂生产抛光粉,草酸盐得到的抛光粉具有单晶结构,粉体具有良好的流动性,易于沉降,便用水力方法进行分级;碳酸盐得到的抛光粉呈片状团聚体结构,悬浮性较好,但耐磨性、流动性不如草酸盐生产的抛光粉,但因生产成本较低而得到广泛采用。
 
  分级方式:
 
  抛光粉在应用前均需进行分级,一般有水力沉降、湿式筛分、干式筛分、水力悬流分级、气流分级等方式。草酸盐生产的抛光粉一般采用湿式筛分或水力悬流分级;碳酸盐制得的抛光粉大多采用气流分级方式实现。
 
  (1)稀土抛光作用
 
  稀土抛光粉具有抛光速度快、光洁度高和使用寿命长的优点,与传统抛光粉—铁红粉相比,不污染环境,易于从沾着物上除去等优点。用氧化铈抛光粉抛光透镜,一分钟完成的工作量,如用氧化铁抛光粉则需要30~60分钟。所以,稀土抛光粉具有用量少、抛光速度快以及抛光效率高的优点。而且能改变抛光质量和操作环境。一般稀土玻璃抛光粉主要用富铈氧化物。氧化铈之所以是极有效的抛光用化合物,是因为它能用化学分解和机械摩擦二种形式同时抛光玻璃。稀土铈抛光粉广泛用于照相机、摄影机镜头、电视显像管、眼镜片等的抛光。目前我国有稀土抛光粉厂几十家,生产规模上百吨的十余家。中外合资包头天骄清美稀土抛光粉有限公司是我国目前最大的稀土抛光粉厂之一,年生产能力1200吨,产品销往国内外。
 
  在稀土抛光粉的消费中,日本是最大的消费者,每年约生产3550~4000吨抛光粉,产值35~40亿日元,还从法国、美国和中国进口部分抛光粉,其中最大的抛光粉消费市场是彩电阴极射线管。
 
  90年代中期,日本阴极射线管的生产转向海外,而平面显示产品产量迅速增加,对铈基抛光粉的需求量也迅速增加,估计日本在液晶显示用平面显示器生产上消费的抛光粉约占其市场的50%。90年代以来,日本将其阴极射线管用抛光粉的生产技术和设备向海外转移,如:日本清美化学从1989年开始在海外生产阴极射线管用铈基抛光粉,1989年在台湾建立了一家独资企业,1990年投入生产,目前的生产能力为每年1000吨,1997年又与我国包头钢铁公司合资在包头建立了一家专门生产彩电阴极射线管、电子管和平板玻璃抛光粉的企业,设计能力为每年1200吨,所用原料为高品位氟碳铈矿和富铈碳酸稀土,因此,新日本金属化学公司的阴极射线管用抛光粉因受来自中国大陆和台湾大量低价抛光粉的冲击,也有意从事用于液晶显示用高性能抛光粉的生产。东北金属化学公司计划专门从事光学镜头和液晶显示屏用抛光粉的生产,据悉,昭和电工计划投资5亿日元扩大其铈基抛光粉的生产能力,以满足电器设备和半导体装置等市场的需求,其独资公司东北金属化工公司将投资2.5亿日元以扩大铈基研磨剂的生产能力,其产品牌号为ROX,用于PC的液晶显示屏和硬盘的玻璃基体抛光,可望使其月产量达200吨,成为日本同行中的大户,其销售目标是2002年达20亿日元,昭和电工还将长野县投资2.5亿日元建一新厂,生产用于半导体的化学机械抛光粉,产品牌号为GPL,预计月产能力为200吨,2002年的销售额将达30亿日元。
 
 
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