TCE高性能稀土抛光粉的制备及影响因素的研究第24卷第6期2003年12月稀土ChineseRareEarthsDecember2003TCE高性能稀土抛光粉的制备及影响因素的研究李学舜,崔凌霄,杨国胜,黄绍东,郭殿东(包头天骄清美稀土抛光粉,内蒙古包头O14O1O)摘要:研究了高铈稀土抛光粉的制备方法,并讨论分析了制备过程中,湿式粉碎时间,烧成条件和添加剂等因素的影响作用.关键词:稀土;氧化铈;抛光粉;制备;影响因素中图分类号:0614.33;TG739文献标识码:A文章编号:1004—0277(2003)06—0048—04随着世界稀土在电子行业应用的飞速发展,对稀土抛光粉的研究不断深入,市场竞争也愈演愈烈,时用户的环保意识也不断增强,要求所用的产品在生产和工业废料处理的工艺中,不含有对环境造成污染的因素.我公司针对国内外用户的要求,在高性能稀土抛光粉的研究与开发上做了大量的科研工作.通过试验,我们采用碳酸铈为原料,确定了稀土抛光粉的生产工艺和各工序的技术参数,开发生产合环保概念,主要用于光学镜头(照相机,显微镜,望远镜等),CRT等方面的高速精密抛光,铈含量在80以上.产品在进入市场后很快得到用户的认可.1实验部分碳酸铈.球磨机,干燥机,焙烧窑,分级机.TCE高性能稀土抛光粉以碳酸铈为原料,按照一定的调浆比,加水调浆,用球磨机将碳酸铈粉进行粉碎.粉碎后的矿浆经过干燥工序制成干燥品,再经过烧成,Ce:(CO.).分解生成CeO:,CeO:在烧成过程中结晶,形成一定的物理特性和化学特性以保证其抛光能力n].焙烧好的物料经干式粉碎,气流分级,按不同粒度要求分出粗粉和细粉,粗粉返回上工序,细粉经分析检测后,根据客户的需要,包装成为最终产品[2].根据客户的需求,TCE高性能稀土抛光粉的质量标准见表1.检测方法见表2.表1TCE高性能稀土抛光粉质量标准Table1QualitystandardsofTCErareearthpolishingpowder收稿日期:2003?08—28作者简介:李学舜(1964一),男,内蒙古包头人,在读博士,高级工程师,研究方向为稀土冶金.第6期李学舜等:TCE高性能稀土抛光粉的制备及影响因素的研究49表2TCE高性能稀土抛光粉检测方法Table2TestmethodsofTCErareearthpolishingpowder2实验结果与讨论利用碳酸铈为原料制备TCE高性能稀土抛光粉,首先在实验室里对碳酸铈的焙烧情况进行了研究,确定了焙烧条件,以此为基础,在生产线上进行个对生产过程中影响抛光粉性能的各因素进行了研究.大量的试验(表3)证明,在湿式粉碎的初期,原料的粒度随着粉碎时间的增加而减小,在粉碎9h以后,粒度基本上不再减小,所以我们确定湿式粉碎的时间为9h.表3湿式粉碎试验统计表Table3Effectsoftimeingrinding采用Ce:(CO.).为原料生产稀土抛光粉的生产工艺,关键是控制烧成工序,控制其晶型,纯度,硬度,即控制其烧成条件[6].在烧成过程中,碳酸铈受热分解,产生CO:气体,同时作为主要成分的CeO:结晶生长,形成研磨剂应具备的基本性能.碳酸铈焙烧化学反应方程式:Ce2(CO3)3——2CeO2+CO十+2CO2十为使分解反应更好的进行,重要的一点是控制烧成温度和烧成时间,烧成过度使结晶体过度增长,或者结晶与结晶之间产生烧结,引起半熔融,导致研磨体表面被划伤.特别是反应产生的CO:气体(600℃～700℃),随着CO:气体的急剧产生会破坏物料的稳定性和一致性.因此,控制持续稳定的温度,可获得稳定的产品[7-~3.取经过湿式粉碎,干燥处理的干燥品5批,每批lkg,放在马弗炉中在不同的温度条件下恒温焙烧3h,对焙烧品做x一射线检测,3次实验检测的平均值见表4所示.表4焙烧试验X一射线参数统计表/ATable4X—rayresultsofbakingtestTCE稀土抛光粉结晶子径在500A～600A的范围内时,使用效果较好.由表4可以看出,在焙烧温度为85o0c时,焙烧品结晶子径分布效果较好.用经过湿式粉碎,干燥后的干燥品,每批2000kg,加入烧成窑再进行烧成,烧成2批,分别在700℃至850℃升温2小时,850℃恒温2小时,3小时,然后进行x一射线检测,其分析结果见表5.表5焙烧试验温度统计表Table5Effectofbakingtemperature工业试验证明,烧成品结晶子径符合小试实验结果.调整分级条件,对恒温85o~c得到的烧成品进行研磨试验,其实验结果见表6所示.表6研磨试验结果表(时间:45min)Table6Resultsofpolishingtest(time:45min)样品编号12345划痕(每20片玻璃)00100试验结果表明,在85o~c的温...