拋光粉非常好——目前在我國發(fā)展較快，應(yīng)用日廣，產(chǎn)量猛增，發(fā)展前景看好

【中玻網(wǎng)】拋光粉通常由氧化鈰、氧化鋁、氧化硅、氧化鐵、氧化鋯、氧化鉻等組份組成，不同的材料的硬度不同，在水中的化學(xué)性質(zhì)也不同，因此使用場合各不相同。氧化鋁和氧化鉻的莫氏硬度為9,氧化鈰和氧化鋯為7,氧化鐵更低。
　　鈰基稀土拋光粉是較為重要的稀土產(chǎn)品之一。因其具有切削能力強(qiáng)，拋光時間短、拋光精度高、操作環(huán)境清潔等優(yōu)點(diǎn)，故比其他拋光粉（如Fe2O3紅粉）的使用效果佳，而被人們稱為"拋光粉非常好".目前該產(chǎn)品在我國發(fā)展較快，應(yīng)用日廣，產(chǎn)量猛增，發(fā)展前景看好。
　　1.1稀土拋光粉的發(fā)展過程
　　紅粉（氧化鐵）是歷史上較早使用的拋光材料，但它的拋光速度慢，而且鐵銹色的污染也無法清理。隨著稀土工業(yè)的發(fā)展，于二十世紀(jì)30年代，首先在歐洲出現(xiàn)了用稀土氧化物作拋光粉來拋光玻璃。在第二次世界大戰(zhàn)中，一個在伊利諾斯州羅克福德的WF和BarnesJ公司工作的雇員，于1943年提出了一種叫做巴林士粉（Barnesite）的稀土氧化物拋光粉，這種拋光粉很快在拋光準(zhǔn)確光學(xué)儀器方面獲得成功。由于稀土拋光粉具有拋光效率高、質(zhì)量好、污染小等優(yōu)點(diǎn)，激起了美國等國家的群起研究。這樣，稀土拋光粉就以取代傳統(tǒng)拋光粉的趨勢迅速發(fā)展起來。
　　國外于60年前開始生產(chǎn)稀土拋光粉，二十世紀(jì)90年代已形成各種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的產(chǎn)品達(dá)30多種規(guī)格牌號。
　　目前，國外的稀土拋光粉生產(chǎn)廠家主要有15家（年生產(chǎn)能力為200噸以上者）。其中，法國羅地亞公司年生產(chǎn)能力為2200多噸。是目前世界上非常大的稀土拋光粉生產(chǎn)廠家。美國的拋光粉年產(chǎn)量能力達(dá)1500噸以上。日本生產(chǎn)稀土拋光粉的原料采用材料鈰礦、粗氯化鈰和氯化稀土三種，工藝上各不相同。日本稀土拋光粉的生產(chǎn)在燒結(jié)設(shè)備和技術(shù)上均具特色。1968年，我國在上海躍龍化工廠初次研制成功稀土拋光粉。隨后西北光學(xué)儀器廠、云南光學(xué)儀器廠相繼采用獨(dú)居石為原料，研制成功不同類型稀土拋光粉。北京有色金屬研究總院、北京工業(yè)學(xué)院等單位于1976年研制并推廣了739型稀土拋光粉，1977年又研制成功了771型稀土拋光粉。1979年甘肅稀土公司研制成功了797型稀土拋光粉。目前國內(nèi)已有14個稀土拋光粉生產(chǎn)廠家（年生產(chǎn)能力達(dá)30噸以上者），非常大的一家年生產(chǎn)能力為2220噸（包頭天驕清美稀土拋光粉有限公司）。但與國外相比仍有非常大差距，主要是稀土拋光粉的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，還不能完全滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的拋光要求，因此必須迎頭趕上。
　　1.2稀土拋光粉的組成及分類
　　1.2.1以稀土拋光粉中CeO2量來劃分：
　　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。
　　對于高鈰拋光粉來講，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)玻璃長時間循環(huán)拋光時（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,Pr6O11?SO3等堿性無水硫酸鹽或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。
　　1.2.2以稀土拋光粉的大小及粒度分布來劃分：
　　稀土拋光粉的粒度及粒度分布對拋光粉性能有重要影響。
　　對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的拋光粉磨削速度非常大。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，全部上一般將超細(xì)粉體分3種：納米級（1nm~100nm）；亞微米級（100nm~1μm）；微米級（1μm~100μm），據(jù)此分類方法，稀土拋光粉可以分為：納米級稀土拋光粉、亞微米級稀土拋光粉及微米級稀土拋光粉3類，通常我們使用的稀土拋光粉一般為微米級，其粒度分布在1μm~10μm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較后工序，進(jìn)行精磨，因此其粒度分布一般不大于10μm,粒度大于10μm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1μm的亞微米級稀土拋光粉，由于在液晶顯示器與電腦光盤領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸受到重視，產(chǎn)量逐年提高。納米級稀土拋光粉目前也已經(jīng)問世，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，但目前其市場份額還很小，屬于研發(fā)階段。
　　1.3拋光粉的生產(chǎn)原料
　　目前，我國生產(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材料鈰礦精礦。
　　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%.我國具有豐富的鈰資源，據(jù)測算，其工業(yè)儲量約為1800萬噸（以CeO2計），這為今后我國持續(xù)發(fā)展稀土拋光粉奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也是我國獨(dú)有的一大優(yōu)勢，并可促進(jìn)我國稀土工業(yè)繼續(xù)高速發(fā)展。
　　1.4主要生產(chǎn)工藝及設(shè)備
　　1.4.1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。其主要工藝過程為：原料→高溫→煅燒→水淬→水力分級→過濾→烘干→高等鈰系稀土拋光粉產(chǎn)品。
　　主要設(shè)備有：煅燒爐，水淬槽，分級器，過濾機(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)1μm~6μm（或粒度為200目~300目），晶形完好。該產(chǎn)品適用于高速拋光。這種高鈰拋光粉較早代替了古典拋光的氧化鐵粉（紅粉）。
　　1.4.2中鈰系稀土拋光粉的制備
　　用混合稀土氫氧化物（w（REO）=65%,w（CeO2）≥48%）為原料，以化學(xué)方法預(yù)處理得稀土鹽溶液，加入中間體（沉淀劑）使轉(zhuǎn)化成w（CeO2）=80%~85%的中級鈰系稀土拋光粉產(chǎn)品。其主要工藝過程為：
　　原料→氧化→優(yōu)溶→過濾→酸溶→沉淀→洗滌過濾→高溫煅燒→細(xì)磨篩分→中級鈰系稀土拋光粉產(chǎn)品。主要設(shè)備：氧化槽，優(yōu)溶槽，酸溶槽，沉淀槽，過濾機(jī)，煅燒爐，細(xì)磨篩分機(jī)及包裝機(jī)。
　　主要指標(biāo)：產(chǎn)品中w（REO）=90%,w（CeO2）=80%~85%;稀土回收率約95%;平均粒度0.4μm~1.3μm.該產(chǎn)品適用于高速拋光，比高等鈰稀土拋光粉進(jìn)行高速拋光的性能更為優(yōu)良。
　　1.4.3低鈰系稀土拋光粉的制備
　　以少銪氯化稀土（w（REO）≥45%,w（CeO2）≥48%）為原料，以合成中間體（沉淀劑）進(jìn)行復(fù)鹽沉淀等處理，可制備低級鈰系稀土拋光粉產(chǎn)品。其主要工藝過程為：
　　原料→溶解→復(fù)鹽沉淀→過濾洗滌→高溫煅燒→粉碎→細(xì)磨篩分→低級鈰系稀土拋光粉產(chǎn)品。
　　主要設(shè)備：溶解槽，沉淀槽，過濾機(jī)，煅燒爐，粉碎機(jī)，細(xì)磨篩分機(jī)。主要指標(biāo)：產(chǎn)品中w（REO）=85%~90%,w（CeO2）=48%~50%;稀土回收率約95%;平均粒徑0.5μm~1.5μm（或粒度320目~400目）。該產(chǎn)品適合于光學(xué)玻璃等的高速拋光之用。用混合型的材料鈰礦高品位稀土精礦（w（REO）≥60%,w（CeO2）≥48%）為原料，直接用化學(xué)和物理的方法加工處理，如磨細(xì)、煅燒及篩分等可直接生產(chǎn)低級鈰系稀土拋光粉產(chǎn)品。
　　其主要工藝過程為：
　　原料→干法細(xì)磨→配料→混粉→焙燒→磨細(xì)篩分→低級鈰系稀土拋光粉產(chǎn)品。主要設(shè)備：球磨機(jī)，混料機(jī)，焙燒爐，篩分機(jī)等。主要指標(biāo)：產(chǎn)品中w（REO）≥95%,w（CeO2）≥50%;稀土回收率≥95%;產(chǎn)品粒度為1.5μm~2.5μm.該產(chǎn)品適合于眼鏡片、電視機(jī)顯象管的高速拋光之用。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的低級鈰系稀土拋光粉的量較多，約占總產(chǎn)量的90%以上。
　　1.5稀土拋光粉的應(yīng)用
　　由于鈰系稀土拋光粉具有較優(yōu)的化學(xué)與物理性能，所以在工業(yè)制品拋光中獲得了廣泛的應(yīng)用，如已在各種光學(xué)玻璃器件、電視機(jī)顯像管、光學(xué)眼鏡片、示波管、平板玻璃、半導(dǎo)體晶片和金屬準(zhǔn)確制品等的拋光。
　　高鈰系稀土拋光粉，主要適用于準(zhǔn)確光學(xué)鏡頭的高速拋光。實(shí)踐表明，該拋光粉的性能優(yōu)良，拋光效果較好，由于價格較高，國內(nèi)的使用量較少。
　　中鈰系稀土拋光粉，主要適用于光學(xué)儀器的中等精度中小球面鏡頭的高速拋光。該拋光粉與高鈰粉比較，可使拋光粉的液體濃度降低11%,拋光速率提高35%,制品的光潔度可提高一級，拋光粉的使用壽命可提高30%.目前國內(nèi)使用這種拋光粉的用量尚少，有待于今后繼續(xù)開發(fā)新用途。
　　低鈰系稀土拋光粉，如771型適用于光學(xué)眼鏡片及金屬制品的高速拋光；797型和C-1型適用于電視機(jī)顯象管、眼鏡片和平板玻璃等的拋光；H-500型和877型適用于電視機(jī)顯象管的拋光。此外，其它拋光粉用于對光學(xué)儀器，攝像機(jī)和照像機(jī)鏡頭等的拋光，這類拋光粉國內(nèi)用量較多，約占國內(nèi)總用量85%以上。
　　1.6稀土拋光粉的市場
　　在稀土拋光粉的消費(fèi)中，日本是非常大的消費(fèi)者，每年約生產(chǎn)3550噸~4000噸拋光粉，產(chǎn)值35億~40億日元，還從法國、美國和中國進(jìn)口部分拋光粉。其中非常大的拋光粉消費(fèi)市場是彩電陰較射線管。二十世紀(jì)90年代中期，日本陰較射線管的生產(chǎn)轉(zhuǎn)向海外，而平面顯示產(chǎn)品產(chǎn)量迅速增加，對鈰基拋光粉的需求量也迅速增加。估計日本在液晶顯示用平面顯示器生產(chǎn)上消費(fèi)的拋光粉約占其市場的50%.90年代以來，日本將其陰較射線管用拋光粉的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備向海外轉(zhuǎn)移，如：日本清美化學(xué)從1989年開始在海外生產(chǎn)陰較射線管用鈰基拋光粉。
　　1989年在寶島建立了一家獨(dú)資企業(yè)，1990年投入生產(chǎn)，目前的生產(chǎn)能力為每年1000噸。1997年又與我國包頭鋼鐵公司合資在包頭建立了一家專門生產(chǎn)彩電陰較射線管、電子管和平板玻璃拋光用拋光粉的企業(yè)。設(shè)計能力為每年1200噸，所用原料為高品位材料鈰礦和富鈰碳酸稀土。因此，新日本金屬化學(xué)公司的陰較射線管用拋光粉因受來自中國大陸和寶島大量低價拋光粉的沖擊也有意從事用于液晶顯示用高性能拋光粉的生產(chǎn)。東北金屬化學(xué)公司計劃專門從事光學(xué)鏡頭和液晶顯示屏用拋光粉的生產(chǎn)。