大理石稀土抛光粉-副本

题目：大理石稀土抛光粉学号：200802198姓名：尹雪岭导师：李梅学院：材冶学院日期：2009.12.大理石稀土抛光粉研究背景研究现状研究目的和意义研究方案研究进度研究背景我国稀土储量为9300万吨（工业储量约为1800万吨），占世界总储量21000万吨的44.29%。进入21世纪以来,随着钕铁硼材料突飞猛进的发展,造成铈产品大量的积压,因此应该大力开展铈产品的应用研究工作。研究背景我国虽然已经有三大级别（高中低铈稀土抛光粉），11种牌号，18个规格的稀土抛光粉，但是和国外（30种牌号，50个规格）相比我们依然有很大的差距，尤其稀土抛光粉在大理石抛光中应用较少。因此我们必须研发更多的稀土抛光粉种类和规格，提高技术含量和产品质量，为我国提供更多的选择，减少对精密抛光粉对外依赖度。研究现状稀土抛光粉的原料稀土抛光粉的分类稀土抛光粉的抛光机理稀土抛光粉的应用领域稀土抛光粉的制备工艺稀土抛光粉的原料1.氧化铈(CeO2)2.混合稀土氢氧化物[RE(OH)3]3.混合氯化稀土(RECl3)和高品位稀土精矿(REO60%CeO248%)按含铈量分三类：1.高级铈系稀土抛光粉（REO99%，CeO299%）2.中级铈系稀土抛光粉（REO90%，CeO280~85%）3.低级铈系稀土抛光粉（REO45%，CeO248%）根据其应用领域的不同分为：微米级：1~100μm，Ce含量40-80%亚微米级：100nm~1μm，Ce含量40-80%纳米级：1~100nm，Ce含量99%铈基抛光粉的抛光机理(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；稀土抛光粉的制备工艺稀土固体原料焙烧法1高纯氧化铈焙烧法高纯氧化铈→高温焙烧→水淬→分级→过滤→烘干2氟碳铈精矿焙烧法氟碳铈矿→粉碎→焙烧→粉碎→分级→加工3碳酸稀土焙烧法见下图H-500型稀土抛光粉生产工艺流程图以可溶性盐为原料的沉淀-焙烧法氨水沉淀-焙烧法碳酸氢铵沉淀-焙烧法其他沉淀剂沉淀-焙烧法（其他沉淀剂如草酸、碳酸钠、硫酸铵等）氨水沉淀-焙烧法氨水沉淀-焙烧法以低铈混合氯化稀土为原料，得到CeO2含量在80%以上，中心粒径在1.5μm以下，比表面积在6m2/gl以上的半成品抛光粉，再经粉碎、分级即可得到抛光粉产品。碳酸氢铵沉淀-焙烧法以轻稀土氯化物为原料，硅氟酸及碳酸氢铵为沉淀剂得稀土氟碳酸盐沉淀、水洗、过滤、焙烧、球磨、筛分等步骤。所制得的抛光粉产品颗粒细而均匀、化学活性强、抛光效率高、应用领域广。其他沉淀剂沉淀-焙烧法其他沉淀剂如草酸、碳酸钠、硫酸铵等碳酸氢铵沉淀-焙烧法以轻稀土氯化物为原料，硅氟酸及碳酸氢铵为沉淀剂得稀土氟碳酸盐沉淀、水洗、过滤、焙烧、球磨、筛分等步骤制得产品。研究现状抛光粉的应用领域稀土抛光粉的应用领域抛光粉的应用领域：1.玻璃抛光粉作为玻璃抛光的有红粉(Fe2O3)、铈基稀土抛光粉(CeO2)、氧化锆(ZrO2)三类，其中铈基抛光粉的抛光性能最好，氧化锆居中，红粉最差;光学玻璃包括眼镜片、照相机、摄像机、复印机、望远镜、分析仪器及半导体装置等用的精密透镜。

抛光粉的应用领域：2.宝石抛光粉宝石抛光粉有三氧化二铬(Cr2O3)、铈基稀土抛光粉、高岭土制备的Al-Si尖金石和莫来石抛光粉;大理石抛光粉是一种灰白色超细粉体混合物，主要山α-Al2O3，SnO2和Pb组成抛光粉的应用领域：3.大理石抛光粉

大理石抛光粉是一种灰白色超细粉体混合物，主要由α-A2O3，SnO2和Pb组成。稀土抛光粉的应用领域：阴极射线管玻璃的抛光光学玻璃的抛光平板玻璃的抛光电子、计算机元件的抛光光掩膜抛光其他应用领域阴极射线管玻璃的抛光我国产的797型、C-Ⅰ型、H-500型和877型抛光粉用于电视机显像管的抛光光学玻璃的抛光高铈粉-Ⅰ型和A-8型的高级铈系稀土抛光粉(CeO299%，REO99%)主要适合于精密光学镜头制品的高速抛光。739型中级铈系稀土抛光粉(CeO280%~85%,REO90%)主要适合于光学仪器的中精度、中小球面的光学镜头高速抛光。平板玻璃的抛光797型和C-Ⅰ型用于平板玻璃的抛光。电子、计算机元件的抛光我国产的H-500型抛光粉用于液晶显示器（LCD）。包括玻璃存储硬盘芯片、液晶显示屏、中间绝缘层表面及隔离浅槽等。光掩膜抛光光掩模(又称遮光膜)是用特种玻璃如硼硅酸盐玻璃制成，这种玻璃需研磨和抛光，技术要求极其严格。研究目的和意义研究目的：我国有丰富的稀土资源，尤其是随着钕铁硼材料突飞猛进的发展,造成铈产品大量的积压。包头稀土矿含铈50%。为了解决铈产品积压和高铈稀土的应用，我们应该大力开展铈产品的应用研究，其中在大理石抛光粉领域的空白更值得我们去研究。研究的意义解决了由于钕铁硼等材料突飞猛进的发展,造成铈产品积压问题，也拓展了稀土抛光粉的应用范围，把我们的资源优势和产业副产品积压的劣势转化为低成本的产品优势。本课题研究的大理石稀土抛光粉旨在弥补稀土抛光粉在大理石抛光中应用的不足并且把稀土应用推向更广的领域。研究方案（1）晶型碳酸稀土前驱体的制备过程研究

2RE3++3CO32-+nH2O→RE2（CO3）3·nH2O碳酸盐前驱体是以碳酸氢铵为沉淀剂，通过控制沉淀工艺条件，制备出晶形稀土碳酸盐。研究方案控制沉淀的条件很多，如搅拌条件、2[NH4HCO3]/[REO]摩尔比、温度、pH值、稀土溶液浓度等，通过这些条件的控制和选择，发现符合大理石稀土抛光粉的前驱体最佳控制条件。（2）驱体的焙烧条件及产物的晶体结构分析

在不同的焙烧温度、焙烧时间及冷却制度下对碳酸前驱体进行焙烧，从而得到适合焙烧条件，生产出符合大理石特性的抛光粉。（3）抛光粉的抛光性能研究化学分析：包括稀土氧化物RE203含量测定、CeO2含量测定等。粒度分析：包括最大粒径、平均粒径等。X射线衍射分析：通过XRD射线分析生产的抛光粉的晶体结构以及可能的物相组成。扫描电镜分析：可以通过扫描电镜对生成的晶体物相进行观察，从而进一步证实晶体的种类、数量和形状。研究进度（1）2009年12月—2010年2月，准备实验所需要的原料和器材，同时进一步查阅相关的文献、专利等，了解国内外最前沿的玻璃发展现状。（2）2010年3月—2010年11月，开始实验，制造出抛光粉样品，使用仪器检测其化学成分、粒度、晶型和形貌，进一步调整方案。（3）2010年12月—2011年6月，分析结果，做补充实验，进一步调整前驱体的制备条件和焙烧条件，到达最佳的实验目的，制备出符合大理石抛光用的抛光粉，撰写论文以及答辩。参考文献[1]陈杰.铈基抛光粉的制备过程研究.东北大学硕士论文.2005.[2]黄绍东，李学舜.稀土抛光粉的应用及发展简介.稀土，2008，29（1）：59~62[3]郭瑞华，李梅.稀土抛光粉的发展现状及应用.稀土，2005，26（1）：82~85[4]李学舜.稀土抛光粉的生产及应用.中国稀土学报，2002，10，20（5）：392~397[5]胡艳宏.大颗粒稀土氧化物的制备工艺及流动性研究.内蒙古科技大学硕士论文.2006：11~14[6]林河成.我国稀土抛光粉材料的生产机及应用.有色金属，2002，7[7]林河成.我国稀土抛光粉的发展现状及前景.中国有色冶金，稀有稀土金属，2004，2（1）：32~35[8]李进，郝仕油，闵宇霖.抛光粉制备工艺的研究.江西化工，2003，1：35~38[9]林河成.我国稀土抛光粉的生产及应用现状.稀有金属快报，2001，7：1~3[10]李学舜，崔凌霄，杨国胜等.TCE高性能稀土抛光粉的制备及影响因素的研究.2003，12，24（6）：48~51[11]李永秀，周新木，辜子英等.稀土抛光材料的生产、应用及其新发展.稀土，2002，23（5）：71~74[12]宋洪芳，高玮。稀土抛光粉最新动向.稀土信息.2006，272：26~29参考文献[1]郭瑞华，李梅.稀土抛光粉的发展现状及应用.稀土，2005，26（1）：82~85[2]胡艳宏.大颗粒稀土氧化物的制备工艺及流动性研究.内蒙古科技大学硕士论文.2006[3]林河成.我国稀土抛光粉材料的生产机及应用.有色金属，2002，7[4]宋洪芳，高玮。稀土抛光粉最新动向.稀土信息.2006，272：26~29[5~6]翟永青.土抛光粉的应用及发展[J].河北化工,1998,(l):40~42[7~8]李学舜.稀土抛光粉的生产及应用.中国稀土学报,2002,10,20（5）:392~397[9]林河成.我国稀土抛光粉的发展现状及前景[J].稀有金属，2004，（1）：32~35[10]郭怀华。包钢生产H-500型稀土抛光粉可行性分析[J].宝钢科技，1999，（1）：80~83[11]程耀庚，魏绪钧等.以氟碳铈精矿为原料制取稀土抛光粉的研究[J].稀土，1998，19(1)：36~39[12]AlexanderHM,etal.Glasspolishingofrareearthnitrate[P],USpatent,3240580,1966[13]李进，郝仕油.抛光粉制备工艺的研究[J].江西化工，2003，(3)：35~38[14]李学舜.稀土抛光粉的生产及应用.中国稀土学报，2002，20（5）：392~397[15]李永锈.稀土产品的物性控制与稀土产业的发展[J].稀土，1999，20(4)：73[16]李学舜，崔凌霄，杨国胜等