稀土拋光粉產(chǎn)業(yè)

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版副標(biāo)題樣式2022-2-1112015年7月13日稀土拋光粉稀土拋光粉產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)概述概述205205車間車間 李虎平李虎平稀土拋光粉在應(yīng)用型產(chǎn)品占比稀土拋光粉概述一、稀土拋光粉的發(fā)展歷程二、稀土拋光粉的主要應(yīng)用領(lǐng)域三、稀土拋光粉生產(chǎn)工藝四、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢一、稀土拋光粉的發(fā)展歷程中國稀土拋光粉起步較晚，要比較早用氧化鈰做玻璃拋光劑的歐洲晚了三十多年，可追溯到1958年，當(dāng)時(shí)僅限于研究院所和幾個(gè)光學(xué)廠，采用獨(dú)居石和氧化鈰為原料，研制出了主要用于光學(xué)鏡頭的稀土氧化物拋光粉。上世紀(jì)60年代中期，開展了較多的分別用稀土氟碳鈰礦、混合稀土和較純氧化鈰為原料生產(chǎn)各種規(guī)格的

2、稀土拋光粉研究工作，取得了一些成果，為今后稀土拋光粉規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。一、稀土拋光粉的發(fā)展歷程70年代，稀土拋光粉開始取代氧化鐵（即鐵紅）用于玻璃拋光，成為玻璃拋光加工過程中的關(guān)鍵工藝材料之一。與傳統(tǒng)拋光粉鐵紅粉相比，稀土拋光粉具有拋光速度快、光潔度高、不污染環(huán)境和使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。用稀土拋光粉拋光透鏡，一分鐘完成的工作量，用氧化鐵拋光粉則需要3060分鐘。稀土拋光粉因其獨(dú)特的化學(xué)機(jī)械作用原理而帶來的高拋光效率，成為玻璃拋光材料的首選，被廣泛用于鏡片、光學(xué)元件（透鏡、棱鏡）、彩電玻殼、平板顯示器用電子玻璃、硅片、磁盤玻璃基片等產(chǎn)品的拋光加工。一、稀土拋光粉的發(fā)展歷程甘肅稀土集團(tuán)公司從

3、1977年開始生產(chǎn)拋光粉，是我國最早生產(chǎn)拋光粉的專業(yè)廠家。70年代初期，我國開始研制生產(chǎn)黑白電視機(jī)，電視顯像管拋光成為拋光粉的主要應(yīng)用市場。公司從北京有色金屬研究總院轉(zhuǎn)讓稀土拋光粉的生產(chǎn)技術(shù)，成功開發(fā)出了739型、771型拋光粉。在占領(lǐng)國內(nèi)市場的同時(shí)，為將產(chǎn)品打入國際市場，根據(jù)國外客商的要求，開發(fā)出了797型、877型系列拋光粉，用于彩電顯像用高質(zhì)量的拋光粉，在國內(nèi)外市場占據(jù)了主導(dǎo)地位。一、稀土拋光粉的發(fā)展歷程1985年，在公司認(rèn)真分析市場的基礎(chǔ)上，引進(jìn)新設(shè)備，擴(kuò)產(chǎn)改造拋光粉生產(chǎn)線，建成年產(chǎn)400噸拋光粉生產(chǎn)線。與此同時(shí)長虹與日本松下公司進(jìn)行合作，開始建設(shè)我國第一條自動(dòng)化彩電生產(chǎn)線。甘肅稀土集

4、團(tuán)公司生產(chǎn)的彩色顯像管專用拋光粉已經(jīng)進(jìn)入了市場，取代了進(jìn)口產(chǎn)品，大大降低了彩色電視機(jī)的生產(chǎn)成本。 2008年開始研制081系列拋光粉，2009年拋光粉生產(chǎn)線結(jié)合升級(jí)改造整體搬遷到高新區(qū)，2011年建成年產(chǎn)1000噸的高性能稀土液晶拋光粉生產(chǎn)線。二、稀土拋光粉主要應(yīng)用領(lǐng)域傳統(tǒng)光學(xué)傳統(tǒng)光學(xué)光電光電玻璃工藝品玻璃工藝品光學(xué)行業(yè) 傳統(tǒng)光學(xué)玻璃雖在生產(chǎn)上的增長開始減緩,但在醫(yī)學(xué)、航天、航空和常規(guī)武器裝備等領(lǐng)域依然呈增長態(tài)勢。在光電信息領(lǐng)域, 需求量仍然巨大,主要體現(xiàn)在三大領(lǐng)域:1.光信號(hào)傳輸轉(zhuǎn)換領(lǐng)域,如數(shù)碼照攝像機(jī)、液晶投影電視、影像掃描器等。2.光儲(chǔ)存領(lǐng)域,如DVD-ROM和MD-PLAYER等光讀取

5、頭計(jì)算機(jī)硬盤玻璃基板等;3.在光電顯示器領(lǐng)域,包括背投電視投影管鏡頭和LCD投影機(jī)光學(xué)引擎等。光電行業(yè) 光電行業(yè)的技術(shù)革新突飛猛進(jìn)，技術(shù)更新?lián)Q代的時(shí)間越來越短，智能手機(jī)，平板電腦，超薄電視的普及，影響著各行各業(yè)的發(fā)展。光電行業(yè)1TFT-LCD 平板顯示行業(yè)下游應(yīng)用范圍廣泛，涉及手機(jī)、電腦、電視、汽車電子等各類電子產(chǎn)品，隨著信息化工業(yè)化的快速發(fā)展，平板顯示行業(yè)市場空間巨大，相關(guān)調(diào)查預(yù)估2011年全球平板顯示行業(yè)市場為1150億美元，2012年為1200億，2013年預(yù)計(jì)增長10%左右。 2005年我國面板全球占有率不足1%，到2012年已經(jīng)達(dá)到10%，預(yù)計(jì)2015年達(dá)到20%。形成了還渤海、長三

6、角、珠三角以及川渝四大平板產(chǎn)業(yè)集群。目前的平板顯示行業(yè)尤其是國內(nèi)廠家的快速發(fā)展，使得稀土拋光粉在平板顯示領(lǐng)域應(yīng)用量將會(huì)大幅度增加。目前在TFTLCD方面，拋光粉主要用于減薄。光電行業(yè)2ITOITO玻璃玻璃 觸控面板技術(shù)，過去一直由G+G（cover glass+ ITO glass sensor ）與 GFF（cover glass +ITO薄膜sensor）壟斷，在成本上G+G具有略有優(yōu)勢，故中端與中小尺寸的觸控面板多采用G+G。隨著新型ITO薄膜大舉導(dǎo)入以及薄膜ITO sensor價(jià)格的下滑，更重要的是由于OGS與in-cell技術(shù)的快速發(fā)展，減少的正是ITO glass sensor，I

7、TO sensor玻璃的用量勢必下降。 由于LCD平板顯示行業(yè)的快速發(fā)展，在2013年ITO玻璃依然是拋光粉的主要應(yīng)用方向之一，ITO玻璃對(duì)于拋光粉的精度與穩(wěn)定性要求較高。13玻璃工藝品 玻璃飾品（燈飾球、水晶、水鉆）加工行業(yè)是稀土拋光粉的另一大應(yīng)用領(lǐng)域。2011年稀土拋光粉價(jià)格大幅度上漲，工廠開始更改工藝用氧化鋁替代稀土拋光粉，這些都導(dǎo)致拋光粉在玻璃工藝品應(yīng)用上的數(shù)量在近兩年持續(xù)下降。 由于氧化鋁拋光后的產(chǎn)品成品率不高，效率低且容易影響成品的品級(jí)，隨著稀土拋光粉的價(jià)格大幅度下降，在2013年以來稀土拋光粉在玻璃工藝品的應(yīng)用方面需求非常旺盛。二、拋光粉應(yīng)用領(lǐng)域二、拋光粉應(yīng)用領(lǐng)域我國稀土拋光粉的

8、年需求量約為1.5-2萬噸。其中飾品和建材用拋光粉的價(jià)格相對(duì)較低，需求量變化也不大，年需求量維持在5000-6000噸的水平。光學(xué)玻璃器件（眼鏡片、數(shù)碼相機(jī)、復(fù)印機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、分析儀器、精密透鏡）是稀土拋光粉應(yīng)用的傳統(tǒng)行業(yè)，隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)各種高檔日用品、辦公用品的需求不斷增加、品質(zhì)要求更高，使得該行業(yè)用稀土拋光粉的量也在穩(wěn)步增長。2014年光電信息產(chǎn)業(yè)的拋光粉需求量約為1.2萬噸，主要用于光學(xué)元件、觸控面板、液晶顯示面板三個(gè)領(lǐng)域。預(yù)計(jì)2015年光電信息產(chǎn)業(yè)的稀土拋光材料的市場需求將增長15%，預(yù)計(jì)該市場的全年用量達(dá)到1.4萬噸。二、拋光粉應(yīng)用領(lǐng)域用于電子和計(jì)算機(jī)元件的稀土拋光粉盡管量

9、不大但增長率較高，這是因?yàn)榕c玻璃在化學(xué)成分上類似的許多電子元件、集成電路需要更高質(zhì)量的拋光，尤其對(duì)納米級(jí)稀土拋光粉、拋光液有需求。其他應(yīng)用領(lǐng)域，如移動(dòng)電話用的ITO鍍膜玻璃，光掩模基板的拋光，應(yīng)用前景非常廣泛。最近，微晶玻璃裝飾材料是一個(gè)新的發(fā)展分向，其他用量也不可低估。三、稀土拋光粉生產(chǎn)工藝1 1、稀土拋光粉生產(chǎn)工藝簡介中國稀土資源相當(dāng)豐富，有內(nèi)蒙古白云鄂博混合型稀土精礦，山東微山和四川冕寧的氟碳鈰礦精礦，這些礦均以輕稀土為主，且CeO2/REO的含量為4850,無論精礦還是將精礦加工分離后的稀土化合物都可用來制作稀土拋光粉。以中重稀土為主要的南方離子礦分離后的輕稀土的化合物，也是稀土拋光粉

10、的原料之一。這是中國發(fā)展稀土拋光粉的物質(zhì)基礎(chǔ)和優(yōu)勢。三、稀土拋光粉生產(chǎn)工藝從制備工藝來看，可分為兩大類，一是以稀土精礦或鈰富集物為原料的固相反應(yīng)法；二是以稀土可溶鹽為原料的合成法。由稀土精礦或鈰富集物直接制備稀土拋光粉可省去繁雜的化學(xué)提取過程，而使生產(chǎn)成本大大降低。如以氟碳鈰精礦為原料制取稀土拋光粉，用REO68的稀土精礦,經(jīng)預(yù)處理、900以上煅燒、濕法分級(jí)、過濾烘干得到產(chǎn)品。這種方法制得的粉可以利用礦中的氟起到提高拋光效果的作用，但產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量高，只能用于光潔度要求不高的場合使得應(yīng)用受到限制。以稀土可溶鹽為原料的合成法中，可以有多種途徑，也可以通過調(diào)配化學(xué)組成來提高產(chǎn)品的拋光性能，還可以

11、通過控制技術(shù)條件來達(dá)到控制產(chǎn)品粒度的目的。如以氯化稀土為原料制取稀土拋光粉，經(jīng)加入沉淀劑合成中間體等化學(xué)處理、烘干、煅燒、分級(jí)、加工得到產(chǎn)品。三、稀土拋光粉生產(chǎn)工藝對(duì)拋光粉的基本要求（1）微粉粒度均勻一致，在允許的范圍之內(nèi)；（2）有較高的純度，不含機(jī)械雜質(zhì)；（3）有良好的分散性和吸附性，以保證加工過程的均勻和高效；（4）粉末顆粒有一定的晶格形態(tài)，破碎時(shí)形成銳利的尖角，以提高拋光效率；（5）有合適的硬度和密度，和水有良好的浸潤性和懸浮性，因?yàn)閽伖夥坌枰c水混合。三、稀土拋光粉生產(chǎn)工藝我公司拋光粉共四個(gè)系列： 739系列拋光粉 797系列拋光粉 877系列拋光粉 081系列拋光粉三、稀土拋光粉生產(chǎn)

12、工藝1、工藝流程圖2 2、公司稀土拋光粉生產(chǎn)工藝2.1、原料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：2.1.1富鈰氯化稀土原料: REO200 g/L, La2O3/REO=2025%，CeO2/REO=7580%， Pr6O11/REO0.01% ，Na2O0.026 g/L，CaO0.4g/L ,Fe2O30.01%，MnO20.01%，PH1.02.5。 (注：非稀土雜質(zhì)按REO 200g/L折算。其它稀土氧化物均0.01% ，溶液清亮，無固體顆粒物，無有機(jī)夾帶。)2.1.2氯化鐠稀土溶液： REO250 g/L,Pr6O11/REO99.5% ,Na2O0.026 g/L，CaO0.4g/L , Fe2O30.01

13、%，MnO20.01%，PH1.02.5。(注：非稀土雜質(zhì)按REO 200g/L折算。其它稀土氧化物均0.01% ，溶液清亮，無固體顆粒物，無有機(jī)夾帶。)2 2、公司稀土拋光粉生產(chǎn)工藝2.2大宗材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)2.2.1硫酸銨：N20% 工業(yè)級(jí)2.2.2硅氟酸:含量40% HF/H2SiF630%2.2.3硫酸：98% 工業(yè)級(jí)2.2.4氨水：濃度6mol/L2.2.5碳酸氫銨：N16%，H2O3.5%。2 2、公司稀土拋光粉生產(chǎn)工藝2.3 2.3 稀土拋光粉生產(chǎn)各崗位操作目的及其生產(chǎn)原理2.3.12.3.1配制崗位2.3.1.12.3.1.1目的:為合成崗位配制碳酸氫銨溶液、硫酸銨溶液及稀土料液。

14、 2.3.1.22.3.1.2原理 NH4HCO3 +NH3H2O（NH4）2CO3 + H2OFe3+3OH-=Fe(OH)32 2、公司稀土拋光粉生產(chǎn)工藝2.3.22.3.2合成崗位2.3.2.12.3.2.1目的: : 用富鈰（或少釹）氯化稀土溶液為原料，合成各種用途的稀土拋光粉中間體。 2.3.2.22.3.2.2原理 RCl3+3H2SiF6R2(SiF6)3 +6HClR2(SiF6)3 +2NH4HCO3 +2NH4OH2RFCO3 +3SiF4 +4NH4F +H2O2 R C l 3 + 4 ( N H 4 ) 2 S O 4 + X H 2 O R2(SO4)3(NH4)2

15、SO4XH2O+6NH4Cl2RCl3+3NH4HCO3 +3NH4OHR2(CO3) 3 +6NH4CL+H2OR2(CO3)3 +2H2O=2R(OH)CO3+CO2+H22 2、公司稀土拋光粉生產(chǎn)工藝2.3.32.3.3烘干崗位2.3.3.12.3.3.1目的：在適合的溫度下，除去合成所得中間體中的水份，獲得干燥松散的拋光粉中間體。2.3.3.22.3.3.2原理：RE（CO3）3nH2O =RE2（CO3）3nH2O 2 2、公司稀土拋光粉生產(chǎn)工藝2.3.42.3.4煅燒崗位2.3.4.12.3.4.1目的：將合成所得中間體經(jīng)干燥趕去水份，在一定溫度下煅燒分解轉(zhuǎn)型，確定拋光粉的晶型、顏

16、色、切削力等物理性能。2 2、公司稀土拋光粉生產(chǎn)工藝2.3.4.22.3.4.2反應(yīng)原理 2R(OH)CO3=R2O3 +2CO2 +H2O4Ce(OH)CO3+O2=4CeO2 +4CO2+2H2ORFCO3=ROF +CO2R2(SO4)3(NH4)2SO4XH2O=R2(SO4)3(NH4)2SO4 +XH2OR2(SO4)3(NH4)2SO4=R2(SO4)3 +(NH4)2SO42R2(SO4)3=2R2O3+6SO2+3O2 煅燒設(shè)備2 2、公司稀土拋光粉生產(chǎn)工藝2.3.52.3.5分級(jí)崗位2.3.5.12.3.5.1目的：將煅燒好的拋光粉焙燒料進(jìn)行干法分級(jí)機(jī)分級(jí),產(chǎn)出符合工藝要求的不同粒度段的拋光粉成品。射流機(jī)2 2、公司稀土拋光粉生產(chǎn)工藝2.3.6混料、包裝2.3.6.1目的：將分級(jí)好的物料進(jìn)行混料，確保產(chǎn)品的均勻性。然后根據(jù)生產(chǎn)批次進(jìn)行包裝。產(chǎn)品四、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢國內(nèi)行業(yè)細(xì)分化與專業(yè)化：隨著拋光材料應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展以及生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)提升，不同行業(yè)在價(jià)格和品質(zhì)方面呈現(xiàn)