大理石稀土拋光粉-副本

題目：大理石稀土拋光粉學(xué)號(hào)：200802198姓名：尹雪嶺導(dǎo)師：李梅學(xué)院：材冶學(xué)院日期：2009.12.大理石稀土拋光粉研究背景研究現(xiàn)狀研究目的和意義研究方案研究進(jìn)度研究背景我國(guó)稀土儲(chǔ)量為9300萬(wàn)噸（工業(yè)儲(chǔ)量約為1800萬(wàn)噸），占世界總儲(chǔ)量21000萬(wàn)噸的44.29%。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),隨著釹鐵硼材料突飛猛進(jìn)的發(fā)展,造成鈰產(chǎn)品大量的積壓,因此應(yīng)該大力開(kāi)展鈰產(chǎn)品的應(yīng)用研究工作。研究背景我國(guó)雖然已經(jīng)有三大級(jí)別（高中低鈰稀土拋光粉），11種牌號(hào)，18個(gè)規(guī)格的稀土拋光粉，但是和國(guó)外（30種牌號(hào)，50個(gè)規(guī)格）相比我們依然有很大的差距，尤其稀土拋光粉在大理石拋光中應(yīng)用較少。因此我們必須研發(fā)更多的稀土拋光粉種類(lèi)和規(guī)格，提高技術(shù)含量和產(chǎn)品質(zhì)量，為我國(guó)提供更多的選擇，減少對(duì)精密拋光粉對(duì)外依賴(lài)度。研究現(xiàn)狀稀土拋光粉的原料稀土拋光粉的分類(lèi)稀土拋光粉的拋光機(jī)理稀土拋光粉的應(yīng)用領(lǐng)域稀土拋光粉的制備工藝稀土拋光粉的原料1.氧化鈰(CeO2)2.混合稀土氫氧化物[RE(OH)3]3.混合氯化稀土(RECl3)和高品位稀土精礦(REO60%CeO248%)按含鈰量分三類(lèi)：1.高級(jí)鈰系稀土拋光粉（REO99%，CeO299%）2.中級(jí)鈰系稀土拋光粉（REO90%，CeO280~85%）3.低級(jí)鈰系稀土拋光粉（REO45%，CeO248%）根據(jù)其應(yīng)用領(lǐng)域的不同分為：微米級(jí)：1~100μm，Ce含量40-80%亞微米級(jí)：100nm~1μm，Ce含量40-80%納米級(jí)：1~100nm，Ce含量99%鈰基拋光粉的拋光機(jī)理(1)化學(xué)學(xué)說(shuō)，即拋光過(guò)程是水、拋光劑、拋光模材料和玻璃之間化學(xué)作用的結(jié)果；(2)純機(jī)械作用學(xué)說(shuō)，即拋光是研磨過(guò)程的繼續(xù)；(3)流變作用學(xué)說(shuō)，即摩檫熱使玻璃表面產(chǎn)生塑性變形和流動(dòng)，或者是熱軟化以致熔融而產(chǎn)生流動(dòng)，拋光過(guò)程是玻璃表面分子重新分布而形成平整表面的過(guò)程；(4)機(jī)械、物理化學(xué)學(xué)說(shuō)，即拋光過(guò)程是一機(jī)械的、物理化學(xué)作用的綜合過(guò)程；稀土拋光粉的制備工藝稀土固體原料焙燒法1高純氧化鈰焙燒法高純氧化鈰→高溫焙燒→水淬→分級(jí)→過(guò)濾→烘干2氟碳鈰精礦焙燒法氟碳鈰礦→粉碎→焙燒→粉碎→分級(jí)→加工3碳酸稀土焙燒法見(jiàn)下圖H-500型稀土拋光粉生產(chǎn)工藝流程圖以可溶性鹽為原料的沉淀-焙燒法氨水沉淀-焙燒法碳酸氫銨沉淀-焙燒法其他沉淀劑沉淀-焙燒法（其他沉淀劑如草酸、碳酸鈉、硫酸銨等）氨水沉淀-焙燒法氨水沉淀-焙燒法以低鈰混合氯化稀土為原料，得到CeO2含量在80%以上，中心粒徑在1.5μm以下，比表面積在6m2/gl以上的半成品拋光粉，再經(jīng)粉碎、分級(jí)即可得到拋光粉產(chǎn)品。碳酸氫銨沉淀-焙燒法以輕稀土氯化物為原料，硅氟酸及碳酸氫銨為沉淀劑得稀土氟碳酸鹽沉淀、水洗、過(guò)濾、焙燒、球磨、篩分等步驟。所制得的拋光粉產(chǎn)品顆粒細(xì)而均勻、化學(xué)活性強(qiáng)、拋光效率高、應(yīng)用領(lǐng)域廣。其他沉淀劑沉淀-焙燒法其他沉淀劑如草酸、碳酸鈉、硫酸銨等碳酸氫銨沉淀-焙燒法以輕稀土氯化物為原料，硅氟酸及碳酸氫銨為沉淀劑得稀土氟碳酸鹽沉淀、水洗、過(guò)濾、焙燒、球磨、篩分等步驟制得產(chǎn)品。研究現(xiàn)狀拋光粉的應(yīng)用領(lǐng)域稀土拋光粉的應(yīng)用領(lǐng)域拋光粉的應(yīng)用領(lǐng)域：1.玻璃拋光粉作為玻璃拋光的有紅粉(Fe2O3)、鈰基稀土拋光粉(CeO2)、氧化鋯(ZrO2)三類(lèi)，其中鈰基拋光粉的拋光性能最好，氧化鋯居中，紅粉最差;光學(xué)玻璃包括眼鏡片、照相機(jī)、攝像機(jī)、復(fù)印機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、分析儀器及半導(dǎo)體裝置等用的精密透鏡。

拋光粉的應(yīng)用領(lǐng)域：2.寶石拋光粉寶石拋光粉有三氧化二鉻(Cr2O3)、鈰基稀土拋光粉、高嶺土制備的Al-Si尖金石和莫來(lái)石拋光粉;大理石拋光粉是一種灰白色超細(xì)粉體混合物，主要山α-Al2O3，SnO2和Pb組成拋光粉的應(yīng)用領(lǐng)域：3.大理石拋光粉

大理石拋光粉是一種灰白色超細(xì)粉體混合物，主要由α-A2O3，SnO2和Pb組成。稀土拋光粉的應(yīng)用領(lǐng)域：陰極射線管玻璃的拋光光學(xué)玻璃的拋光平板玻璃的拋光電子、計(jì)算機(jī)元件的拋光光掩膜拋光其他應(yīng)用領(lǐng)域陰極射線管玻璃的拋光我國(guó)產(chǎn)的797型、C-Ⅰ型、H-500型和877型拋光粉用于電視機(jī)顯像管的拋光光學(xué)玻璃的拋光高鈰粉-Ⅰ型和A-8型的高級(jí)鈰系稀土拋光粉(CeO299%，REO99%)主要適合于精密光學(xué)鏡頭制品的高速拋光。739型中級(jí)鈰系稀土拋光粉(CeO280%~85%,REO90%)主要適合于光學(xué)儀器的中精度、中小球面的光學(xué)鏡頭高速拋光。平板玻璃的拋光797型和C-Ⅰ型用于平板玻璃的拋光。電子、計(jì)算機(jī)元件的拋光我國(guó)產(chǎn)的H-500型拋光粉用于液晶顯示器（LCD）。包括玻璃存儲(chǔ)硬盤(pán)芯片、液晶顯示屏、中間絕緣層表面及隔離淺槽等。光掩膜拋光光掩模(又稱(chēng)遮光膜)是用特種玻璃如硼硅酸鹽玻璃制成，這種玻璃需研磨和拋光，技術(shù)要求極其嚴(yán)格。研究目的和意義研究目的：我國(guó)有豐富的稀土資源，尤其是隨著釹鐵硼材料突飛猛進(jìn)的發(fā)展,造成鈰產(chǎn)品大量的積壓。包頭稀土礦含鈰50%。為了解決鈰產(chǎn)品積壓和高鈰稀土的應(yīng)用，我們應(yīng)該大力開(kāi)展鈰產(chǎn)品的應(yīng)用研究，其中在大理石拋光粉領(lǐng)域的空白更值得我們?nèi)パ芯?。研究的意義解決了由于釹鐵硼等材料突飛猛進(jìn)的發(fā)展,造成鈰產(chǎn)品積壓?jiǎn)栴}，也拓展了稀土拋光粉的應(yīng)用范圍，把我們的資源優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品積壓的劣勢(shì)轉(zhuǎn)化為低成本的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。本課題研究的大理石稀土拋光粉旨在彌補(bǔ)稀土拋光粉在大理石拋光中應(yīng)用的不足并且把稀土應(yīng)用推向更廣的領(lǐng)域。研究方案（1）晶型碳酸稀土前驅(qū)體的制備過(guò)程研究

2RE3++3CO32-+nH2O→RE2（CO3）3·nH2O碳酸鹽前驅(qū)體是以碳酸氫銨為沉淀劑，通過(guò)控制沉淀工藝條件，制備出晶形稀土碳酸鹽。研究方案控制沉淀的條件很多，如攪拌條件、2[NH4HCO3]/[REO]摩爾比、溫度、pH值、稀土溶液濃度等，通過(guò)這些條件的控制和選擇，發(fā)現(xiàn)符合大理石稀土拋光粉的前驅(qū)體最佳控制條件。（2）驅(qū)體的焙燒條件及產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)分析

在不同的焙燒溫度、焙燒時(shí)間及冷卻制度下對(duì)碳酸前驅(qū)體進(jìn)行焙燒，從而得到適合焙燒條件，生產(chǎn)出符合大理石特性的拋光粉。（3）拋光粉的拋光性能研究化學(xué)分析：包括稀土氧化物RE203含量測(cè)定、CeO2含量測(cè)定等。粒度分析：包括最大粒徑、平均粒徑等。X射線衍射分析：通過(guò)XRD射線分析生產(chǎn)的拋光粉的晶體結(jié)構(gòu)以及可能的物相組成。掃描電鏡分析：可以通過(guò)掃描電鏡對(duì)生成的晶體物相進(jìn)行觀察，從而進(jìn)一步證實(shí)晶體的種類(lèi)、數(shù)量和形狀。研究進(jìn)度（1）2009年12月—2010年2月，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需要的原料和器材，同時(shí)進(jìn)一步查閱相關(guān)的文獻(xiàn)、專(zhuān)利等，了解國(guó)內(nèi)外最前沿的玻璃發(fā)展現(xiàn)狀。（2）2010年3月—2010年11月，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，制造出拋光粉樣品，使用儀器檢測(cè)其化學(xué)成分、粒度、晶型和形貌，進(jìn)一步調(diào)整方案。（3）2010年12月—2011年6月，分析結(jié)果，做補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步調(diào)整前驅(qū)體的制備條件和焙燒條件，到達(dá)最佳的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，制備出符合大理石拋光用的拋光粉，撰?xiě)論文以及答辯。參考文獻(xiàn)[1]陳杰.鈰基拋光粉的制備過(guò)程研究.東北大學(xué)碩士論文.2005.[2]黃紹東，李學(xué)舜.稀土拋光粉的應(yīng)用及發(fā)展簡(jiǎn)介.稀土，2008，29（1）：59~62[3]郭瑞華，李梅.稀土拋光粉的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用.稀土，2005，26（1）：82~85[4]李學(xué)舜.稀土拋光粉的生產(chǎn)及應(yīng)用.中國(guó)稀土學(xué)報(bào)，2002，10，20（5）：392~397[5]胡艷宏.大顆粒稀土氧化物的制備工藝及流動(dòng)性研究.內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士論文.2006：11~14[6]林河成.我國(guó)稀土拋光粉材料的生產(chǎn)機(jī)及應(yīng)用.有色金屬，2002，7[7]林河成.我國(guó)稀土拋光粉的發(fā)展現(xiàn)狀及前景.中國(guó)有色冶金，稀有稀土金屬，2004，2（1）：32~35[8]李進(jìn)，郝仕油，閔宇霖.拋光粉制備工藝的研究.江西化工，2003，1：35~38[9]林河成.我國(guó)稀土拋光粉的生產(chǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀.稀有金屬快報(bào)，2001，7：1~3[10]李學(xué)舜，崔凌霄，楊國(guó)勝等.TCE高性能稀土拋光粉的制備及影響因素的研究.2003，12，24（6）：48~51[11]李永秀，周新木，辜子英等.稀土拋光材料的生產(chǎn)、應(yīng)用及其新發(fā)展.稀土，2002，23（5）：71~74[12]宋洪芳，高瑋。稀土拋光粉最新動(dòng)向.稀土信息.2006，272：26~29參考文獻(xiàn)[1]郭瑞華，李梅.稀土拋光粉的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用.稀土，2005，26（1）：82~85[2]胡艷宏.大顆粒稀土氧化物的制備工藝及流動(dòng)性研究.內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士論文.2006[3]林河成.我國(guó)稀土拋光粉材料的生產(chǎn)機(jī)及應(yīng)用.有色金屬，2002，7[4]宋洪芳，高瑋。稀土拋光粉最新動(dòng)向.稀土信息.2006，272：26~29[5~6]翟永青.土拋光粉的應(yīng)用及發(fā)展[J].河北化工,1998,(l):40~42[7~8]李學(xué)舜.稀土拋光粉的生產(chǎn)及應(yīng)用.中國(guó)稀土學(xué)報(bào),2002,10,20（5）:392~397[9]林河成.我國(guó)稀土拋光粉的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].稀有金屬，2004，（1）：32~35[10]郭懷華。包鋼生產(chǎn)H-500型稀土拋光粉可行性分析[J].寶鋼科技，1999，（1）：80~83[11]程耀庚，魏緒鈞等.以氟碳鈰精礦為原料制取稀土拋光粉的研究[J].稀土，1998，19(1)：36~39[12]AlexanderHM,etal.Glasspolishingofrareearthnitrate[P],USpatent,3240580,1966[13]李進(jìn)，郝仕油.拋光粉制備工藝的研究[J].江西化工，2003，(3)：35~38[14]李學(xué)舜.稀土拋光粉的生產(chǎn)及應(yīng)用.中國(guó)稀土學(xué)報(bào)，2002，20（5）：392~397[15]李永銹.稀土產(chǎn)品的物性控制與稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[J].稀土，1999，20(4)：73[16]李學(xué)舜，崔凌霄，楊國(guó)勝等