抛光粉的现状及应用
铈基稀土抛光粉是比较重要的稀土产品之一。由于它具有切削能力强、抛光时间短、抛光精度高、操作环境清洁等优点，比其他抛光粉(如Fe2O3红粉)使用效果更好，被称为“抛光粉之王”。该产品在我国发展迅速，应用日益增多。其产量猛增，发展前景看好。
1.1的开发过程
红粉(氧化铁)是历史上使用最早的抛光材料，但其抛光速度慢，不能消除铁锈污染。随着稀土工业的发展，20世纪30年代，欧洲首次将稀土氧化物作为抛光粉用于抛光玻璃。第二次世界大战中，一位在伊利诺伊州罗奇福德的WF和巴尼斯特公司工作的员工，在1943提出了一种叫做巴尼斯特的稀土氧化物抛光粉，很快就成功地抛光了精密光学仪器。稀土抛光粉具有抛光效率高、质量好、污染小等优点，引起了美国等国家的研究。这样，稀土抛光粉以取代传统抛光粉的趋势迅速发展起来。
国外60年前就开始生产稀土抛光粉，90年代各种标准化、系列化产品达到30多种规格。
稀土抛光粉海外生产企业主要有15家(年产能200吨以上)。其中法国罗地亚公司年生产能力为2200多吨。是目前世界上最大的稀土抛光粉制造商。美国抛光粉年生产能力超过65，438+0，500吨。日本生产稀土抛光粉的原料有氟碳铈矿、粗氯化铈和氯化稀土，工艺各不相同。日本稀土抛光粉的生产在烧结设备和工艺上有自己的特点。1968年，我国在上海跃龙化工厂首次研制成功稀土抛光粉。随后，西北光学仪器厂和云南光学仪器厂先后以独居石为原料，成功研制出不同类型的稀土抛光粉。北京有色金属研究总院、北京理工大学等单位在1976开发推广了739稀土抛光粉，在1977成功开发了771稀土抛光粉。1979甘肃稀土公司研制成功797稀土抛光粉。目前全国有14家稀土抛光粉生产企业(年产能30吨以上)，最大的一家年产能2220吨(包头天骄梅清稀土抛光粉有限公司)。但与国外相比，仍有较大差距，主要是稀土抛光粉产品质量不稳定，未能实现标准化和系列化，不能完全满足各工业领域的抛光要求，必须迎头赶上。
1.2成分分类
1.2.1除以稀土抛光粉中CeO2的量:
稀土抛光粉的主要成分是CEO _ 2。根据CEO _ 2的多少，铈抛光粉可分为两类:一类是高CEO _ 2含量的高价优质铈抛光粉，一般CEO _ 2/treo≥80%；另一种是廉价的低铈抛光粉，CEO _ 2含量低，铈含量约50%以下，其余为La2O3、Nd2O3、PR6O60。
对于高铈抛光粉，氧化铈的品级越高，抛光能力越大，使用寿命越长，特别是在长时间抛光硬质玻璃(应时、光学镜片等)时。)，用高档铈抛光粉为宜。
低铈抛光粉一般含有50%左右的CeO2，剩下的50%是La2O3？SO3，Nd2O3？SO3，Pr6O11？碱性无水硫酸盐如SO3或碱性氟化物如LaOF、NdOF、PrOF等。这种抛光粉的特点是成本低，初始抛光能力与氧化铈抛光粉几乎相同，因此广泛用于平板玻璃、显像管玻璃、眼镜片等的玻璃抛光。，但其使用寿命必然低于氧化铈抛光粉。
1.2.2除以稀土抛光粉的粒度和粒度分布:
稀土抛光粉的粒度和粒度分布对抛光粉的性能有重要影响。对于一定成分和加工工艺的抛光粉，平均粒径越大，玻璃研磨速度和表面粗糙度越大。在大多数情况下，粒度在4μm左右的抛光粉的研磨速度最高。相反，如果抛光粉的平均粒径较小，研磨量会减少，研磨速度会降低，玻璃表面的光洁度会提高。一般标准抛光粉粒度分布较窄，很少有太细和太粗的颗粒。没有大颗粒的抛光粉可以抛光出高质量的表面，而细小颗粒少的抛光粉可以提高研磨速度。此外，稀土抛光粉还可以根据添加剂种类的不同进行分类。稀土抛光粉的生产技术属于微粉工程技术，稀土抛光粉属于超细粉。世界上一般有三种超细粉:纳米(1nm ~ 100nm)；亚微米级(100 nm ~ 1微米)；微米级(1微米~ 100微米)，按照这种分类方法，稀土抛光粉可以分为三类:纳米级稀土抛光粉、亚微米级稀土抛光粉、微米级稀土抛光粉。通常我们使用的稀土抛光粉是微米级的，其粒度分布在1微米到10 μ m之间，根据其物理化学性质，稀土抛光粉一般用于玻璃抛光的最后工序进行细磨，所以其粒度分布一般不大于10μm，粒度大于10μm的抛光粉(包括稀土抛光粉)多用于玻璃加工初期的粗磨小于1μm的亚微米稀土抛光粉因其在液晶显示和电脑光盘领域的应用越来越受到重视，产量逐年增加。
纳米稀土抛光粉出来了。随着现代科技的发展，其应用前景不可预测，但市场份额仍然很小，属于研发阶段。
1.3生产原料
我国生产铈稀土抛光粉的原料有:
(1)氧化铈(CeO2)，其通过分离混合稀土盐(W (CeO2) = 99%)获得；
(2)混合稀土氢氧化物(RE(OH)3)是稀土精矿(w(REO)≥50%)化学处理后的中间原料(w(REO)=65%，W(CEO 2)≥48%)；
(3)混合氯化稀土(RECl3)，从混合氯化稀土中萃取分离出铕含量较少的氯化稀土(主要含La、Ce、Pr和nd，w(REO)≥45%，w(CEO 2)≥50%)；
(4)高品位稀土精矿(w(REO)≥60%，w(CeO2)≥48%)，包括内蒙古包头的混合稀土精矿和山东巍山、四川冕宁的氟碳铈精矿。
除1号外，2号、3号、4号原料均含有轻稀土(w(REO)≈98%)，主要成分为CeO2，w(CeO2)占48% ~ 50%。中国铈资源丰富。据测算，其工业储量约为18万吨(以CeO2计算)，为我国未来稀土抛光粉的可持续发展奠定了坚实的基础，也是我国独有的优势，可以促进我国稀土工业的快速发展。
1.4主要生产技术和设备
1.4.1高铈稀土抛光粉生产
以从稀土混合物中分离出的氧化铈为原料，采用物理和化学方法加工出硬度高、粒度均匀细小、具有面心立方晶体的粉体产品。主要工艺流程为:原料→高温→煅烧→水淬→水力分级→过滤→干燥→高级铈稀土抛光粉产品。
主要设备有:分解炉、水淬槽、分级机、过滤器和干燥箱。
主要指标:产品中w(REO)=99%，W(CEO 2)= 99%；稀土回收率约为95%；平均粒度为1微米~ 6微米(或粒度为200 ~ 300目)，晶形完整。本产品适用于高速抛光。这种高铈抛光粉首次取代了经典的抛光氧化铁粉(红色粉末)。
1.4.2铈基稀土抛光粉的制备
以混合稀土氢氧化物(w(REO)=65%，w(CeO2)≥48%)为原料，通过化学预处理得到稀土盐溶液，加入中间体(沉淀剂)将其转化为w (CEO 2) = 80% ~ 85%的中间体铈稀土抛光粉。主要工艺流程如下:
原料→氧化→优溶→过滤→酸溶→沉淀→洗涤过滤→高温煅烧→细磨筛分→中间体铈稀土抛光粉产品。
主要设备:氧化槽、最优溶液槽、酸溶液槽、沉淀槽、过滤器、煅烧炉、细磨筛分机、包装机。
主要指标:产品中w(REO)=90%，w(CEO 2)= 80% ~ 85%；稀土回收率约为95%；平均粒度为0.4微米~ 1.3 μ m，本品适用于高速抛光，性能优于高档铈稀土抛光粉。
1.4.3低铈稀土抛光粉的制备
以少铕氯化稀土(w(REO)≥45%，w(CeO2)≥48%)为原料，用合成中间体(沉淀剂)复盐沉淀，可制得低品位铈基稀土抛光粉。主要工艺流程如下:
原料→溶解→复盐沉淀→过滤洗涤→高温煅烧→粉碎→细磨筛分→低品位铈稀土抛光粉产品。
主要设备:溶解槽、沉降槽、过滤器、煅烧炉、粉碎机、细磨筛分机。
主要指标:产品中w (reo) = 85% ~ 90%，w(CEO 2)= 48% ~ 50%；稀土回收率约为95%；平均粒径为0.5微米~ 1.5微米(或320 ~ 400目)。本产品适用于光学玻璃的高速抛光。
以氟碳铈矿混合高品位稀土精矿(w(REO)≥60%，w(CeO2)≥48%)为原料，通过研磨、煅烧、筛分等化学和物理方法，可直接生产低品位稀土抛光粉产品。
主要工艺流程如下:
原料→干细磨→配料→混粉→焙烧→研磨筛分→低品位铈稀土抛光粉产品。
主要设备:球磨机、混合机、焙烧炉、筛选机等。主要指标:产品中w(REO)≥95%，W(CEO 2)≥50%；稀土回收率≥95%；产品粒度为65438±0.5 μm ~ 2.5 μm..本产品适用于眼镜片和电视显像管的高速抛光。
我国生产的低品位铈稀土抛光粉量最大，占总产量的90%以上。
1.5应用程序
铈基稀土抛光粉因其优异的化学和物理性能，已广泛应用于工业产品的抛光，如各种光学玻璃器件、电视显像管、光学玻璃、示波管、平板玻璃、半导体晶片、金属精密制品等。
1.6市场
在稀土抛光粉的消费中，日本是最大的消费国，每年生产约3550-4000吨抛光粉，产值35-40亿日元，同时也从法国、美国和中国进口部分抛光粉。其中，抛光粉最大的消费市场是彩电阴极射线管。90年代中期，日本阴极射线管生产转向海外，平板显示产品产量迅速增加，对铈基抛光粉的需求也随之增加。日本生产液晶显示器用平板显示器所消耗的抛光粉约占其市场的50%。自20世纪90年代以来，日本向海外转让了阴极射线管抛光粉的生产技术和设备。例如，从1989开始，日本梅清化学公司在海外生产阴极射线管用铈基抛光粉。1989在台湾省成立独资企业，1990投产，年产能1000吨。1997与中国包头钢铁公司合资在包头成立，专业生产彩电阴极射线管、电子管、平板玻璃抛光用抛光粉。设计能力为1200吨/年，所用原料为高品位氟碳铈矿和富铈碳酸稀土。因此，日本金属化学公司的阴极射线管用抛光粉由于受到中国大陆和台湾省大量低价抛光粉的冲击，也有意生产高性能的液晶显示器用抛光粉。东北金属化工公司计划从事光学镜片和液晶显示器用抛光粉的生产。
高铈稀土抛光粉主要适用于精密光学镜片的高速抛光。实践表明，该抛光粉性能优异，抛光效果良好。由于价格较高，在国内使用较少。
中铈稀土抛光粉主要适用于光学仪器中精密小球面透镜的高速抛光。与氧化铈粉相比，抛光粉可降低抛光粉液体浓度11%，抛光速率提高35%，产品光洁度提高一个等级，抛光粉使用寿命延长30%。目前这种抛光粉在国内的使用量还很少，未来还需要继续开发新的用途。
低铈稀土抛光粉，如771，适用于光学玻璃和金属制品的高速抛光；型号797和C-1适用于抛光电视显像管、玻璃和平板玻璃。H-500和877适用于抛光电视显像管。此外，其他抛光粉还用于抛光光学仪器、照相机和相机镜头等。这种抛光粉在国内使用最多，占国内总消费量的85%以上。
1.7，结论
中国的稀土抛光粉行业已经走过了近50年的历史。目前，我国在生产、应用、市场、技术装备等方面都取得了巨大的成就和发展，在世界同行业中处于领先地位，成为世界稀土抛光粉的主要生产国和供应国。今后应加快技术装备的革新，提高生产水平。要加快产品标准化、系列化进程，增加新品种，提高产品质量，努力增加产品出口量，占领国际市场。