[發(fā)明專利]回收稀土氧化物的方法、生產(chǎn)包含稀土氧化物的磨料的方法以及使用該磨料的拋光方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200810099932.0 | 申請日： | 2003-06-09 |
| 公開（公告）號： | CN101357776A | 公開（公告）日： | 2009-02-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 今井文男;伊藤桂;三枝浩 | 申請（專利權(quán)）人： | 昭和電工株式會社 |
| 主分類號： | C01F17/00 | 分類號： | C01F17/00;C09C1/68;C09G1/02 |
| 代理公司： | 北京市中咨律師事務(wù)所 | 代理人： | 林柏楠;劉金輝 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 回收 稀土 氧化物 方法 生產(chǎn) 包含 磨料 以及 使用 拋光 | ||
相關(guān)申請的相互參考
本申請是根據(jù)35U.S.C§111(a)提出的申請，依據(jù)35U.S.C§119(e)(1)要求依據(jù)35U.S.C§111(b)享有的2002年9月13日提出的臨時申請60/410,285和2002年10月8號提出的臨時申請60/416,577的申請日的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及從含稀土元素的廢液中回收稀土氧化物的方法。更特別地，本發(fā)明涉及從含稀土元素的磨料廢液中回收稀土氧化物的方法，其中被回收的稀土氧化物具有高質(zhì)量，從而可將它們用作高精度拋光的磨料。
背景技術(shù)
近年來，含稀土元素的磨料在不同的領(lǐng)域都得到了使用。特別地，鈰基磨料被普遍用于拋光玻璃材料或水晶材料。更具體地說，該磨料被用于拋光光盤或磁盤的玻璃基底、諸如薄膜晶體管(TFT)LCD和扭曲向列(TN)LCD的液晶顯示屏(LCD)的玻璃板、液晶電視的濾色片、電視機的陰極射線管(CRT)、眼鏡鏡片、光學透鏡、玻璃平板LSI光掩模、布線平板玻璃、石英振蕩器的基底。
本文使用的術(shù)語“含稀土元素的磨料”是指含有鈰(Ce)、鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)或其它稀土元素的粉狀氧化物的磨料。
作為含稀土元素磨料的原料的礦石是例如以氟碳鈰鑭礦或獨居石的形式在中國、美國和其它國家出產(chǎn)的。
在由含有稀土元素的礦石，例如氟碳鈰鑭礦或獨居石，生產(chǎn)稀土氧化物的情況下，通常進行以下步驟(1)到(9)：
(1)在旋轉(zhuǎn)窯中逐漸向礦石加入硫酸并將它們混合，然后將礦石干燥；
(2)將溫度升高到500至600℃以焙燒礦石；
(3)用水瀝濾焙燒的礦石，將含稀土元素的材料洗提到水中；
(4)通過稠化劑和諸如BaSO4、CaSO4和SiO2的雜質(zhì)濃縮所得溶液，獲得R2(SO4)3，其中R代表稀土元素；
(5)向R2(SO4)3加入硫酸鈉，并過濾分離Fe、Ca和磷酸，獲得稀土元素的硫酸鹽復(fù)鹽；
(6)向稀土元素的復(fù)鹽加入氫氧化鈉，沉積出稀土元素的氫氧化物；
(7)向稀土元素的氫氧化物加入鹽酸，生產(chǎn)出稀土元素的氯化物；
(8)向稀土元素的氯化物加入碳酸氫銨，生產(chǎn)出稀土碳酸鹽；并
(9)焙燒稀土氯化物，形成稀土氧化物。
作為含稀土元素磨料的原料的礦石的儲量是有限的，并且近來對于含稀土元素磨料的需求也在增加，因而作為原料的礦石預(yù)計將面臨著短缺。因此，人們熱切希望從含稀土元素的磨料廢液中回收稀土氧化物，以重新將稀土元素用作磨料。
另外，在基于稀土氧化物粉末的磨料的領(lǐng)域中，要求以大為提高的精確度拋光基底。為了滿足這一要求，越來越需要提供一種特征在于含有極少量粗顆粒和雜質(zhì)的磨料。但很難甚至不可能從磨料廢液中回收以下稀土氧化物：這些稀土氧化物質(zhì)量很高，可以被重新用作高精度拋光的磨料。
磨料(尤其是富鈰磨料)是通過將諸如氧化鈰的稀土氧化物與水、分散劑、表面活性劑及其它成分混合形成漿料而制備的，并用于拋光玻璃、水晶或其它材料。因此，因拋光而產(chǎn)生的含稀土元素的磨料廢液至少含有磨料、水、分散劑、表面活性劑、諸如玻璃粉末的研磨粉末和拋光墊粉末。除上文所述的不同點以外，含稀土元素的磨料廢液與含稀土元素的礦石還有許多不同之處，例如，在稀土元素的含量、各種稀土元素的含量比率、所包含的稀土元素之外的其它材料的種類、及這些材料的含量比率方面，它們是不同的。因而難以用同樣的方法處理這些礦石和磨料廢液以獲得稀土氧化物。因此，從磨料廢料中回收高質(zhì)量的、可以被重新用作高精度拋光磨料的稀土氧化物，其成本很高，并且不具備實用性。
已提出了數(shù)種建議，用于從使用含稀土元素的磨料進行拋光而產(chǎn)生的廢液中回收稀土氧化物粉末以用作磨料。
例如，已提出了這種方法：用含水堿洗滌磨料廢液，并然后將例如用于研磨的稀土元素之類的研磨材料從例如灰塵的雜質(zhì)中篩出(例如，可參閱日本未審查專利公報(下文簡稱為“JP-A”)H11-90825)。
已提出了一種從磨料廢液中回收稀土氫氧化物的方法，其中用硫酸稀釋磨料廢液，加入草酸將廢液中的稀土元素轉(zhuǎn)化為稀土草酸鹽，然后用堿中和廢液，將稀土草酸鹽轉(zhuǎn)化為稀土氫氧化物，然后將它們回收(例如，參閱JP-A?2000-87154)。
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