[發明專利]鈰基混合稀土拋光粉及其制備方法

有效

• 申請號: 201110377165.7
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN103131385A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 楊筱瓊;趙月昌;郝祥;趙秀娟;李冉;李雪云
• 申請（專利權）人: 上海華明高納稀土新材料有限公司
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14;C09G1/02
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 何新平

技術領域

本發明涉及一種稀土拋光粉及其制備方法，特別涉及一種應用于集成電路、平面顯示、光學玻璃等電子信息產業精密器件的表面拋光的鈰基混合稀土拋光粉及其制備方法。

背景技術

目前，各種玻璃材料被廣泛使用，而這些材料被應用前都需經過必要的表面拋光。早期主要使用氧化鋯、氧化鐵或二氧化硅等材料對各種玻璃表面進行拋光，近年來，從拋光效率及精度方面來考慮，稀土氧化物(特別是氧化鈰)為主要成分的拋光材料被認為更適合于玻璃材料的表面拋光。

隨著電子信息技術的迅猛發展，透鏡、平板玻璃、液晶顯示器(LCD)、眼鏡、光學元件及陶瓷材料等玻璃基材的需求大大增加，對于拋光材料的精度和拋光速率也提出了更高的要求，這就促使生產廠家不斷提高產品檔次，以適應新技術新產品的要求，稀土拋光粉已成為當今適用范圍廣、用量大、技術含量高的稀土應用產品。

早期的稀土拋光粉采用氟碳鈰礦為原料，如專利公開號為CN101215446A的發明專利公開了一種稀土精礦制備高鈰納米量級稀土拋光粉的方法，用碳酸氫按沉淀法從稀土精礦濃硫酸焙燒、水浸液中直接制得混合碳酸稀土；混合碳酸稀土與堿混合，加熱至熔融，并于熔融狀態保溫1-4小時，冷卻、粉碎、然后加入工業氫氟酸，得到氟氧化稀土富集物；氟氧化稀富集物，粉碎，水洗，濾水，在攪拌機中混合均勻，然后裝入帶篩高能球磨機中，充入氮氣，進行濕粉高能球磨，高能球磨室后篩的下方帶有高壓氣流旋轉通道，篩下的粉在高速氣流推動下，對粉體的水分進行甩干處理，再進行烘干處理得稀土拋光粉。

目前市場上較多使用的是先碳沉后氟化工藝，即先加入碳酸氫銨進行沉淀，洗滌后再加入氫氟酸氟化。

如專利公開號為CN100497508C的發明專利公開了一種富鈰稀土拋光粉的生產方法，先制備碳酸鑭鈰后加入氫氟酸進行氟化，焙燒得富鈰稀土拋光粉。

采用上述現有生產工藝生產的拋光粉會由于采用的是一次性氟化，因此會有氟化反應不均勻或局部氟化的情況，一方面會影響焙燒后產品的晶相結構，另一方面會產生影響拋光精度及速率的游離態氟離子，焙燒后形成的團聚顆粒大小和強度也有很大的差別，而拋光粉的拋光精度和拋光速率主要是由高溫燒結后形成的團聚體顆粒的大小和團聚強度所決定，這樣會導致一系列問題，例如在拋光的玻璃表面產生劃痕或拋光速率在非常短的時間內快速降低，特別是在拋硬玻璃表面時，拋光速率急速降低是致命的；同時氟化過程中得到的氟碳酸稀土粒度較小，脫水困難，造成了產量較低。

為了滿足條件就需要挑選出有一定團聚強度、一定粒度的拋光粉產品，而這些特性又是很難控制的，且生產工藝復雜，成本增加且引入雜質離子，引起質量波動。

此外，如專利公開號為CN101010402A的發明專利公開了將氧化稀土與氟化稀土混合，經研磨、干燥、焙燒、分級制備稀土拋光粉的方法，該方法雖然避免了氟化不均勻的的情況，但這種方法存在的缺陷是會產生顆粒二次燒結的現象，部分顆粒經過二次焙燒產生異常的生長，形成局部的粗大顆粒，從而在拋光過程中造成劃傷。

因此，特別需要一種鈰基混合稀土拋光粉及其制備方法，已解決上述現有存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈰基混合稀土拋光粉及其制備方法，克服現有技術存在上述的問題，具有平均粒徑小、粒度分布窄、拋光速率快和拋光精度高等特點。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種鈰基混合稀土拋光粉，其特征在于，它由晶型為氟氧化物稀土與立方相稀土氧化物組成的均一固溶體。

在本發明的一個實施例中，所述混合稀土拋光粉的粒徑D₅₀為0.6-4.0μm，相對拋光效率≥80％，表面粗糙度

另一方面，本發明提供一種鈰基混合稀土拋光粉的制備方法，其特征在于，它包括如下步驟：

(1)碳酸稀土部分氟化的制備：將碳酸稀土與水混合打漿，經球磨后，加熱至30-50℃，加入無機酸至pH值為3-4后，加入稀釋后的氟化劑，經充分攪拌后用碳酸氫銨溶液回調至pH值為6.5-7，保溫一定時間后脫水、干燥，得部分氟化的碳酸稀土混合物；

(2)混合：將上述得到的部分氟化的碳酸稀土混合物與相應的碳酸稀土相互混合；

(3)焙燒：將上述混合后的產物經高溫焙燒，得稀土拋光粉前驅體；

(4)粉碎、分級：將稀土拋光粉前驅體經粉碎、分級，得鈰基混合稀土拋光粉。

在本發明的一個實施例中，所述碳酸稀土選自碳酸鈰、碳酸鑭鈰或碳酸鑭鈰鐠中的一種或幾種的組合。