[發明專利]鈰基混合稀土拋光粉及其制備方法

無效

• 申請號: 201310512376.6
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103509472A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 趙月昌;高瑋;陳曦;倪萍;趙秀娟;王昕
• 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: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 左祝安

技術領域

本發明涉及一種稀土拋光粉及其制備方法，具體涉及一種鈰基混合稀土拋光粉及其制備方法。更確切地說，是關于一種以鈰基稀土化合物為原料，經化學法制得的應用于顯示器及顯示屏的玻璃基板、光學玻璃元件等表面拋光處理的鈰基混合稀土拋光粉及其制備方法。

背景技術

稀土拋光粉是稀土產品的重要延伸產品，它具有拋光速度快、光潔度高和使用壽命長的優點。高精度稀土拋光材料以其粒度均勻、硬度適中、拋光效率高、拋光質量好、使用壽命長以及清潔環保等優點，在液晶顯示屏產業中發揮至關重要的作用，成為電子及微電子信息產業發展的關鍵化學品之一。自20世紀40年代發明稀土拋光粉以來，生產量與應用量逐漸增加。稀土拋光粉的生產工藝隨著稀土分離工藝的進步而改變。近幾年隨著信息產業的快速發展，液晶顯示、平面顯示、光學元件等對拋光粉的需求越來越多，拋光精度要求越來越高。

目前，市場上的稀土拋光粉是一種混合稀土氧化物，主要是由氧化鈰（CeO₂）為主要成分，同時含有氧化鑭（La₂O₃）、氧化鐠（Pr₆O₁₁）的一種或兩種。根據氧化鈰（CeO₂）含量占稀土氧化物(TREO)總含量的比例可分為兩個主要類別，一類是高鈰含量，一類是低鈰含量。制造這些類別鈰基稀土拋光粉的方法并無大異。

早期的稀土拋光粉以氟碳鈰礦為主要原料，從粉碎原料開始，然后再進行化學處理（濕處理）。化學處理方法包括氟化作用，即加入氟組分以確保鈰基稀土拋光粉的高研磨性能，并用無機酸處理除去堿金屬（如鈉）以防焙燒過程中粒子的異常生長。對經過濕處理的原料進行過濾、干燥、高溫焙燒，使原料粒子互相燒結在一起，再次粉碎和分級，制得所需粒度和粒度分布的稀土拋光粉。后來又發展為以混合碳酸稀土為原料進行生產。隨著稀土分離成本的降低，采用鈰含量更高的稀土原料生產稀土拋光粉已不再增加稀土拋光粉的成本，甚至其生產成本更低。

鈰基稀土拋光粉廣泛使用的原因是鈰基稀土拋光粉除了能形成高精度的研磨面外，還能在較短的時間內磨去大量玻璃而獲得高研磨值。這里，對于鈰基稀土拋光粉的研磨機理不必確定明確的定論，但是據說磨料中所含的氟組分起重要作用。也就是說，除了氧化鈰的機械研磨作用以外，還同時發生如下化學研磨作用：磨料中所含的氟組分和玻璃表面發生反應，使玻璃成為氟化物而加快玻璃表面的侵蝕。因此，對于鈰基稀土拋光粉，認為在機械作用和化學作用兩者都充分進行時能發揮從未有過的良好研磨特性。因此，目前的稀土拋光粉中均含有氟成分。

CN101899281A公開了一種稀土拋光粉及其制造方法，該拋光粉作為研磨材料，含有氧化鈰，氧化鑭、氧化鐠，其稀土總量TREO在90wt%以上，同時877-3型稀土拋光粉稀土總量TREO中，CeO₂含量的比例占70-80%,La₂O₃含量的比例占19-29%，Pr₆O₁₁含量比例占0.05-2%，Nd₂O₃含量比例小于0.2%；為保證必要的研磨速度，在濕法合成工序配入了起化學作用的氟F元素，并控制產品粒度的初步形成，因此所制得的877-3型稀土拋光粉能夠迅速得到拋光效果好的研磨表面。

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。

CN101155891A提供研磨速度快、可得到傷痕的發生少、表面粗糙度小的高精度研磨面，并且安全、制造工序簡便、且廉價的氧化鈰系研磨材料及其制造方法。該發明的氧化鈰系研磨材料的制造方法，包括(a)在含鈰的輕稀土類鹽的水溶液中添加沉淀劑，使輕稀土類的鹽析出，得到含有輕稀土類鹽粒子的第1漿液的工序(b)在含有輕稀土類鹽粒子的漿液中添加氟化劑，使輕稀士類的鹽和氟化劑反應，得到含有輕稀土類氟化物粒子的第2漿液的工序(c)將第1漿液和第2漿液混合，得到混合漿液的工序;及(d)對混合漿液進行干燥和燒成的工序。