稀土拋(pao)光粉生產原料
目前,我國生產鈰系稀土拋光(guang)粉的(de)原(yuan)料有下列幾種(zhong):
(1) 氧化鈰 (CeO2) ,由混合(he)稀(xi)土(tu)鹽類(lei)經分離后所得(de) (w(CeO2)=99%);;
(2) 氫氧化稀(xi)土 ( 富鈰(shi)):混(hun)合稀(xi)土氫氧化物(wu) (RE(OH)3) ,為稀(xi)土精(jing)礦 (w(REO)≥50%) 化學處理后的中(zhong)間原料(liao) (w(REO)=65% , w(CeO2)≥48%);
(3) 稀(xi)(xi)土(tu)(tu)鹽類:混(hun)合氯化(hua)(hua)稀(xi)(xi)土(tu)(tu) (RECl3) ,從(cong)混(hun)合氯化(hua)(hua)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)中萃(cui)取(qu)分(fen)離得到(dao)的少銪氯化(hua)(hua)稀(xi)(xi)土(tu)(tu) ( 主要含(han) La , Ce , Pr 和 Nd ,w(REO)≥45% , w(CeO2)≥50%),包括氯化(hua)(hua)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)、草(cao)酸稀(xi)(xi)土(tu)(tu)、碳酸稀(xi)(xi)土(tu)(tu)等;
(4) 單氟(fu)碳鈰礦:高品(pin)位稀(xi)(xi)土(tu)精礦 (w(REO)≥60% , w(CeO2)≥48%) ,有內(nei)蒙古包頭混合(he)型稀(xi)(xi)土(tu)精礦,山(shan)東微(wei)山(shan)和四川冕(mian)寧的氟(fu)碳鈰礦精礦。
以上原(yuan)料中除第 1 種外,第 2 , 3 , 4 種均含(han)輕稀(xi)土(tu) (w(REO)≈98%) ,且以 CeO2 為(wei)主, w(CeO2) 為(wei)48% ~ 50% 。
稀土拋光粉生產制(zhi)備工藝流(liu)程介紹
一般制備工藝流程(cheng)
按制備(bei)工(gong)藝,稀土拋光粉的生(sheng)產(chan)制備(bei)工(gong)藝流程(cheng)可細(xi)分為兩(liang)大類:
1、以稀土精(jing)礦或鈰(shi)富集物為原(yuan)料的(de)固(gu)相反應法
由礦石(shi)直接制(zhi)備(bei)(bei)拋光(guang)粉(fen)可省掉繁雜的(de)化(hua)學提取過程,而(er)使(shi)生產成本(ben)大(da)大(da)降(jiang)低。氟碳(tan)(tan)鈰(shi)礦石(shi)(用REO>68%的(de)稀(xi)土精礦)粉(fen)碎(sui)、分(fen)級、化(hua)學處理、過濾、干燥、900℃以(yi)上煅(duan)燒、粉(fen)碎(sui)、分(fen)級、混合(he)得(de)含 CeO2 50%左右的(de)氟碳(tan)(tan)鈰(shi)礦系拋光(guang)粉(fen),礦中的(de)氟和硅對于產品的(de)拋光(guang)效果起著重要(yao)作用。這種(zhong)以(yi)氟碳(tan)(tan)鈰(shi)礦為原料直接煅(duan)燒生產稀(xi)土拋光(guang)粉(fen),無(wu)需合(he)成中間體,制(zhi)備(bei)(bei)工藝(yi)簡(jian)單,雖然(ran)生產成本(ben)大(da)大(da)降(jiang)低,但所得(de)稀(xi)土拋光(guang)粉(fen)的(de)檔次不(bu)高(gao)。
2、以稀(xi)土可溶(rong)鹽為原料的煅燒沉淀法
在沉淀法中,可以(yi)有(you)多種途徑,也更適合(he)于(yu)通(tong)(tong)過調配化學組份來提高(gao)拋光性能(neng),如(ru)加(jia)入氟硅(gui)酸進行共沉淀生產的(de)拋光粉,加(jia)入硅(gui)灰(hui)石的(de)高(gao)硅(gui)含量(liang)拋光粉等等。還可以(yi)通(tong)(tong)過控(kong)制(zhi)技術條(tiao)件來達(da)到(dao)控(kong)制(zhi)產品粒度的(de)目(mu)的(de)。如(ru)以(yi)氯化稀土為(wei)原料制(zhi)取稀土拋光粉,經加(jia)入沉淀劑合(he)成(cheng)中間體等化學處理、烘干、煅(duan)燒、分(fen)級、加(jia)工(gong)得到(dao)產品。
由氯化(hua)稀土(tu)用不同(tong)的(de)中間體制備(bei)拋光(guang)粉(fen)的(de)方(fang)法(fa)有(you)很多,如堿式鹽(yan)法(fa)、草酸鹽(yan)法(fa) 、碳酸鹽(yan)法(fa) 、氫氧化(hua)物、硫酸復鹽(yan)等。
(1) 氯化(hua)稀土用水溶(rong)解得(de)(de)氯化(hua)稀土溶(rong)液(ye),用堿和氧(yang)化(hua)劑處理(li)得(de)(de)氫氧(yang)化(hua)鈰 ,再用酸(suan)處理(li)得(de)(de)鈰濃縮(suo)液(ye),加入沉淀(dian)劑得(de)(de)沉淀(dian)物,經過(guo)于燥、煅燒、粉(fen)(fen)碎和分級、混合得(de)(de)到(dao)含 CeO2 80%一(yi)90%的氯化(hua)鈰系(xi)拋光(guang)粉(fen)(fen)。
(2) 采用(yong)氯化(hua)稀(xi)土或分離后(hou)的鈰富集物為原料,生產的稀(xi)土拋光粉(fen)質量(liang)好,但生產工序多,成本高(gao)。一(yi)般用(yong)硫酸(suan)銨(an)、草酸(suan)、碳酸(suan)鈉或碳酸(suan)氫銨(an)及氨(an)水作沉(chen)(chen)淀劑(ji),經(jing)過(guo)(guo)煅(duan)燒、分級、過(guo)(guo)濾(lv)、烘干等步驟制(zhi)(zhi)得(de)(de)的拋光粉(fen),CeO2片含(han)量(liang)在(zai) 45% 一(yi)55%左右,煅(duan)燒溫度為 850 —950℃,煅(duan)燒時間為 2.5 —3h。但不同沉(chen)(chen)淀劑(ji)制(zhi)(zhi)備(bei)的拋光粉(fen)性能(neng)不同,其中以用(yong)硫酸(suan)銨(an)作沉(chen)(chen)淀劑(ji),經(jing)過(guo)(guo)堿化(hua)、氟硅酸(suan)氟化(hua)后(hou)所制(zhi)(zhi)得(de)(de)的拋光粉(fen)其拋蝕量(liang),而(er)以用(yong)碳酸(suan)氫銨(an)及氨(an)水作為沉(chen)(chen)淀劑(ji)、加水煮(zhu)沸、氟硅酸(suan)氟化(hua)后(hou)所制(zhi)(zhi)得(de)(de)的拋光粉(fen)其拋蝕量(liang)差。
(3) 以輕稀土(tu)氯化物為原料,以硅(gui)氟酸(suan)及碳(tan)酸(suan)氫銨(an)為沉淀(dian)(dian)劑(ji)得稀土(tu)氟碳(tan)酸(suan)鹽沉淀(dian)(dian)、水洗(xi)、過濾、煅燒(shao)、篩球磨分(fen)等步(bu)驟。所制得的產品顆(ke)粒細、均(jun)勻(yun)、化學活性強、拋光效率高(gao)、應用領域廣。
(4) 以碳酸(suan)稀土(tu)混(hun)合(he)物(Ce02含量(liang)在45%左右(you))為原料制(zhi)備高鈰拋(pao)光(guang)粉(fen)工藝:碳酸(suan)稀土(tu)混(hun)合(he)物經過煅(duan)燒(shao)(shao)生(sheng)成(cheng)氧化稀土(tu),用(yong)酸(suan)處(chu)理得到 CeO (oH )2沉(chen)淀和三價稀土(tu)溶液,洗滌(di) CeO(OH)2沉(chen)淀、干燥(zao)、煅(duan)燒(shao)(shao)可得到 Ce02含量(liang) 98 —99%的(de)高鈰拋(pao)光(guang)粉(fen),表面積 3—5m2/g,平(ping)均粒徑(jing)1.5 —2um ,相對其(qi)它拋(pao)光(guang)粉(fen)有拋(pao)光(guang)能力(li),達到320mg/30m in。
相關制備工(gong)藝(yi)流程參考如下(xia):
稀土鹽類中(zhong)碳酸(suan)稀土為原材料,生產(chan)制備(bei)稀土拋光粉流程(cheng):
按(an)高、中、低CeO2含(han)量區(qu)分鈰(shi)系稀土拋光粉生產制(zhi)備工藝流程
1、高鈰系稀土拋光粉
主(zhu)要以 稀土混合物分(fen)離后(hou)的氧(yang)化鈰(shi)(如以“氯(lv)化稀土”分(fen)離)或(huo)以“氟碳鈰(shi)礦”的中間產(chan)物,富(fu)鈰(shi)富(fu)集物為初始原料,以物理化學方法(fa)加(jia)工(gong)成(cheng)硬度大(da),粒度均勻、細小,呈面心立方晶體的粉末產(chan)品。
其主要工藝過程為 :
原料(liao) → 高(gao)溫(wen) → 煅(duan)燒 → 水(shui)淬 → 水(shui)力分級 → 過濾(lv) → 烘干 → 高(gao)級鈰系(xi)稀土(tu)拋(pao)光粉產品。
主要設備(bei)有 : 煅燒爐,水淬槽,分(fen)級器,過濾機,烘干箱。
2、中鈰(shi)系(xi)稀(xi)土拋(pao)光粉
用混(hun)合稀(xi)土(tu)氫氧化(hua)物 (w(REO)=65%,w(CeO2)≥48%) 為原料(liao),以化(hua)學(xue)方(fang)法預(yu)處理得稀(xi)土(tu)鹽溶液,加入中(zhong)間體(ti) ( 沉淀劑(ji) ) 使轉化(hua)成w(CeO2)=80% ~ 85% 的中(zhong)級鈰系稀(xi)土(tu)拋光粉產品。
其主要工藝過(guo)程為(wei) :
原料 → 氧化 → 優(you)溶 → 過濾 → 酸(suan)溶 → 沉淀 → 洗滌過濾 → 高溫煅燒 →細(xi)磨篩分 → 中級鈰系(xi)稀土拋光粉產品(pin)。
主要設備(bei)有 : 氧化槽,優溶槽,酸(suan)溶槽,沉淀槽,過濾機(ji),煅燒爐(lu),細磨篩分機(ji)及(ji)包(bao)裝機(ji)。
3、低鈰系稀(xi)土(tu)拋光(guang)粉
主(zhu)要為“氯化稀土(tu)、氟(fu)碳鈰礦(kuang)和少(shao)銪(you)氯化稀土(tu)(w(REO)≥45% , w(CeO2)≥48%),以及近(jin)年來采用少(shao)釹碳酸稀土(tu)為原(yuan)料,以合成中間體 ( 沉淀劑 ) 進行(xing)復鹽沉淀等處(chu)理,可制(zhi)備低級鈰系稀土(tu)拋光粉產品(pin)。
其(qi)主要工藝過程為 :
原料 → 溶解(jie) → 復(fu)鹽沉淀 → 過濾洗滌 → 高(gao)溫煅(duan)燒 → 粉(fen)碎 → 細磨(mo)篩分 → 低級鈰系稀土拋光粉(fen)產品。
主要設備(bei)有 : 溶解槽,沉淀槽,過濾(lv)機,煅燒爐,粉碎機,細磨(mo)篩分機。
另外,用(yong)混合型的氟碳鈰礦高(gao)品位稀土精礦(w(REO)≥60% , w(CeO2)≥48%) 為原(yuan)料,直(zhi)接用(yong)化(hua)學和物(wu)理的方法加工處理,如磨細、煅燒及篩(shai)分等(deng)可直(zhi)接生產(chan)低(di)級鈰系稀土拋光(guang)粉產(chan)品。
其主要工藝過程為(wei) :
原料 → 干法細(xi)磨 → 配料 → 混粉(fen)(fen) → 焙(bei)燒 → 磨細(xi)篩分(fen) → 低級鈰系稀土拋光粉(fen)(fen)產(chan)品。
主要設備有 : 球磨(mo)機,混料機,焙(bei)燒爐,篩分機等。