稀土抛光粉生産原料
目前,我國(guó)生産(chǎn)铈系稀土抛光粉的原料有下列幾種:
(1) 氧化铈 (CeO2) ,由混合稀土鹽類經(jīng)分離後(hòu)所得 (w(CeO2)=99%);;
(2) 氫氧化稀土 ( 富铈):混合稀土氫氧化物 (RE(OH)3) ,爲稀土精礦 (w(REO)≥50%) 化學處(chù)理後(hòu)的中間原料 (w(REO)=65% , w(CeO2)≥48%);
(3) 稀土鹽類(lèi):混合氯化稀土 (RECl3) ,從(cóng)混合氯化稀土中萃取分離得到的少铕氯化稀土 ( 主要含 La , Ce , Pr 和 Nd ,w(REO)≥45% , w(CeO2)≥50%),包括氯化稀土、草酸稀土、碳酸稀土等;
(4) 單(dān)氟碳铈礦:高品位稀土精礦 (w(REO)≥60% , w(CeO2)≥48%) ,有内蒙古包頭混合型稀土精礦,山東(dōng)微山和四川冕甯的氟碳铈礦精礦。
以上原料中除第 1 種外,第 2 , 3 , 4 種均含輕(qīng)稀土 (w(REO)≈98%) ,且以 CeO2 爲(wèi)主, w(CeO2) 爲(wèi)48% ~ 50% 。
稀土抛光粉生産(chǎn)制備(bèi)工藝流程介紹
一般制備工藝流程
按制備(bèi)工藝,稀土抛光粉的生産(chǎn)制備(bèi)工藝流程可細分爲兩大類:
1、以稀土精礦(kuàng)或铈富集物爲(wèi)原料的固相反應法
由礦石直接制備抛光粉可省掉繁雜的化學提取過程,而使生産成本大大降低。氟碳铈礦石(用REO>68%的稀土精礦)粉碎、分級、化學處理、過濾、幹燥、900℃以上煅燒、粉碎、分級、混合得含 CeO2 50%左右的氟碳铈礦系抛光粉,礦中的氟和矽對於(yú)産品的抛光效果起著(zhe)重要作用。這種以氟碳铈礦爲原料直接煅燒生産稀土抛光粉,無需合成中間體,制備工藝簡單,雖然生産成本大大降低,但所得稀土抛光粉的檔次不高。
2、以稀土可溶鹽爲原料的煅燒(shāo)沉澱(diàn)法
在沉澱法中,可以有多種途徑,也更适合於(yú)通過調配化學組份來提高抛光性能,如加入氟矽酸進行共沉澱生産(chǎn)的抛光粉,加入矽灰石的高矽含量抛光粉等等。還可以通過控制技術條件來達到控制産(chǎn)品粒度的目的。如以氯化稀土爲原料制取稀土抛光粉,經加入沉澱劑合成中間體等化學處理、烘幹、煅燒、分級、加工得到産(chǎn)品。
由氯化稀土用不同的中間體制備(bèi)抛光粉的方法有很多,如堿式鹽法、草酸鹽法 、碳酸鹽法 、氫氧化物、硫酸複(fù)鹽等。
(1) 氯化稀土用水溶解得氯化稀土溶液,用堿和氧化劑處(chù)理得氫氧化铈 ,再用酸處(chù)理得铈濃縮液,加入沉澱劑得沉澱物,經過於(yú)燥、煅燒、粉碎和分級、混合得到含 CeO2 80%一90%的氯化铈系抛光粉。
(2) 採(cǎi)用氯化稀土或分離後的铈富集物爲原料,生産的稀土抛光粉質量好,但生産工序多,成本高。一般用硫酸铵、草酸、碳酸鈉或碳酸氫铵及氨水作沉澱劑,經過煅燒、分級、過濾、烘幹等步驟制得的抛光粉,CeO2片含量在 45% 一55%左右,煅燒溫度爲 850 —950℃,煅燒時間爲 2.5 —3h。但不同沉澱劑制備(bèi)的抛光粉性能不同,其中以用硫酸铵作沉澱劑,經過堿化、氟矽酸氟化後所制得的抛光粉其抛蝕量,而以用碳酸氫铵及氨水作爲沉澱劑、加水煮沸、氟矽酸氟化後所制得的抛光粉其抛蝕量差。
(3) 以輕稀土氯化物爲原料,以矽氟酸及碳酸氫铵爲沉澱(diàn)劑得稀土氟碳酸鹽沉澱(diàn)、水洗、過濾、煅燒、篩球磨分等步驟。所制得的産(chǎn)品顆粒細、均勻、化學活性強、抛光效率高、應用領域廣。
(4) 以碳酸稀土混合物(Ce02含量在45%左右)爲原料制備(bèi)高铈抛光粉工藝:碳酸稀土混合物經過煅燒生成氧化稀土,用酸處(chù)理得到 CeO (oH )2沉澱和三價稀土溶液,洗滌 CeO(OH)2沉澱、幹燥、煅燒可得到 Ce02含量 98 —99%的高铈抛光粉,表面積 3—5m2/g,平均粒徑1.5 —2um ,相對其它抛光粉有抛光能力,達到320mg/30m in。
相關制備(bèi)工藝流程參(cān)考如下:
稀土鹽類中碳酸稀土爲原材料,生産(chǎn)制備(bèi)稀土抛光粉流程:
按高、中、低CeO2含量區分铈系稀土抛光粉生産(chǎn)制備(bèi)工藝流程
1、高铈系稀土抛光粉
主要以 稀土混合物分離後(hòu)的氧化铈(如以“氯化稀土”分離)或以“氟碳铈礦”的中間産(chǎn)物,富铈富集物爲初始原料,以物理化學方法加工成硬度大,粒度均勻、細小,呈面心立方晶體的粉末産(chǎn)品。
其主要工藝過程爲 :
原料 → 高溫 → 煅燒 → 水淬 → 水力分級 → 過濾 → 烘幹(gàn) → 高級铈系稀土抛光粉産(chǎn)品。
主要設備(bèi)有 : 煅燒爐,水淬槽,分級器,過濾機,烘幹(gàn)箱。
2、中铈系稀土抛光粉
用混合稀土氫氧化物 (w(REO)=65%,w(CeO2)≥48%) 爲原料,以化學方法預處(chù)理得稀土鹽溶液,加入中間體 ( 沉澱劑 ) 使轉化成w(CeO2)=80% ~ 85% 的中級铈系稀土抛光粉産(chǎn)品。
其主要工藝過程爲 :
原料 → 氧化 → 優溶 → 過濾 → 酸溶 → 沉澱 → 洗滌(dí)過濾 → 高溫煅燒 →細磨篩分 → 中級铈系稀土抛光粉産(chǎn)品。
主要設備(bèi)有 : 氧化槽,優溶槽,酸溶槽,沉澱(diàn)槽,過濾機,煅燒爐,細磨篩分機及包裝機。
3、低铈系稀土抛光粉
主要爲“氯化稀土、氟碳铈礦和少铕氯化稀土(w(REO)≥45% , w(CeO2)≥48%),以及近年來採(cǎi)用少钕碳酸稀土爲原料,以合成中間體 ( 沉澱劑 ) 進行複鹽沉澱等處理,可制備(bèi)低級铈系稀土抛光粉産品。
其主要工藝過程爲 :
原料 → 溶解 → 複鹽沉澱 → 過濾洗滌(dí) → 高溫煅燒 → 粉碎 → 細磨篩分 → 低級铈系稀土抛光粉産(chǎn)品。
主要設備(bèi)有 : 溶解槽,沉澱(diàn)槽,過濾機,煅燒爐,粉碎機,細磨篩分機。
另外,用混合型的氟碳铈礦高品位稀土精礦(w(REO)≥60% , w(CeO2)≥48%) 爲原料,直接用化學和物理的方法加工處(chù)理,如磨細、煅燒及篩分等可直接生産(chǎn)低級铈系稀土抛光粉産(chǎn)品。
其主要工藝過程爲 :
原料 → 幹(gàn)法細磨 → 配料 → 混粉 → 焙燒 → 磨細篩分 → 低級铈系稀土抛光粉産(chǎn)品。
主要設備(bèi)有 : 球磨機(jī),混料機(jī),焙燒爐,篩分機(jī)等。
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