[发明专利]一种蓝宝石粗抛光液及其制备方法

权利要求书

1.一种蓝宝石粗抛光液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）制浆分级获得磁选料-梯度磁选除铁钛-焙烧增白-高温钙化-提纯氧化铝-获得α-氧化铝粉体磨料介质，取适量磨料介质置于反应釜分散筒中；

其中，所述制浆分级获得磁选料：将高岭石进行粗磨、配浆、旋流器中进行除砂和粒度分级处理，所述配浆的质量比为粗磨后高岭土：分散剂：水=（0.05-0.15）:（0.001~0.01）:1，配浆搅拌速度500-800r/min，搅拌时间为1-3h；

其中，所述梯度磁选除铁钛的参数为：背景磁场强度1.5*10⁴Oe，流速1-2cm/s；磁化周期3-8min，使得钛含量低于0.3wt.%，铁含量低于0.2wt.%；

其中，所述焙烧增白的过程为：脱水、干燥、焙烧，焙烧温度800-1100^oC，升温速率10^oC/min，达到焙烧温度后保温2-3h，焙烧气氛氧氮混合气O₂/N₂=5~8wt.%，获得白度大于90%的Al₂O₃^.xSiO₂物料，X≥1；

（2）向上述反应釜分散筒中加入去离子水，机械搅拌5-10min，转速50-20000r/min；

（3）继续向分散筒加入叔丁基过氧，机械搅拌1-2min，转速50-20000r/min；

（4）向上述分散筒中依次加入甲基异噻唑啉酮或异噻唑啉酮的一种或两种防腐剂、1,2-环己二胺四乙酸Ti离子络合剂、Fe离子络合剂EDTA，持续搅拌，搅拌时间2-10min，转速50-20000r/min；

（5）加入适量柠檬酸或酒石酸中的一种或两种pH调节剂，调节抛光液pH=3.5-5，获得蓝宝石粗抛光液，

所述粗抛光液包括：

磨料介质：氧化铝颗粒，8-15wt.%；

氧化剂：叔丁基过氧，2-5wt.%；

防腐剂：甲基异噻唑啉酮或异噻唑啉酮的一种或两种，0.1-0.5wt.%；

Ti离子络合剂：1,2-环己二胺四乙酸，0.1-1wt.%；

Fe离子络合剂：EDTA，0.05-0.1wt.%；

去离子水：75-90wt.%；

pH调节剂：柠檬酸或酒石酸中的一种或两种，调节抛光液pH=3.5-5。

2.如权利要求1所述的一种蓝宝石粗抛光液的制备方法，其特征在于高温钙化为向所述Al₂O₃^.xSiO₂物料中加入CaO粉末，搅拌均匀，升温至1200-1300^oC，反应时间1-2h，获得CaO^.SiO₂与CaO^.Al₂O₃混合物，降温至80-90^oC。

3.如权利要求2所述的一种蓝宝石粗抛光液的制备方法，其特征在于提纯氧化铝为向高温钙化后的产品中添加30-40wt.%Na₂CO₃水溶液，搅拌反应2-4h，多次过滤、收集过滤液，并向过滤液中添加5~20wt.%HCl水溶液反应0.5-1h后，缓慢加入2~5wt.% 六聚偏磷酸钠，并使用2~5wt.%氨水调节pH值，缓慢搅拌获得白色沉淀、过滤、去离子水和乙醇溶液多次交替洗涤、常温干燥、1350-1450^oC焙烧，获得纯度大于99wt.%的α-Al₂O₃氧化铝粉体。

4.如权利要求1所述的一种蓝宝石粗抛光液的制备方法，其特征在于所述氧化铝颗粒的莫氏硬度9.1。

5.如权利要求1所述的一种蓝宝石粗抛光液的制备方法，其特征在于所述颗粒尺寸集中于0.5±0.25μm， D₉₇≤1μm。

6.如权利要求1所述的一种蓝宝石粗抛光液的制备方法，其特征在于所述粗抛光液，在2-20分钟内，对蓝宝石的平均移除量达到40-80μm。

7.如权利要求1所述的一种蓝宝石粗抛光液的制备方法，其特征在于所述氧化铝颗粒中含有钛氧化物和铁氧化物，钛氧化物和铁氧化物与氧化铝的质量比≤0.1%。