[发明专利]一种以铈富集物为原料制备光学玻璃用抛光液的方法

说明书

本发明的一种以铈富集物为原料制备光学玻璃用抛光液的方法，属于铈元素深加工技术领域，步骤为：取铈富集渣A、B，经调浆筛分、固液分离，与静置沉淀再次固液分离后，烘干获得烘干后铈富集物A、B；将二者按质量比为(3‑1)：(2‑4)混料后，950‑1050℃下进行烧结，获得烧结抛光粉，经破碎与分级处理后，制得稀土抛光粉；将稀土抛光粉与水混合搅拌，并在搅拌过程中加入三聚磷酸钠和草酸钠的混合物作为分散剂，完成搅拌，制得稀土抛光液。本发明制备的抛光粉具备良好化学稳定性，在水中分散性与悬浮性极佳，制备的抛光液半沉淀期T₅₀低至30‑240min，沉积指数低至5‑8％。

技术领域：

本发明属于铈元素深加工技术领域，具体涉及一种以铈富集物为原料制备光学玻璃用抛光液的方法。

背景技术：

网络和信息技术的发展标志着人类进入信息时代，现代显示技术已成为人类社会生活的不可缺少的技术领域。平板显示技术是信息时代对终端显示的基本要求，随之出现的平板显示技术有液晶，等离子体和薄膜电致发光显示器等，应用于平板显示器(包括手机屏，电脑屏，液晶电视凭)抛光的抛光液主要是含铈量较高的稀土抛光粉与水按照一定比例混合制成的，俗称液晶类稀土抛光液。其主要物相是ReOF和Re₂O₃，其中氟含量大约为5-7wt％之间，Re主要包括La,Ce,Pr,Nd四种元素，Ce在抛光粉中是主要的稀土元素，占到稀土含量的60-99％之间。常用的稀土抛光粉是以铈为主的混合稀土，辅之以氟化物、石英、钙、钡、铁和少量杂质。从市场用途上，稀土抛光粉可以分为3类，第一类是稀土氧化物含量为40-70wt％之间，氧化铈占稀土氧化物30-65％之间，粒度为1-4μm的低铈抛光粉，切削力较高；主要用于阴极射线管，平板玻璃和镜片的抛光；第二类是含稀土氧化物70-100％，氧化铈含量占稀土氧化物40-100wt％的中铈抛光粉，主要用于光学玻璃，光掩膜和液晶显示器的抛光；第三类为含氧化铈99wt％以上的抛光粉，颗粒形状和硬度均匀，纯度高，常用于精密光学仪器、激光晶体和半导体元件的抛光。

稀土抛光粉的原料可以分为氯化稀土溶液，氢氧化稀土，铈富集物或者氟碳铈矿。以铈富集物或氟碳铈矿为原料制备的稀土抛光粉一般为中铈抛光粉，主要用于光学玻璃，手机屏幕，平板电脑等液晶显示屏。抛光粉的制备工艺主要包括合成、焙烧、分级等工序。在制备抛光粉的过程中还需要引入氟离子或硫酸根离子以改变抛光粉的晶型，提高抛光能力。

以氟碳铈矿精矿为原料制备抛光粉有两种工艺。一种是将氟碳铈矿磨细，然后经过化学处理，烘干再经过煅烧，磨细，分级以及烘干，加工成低铈抛光粉；另一种工艺是先将氟碳铈矿进行焙烧，再经过优先溶解将部分非稀土分离，形成铈富集物，再经过焙烧，磨细，分级和烘干加工成中铈或高铈抛光粉。

以氯化稀土溶液为原料制备稀土抛光粉的过程也分为两种，一种是以碳酸氰胺或碳酸钠等碳酸盐为沉淀剂，将稀土元素从液相中沉淀为碳酸稀土，经过烘干后与氢氟酸氟化，烧结，磨细和分级等工艺加工成稀土抛光粉；第二种是在氯化稀土溶液中加入氟硅酸，充分反应后以碳酸氢铵和氨水为沉淀剂沉淀制备出氟碳酸稀土沉淀，然后经过洗涤，过滤，烘干，焙烧，球磨和分级等工艺制备出含氟抛光粉。

稀土抛光粉的主要物相是Ce₂O₃和CeOF，根据不同的抛光需求，抛光粉中会含有一少部分的镧，镨，钕或硫等元素。

世界范围内存在着丰富的稀土资源，包括四川凉山地区以及美国芒廷帕斯地区的稀土资源矿相都以氟碳铈矿为主。氟碳铈矿资源的冶炼过程主要包括氧化焙烧，酸浸和碱转等环节，而在酸浸过程中根据盐酸的浓度以及酸浸次数又分为全浸出工艺和优浸工艺。优浸工艺是将焙烧后的氟碳铈矿通过稀盐酸酸浸，将四价的氧化铈留在酸浸渣中，其他的镧，镨和钕三种元素浸入到酸浸液中。稀土资源利用方式多种，但还未有以稀土资源为原料用于制备抛光液的技术出现。

发明内容：