[其他]一种生产荧光粉的技术

说明书

本发明属于以低价金属离子为激活剂的荧光材料制造技术领域。

目前国内外以锰、锡、铕、铈、铊等低价金属离子（Mn⁺²、Sn⁺²、Eu⁺²、Ce⁺³、Tl⁺¹等）为激活剂（以氧化物形式引入到混合料中）生产灯（荧光灯、紫外线灯和高压汞灯）用荧光粉，在高温煅烧时为防止这些低价金属离子被氧化成高价态（在高价态下荧光粉发光减弱或不发光），需要具备还原气氛，一般是通氢气流（或制造一氧化碳气氛）。为了避免氢气在煅烧中产生“爆鸣”，必须同时连续通入大量的氮气、藉以稀释和调解氢气浓度。这两种气体同时使用、各自的流量不好控制，加之常受环境影响，致使操作复杂化且工艺难以保持稳定，这样往往影响荧光粉发光性能的一致性。使用氢气还有一缺点，就是物料煅烧石英管使用寿命短。

总之在技术、安全、产品质量和经济方面都有一定的缺陷。

本发明的目的是，提供一种荧光粉生产的技术。这种技术不需外加还原气氛。一般仅用少量氮气保护、有的品种可以不用氮气保护。

本发明是用荧光粉的原料在高温煅烧时自身分解出来的还原气体取代外加的还原气氛（氢气、一氧化碳气）;用分解出来的二氧化碳和原料中其它组份分解出来的气体做保护气体。

具体做法是：

用锰、锡、铕、铈、铊等低价金属离子（Mn⁺²、Sn⁺²、Eu⁺²、Ce⁺³、TL⁺¹等）为激活剂生产荧光材料，是将激活剂以草酸盐（草酸锰、草酸亚锡、草酸铕、草酸铈、草酸铊等）的形式引入到混合料中，在高温煅烧中这些草酸盐即行分解，其化学反应方程式如下：

式中：

R-代表金属元素

由上述反应方程式可知，高价金属草酸盐受热分解为高价金属氧化物、一氧化碳和二氧化碳。一氧化碳将其中高价金属氧化物还原为低价金属氧化物，这就保证了激活剂所需要的金属离子低价态。而二氧化碳气和原料中其它组份（如磷酸氢二铵、碳酸锶）分解出的气体充当保护气体（其量不足时，通入部分氮气）。这种技术足以保证低价金属离子能更好地进入晶格而形成发光中心。

本发明的原料配方举例如下：

（1）正磷酸锌锶荧光粉

原料名称    重量比    最佳重量比

磷酸氢锶（SrHPO₄） 93.71-103.57 98.64

碳酸锶（SrCO₃） 24.2-26.8 25.5

氧化锌（ZnO）    5.6-6.2    5.9

磷酸氢二铵〔（NH₄）₂HPO₄〕 0.47-1.05 0.5-1

草酸亚锡（SnC₂O₄） 1.47-1.63 1.55

草酸锰（MnC₂O₄） 1.0-1.1 1.05

（2）氟化硼酸锶荧光粉

原料名称    重量比    最佳重量比

碳酸锶（SrCO₃） 7.1-7.9 7.5

氟化锶（SrF₂） 0.68-0.76 0.72

硼酸（H₃BO₃） 12.21-13.49 12.85

草酸铕〔Eu₂（C₂O）₃〕 0.18-0.20 0.19

（3）磷酸锌钙荧光粉

原料名称    重量比    最佳重量比

磷酸氢钙（CaHPO₄） 133.68-147.76 140.72

碳酸钙（CaCO₃） 24.32-26.88 25.6