세륨 기반 희토류 연마 분말은 비교적 중요한 희토류 제품 중 하나입니다. 절삭 능력, 마감 시간 단축, 마감 정밀도 향상, 운영 환경 청결 등의 장점이 있어 Fe2O3 파우더와 같은 다른 마감 분말보다 사용 효과가 뛰어나' 마감 파우더의 왕' 이라고 합니다. 이 제품은 우리나라에서 급속히 발전하여 응용이 날로 증가하고 있다. 그 생산량이 급증하여 발전 전망이 낙관적이다.

1..1개발 프로세스

홍분 (산화철) 은 역사상 가장 오래된 마감 소재이지만 마감 속도가 느려 녹 오염을 제거할 수 없다. 희토공업이 발전함에 따라, 1930 년대에 유럽은 처음으로 희토산화물을 광택가루로 사용하여 유리를 연마하였다. 제 2 차 세계대전에서 일리노이주 로지포드에 있는 WF 와 바니스터에서 근무하는 한 직원이 1943 에서 바니스터라는 희토산화물 연마가루를 제안해 곧 정밀 광학 기구를 연마하는 데 성공했다. 희토 마감가루는 마감 효율이 높고, 품질이 좋고, 오염이 적다는 등의 장점을 가지고 있어 미국 등 국가의 연구를 불러일으켰다. 이렇게 하면 희토 연마 가루가 전통 연마 가루를 대체하는 추세가 빠르게 발전하기 시작했다.

외국에서는 60 년 전부터 희토마감을 생산하기 시작했고, 90 년대 각종 표준화 시리즈화 제품은 30 여 가지 규격에 달했다.

희토 연마가루 해외 생산업체는 주로 15 곳 (연간 200 톤 이상) 이다. 그 중 프랑스 로디아의 연간 생산능력은 2200 여 톤이다. 현재 세계에서 가장 큰 희토류 연마 분말 제조업체입니다. 미국 연마 분말의 연간 생산 능력은 65,438+0,500 톤을 넘는다. 일본에서 희토 마감가루를 생산하는 원료는 플루오로 카본 광산, 조 염화 세륨 및 염화 희토류이며, 공정은 다양합니다. 일본 희토 연마가루의 생산은 소결 설비와 공예에서 자신의 특징을 가지고 있다. 1968 년, 우리나라는 상해약룡화학공장에서 처음으로 성공적인 희토 연마가루를 개발하였다. 그 후 서북 광학 기기 공장과 운남 광학 기기 공장은 연이어 독거석을 원료로 하여 다양한 종류의 희토 마감 가루를 개발하는 데 성공했다. 베이징 유색금속연구총원, 베이징공대 등은 1976 에서 739 희토연마가루를 개발하여 1977 에서 77 1 희토연마가루를 성공적으로 개발했다. 1979 간쑤 희토회사가 797 희토 마감가루를 성공적으로 개발했다. 현재 전국에 14 개의 희토연마가루 생산업체 (연간 생산량 30 톤 이상) 가 있으며, 가장 큰 연간 생산량은 2220 톤 (바오터우 천강매청 희토연마분 유한회사) 이다. 그러나 외국과 비교했을 때 여전히 큰 차이가 있다. 주로 희토 마감 파우더 제품의 품질이 불안정하여 표준화와 시리즈화를 이루지 못하고 각 공업 분야의 마감 요구 사항을 완전히 충족시킬 수 없기 때문에 따라잡아야 한다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 과학명언) (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언

1.2 성분 분류

1.2. 1 희토류 연마 분말의 CeO2 로 나눈 양:

희토류 연마 분말의 주성분은 CEO _ 2 입니다. CEO _ 2 의 양에 따라 세륨 연마 분말은 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 높은 CEO _ 2 함량을 가진 고가의 고품질 세륨 연마 분말, 보통 CEO _ 2/Treo ≥ 80% 입니다. 또 다른 하나는 저렴한 저세륨 마감 분말로 CEO _ 2 함량이 낮고, 세륨 함량이 약 50% 미만이며, 나머지는 La2O3, Nd2O3, PR6O60 입니다.

높은 세륨 연마 분말의 경우 산화 세륨의 등급이 높을수록 마감 능력이 높아지고 수명이 길어집니다. 특히 경질 유리 (시간, 광학 렌즈 등) 를 장시간 연마할 때는 더욱 그렇습니다. ), 고급 세륨 연마 분말을 사용하는 것이 좋습니다.

낮은 세륨 연마 분말은 일반적으로 약 50% 의 CeO2 를 포함하고, 나머지 50% 는 La2O3 입니까? SO3, Nd2O3? SO3, Pr6O 1 1? LaOF, NdOF, PrOF 등과 같은 알칼리성 무수황산염. 이런 마감가루는 원가가 낮고 초기 마감 능력이 산화 세륨 마감과 거의 동일하기 때문에 평면 유리, 현상관 유리, 안경 등 유리 마감에 널리 쓰인다. 그러나 그 수명은 산화 세륨 연마 분말보다 낮아야 한다.

1.2.2 를 희토류 연마 분말의 입도 및 입도 분포로 나눈 값:

희토 마감가루의 입도와 입도 분포는 마감가루의 성능에 중요한 영향을 미친다. 일정한 성분과 가공공예의 광택가루의 경우 평균 입자 크기가 클수록 유리 연마 속도와 표면 거칠기가 커진다. 대부분의 경우 입도가 4μm 정도인 마감가루는 연마 속도가 가장 높다. 반대로 연마 분말의 평균 입자 크기가 작으면 연마량이 감소하고 연삭 속도가 느려지며 유리 표면의 마무리가 향상됩니다. 일반 표준 연마 분말의 입도 분포는 비교적 좁고, 너무 가늘고 너무 굵은 알갱이는 거의 없다. 큰 알갱이가 없는 광택가루는 고품질의 표면을 매끄럽게 할 수 있고, 작은 알갱이가 적은 광택가루는 연마 속도를 높일 수 있다. 또한 희토 마감 분말은 첨가제 종류에 따라 분류할 수 있습니다. 희토 연마가루의 생산 기술은 마이크로파우더 공학 기술에 속하고, 희토 연마가루는 초극세가루에 속한다. 세계에는 보통 나노미터 (1NM ~100NM) 의 세 가지 초미세가루가 있습니다. 서브 마이크론 (100 nm ~ 1 미크론); 미크론급 (1 미크론 ~ 100 미크론), 이런 분류 방법에 따라 희토마감은 나노급 희토 마감분, 미크론급 희토마감분, 미크론급 희토마감가루의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 우리가 사용하는 희토 마감 분말은 미크론급으로 1 미크론에서 10 μ m 사이에 입도가 분포되어 있으며, 물리적 화학적 성질에 따라 희토 마감 분말은 일반적으로 유리 마감의 마지막 공정을 미세 연마하는 데 사용되므로 입도 분포는 일반적으로1보다 크지 않습니다. 입도가 10μm 보다 큰 마감가루 (희토 마감분 포함) 는 유리 가공 초기의 거친 맷돌이 1μm 보다 작은 미크론 희토 마감가루로 LCD 디스플레이와 컴퓨터 CD 분야에서의 응용이 점점 더 중시되고 있어 생산량이 해마다 증가하고 있다.

나노 희토류 연마 분말이 나왔다. 현대 과학기술이 발전함에 따라 그 응용 전망은 예측할 수 없지만 시장 점유율은 여전히 매우 작아 R&D 단계에 속한다.

1.3 원료 생산

중국에서 세륨 희토류 연마 분말을 생산하는 원료는 다음과 같습니다.

(1) 혼합 희토염 (W (CeO2) = 99%) 을 분리하여 얻은 산화 세륨 (CEO2);

(2) 혼합 희토수산화물 (RE(OH)3) 은 희토정광 (w(REO)≥50%) 화학 처리 후 중간 원료 (w(REO)=65%, W (CEO 2) 입니다

(3) 혼합 염화 희토류 (RECl3), 혼합 염화 희토류에서 유로퓸 함량이 적은 염화 희토류 (주로 La, Ce, Pr 및 nd, w(REO)≥45%, W (CEO2) ≥ 50

(4) 고급 희토정광 (w(REO)≥60%, w(CeO2)≥48%), 내몽골 포두의 혼합 희토정광과 산둥 우산, 쓰촨 관령의 브롬 브롬 정광을 포함한다.

1 호를 제외하고 2 번, 3 번, 4 번 원료는 모두 희토 (w(REO)≈98%) 를 함유하고 있으며, 주성분은 CeO2, w(CeO2) 는 48% ~ 50% 를 차지한다 중국은 세륨 자원이 풍부하다. 추산에 따르면 그 공업 매장량은 약 18 만톤 (CeO2 로 계산됨) 으로 우리나라의 미래 희토 마감가루의 지속 가능한 발전을 위한 견고한 기반을 마련하고 있으며, 우리나라의 독특한 장점으로 우리나라의 희토공업의 빠른 발전을 촉진할 수 있다.

1.4 주요 생산 기술 및 장비

1.4. 1 세륨 희토류 연마 분말 생산

희토 혼합물에서 분리된 산화 세륨을 원료로 물리적 및 화학적 방법을 사용하여 경도가 높고 입도가 균일하며 면심 입방결정체가 있는 분말 제품을 가공합니다. 주요 공정 과정은 다음과 같습니다: 원료 → 고온 → 소성 → 물 → 수력 등급 → 여과 → 건조 → 고급 세륨 희토류 연마 분말 제품.

주요 설비는 분해로, 물 탱크, 분류기, 필터 및 건조함입니다.

주요 지표: 제품 중 w(REO)=99%, w (CEO 2) = 99%; 희토류 회수율은 약 95% 입니다. 평균 입도는 1 미크론 ~ 6 미크론 (또는 입도는 200 ~ 300 목) 으로 결정형이 완전하다. 이 제품은 고속 연마에 적합합니다. 이런 고세륨 광택가루가 처음으로 고전적인 광택산화철 가루 (붉은 가루) 를 대신했다.

1.4.2 세륨 기반 희토류 연마 분말의 제조

혼합 희토수산화물 (w(REO)=65%, w(CeO2)≥48%) 을 원료로 화학전처리를 통해 희토염 용액을 얻어 중간체 (침전제) 를 넣어 W (CEO2) = 80 으로 변환한다 주요 프로세스는 다음과 같습니다.

원료 → 산화 → 우수한 용해 → 여과 → 산 용해 → 침전 → 세척 여과 → 고온 소성 → 미세 연삭 스크리닝 → 중간체 세륨 희토류 연마 분말 제품.

주요 장비: 산화 탱크, 최적 용액 탱크, 산 용액 탱크, 침전 탱크, 필터, 소성로, 미세 연삭기, 포장기.

주요 지표: 제품 중 w(REO)=90%, w (w(CEO 2)= 80% ~ 85%；%; 희토류 회수율은 약 95% 입니다. 평균 입도는 0.4 미크론 ~ 1.3 μ m 으로 고속 마감에 적합하며 고급 세륨 희토 마감 분말보다 성능이 우수합니다.

1.4.3 저 세륨 희토류 연마 분말의 제조

소량의 염화 희토 (w(REO)≥45%, w(CeO2)≥48%) 를 원료로 합성 중간체 (침전제) 복염으로 침전시켜 저급 세륨 기반 희토 마감 분말을 만들 수 있다. 주요 프로세스는 다음과 같습니다.

원료 → 용해 → 복염 침전 → 여과 세척 → 고온 소성 → 분쇄 → 미세 연삭 스크리닝 → 저급 세륨 희토류 연마 분말 제품.

주요 장비: 용해 탱크, 침전 탱크, 필터, 소성로, 분쇄기, 미세 연삭기.

주요 지표: 제품 중 w (reo) = 85% ~ 90%, w (w(CEO 2)= 48% ~ 50%；%; 희토류 회수율은 약 95% 입니다. 평균 입자 크기는 0.5 미크론 ~ 1.5 미크론 (또는 320 ~ 400 목) 입니다. 이 제품은 광학 유리의 고속 연마에 적합합니다.

플루오로 카본 세륨 광산과 혼합 된 고급 희토류 농축 물 (w(REO)≥60%, w(CeO2)≥48%) 을 원료로 사용하여 연삭, 소성, 스크리닝 및 기타 화학 및 물리적 방법을 통해 저급 희토류 연마 분말 제품을 직접 생산할 수 있습니다.

주요 프로세스는 다음과 같습니다.

원료 → 건조 미세 연삭 → 재료 → 혼합 분말 → 로스팅 → 연삭 스크리닝 → 저급 세륨 희토류 연마 분말 제품.

주요 장비: 볼 밀, 믹서, 로스터, 선별기 등. 주요 지표: 제품 중 w(REO)≥95%, W (CEO2) ≥ 50%; 희토류 회수율 ≥ 95%; 제품 입도는 65438 0.5 μ m ~ 2.5 μ m .. 이 제품은 안경판과 TV 영상 튜브의 고속 마감에 적합합니다.

우리나라에서 생산하는 저품위 세륨 희토 연마가루의 양이 가장 많아 총 생산량의 90% 이상을 차지한다.

1.5 어플리케이션

세륨 기반 희토류 연마 분말은 우수한 화학적 및 물리적 특성 때문에 다양한 광학 유리 장치, TV 영상 튜브, 광학 유리, 오실로스코프, 평면 유리, 반도체 칩, 금속 정밀 제품 등 산업 제품의 연마에 널리 사용되었습니다.

1.6 시장

희토연마분 소비 중 일본은 최대 소비국으로 매년 약 3550 ~ 4000 톤의 광택가루를 생산하며 생산액은 35 ~ 40 억 엔이며 프랑스, 미국, 중국에서 일부 광택가루를 수입한다. 그중에서 마감가루의 가장 큰 소비시장은 컬러텔레비전 음극선관이다. 90 년대 중반에 일본 음극선관 생산이 해외로 전향했고, 태블릿은 제품 생산량이 급속히 증가하면서 세륨 기반 연마가루에 대한 수요도 증가했다. 일본에서 평면 모니터를 생산하는 평면 패널 모니터가 소비하는 마감가루가 시장의 약 50% 를 차지한다. 1990 년대 이후 일본은 음극선관 연마가루의 생산 기술과 설비를 해외로 양도했다. 예를 들어, 1989 부터 일본 매청 화학회사는 해외에서 음극선관용 세륨 기반 마감 분말을 생산하고 있습니다. 1989 대만성에 단독 소유 기업 설립, 1990 생산, 연간 생산량 1000 톤. 1997 중국포두철강회사와 합작하여 포두에 설립되어 컬러 TV 음극선관, 전자관, 평면 유리 마감용 광택가루를 전문적으로 생산한다. 설계 능력은 1200 톤/년, 고급 플루오로 카본 광산과 풍부한 세륨 탄산 희토류를 사용한 원료입니다. 이에 따라 일본 금속화학사의 음극선관용 마감가루는 중국 본토와 대만성의 대량의 저가 마감가루에 충격을 받아 고성능 LCD 디스플레이용 마감가루를 생산하려는 의도도 있다. 동북금속화학공사는 광학 렌즈와 액정표시용 마감가루 생산에 종사할 계획이다.

고 세륨 희토류 연마 분말은 주로 정밀 광학 렌즈의 고속 연마에 적합합니다. 실습에 따르면 이 연마 가루는 성능이 우수하고 마감 효과가 양호하다는 것을 알 수 있다. 가격이 비교적 높기 때문에 국내에서는 사용이 적다.

중간 세륨 희토류 연마 분말은 주로 광학 기기의 정밀 작은 구형 렌즈의 고속 연마에 적합합니다. 산화 세륨 분말에 비해 연마 분말은 연마 분말의 액체 농도 1 1%, 연마 속도가 35%, 제품 마무리가 한 단계 높아지고 연마 분말의 수명이 30% 연장됩니다. 현재 이런 광택가루는 국내에서 아직 사용량이 매우 적기 때문에 앞으로도 새로운 용도를 계속 개발해야 한다.

77 1 과 같은 저세륨 희토 마감 분말은 광학 유리 및 금속 제품의 고속 마감에 적합합니다. 모델 797 과 C- 1 은 광택 TV 영상 튜브, 유리 및 평면 유리에 적합합니다. H-500 및 877 은 광택 TV 영상 튜브에 적합합니다. 또한 다른 광택 분말은 광학 기기, 카메라, 카메라 렌즈 등을 연마하는 데도 사용됩니다. 이런 광택가루는 국내에서 가장 많이 사용되어 국내 총 소비량의 85% 이상을 차지한다.

1.7, 결론

중국의 희토연마 가루 산업은 이미 거의 50 년의 역사를 거쳤다. 현재 우리나라는 생산, 응용, 시장, 기술 장비 등에서 큰 성과와 발전을 이루었으며, 세계 동종업계에서 선두를 차지하고 있으며, 세계 희토 연마가루의 주요 생산국과 공급국이 되었다. 앞으로는 기술 장비의 혁신을 가속화하고 생산 수준을 높여야 한다. 제품 표준화, 시리즈화 과정을 가속화하고, 새로운 품종을 늘리고, 제품 품질을 향상시키고, 제품 수출량을 늘리고, 국제 시장을 점유하기 위해 노력해야 한다.