CN102093843A - 一种α-氧化铝抛光粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种α-氧化铝抛光粉的制备方法，涉及一种适用于打磨要求极高的金属和非金属抛光用抛光粉的制备方法。其制备过程包括在工业氧化铝的焙烧、冷却、出炉、破碎、研磨、水洗、分级和烘干过程，其特征在于制备过程是在工业氧化铝加入重量比为0.5%-0.7%的MgO，再进行焙烧的。采用本发明的方法，制备的抛光用α-氧化铝粉体，其粒度分布极窄,原晶小于1μm,粉体平均粒度D50为1.2±0.5μm，D90为3μm，真比重3.93g/cm3左右，其硬度高，磨削力强，颗粒圆滑，研磨后材料光度好，无划痕，可替代氧化铬绿，配以着色剂后生产精抛用绿色抛光蜡，从而达到减少氧化铬绿对环境的污染，同时降低绿色抛光蜡生产成本的目的。
Description
技术领域
一种α-氧化铝抛光粉的制备方法，涉及一种适用于打磨要求极高的金属和非金属抛光用抛光粉的制备方法。
背景技术
在打磨加工中，特别是打磨要求极高的金属和非金属，如手表壳、眼镜、首饰、高级不锈钢或银餐具等最后工序的抛光，甚至超镜面处理，要求使用时不会在工件表面造成任何微小的划痕。在上述抛光过程，通常采用绿色抛光蜡简称绿蜡或青蜡，其由氧化铬绿配以硬脂酸、软脂酸、松香等有机粘合剂组成，通常配合扣布轮、精棉布轮使用。
氧化铬绿又称三氧化二铬（Cr2O3）、氧化铬，系六方晶系绿色粉末。密度5.21g/cm3，莫氏硬度8.5~9，硬度高，接近刚玉（Al2O3），次于金刚石，对光、大气、及腐蚀性气体（H2S、SO2等）极稳定，遇热稳定，熔点2266℃，沸点4000℃，用于抛光行业制作绿色抛光蜡，同时应用于冶金、颜料、优质耐火材料以及新发展起来的熔喷涂料等。
氧化铬绿由铬酸、重铬酸钠（或钾）与硫磺等经高温焙烧，或由重铬酸铵热分解而得。其不论生产、使用过程中或废弃物处理都会造成严重环境污染。由于重铬酸盐（包括六价铬和氧化铬绿）的生产，会产生大量的堆存的铬渣，铬渣中因含有1％-2％的铬酸钙(致癌物)和 0.5％-1％水溶性六价铬(剧毒物)而成为有毒废物，其处理是世界性的难题，含铬废渣无害化处理的成本高，使氧化铬绿的生产成本大幅提高，价格一路攀升，令抛光行业苦不堪言。
在寻找替代的抛光剂研究中，由于α-氧化铝与氧化铬绿相似，硬度很高，同时又有化学性能稳定、无污染、价格低的优势，目前已替代棕刚玉、白刚玉生产紫色抛光蜡、白色抛光蜡，用于金属产品表面的粗抛和中抛，在抛光蜡行业得到广泛应用，但于抛光性能与氧化铬绿还有差距。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能够有效替代氧化铬绿，减少氧化铬绿对环境的污染，同时降低绿色抛光蜡生产成本的α-氧化铝抛光粉的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种α-氧化铝抛光粉的制备方法，采用工业氧化铝为原料，其制备过程包括将工业氧化铝进行焙烧、冷却、出炉、破碎、研磨、水洗、分级和烘干步骤，其特征在于制备过程是在工业氧化铝加入重量比为0.5%-0.7%的MgO，再进行焙烧的。
本发明的一种α-氧化铝抛光粉的制备方法，其特征在于其焙烧温度为1300℃--1350℃，焙烧时间为7—9小时。
本发明的一种α-氧化铝抛光粉的制备方法，其特征在于其研磨过程采用瓷球振动磨或搅拌磨进行研磨。
本发明的一种α-氧化铝抛光粉的制备方法，在工业氧化铝焙烧过程中加少量MgO，以抑制氧化铝焙烧过程中原晶长大，得到原晶粒度小于1μm的α-氧化铝。MgO抵制氧化铝原晶生产的机理是：含有MgO的氧化铝在焙烧过程中，低温时MgO聚集在α-氧化铝原晶表面，抑制了α-氧化铝原晶的生长，而随着温度升高，MgO在原晶表面形成极细的等轴状铝镁尖晶石，进一步阻碍原晶的长大。
采用本发明的方法，制备的抛光用α-氧化铝粉体，其粒度分布极窄,原晶小于1μm,粉体平均粒度D50为1.2±0.5μm，D90为3μm，真比重3.93g/cm3左右，其硬度高，磨削力强，颗粒圆滑，研磨后材料光度好，无划痕，可替代氧化铬绿，配以着色剂后生产精抛用绿色抛光蜡，从而达到减少氧化铬绿对环境的污染，同时降低绿色抛光蜡生产成本的目的。
附图说明
图1为实施例3的镜面抛光α氧化铝电镜照片。
具体实施方式
一种α-氧化铝抛光粉的制备方法，在工业氧化铝或磨细的工业氧化铝中加0.5%--0.7%MgO充分混匀，装入高铝匣钵中，置于静态工业窑炉中，高温焙烧至1300℃--1350℃，保温7小时—9小时，冷却、出炉、破碎后采用瓷球振动磨或搅拌磨充分研磨，并根据具体使用要求水洗、分级、烘干，得到粒度为0.8μm至1.5μm的α-氧化铝抛光粉系列产品。
实施例1
将工业氧化铝和0.5%MgO充分混匀，装入高铝匣钵中，置于静态工业窑炉中，高温焙烧至1350℃，保温9小时左右，冷却、出炉、破碎后采用瓷球滚动磨干法研磨5小时，冷却后再用瓷球振动磨干法研磨4小时，可得到平均粒度1.5μm，真比重3.93g/cm3的α-氧化铝抛光粉。
实施例2
焙烧工艺与实例一相同。将工业氧化铝和0.7%MgO充分混匀，装入高铝匣钵中，置于静态工业窑炉中，高温焙烧至1350℃，保温7小时左右，冷却、出炉、破碎后采用瓷球滚动磨干法研磨8-10小时，冷却后改用瓷球搅拌磨，加水湿磨10小时以上；将出来的粉浆加水充分搅拌，采用水力旋流器或其它水洗分级装置分级，除去少量大颗粒后充分沉降，烘干后得平均粒度1.0μm，真比重3.93g/cm3的α-氧化铝抛光粉
实施例3
将工业氧化铝和0.6%MgO装入瓷球滚动磨干法研磨10小时，将磨后的工业氧化铝微粉装入高铝匣钵中，置于静态工业窑炉中，高温焙烧至1300℃，保温8小时左右，冷却后出炉破碎，先采用瓷球滚动磨干法研磨5小时，冷却后改用瓷球搅拌磨，加水湿磨10小时以上；将出来的粉浆加水充分搅拌，采用水力旋流器或其它水洗分级装置分级，除去少量大颗粒后充分沉降，烘干后得平均粒度小于0.8μm， 最大颗粒不超过2μm，真比重3.90g/cm3的α-氧化铝抛光粉，此抛光粉可用于镜面抛光（见表1，图1）。
表1：实施例3镜面抛光α氧化铝典型性质
Claims (3)
1.一种α-氧化铝抛光粉的制备方法，其制备过程包括在工业氧化铝的焙烧、冷却、出炉、破碎、研磨、水洗、分级和烘干过程，其特征在于制备过程是在工业氧化铝加入重量比为0.5%-0.7%的MgO，再进行焙烧的。
2.根据权利要求1所述的一种α-氧化铝抛光粉的制备方法，其特征在于其焙烧温度为1300℃--1350℃，焙烧时间为7—9小时。
3.根据权利要求1所述的一种α-氧化铝抛光粉的制备方法，其特征在于其研磨过程采用瓷球振动磨或搅拌磨进行研磨。
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