本发明属于稀土材料技术领域，具体的涉及一种无氟稀土抛光粉组合物及其制备方法。
背景技术：
我国的稀土抛光粉根据生产工艺大概可以分为两大类，一类是无氟的铈基抛光粉，此类抛光粉一般要求ceo2/treo>98％，其它成为镧或镨；一类是含氟的镧铈稀土抛光粉、镧铈镨稀土抛光粉。两类抛光粉在玻璃抛光时，各有优缺点，第一类相对抛光速率大，但是寿命短，耗用量大；第二类的主要优点是原料易得，使用寿命长，但是生产过程中由于使用了氢氟酸，灼烧产生的废气需要进行专门处理才能达标排放。
稀土抛光粉的原料生产要经过精矿的采选、碱解、酸溶、萃取分离、沉淀等一系列工艺，过程中污染严重；随着国家环境保护力度不断提升，生产第二类的含氟抛光粉也存在环保费用不断提高的情况。
随着手机市场的不断扩大，对手机玻璃盖板用抛光粉的需求呈现不断上升的态势，因此发展环境友好的稀土抛光粉及其生产技术显得尤为重要并迫在眉睫。
稀土行情由于市场原因，价格常出现较大的波动，有时甚至是10倍的波动，因此在不增加稀土供给的情况下，充分利用低价元素、低利用率元素可以较好的抑制稀土元素的过大的价格波动，稳定供需市场。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种抛光粉组合物，改善无氟铈基稀土抛光粉的性能，提升稀土抛光粉的品质，降低稀土价格波动造成的稀土抛光粉价格的波动，提升对玻璃的抛光速率和精度；本发明同时提供其制备方法。
本发明所述的一种无氟稀土抛光粉组合物，以质量百分数计，原料组成如下：氧化铈的含量是90％-99.5％，氧化钐的含量是0.5％-10％。
以质量百分数计，氧化铈的含量是95％-98％，氧化钐的含量是2％-5％。
本发明所述的无氟稀土抛光粉组合物的制备方法包括以下步骤：
(1)将氧化铈和氧化钐的组合物通过沉淀剂进行共沉淀，并进行脱水和水洗；
(2)将共沉淀物进行干燥和灼烧，得到抛光粉的半成品；
(3)将上述半成品进行粉碎和分级；
(4)分级后的抛光粉加入助剂得到成品抛光粉或抛光液。
沉淀剂是碳酸盐、草酸盐或者氢氧化物中的一种或多种。
碳酸盐是碳酸氨、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾或碳酸钾中的一种或多种。
草酸盐是草酸氨、草酸、草酸钠或草酸钾中的一种或多种。
氢氧化物是氨水、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或多种。
助剂是lp-1，lp-1的生产厂家为山东省泰和水处理有限公司。
所述的干燥与灼烧是将共沉淀物在80-300℃进行干燥1-6小时；在800-1000℃进行灼烧，并保温2-6小时。
所述的粉碎和分级是将获得的钐铈抛光粉半成品气流粉粹和分级，控制粒度d50：0.5-4μm，d100：3.5-20μm。
作为一个优选的技术方案，本发明所述的无氟稀土抛光粉组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)共沉淀制备钐和铈的组合物，并进行脱水和水洗。以质量百分数计，氧化铈的含量是90％-99.5％，氧化钐的含量是0.5％-10％，较适用的氧化铈的含量是95％-98％，氧化钐的含量是2％-5％。
(2)将共沉淀物在80-300℃进行干燥1-6小时，然后在800-1000度进行灼烧，并保温2-6小时，得到抛光粉的半成品；
(3)将上述半成品进行粉碎和分级，控制粒度d50：0.5-4μm，d100：3.5-20μm。
(4)经过分级后的抛光粉加入助剂得到成品抛光粉或抛光液。
从稀土元素在稀土矿中的含量及应用的广泛程度来看，含量较多的元素是铈，应用较少而相对含量较多的元素是钐，因此两者的氧化物价格相比其它稀土元素氧化物是比较稳定的。钐离子(sm3+)半径和铈离子(ce4+)半径接近，因此钐容易与铈形成固溶体，稍大的钐离子半径会使部分氧化铈晶格变形，有利于抛光性能的提升；钐的原子量较铈大在抛光时也有利于抛光性能的提升。
本发明通过选择优化氧化钐与氧化铈的比例，得到了可以制备优良稀土抛光粉的氧化钐和氧化铈的组合物，并使用合适的方法对此组合物进行了稀土抛光粉的合成。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的无氟稀土抛光粉在rl-13b抛光机上进行手机玻璃抛光实验，抛光速率比市场上其它的稀土抛光粉高15％左右，抛光的良率、玻璃的易清洗程度与对比样品相当，使用寿命与含氟的稀土抛光粉相当，优于无氟铈基抛光粉。
(2)本方法通过制备无氟稀土抛光粉，达到了开拓氧化钐应用的目的，同时利用了钐的离子半径与铈离子接近、原子量较大的特点，改善了无氟铈基稀土抛光粉的性能，提升了稀土抛光粉的品质，降低了稀土价格波动造成的稀土抛光粉价格的波动。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
在500l的反应釜中加入100l氯化铈料液和5l氯化钐料液，搅拌均匀后，加入碳酸氢铵进行共沉淀。沉淀经过离心，水洗，得到碳酸钐铈22.34公斤(treo：49.56％，其中sm2o3/treo：5.02％，ceo2/treo：94.98％)；上述产物在辊道窑中300℃烘干1h、950℃灼烧5h；然后进行气粉和分级，得到粒度为d50：0.82μm，d100：4.02μm的抛光粉10.51公斤；混入助剂lp-1后得到抛光粉样品，标记为sc-1；在rl-13b抛光机上进行抛光对比实验，结果见表1。
实施例2
在500l的反应釜中加入100l氯化铈料液和2l氯化钐料液，搅拌均匀后，加入草酸进行共沉淀。沉淀经过抽滤，水洗，得到草酸钐铈21.65公斤(treo：40.56％，其中sm2o3/treo：2.11％，ceo2/treo：97.89％)；上述产物在辊道窑中250℃烘干2h、980℃灼烧4h；然后进行气粉和分级，得到粒度为d50：1.16μm，d100：4.02μm的抛光粉8.23公斤；混入助剂lp-1后得到抛光粉样品，标记为sc-2；在rl-13b抛光机上进行抛光对比实验，结果见表1。
实施例3
在500l的反应釜中加入100l氯化铈料液和10l氯化钐料液，搅拌均匀后，加入氨水进行共沉淀。沉淀经过抽滤，水洗，得到氢氧化钐铈40.56公斤(treo：27.53％，其中sm2o3/treo：9.91％，ceo2/treo：90.09％)；上述产物在辊道窑中于200℃烘干3h、920℃灼烧6h烘干、灼烧；然后进行气粉和分级，得到粒度为d50：0.75μm，d100：4.89μm的抛光粉9.87公斤；混入助剂lp-1后得到抛光粉样品，标记为sc-3；在rl-13b抛光机上进行抛光对比实验，结果见表1。
对比例1
从市场上采购某国内大公司生产的白色含氟氧化镧铈稀土抛光粉，粒度为d50：0.95μm，d100：4.11μm，标记为bj-1。
对比例2
从市场上采购红色无氟铈镨稀土抛光粉，粒度为d50：0.96μm，d100：4.69μm，标记为bj-2。
对比例3
取无氟铈基稀土抛光粉c-a1(淄博包钢灵芝稀土高科技股份有限公司生产)，粒度为d50：1.12μm，d100：3.98μm，标记为bj-3。
对比例4
取含氟红色氧化镧铈镨稀土抛光粉lcpf-a01s(淄博包钢灵芝稀土高科技股份有限公司生产)，粒度为d50：1.16μm，d100：4.71μm，标记为bj-4。
抛光粉的性能检测实验条件：所有的抛光粉按2公斤加入到15l水中，搅拌均匀后，进行抛光实验，实验机型rl-13b型大型抛光机，玻璃为5寸康宁gg4，压力为100公斤，转速28rpm。抛光完成后对比不同抛光粉的抛光速率，玻璃表面质量，易清洗程度，抛光粉的使用寿命。
上述检测方法中表面质量数为检测样品抛光时，被抛光玻璃表面的划伤的条痕数量；清洗情况数为在超起清洗后，抛光玻璃表面的抛光粉痕迹数量；使用寿命为抛光实验结束后，抛光粉样品粒度下降的情况。
表1抛光粉抛光性能对比