Metóda oxidácie vzduchu je oxidačná metóda, ktorá využíva kyslík vo vzduchu na oxidáciuceriumza určitých podmienok tetravalent. Táto metóda typicky zahŕňa pečenie koncentrátu fluórovaných uhlíkových cerium, oxaláty zriedkavých zemín a uhličitany vo vzduchu (známe ako pražená oxidácia) alebo pražené hydroxidy vzácnych zemín (oxidácia suchého vzduchu) alebo zavedenie vzduchu do kalety hydroxidov vzácnych zemín (oxidácia mokrého vzduchu).
1 、 Oxidácia praženia
Pečenie koncentrátu fluórovaného uhlíka vo vzduchu pri 500 ° C alebo praženie koncentrátu Baiyunebo vzácnych zemín s uhličitanom sodným vo vzduchu pri 600-700 ℃. Počas rozkladu minerálov vzácnych zemín sa cerium v mineráloch oxiduje na tetravalent. Metódy oddeleniaceriumZ kalcinovaných produktov zahŕňa metódu dvojitého soli sulfátu vzácnych zemín, metóda extrakcie rozpúšťadla atď.
Okrem oxidácie praženiavzácna zemKoncentrát, soli, ako je oxalát zriedkavej zeme a karbonát zriedkavej zeme, podliehajú rozkladu praženia v atmosfére vzduchu a cerium sa oxiduje na CEO2. Aby sa zabezpečila dobrá rozpustnosť zmesi oxidu vzácnych zemín získaných pražením, nemala by byť teplota praženia príliš vysoká, zvyčajne medzi 700 a 800 ℃. Oxidy môžu byť rozpustené v roztoku kyseliny kyseliny 1-1,5 mol/l alebo roztoku kyseliny 4-5 mol/l dusičnej. Pri vylúhovaní praženej rudy s kyselinou sírovou a kyselinou dusičnou sa cerium vstupuje hlavne do roztoku v tetravalentnej forme. Prvý z nich zahŕňa získanie roztoku sulfátu vzácnych zemín obsahujúcich 50 g/l REO približne 45 ℃ a potom produkciu oxidu ceriumu pomocou metódy extrakcie P204; Posledne menované zahŕňa prípravu roztoku dusičnanu vzácnych zemín obsahujúcich REO 150-200 g/l pri teplote 80-85 ℃ a potom pomocou extrakcie TBP na oddelenie cerium.
Ak sa oxidy vzácnych zemín rozpustia zriedenou kyselinou sírovou alebo kyselinou dusičnou, CEO2 je relatívne nerozpustný. Preto je potrebné do roztoku pridať malé množstvo kyseliny hydrofluorovej ako katalyzátor v neskoršom štádiu rozpustenia, aby sa zlepšila rozpustnosť CEO2.
2 、 Oxidácia suchého vzduchu
Vložte hydroxid vzácnej Zeme do sušiacej pece a oxidujte ho vo vetraných podmienkach pri 100-120 ℃ počas 16-24 hodín. Oxidačná reakcia je nasledovná:
4ce (OH) 3+O2+2H2O = 4ce (OH) 4
Miera oxidácie cerium môže dosiahnuť 97%. Ak sa oxidačná teplota ďalej zvýši na 140 ℃, čas oxidácie sa môže skrátiť na 4-6 hodín a rýchlosť oxidácie cerium môže tiež dosiahnuť 97%~ 98%. Proces oxidácie suchého vzduchu vytvára veľké množstvo prachu a zlých pracovných podmienok, ktoré sa v súčasnosti používajú hlavne v laboratóriu.
3 、 Atmosférická oxidácia mokrého vzduchu
Zmiešajte hydroxid zriedkavej Zeme s vodou, aby ste vytvorili suspenziu, kontrolujte koncentráciu REO na 50-70 g/l, pridajte NaOH, aby sa zvýšila alkalita kalu na 0,15-0,30 mol/l, a keď sa zahrieva na 85 ℃, priamo zavádzajte vzduch na oxidizáciu všetkého trojitného cerium v špirále do tetravalentného cerium. Počas oxidačného procesu je odparovanie vody relatívne veľké, takže určité množstvo vody by sa malo kedykoľvek dopĺňať, aby sa udržala stabilnejšia koncentrácia vzácnej Zeme. Ak je v každej dávke oxidovaná 40 l kalu, čas oxidácie je 4-5 hodín a rýchlosť oxidácie cerium môže dosiahnuť 98%. Keď sa zakaždým oxiduje oxiduje 8 m3 hydroxidu zriedkavej zeme, rýchlosť prietoku vzduchu je 8-12M3/min a čas oxidácie sa zvýši na 15 hodín, rýchlosť oxidácie cerium môže dosiahnuť 97%~ 98%.
Charakteristiky metódy atmosférického oxidácie mokrého vzduchu sú: vysoká rýchlosť oxidácie cerium, veľký výkon, dobré pracovné podmienky, jednoduchá prevádzka a táto metóda sa bežne používa v priemysle na výrobu surového oxidu cerium.
4 、 Oxidácia mokrého vzduchu pod tlakom
Pri normálnom tlaku oxidácia vzduchu trvá dlhší čas a ľudia skrátia čas oxidácie pomocou tlaku. Zvýšenie tlaku vzduchu, to znamená zvýšenie parciálneho tlaku kyslíka v systéme, vedie k rozpúšťaniu kyslíka v roztoku a difúzii kyslíka do povrchovej difúzie častíc hydroxidu vzácnych zemín, čím sa urýchľuje oxidačný proces.
Zmiešajte hydroxid zriedkavej Zeme s vodou na asi 60 g/l, upravte pH na 13 hydroxidom sodným, zvýšte teplotu na približne 80 Miera oxidácie cerium môže dosiahnuť viac ako 95%. Pri skutočnej produkcii sa oxidačná surovina vzácna zemina Hydroxid získava alkalickou premenou prostredníctvom zrážania soli sodného sodného sodného. Aby sa tento proces skrátil, do tlakovej oxidačnej nádrže sa môže pridať zrážanie soli sodný sodný sodný a alkalický roztok sodný a alkalický roztok. Vzduch alebo bohatý kyslík sa môže zaviesť na premenu vzácnej zeme v komplexnej soli na hydroxidy z vzácnych zemín a zároveň môže byť CE (OH) 3 v nej oxidovaný do CE (OH) 4.
Za tlakových podmienok sa zlepšuje rýchlosť konverzie alkálie komplexnej soli, rýchlosť oxidácie cerium a rýchlosť oxidácie cerium. Po 45 minútach reakcie dosiahli rýchlosť konverzie alkali s dvojitou soľou a rýchlosť oxidácie cerium viac ako 96%.
Čas príspevku: máj-09-2023