A levegő -oxidációs módszer egy oxidációs módszer, amely az oxigént használja a levegőben az oxidálódáshozcériumbizonyos körülmények között a tetraválisan. Ez a módszer általában magában foglalja a fluor -szénhidrogén cerium érckoncentrátumot, a ritkaföldfém -oxalátokat és a levegőben lévő karbonátokat (úgynevezett pörkölt oxidáció) vagy a ritkaföldfém -hidroxidok pörkölését (száraz levegő oxidáció), vagy a levegőt a ritkaföldfémi hidroxidokba (nedves levegő oxidáció) oxidációhoz.
1 、 Pörkölő oxidáció
A fluorokarbon cerium-koncentrátum pörkölése levegőben 500 ℃-en vagy a Baiyunebo ritkaföldfém koncentrátumát nátrium-karbonáttal a levegőben 600-700 ℃-nél. A ritkaföldfémek ásványi anyagok bomlása során az ásványi anyagokban a cerium oxidálódik tetravalenssé. Az elválasztás módszereicériumA kalcinált termékekből közé tartozik a ritkaföldfém -szulfát kettős só módszer, az oldószer -extrakciós módszer stb.
Az oxidációs pörkölésén kívülritkaföldföldA koncentrátum, a sók, például a ritkaföldfém -oxalát és a ritkaföldfém -karbonát pörkölési bomláson mennek keresztül egy levegő atmoszférában, és a cérium oxidálódik a CEO2 -re. A sütéssel kapott ritkaföldfém -oxid -keverék jó oldhatóságának biztosítása érdekében a pörkölt hőmérséklet nem lehet túl magas, általában 700 és 800 ℃ között. Az oxidok feloldhatók 1-1,5 mol/L kénsav-oldatban vagy 4-5 mol/L salétromsav-oldatban. Amikor a pörkölt érc kénsavval és salétromsavval kimosódott, a cérium elsősorban tetravális formában lép be az oldatba. Az előbbi magában foglalja az 50 g/l REO -t tartalmazó ritkaföldfém -szulfát oldat előállítását 45 ℃ körül, majd cerium -dioxid előállítását a P204 extrakciós módszerrel; Ez utóbbi egy ritkaföldfém-nitrát-oldat előkészítését foglalja magában, amely 150-200 g/l REO-t tartalmaz, 80-85 ℃ hőmérsékleten, majd TBP extrahálást használva a különálló ceriumhoz.
Amikor a ritkaföldfém -oxidokat híg kénsavval vagy salétromsavval feloldják, a CEO2 viszonylag oldhatatlan. Ezért kis mennyiségű hidrofluorinsavat kell hozzáadni az oldathoz katalizátorként az oldódás későbbi szakaszában, hogy javítsa a CEO2 oldhatóságát.
2 、 Száraz levegő oxidációja
Helyezze a ritkaföldfém-hidroxidot egy szárító kemencébe, és szellőztetett körülmények között oxidálja 100-120 ℃ -gal 16-24 órán keresztül. Az oxidációs reakció a következő:
4ce (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
A cerium oxidációs sebessége elérheti a 97%-ot. Ha az oxidációs hőmérsékletet tovább növelik 140 ℃-re, akkor az oxidációs idő 4-6 órára rövidíthető, és a cerium oxidációs sebessége szintén elérheti a 97%~ 98%-ot. A száraz levegő oxidációs folyamat nagy mennyiségű port és rossz munkakörülményeket eredményez, amelyeket jelenleg főként a laboratóriumban használnak.
3 、 Légköri nedves levegő -oxidáció
Keverje össze a ritkaföldfém-hidroxidot a vízzel, hogy a szuszpenzióvá váljon, ellenőrizze a REO-koncentrációt 50-70 g/L-re, adjunk hozzá NaOH-t, hogy a szuszpenzió lúgosságát 0,15-0,30 mol/L-re növeljék, és ha 85 ℃-re melegítik, közvetlenül vezesse be a levegőt, hogy az összes háromkerium ceriumot oxidáljon a sluriumban a Tetvalent Ceriumba. Az oxidációs folyamat során a víz elpárologása viszonylag nagy, tehát egy bizonyos mennyiségű vizet bármikor kiegészíteni kell, hogy fenntartsák a ritkaföldfémek stabilabb koncentrációját. Ha az egyes tételekben 40L iszapot oxidálnak, az oxidációs idő 4-5 óra, és a cerium oxidációs sebessége elérheti a 98%-ot. Ha 8 m3 ritkafém-hidroxid-iszapot oxidálnak, akkor a légáramlási sebesség 8-12 m3/perc, és az oxidációs idő 15 órára növekszik, a cérium oxidációs sebessége elérheti a 97%~ 98%-ot.
A légköri nedves levegő -oxidációs módszer jellemzői a következők: magas oxidációs sebesség, nagy teljesítmény, jó munkakörülmények, egyszerű működés, és ezt a módszert általában az iparban használják nyers cérium -dioxid előállításához.
4 、 nyomás alatt álló nedves levegő -oxidáció
Normál nyomás alatt a levegő oxidációja hosszabb időt vesz igénybe, és az emberek nyomás alkalmazásával lerövidítik az oxidációs időt. A légnyomás növekedése, azaz az oxigén részleges nyomás növekedése a rendszerben, elősegíti az oxigén oldódását az oldatban és az oxigén diffúzióját a ritkaföldfém -hidroxid részecskék felületi diffúziójához, ezáltal felgyorsítva az oxidációs folyamatot.
Keverje össze a ritkaföldfém -hidroxidot vízzel kb. 60 g/l -re, állítsa be a pH -t 13 -ra nátrium -hidroxiddal, emelje fel a hőmérsékletet körülbelül 80 ℃ -re, vezesse be a levegőt az oxidációhoz, szabályozza a nyomást 0,4 mPa -on és 1 órán át oxidálódik. A cerium oxidációs sebessége meghaladhatja a 95%-ot. A tényleges termelés során az oxidációs nyersanyag ritkaföldfém -hidroxidot lúgos átalakítással nyerjük a ritkaföldfém -nátrium -szulfát komplex só csapadékával. A folyamat lerövidítése érdekében a ritkaföldfém -nátrium -szulfát komplex só és az alkálioldat csapadékát hozzáadhatjuk egy nyomás alatt álló oxidációs tartályhoz, fenntartva egy bizonyos nyomást és hőmérsékletet. A levegő vagy a gazdag oxigén bevezethető, hogy a ritkaföldfémet a komplex sóban ritkaföldfém -hidroxidokká alakítsák, és ugyanakkor a CE (OH) 3 oxidálható CE (OH) 4 -re.
Nyomásos körülmények között a komplex só lúgos konverziós sebessége, a cerium oxidációs sebessége és a cerium oxidációs sebessége javul. 45 perc reakció után a kettős só -lúg átváltási sebessége és a cerium oxidációs sebessége meghaladta a 96%-ot.
A postai idő: május-09-2023