Kaedah pengoksidaan udara adalah kaedah pengoksidaan yang menggunakan oksigen di udara untuk mengoksidakanCeriumuntuk tetravalen di bawah syarat -syarat tertentu. Kaedah ini biasanya melibatkan pemanggang pekat bijih cerium fluorokarbon, oksalat nadir bumi, dan karbonat di udara (dikenali sebagai pengoksidaan panggang) atau memanggang hidroksida nadir bumi (pengoksidaan udara kering) atau memperkenalkan udara ke dalam hidroksida nadar bumi (pengoksidaan udara basah) untuk pengoksidaan.
1 、 Pengoksidaan panggang
Memanggang cerium fluorokarbon menumpukan pada udara pada 500 ℃ atau memanggang Baiyunebo Rare Earth menumpukan dengan natrium karbonat di udara pada 600-700 ℃. Semasa penguraian mineral nadir bumi, cerium dalam mineral dioksidakan ke tetravalen. Kaedah untuk memisahkanCeriumDari produk yang dikalkul termasuk kaedah garam ganda sulfat bumi, kaedah pengekstrakan pelarut, dll.
Sebagai tambahan kepada pemanggang pengoksidaannadir bumiBerkonsentrasi, garam seperti nadir bumi oksalat dan nadir karbonat bumi menjalani penguraian panggang dalam suasana udara, dan cerium dioksidakan kepada CEO2. Untuk memastikan kelarutan yang baik campuran oksida nadir bumi yang diperolehi oleh pemanggang, suhu panggang tidak boleh terlalu tinggi, biasanya antara 700 dan 800 ℃. Oksida boleh dibubarkan dalam larutan asid sulfurik 1-1.5mol/L atau larutan asid nitrik 4-5mol/L. Apabila larutan bijih panggang dengan asid sulfurik dan asid nitrik, cerium terutamanya memasuki larutan dalam bentuk tetravalen. Yang pertama melibatkan mendapatkan penyelesaian sulfat nadir bumi yang mengandungi 50g/l reo pada sekitar 45 ℃, dan kemudian menghasilkan cerium dioksida menggunakan kaedah pengekstrakan p204; Yang terakhir melibatkan penyediaan penyelesaian nitrat nitrat nadit yang mengandungi REO 150-200g/L pada suhu 80-85 ℃, dan kemudian menggunakan pengekstrakan TBP untuk memisahkan cerium.
Apabila oksida nadir bumi dibubarkan dengan asid sulfurik cair atau asid nitrik, CEO2 agak tidak larut. Oleh itu, sejumlah kecil asid hidrofluorik perlu ditambah kepada penyelesaian sebagai pemangkin di peringkat akhir pembubaran untuk meningkatkan kelarutan CEO2.
2 、 Pengoksidaan Udara Kering
Letakkan hidroksida nadir bumi dalam relau pengeringan dan mengoksidakannya di bawah keadaan pengudaraan pada 100-120 ℃ selama 16-24 jam. Reaksi pengoksidaan adalah seperti berikut:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Kadar pengoksidaan cerium dapat mencapai 97%. Sekiranya suhu pengoksidaan meningkat lagi kepada 140 ℃, masa pengoksidaan boleh dipendekkan hingga 4-6 jam, dan kadar pengoksidaan Cerium juga boleh mencapai 97%~ 98%. Proses pengoksidaan udara kering menghasilkan sejumlah besar habuk dan keadaan buruh yang lemah, yang kini digunakan terutamanya di makmal.
3 、 Pengoksidaan Udara Basah Atmosfera
Campurkan hidroksida nadir bumi dengan air untuk membentuk buburan, mengawal kepekatan REO kepada 50-70g/L, tambah NaOH untuk meningkatkan kealkalian buburan hingga 0.15-0.30mol/L, dan apabila dipanaskan hingga 85 ℃, secara langsung memperkenalkan udara untuk mengoksikan semua cerium trivalen. Semasa proses pengoksidaan, penyejatan air agak besar, jadi sejumlah air harus ditambah pada bila -bila masa untuk mengekalkan kepekatan bumi yang lebih stabil. Apabila 40L buburan dioksidakan dalam setiap batch, masa pengoksidaan adalah 4-5 jam, dan kadar pengoksidaan cerium dapat mencapai 98%. Apabila 8m3 buburan hidroksida nadir bumi dioksidakan setiap kali, kadar aliran udara adalah 8-12m3/min, dan masa pengoksidaan meningkat kepada 15h, kadar pengoksidaan cerium dapat mencapai 97%~ 98%.
Ciri -ciri kaedah pengoksidaan udara basah atmosfera adalah: kadar pengoksidaan tinggi cerium, output yang besar, keadaan kerja yang baik, operasi mudah, dan kaedah ini biasanya digunakan dalam industri untuk menghasilkan cerium dioksida mentah.
4 、 Pengoksidaan udara basah bertekanan
Di bawah tekanan biasa, pengoksidaan udara mengambil masa yang lebih lama, dan orang memendekkan masa pengoksidaan dengan menggunakan tekanan. Peningkatan tekanan udara, iaitu peningkatan tekanan separa oksigen dalam sistem, adalah kondusif kepada pembubaran oksigen dalam larutan dan penyebaran oksigen ke permukaan permukaan zarah hidroksida nadir bumi, dengan itu mempercepatkan proses pengoksidaan.
Campurkan hidroksida nadir bumi dengan air hingga kira -kira 60g/L, laraskan pH hingga 13 dengan natrium hidroksida, menaikkan suhu kepada kira -kira 80 ℃, memperkenalkan udara untuk pengoksidaan, mengawal tekanan pada 0.4MPa, dan mengoksidakan selama 1 jam. Kadar pengoksidaan cerium boleh mencapai lebih dari 95%. Dalam pengeluaran sebenar, bahan mentah pengoksidaan nadir bumi hidroksida diperolehi oleh penukaran alkali melalui pemendakan garam kompleks natrium sulfat natrium natrium. Untuk memendekkan proses, hujan natrium natrium sulfat garam kompleks dan larutan alkali boleh ditambah ke tangki pengoksidaan bertekanan, mengekalkan tekanan dan suhu tertentu. Air atau oksigen yang kaya boleh diperkenalkan untuk menukar bumi nadir dalam garam kompleks ke dalam hidroksida nadir bumi, dan pada masa yang sama, CE (OH) 3 di dalamnya boleh dioksidakan ke CE (OH) 4.
Di bawah keadaan bertekanan, kadar penukaran alkali garam kompleks, kadar pengoksidaan cerium, dan kadar pengoksidaan cerium semuanya bertambah baik. Selepas 45 minit tindak balas, kadar penukaran alkali garam ganda dan kadar pengoksidaan cerium mencapai lebih daripada 96%.
Masa Post: Mei-09-2023