Õhu oksüdatsioonimeetod on oksüdatsioonimeetod, mis kasutab õhus hapnikku oksüdeerimisekstseeriumtetravalentsele teatud tingimustele. See meetod hõlmab tavaliselt fluorokarboni maagi kontsentraadi, haruldaste muldmetallide oksalaatide ja õhus karbonaate (tuntud kui röstimise oksüdatsiooni) või haruldaste muldmetallide hüdroksiidide (kuiv õhu oksüdatsioon) röstimist või õhku sisestamist haruldastesse murdiks hüdroksiidide slurry (märg air oksüdatsioon) oksüdatsiooniks.
1 、 röstimine oksüdatsioon
Fluorosüsiniku tseeriumi kontsentraadi röstimine õhus temperatuuril 500 ℃ või Baiyunebo haruldaste kontsentraadi röstimine naatriumkarbonaadiga õhus temperatuuril 600-700 ℃. Haruldaste muldmetallide mineraalide lagunemise ajal oksüdeeritakse mineraalides tetravalentseks. Eraldamise meetodidtseeriumkaltsineeritud toodete hulka kuuluvad haruldaste muinasjutuliste sulfaadi topeltsoolameetod, lahusti ekstraheerimise meetod jne.
Lisaks oksüdatsiooni röstimiseleharuldane muldkehaKontsentraat, soolad nagu haruldane muinasjutuline oksalaat ja haruldaste muldmetallide karbonaat läbivad õhu atmosfääris röstimise ja tseerium oksüdeeritakse tegevjuhiks. Röstimisel saadud haruldaste muldmetallide segu hea lahustuvuse tagamiseks ei tohiks röstimistemperatuur olla liiga kõrge, tavaliselt vahemikus 700 kuni 800 ℃. Oksiidid saab lahustada 1-1,5 mol/l väävelhappe lahuses või 4-5mol/L lämmastikhappe lahuses. Röstitud maagi leotamisel väävelhappe ja lämmastikhappega siseneb tseerium peamiselt tetravalentsel kujul. Esimene hõlmab haruldase muinasjutulise sulfaadilahuse hankimist, mis sisaldab 50 g/l REO -d umbes 45 ℃ juures, ja seejärel p204 ekstraheerimismeetodi abil tseeriumdioksiidi tootmist; Viimane hõlmab haruldaste muldmetallide nitraadilahuse valmistamist, mis sisaldab REO-d 150-200 g/l temperatuuril 80-85 ℃, ja seejärel kasutades Ceriumi eraldamiseks TBP ekstraheerimist.
Kui haruldaste maapealsete oksiidid lahustatakse lahjendatud väävelhappe või lämmastikhappega, on tegevjuht suhteliselt lahustumatu. Seetõttu tuleb lahuse katalüsaatorina lahustumise katalüsaatorina lisada väike kogus hüdrofluoriidhapet, et parandada tegevjuhi lahustuvust.
2 、 Kuiva õhu oksüdatsioon
Asetage haruldane muare hüdroksiid kuivatusahju ja oksüdeerige see ventileeritavates tingimustes temperatuuril 100-120 ℃ 16–24 tundi. Oksüdatsioonireaktsioon on järgmine:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Ceriumi oksüdatsiooni kiirus võib ulatuda 97%-ni. Kui oksüdatsiooni temperatuuri suurendatakse veelgi 140-ni, saab oksüdatsiooni aega lühendada 4-6 tunnini ja ka tseeriumi oksüdatsiooni kiirus ulatub 97%-ni ~ 98%. Kuiva õhu oksüdatsiooniprotsess tekitab suures koguses tolmu ja halbu töötingimusi, mida praegu kasutatakse laboris.
3 、 Atmosfääri märg õhu oksüdatsioon
Segage haruldane Earth hüdroksiid veega, et moodustada läga, kontrollige REO kontsentratsiooni temperatuurini 50–70g/L, lisage NaOH, et suurendada läga leeliselisust 0,15-0,30mol/L-ni ja kuumutamisel 85 ℃-ni, sisestage otse õhk õhku, et oksüdeerida kogu trivalentsesse tseerimisse tutravalent cear. Oksüdatsiooniprotsessi ajal on vee aurustumine suhteliselt suur, seetõttu tuleks haruldaste muldmetallide stabiilsema kontsentratsiooni säilitamiseks igal ajal täiendada teatavat kogust vett. Kui igas partiis on oksüdeerunud 40L läga, on oksüdatsiooni aeg 4-5 tundi ja tseeriumi oksüdatsiooni kiirus ulatub 98%-ni. Kui iga kord oksüdeeritakse haruldaste muldmetallide hüdroksiidi läga, on õhuvoolukiirus 8-12m3/min ja oksüdatsiooni aeg suurendatakse 15 tunnini, võib tseeriumi oksüdatsiooni kiirus ulatuda 97%~ 98%-ni.
Atmosfääri niiske õhu oksüdatsioonimeetodi omadused on järgmised: tseeriumi kõrge oksüdatsiooni kiirus, suur väljund, head töötingimused, lihtsat tööt ja seda meetodit kasutatakse tööstuses tavaliselt toorsiumdioksiidi tootmiseks.
4 、 Survestatud niiske õhu oksüdatsioon
Normaalse rõhu all võtab õhu oksüdatsioon pikema aja ja inimesed lühendavad oksüdatsiooni aega rõhu abil. Õhurõhu suurenemine, st hapniku osalise rõhu suurenemine süsteemis, soodustab hapniku lahustumist lahuses ja hapniku difusioonis haruldaste muldmetallide hüdroksiidi osakeste pinna difusioonile, kiirendades sellega oksüdeerumisprotsessi.
Segage haruldane muldraua hüdroksiid veega umbes 60 g/l, reguleerige pH naatriumhüdroksiidiga 13 -ni, tõstke temperatuur umbes 80 ℃ -ni, sisestage oksüdatsiooniks õhk, kontrollige rõhku 0,4MPa ja oksüdeerige 1 tund. Ceriumi oksüdatsiooni kiirus võib ulatuda üle 95%. Tegelikus tootmises saadakse oksüdatsiooni tooraine haruldane muldmetapp hüdroksiid leeliselise muundamise teel haruldaste muldmetallide naatriumsulfaatkompleksi soola sadestumise teel. Protsessi lühendamiseks saab survestatud oksüdatsioonipaakile lisada haruldase muldmetalli naatriumsulfaatkompleksi soola ja aluselise lahuse sademeid, säilitades teatud rõhu ja temperatuuri. Õhku või rikkalikku hapnikku saab tutvustada keeruka soola haruldaste muldmetallide muutmiseks haruldaste muldmetallide hüdroksiidideks ja samal ajal saab selles oksüdeerida CE (OH) 3 CE (OH) 4.
Survestatud tingimustes on paranenud keeruka soola leelise muundamise kiirus, tseeriumi oksüdatsioonikiirus ja tseeriumi oksüdatsiooni kiirus. Pärast 45 -minutist reaktsiooni ulatus topeltsoola leelise ja tseeriumi oksüdatsiooni kiiruse muundumiskiirus üle 96%.
Postiaeg: mai-09-2023