Hava oksidasyon yöntemi, oksitlemek için havada oksijeni kullanan bir oksidasyon yöntemidir.seryumbelirli koşullar altında tetravalent. Bu yöntem tipik olarak florokarbon seryum cevheri konsantresinin, nadir toprak oksalatlarının ve havadaki karbonatların (kavurma oksidasyonu olarak bilinir) kavurmasını veya nadir toprak hidroksitlerinin (kuru hava oksidasyonu) kavurulmasını veya oksidasyon için nadir toprak hidroksitler bulanıklığına (ıslak hava oksidasyonu) havayı sokmayı içerir.
1 、 Kavurma oksidasyonu
Florokarbon seryumunun kavurulması 500 ℃ 'de havada konsantre veya Baiyunebo nadir toprak konsantresini 600-700 ℃' de havada sodyum karbonat ile kavurma. Nadir toprak minerallerinin ayrışması sırasında, minerallerde seryum tetravalent'e oksitlenir. Ayrılma yöntemleriseryumKalsine edilmiş ürünlerden, nadir toprak sülfat çift tuz yöntemi, solvent ekstraksiyon yöntemi, vb.
Oksidasyon kavurmasına ek olaraknadir toprakKonsantre, nadir toprak oksalat ve nadir toprak karbonat gibi tuzlar bir hava atmosferinde kavurma ayrışmasına maruz kalır ve seryum CEO2'ye oksitlenir. Kızartma ile elde edilen nadir toprak oksit karışımının iyi çözünürlüğünü sağlamak için, kavurma sıcaklığı genellikle 700 ila 800 ℃ arasında çok yüksek olmamalıdır. Oksitler, 1-1.5mol/L sülfürik asit çözeltisi veya 4-5mol/L nitrik asit çözeltisi içinde çözülebilir. Kavrulmuş cevheri sülfürik asit ve nitrik asit ile sızdırırken, seryum esas olarak çözeltiye tetravalent bir formda girer. Birincisi, yaklaşık 45 ℃ 'de 50g/L REO içeren nadir bir toprak sülfat çözeltisinin elde edilmesini ve daha sonra P204 ekstraksiyon yöntemini kullanarak seryum dioksit üretilmesini içerir; İkincisi, 80-85 ℃ sıcaklıkta 150-200g/L REO içeren nadir bir toprak nitrat çözeltisinin hazırlanmasını ve daha sonra ayrı seryum için TBP ekstraksiyonunu kullanmayı içerir.
Nadir toprak oksitler seyreltik sülfürik asit veya nitrik asit ile çözündüğünde, CEO2 nispeten çözünmezdir. Bu nedenle, CEO2'nin çözünürlüğünü artırmak için çözeltinin daha sonraki aşamasında bir katalizör olarak çözeltiye az miktarda hidroflorik asit eklenmelidir.
2 、 Kuru hava oksidasyonu
Nadir toprak hidroksiti bir kurutma fırına yerleştirin ve 16-24 saat boyunca 100-120 ℃ 'de havalandırılmış koşullar altında oksitleyin. Oksidasyon reaksiyonu aşağıdaki gibidir:
4ce (OH) 3+O2+2H2O = 4ce (OH) 4
Seryumun oksidasyon oranı%97'ye ulaşabilir. Oksidasyon sıcaklığı 140 ℃ 'a yükseltilirse, oksidasyon süresi 4-6 saate kısaltılabilir ve seryumun oksidasyon oranı da%97 ~%98'e ulaşabilir. Kuru hava oksidasyon işlemi, şu anda çoğunlukla laboratuvarda kullanılan büyük miktarda toz ve zayıf çalışma koşulları üretir.
3 、 Atmosferik ıslak hava oksidasyonu
Bir bulamaç oluşturmak için nadir toprak hidroksiti su ile karıştırın, REO konsantrasyonunu 50-70g/L'ye kontrol edin, bulamacın alkalinitesini 0.15-0.30mol/L'ye yükseltmek için NaOH ekleyin ve 85 ℃ 'ye ısıtıldığında, bu slurrilik içindeki tüm trivalent seryumunu oksitlemek için doğrudan hava ekleyin. Oksidasyon işlemi sırasında, suyun buharlaşması nispeten büyüktür, bu nedenle daha kararlı bir nadir toprak konsantrasyonunu korumak için herhangi bir zamanda belirli bir miktarda su desteklenmelidir. Her bir partide 40l bulamaç oksitlendiğinde, oksidasyon süresi 4-5 saattir ve seryumun oksidasyon oranı%98'e ulaşabilir. Nadir toprak hidroksit bulamacının 8m3'ü her seferinde oksitlendiğinde, hava akış hızı 8-12m3/dakika ve oksidasyon süresi 15H'ye yükseltildiğinde, seryumun oksidasyon hızı%97 ~%98'e ulaşabilir.
Atmosferik ıslak hava oksidasyon yönteminin özellikleri şunlardır: seryumun yüksek oksidasyon oranı, büyük çıkış, iyi çalışma koşulları, basit çalışma ve bu yöntem, endüstride ham seryum dioksit üretmek için yaygın olarak kullanılır.
4 、 Basınçlı ıslak hava oksidasyonu
Normal basınç altında, hava oksidasyonu daha uzun sürer ve insanlar basınç kullanarak oksidasyon süresini kısaltır. Hava basıncının artması, yani sistemdeki oksijen kısmi basıncının artması, çözeltideki oksijenin çözülmesine ve oksijenin nadir toprak hidroksit partiküllerinin yüzey difüzyonuna difüzyonuna elverişlidir, böylece oksidasyon işlemini hızlandırır.
Nadir toprak hidroksitini su ile yaklaşık 60g/L'ye karıştırın, pH'ı sodyum hidroksit ile 13'e ayarlayın, sıcaklığı yaklaşık 80 ℃ olarak yükseltin, oksidasyon için hava ekleyin, basıncı 0.4MPa'da kontrol edin ve 1 saat oksitleyin. Seryumun oksidasyon oranı%95'in üzerine çıkabilir. Gerçek üretimde, oksidasyon hammaddesi nadir toprak hidroksit, nadir toprak sodyum sülfat kompleks tuzunun çökelmesi yoluyla alkali dönüşüm ile elde edilir. İşlemi kısaltmak için, belirli bir basınç ve sıcaklığı koruyarak, basınçlı bir oksidasyon tankına nadir toprak sodyum sülfat kompleks tuzu ve alkalin çözeltisinin çökelmesi ilave edilebilir. Karmaşık tuzdaki nadir toprakları nadir toprak hidroksitlere dönüştürmek için hava veya zengin oksijen eklenebilir ve aynı zamanda Ce (OH) 3, Ce (OH) 4'e oksitlenebilir.
Basınçlı koşullar altında, karmaşık tuzun alkali dönüşüm hızı, seryumun oksidasyon hızı ve seryumun oksidasyon hızı iyileştirilir. 45 dakikalık reaksiyondan sonra, çift tuz alkali dönüşüm oranı ve seryumun oksidasyon oranı%96'ya ulaştı.
Gönderme Zamanı: Mayıs-09-2023