Hava oksidasyon yöntemi, havadaki oksijeni oksitlemek için kullanan bir oksidasyon yöntemidir.seryumbelirli koşullar altında dört değerlikli hale gelir.Bu yöntem tipik olarak florokarbon seryum cevheri konsantresinin, nadir toprak oksalatlarının ve karbonatların havada kavrulmasını (kavurma oksidasyonu olarak bilinir) veya nadir toprak hidroksitlerinin kavrulmasını (kuru hava oksidasyonu) veya oksidasyon için nadir toprak hidroksit bulamacına (ıslak hava oksidasyonu) hava verilmesini içerir.
1、 Kavurma oksidasyonu
Florokarbon seryum konsantresinin 500 ° C'de havada kavrulması veya Baiyunebo nadir toprak konsantresinin 600-700 ° C'de havada sodyum karbonat ile kavrulması.Nadir toprak minerallerinin ayrışması sırasında minerallerdeki seryum dört değerlikli hale oksitlenir.Ayırma yöntemleriseryumkalsine ürünlerden elde edilen yöntemler arasında nadir toprak sülfat çift tuz yöntemi, solvent ekstraksiyon yöntemi vb. yer alır.
Oksidasyonla kavurmanın yanı sıranadir toprakkonsantresi, nadir toprak oksalat ve nadir toprak karbonat gibi tuzlar, hava atmosferinde kavurma yoluyla ayrışmaya uğrar ve seryum, CeO2'ye oksitlenir.Kavurma yoluyla elde edilen nadir toprak oksit karışımının iyi bir çözünürlüğünü sağlamak için kavurma sıcaklığı çok yüksek olmamalıdır, genellikle 700 ila 800 ° C arasında olmalıdır.Oksitler 1-1.5mol/L sülfürik asit çözeltisi veya 4-5mol/L nitrik asit çözeltisi içinde çözülebilir.Kavrulmuş cevherin sülfürik asit ve nitrik asitle liçlenmesi sırasında seryum çözeltiye çoğunlukla dört değerlik formda girer.İlki, yaklaşık 45 °C'de 50 g/L REO içeren bir nadir toprak sülfat çözeltisinin elde edilmesini ve ardından P204 ekstraksiyon yöntemini kullanarak seryum dioksitin üretilmesini içerir;İkincisi, 80-85 °C sıcaklıkta 150-200g/L REO içeren nadir toprak nitrat çözeltisinin hazırlanmasını ve ardından seryumun ayrılması için TBP ekstraksiyonunun kullanılmasını içerir.
Nadir toprak oksitleri seyreltik sülfürik asit veya nitrik asit ile çözündüğünde CeO2 nispeten çözünmezdir.Bu nedenle, CeO2'nin çözünürlüğünü geliştirmek için çözünmenin sonraki aşamasında katalizör olarak çözeltiye az miktarda hidroflorik asit eklenmesi gerekir.
2、 Kuru hava oksidasyonu
Nadir toprak hidroksiti bir kurutma fırınına yerleştirin ve havalandırılan koşullar altında 100-120 ° C'de 16-24 saat boyunca oksitleyin.Oksidasyon reaksiyonu aşağıdaki gibidir:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
Seryumun oksidasyon oranı %97'ye ulaşabilir.Oksidasyon sıcaklığı 140 °C'ye daha da yükseltilirse, oksidasyon süresi 4-6 saate kısaltılabilir ve seryumun oksidasyon oranı da %97~%98'e ulaşabilir.Kuru hava oksidasyon işlemi, şu anda esas olarak laboratuvarda kullanılan büyük miktarda toz ve kötü çalışma koşulları üretir.
3、 Atmosferdeki ıslak hava oksidasyonu
Bir bulamaç oluşturmak için nadir toprak hidroksiti suyla karıştırın, REO konsantrasyonunu 50-70g/L'ye kadar kontrol edin, bulamacın alkalinitesini 0,15-0,30mol/L'ye çıkarmak için NaOH ekleyin ve 85°C'ye ısıtıldığında doğrudan havayı verin. çamurdaki tüm üç değerlikli seryumu dört değerlikli seryuma oksitler.Oksidasyon işlemi sırasında suyun buharlaşması nispeten büyüktür, bu nedenle nadir toprak konsantrasyonunun daha stabil olmasını sağlamak için herhangi bir zamanda belirli bir miktarda su ilave edilmelidir.Her partide 40L bulamaç oksitlendiğinde oksidasyon süresi 4-5 saattir ve seryumun oksidasyon oranı %98'e ulaşabilir.Her seferinde 8 m3 nadir toprak hidroksit bulamacı oksitlendiğinde, hava akış hızı 8-12 m3/dak olur ve oksidasyon süresi 15 saate çıkarılır, seryumun oksidasyon oranı %97 ~ %98'e ulaşabilir.
Atmosferik ıslak hava oksidasyon yönteminin özellikleri şunlardır: seryumun yüksek oksidasyon oranı, büyük çıktı, iyi çalışma koşulları, basit operasyon ve bu yöntem endüstride ham seryum dioksit üretmek için yaygın olarak kullanılır.
4、 Basınçlı ıslak hava oksidasyonu
Normal basınç altında havanın oksidasyonu daha uzun sürer ve insanlar basınç kullanarak oksidasyon süresini kısaltırlar.Hava basıncının artması, yani sistemdeki oksijen kısmi basıncının artması, çözeltideki oksijenin çözünmesine ve oksijenin nadir toprak hidroksit parçacıklarının yüzey difüzyonuna difüzyonuna yardımcı olur, böylece oksidasyon sürecini hızlandırır.
Nadir toprak hidroksiti yaklaşık 60 g/L'ye kadar suyla karıştırın, sodyum hidroksit ile pH'ı 13'e ayarlayın, sıcaklığı yaklaşık 80 °C'ye yükseltin, oksidasyon için hava verin, basıncı 0,4 MPa'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 çökeltilmesi yoluyla alkali dönüşümüyle elde edilir.Süreci kısaltmak için, nadir toprak sodyum sülfat kompleksi tuzu ve alkalin çözeltisinin çökeltilmesi, belirli bir basınç ve sıcaklık korunarak basınçlı bir oksidasyon tankına eklenebilir.Kompleks tuzdaki nadir toprağı nadir toprak hidroksitlerine dönüştürmek için hava veya zengin oksijen eklenebilir ve aynı zamanda içindeki Ce (OH) 3, Ce (OH) 4'e oksitlenebilir.
Basınçlı koşullar altında, kompleks tuzun alkali dönüşüm hızı, seryumun oksidasyon hızı ve seryumun oksidasyon hızının tümü iyileştirilir.45 dakikalık reaksiyondan sonra çift tuz alkalinin dönüşüm oranı ve seryumun oksidasyon oranı %96'nın üzerine çıktı.
Gönderim zamanı: Mayıs-09-2023