Методът на окисляване на въздуха е метод на окисляване, който използва кислород във въздуха, за да се окисляваЦерийдо тетравалент при определени условия. Този метод обикновено включва печене на флуоровъглероден церий концентрат, редки земни оксалати и карбонати във въздуха (известен като окисляване на печене) или печене на редки земни хидроксиди (окисляване на сух въздух) или въвеждане на въздух в рядкоземен хидроксиди (мокро въздухно окисляване) за окисляване.
1 、 Окисляване на печене
Печене на флуоровъглеродния церий концентрат във въздух при 500 ℃ или печене на Baiyunebo Rare Earth Concentrate с натриев карбонат във въздух при 600-700 ℃. По време на разлагането на редки земни минерали, цериумът в минералите се окислява до тетравалент. Методите за разделянеЦерийОт калцинирани продукти включват метод за двойна сол на рядкоземен сулфат, метод за извличане на разтворител и др.
В допълнение към окисляването на печене нарядка земяКонцентрат, соли като рядък земен оксалат и рядък земен карбонат претърпяват разлагане на печене в атмосфера на въздуха и цериумът се окислява до CEO2. За да се осигури добра разтворимост на рядката смес от оксид, получена чрез печене, температурата на печене не трябва да е твърде висока, обикновено между 700 и 800 ℃. Оксидите могат да бъдат разтворени в 1-1,5Mol/L разтвор на сярна киселина или 4-5Mol/L разтвор на азотна киселина. Когато излугва печена руда със сярна киселина и азотна киселина, цериумът влиза главно в разтвора в тетравалентна форма. Първият включва получаване на рядък разтвор на земни сулфати, съдържащ 50 g/L reo при около 45 ℃, а след това да се получи церий диоксид, използвайки метода на екстракция P204; Последното включва приготвяне на рядък разтвор на нитрат на Земята, съдържащ REO от 150-200g/L при температура 80-85 ℃ и след това използване на екстракция на TBP за разделяне на цериума.
Когато редките земни оксиди се разтварят с разредена сярна киселина или азотна киселина, CEO2 е сравнително неразтворим. Следователно, към разтвора трябва да се добави малко количество хидрофлуорална киселина като катализатор в по -късния етап на разтваряне, за да се подобри разтворимостта на CEO2.
2 、 Окисляване на сух въздух
Поставете рядкоземния хидроксид в сушеща пещ и я окислете при вентилирани условия при 100-120 ℃ за 16-24 часа. Реакцията на окисляване е следната:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Скоростта на окисляване на церий може да достигне 97%. Ако температурата на окисляване се увеличи допълнително до 140 ℃, времето на окисляване може да бъде съкратено до 4-6 часа, а скоростта на окисляване на церий също може да достигне 97%~ 98%. Процесът на окисляване на сух въздух произвежда голямо количество прах и лоши условия на труд, които в момента се използват главно в лабораторията.
3 、 Окисляване на атмосферно мокър въздух
Смесете рядкоземния хидроксид с вода, за да образувате суспензия, контролирайте концентрацията на REO до 50-70g/L, добавете NaOH, за да увеличите алкалността на суспензията до 0,15-0,30mol/L, и когато се нагрява до 85 ℃, директно въведете въздух, за да се окисли всички тривалентен церей в склона до тетравалентен церей. По време на процеса на окисляване изпаряването на водата е сравнително голямо, така че по всяко време трябва да се допълва определено количество вода, за да се поддържа по -стабилна концентрация на рядка земя. Когато във всяка партида се окислява 40 л, времето на окисляване е 4-5 часа, а скоростта на окисляване на церий може да достигне 98%. Когато всеки път се окислява 8M3 от рядкоземен хидроксид суспензия, скоростта на потока на въздуха е 8-12M3/min, а времето на окисляване се увеличава до 15h, скоростта на окисляване на церий може да достигне 97%~ 98%.
Характеристиките на метода на окисляване на атмосферния мокър въздух са: Висока скорост на окисляване на церий, голям изход, добри условия на труд, проста работа и този метод обикновено се използва в индустрията за производство на суров церей диоксид.
4 、 Окисляване на мокър въздух
При нормално налягане окисляването на въздуха отнема по -дълго време и хората съкращават времето на окисляване, като използват налягане. Увеличаването на налягането на въздуха, тоест увеличаването на частичното налягане на кислорода в системата, е благоприятно за разтварянето на кислорода в разтвора и дифузията на кислорода към повърхностната дифузия на редки частици на земния хидроксид, като по този начин ускорява процеса на окисляване.
Смесете рядкоземен хидроксид с вода до около 60 g/L, регулирайте рН до 13 с натриев хидроксид, повишете температурата до около 80 ℃, въведете въздух за окисляване, контролирайте налягането при 0,4MPa и окислете за 1 час. Скоростта на окисляване на церий може да достигне над 95%. В действителното производство окисляването на суровината рядкоземен хидроксид се получава чрез конверсия на алкал чрез утаяване на рядкоземен натриев сулфатен комплекс сол. За да се съкрати процеса, утаяването на рядкоземен натриев сулфат комплекс сол и алкален разтвор може да се добави към резервоар за окисляване под налягане, поддържайки определено налягане и температура. Въздухът или богат кислород могат да бъдат въведени за преобразуване на рядката земя в сложната сол в редки земни хидроксиди и в същото време Ce (OH) 3 в него може да се окислява до Ce (OH) 4.
При условия на под налягане алкалната скорост на конверсия на сложната сол, скоростта на окисляване на церей и скоростта на окисляване на церий са подобрени. След 45 минути реакция, скоростта на конверсия на алкалите с двойна сол и скоростта на окисляване на церей достигат над 96%.
Време за публикация: май-09-2023