Luftoksidasjonsmetode er en oksidasjonsmetode som bruker oksygen i luften for å oksidereCeriumå tetravalent under visse forhold. Denne metoden innebærer typisk steking av fluorokarbon ceriummalmkonsentrat, sjeldne jordoksalater og karbonater i luft (kjent som stekende oksidasjon) eller steking av sjeldne jordhydroksider (tørr luftoksidasjon) eller innføring av luft i sjeldne jordens hydroksider slurry (våt luftoksidasjon) for oksidasjon.
1 、 steke oksidasjon
Steking av fluorokarbon ceriumkonsentrat i luft ved 500 ℃ eller steker Baiyunebo sjeldne jordkonsentrat med natriumkarbonat i luft ved 600-700 ℃. Under nedbrytningen av sjeldne jordmineraler oksideres cerium i mineralene til tetravalent. Metodene for å skilleCeriumFra kalsinerte produkter inkluderer sjelden jordsulfat dobbeltsaltmetode, løsningsmiddelekstraksjonsmetode, etc.
I tillegg til oksidasjonsstekingen avsjelden jordKonsentrat, salter som sjelden jordoksalat og sjelden jordkarbonat gjennomgår steking av dekomponering i en luftatmosfære, og cerium oksideres til CEO2. For å sikre god løselighet av den sjeldne jordoksydblandingen oppnådd ved steking, skal steketemperaturen ikke være for høy, vanligvis mellom 700 og 800 ℃. Oksider kan oppløses i 1-1,5Mol/L sulfovelsyreoppløsning eller 4-5Mol/L salpetersyreoppløsning. Ved utvasking av stekt malm med svovelsyre og salpetersyre, kommer cerium hovedsakelig inn i løsningen i en tetravalent form. Førstnevnte innebærer å oppnå en sjelden jordsulfatoppløsning som inneholder 50 g/L REO ved rundt 45 ℃, og deretter produsere ceriumdioksid ved bruk av P204 -ekstraksjonsmetoden; Sistnevnte innebærer å fremstille en sjelden jordnitratoppløsning som inneholder REO på 150-200g/L ved en temperatur på 80-85 ℃, og deretter ved bruk av TBP-ekstraksjon for å skille cerium.
Når sjeldne jordoksider blir oppløst med fortynnet svovelsyre eller salpetersyre, er CEO2 relativt uoppløselig. Derfor må en liten mengde hydrofluorsyre tilsettes løsningen som en katalysator i det senere oppløsningsstadiet for å forbedre løseligheten til CEO2.
2 、 tørr luft oksidasjon
Plasser den sjeldne jordens hydroksid i en tørkende ovn og oksiderer den under ventilerte forhold ved 100-120 ℃ i 16-24 timer. Oksidasjonsreaksjonen er som følger:
4ce (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Oksidasjonshastigheten til cerium kan nå 97%. Hvis oksidasjonstemperaturen økes ytterligere til 140 ℃, kan oksidasjonstiden forkortes til 4-6 timer, og oksidasjonshastigheten til cerium kan også nå 97%~ 98%. Den tørre luftoksidasjonsprosessen gir en stor mengde støv og dårlige arbeidsforhold, som for tiden hovedsakelig brukes på laboratoriet.
3 、 Atmosfærisk våtluftsoksidasjon
Bland sjelden jordhydroksyd med vann for å danne en oppslemming, kontrollere REO-konsentrasjonen til 50-70 g/l, tilsett NaOH for å øke alkaliniteten til oppslemmingen til 0,15-0,30MOL/L, og når den er varm til 85 ℃, introduserer du luft for å oksidere all trivalent cerium i opptaket til tetravalt kall. Under oksidasjonsprosessen er fordampningen av vann relativt stor, så en viss mengde vann bør tilgjengelige når som helst for å opprettholde en mer stabil konsentrasjon av sjelden jord. Når 40L oppslemming oksideres i hver batch, er oksidasjonstiden 4-5 timer, og oksidasjonshastigheten til cerium kan nå 98%. Når 8M3 av sjelden jordhydroksydoppslemming oksideres hver gang, er luftstrømningshastigheten 8-12M3/min, og oksidasjonstiden økes til 15 timer, kan oksidasjonshastigheten til cerium nå 97%~ 98%.
Egenskapene til den atmosfæriske våtluftsoksidasjonsmetoden er: høy oksidasjonshastighet av cerium, stor produksjon, gode arbeidsforhold, enkel drift, og denne metoden brukes ofte i industrien for å produsere rå ceriumdioksid.
4 、 Trykk på våt luft oksidasjon
Under normalt trykk tar luftoksidasjon lengre tid, og folk forkorter oksidasjonstiden ved å bruke trykk. Økningen av lufttrykk, det vil si økningen av oksygen -delvis trykk i systemet, bidrar til oppløsning av oksygen i løsningen og diffusjonen av oksygen til overflatediffusjon av sjeldne jordhydroksydpartikler, og akselererer dermed oksidasjonsprosessen.
Bland sjelden jordhydroksyd med vann til omtrent 60 g/l, juster pH til 13 med natriumhydroksyd, løft temperaturen til omtrent 80 ℃, introduser luft for oksidasjon, kontroller trykket ved 0,4MPa og oksiderer i 1 time. Oksidasjonshastigheten til cerium kan nå over 95%. I den faktiske produksjonen oppnås oksidasjons råstoff sjelden jordhydroksid ved alkaliomdannelse gjennom nedbør av sjelden jordens natriumsulfatkompleks salt. For å forkorte prosessen, kan nedbøren av sjeldent jordens natriumsulfatkompleks salt og alkalisk løsning tilsettes en trykket oksidasjonstank, og opprettholde et visst trykk og temperatur. Luft eller rik oksygen kan introduseres for å omdanne den sjeldne jorden i det komplekse saltet til sjeldne jordhydroksider, og samtidig kan CE (OH) 3 i det oksideres til CE (OH) 4.
Under trykkforhold er alkalimonverteringshastigheten for det komplekse saltet, oksidasjonshastigheten til cerium og oksidasjonshastigheten til cerium forbedret. Etter 45 minutters reaksjon, nådde konverteringshastigheten for dobbelt saltalkali og oksidasjonshastigheten av cerium over 96%.
Post Time: Mai-09-2023