Oro oksidacijos metodas yra oksidacijos metodas, kuris naudoja ore deguonį oksiduoticeristam tikromis sąlygomis tetravalent. Šis metodas paprastai apima skrudinimą fluoro angliavandenilių cerio rūdos koncentrate, retųjų žemės oksalatų ir karbonatų ore (žinomo kaip skrudinimo oksidacija) arba skrudinant retųjų žemės hidroksidus (sauso oro oksidacija) arba orą įvedant į retųjų žemės hidroksidų sruogus (šlapio oro oksidacijos) oksidacijai.
1 、 Skrudinimo oksidacija
Skrudinant fluoro angliavandenilių cerio koncentratą ore esant 500 ℃, arba kepant baiyunebo retos žemės koncentratą su natrio karbonato ore esant 600–700 ℃. Suskaidžiusios retos žemės mineralus, ceris mineraluose oksiduojamas iki tetravalentinio. Atskyrimo metodaicerisIš kalcinuotų produktų yra retas žemės sulfato dvigubos druskos metodas, tirpiklio ekstrahavimo metodas ir kt.
Be oksidacijos skrudinimoRetas žemėKoncentratas, tokios druskos kaip retas žemės oksalatas ir retas žemės karbonatas skrudina oro atmosferą, o Cerium oksiduojamas į generalinį direktorių2. Norint užtikrinti gerą retos žemės oksido mišinio, gauto kepant, tirpumas, skrudinimo temperatūra neturėtų būti per aukšta, paprastai nuo 700 iki 800 ℃. Oksidai gali būti ištirpinti 1–1,5 mln./L sieros rūgšties tirpale arba 4–5 mol/L azoto rūgšties tirpale. Išplaunant skrudintą rūdą su sieros rūgštimi ir azoto rūgštimi, ceris daugiausia patenka į tirpalą tetravalentine forma. Pirmasis apima retaus žemės sulfato tirpalo, kuriame yra 50 g/L REO, gavimas maždaug 45 ℃, o po to gamina cerio dioksidą naudojant p204 ekstrahavimo metodą; Pastaroji apima retojo žemės nitrato tirpalo, kuriame yra REO 150-200 g/l, paruošimą 80–85 ℃ temperatūroje, o po to naudojant TBP ekstrahavimą, kad atskirtų cerį.
Kai retieji žemės oksidai ištirpsta praskiesta sieros rūgštimi ar azoto rūgštimi, CEO2 yra gana netirpios. Todėl, norint pagerinti generalinio direktoriaus2 tirpumą, reikia pridėti nedidelį kiekį hidrofluoro rūgšties.
2 、 Sauso oro oksidacija
Įdėkite retos žemės hidroksidą į džiovinimo krosnį ir oksiduokite jį vėdinamomis sąlygomis 100–120 ℃ 16–24 valandas. Oksidacijos reakcija yra tokia:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Cerio oksidacijos greitis gali pasiekti 97%. Jei oksidacijos temperatūra dar labiau padidėja iki 140 ℃, oksidacijos laiką galima sutrumpinti iki 4–6 valandų, o cerio oksidacijos greitis taip pat gali pasiekti 97%~ 98%. Sauso oro oksidacijos procesas sukuria daug dulkių ir prastų darbo sąlygų, kurios šiuo metu daugiausia naudojamos laboratorijoje.
3 、 Atmosferos šlapio oro oksidacija
Sumaišykite retą žemės hidroksidą su vandeniu, kad suformuotumėte srutą, kontroliuojamą REO koncentraciją iki 50–70 g/L, įpilkite NaOH, kad padidintumėte srutos šarmingumą iki 0,15–0,30 mol/L, o kaitinant iki 85 ℃, tiesiogiai įveskite orą, kad visas trivalensrinis ceris oksiduotųsi tetravalentiniame ceriume. Oksidacijos metu vandens išgarinimas yra palyginti didelis, todėl bet kuriuo metu turėtų būti papildytas tam tikras vandens kiekis, kad būtų išlaikyta stabilesnė retos žemės koncentracija. Kai kiekvienoje partijoje oksiduojasi 40L srutos, oksidacijos laikas yra 4–5 valandas, o cerio oksidacijos greitis gali siekti 98%. Kai 8m3 retos žemės hidroksido srutos kiekvieną kartą oksiduojasi, oro srautas yra 8–12m3/min., O oksidacijos laikas padidėja iki 15 val., Cerio oksidacijos greitis gali pasiekti 97%~ 98%.
Atmosferos drėgno oro oksidacijos metodo savybės yra: aukštas cerio oksidacijos greitis, didelė produkcija, geros darbo sąlygos, paprastas veikimas, o šis metodas paprastai naudojamas pramonėje žalias cerio dioksidas gaminti.
4 、 Slėgis drėgno oro oksidacija
Esant normaliam slėgiui, oro oksidacija užtrunka ilgesnį laiką, o žmonės sutrumpina oksidacijos laiką, naudodamiesi slėgiu. Oro slėgio padidėjimas, tai yra, deguonies dalinio slėgio padidėjimas sistemoje, yra palankus deguonies tirpalui tirpalui tirpimui ir deguonies difuziją į retųjų žemės hidroksido dalelių paviršiaus difuziją, taip pagreitindamas oksidacijos procesą.
Sumaišykite retą žemės hidroksidą su vandeniu iki maždaug 60 g/l, sureguliuokite pH iki 13 natrio hidroksidu, pakelkite temperatūrą iki maždaug 80 ℃, įveskite orą oksidacijai, kontroliuokite slėgį esant 0,4MPa ir oksiduokite 1 valandą. Cerio oksidacijos greitis gali siekti daugiau kaip 95%. Faktiškai gaminant oksidacijos žaliavos retos žemės hidroksidą gaunamas šarminių konversija nusodinant retos žemės natrio sulfato komplekso druską. Norint sutrumpinti procesą, prie slėginės oksidacijos rezervuaro galima pridėti retos žemės natrio sulfato komplekso druskos ir šarminio tirpalo nusodinimą, palaikant tam tikrą slėgį ir temperatūrą. Oro arba turtingo deguonies galima įvesti, kad kompleksinėje druskoje retą žemę konvertuotų retą žemę, o tuo pačiu metu CE (OH) 3 jame galima oksiduoti į CE (OH) 4.
Slėgintose sąlygomis sudėtingos druskos šarminis konversijos koeficientas, cerio oksidacijos greitis ir cerio oksidacijos greitis yra pagerintas. Po 45 minučių reakcijos, dvigubo druskos šarmo virsmo koeficientas ir cerio oksidacijos greitis siekė daugiau nei 96%.
Pašto laikas: 2012-09-09