Oxidace oxidace vzduchu

Metoda oxidace vzduchu je metoda oxidace, která využívá kyslík ve vzduchu k oxidaciceruTetravalent za určitých podmínek. Tato metoda obvykle zahrnuje pečení fluorokarbonové koncentrátu listové rudy, oxaláty vzácných zemin a uhličitany ve vzduchu (známé jako oxidace pražení) nebo pražení hydroxidů vzácných zemin (oxidace suchého vzduchu) nebo zavedení vzduchu do kalu pro hydroxidy vzácných zemin (oxidace mokrého vzduchu).

1 、 Oxidace pečení

Pečení koncentrátu fluorokarbonového ceru ve vzduchu při 500 ℃ nebo pečení koncentrátu vzácné zeminy Baiyunebo s uhličitanem sodným ve vzduchu při 600-700 ℃. Během rozkladu minerálů vzácných zemin je cerium v ​​minerálech oxidován na tetravalent. Metody odděleníceruZ kalcinovaných produktů patří metoda síranu s dvojitou solí vzácnou zeminou, metoda extrakce rozpouštědla atd.

Kromě oxidačního pečenívzácná ZeměKoncentrát, soli, jako je oxalát vzácné zeminy a uhličitan vzácné zeminy, podléhají rozkladu pečení ve vzduchové atmosféře a Cerium je oxidován na CEO2. Aby byla zajištěna dobrá rozpustnost směsi oxidu vzácných zemí získaná pečením, neměla být teplota pražení příliš vysoká, obvykle mezi 700 a 800 ℃. Oxidy mohou být rozpuštěny v 1-1,5mol/l roztoku kyseliny sírové nebo roztoku kyseliny 4-5mol/l. Při vyluhování pečené rudy s kyselinou sírovou a kyselinou dusičnou kyselinou vstupuje do roztoku hlavně do tetravalentní formy. První z nich zahrnuje získání roztoku síranu vzácné zeminy obsahující 50g/l REO při přibližně 45 ℃ a poté produkci oxidu ceru pomocí metody extrakce P204; Ten zahrnuje přípravu roztoku dusičnanu vzácných zemin obsahujícího REO 150-200 g/l při teplotě 80-85 ℃ a poté pomocí extrakce TBP k oddělení ceru.

Když jsou oxidy vzácných zemin rozpuštěny zředěnou kyselinou sírovou nebo kyselinou dusičnou, CEO2 je relativně nerozpustný. Proto je třeba do roztoku přidat malé množství kyseliny hydrofluorové jako katalyzátor v pozdějším stádiu rozpuštění, aby se zlepšila rozpustnost CEO2.

2 、 Oxidace suchého vzduchu

Umístěte hydroxid vzácné zeminy do sušicí pece a oxidujte jej za ventilovaných podmínek při 100-120 ℃ po dobu 16-24 hodin. Oxidační reakce je následující:

4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4

Míra oxidace ceru může dosáhnout 97%. Pokud je oxidační teplota dále zvýšena na 140 ℃, může být doba oxidace zkrácena na 4-6 hodin a rychlost oxidace ceru může také dosáhnout 97%~ 98%. Proces oxidace suchého vzduchu vytváří velké množství prachu a špatné pracovní podmínky, které se v současné době používají hlavně v laboratoři.

3 、 Atmosférická oxidace mokrého vzduchu

Smíchejte hydroxid vzácné zeminy s vodou za vzniku kalu, kontrolujte koncentraci REO na 50-70g/l, přidejte NaOH, aby se zvýšila alkalita kalu na 0,15-0,30mol/l, a když je zahřátá na 85 ℃, přímo zavedení vzduchu, aby oxidoval veškerý trivalentní cererium v ​​tetravalentu. Během oxidačního procesu je odpařování vody relativně velké, takže by mělo být kdykoli doplněno určité množství vody, aby se udržela stabilnější koncentrace vzácné zeminy. Když je v každé dávce oxidována 40L kaše, doba oxidace je 4-5 hodin a rychlost oxidace ceru může dosáhnout 98%. Když je pokaždé oxidována 8 m3 hydroxidu vzácné zeminy, průtok vzduchu je 8-12 m3/min a doba oxidace se zvětšuje na 15 hodin, rychlost oxidace v ceru může dosáhnout 97%~ 98%.

Charakteristiky metody oxidace mokrého vzduchu atmosféry jsou: vysoká rychlost oxidace ceru, velký výstup, dobré pracovní podmínky, jednoduchý provoz a tato metoda se běžně používá v průmyslu k výrobě surového oxidu ceru.

4 、 Oxidace na mokrý vzduch na tlaku

Při normálním tlaku oxidace vzduchu trvá delší dobu a lidé zkracují oxidační dobu pomocí tlaku. Zvýšení tlaku vzduchu, tj. Zvýšení částečného tlaku kyslíku v systému, vede k rozpuštění kyslíku v roztoku a difúzi kyslíku k povrchové difúzi částic hydroxidu vzácných zemí, čímž zrychluje proces oxidace.

Smíchejte hydroxid vzácné zeminy s vodou na asi 60 g/l, upravte pH na 13 hydroxidem sodným, zvýšit teplotu na přibližně 80 ℃, zavést vzduch pro oxidaci, kontrolovat tlak na 0,4 MPa a oxidovat po dobu 1 hodiny. Oxidační rychlost ceru může dosáhnout více než 95%. Při skutečné produkci se oxidační surovina vzácná Zemi hydroxid získává přeměnou alkalického přeměnou srážením soli komplexu sodného síranu vzácné zeminy. Za účelem zkrácení procesu lze do tlakové oxidační nádrže přidat srážení soli a alkalického roztoku síranu sodného vzácného zeminy a zachování určitého tlaku a teploty. Vzduch nebo bohatý kyslík lze zavést pro přeměnu vzácné zeminy v komplexní soli na hydroxidy vzácných zemí a zároveň CE (OH) 3 může být oxidován na CE (OH) 4.

Za tlakových podmínek se zlepšuje míra přeměny alkalického přeměny komplexní soli, rychlost oxidace ceru a rychlost oxidace ceru. Po 45 minutách reakce dosáhla konverzní rychlosti alkálií dvojité soli a rychlost oxidace ceru přes 96%.