Oxidační metoda vzduchem je metoda oxidace, která k oxidaci využívá kyslík ve vzduchucerza určitých podmínek čtyřmocný. Tato metoda typicky zahrnuje pražení koncentrátu fluorouhlovodíkové cerové rudy, šťavelanů a uhličitanů vzácných zemin na vzduchu (známé jako oxidace pražením) nebo pražení hydroxidů vzácných zemin (oxidace suchým vzduchem) nebo zavádění vzduchu do kaše hydroxidů vzácných zemin (oxidace mokrým vzduchem) pro oxidaci.
1、 Oxidace při pražení
Pražení koncentrátu fluorouhlovodíkového ceru na vzduchu při 500 °C nebo pražení koncentrátu vzácných zemin Baiyunebo s uhličitanem sodným na vzduchu při 600-700 °C. Při rozkladu minerálů vzácných zemin se cer v minerálech oxiduje na čtyřmocný. Metody separacecerz kalcinovaných produktů zahrnují metodu podvojné soli síranu vzácných zemin, metodu extrakce rozpouštědlem atd.
Kromě oxidačního praženívzácných zeminkoncentrátu, soli jako šťavelan vzácných zemin a uhličitan vzácných zemin podléhají rozkladu pražením ve vzdušné atmosféře a cer se oxiduje na CeO2. Aby byla zajištěna dobrá rozpustnost směsi oxidů vzácných zemin získané pražením, neměla by být teplota pražení příliš vysoká, obvykle mezi 700 a 800 ℃. Oxidy mohou být rozpuštěny v 1-1,5mol/L roztoku kyseliny sírové nebo 4-5mol/L roztoku kyseliny dusičné. Při louhování pražené rudy kyselinou sírovou a dusičnou se cer do roztoku dostává především ve čtyřmocné formě. První z nich zahrnuje získání roztoku síranu vzácných zemin obsahujícího 50 g/l REO při teplotě přibližně 45 °C a poté výrobu oxidu ceričitého pomocí extrakční metody P204; Posledně jmenovaný zahrnuje přípravu roztoku dusičnanu vzácných zemin obsahujícího REO 150-200 g/l při teplotě 80-85 ℃ a poté použití extrakce TBP k oddělení ceru.
Když jsou oxidy vzácných zemin rozpuštěny se zředěnou kyselinou sírovou nebo kyselinou dusičnou, je CeO2 relativně nerozpustný. Proto je třeba do roztoku přidat malé množství kyseliny fluorovodíkové jako katalyzátor v pozdější fázi rozpouštění, aby se zlepšila rozpustnost Ce02.
2、 Oxidace suchým vzduchem
Hydroxid vzácných zemin umístěte do sušící pece a oxidujte jej za větraných podmínek při 100-120 °C po dobu 16-24 hodin. Oxidační reakce je následující:
4Ce(OH)3+02+2H20=4Ce(OH)4
Rychlost oxidace ceru může dosáhnout 97%. Pokud se teplota oxidace dále zvýší na 140 ℃, doba oxidace se může zkrátit na 4-6 hodin a rychlost oxidace ceru může také dosáhnout 97% ~ 98%. Proces oxidace suchým vzduchem produkuje velké množství prachu a špatné pracovní podmínky, které se v současnosti používají především v laboratoři.
3、 Atmosférická oxidace mokrým vzduchem
Smíchejte hydroxid vzácných zemin s vodou, abyste vytvořili kaši, upravte koncentraci REO na 50-70 g/l, přidejte NaOH, abyste zvýšili alkalitu kaše na 0,15-0,30 mol/l, a po zahřátí na 85 ℃ přímo zaveďte vzduch do oxiduje veškerý trojmocný cer v suspenzi na čtyřmocný cer. Při procesu oxidace je odpařování vody poměrně velké, takže určité množství vody by se mělo kdykoli doplnit, aby se udržela stabilnější koncentrace vzácných zemin. Když se v každé dávce zoxiduje 40 l suspenze, doba oxidace je 4-5 hodin a rychlost oxidace ceru může dosáhnout 98 %. Když se pokaždé zoxiduje 8 m3 suspenze hydroxidu vzácných zemin, průtok vzduchu je 8-12 m3/min a doba oxidace se zvýší na 15 hodin, může rychlost oxidace ceru dosáhnout 97 %~98 %.
Charakteristiky metody atmosférické oxidace mokrým vzduchem jsou: vysoká rychlost oxidace ceru, velký výkon, dobré pracovní podmínky, jednoduchá obsluha a tato metoda se běžně používá v průmyslu k výrobě surového oxidu ceričitého.
4、 Oxidace stlačeným mokrým vzduchem
Za normálního tlaku trvá oxidace vzduchu delší dobu a lidé si zkracují dobu oxidace pomocí tlaku. Zvýšení tlaku vzduchu, tj. zvýšení parciálního tlaku kyslíku v systému, vede k rozpouštění kyslíku v roztoku a difúzi kyslíku k povrchové difúzi částic hydroxidu vzácných zemin, čímž se urychluje oxidační proces.
Smíchejte hydroxid vzácných zemin s vodou na asi 60 g/l, upravte pH na 13 hydroxidem sodným, zvyšte teplotu na asi 80 °C, zaveďte vzduch pro oxidaci, upravte tlak na 0,4 MPa a oxidujte 1 hodinu. Rychlost oxidace ceru může dosáhnout více než 95 %. Při skutečné výrobě se oxidační surovina hydroxid vzácných zemin získává alkalickou konverzí vysrážením komplexní soli síranu sodného vzácných zemin. Za účelem zkrácení procesu lze do tlakové oxidační nádrže přidávat srážení komplexní soli síranu sodného vzácných zemin a alkalický roztok, přičemž se udržuje určitý tlak a teplota. Pro přeměnu vzácné zeminy v komplexní soli na hydroxidy vzácných zemin lze zavést vzduch nebo bohatý kyslík a současně v ní může být Ce (OH) 3 oxidován na Ce (OH) 4.
Za tlakových podmínek se zlepší rychlost konverze alkálie komplexní soli, rychlost oxidace ceru a rychlost oxidace ceru. Po 45 minutách reakce dosáhla rychlost konverze podvojné soli alkálie a rychlost oxidace ceru více než 96 %.
Čas odeslání: květen-09-2023