Метод окислення повітря - це метод окислення, який використовує кисень у повітрі для окисленняцерійдо тетравалентного за певних умов. Цей метод, як правило, включає обсмажування руди -концентратів фторуглерової церій, рідкісних оксалатів землі та карбонати в повітрі (відоме як окислення смаження) або обсмажування рідкісних земних гідроксидів (окислення сухого повітря) або введення повітря в рідкісну суспензування гідроксидів (окислення мокрого повітря) для окислення.
1 、 Окислення смаження
Обсмаження концентрату фторуглецевої церій у повітрі при 500 ℃ або обсмажуванням рідкісного концентрату Землі Байюнебо з карбонатом натрію у повітрі при 600-700 ℃. Під час розкладання рідкісних мінералів землі церію в мінералах окислюється до тетравалентного. Методи розділенняцерійЗ кальцинованих продуктів є метод подвійної солі рідкісного сульфату, метод вилучення розчинників тощо.
На додаток до окисленняРідкісна земляКонцентрат, солі, такі як рідкісний оксалат землі та рідкісна земляна карбонат, зазнають розкладання в атмосфері повітря, а церій окислюється до CEO2. Для забезпечення хорошої розчинності суміші рідкісного оксиду землі, отриманої за допомогою смаження, температура смаження не повинна бути занадто високою, як правило, від 700 до 800 ℃. Оксиди можна розчиняти в розчині 1-1,5Mol/L сірчаної кислоти або розчині азотної кислоти 4-5mol/л. При вилуговуванні обсмаженої руди сірчаною кислотою та азотною кислотою церію в основному потрапляє в розчин у тетравалентній формі. Перший передбачає отримання рідкісного розчину сульфату землі, що містить 50 г/л REO приблизно в 45 ℃, а потім вироблення діоксиду церію за допомогою методу вилучення P204; Останнє передбачає підготовку рідкісного розчину нітрату землі, що містить REO 150-200 г/л при температурі 80-85 ℃, а потім використання вилучення TBP для розділення церію.
Коли рідкісні оксиди землі розчиняються з розведеною сірчаною кислотою або азотною кислотою, CEO2 відносно нерозчинний. Тому до розчину в якості каталізатора на пізнішій стадії розчинення потрібно додати невелику кількість гідрофторної кислоти як каталізатор.
2 、 Окислення сухого повітря
Помістіть рідкісний гідроксид Землі в сушаючу печі і окисніть її в провітрюваних умовах при 100-120 ℃ протягом 16-24 годин. Реакція окислення така:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Швидкість окислення церію може досягати 97%. Якщо температура окислення додатково збільшується до 140 ℃, час окислення може бути скорочений до 4-6 годин, а швидкість окислення церію також може досягти 97%~ 98%. Процес окислення сухого повітря створює велику кількість пилу та поганих умов праці, які в даний час використовуються в основному в лабораторії.
3 、 Атмосферне окислення мокрого повітря
Змішайте рідкісний гідроксид Землі з водою, щоб утворити суспензію, контролюйте концентрацію REO до 50-70 г/л, додайте NaOH для збільшення лужності суспензії до 0,15-0,30-л/л, а при нагріванні до 85 ℃, безпосередньо вводять повітря, щоб окислювати всі тривалентні церій у худій до теталентного цері. Під час процесу окислення випаровування води є відносно великим, тому певна кількість води повинна бути доповнена в будь -який час для підтримки більш стійкої концентрації рідкісної землі. Коли в кожній партії окислюється 40 л суспензії, час окислення становить 4-5 годин, а швидкість окислення церію може досягати 98%. Коли 8 м3 рідкісної суспензії гідроксиду окислюється щоразу, швидкість потоку повітря становить 8-12 м3/хв, а час окислення збільшується до 15 год, швидкість окислення церій може досягати 97%~ 98%.
Характеристикою методу окислення атмосферного мокрого повітря є: висока швидкість окислення церію, великий вихід, хороші умови праці, проста експлуатація, і цей метод зазвичай використовується в промисловості для отримання сирого діоксиду церій.
4 、 Окислення мокрого повітря
При нормальному тиску окислення повітря займає більш тривалий час, і люди скорочують час окислення за допомогою тиску. Збільшення тиску повітря, тобто збільшення часткового тиску кисню в системі, сприяє розчиненню кисню в розчині та дифузії кисню до поверхневої дифузії рідкісних частинок гідроксиду землі, тим самим прискорюючи процес окислення.
Змішайте рідкісний гідроксид Землі з водою до приблизно 60 г/л, відрегулюйте рН до 13 з гідроксидом натрію, підвищуйте температуру до приблизно 80 ℃, вводьте повітря для окислення, контролюйте тиск на 0,4 мПа та окислюйте протягом 1 години. Швидкість окислення церію може досягати понад 95%. У фактичному виробництві окислювальна сировина рідкісна земна гідроксид отримується шляхом перетворення лугу за допомогою осадження рідкісної сульфатної солі сульфату натрію. Для того, щоб скоротити процес, осадження рідкісного сульфату натрію сульфатного солі та лужного розчину можна додати в резервуар з окисленням під тиском, зберігаючи певний тиск і температуру. Повітря або насичений кисень можна ввести для перетворення рідкісної землі в складній солі в рідкісні гідроксиди Землі, і в той же час CE (OH) 3 в ньому можна окислити до CE (OH) 4.
У умовах під тиском швидкості перетворення лугу складної солі, швидкість окислення церію та швидкість окислення церію покращуються. Через 45 хвилин реакції швидкість конверсії подвійного сольового лугу та швидкість окислення церію досягли понад 96%.
Час посади: 09-2023 травня