Gaisa oksidācijas metode ir oksidācijas metode, kas oksidēšanai gaisā izmanto skābeklikērijsuz tetravalentu noteiktos apstākļos. Šī metode parasti ietver fluorogļūdeņražu cerija rūdas koncentrāta, retzemju oksalātu un karbonātu apcepšanu gaisā (pazīstams kā oksidācijas grauzdēšana) vai retu zemes hidroksīdu (sausa gaisa oksidācijas) apcepšana vai gaisa ievadīšana retzemju hidroksīdos, kasplirē (mitra gaisa oksidācija) oksidēšanai.
1 、 grauzdēšana oksidācija
Fluorogļūdeņraža cerija grauzdēšana gaisā pie 500 ℃ vai Baiyunebo retzemju koncentrāta grauzdēšana ar nātrija karbonātu gaisā pie 600–700 ℃. Retu zemes minerālu sadalīšanās laikā kerijs minerālos tiek oksidēts līdz tetravalentam. Atdalīšanas metodeskērijsNo kalcinētajiem produktiem ietilpst retzemju sulfāta dubultā sāls metode, šķīdinātāja ekstrakcijas metode utt.
Papildus oksidācijas grauzdēšanairetzemeKoncentrāts, sāļi, piemēram, retzemju oksalāts un retzemju karbonāts, grauzdēšanas sadalīšanās gaisa atmosfērā notiek, un cerums tiek oksidēts līdz izpilddirektoram. Lai nodrošinātu labu retzemju oksīda maisījuma šķīdību, kas iegūta, grauzdējot, grauzdēšanas temperatūrai nevajadzētu būt pārāk augstai, parasti no 700 līdz 800 ℃. Oksīdus var izšķīdināt 1-1,5 mol/L sērskābes šķīdumā vai 4-5 mol/L slāpekļa skābes šķīdumā. Izskalojot grauzdētu rūdu ar sērskābi un slāpekļskābi, cerums galvenokārt nonāk šķīdumā tetravalentā formā. Pirmais ietver retzemju sulfāta šķīduma iegūšanu, kas satur 50 g/l REO aptuveni 45 ℃, un pēc tam, izmantojot P204 ekstrakcijas metodi, ražo cerija dioksīdu; Pēdējais ietver retzemju nitrātu šķīduma sagatavošanu, kas satur REO 150-200 g/L temperatūrā 80-85 ℃, un pēc tam izmantojot TBP ekstrakciju, lai atdalītu ceriju.
Ja retzemju oksīdi izšķīdina ar atšķaidītu sērskābi vai slāpekļskābi, izpilddirektors2 ir salīdzinoši nešķīst. Tāpēc šķīdumam kā katalizatoru vēlākā izšķīšanas stadijā, lai uzlabotu izpilddirektora22 šķīdību, šķīdībai ir jāpievieno neliels daudzums hidrofluorskābes.
2 、 sausa gaisa oksidācija
Ievietojiet retzemju hidroksīdu žāvēšanas krāsnī un oksidējiet to ventilētos apstākļos 100-120 ℃ 16–24 stundas. Oksidācijas reakcija ir šāda:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Cerium oksidācijas ātrums var sasniegt 97%. Ja oksidācijas temperatūru vēl vairāk paaugstina līdz 140 ℃, oksidācijas laiku var saīsināt līdz 4-6 stundām, un arī cerija oksidācijas ātrums var sasniegt 97%~ 98%. Sausā gaisa oksidācijas process rada lielu daudzumu putekļu un sliktu darba apstākļu, kurus pašlaik galvenokārt izmanto laboratorijā.
3 、 Atmosfēras mitra gaisa oksidācija
Sajauciet retzemju hidroksīdu ar ūdeni, veidojot vircu, kontrolējiet REO koncentrāciju līdz 50-70 g/L, pievienojiet NaOH, lai palielinātu vircas sārmainību līdz 0,15-0,30 mol/L, un, kad to karsē līdz 85 ℃, tieši ievada gaisu, lai oksidētu visu trivalento cerību slurky tetravalent Cerium. Oksidācijas procesa laikā ūdens iztvaikošana ir salīdzinoši liela, tāpēc, lai saglabātu stabilāku retzemju koncentrāciju, jebkurā laikā jāpapildina noteikts ūdens daudzums. Kad katrā partijā oksidēts 40L vircas, oksidācijas laiks ir 4-5 stundas, un cerija oksidācijas ātrums var sasniegt 98%. Ja katru reizi oksidē 8 m3 retzemju hidroksīda vircas, gaisa plūsmas ātrums ir 8–12 m3/min, un oksidācijas laiks tiek palielināts līdz 15 stundām, cerija oksidācijas ātrums var sasniegt 97%~ 98%.
Atmosfēras mitrās gaisa oksidācijas metodes īpašības ir šādas: augsts cerija oksidācijas ātrums, liela izeja, labs darba apstākļi, vienkārša darbība, un šo metodi parasti izmanto rūpniecībā, lai iegūtu neapstrādātu cerija dioksīdu.
4 、 spiediena mitrās gaisa oksidācija
Parastā spiediena apstākļos gaisa oksidēšana prasa ilgāku laiku, un cilvēki saīsina oksidācijas laiku, izmantojot spiedienu. Gaisa spiediena palielināšanās, tas ir, skābekļa daļēja spiediena palielināšanās sistēmā, veicina skābekļa izšķīšanu šķīdumā un skābekļa difūziju retzemju hidroksīda daļiņu virsmas difūzijā, tādējādi paātrinot oksidācijas procesu.
Sajauciet retzemju hidroksīdu ar ūdeni līdz aptuveni 60 g/L, pielāgojiet pH līdz 13 ar nātrija hidroksīdu, paaugstiniet temperatūru līdz aptuveni 80 ℃, ievadiet gaisu oksidēšanai, kontrolējiet spiedienu 0,4MPa un oksidējiet 1 stundu. Cerium oksidācijas ātrums var sasniegt vairāk nekā 95%. Faktiskā ražošanā oksidācijas izejvielu retzemju hidroksīds iegūst ar sārmu pārveidošanu, nokrišojot retzemju nātrija sulfāta kompleksa sāli. Lai saīsinātu procesu, retzemju nātrija sulfāta kompleksa sāls un sārmainas šķīduma nokrišņus var pievienot spiediena oksidācijas tvertnei, saglabājot noteiktu spiedienu un temperatūru. Gaisu vai bagātīgu skābekli var ieviest, lai reto zemi pārveidotu kompleksā sāls retzemju hidroksīdos, un tajā pašā laikā CE (OH) 3 tajā var oksidēt līdz CE (OH) 4.
Spiediena apstākļos ir uzlabots kompleksa sāls sārmu konversijas ātrums, cerija oksidācijas ātrums un cerija oksidācijas ātrums. Pēc 45 minūšu reakcijas divkāršā sāls sārmu un cerija oksidācijas ātruma konvertācijas ātrums sasniedza vairāk nekā 96%.
Pasta laiks: maijs-09-2023