Gaisa oksidēšanas metode ir oksidācijas metode, kurā oksidēšanai izmanto gaisā esošo skābeklicērijsnoteiktos apstākļos līdz četrvērtīgam.Šī metode parasti ietver fluoroglekļa cērija rūdas koncentrāta, retzemju oksalātu un karbonātu apdedzināšanu gaisā (pazīstama kā grauzdēšanas oksidēšana) vai retzemju hidroksīdu grauzdēšanu (sausā gaisa oksidēšana) vai gaisa ievadīšanu retzemju hidroksīdu suspensijā (slapjā gaisa oksidēšana) oksidēšanai.
1, grauzdēšanas oksidēšana
Fluoroglekļa cērija koncentrāta apgrauzdēšana gaisā 500 ℃ vai Baiyunebo retzemju koncentrāta grauzdēšana ar nātrija karbonātu gaisā 600–700 ℃.Retzemju minerālu sadalīšanās laikā minerālos esošais cērijs tiek oksidēts līdz četrvērtīgam.Atdalīšanas metodescērijsno kalcinētiem produktiem ir retzemju sulfāta dubultsāls metode, šķīdinātāja ekstrakcijas metode utt.
Papildus oksidācijas grauzdēšanairetzemju zemekoncentrāts, sāļi, piemēram, retzemju oksalāts un retzemju karbonāts, tiek pakļauti grauzdēšanas sadalīšanai gaisa atmosfērā, un cērijs tiek oksidēts līdz CeO2.Lai nodrošinātu labu šķīdību retzemju oksīda maisījumam, kas iegūts apgrauzdējot, apdedzināšanas temperatūra nedrīkst būt pārāk augsta, parasti no 700 līdz 800 ℃.Oksīdus var izšķīdināt 1-1,5 mol/l sērskābes šķīdumā vai 4-5 mol/l slāpekļskābes šķīdumā.Izskalojot grauzdētu rūdu ar sērskābi un slāpekļskābi, cērijs galvenokārt nonāk šķīdumā četrvērtīgā veidā.Pirmais ietver retzemju sulfāta šķīduma iegūšanu, kas satur 50 g/l REO aptuveni 45 ℃, un pēc tam cērija dioksīda ražošanu, izmantojot P204 ekstrakcijas metodi;Pēdējais ietver retzemju nitrāta šķīduma sagatavošanu, kas satur REO 150-200 g/l 80-85 ℃ temperatūrā, un pēc tam izmanto TBP ekstrakciju, lai atdalītu cēriju.
Ja retzemju oksīdus izšķīdina ar atšķaidītu sērskābi vai slāpekļskābi, CeO2 ir relatīvi nešķīstošs.Tāpēc, lai uzlabotu CeO2 šķīdību, šķīdumam ir jāpievieno neliels daudzums fluorūdeņražskābes kā katalizators vēlākā šķīdināšanas stadijā.
2. Sausā gaisa oksidēšana
Ievietojiet retzemju hidroksīdu žāvēšanas krāsnī un oksidējiet to vēdināmos apstākļos 100-120 ℃ 16-24 stundas.Oksidācijas reakcija ir šāda:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
Cērija oksidācijas ātrums var sasniegt 97%.Ja oksidācijas temperatūru vēl vairāk palielina līdz 140 ℃, oksidācijas laiku var saīsināt līdz 4-6 stundām, un cērija oksidācijas ātrums var sasniegt arī 97% ~ 98%.Sausā gaisa oksidēšanas procesā rodas liels daudzums putekļu un slikti darba apstākļi, ko šobrīd galvenokārt izmanto laboratorijā.
3 、 Atmosfēras mitrā gaisa oksidēšana
Sajauciet retzemju hidroksīdu ar ūdeni, lai izveidotu vircu, kontrolējiet REO koncentrāciju līdz 50-70 g/l, pievienojiet NaOH, lai palielinātu vircas sārmainību līdz 0,15-0,30 mol/L, un, uzkarsējot līdz 85 ℃, tieši ievadiet gaisu. oksidē visu trīsvērtīgo cēriju vircā par četrvērtīgo cēriju.Oksidācijas procesā ūdens iztvaikošana ir salīdzinoši liela, tāpēc jebkurā laikā jāpapildina noteikts ūdens daudzums, lai saglabātu stabilāku retzemju koncentrāciju.Kad katrā partijā tiek oksidēti 40 l vircas, oksidācijas laiks ir 4-5 stundas, un cērija oksidācijas ātrums var sasniegt 98%.Kad katru reizi tiek oksidēti 8 m3 retzemju hidroksīda vircas, gaisa plūsmas ātrums ir 8-12 m3 / min un oksidācijas laiks tiek palielināts līdz 15 stundām, cērija oksidācijas ātrums var sasniegt 97% ~ 98%.
Atmosfēras mitrā gaisa oksidācijas metodes īpašības ir šādas: augsts cērija oksidācijas ātrums, liela jauda, labi darba apstākļi, vienkārša darbība, un šo metodi parasti izmanto rūpniecībā, lai ražotu neapstrādātu cērija dioksīdu.
4 、 Spiediena mitrā gaisa oksidēšana
Normālā spiedienā gaisa oksidēšana aizņem ilgāku laiku, un cilvēki saīsina oksidācijas laiku, izmantojot spiedienu.Gaisa spiediena paaugstināšanās, tas ir, skābekļa parciālā spiediena palielināšanās sistēmā, veicina skābekļa izšķīšanu šķīdumā un skābekļa difūziju uz retzemju hidroksīda daļiņu virsmas difūziju, tādējādi paātrinot oksidācijas procesu.
Sajauc retzemju hidroksīdu ar ūdeni līdz apmēram 60 g/l, noregulē pH līdz 13 ar nātrija hidroksīdu, paaugstina temperatūru līdz aptuveni 80 ℃, ievada gaisu oksidēšanai, kontrolē spiedienu uz 0,4 MPa un oksidē 1 stundu.Cērija oksidācijas ātrums var sasniegt vairāk nekā 95%.Faktiskajā ražošanā oksidācijas izejvielu retzemju hidroksīdu iegūst, pārvēršot sārmā, nogulsnējot retzemju nātrija sulfāta komplekso sāli.Lai saīsinātu procesu, retzemju nātrija sulfāta kompleksa sāls un sārma šķīduma nogulsnes var pievienot spiediena oksidācijas tvertnei, saglabājot noteiktu spiedienu un temperatūru.Var ievadīt gaisu vai bagātu skābekli, lai retzemju sālī pārvērstu retzemju hidroksīdos, un tajā pašā laikā tajā esošo Ce (OH) 3 var oksidēt par Ce (OH) 4.
Spiediena apstākļos tiek uzlabots kompleksā sāls sārmu konversijas ātrums, cērija oksidācijas ātrums un cērija oksidācijas ātrums.Pēc 45 minūšu reakcijas dubultās sāls sārmu konversijas ātrums un cērija oksidācijas ātrums sasniedza vairāk nekā 96%.
Ievietošanas laiks: 2023. gada 9. maijs