Lugoksidasie -metode is 'n oksidasie -metode wat suurstof in die lug gebruik om te oksideerseriumtot tetravalent onder sekere voorwaardes. Hierdie metode behels tipies die rooster van fluorokoolstof -seriumertskonsentraat, seldsame aardoksalate en karbonate in die lug (bekend as roosteroksidasie) of om seldsame aardhidroksiede (droë lugoksidasie) te rooster of lug in seldsame aardhidroksiede -slurry (nat lugoksidasie) vir oksidasie in te voer.
1 、 Braai oksidasie
Rooster die fluorokoolstof-seriumkonsentraat in die lug by 500 ℃ of rooster die Baiyunebo-skaars aarde-konsentraat met natriumkarbonaat in die lug teen 600-700 ℃. Tydens die ontbinding van seldsame aardminerale word serium in die minerale tot tetravalent geoksideer. Die metodes om te skeiseriumVan gekalkte produkte sluit in seldsame aardsulfaat dubbele soutmetode, oplosmiddel -ekstraksiemetode, ens.
Benewens die oksidasiebraai vanskaars aardeKonsentraat, soute soos seldsame aarde -oksalaat en seldsame aardkarbonaat ondergaan braai -ontbinding in 'n lugatmosfeer, en serium word tot CEO2 geoksideer. Om 'n goeie oplosbaarheid van die seldsame aarde -oksiedmengsel wat deur rooster verkry word, te verseker, moet die roostertemperatuur nie te hoog wees nie, gewoonlik tussen 700 en 800 ℃. Oksiede kan opgelos word in 1-1,5 mol/L swaelsuuroplossing of 4-5 mol/L salpetersuuroplossing. Wanneer u geroosterde erts met swaelsuur en salpetersuur loging, kom Cerium hoofsaaklik die oplossing in 'n tetravalente vorm in. Eersgenoemde behels die verkryging van 'n seldsame aardsulfaatoplossing wat 50g/L REO bevat op ongeveer 45 ℃, en dan die vervaardiging van seriumdioksied met behulp van die P204 -ekstraksiemetode; Laasgenoemde behels die voorbereiding van 'n seldsame aardnitraatoplossing wat REO van 150-200g/L bevat by 'n temperatuur van 80-85 ℃, en dan TBP-ekstraksie gebruik om serium te skei.
Wanneer seldsame aardoksiede met verdunde swaelsuur of salpetersuur opgelos word, is CEO2 relatief onoplosbaar. Daarom moet 'n klein hoeveelheid hidrofluoriensuur in die latere stadium van ontbinding by die oplossing gevoeg word om die oplosbaarheid van CEO2 te verbeter.
2 、 Droë lugoksidasie
Plaas die seldsame aarde hidroksied in 'n droë oond en oksideer dit onder geventileerde toestande by 100-120 ℃ vir 16-24 uur. Die oksidasie -reaksie is soos volg:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Die oksidasietempo van serium kan 97%bereik. As die oksidasietemperatuur verder verhoog word tot 140 ℃, kan die oksidasietyd tot 4-6 uur verkort word, en die oksidasietempo van serium kan ook 97%~ 98%bereik. Die droë lugoksidasieproses lewer 'n groot hoeveelheid stof en swak arbeidstoestande, wat tans hoofsaaklik in die laboratorium gebruik word.
3 、 Atmosferiese nat lugoksidasie
Meng seldsame aarde hidroksied met water om 'n suspensie te vorm, beheer die REO-konsentrasie tot 50-70g/L, voeg NaOH by om die alkaliniteit van die mis na 0,15-0,30 mol/L te verhoog, en as dit verhit word tot 85 ℃, lei dit direk in om alle trivalente cerium in die skuins tot tetravalent te oksideer. Tydens die oksidasieproses is die verdamping van water relatief groot, dus moet 'n sekere hoeveelheid water te eniger tyd aangevul word om 'n meer stabiele konsentrasie van seldsame aarde te handhaaf. As 40L suspensie in elke groep geoksideer word, is die oksidasietyd 4-5 uur, en die oksidasietempo van serium kan 98%bereik. As 8M3 seldsame aardhidroksied-suspensie elke keer geoksideer word, is die lugvloeitempo 8-12M3/min, en die oksidasietyd word verhoog tot 15 uur, kan die oksidasietempo van serium 97%~ 98%bereik.
Die eienskappe van die atmosferiese nat lugoksidasie -metode is: 'n hoë oksidasietempo van serium, groot uitset, goeie werksomstandighede, eenvoudige werking, en hierdie metode word gereeld in die industrie gebruik om ru -keriumdioksied te produseer.
4 、 onder druk met nat lugoksidasie
Onder normale druk neem lugoksidasie langer tyd, en mense verkort die oksidasietyd deur druk te gebruik. Die toename in lugdruk, dit wil sê die toename in die gedeeltelike druk van suurstof in die stelsel, is bevorderlik vir die oplos van suurstof in die oplossing en die diffusie van suurstof tot die oppervlakdiffusie van seldsame aardhidroksieddeeltjies, en sodoende die oksidasieproses versnel.
Meng seldsame aardehidroksied met water tot ongeveer 60 g/L, pas die pH aan tot 13 met natriumhidroksied, verhoog die temperatuur tot ongeveer 80 ℃, stel lug in vir oksidasie, beheer die druk by 0,4MPa en oksideer dit vir 1 uur. Die oksidasietempo van serium kan meer as 95%bereik. In werklike produksie word die oksidasie -grondstof seldsame aarde hidroksied verkry deur alkali -omskakeling deur neerslag van seldsame aardnatriumsulfaatkompleks sout. Om die proses te verkort, kan die neerslag van seldsame aardnatriumsulfaatkompleks sout en alkaliese oplossing by 'n oksidasietenk onder druk gevoeg word, wat 'n sekere druk en temperatuur handhaaf. Lug of ryk suurstof kan ingebring word om die seldsame aarde in die komplekse sout in seldsame aarde hidroksiede te omskep, en terselfdertyd kan CE (OH) 3 daarin geoksideer word tot CE (OH) 4.
Onder drukomstandighede word die alkali -omskakelingstempo van die komplekse sout, die oksidasietempo van serium en die oksidasietempo van serium almal verbeter. Na 45 minute reaksie het die omskakelingstempo van dubbele sout alkali en die oksidasietempo van die serium met meer as 96%bereik.
Postyd: Mei-09-2023