Metoda oksidacije zraka je metoda oksidacije, ki v zraku uporablja kisik za oksidacijoCeriumdo tetravalenta pod določenimi pogoji. Ta metoda običajno vključuje koncentrat pečenja fluorookarbona iz cerijeve rude, redke zemeljske oksalate in karbonate v zraku (znan kot oksidacija praženja) ali praženje redkih zemeljskih hidroksidov (oksidacija suhega zraka) ali vnos zraka v redko zemeljsko hidroksido (mokri oksidacija zraka) za oksidacijo.
1 、 Oksidacija praženja
Praženje koncentrata fluoroogljikovega cerium v zraku pri 500 ℃ ali praži baiyunebo redko zemeljsko koncentrat z natrijevim karbonatom v zraku pri 600-700 ℃. Med razpadom redkih zemeljskih mineralov se cerium v mineralih oksidira v tetravalentno. Metode za ločevanjeCeriumiz kalciniranih izdelkov vključujejo redko zemeljsko sulfatno dvojno soli, metodo ekstrakcije topila itd.
Poleg oksidacijskega praženjaRedka zemljakoncentrat, soli, kot so redki zemeljski oksalat in redki zemeljski karbonat, podvržejo razgradnji praženja v zračni atmosferi, cerium pa oksidira na CEO2. Da bi zagotovili dobro topnost mešanice redkega zemeljskega oksida, ki jo dobimo s praženjem, temperatura praženja ne sme biti previsoka, običajno med 700 in 800 ℃. Okside lahko raztopimo v raztopini žveplove kisline 1-1,5Mol/L ali 4-5Mol/L raztopini dušikove kisline. Pri izpiranju pražene rude z žveplovo kislino in dušikovo kislino cerium v glavnem vstopi v raztopino v tetravalentni obliki. Prva vključuje pridobivanje redke raztopine zemeljskega sulfata, ki vsebuje 50 g/L REO pri približno 45 ℃, in nato proizvaja cerijev dioksid z uporabo metode ekstrakcije P204; Slednje vključuje pripravo redke raztopine zemeljskega nitrata, ki vsebuje REO 150-200G/L pri temperaturi 80-85 ℃, nato pa uporabite ekstrakcijo TBP za ločevanje cerima.
Kadar se redki zemeljski oksidi raztopijo z razredčeno žveplovo kislino ali dušikovo kislino, je CEO2 razmeroma netopen. Zato je treba raztopino v poznejšo fazo raztapljanja v raztopino dodati majhno količino raztopine kot katalizator za izboljšanje topnosti CEO2.
2 、 Oksidacija suhega zraka
Redko zemeljski hidroksid postavite v sušilno peč in ga oksidirajte v prezračevanih pogojih pri 100-120 ℃ 16-24 ur. Reakcija oksidacije je naslednja:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Stopnja oksidacije cerija lahko doseže 97%. Če se temperatura oksidacije še poveča na 140 ℃, lahko čas oksidacije skrajšamo na 4-6 ur, stopnja oksidacije Cerima pa lahko doseže tudi 97%~ 98%. Postopek oksidacije suhega zraka proizvaja veliko količino prahu in slabih delovnih pogojev, ki se trenutno uporabljajo predvsem v laboratoriju.
3 、 Atmosferska oksidacija mokrega zraka
Zmešajte redki zemeljski hidroksid z vodo, da tvori katro, nadzorujte koncentracijo REO na 50-70 g/L, dodajte NaOH, da povečate alkalnost gnojev na 0,15-0,30Mol/L, in ko se segreje na 85 ℃, neposredno vstavite zrak, ki oksidira vse trivalentne cerije v tetravalentni ceri. Med postopkom oksidacije je izhlapevanje vode razmeroma veliko, zato je treba kadar koli dopolnjevati določeno količino vode, da se ohrani bolj stabilna koncentracija redke zemlje. Kadar se v vsaki seriji oksidira 40 L gnoje, je čas oksidacije 4-5 ur, stopnja oksidacije cerija pa lahko doseže 98%. Ko se 8m3 redka zemeljska hidroksidna gnoja vsakič oksidira, je hitrost pretoka zraka 8-12m3/min, čas oksidacije pa na 15h, lahko stopnja oksidacije cerija doseže 97%~ 98%.
Značilnosti metode oksidacije atmosferskega mokrega zraka so: visoka stopnja oksidacije Cerima, veliki proizvodnji, dobri delovni pogoji, preprosto delovanje in ta metoda se običajno uporablja v industriji za proizvodnjo surovega cerium dioksida.
4 、 oksidacija mokrega zraka pod tlakom
Pod normalnim pritiskom traja oksidacija zraka dlje časa in ljudje skrajšajo čas oksidacije s pomočjo pritiska. Povečanje zračnega tlaka, to je povečanje delnega tlaka v kisiku v sistemu, spodbuja raztapljanje kisika v raztopini in difuzijo kisika na površinsko difuzijo redkih zemeljskih hidroksidnih delcev in tako pospeši proces oksidacije.
Redko zemeljski hidroksid zmešajte z vodo na približno 60 g/L, prilagodite pH na 13 z natrijevim hidroksidom, dvignite temperaturo na približno 80 ℃, za oksidacijo vstavite zrak, nadzorujte tlak pri 0,4MPa in oksidirajte 1 uro. Stopnja oksidacije cerija lahko doseže več kot 95%. V dejanski proizvodnji se oksidacijski surovini redki zemeljski hidroksid dobimo z alkalijsko pretvorbo s padavinami redke zemeljske natrijeve sulfatne soli. Da bi skrajšali postopek, lahko padavine redke zemeljske natrijeve sulfatne kompleksne soli in alkalne raztopine dodate v rezervoar za oksidacijo pod pritiskom, pri čemer ohrani določen tlak in temperaturo. Zračni ali bogat kisik se lahko vnese za pretvorbo redke zemlje v zapleteni soli v redke zemeljske hidrokside, hkrati pa se lahko CE (OH) 3 v njem oksidira na CE (OH) 4.
V pogojih pod tlakom se izboljšajo alkalijske pretvorbe kompleksne soli, hitrost oksidacije cerija in stopnja oksidacije cerija. Po 45 minutah reakcije je hitrost pretvorbe dvojnih soli alkalij in stopnja oksidacije cerija dosegla več kot 96%.
Čas objave: maj-09-2023