Metoda oksidacije zraka je metoda oksidacije koja koristi kisik u zraku za oksidiranjecerijumdo tetravalenta pod određenim uvjetima. Ova metoda obično uključuje pečenje koncentrata cerijske rude fluorokarbona, rijetke zemlje oksalata i karbonata u zraku (poznati kao oksidacija pečenja) ili pečenje rijetkih zemaljskih hidroksida (oksidacija suhog zraka) ili unošenje zraka u rijetku zemlju hidroksida (vlažna zračna oksidacija) za oksidaciju.
1 、 Oksidacija pečenja
Pečenje koncentrata za fluorokarbon u zraku na 500 ℃ ili pečenje Baiyunebo koncentrata rijetke zemlje s natrijevim karbonatom u zraku na 600-700 ℃. Tijekom razgradnje minerala rijetke zemlje, cerij u mineralima oksidira se u tetravalentni. Metode za razdvajanjecerijumIz kalciniranih proizvoda uključuje metodu dvostruke soli rijetke zemaljske sulfat, metodu ekstrakcije otapala itd.
Pored oksidacijskog pečenjarijetka zemljaKoncentrat, soli poput rijetke zemlje oksalata i rijetkog zemaljskog karbonata podvrgavaju se dekompoziciji pečenja u zračnoj atmosferi, a cerij se oksidira u CEO2. Da bi se osigurala dobra topljivost smjese rijetke zemaljske oksid dobivene pečenjem, temperatura pečenja ne bi trebala biti previsoka, obično između 700 i 800 ℃. Oksidi se mogu otopiti u otopini sumporne kiseline 1-1,5Mol/L ili otopinu 4-5MOL/L dušične kiseline. Prilikom ispiranja pečene rude sa sumpornom kiselinom i dušičnom kiselinom, cerij uglavnom ulazi u otopinu u tetravalentnom obliku. Prva uključuje dobivanje rijetke otopine Zemlje sulfata koja sadrži 50 g/l REO na oko 45 ℃, a zatim stvaranje cerij -dioksida primjenom metode ekstrakcije P204; Potonje uključuje pripremu rijetke otopine nitrata od REO od 150-200 g/L pri temperaturi od 80-85 ℃, a zatim pomoću TBP ekstrakcije za odvajanje cerizma.
Kada se rijetki zemaljski oksidi otopljuju s razrijeđenom sumpornom kiselinom ili dušičnom kiselinom, CEO2 je relativno netopljiv. Stoga se u otopinu u kasnijoj fazi otapanja mora dodati malu količinu hidrofluorske kiseline kao katalizator u kasnijoj fazi otapanja kako bi se poboljšala topljivost CEO2.
2 、 Oksidacija suhog zraka
U peć za sušenje stavite rijetki zemaljski hidroksid i oksidirajte u prozračenim uvjetima u 100-120 ℃ u trajanju od 16-24 sata. Reakcija oksidacije je sljedeća:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Stopa oksidacije cerije može doseći 97%. Ako se temperatura oksidacije dodatno poveća na 140 ℃, vrijeme oksidacije može se skraćivati na 4-6 sati, a stopa oksidacije cerije također može doseći 97%~ 98%. Proces oksidacije suhog zraka stvara veliku količinu prašine i loših uvjeta rada, koji se trenutno uglavnom koriste u laboratoriju.
3 、 Atmosferska oksidacija mokrog zraka
Pomiješajte rijetku Zemlju hidroksid s vodom kako biste stvorili sušinu, kontrolirajte koncentraciju REO na 50-70 g/l, dodajte NaOH kako biste povećali alkalnost suspenzije na 0,15-0,30Mol/L, a kada se zagrijava na 85 ℃, izravno unesite zrak u oksidiranje sve trivalentne cerijum u potplatu. Tijekom procesa oksidacije, isparavanje vode je relativno veliko, pa bi se u bilo kojem trenutku trebalo nadopuniti određena količina vode kako bi se održala stabilnija koncentracija rijetke zemlje. Kad se 40L gnoja oksidira u svakoj seriji, vrijeme oksidacije je 4-5 sati, a stopa oksidacije cerijum može doseći 98%. Kada se 8m3 rijetke zemaljske hidroksidne suspenzije oksidira svaki put, brzina protoka zraka je 8-12M3/min, a vrijeme oksidacije povećava se na 15H, stopa oksidacije cerijum može doseći 97%~ 98%.
Karakteristike metode oksidacije mokrog zraka atmosfere su: visoka brzina oksidacije cerije, veliki izlaz, dobri radni uvjeti, jednostavan rad, a ova se metoda obično koristi u industriji za proizvodnju sirovog cerijskog dioksida.
4 、 Oksidacija vlažnog zraka pod pritiskom
Pod normalnim tlakom, oksidacija zraka traje duže vrijeme, a ljudi skraćuju vrijeme oksidacije pomoću tlaka. Povećanje tlaka zraka, to jest povećanje djelomičnog tlaka kisika u sustavu, pogoduje otapanju kisika u otopini i difuziji kisika na površinsku difuziju čestica rijetke zemaljske hidroksida, čime je ubrzao proces oksidacije.
Pomiješajte rijetku zemaljsku hidroksid s vodom na oko 60 g/L, prilagodite pH na 13 s natrijevim hidroksidom, podignite temperaturu na oko 80 ℃, unesite zrak za oksidaciju, kontrolirajte tlak na 0,4MPa i oksidirajte 1 sat. Stopa oksidacije cerije može doseći preko 95%. U stvarnoj proizvodnji, oksidacijski sirovi materijal rijedak zemaljski hidroksid dobiva se pretvaranjem alkalija taloženjem složene soli rijetke Zemlje natrijevog sulfata. Da bi se skratio postupak, oborini složene soli i alkalne otopine rijetke Zemlje natrijevog sulfata mogu se dodati u oksidacijski spremnik pod tlakom, održavajući određeni tlak i temperaturu. Zrak ili bogat kisik može se uvesti kako bi se rijetka zemlja pretvorila u složenu sol u rijetke zemaljske hidrokside, a istodobno se CE (OH) 3 u njemu može oksidirati u CE (OH) 4.
U uvjetima pod pritiskom, poboljšana je brzina pretvorbe alkalne kompleksne soli, brzina oksidacije cerijum i brzina oksidacije cerizma. Nakon 45 minuta reakcije, brzina pretvorbe alkalije dvostruke soli i brzina oksidacije cerije dosegla je preko 96%.
Vrijeme posta: svibanj-09-2023