Методот на оксидација на воздухот е метод на оксидација кој го користи кислородот во воздухот за да оксидирацериумдо четиривалентен под одредени услови. Овој метод обично вклучува печење концентрат на флуоројаглеродна цериумска руда, оксалати на ретки земјени и карбонати во воздух (познати како оксидација на печење) или печење хидроксиди од ретки земји (оксидација на сув воздух) или внесување воздух во кашеста маса од ретки земјини хидроксиди (оксидација на влажен воздух) за оксидација.
1, Оксидација со печење
Печење на флуоројаглеродниот цериум концентрат во воздух на 500 ℃ или печење на концентратот од ретка земја Baiyunebo со натриум карбонат во воздух на 600-700 ℃. За време на распаѓањето на минералите од ретки земји, цериумот во минералите се оксидира до четиривалентен. Методите за раздвојувањецериумод калцинирани производи вклучуваат метод на двојна сол со сулфат од ретки земји, метод на екстракција со растворувач итн.
Во прилог на оксидација печење наретка земјаконцентрат, соли како што се оксалат од ретки земји и карбонат од ретка земја се подложени на распаѓање на печење во воздушна атмосфера, а цериумот се оксидира до CeO2. За да се обезбеди добра растворливост на смесата од ретки земјени оксиди добиени со печење, температурата на печењето не треба да биде премногу висока, обично помеѓу 700 и 800 ℃. Оксидите може да се растворат во 1-1,5mol/L раствор на сулфурна киселина или 4-5mol/L раствор на азотна киселина. При лужење на печена руда со сулфурна киселина и азотна киселина, цериумот главно влегува во растворот во четиривалентна форма. Првото вклучува добивање на раствор од ретка земја сулфат кој содржи 50 g/L REO на околу 45 ℃, а потоа производство на цериум диоксид со помош на методот на екстракција P204; Последново вклучува подготовка на раствор на нитрат од ретка земја што содржи REO од 150-200 g/L на температура од 80-85 ℃, а потоа користење на екстракција на TBP за да се одвои цериум.
Кога оксидите на ретки земји се раствораат со разредена сулфурна киселина или азотна киселина, CeO2 е релативно нерастворлив. Затоа, мала количина на флуороводородна киселина треба да се додаде во растворот како катализатор во подоцнежната фаза на растворање за да се подобри растворливоста на CeO2.
2, Оксидација на сув воздух
Ставете го хидроксидот на ретка земја во печка за сушење и оксидирајте го под проветрени услови на 100-120 ℃ за 16-24 часа. Реакцијата на оксидација е како што следува:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
Стапката на оксидација на цериумот може да достигне 97%. Ако температурата на оксидација дополнително се зголеми на 140 ℃, времето на оксидација може да се скрати на 4-6 часа, а стапката на оксидација на цериумот исто така може да достигне 97% ~ 98%. Процесот на оксидација на сув воздух произведува голема количина прашина и лоши услови за работа, кои во моментов главно се користат во лабораторија.
3, Оксидација на атмосферски влажен воздух
Измешајте го хидроксидот на ретка земја со вода за да формирате кашеста маса, контролирајте ја концентрацијата на REO на 50-70 g/L, додадете NaOH за да ја зголемите алкалноста на кашеста маса на 0,15-0,30 mol/L и кога ќе се загреете на 85 ℃, директно внесете воздух во оксидирајте го целиот тривалентен цериум во кашеста маса до четиривалентен цериум. За време на процесот на оксидација, испарувањето на водата е релативно големо, така што во секое време треба да се дополни одредена количина на вода за да се одржи постабилна концентрација на ретка земја. Кога 40L кашеста маса се оксидира во секоја серија, времето на оксидација е 4-5 часа, а стапката на оксидација на цериумот може да достигне 98%. Кога секој пат се оксидира 8 m3 кашеста маса од ретка земја хидроксид, брзината на проток на воздух е 8-12 m3/min, а времето на оксидација се зголемува на 15 часа, стапката на оксидација на цериумот може да достигне 97% ~ 98%.
Карактеристиките на методот на оксидација на атмосферски влажен воздух се: висока стапка на оксидација на цериум, голем излез, добри работни услови, едноставна работа, а овој метод најчесто се користи во индустријата за производство на суров цериум диоксид.
4, Оксидација на влажен воздух под притисок
Под нормален притисок, оксидацијата на воздухот трае подолго време, а луѓето го скратуваат времето на оксидација користејќи притисок. Зголемувањето на воздушниот притисок, односно зголемувањето на парцијалниот притисок на кислородот во системот, придонесува за растворање на кислородот во растворот и дифузија на кислород до површинската дифузија на честичките од ретки земјишни хидроксиди, со што се забрзува процесот на оксидација.
Измешајте го хидроксидот на ретка земја со вода до околу 60 g/L, прилагодете ја pH вредноста на 13 со натриум хидроксид, подигнете ја температурата на околу 80 ℃, внесете воздух за оксидација, контролирајте го притисокот на 0,4 MPa и оксидирајте 1 час. Стапката на оксидација на цериумот може да достигне над 95%. Во вистинското производство, оксидациската суровина хидроксид на ретка земја се добива со конверзија на алкали преку таложење на комплексна сол натриум сулфат од ретка земја. Со цел да се скрати процесот, таложењето на комплексна сол натриум сулфат од ретка земја и алкален раствор може да се додадат во резервоар за оксидација под притисок, одржувајќи одреден притисок и температура. Може да се внесе воздух или богат кислород за да се претвори ретката земја во сложената сол во хидроксиди на ретки земји, а во исто време, Ce (OH) 3 во него може да се оксидира до Ce (OH) 4.
Во услови под притисок, стапката на конверзија на алкали на комплексната сол, стапката на оксидација на цериумот и стапката на оксидација на цериумот се подобрени. По 45 минути реакција, стапката на конверзија на двојната сол алкали и стапката на оксидација на цериумот достигна над 96%.
Време на објавување: мај-09-2023 година