Metoda de oxidare a aerului este o metodă de oxidare care utilizează oxigenul în aer pentru a oxidaCeriula tetravalent în anumite condiții. Această metodă implică, de obicei, prăjirea concentratului de minereu de ceriu de fluorocarbon, oxalatele rare de pământ și carbonatele în aer (cunoscute sub numele de oxidare prăjită) sau prăjirea hidroxizilor rare de pământ (oxidarea aerului uscat) sau introducerea aerului în oxidare în hidroxizi rare (oxidarea aerului umed) pentru oxidare.
1 、 Oxidarea prăjitului
Prăjirea concentratului de ceriu de fluorocarbon în aer la 500 ℃ sau prăjirea concentratului de pământ rar baiyunebo cu carbonat de sodiu în aer la 600-700 ℃. În timpul descompunerii mineralelor de pământ rare, ceriul în minerale este oxidat la tetravalent. Metodele de separareCeriuDin produsele calcine se numără metoda rară de sare sulfat de pământ, metoda de extracție a solventului, etc.
Pe lângă prăjirea de oxidare aPământ rarConcentrat, săruri precum oxalatul de pământ rar și carbonatul de pământ rar suferă o descompunere prăjită într -o atmosferă de aer, iar ceriul este oxidat către CEO2. Pentru a asigura o solubilitate bună a amestecului rar de oxid de pământ obținut prin prăjire, temperatura de prăjire nu trebuie să fie prea mare, de obicei între 700 și 800 ℃. Oxizii pot fi dizolvați în soluție de acid sulfuric 1-1.5mol/L sau soluție de acid azotic de 4-5mol/L. Când se scurge minereul prăjit cu acid sulfuric și acid azotic, ceriul intră în principal în soluție într -o formă tetravalentă. Prima implică obținerea unei soluții rare de sulfat de pământ care conține 50g/L REO la aproximativ 45 ℃, și apoi producerea de dioxid de cerium folosind metoda de extracție P204; Acesta din urmă implică prepararea unei soluții rare de nitrat de pământ care conține REO de 150-200g/L la o temperatură de 80-85 ℃ și apoi folosind extracția TBP pentru a separa ceriul.
Când oxizii de pământ rari sunt dizolvați cu acid sulfuric diluat sau acid azotic, CEO2 este relativ insolubil. Prin urmare, trebuie adăugată o cantitate mică de acid hidrofluoric la soluție ca catalizator în stadiul ulterior de dizolvare pentru a îmbunătăți solubilitatea CEO2.
2 、 Oxidarea aerului uscat
Puneți rara hidroxid de pământ într-un cuptor de uscare și oxidați-l în condiții ventilate la 100-120 ℃ timp de 16-24 ore. Reacția de oxidare este următoarea:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Rata de oxidare a ceriului poate ajunge la 97%. Dacă temperatura de oxidare este în continuare crescută la 140 ℃, timpul de oxidare poate fi scurtat la 4-6 ore, iar rata de oxidare a ceriumului poate ajunge și la 97%~ 98%. Procesul de oxidare a aerului uscat produce o cantitate mare de praf și condiții de muncă precare, care sunt utilizate în prezent în principal în laborator.
3 、 Oxidarea aerului umed atmosferic
Amestecați hidroxidul rar de pământ cu apă pentru a forma o suspensie, controlați concentrația de REO la 50-70g/L, adăugați NaOH pentru a crește alcalinitatea suspensiei până la 0,15-0.30mol/L, iar atunci când este încălzit la 85 ℃, introduceți direct aerul pentru a oxida tot cerium trivalent în nămolul la ceriul tetravalent. În timpul procesului de oxidare, evaporarea apei este relativ mare, astfel încât o anumită cantitate de apă ar trebui să fie completată în orice moment pentru a menține o concentrație mai stabilă de pământ rar. Când 40L de suspensie este oxidată în fiecare lot, timpul de oxidare este de 4-5 ore, iar rata de oxidare a ceriului poate ajunge la 98%. Când 8m3 de suspensie rară de hidroxid de pământ este oxidată de fiecare dată, debitul de aer este de 8-12m3/min, iar timpul de oxidare este crescut la 15 ore, rata de oxidare a ceriului poate ajunge la 97%~ 98%.
Caracteristicile metodei de oxidare a aerului umed atmosferic sunt: o rată ridicată de oxidare a ceriului, producție mare, condiții de muncă bune, funcționare simplă și această metodă este utilizată în mod obișnuit în industrie pentru a produce dioxid de ceriu brut.
4 、 Oxidarea aerului umed sub presiune
Sub presiune normală, oxidarea aerului durează mai mult timp, iar oamenii scurtează timpul de oxidare folosind presiunea. Creșterea presiunii aerului, adică creșterea presiunii parțiale a oxigenului în sistem, este favorabilă dizolvării oxigenului în soluție și difuzarea oxigenului la difuzarea de suprafață a particulelor rare de hidroxid de pământ, accelerând astfel procesul de oxidare.
Amestecați hidroxidul rar de pământ cu apă la aproximativ 60g/L, reglați pH -ul la 13 cu hidroxid de sodiu, ridicați temperatura la aproximativ 80 ℃, introduceți aer pentru oxidare, controlați presiunea la 0,4MPa și oxidați -vă timp de 1 oră. Rata de oxidare a ceriului poate ajunge la peste 95%. În producția efectivă, oxidarea materiei prime cu oxidare rară hidroxid de pământ este obținută prin conversia alcalinilor prin precipitarea de sare complexă de sulfat de sodiu rar de sodiu. Pentru a scurta procesul, se pot adăuga precipitația de sare complexă de sulfat de sodiu și soluție alcalină rară de pământ la un rezervor de oxidare sub presiune, menținând o anumită presiune și temperatură. Aerul sau oxigenul bogat poate fi introdus pentru a transforma pământul rar în sarea complexă în hidroxizi rari de pământ și, în același timp, ce (OH) 3 poate fi oxidat la CE (OH) 4.
În condiții sub presiune, rata de conversie alcalină a sării complexe, rata de oxidare a ceriului și rata de oxidare a ceriului sunt îmbunătățite. După 45 de minute de reacție, rata de conversie a alcalinului cu sare dublă și rata de oxidare a ceriului a atins peste 96%.
Timpul post: 09-2023 mai