Il-metodu ta 'ossidazzjoni ta' l-arja huwa metodu ta 'ossidazzjoni li juża l-ossiġnu fl-arja biex jossidizzaċerjugħal tetravalenti taħt ċerti kundizzjonijiet. Dan il-metodu tipikament jinvolvi l-inkaljar tal-konċentrat tal-mineral taċ-ċerju tal-fluworokarbon, l-ossalati rari tal-art, u l-karbonati fl-arja (magħrufa bħala ossidazzjoni tal-inkaljar) jew l-inkaljar tal-idrossidi tal-art rari (ossidazzjoni tal-arja xotta) jew l-introduzzjoni tal-arja f'demel likwidu tal-idrossidi tal-art rari (ossidazzjoni tal-arja mxarrba) għall-ossidazzjoni.
1、 Ossidazzjoni tal-inkaljar
Xiwi tal-konċentrat taċ-ċerju tal-fluworokarbonju fl-arja f'500 ℃ jew inkaljar tal-konċentrat tad-dinja rari Baiyunebo b'karbonat tas-sodju fl-arja f'600-700 ℃. Matul id-dekompożizzjoni tal-minerali rari tad-dinja, iċ-ċerju fil-minerali jiġi ossidizzat għal tetravalenti. Il-metodi għas-separazzjoniċerjuminn prodotti kalċinati jinkludu metodu ta 'melħ doppju ta' sulfat tad-dinja rari, metodu ta 'estrazzjoni tas-solvent, eċċ.
Minbarra l-inkaljar ta 'ossidazzjoni ta'art rarikonċentrat, melħ bħal ossalat tad-dinja rari u karbonat tad-dinja rari jgħaddu minn dekompożizzjoni tal-inkaljar f'atmosfera ta 'arja, u ċ-ċerju jiġi ossidizzat għal CeO2. Biex tiġi żgurata solubilità tajba tat-taħlita tal-ossidu tad-dinja rari miksuba bl-inkaljar, it-temperatura tal-inkaljar m'għandhiex tkun għolja wisq, ġeneralment bejn 700 u 800 ℃. L-ossidi jistgħu jiġu maħlula f'soluzzjoni ta 'aċidu sulfuriku 1-1.5mol/L jew soluzzjoni ta' aċidu nitriku 4-5mol/L. Meta lissija minerali inkaljat b'aċidu sulfuriku u aċidu nitriku, iċ-ċerju prinċipalment jidħol fis-soluzzjoni f'forma tetravalenti. L-ewwel jinvolvi l-kisba ta 'soluzzjoni ta' sulfat tad-dinja rari li jkun fiha 50g/L REO f'madwar 45 ℃, u mbagħad tipproduċi dijossidu taċ-ċerju bl-użu tal-metodu ta 'estrazzjoni P204; Dan tal-aħħar jinvolvi l-preparazzjoni ta 'soluzzjoni ta' nitrat tad-dinja rari li jkun fiha REO ta '150-200g/L f'temperatura ta' 80-85 ℃, u mbagħad tuża estrazzjoni TBP biex tissepara ċ-ċerju.
Meta l-ossidi rari tad-dinja huma maħlula b'aċidu sulfuriku dilwit jew aċidu nitriku, CeO2 huwa relattivament insolubbli. Għalhekk, ammont żgħir ta 'aċidu idrofluworiku jeħtieġ li jiġi miżjud mas-soluzzjoni bħala katalizzatur fl-istadju aktar tard ta' dissoluzzjoni biex tittejjeb is-solubilità ta 'CeO2.
2、 ossidazzjoni ta ' l-arja niexfa
Poġġi l-idrossidu tad-dinja rari f'forn tat-tnixxif u ossidah taħt kundizzjonijiet ventilati f'temperatura ta '100-120 ℃ għal 16-24 siegħa. Ir-reazzjoni ta 'ossidazzjoni hija kif ġej:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
Ir-rata ta 'ossidazzjoni taċ-ċerju tista' tilħaq 97%. Jekk it-temperatura ta 'ossidazzjoni tiżdied aktar għal 140 ℃, il-ħin ta' ossidazzjoni jista 'jitqassar għal 4-6 sigħat, u r-rata ta' ossidazzjoni taċ-ċerju tista 'wkoll tilħaq 97% ~ 98%. Il-proċess ta 'ossidazzjoni ta' l-arja niexfa jipproduċi ammont kbir ta 'trab u kundizzjonijiet tax-xogħol ħżiena, li bħalissa jintużaw prinċipalment fil-laboratorju.
3、 Ossidazzjoni ta ' l-arja mxarrba atmosferika
Ħallat l-idrossidu tad-demel likwidu ma 'l-ilma biex tifforma demel likwidu, tikkontrolla l-konċentrazzjoni REO għal 50-70g/L, żid NaOH biex iżżid l-alkalinità tad-demel likwidu għal 0.15-0.30mol/L, u meta msaħħna għal 85 ℃, daħħal l-arja direttament għal jossidizza ċ-ċerju trivalenti kollu fid-demel likwidu għal ċerju tetravalenti. Matul il-proċess ta 'ossidazzjoni, l-evaporazzjoni tal-ilma hija relattivament kbira, għalhekk ċertu ammont ta' ilma għandu jiġi supplimentat fi kwalunkwe ħin biex tinżamm konċentrazzjoni aktar stabbli ta 'art rari. Meta 40L ta 'demel likwidu jiġi ossidizzat f'kull lott, il-ħin ta' ossidazzjoni huwa 4-5 sigħat, u r-rata ta 'ossidazzjoni taċ-ċerju tista' tilħaq 98%. Meta 8m3 ta 'demel likwidu ta' idrossidu tad-dinja rari jiġi ossidizzat kull darba, ir-rata tal-fluss ta 'l-arja hija 8-12m3/min, u l-ħin ta' ossidazzjoni jiżdied għal 15-il siegħa, ir-rata ta 'ossidazzjoni taċ-ċerju tista' tilħaq 97% ~ 98%.
Il-karatteristiċi tal-metodu ta 'ossidazzjoni ta' l-arja mxarrba atmosferika huma: rata ta 'ossidazzjoni għolja taċ-ċerju, produzzjoni kbira, kundizzjonijiet tax-xogħol tajbin, tħaddim sempliċi, u dan il-metodu huwa komunement użat fl-industrija biex jipproduċi dijossidu taċ-ċerju mhux raffinat.
4、 ossidazzjoni bl-arja mxarrba taħt pressjoni
Taħt pressjoni normali, l-ossidazzjoni ta 'l-arja tieħu żmien itwal, u n-nies iqassru l-ħin ta' ossidazzjoni billi jużaw pressjoni. Iż-żieda tal-pressjoni tal-arja, jiġifieri, iż-żieda tal-pressjoni parzjali tal-ossiġnu fis-sistema, twassal għad-dissoluzzjoni tal-ossiġnu fis-soluzzjoni u t-tixrid tal-ossiġnu għad-diffużjoni tal-wiċċ ta 'partiċelli tal-idrossidu tad-dinja rari, u b'hekk tħaffef il-proċess ta' ossidazzjoni.
Ħallat l-idrossidu tad-dinja rari bl-ilma għal madwar 60g/L, aġġusta l-pH għal 13 bl-idrossidu tas-sodju, għolli t-temperatura għal madwar 80 ℃, daħħal arja għall-ossidazzjoni, tikkontrolla l-pressjoni f'0.4MPa, u ossida għal siegħa. Ir-rata ta 'ossidazzjoni taċ-ċerju tista' tilħaq aktar minn 95%. Fil-produzzjoni attwali, l-ossidazzjoni tal-materja prima tal-idrossidu tad-dinja rari tinkiseb permezz ta 'konverżjoni alkali permezz ta' preċipitazzjoni ta 'melħ kumpless tas-sulfat tas-sodju tad-dinja rari. Sabiex jitqassar il-proċess, il-preċipitazzjoni ta 'melħ kumpless tas-sulfat tas-sodju tad-dinja rari u soluzzjoni alkalina tista' tiġi miżjuda ma 'tank ta' ossidazzjoni taħt pressjoni, u żżomm ċerta pressjoni u temperatura. Arja jew ossiġnu sinjuri jistgħu jiġu introdotti biex jikkonvertu l-art rari fil-melħ kumpless f'idrossidi tad-dinja rari, u fl-istess ħin, Ce (OH) 3 fih jista 'jiġi ossidizzat għal Ce (OH) 4.
Taħt kundizzjonijiet taħt pressjoni, ir-rata ta 'konverżjoni alkali tal-melħ kumpless, ir-rata ta' ossidazzjoni taċ-ċerju, u r-rata ta 'ossidazzjoni taċ-ċerju huma kollha mtejba. Wara 45 minuta ta 'reazzjoni, ir-rata ta' konverżjoni ta 'alkali tal-melħ doppju u r-rata ta' ossidazzjoni taċ-ċerju laħqet aktar minn 96%.
Ħin tal-post: Mejju-09-2023