El mètode d’oxidació de l’aire és un mètode d’oxidació que utilitza oxigen a l’aire per oxidarceriuma tetravalent en determinades condicions. Aquest mètode consisteix normalment a torrar el concentrat de mineral de ceri de fluorocarbon, als oxalats de la terra rara i als carbonats a l’aire (conegut com a oxidació de rostida) o torrar hidròxids de terra rara (oxidació de l’aire sec) o introduir l’aire en rares hidròxids a la purina (oxidació de l’aire humit) per a l’oxidació.
1 、 Roasting Oxidation
Torrar el concentrat de ceri de fluorocarbon a l’aire a 500 ℃ o torrar el concentrat de terra rara de Baiyunebo amb carbonat de sodi a l’aire a 600-700 ℃. Durant la descomposició de minerals de la terra rara, el ceri als minerals s’oxida a tetravalent. Els mètodes per separar -seceriumA partir dels productes calcinats inclouen el mètode de doble sal de sulfat de terra rara, mètode d’extracció de dissolvents, etc.
A més de la rostida d’oxidació deterra raraConcentrar -se, sals com l’oxalat de terra rara i el carbonat de la terra rara experimenten una descomposició de rostida en una atmosfera d’aire, i el ceri s’oxida a CEO2. Per garantir una bona solubilitat de la barreja d’òxid de terra rara obtinguda per torrar, la temperatura de torreta no ha de ser massa alta, normalment entre 700 i 800 ℃. Els òxids es poden dissoldre en solució d’àcid sulfúric d’1-1,5 mol/L o solució d’àcid nítric de 4-5mol/L. Quan la lixiviació rosteix el mineral amb àcid sulfúric i àcid nítric, el ceri entra principalment a la solució de forma tetravalent. El primer consisteix en obtenir una solució de sulfat de terra rara que conté 50G/L a uns 45 ℃, i després produir diòxid de ceri mitjançant el mètode d’extracció P204; Aquesta última consisteix en preparar una solució de nitrat de terra rara que conté REO de 150-200g/L a una temperatura de 80-85 ℃, i després utilitzar l'extracció de TBP per separar el cerium.
Quan els òxids de terra rara es dissolen amb àcid sulfúric diluït o àcid nítric, el CEO2 és relativament insoluble. Per tant, cal afegir una petita quantitat d’àcid hidrofluòric a la solució com a catalitzador en l’etapa posterior de dissolució per millorar la solubilitat de CEO2.
2 、 Oxidació de l’aire sec
Col·loqueu l’hidròxid de terra rara en un forn d’assecat i oxideu-lo en condicions ventilades a 100-120 ℃ durant 16-24 hores. La reacció d’oxidació és la següent:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
La taxa d’oxidació de Cerium pot arribar al 97%. Si la temperatura d’oxidació s’incrementa encara més a 140 ℃, el temps d’oxidació es pot escurçar fins a 4-6 hores i la taxa d’oxidació de ceri també pot arribar al 97%~ 98%. El procés d’oxidació d’aire sec produeix una gran quantitat de pols i condicions laborals pobres, que actualment s’utilitzen principalment al laboratori.
3 、 Oxidació de l’aire humit atmosfèric
Barregeu l’hidròxid de terra rara amb l’aigua per formar una purina, controleu la concentració de REO a 50-70g/L, afegiu NaOH per augmentar l’alcalinitat de la purina a 0,15-0,30mol/L, i quan s’escalfa a 85 ℃, introdueix directament l’aire per oxidar tot el cerium trivalent en el cercle tetravalent. Durant el procés d’oxidació, l’evaporació de l’aigua és relativament gran, de manera que s’ha de complementar una certa quantitat d’aigua en qualsevol moment per mantenir una concentració més estable de terra rara. Quan 40L de purins s’oxiden a cada lot, el temps d’oxidació és de 4-5 hores i la taxa d’oxidació de ceri pot arribar al 98%. Quan 8m3 de purins d’hidròxid de terres rares s’oxiden cada cop, el cabal d’aire és de 8-12m3/min i el temps d’oxidació s’incrementa fins a 15h, la taxa d’oxidació del cerium pot arribar al 97%~ 98%.
Les característiques del mètode d’oxidació d’aire humit atmosfèric són: alta taxa d’oxidació de ceri, gran producció, bones condicions de treball, operació senzilla i aquest mètode s’utilitza habitualment a la indústria per produir diòxid de ceri cru.
4 、 Oxidació a l'aire humit a pressió
Sota la pressió normal, l’oxidació de l’aire triga més temps i la gent redueix el temps d’oxidació mitjançant la pressió. L’augment de la pressió de l’aire, és a dir, l’augment de la pressió parcial d’oxigen en el sistema, és propici per a la dissolució d’oxigen en la solució i la difusió d’oxigen a la difusió superficial de les partícules d’hidròxid de la terra rara, accelerant així el procés d’oxidació.
Barregeu l’hidròxid de terra rara amb l’aigua a uns 60g/L, ajusteu el pH al 13 amb hidròxid de sodi, augmenteu la temperatura a uns 80 ℃, introduïu l’aire per a l’oxidació, controleu la pressió a 0,4MPa i oxideu -la durant 1 hora. La taxa d’oxidació de ceri pot arribar a superar el 95%. En la producció real, l’oxidació de matèries primeres d’hidròxid de terra rara s’obté mitjançant la conversió alcalí mitjançant la precipitació de sal de sulfat de sodium de terra rara. Per escurçar el procés, es pot afegir la precipitació de sal i solució alcalina de sulfat de sulfat de terra rara a un dipòsit d’oxidació a pressió, mantenint una certa pressió i temperatura. L’aire o l’oxigen ric es pot introduir per convertir la terra rara en la sal complexa en hidròxids de terra rara i, alhora, CE (OH) 3 es pot oxidar a CE (OH) 4.
En condicions a pressió, la taxa de conversió alcalí de la sal complexa, la taxa d’oxidació de Cerium i la taxa d’oxidació de Cerium es milloren. Després de 45 minuts de reacció, la taxa de conversió d’alcali de doble sal i la taxa d’oxidació de Cerium va assolir més del 96%.
Hora de publicació: maig-09-2023