Luftoxidationsmethode ist ein Oxidationsverfahren, das Sauerstoff in der Luft zum Oxidieren verwendetCernach Tetravalent unter bestimmten Bedingungen. Diese Methode umfasst typischerweise das Rösten von Fluorkohlenwasserstoff -Ceriumerz -Konzentrat, Seltenerdoxalaten und Carbonaten in Luft (bekannt als Bratoxidation) oder rösten Seltenerdhydroxide (Trockenluftoxidation) oder die Einführung von Luft in Seltenerdhydroxide (Netzluftoxidation) zur Oxidation.
1 、 Oxidation rösten
Rösten des Fluorkohlenwasserstoff-Cerium-Konzentrats in Luft bei 500 ° C oder rösten das Baiyunebo-Konzentrat mit Natriumcarbonat in Luft bei 600-700 ℃. Während der Zersetzung von Seltenerdmineralien wird Cerium in den Mineralien auf Tetravalent oxidiert. Die Methoden zum TrennenCerAus kalzinierten Produkten umfassen Seltene Erdsulfat -Doppelsalzmethoden, Lösungsmittelextraktionsmethode usw.
Zusätzlich zum Oxidationsbraten vonSeltene ErdeKonzentrat, Salze wie Seltenerdoxalat und Carbonat mit Seltener erd werden in einer Luftatmosphäre zu einer Bratenzersetzung unterzogen, und Cerium wird zu CEO2 oxidiert. Um eine gute Löslichkeit der durch Braten erhaltenen Seltenerdoxidmischung zu gewährleisten, sollte die Röstentemperatur nicht zu hoch sein, normalerweise zwischen 700 und 800 ° C. Oxide können in 1-1,5 mol/l Schwefelsäurelösung oder 4-5mol/l-Salpetersäurelösung gelöst werden. Beim Auslaugen von geröstetem Erz mit Schwefelsäure und Salpetersäure tritt Cerium hauptsächlich in tetravalenter Form in die Lösung ein. Ersteres beinhaltet die Erlangung einer Seltenerdsulfatlösung, die 50 g/l REO bei etwa 45 ° C enthält und dann Ceriumdioxid unter Verwendung der P204 -Extraktionsmethode produziert. Letzteres beinhaltet die Herstellung einer seltenen Erdnitratlösung, die eine REO von 150-200 g/l bei einer Temperatur von 80-85 ° C enthält, und dann die TBP-Extraktion, um Cerium zu trennen.
Wenn Seltenerdoxide mit verdünntem Schwefelsäure oder Salpetersäure gelöst werden, ist CEO2 relativ unlöslich. Daher muss eine geringe Menge an Hydrofluorsäure in die Lösung als Katalysator in der späteren Auflösung zugesetzt werden, um die Löslichkeit von CEO2 zu verbessern.
2 、 Trockenluftoxidation
Legen Sie das Seltene erdhydroxid in einen Trocknungsofen und oxidieren Sie es 16 bis 24 Stunden bei belüfteten Bedingungen bei 100-120 ° C. Die Oxidationsreaktion ist wie folgt:
4ce (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Die Oxidationsrate von Cerium kann 97%erreichen. Wenn die Oxidationstemperatur weiter auf 140 ° C erhöht wird, kann die Oxidationszeit auf 4-6 Stunden verkürzt werden und die Oxidationsrate von Cerium auch 97%~ 98%erreichen. Der Trockenluftoxidationsprozess erzeugt eine große Menge Staub und schlechte Arbeitsbedingungen, die derzeit hauptsächlich im Labor eingesetzt werden.
3 、 Atmosphärische Nassluftoxidation
Mischen Sie Seltenerdhydroxid mit Wasser, um eine Aufschlämmung zu bilden, kontrollieren Sie die REO-Konzentration auf 50-70 g/l, fügen Sie NaOH hinzu, um die Alkalität der Aufschlämmung auf 0,15-0,30 mol/l zu erhöhen, und bei erhitztem bis 85 ° C erhitzt. Während des Oxidationsprozesses ist die Verdunstung von Wasser relativ groß, so Wenn 40 l Aufschlämmung in jeder Charge oxidiert werden, beträgt die Oxidationszeit 4-5 Stunden und die Oxidationsrate von Cerium kann 98%erreichen. Wenn jedes Mal 8m3 Seltenerdhydroxidaufschlämme oxidiert wird, beträgt die Luftstromrate 8-12 m3/min und die Oxidationszeit auf 15 Stunden erhöht, kann die Oxidationsrate von Cerium 97%~ 98%erreichen.
Die Eigenschaften der atmosphärischen Nassluftoxidationsmethode sind: hohe Oxidationsrate von Cerium, großer Ausgang, gute Arbeitsbedingungen, einfacher Betrieb und diese Methode wird in der Industrie üblicherweise zur Herstellung von Roh -Cerium -Dioxid verwendet.
4 、 unter Druck stehende Nassluftoxidation
Unter normalem Druck dauert die Luftoxidation länger und Menschen verkürzen die Oxidationszeit durch Druck. Die Zunahme des Luftdrucks, dh die Erhöhung des Sauerstoff -Partialdrucks im System, ist der Auflösung des Sauerstoffs in der Lösung und der Diffusion von Sauerstoff zur Oberflächendiffusion von Hydroxidpartikeln für Seltenerdhydroxid förderlich, wodurch der Oxidationsprozess beschleunigt wird.
Mischen Sie Seltenerdhydroxid mit Wasser auf etwa 60 g/l, stellen Sie den pH -Wert mit Natriumhydroxid auf 13 ein, erhöhen Sie die Temperatur auf etwa 80 ° C, führen Sie Luft zur Oxidation ein, kontrollieren Sie den Druck bei 0,4 mPa und oxidieren Sie 1 Stunde. Die Oxidationsrate von Cerium kann über 95%erreichen. In der tatsächlichen Produktion wird der Oxidation Rohmaterial Seltenerdhydroxid durch Alkali -Umwandlung durch Ausfällung des Natriumsulfat -Salzes von Seltenerd erd erhalten. Um den Prozess zu verkürzen, kann die Ausfällung des Natriumsulfat -Salzes und der alkalischen Lösung von Seltenerd erd zu einem unter Druck stehenden Oxidationstank zugesetzt werden, wodurch ein bestimmter Druck und eine bestimmte Temperatur aufrechterhalten werden. Luft- oder reiches Sauerstoff kann eingeführt werden, um die Seltene Erde im komplexen Salz in Seltenerdhydroxide umzuwandeln, und gleichzeitig kann CE (OH) 3 darin auf CE (OH) 4 oxidiert werden.
Unter Druckbedingungen werden die Alkali -Umwandlungsrate des komplexen Salzes, die Oxidationsrate des Ceriums und die Oxidationsrate des Ceriums verbessert. Nach 45 Minuten Reaktion erreichte die Umwandlungsgeschwindigkeit von Doppelsalzalkali und die Oxidationsrate von Cerium über 96%.
Postzeit: Mai-09-2023