Ang pamamaraan ng air oxidation ay isang pamamaraan ng oksihenasyon na gumagamit ng oxygen sa hangin upang mag -oxidizeCeriumupang tetravalent sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Ang pamamaraang ito ay karaniwang nagsasangkot ng litson ng fluorocarbon cerium ore concentrate, bihirang mga oxalates sa lupa, at mga carbonates sa hangin (na kilala bilang litson na oksihenasyon) o litson na bihirang mga hydroxides ng lupa (dry air oxidation) o pagpapakilala ng hangin sa bihirang mga hydroxides slurry (wet oxidation) para sa oksihenasyon.
1 、 litson ng oksihenasyon
Ang litson ng fluorocarbon cerium ay tumutok sa hangin sa 500 ℃ o litson ang Baiyunebo Rare Earth na tumutok sa sodium carbonate sa hangin sa 600-700 ℃. Sa panahon ng agnas ng mga bihirang mineral na lupa, ang cerium sa mineral ay na -oxidized sa tetravalent. Ang mga pamamaraan para sa paghihiwalayCeriumMula sa mga calcined na produkto ay may kasamang bihirang lupa sulfate dobleng paraan ng asin, pamamaraan ng pagkuha ng solvent, atbp.
Bilang karagdagan sa litson ng oksihenasyon ngbihirang lupaPag -isiping mabuti, ang mga asing -gamot tulad ng bihirang Earth oxalate at bihirang lupa na carbonate ay sumasailalim sa pag -iilaw ng agnas sa isang kapaligiran ng hangin, at ang cerium ay na -oxidized sa CEO2. Upang matiyak ang mahusay na solubility ng bihirang Earth oxide halo na nakuha sa pamamagitan ng litson, ang temperatura ng litson ay hindi dapat masyadong mataas, karaniwang sa pagitan ng 700 at 800 ℃. Ang mga Oxides ay maaaring matunaw sa 1-1.5mol/L sulfuric acid solution o 4-5mol/L nitric acid solution. Kapag ang leaching roasted ore na may sulfuric acid at nitric acid, ang cerium ay pangunahing pumapasok sa solusyon sa isang tetravalent form. Ang dating ay nagsasangkot ng pagkuha ng isang bihirang solusyon sa lupa na sulfate na naglalaman ng 50g/L Reo sa paligid ng 45 ℃, at pagkatapos ay paggawa ng cerium dioxide gamit ang paraan ng pagkuha ng P204; Ang huli ay nagsasangkot sa paghahanda ng isang bihirang solusyon sa nitrate ng lupa na naglalaman ng REO ng 150-200g/L sa temperatura na 80-85 ℃, at pagkatapos ay gumagamit ng pagkuha ng TBP upang paghiwalayin ang cerium.
Kapag ang mga bihirang mga oxides ng lupa ay natunaw na may dilute sulfuric acid o nitric acid, ang CEO2 ay medyo hindi matutunaw. Samakatuwid, ang isang maliit na halaga ng hydrofluoric acid ay kailangang maidagdag sa solusyon bilang isang katalista sa kalaunan na yugto ng paglusaw upang mapagbuti ang solubility ng CEO2.
2 、 dry air oxidation
Ilagay ang bihirang Earth hydroxide sa isang pagpapatayo ng hurno at i-oxidize ito sa ilalim ng mga bentilasyon na kondisyon sa 100-120 ℃ sa loob ng 16-24 na oras. Ang reaksyon ng oksihenasyon ay ang mga sumusunod:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
Ang rate ng oksihenasyon ng cerium ay maaaring umabot sa 97%. Kung ang temperatura ng oksihenasyon ay karagdagang nadagdagan sa 140 ℃, ang oras ng oksihenasyon ay maaaring paikliin sa 4-6 na oras, at ang rate ng oksihenasyon ng cerium ay maaari ring umabot sa 97%~ 98%. Ang proseso ng dry air oxidation ay gumagawa ng isang malaking halaga ng alikabok at mahinang mga kondisyon ng paggawa, na kasalukuyang pangunahing ginagamit sa laboratoryo.
3 、 atmospheric wet air oxidation
Paghaluin ang bihirang lupa hydroxide na may tubig upang makabuo ng isang slurry, kontrolin ang konsentrasyon ng REO sa 50-70G/L, idagdag ang NaOH upang madagdagan ang alkalinity ng slurry hanggang 0.15-0.30mol/L, at kapag pinainit sa 85 ℃, direktang ipakilala ang hangin upang ma-oxidize ang lahat ng trivalent cerium sa slurry hanggang tetravalent cerium. Sa panahon ng proseso ng oksihenasyon, ang pagsingaw ng tubig ay medyo malaki, kaya ang isang tiyak na halaga ng tubig ay dapat na madagdagan sa anumang oras upang mapanatili ang isang mas matatag na konsentrasyon ng bihirang lupa. Kapag ang 40L ng slurry ay na-oxidized sa bawat batch, ang oras ng oksihenasyon ay 4-5 na oras, at ang rate ng oksihenasyon ng cerium ay maaaring umabot sa 98%. Kapag ang 8m3 ng bihirang lupa hydroxide slurry ay na-oxidized sa bawat oras, ang rate ng daloy ng hangin ay 8-12m3/min, at ang oras ng oksihenasyon ay nadagdagan sa 15h, ang rate ng oksihenasyon ng cerium ay maaaring umabot sa 97%~ 98%.
Ang mga katangian ng paraan ng wet air oxidation ng atmospheric ay: mataas na rate ng oksihenasyon ng cerium, malaking output, mahusay na mga kondisyon sa pagtatrabaho, simpleng operasyon, at ang pamamaraang ito ay karaniwang ginagamit sa industriya upang makabuo ng krudo cerium dioxide.
4 、 Pressurized wet air oxidation
Sa ilalim ng normal na presyon, ang air oxidation ay tumatagal ng mas mahabang oras, at pinaikling ng mga tao ang oras ng oksihenasyon sa pamamagitan ng paggamit ng presyon. Ang pagtaas ng presyon ng hangin, iyon ay, ang pagtaas ng bahagyang presyon ng oxygen sa system, ay kaaya -aya sa paglusaw ng oxygen sa solusyon at ang pagsasabog ng oxygen sa pagkakalat ng ibabaw ng mga bihirang mga particle ng hydroxide ng lupa, sa gayon pinabilis ang proseso ng oksihenasyon.
Paghaluin ang bihirang Earth hydroxide na may tubig sa halos 60g/L, ayusin ang pH hanggang 13 na may sodium hydroxide, itaas ang temperatura sa halos 80 ℃, ipakilala ang hangin para sa oksihenasyon, kontrolin ang presyon sa 0.4MPa, at mag -oxidize ng 1 oras. Ang rate ng oksihenasyon ng cerium ay maaaring umabot sa higit sa 95%. Sa aktwal na produksiyon, ang oksihenasyon na hilaw na materyal na bihirang lupa hydroxide ay nakuha ng pag -convert ng alkali sa pamamagitan ng pag -ulan ng bihirang lupa sodium sulfate complex salt. Upang paikliin ang proseso, ang pag -ulan ng bihirang lupa sodium sulfate kumplikadong asin at alkalina na solusyon ay maaaring maidagdag sa isang presyuradong tangke ng oksihenasyon, na nagpapanatili ng isang tiyak na presyon at temperatura. Ang air o mayaman na oxygen ay maaaring ipakilala upang mai -convert ang bihirang lupa sa kumplikadong asin sa bihirang mga hydroxides ng lupa, at sa parehong oras, ang CE (OH) 3 ay maaaring ma -oxidized sa CE (OH) 4.
Sa ilalim ng mga pressurized na kondisyon, ang rate ng conversion ng alkali ng kumplikadong asin, ang rate ng oksihenasyon ng cerium, at ang rate ng oksihenasyon ng cerium ay lahat ay napabuti. Matapos ang 45 minuto ng reaksyon, ang rate ng conversion ng dobleng alkali ng asin at ang rate ng oksihenasyon ng cerium ay umabot sa higit sa 96%.
Oras ng Mag-post: Mayo-09-2023