Havoni oksidlash usuli - bu oksidlanish uchun havodagi kisloroddan foydalanadigan oksidlanish usuliseriymuayyan sharoitlarda tetravalentga. Bu usul odatda ftoruglerodli serium rudasi konsentratini, noyob tuproq oksalatlarini va karbonatlarini havoda qovurish (qovurish oksidlanishi deb nomlanadi) yoki noyob tuproq gidroksidlarini (quruq havo oksidlanishi) qovurish yoki oksidlanish uchun havoni noyob tuproq gidroksidlari atalasiga (ho'l havo oksidlanishi) kiritishni o'z ichiga oladi.
1, Qovurilgan oksidlanish
Ftoruglerod seriy konsentratini havoda 500 ℃ haroratda qovurish yoki Baiyunebo nodir tuproq konsentratini 600-700 ℃ havoda natriy karbonat bilan qovurish. Noyob tuproqli minerallarning parchalanishi jarayonida minerallardagi seriy oksidlanib, tetravalentga aylanadi. Ajratish usullariseriykalsinlangan mahsulotlardan noyob tuproq sulfat qo'sh tuz usuli, erituvchi ekstraksiya usuli va boshqalar kiradi.
ning oksidlanish qovurishdan tashqarinoyob tuproqkontsentrat, noyob tuproq oksalati va noyob tuproq karbonati kabi tuzlar havo atmosferasida qovurilgan parchalanadi va seriy CeO2 ga oksidlanadi. Qovurish natijasida olingan noyob tuproq oksidi aralashmasining yaxshi eruvchanligini ta'minlash uchun qovurish harorati juda yuqori bo'lmasligi kerak, odatda 700 dan 800 ℃ gacha. Oksidlar 1-1,5mol/l sulfat kislota eritmasida yoki 4-5mol/l nitrat kislota eritmasida eritilishi mumkin. Qovurilgan rudani sulfat kislota va nitrat kislota bilan yuvishda seriy asosan eritmaga tetravalent shaklda kiradi. Birinchisi, 45 ℃ atrofida 50 g / L REO o'z ichiga olgan noyob tuproq sulfat eritmasini olishni va keyin P204 ekstraktsiya usuli yordamida seriy dioksidini ishlab chiqarishni o'z ichiga oladi; Ikkinchisi 80-85 ℃ haroratda 150-200 g / L REO o'z ichiga olgan noyob tuproqli nitrat eritmasini tayyorlashni va keyin seriyni ajratish uchun TBP ekstraktsiyasini qo'llashni o'z ichiga oladi.
Noyob tuproq oksidlari suyultirilgan sulfat kislota yoki nitrat kislota bilan eritilganda, CeO2 nisbatan erimaydi. Shu sababli, CeO2 ning eruvchanligini yaxshilash uchun eritmaning keyingi bosqichida katalizator sifatida eritmaga oz miqdorda gidroflorik kislota qo'shilishi kerak.
2, quruq havo oksidlanishi
Noyob tuproq gidroksidini quritish pechiga joylashtiring va ventilyatsiya qilingan sharoitda 100-120 ℃ haroratda 16-24 soat davomida oksidlang. Oksidlanish reaktsiyasi quyidagicha:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
Seriyning oksidlanish darajasi 97% ga yetishi mumkin. Oksidlanish harorati 140 ℃ ga oshirilsa, oksidlanish muddati 4-6 soatgacha qisqartirilishi mumkin va seriyning oksidlanish darajasi 97% ~ 98% ga yetishi mumkin. Quruq havoning oksidlanish jarayoni ko'p miqdorda chang va yomon mehnat sharoitlarini keltirib chiqaradi, ular hozirda asosan laboratoriyada qo'llaniladi.
3, Atmosfera nam havosining oksidlanishi
Noyob tuproq gidroksidini suv bilan aralashtirib, atala hosil qiling, REO kontsentratsiyasini 50-70 g / L ga qadar boshqaring, atala ishqoriyligini 0,15-0,30mol / L ga oshirish uchun NaOH qo'shing va 85 ℃ ga qizdirilganda to'g'ridan-to'g'ri havo kiriting. ataladagi barcha uch valentli seriyni to'rt valentli seriygacha oksidlang. Oksidlanish jarayonida suvning bug'lanishi nisbatan katta, shuning uchun nodir tuproqning barqaror kontsentratsiyasini saqlab qolish uchun istalgan vaqtda ma'lum miqdorda suv qo'shilishi kerak. Har bir partiyada 40 l atala oksidlanganda, oksidlanish vaqti 4-5 soatni tashkil qiladi va seriyning oksidlanish darajasi 98% ga yetishi mumkin. Har safar 8 m3 nodir tuproq gidroksidi atala oksidlanganda, havo oqimi tezligi 8-12 m3 / min ni tashkil qiladi va oksidlanish vaqti 15 soatgacha oshiriladi, seriyning oksidlanish darajasi 97% ~ 98% ga yetishi mumkin.
Atmosfera nam havo oksidlanish usulining xarakteristikalari quyidagilardir: seriyning yuqori oksidlanish darajasi, katta ishlab chiqarish, yaxshi ish sharoitlari, oddiy operatsiya va bu usul sanoatda xom seryum dioksidini ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladi.
4, bosim ostida nam havo oksidlanishi
Oddiy bosim ostida havo oksidlanishi ko'proq vaqt talab etadi va odamlar bosim yordamida oksidlanish vaqtini qisqartiradilar. Havo bosimining oshishi, ya'ni tizimdagi kislorodning qisman bosimining oshishi eritmada kislorodning erishi va kislorodning nodir tuproq gidroksid zarralarining sirt diffuziyasiga tarqalishiga yordam beradi va shu bilan oksidlanish jarayonini tezlashtiradi.
Noyob tuproq gidroksidini suv bilan taxminan 60 g / L ga aralashtiring, pH ni natriy gidroksid bilan 13 ga sozlang, haroratni taxminan 80 ℃ ga ko'taring, oksidlanish uchun havo kiriting, 0,4 MPa bosimni nazorat qiling va 1 soat davomida oksidlang. Seriyning oksidlanish darajasi 95% dan oshishi mumkin. Haqiqiy ishlab chiqarishda oksidlanish xomashyosi noyob tuproq gidroksidi nodir tuproq natriy sulfat kompleks tuzini cho'ktirish orqali gidroksidi konvertatsiya qilish yo'li bilan olinadi. Jarayonni qisqartirish uchun noyob tuproqli natriy sulfat kompleks tuzi va gidroksidi eritmaning cho'kishi ma'lum bir bosim va haroratni saqlab, bosimli oksidlanish tankiga qo'shilishi mumkin. Kompleks tuz tarkibidagi noyob tuproqni noyob tuproq gidroksidlariga aylantirish uchun havo yoki boy kislorod kiritilishi mumkin va shu bilan birga undagi Ce (OH) 3 Ce (OH) 4 ga oksidlanishi mumkin.
Bosim ostida murakkab tuzning gidroksidi konvertatsiya qilish tezligi, seriyning oksidlanish tezligi va seriyning oksidlanish tezligi yaxshilanadi. 45 daqiqalik reaktsiyadan so'ng, qo'sh tuz gidroksidi va seriyning oksidlanish darajasi 96% dan oshdi.
Xabar berish vaqti: 2023 yil 09-may