U metudu di oxidazione di l'aria hè un metudu d'ossidazione chì utilizeghja l'ossigenu in l'aria per oxidàceriumà tetravalente in certi cundizioni.Stu metudu tipicamenti implica a torrefazione di u concentratu di minerale di cerium di fluorocarbonu, ossalati di terra rara è carbonati in l'aria (cunnisciutu cum'è l'ossidazione di torrefazione) o l'idrossidi di terra rara (ossidazione di l'aria secca) o l'introduzione di l'aria in slurry d'idrossidi di terra rara (ossidazione di l'aria umida) per l'ossidazione.
1 、 Ossidazione di arrosti
Arrostite u cuncentratu di cerium fluorocarbonu in l'aria à 500 ℃ o arrosta u concentratu di terra rara Baiyunebo cù carbonate di sodiu in l'aria à 600-700 ℃.Durante a descomposizione di minerali di terra rara, u ceriu in i minerali hè oxidatu à tetravalente.I metudi di separazioneceriumda i prudutti calcinati include u sulfatu di terra rara, u metudu di doppia sal, u metudu di estrazione di solventi, etc.
In più di l'ossidazione tostatura diterra raracuncentrazione, i sali cum'è l'oxalate di terra rara è u carbonate di terra rara sottumettenu a descomposizione di tostatura in una atmosfera di l'aria, è u ceriu hè oxidatu à CeO2.Per assicurà una bona solubilità di a mistura di l'ossidu di terra rara ottenuta da a tostatura, a temperatura di tostatura ùn deve esse troppu alta, di solitu trà 700 è 800 ℃.L'ossidi ponu esse dissoluti in una suluzione di l'acidu sulfuricu 1-1.5mol/L o una suluzione d'acidu nitricu 4-5mol/L.Quandu si liscia u minerale arrustatu cù l'acidu sulfuricu è l'acidu nitricu, u ceriu entra principalmente in a suluzione in una forma tetravalente.U primu implica l'ottenimentu di una suluzione di sulfate di terra rara chì cuntene 50g / L REO à circa 45 ℃, è poi pruduce diossidu di cerium cù u metudu di estrazione P204;L'ultime implica a preparazione di una suluzione di nitrate di terra rara chì cuntene REO di 150-200 g/L à una temperatura di 80-85 ℃, è dopu aduprà l'estrazione TBP per separà u cerium.
Quandu l'ossidi di terra rara sò dissoluti cù l'acidu sulfuricu diluitu o l'acidu nitricu, CeO2 hè relativamente insoluble.Per quessa, una piccula quantità di l'acidu fluoridicu deve esse aghjuntu à a suluzione cum'è un catalizadoru in a tappa più tardi di dissoluzione per migliurà a solubilità di CeO2.
2 、 Ossidazione di l'aria secca
Pone l'idrossidu di terra rara in un fornu d'asciugatura è l'oxidate in cundizioni ventilate à 100-120 ℃ per 16-24 ore.A reazione d'ossidazione hè a siguenti:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
A rata di oxidazione di cerium pò ghjunghje sin'à 97%.Se a temperatura di l'ossidazione hè ancu aumentata à 140 ℃, u tempu d'ossidazione pò esse ridutta à 4-6 ore, è a rata di oxidazione di cerium pò ancu ghjunghje à 97% ~ 98%.U prucessu d'ossidazione di l'aria secca pruduce una grande quantità di polvera è cundizioni di travagliu poveri, chì sò attualmente utilizati principalmente in u laboratoriu.
3 、 Ossidazione di l'aria umida atmosferica
Imbulighjate l'idrossidu di terra rara cù l'acqua per furmà una slurry, cuntrullà a cuncentrazione di REO à 50-70g/L, aghjunghje NaOH per aumentà l'alcalinità di a slurry à 0.15-0.30mol/L, è quandu si riscalda à 85 ℃, introduci direttamente l'aria à ossida tuttu u cerium trivalente in u slurry à cerium tetravalente.Durante u prucessu d'ossidazione, l'evaporazione di l'acqua hè relativamente grande, cusì una certa quantità d'acqua deve esse supplementata in ogni mumentu per mantene una concentrazione più stabile di terra rara.Quandu 40L di slurry hè oxidatu in ogni batch, u tempu d'oxidazione hè di 4-5 ore, è a rata di oxidazione di cerium pò ghjunghje à 98%.Quandu 8m3 di slurry d'idrossidu di terra rara hè oxidatu ogni volta, u flussu di l'aria hè 8-12m3 / min, è u tempu d'ossidazione hè aumentatu à 15h, u tassu d'ossidazione di cerium pò ghjunghje à 97% ~ 98%.
E caratteristiche di u metudu d'ossidazione di l'aria umida atmosferica sò: alta rata d'ossidazione di cerium, grande pruduzzione, boni cundizioni di travagliu, operazione simplice, è stu metudu hè comunmente utilizatu in l'industria per pruduce diossidu di cerium crudo.
4 、 Ossidazione di l'aria umida pressurizzata
Sottu a pressione normale, l'ossidazione di l'aria pigghia un tempu più longu, è a ghjente accurtà u tempu d'ossidazione usendu pressione.L'aumentu di a pressione di l'aria, vale à dì l'aumentu di a pressione parziale di l'ossigenu in u sistema, hè favurèvule à a dissoluzione di l'ossigenu in a suluzione è a diffusione di l'ossigenu à a diffusione di a superficia di particeddi di l'idrossidu di terra rara, cusì accelerà u prucessu d'ossidazione.
Imbulighjate l'idrossidu di terra rara cù l'acqua à circa 60 g / L, aghjustate u pH à 13 cù l'idrossidu di sodiu, elevà a temperatura à circa 80 ℃, introduce l'aria per l'ossidazione, cuntrolla a pressione à 0.4MPa, è oxidate per 1 ora.A rata di oxidazione di cerium pò ghjunghje à più di 95%.In a pruduzzione attuale, a materia prima d'ossidazione di l'idrossidu di terra rara hè ottenuta da a cunversione alcalina per a precipitazione di u sali cumplessu di sulfate di sodiu di terra rara.Per accurtà u prucessu, a precipitazione di u sulfatu di sodiu di a terra rara è a suluzione alkalina pò esse aghjuntu à un tank d'ossidazione pressurizatu, mantenendu una certa pressione è temperatura.L'aria o l'ossigenu riccu pò esse introduttu per cunvertisce a terra rara in u sali cumplessu in idrossidi di terra rara, è à u stessu tempu, Ce (OH) 3 in questu pò esse oxidatu à Ce (OH) 4.
In cundizioni pressurizzate, a tarifa di cunversione alkalina di u sali cumplessu, a tarifa d'ossidazione di cerium è a rata d'ossidazione di cerium sò tutte migliurate.Dopu à 45 minuti di reazzione, u tassu di cunversione di l'alkali doppiu di sali è u tassu d'ossidazione di cerium hà righjuntu più di 96%.
Tempu di post: May-09-2023