De loftoksidaasjemetoade is in oksidaasjemetoade dy't soerstof yn 'e loft brûkt om te oksidearjenseriumoant tetravalent ûnder bepaalde omstannichheden. Dizze metoade omfettet typysk it roastjen fan fluorkoalstof-ceriumertskonsintraat, seldsume ierdeoksalaten en karbonaten yn loft (bekend as roastoksidaasje) of it roastjen fan seldsume ierdehydroxiden (droege loftoksidaasje) of it ynfieren fan loft yn seldsume ierdehydroxideslurry (wiete loftoksidaasje) foar oksidaasje.
1. Oxidaasje troch roasting
It roastjen fan it fluorkoalstof-ceriumkonsintraat yn 'e loft by 500 ℃ of it roastjen fan it Baiyunebo-seldsume ierdekonsintraat mei natriumkarbonaat yn 'e loft by 600-700 ℃. Tidens de ûntbining fan seldsume ierdemineralen wurdt cerium yn 'e mineralen oksidearre ta tetravalent. De metoaden foar it skiedenseriumfan kalsinearre produkten omfetsje seldsume ierdesulfaat dûbele sâltmetoade, oplosmiddelekstraksjemetoade, ensfh.
Neist it oksidaasjeroastjen fanseldsume ierdekonsintraat, sâlt lykas seldsume ierde-oksalaat en seldsume ierde-karbonaat ûndergeane roastingûntleding yn in loftatmosfear, en cerium wurdt oksidearre ta CeO2. Om in goede oplosberens fan it seldsume ierde-oksidemingsel te garandearjen dat troch roasting wurdt krigen, moat de roasttemperatuer net te heech wêze, meastal tusken 700 en 800 ℃. Oksiden kinne oplost wurde yn in 1-1.5mol/L swevelsoeroplossing of 4-5mol/L salpetersoeroplossing. By it útlûken fan roastere erts mei swevelsoer en salpetersoer komt cerium benammen yn 'e oplossing yn in tetravalente foarm. De earste omfettet it krijen fan in seldsume ierdesulfaatoplossing mei 50g/L REO by sawat 45 ℃, en dan it produsearjen fan ceriumdiokside mei de P204-ekstraksjemetoade; De lêste omfettet it tarieden fan in seldsume ierdenitraatoplossing mei REO fan 150-200g/L by in temperatuer fan 80-85 ℃, en dan it brûken fan TBP-ekstraksje om cerium te skieden.
As seldsume ierde-oksiden oplost wurde mei ferdund swevelsoer of salpetersoer, is CeO2 relatyf ûnoplosber. Dêrom moat in lytse hoemannichte wetterstoffluorsoer tafoege wurde oan 'e oplossing as katalysator yn 'e lettere faze fan it oplossen om de oplosberens fan CeO2 te ferbetterjen.
2, oksidaasje fan droege loft
Plak de seldsume ierdehydrokside yn in droegoven en oksidearje it ûnder fentilearre omstannichheden by 100-120 ℃ foar 16-24 oeren. De oksidaasjereaksje is as folget:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
De oksidaasjesnelheid fan cerium kin 97% berikke. As de oksidaasjetemperatuer fierder ferhege wurdt nei 140 ℃, kin de oksidaasjetiid ynkoarte wurde nei 4-6 oeren, en de oksidaasjesnelheid fan cerium kin ek 97% ~ 98% berikke. It droege-loft-oksidaasjeproses produseart in grutte hoemannichte stof en minne arbeidsomstannichheden, dy't op it stuit benammen yn it laboratoarium brûkt wurde.
3, Atmosfearyske wiete loftoksidaasje
Ming seldsume ierdehydrokside mei wetter om in slurry te foarmjen, kontrolearje de REO-konsintraasje nei 50-70g/L, foegje NaOH ta om de alkaliniteit fan 'e slurry te ferheegjen nei 0.15-0.30mol/L, en as it ferwaarme wurdt nei 85 ℃, fier dan direkt lucht yn om alle trijeweardige cerium yn 'e slurry te oksidearjen nei fjouwerweardige cerium. Tidens it oksidaasjeproses is de ferdamping fan wetter relatyf grut, dus moat op elk momint in bepaalde hoemannichte wetter oanfolle wurde om in stabiler konsintraasje fan seldsume ierde te behâlden. As 40L slurry yn elke batch oksidearre wurdt, is de oksidaasjetiid 4-5 oeren, en kin de oksidaasjesnelheid fan cerium 98% berikke. As 8m3 seldsume ierdehydroksideslurry elke kear oksidearre wurdt, is de luchtstreamsnelheid 8-12m3/min, en de oksidaasjetiid wurdt ferhege nei 15 oeren, kin de oksidaasjesnelheid fan cerium 97%~98% berikke.
De skaaimerken fan 'e atmosfearyske wiete loftoksidaasjemetoade binne: hege oksidaasjesnelheid fan cerium, grutte útfier, goede wurkomstannichheden, ienfâldige operaasje, en dizze metoade wurdt faak brûkt yn 'e yndustry om rau ceriumdiokside te produsearjen.
4, oksidaasje fan wiete lucht ûnder druk
Under normale druk duorret loftoksidaasje langer, en minsken koartere de oksidaasjetiid troch druk te brûken. De tanimming fan loftdruk, dat is de tanimming fan soerstofpartialdruk yn it systeem, is geunstich foar it oplossen fan soerstof yn 'e oplossing en de fersprieding fan soerstof nei it oerflak fan seldsume ierdehydroksidepartikels, wêrtroch it oksidaasjeproses fersnelt.
Ming seldsume ierdehydrokside mei wetter oant sawat 60g/L, pas de pH oan op 13 mei natriumhydrokside, ferheegje de temperatuer nei sawat 80 ℃, fier loft yn foar oksidaasje, kontrolearje de druk op 0.4MPa, en oksidearje foar 1 oere. De oksidaasjesnelheid fan cerium kin mear as 95% berikke. Yn 'e werklike produksje wurdt it oksidaasjegrûnmateriaal seldsume ierdehydrokside krigen troch alkalikonverzje troch delslach fan seldsume ierde natriumsulfaatkomplekssâlt. Om it proses te ferkoartjen, kin de delslach fan seldsume ierde natriumsulfaatkomplekssâlt en alkaline oplossing tafoege wurde oan in oksidaasjetank ûnder druk, wêrby't in bepaalde druk en temperatuer hanthavene wurde. Loft of rike soerstof kin ynfierd wurde om de seldsume ierde yn it komplekse sâlt om te setten yn seldsume ierdehydroksiden, en tagelyk kin Ce(OH)3 deryn oksidearre wurde ta Ce(OH)4.
Under drukomstannichheden binne de alkali-konverzjesnelheid fan it komplekse sâlt, de oksidaasjesnelheid fan cerium, en de oksidaasjesnelheid fan cerium allegear ferbettere. Nei 45 minuten reaksje berikten de konverzjesnelheid fan dûbel sâltalkali en de oksidaasjesnelheid fan cerium mear as 96%.
Pleatsingstiid: 9 maaie 2023