Metoda e oksidimit të ajrit është një metodë oksidimi që përdor oksigjenin në ajër për të oksiduarceriumnë katërvalente në kushte të caktuara.Kjo metodë zakonisht përfshin pjekjen e koncentratit të xehes së ceriumit të fluorokarbonit, oksalateve të tokës së rralla dhe karbonateve në ajër (të njohur si oksidimi me pjekje) ose pjekjen e hidroksideve të tokës së rrallë (oksidimi i ajrit të thatë) ose futja e ajrit në pluhurin e hidroksideve të tokës së rrallë (oksidimi i ajrit të lagësht) për oksidim.
1, Oksidimi me pjekje
Pjekja e koncentratit të ceriumit të fluorokarbonit në ajër në 500 ℃ ose pjekja e koncentratit të tokës së rrallë Baiyunebo me karbonat natriumi në ajër në 600-700 ℃.Gjatë dekompozimit të mineraleve të tokës së rrallë, ceriumi në minerale oksidohet në katërvalent.Metodat e ndarjesceriumnga produktet e kalcinuara përfshijnë metodën e kripës së dyfishtë të sulfatit të tokës së rrallë, metodën e nxjerrjes me tretës, etj.
Përveç pjekjes me oksidim tëtokë e rrallëkoncentrat, kripëra të tilla si oksalati i tokës së rrallë dhe karbonati i tokës së rrallë i nënshtrohen dekompozimit të pjekjes në një atmosferë ajri dhe ceriumi oksidohet në CeO2.Për të siguruar tretshmëri të mirë të përzierjes së oksidit të tokës së rrallë të marrë nga pjekja, temperatura e pjekjes nuk duhet të jetë shumë e lartë, zakonisht midis 700 dhe 800 ℃.Oksidet mund të treten në tretësirë të acidit sulfurik 1-1,5mol/L ose në tretësirë të acidit nitrik 4-5mol/L.Kur shpëlahet minerali i pjekur me acid sulfurik dhe acid nitrik, cerium kryesisht hyn në tretësirë në një formë tetravalente.E para përfshin marrjen e një solucioni të sulfatit të tokës së rrallë që përmban 50 g/L REO në rreth 45 ℃, dhe më pas prodhimin e dioksidit të ceriumit duke përdorur metodën e nxjerrjes P204;Kjo e fundit përfshin përgatitjen e një solucioni të nitratit të tokës së rrallë që përmban REO prej 150-200 g/L në një temperaturë prej 80-85 ℃, dhe më pas përdorimin e ekstraktimit të TBP për të ndarë ceriumin.
Kur oksidet e tokës së rrallë treten me acid sulfurik të holluar ose acid nitrik, CeO2 është relativisht i pazgjidhshëm.Prandaj, një sasi e vogël e acidit fluorik duhet t'i shtohet tretësirës si katalizator në fazën e mëvonshme të tretjes për të përmirësuar tretshmërinë e CeO2.
2, Oksidimi i ajrit të thatë
Vendoseni hidroksidin e tokës së rrallë në një furrë tharjeje dhe oksidoni atë në kushte të ajrosura në 100-120 ℃ për 16-24 orë.Reagimi i oksidimit është si më poshtë:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
Shkalla e oksidimit të ceriumit mund të arrijë 97%.Nëse temperatura e oksidimit rritet më tej në 140 ℃, koha e oksidimit mund të shkurtohet në 4-6 orë, dhe shkalla e oksidimit të ceriumit mund të arrijë gjithashtu 97% ~ 98%.Procesi i oksidimit të ajrit të thatë prodhon një sasi të madhe pluhuri dhe kushte të këqija të punës, të cilat aktualisht përdoren kryesisht në laborator.
3, Oksidimi i ajrit të lagësht atmosferik
Përzieni hidroksidin e tokës së rrallë me ujë për të formuar një pluhur, kontrolloni përqendrimin e REO në 50-70 g/L, shtoni NaOH për të rritur alkalinitetin e llumit në 0,15-0,30 mol/L dhe kur nxehet në 85 ℃, futni drejtpërdrejt ajrin në oksidoni të gjithë ceriumin trivalent në slurry në cerium katërvalent.Gjatë procesit të oksidimit, avullimi i ujit është relativisht i madh, kështu që një sasi e caktuar uji duhet të plotësohet në çdo kohë për të mbajtur një përqendrim më të qëndrueshëm të tokës së rrallë.Kur 40L slurry oksidohet në secilën grumbull, koha e oksidimit është 4-5 orë, dhe shkalla e oksidimit të ceriumit mund të arrijë 98%.Kur 8m3 llum hidroksidi i tokës së rrallë oksidohet çdo herë, shkalla e rrjedhës së ajrit është 8-12 m3/min dhe koha e oksidimit rritet në 15 orë, shkalla e oksidimit të ceriumit mund të arrijë 97%~98%.
Karakteristikat e metodës së oksidimit të ajrit të lagësht atmosferik janë: shpejtësia e lartë e oksidimit të ceriumit, prodhimi i madh, kushte të mira pune, funksionim i thjeshtë dhe kjo metodë përdoret zakonisht në industri për të prodhuar dioksid ceriumi të papërpunuar.
4, Oksidimi i ajrit të lagësht nën presion
Nën presionin normal, oksidimi i ajrit kërkon një kohë më të gjatë dhe njerëzit e shkurtojnë kohën e oksidimit duke përdorur presionin.Rritja e presionit të ajrit, pra rritja e presionit të pjesshëm të oksigjenit në sistem, është e favorshme për tretjen e oksigjenit në tretësirë dhe përhapjen e oksigjenit në difuzionin sipërfaqësor të grimcave të hidroksidit të tokës së rrallë, duke përshpejtuar kështu procesin e oksidimit.
Përzieni hidroksidin e tokës së rrallë me ujë në rreth 60 g/L, rregulloni pH në 13 me hidroksid natriumi, ngrini temperaturën në rreth 80 ℃, futni ajrin për oksidim, kontrolloni presionin në 0.4 MPa dhe oksidoni për 1 orë.Shkalla e oksidimit të ceriumit mund të arrijë mbi 95%.Në prodhimin aktual, hidroksidi i tokës së rrallë të lëndës së parë të oksidimit përftohet nga shndërrimi i alkalit nëpërmjet precipitimit të kripës komplekse të sulfatit të natriumit të tokës së rrallë.Për të shkurtuar procesin, reshjet e kripës komplekse të sulfatit të natriumit të tokës së rrallë dhe tretësirës alkaline mund të shtohen në një rezervuar oksidimi nën presion, duke ruajtur një presion dhe temperaturë të caktuar.Ajri ose oksigjeni i pasur mund të futet për të kthyer tokën e rrallë në kripën komplekse në hidrokside të tokës së rrallë, dhe në të njëjtën kohë, Ce (OH) 3 në të mund të oksidohet në Ce (OH) 4.
Në kushte presioni, shkalla e konvertimit të alkalit të kripës komplekse, shkalla e oksidimit të ceriumit dhe shkalla e oksidimit të ceriumit janë përmirësuar të gjitha.Pas 45 minutash reagimi, shkalla e konvertimit të alkalit të dyfishtë të kripës dhe shkalla e oksidimit të ceriumit arriti mbi 96%.
Koha e postimit: Maj-09-2023