Ilman hapettumismenetelmä on hapettumismenetelmä, jossa käytetään happea ilmassa hapettamiseksiceriumtetravalenttia tietyissä olosuhteissa. Tämä menetelmä sisältää tyypillisesti fluorihiilivetymalmipitoisuuden, harvinaisten maapallon oksalaattien ja karbonaattien paahtamisen ilmassa (tunnetaan paahtavan hapettumisena) tai harvinaisten maametallien hydroksidien (kuiva ilman hapettuminen) tai ilman tuottaminen harvinaiseen maametallihydroksideihin lietteen (märän ilman hapetus) hapettumista varten.
1 、 paahtamisen hapettuminen
Fluorihiilivetyjen cerium-konsentraatin paistaminen ilmassa 500 ℃: llä tai paistamalla Baiyunebo-harvinainen maapallon konsentraatti natriumkarbonaatin kanssa ilmassa 600-700 ℃. Harvinaisten maametallien mineraalien hajoamisen aikana mineraalien cerium hapetetaan tetravalentiksi. ErottelumenetelmätceriumKalsinoiduista tuotteista ovat harvinaiset maametallien sulfaatin kaksoisuolan menetelmä, liuotinpoistomenetelmä jne.
Hapettumisen paahtamisen lisäksiharvinainen maametalliKonsentraatti, suolat, kuten harvinainen maametallioksalaatti ja harvinainen maametallikarbonaatti, tapahtuu paahtamisen hajotus ilma -ilmakehässä, ja cerium hapetetaan CEO2: lle. Paistamalla saatujen harvinaisten maamateridioksidiseoksen hyvän liukoisuuden varmistamiseksi paahtolämpötilan ei tulisi olla liian korkea, yleensä välillä 700 - 800 ℃. Oksidit voidaan liuottaa 1-1,5 mol/L rikkihappoliuokseen tai 4-5mol/L typpihappoliuokseen. Kun huuhdellaan paahdettua malmia rikkihapolla ja typpihapolla, cerium pääsee pääasiassa liuokseen tetravalenttisessa muodossa. Ensimmäiseen sisältyy harvinaisen maametallien sulfaattiliuoksen hankkiminen, joka sisältää 50 g/l ReO: ta noin 45 ℃: ssä, ja sitten tuottaminen cerium -dioksidia käyttämällä P204 -uuttomenetelmää; Jälkimmäiseen sisältyy harvinaisten maametallien nitraattiliuoksen valmistelu, joka sisältää 150-200 g/l lämpötilassa 80-85 ℃ ja sitten käyttämällä TBP-uuttoa ceriumin erottamiseen.
Kun harvinaisten maametallioksidit liuotetaan laimealla rikkihapolla tai typpihapolla, CeO2 on suhteellisen liukenematon. Siksi liuokseen on lisättävä pieni määrä hydrofluorivetyhappoa katalyyttinä liukenemisen myöhemmässä vaiheessa CEO2: n liukoisuuden parantamiseksi.
2 、 Kuiva ilman hapettuminen
Aseta harvinaisten maametallien hydroksidi kuivissa uuniin ja hapettele se tuuletetuissa olosuhteissa nopeudella 100-120 ℃ 16–24 tunnin ajan. Hapetusreaktio on seuraava:
4ce (OH) 3+O2+2H2O = 4ce (OH) 4
Ceriumin hapettumisaste voi saavuttaa 97%. Jos hapetuslämpötila nostetaan edelleen arvoon 140 ℃, hapettumisaika voidaan lyhentää 4-6 tuntiin ja ceriumin hapettumisnopeus voi myös saavuttaa 97%~ 98%. Kuiva ilman hapettumisprosessi tuottaa suuren määrän pölyä ja huonoja työolosuhteita, joita käytetään tällä hetkellä pääasiassa laboratoriossa.
3 、 Ilmakehän märkä ilman hapettuminen
Sekoita harvinainen maapallon hydroksidi veden kanssa lietteen muodostamiseksi, säätele REO-konsentraatiota arvoon 50-70 g/l, lisää NaOH: n lisäämään lietteen alkalisuutta arvoon 0,15-0,30mol/l, ja kuumennettaessa 85 ℃: een, tuo suoraan ilmaa hapettuakseen kaikki Trivalent Cerium lietteessa tetravalenteille. Hapetusprosessin aikana veden haihtuminen on suhteellisen suuri, joten tiettyä määrää vettä olisi täydennettävä milloin tahansa harvinaisen maametallien vakaamman pitoisuuden ylläpitämiseksi. Kun 40 litran lietteet hapetetaan jokaisessa erässä, hapettumisaika on 4-5 tuntia ja ceriumin hapettumisnopeus voi saavuttaa 98%. Kun 8 m3 harvinaisesta maametallihydroksidi lietteestä hapettuu joka kerta, ilman virtausnopeus on 8-12m3/min, ja hapetusaika nostetaan 15 tuntia, ceriumin hapettumisnopeus voi saavuttaa 97%~ 98%.
Ilmakehän märän ilman hapettumismenetelmän ominaisuudet ovat: ceriumin korkea hapettumisnopeus, suuri tuotos, hyvät työolot, yksinkertainen toiminta ja tätä menetelmää käytetään yleisesti teollisuudessa raa'an cerium -dioksidin tuottamiseen.
4 、 paineistettu märkä ilman hapettuminen
Normaalin paineessa ilman hapettuminen vie pidemmän ajan, ja ihmiset lyhentävät hapettumisaikaa paineen avulla. Ilmanpaineen lisääntyminen, toisin sanoen happea osittaisen paineen lisääntyminen järjestelmässä, edistää hapen liukenemista liuoksessa ja hapen diffuusioon harvinaisten maametallihydroksidihiukkasten pintadiffuusioon, kiihdyttäen siten hapettumisprosessia.
Sekoita harvinaisten maapallon hydroksidi veteen noin 60 g/l, säädä pH 13: een natriumhydroksidilla, nosta lämpötila noin 80 ℃: een, tuo ilmaa hapettumista varten, säätele painetta 0,4MPA: n kohdalla ja hapetus 1 tunti. Ceriumin hapettumisaste voi saavuttaa yli 95%. Todellisessa tuotannossa hapettumisen raaka -aine harvinainen maapallon hydroksidi saadaan alkali -muuntamalla saostamalla harvinaisten maamatriumsulfaattikompleksi suolaa. Prosessin lyhentämiseksi harvinaisten maametallien natriumsulfaattikompleksin suolan ja emäksisen liuoksen saostuminen voidaan lisätä paineistettuun hapetussäiliöön pitäen tietyn paineen ja lämpötilan. Ilma- tai rikas happi voidaan tuoda harvinaisen maamarkin muuntamiseksi monimutkaisessa suolassa harvinaisiksi maapallon hydroksideiksi ja samalla CE (OH) 3 siinä voidaan hapettaa CE (OH) 4: lle.
Painetuissa olosuhteissa kompleksisen suolan alkalin muuntamisnopeus, ceriumin hapettumisnopeus ja ceriumin hapettumisnopeus ovat kaikki parannettuja. 45 minuutin reaktion jälkeen kaksinkertaisen suolan alkalin muuntamisnopeus ja ceriumin hapettumisnopeus saavutti yli 96%.
Viestin aika: toukokuu-09-2023