שיטת חמצון אוויר היא שיטת חמצון המשתמשת בחמצן באוויר כדי להתחמצןceriumלטטרוולנט בתנאים מסוימים. שיטה זו כוללת בדרך כלל צליית ריכוז עפרות פלואור -פחמן, אוקסלטים אדמה נדירים, ופחמתי באוויר (המכונה חמצון צלייה) או צליית הידרוקסידים אדמה נדירים (חמצון אוויר יבש) או הכניסה לאוויר להידרוקסיד אדמה נדיר (חמצון אוויר רטוב) לצורך חמצון.
1 、 חמצון צלייה
צליית ריכוז הפלואור-פחמן-פחמן באוויר ב 500 ℃ או צליית האדמה הנדירה של Baiyunebo עם נתרן קרבונט באוויר בטלפון 600-700 ℃. במהלך הפירוק של מינרלים כדור הארץ הנדירים, מחמצן את Cerium במינרלים לטטרוולנט. השיטות להפרדהceriumממוצרים מחויבים כוללים שיטת מלח כפולה של סולפט אדמה נדיר, שיטת מיצוי ממס וכו '.
בנוסף לצליית החמצון שלכדור הארץ הנדירתרכוז, מלחים כמו אוקסלט אדמה נדיר ופחמתי אדמה נדירה עוברים פירוק צלייה באטמוספירה אוויר, וסריום מתחמצן ל- CEO2. כדי להבטיח מסיסות טובה של תערובת תחמוצת האדמה הנדירה המתקבלת על ידי צלייה, טמפרטורת הצלייה לא צריכה להיות גבוהה מדי, בדרך כלל בין 700 ל 800 ℃. ניתן להמיס תחמוצות בתמיסת חומצה גופרתית 1-1.5 מול/ליטר או בתמיסת חומצה חנקתית 4-5 מול/ליטר. בעת שטיפת עפרות קלויות עם חומצה גופרתית וחומצה חנקתית, סריום נכנס בעיקר לתמיסה בצורה טטרוונית. הראשון כולל השגת תמיסת סולפט אדמה נדירה המכילה 50 גרם/ליטר REO בסביבות 45 ℃ ואז לייצר דו תחמוצת Cerium בשיטת החילוץ P204; זה האחרון כולל הכנת תמיסת חנקת אדמה נדירה המכילה REO של 150-200 גרם/ליטר בטמפרטורה של 80-85 ℃, ואז באמצעות מיצוי TBP כדי להפריד את Cerium.
כאשר תחמוצות אדמה נדירות מומסות עם חומצה גופרתית מדוללת או חומצה חנקתית, CEO2 יחסית בלתי מסיס. לפיכך, יש להוסיף כמות קטנה של חומצה הידרופלואורית לפיתרון כזרז בשלב המאוחר יותר של פירוק כדי לשפר את המסיסות של CEO2.
2 、 חמצון אוויר יבש
הניחו את הידרוקסיד האדמה הנדירה בכבשן ייבוש וחמצנו אותו בתנאים מאווררים ב 100-120 ℃ למשך 16-24 שעות. תגובת החמצון היא כדלקמן:
4CE (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4
שיעור החמצון של Cerium יכול להגיע ל 97%. אם טמפרטורת החמצון מוגברת עוד יותר ל -140 ℃, ניתן לקצר את זמן החמצון ל -4-6 שעות, וקצב החמצון של Cerium יכול גם להגיע ל 97%~ 98%. תהליך חמצון האוויר היבש מייצר כמות גדולה של אבק ותנאי עבודה ירודים, המשמשים כיום בעיקר במעבדה.
3 、 חמצון אוויר רטוב אטמוספרי
מערבבים הידרוקסיד אדמה נדיר עם מים ליצירת slurry, לשלוט בריכוז ה- REO ל 50-70 גרם/ליטר, הוסיפו NaOH כדי להגביר את האלקליות של Slurry ל- 0.15-0.30mol/L, וכאשר מחוממים ל 85 ℃, ישירות אוויר לחמצן את כל הסריום הטריווני בטרקריום. במהלך תהליך החמצון, אידוי המים גדול יחסית, ולכן יש להוסיף כמות מסוימת של מים בכל עת כדי לשמור על ריכוז יציב יותר של כדור הארץ הנדיר. כאשר מחמצן 40L של slurry בכל אצווה, זמן החמצון הוא 4-5 שעות, ושיעור החמצון של Cerium יכול להגיע ל 98%. כאשר מחמצן 8 מ '3 של אדמה נדירה הידרוקסיד מחמצן בכל פעם, קצב זרימת האוויר הוא 8-12m3/min, וזמן החמצון מוגדל ל 15 שעות, קצב החמצון של Cerium יכול להגיע ל 97%~ 98%.
המאפיינים של שיטת חמצון אוויר רטוב אטמוספרי הם: קצב חמצון גבוה של cerium, תפוקה גדולה, תנאי עבודה טובים, פעולה פשוטה ושיטה זו משמשת בדרך כלל בתעשייה לייצור דו תחמוצת Cerium גולמי.
4 、 חמצון אוויר רטוב בלחץ
בלחץ רגיל, חמצון אוויר לוקח זמן רב יותר, ואנשים מקצרים את זמן החמצון באמצעות לחץ. עליית לחץ האוויר, כלומר עליית הלחץ החלקי בחמצן במערכת, תורמת לפירוק החמצן בתמיסה ולהתפשטות החמצן להתפשטות פני השטח של חלקיקי הידרוקסיד אדמה נדירים, ובכך מאיצה את תהליך החמצון.
מערבבים הידרוקסיד אדמה נדיר עם מים לכ- 60 גרם לליטר, התאם את החומציות ל -13 עם נתרן הידרוקסיד, מעלה את הטמפרטורה לכ- 80 ℃, הכניס אוויר לחמצון, לשלוט בלחץ ב 0.4MPA וחמצן למשך שעה. שיעור החמצון של Cerium יכול להגיע ליותר מ- 95%. בייצור בפועל, חומר הגלם החמצון הידרוקסיד כדור הארץ הנדיר מתקבל על ידי המרת אלקלי באמצעות משקעים של מלח נתרן סולפט אדמה נדיר. על מנת לקצר את התהליך ניתן להוסיף את המשקעים של מלח נתרן נתרן נתרן סולפט נדיר ותמיסת אלקליין למיכל חמצון בלחץ, תוך שמירה על לחץ וטמפרטורה מסוימים. ניתן להכניס חמצן אוויר או עשיר כדי להמיר את האדמה הנדירה במלח המורכב להידרוקסידים אדמה נדירים, ובו זמנית ניתן לחמצן את CE (OH) 3 בו (OH) 4.
בתנאים בלחץ, משופרים שיעור ההמרות האלקלי של המלח המורכב, קצב החמצון של Cerium ושיעור החמצון של Cerium. לאחר 45 דקות של תגובה, שיעור ההמרה של אלקלי מלח כפול ושיעור החמצון של Cerium הגיע ליותר מ- 96%.
זמן ההודעה: מאי -09-2023