Njia ya oksidi ya hewa ni njia ya oksidi ambayo hutumia oksijeni hewani ili kuongeza oksidiceriumkwa tetravalent chini ya hali fulani. Njia hii kwa kawaida huhusisha kuchoma madini ya fluorocarbon cerium ore, oxalates adimu ya dunia, na carbonates hewani (inayojulikana kama oxidation ya kuchoma) au kuchoma hidroksidi adimu za ardhini (hewa kavu oxidation) au kuingiza hewa kwenye tope la hidroksidi adimu (oksidishaji hewa mvua) kwa ajili ya oksidi.
1, Kuchoma oxidation
Kuchoma ceriamu ya florakaboni kujilimbikizia hewani saa 500 ℃ au kuchoma udongo adimu wa Baiyunebo na kabonati ya sodiamu hewani ifikapo 600-700 ℃. Wakati wa mtengano wa madini ya nadra duniani, cerium katika madini ni oxidized kwa tetravalent. Mbinu za kutenganishaceriumkutoka kwa bidhaa za calcined ni pamoja na njia ya nadra ya sulfate ya ardhi mara mbili ya chumvi, njia ya uchimbaji wa kutengenezea, nk.
Mbali na kutiwa oxidation yaardhi adimuhuzingatia, chumvi kama vile oxalate ya dunia adimu na carbonate ya dunia adimu hutengana kuchomwa katika angahewa, na cerium hutiwa oksidi kwa CeO2. Ili kuhakikisha umumunyifu mzuri wa mchanganyiko adimu wa oksidi ya ardhi unaopatikana kwa kuchomwa, halijoto ya kuchoma haipaswi kuwa juu sana, kwa kawaida kati ya 700 na 800 ℃. Oksidi zinaweza kuyeyushwa katika myeyusho wa asidi ya sulfuriki 1-1.5mol/L au 4-5mol/L myeyusho wa asidi ya nitriki. Wakati leaching ore iliyochomwa na asidi ya sulfuriki na asidi ya nitriki, cerium hasa huingia kwenye suluhisho kwa fomu ya tetravalent. Ya kwanza inahusisha kupata suluhisho la nadra la salfati ya dunia iliyo na 50g/L REO karibu 45 ℃, na kisha kuzalisha dioksidi ya cerium kwa kutumia mbinu ya uchimbaji ya P204; Mwisho unahusisha kuandaa myeyusho adimu wa nitrati duniani ulio na REO ya 150-200g/L kwa joto la 80-85 ℃, na kisha kutumia uchimbaji wa TBP kutenganisha cerium.
Oksidi adimu za ardhi zinapoyeyushwa na asidi ya salfa au asidi ya nitriki, CeO2 haiwezi kuyeyushwa. Kwa hivyo, kiasi kidogo cha asidi hidrofloriki kinahitaji kuongezwa kwenye suluhisho kama kichocheo katika hatua ya baadaye ya kufutwa ili kuboresha umumunyifu wa CeO2.
2, Oxidation ya hewa kavu
Weka hidroksidi ya ardhini adimu kwenye tanuru ya kukausha na uoksidishe chini ya hali ya hewa ya 100-120 ℃ kwa masaa 16-24. Mmenyuko wa oxidation ni kama ifuatavyo.
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
Kiwango cha oxidation ya cerium kinaweza kufikia 97%. Ikiwa joto la oxidation limeongezeka zaidi hadi 140 ℃, muda wa oxidation unaweza kufupishwa hadi saa 4-6, na kiwango cha oxidation cha cerium pia kinaweza kufikia 97% ~ 98%. Mchakato wa oxidation ya hewa kavu hutoa kiasi kikubwa cha vumbi na hali mbaya ya kazi, ambayo kwa sasa hutumiwa hasa katika maabara.
3, oxidation ya hewa ya mvua ya anga
Changanya hidroksidi adimu ya ardhi na maji kuunda tope, dhibiti ukolezi wa REO hadi 50-70g/L, ongeza NaOH ili kuongeza alkali ya tope hadi 0.15-0.30mol/L, na inapokanzwa hadi 85 ℃, ingiza hewa moja kwa moja. oksidi seriamu zote tatu kwenye tope hadi seriamu ya tetravalent. Wakati wa mchakato wa oxidation, uvukizi wa maji ni kiasi kikubwa, hivyo kiasi fulani cha maji kinapaswa kuongezwa wakati wowote ili kudumisha mkusanyiko imara zaidi wa ardhi adimu. Wakati 40L ya tope hutiwa oksidi katika kila kundi, wakati wa oxidation ni masaa 4-5, na kiwango cha oxidation cha cerium kinaweza kufikia 98%. Wakati 8m3 ya tope ya hidroksidi adimu ya ardhi inapooksidishwa kila wakati, kiwango cha mtiririko wa hewa ni 8-12m3/min, na wakati wa oxidation huongezeka hadi 15h, kiwango cha oxidation cha cerium kinaweza kufikia 97% ~ 98%.
Tabia za njia ya oxidation ya hewa ya mvua ya anga ni: kiwango cha juu cha oxidation ya cerium, pato kubwa, hali nzuri ya kufanya kazi, operesheni rahisi, na njia hii hutumiwa kwa kawaida katika sekta ya kuzalisha dioksidi ghafi ya cerium.
4, Oxidation ya hewa yenye unyevu iliyoshinikizwa
Chini ya shinikizo la kawaida, oxidation ya hewa inachukua muda mrefu zaidi, na watu hupunguza muda wa oxidation kwa kutumia shinikizo. Ongezeko la shinikizo la hewa, yaani, ongezeko la shinikizo la sehemu ya oksijeni katika mfumo, linafaa kwa kufutwa kwa oksijeni katika suluhisho na uenezaji wa oksijeni kwenye uso wa kuenea kwa chembe za hidroksidi adimu za dunia, na hivyo kuharakisha mchakato wa oxidation.
Changanya hidroksidi adimu ya ardhi na maji hadi takriban 60g/L, rekebisha pH hadi 13 na hidroksidi ya sodiamu, ongeza joto hadi takriban 80 ℃, anzisha hewa kwa ajili ya oksidi, dhibiti shinikizo kwa 0.4MPa, na oksidi kwa saa 1. Kiwango cha oxidation cha cerium kinaweza kufikia zaidi ya 95%. Katika uzalishaji halisi, malighafi ya oksidi ya hidroksidi adimu ya ardhi hupatikana kwa ubadilishaji wa alkali kupitia kunyesha kwa chumvi changamano adimu ya sodiamu ya salfati. Ili kufupisha mchakato huo, kunyesha kwa chumvi ya salfati ya sodiamu adimu na suluhisho la alkali kunaweza kuongezwa kwenye tank ya oxidation iliyoshinikizwa, kudumisha shinikizo na joto fulani. Hewa au oksijeni tajiri inaweza kuletwa ili kubadilisha dunia adimu katika chumvi changamano kuwa hidroksidi adimu za dunia, na wakati huo huo, Ce (OH) 3 ndani yake inaweza kuoksidishwa hadi Ce (OH) 4.
Chini ya hali ya shinikizo, kiwango cha ubadilishaji wa alkali ya chumvi changamano, kiwango cha oxidation cha ceriamu, na kiwango cha uoksidishaji cha ceriamu vyote vinaboreshwa. Baada ya dakika 45 za majibu, kiwango cha ubadilishaji wa alkali ya chumvi mara mbili na kiwango cha oxidation cha ceriamu kilifikia zaidi ya 96%.
Muda wa kutuma: Mei-09-2023