Loftoxidatiounstrennung vu Cer

D'Loftoxidatiounsmethod ass eng Oxidatiounsmethod, déi Sauerstoff aus der Loft benotzt fir ze oxidéierenCeriumbis ënner bestëmmte Konditiounen tetravalent. Dës Method besteet typescherweis aus dem Réischteren vu Fluorcarbon-Ceräerzkonzentrat, Oxalater aus Seltener Äerdmetaller a Karbonate an der Loft (bekannt als Réischtoxidatioun) oder dem Réischteren vu Hydroxide aus Seltener Äerdmetaller (Oxidatioun duerch dréchen Loft) oder dem Aféierung vu Loft an d'Schlämm vu Hydroxide aus Seltener Äerdmetaller (Oxidatioun duerch naass Loft) fir d'Oxidatioun.

1. Oxidatioun beim Réischteren

Réischteren vum Fluorcarbon-Cerkonzentrat an der Loft bei 500 ℃ oder Réischteren vum Baiyunebo-Seltenerde-Konzentrat mat Natriumkarbonat an der Loft bei 600-700 ℃. Wärend der Zersetzung vu Seltenerde-Erdemineraler gëtt Cer an de Mineraler zu véierwäertegem oxidéiert. D'Methode fir d'TrennungCeriumaus kalzinéierte Produkter enthalen d'Duebelsalzmethod vun de seltenen Äerdsulfaten, d'Léisungsmëttelextraktiounsmethod, etc.

Nieft dem Oxidatiounsréischteren vunrar ÄerdKonzentrat, Salzer wéi Oxalat a Karbonat aus Seltener Äerdmetaller ginn an enger Loftatmosphär zersetzt, an Cer gëtt zu CeO2 oxidéiert. Fir eng gutt Léislechkeet vun der Mëschung aus Seltener Äerdmetaller ze garantéieren, déi duerch d'Réischtere kritt gëtt, soll d'Réischtertemperatur net ze héich sinn, normalerweis tëscht 700 an 800 ℃. Oxide kënnen an enger 1-1,5 mol/L Schwefelsäureléisung oder enger 4-5 mol/L Salpetersäureléisung opgeléist ginn. Beim Auslauge vum geréischten Äerz mat Schwefelsäure a Salpetersäure kënnt Cer haaptsächlech a véierwäerteger Form an d'Léisung. Déi éischt Method besteet doran, eng Léisung vu Seltener Äerdmetaller mat 50 g/L REO bei ongeféier 45 ℃ ze kréien, an duerno Cerdioxid mat der P204-Extraktiounsmethod ze produzéieren; déi zweet Method besteet doran, eng Léisung vu Seltener Äerdmetaller mat 150-200 g/L REO bei enger Temperatur vun 80-85 ℃ ze preparéieren, an dann TBP-Extraktioun ze benotzen, fir Cer ze trennen.

Wann selten Äerdoxide mat verdënntem Schwefelsäure oder Salpetersäure opgeléist ginn, ass CeO2 relativ onléislech. Dofir muss eng kleng Quantitéit Flusssäure als Katalysator an der spéiderer Phas vun der Opléisung an d'Léisung bäigefüügt ginn, fir d'Léislechkeet vum CeO2 ze verbesseren.

2. Oxidatioun vun der dréchener Loft

Setzt den Hydroxid aus seltenen Äerdmetaller an en Dréchnenuewen an oxidéiert en ënner gelëfte Konditiounen bei 100-120 ℃ fir 16-24 Stonnen. D'Oxidatiounsreaktioun ass wéi follegt:

4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4

D'Oxidatiounsquote vu Cer kann 97% erreechen. Wann d'Oxidatiounstemperatur weider op 140 ℃ erhéicht gëtt, kann d'Oxidatiounszäit op 4-6 Stonnen verkierzt ginn, an d'Oxidatiounsquote vu Cer kann och 97%~98% erreechen. Den Oxidatiounsprozess mat dréchener Loft produzéiert eng grouss Quantitéit u Stëbs a schlecht Aarbechtsbedingungen, déi de Moment haaptsächlech am Laboratoire benotzt ginn.

3. Atmosphäresch naass Loftoxidatioun

Mëscht Seelenerdehydhydroxid mat Waasser fir e Schlamm ze bilden, kontrolléiert d'REO-Konzentratioun op 50-70g/L, füügt NaOH derbäi fir d'Alkalinitéit vum Schlamm op 0,15-0,30mol/L ze erhéijen, a wann op 85 ℃ erhëtzt gëtt, gëtt direkt Loft agefouert fir all dräiwäertegt Cer am Schlamm zu véierwäertegem Cer ze oxidéieren. Wärend dem Oxidatiounsprozess ass d'Verdampfung vum Waasser relativ grouss, dofir sollt zu all Moment eng gewësse Quantitéit Waasser derbäigesat ginn, fir eng méi stabil Konzentratioun vu Seelenerdemer ze erhalen. Wann 40L Schlamm an all Charge oxidéiert ginn, ass d'Oxidatiounszäit 4-5 Stonnen, an d'Oxidatiounsquote vu Cer kann 98% erreechen. Wann all Kéier 8m3 Seelenerdehydhydroxidschlamm oxidéiert gëtt, ass d'Loftduerchflussquote 8-12m3/min, an d'Oxidatiounszäit op 15 Stonnen erhéicht gëtt, kann d'Oxidatiounsquote vu Cer 97%~98% erreechen.

D'Charakteristike vun der atmosphärescher Naassloftoxidatiounsmethod sinn: héich Oxidatiounsquote vu Cer, grouss Leeschtung, gutt Aarbechtsbedingungen, einfach Operatioun, an dës Method gëtt dacks an der Industrie benotzt fir réi Cerdioxid ze produzéieren.

4、 Oxidatioun vun naasser Loft ënner Drock

Ënner normalen Drock dauert d'Loftoxidatioun méi laang, an d'Leit verkierzen d'Oxidatiounszäit andeems se Drock benotzen. D'Erhéijung vum Loftdrock, dat heescht d'Erhéijung vum Sauerstoffpartialdrock am System, dréit zur Opléisung vum Sauerstoff an der Léisung an zur Diffusioun vu Sauerstoff op d'Uewerfläch vun de seltenen Äerdhydroxidpartikelen bäi, wouduerch den Oxidatiounsprozess beschleunegt gëtt.

Mëscht den Hydroxid vum seltenen Äerdmetall mat Waasser bis zu ongeféier 60 g/L, stellt de pH-Wäert mat Natriumhydroxid op 13 un, erhéicht d'Temperatur op ongeféier 80 ℃, gitt Loft fir d'Oxidatioun an, kontrolléiert den Drock op 0,4 MPa an oxidéiert fir 1 Stonn. D'Oxidatiounsquote vu Cer kann iwwer 95% erreechen. An der aktueller Produktioun gëtt den Oxidatiounsrohmaterial vum Hydroxid vum seltenen Äerdmetall duerch Alkali-Ëmwandlung duerch d'Ausfällung vum Natriumsulfat-Komplexsalz vum seltenen Äerdmetall gewonnen. Fir de Prozess ze verkierzen, kann d'Ausfällung vum Natriumsulfat-Komplexsalz vum seltenen Äerdmetall an d'alkalesch Léisung an en Oxidatiounstank ënner Drock bäigefüügt ginn, wouduerch e bestëmmten Drock an Temperatur behalen ginn. Loft oder räiche Sauerstoff kann agefouert ginn, fir den Hydroxid vum seltenen Äerdmetall am Komplexsalz an Hydroxid vum seltenen Äerdmetall ëmzewandelen, an zur selwechter Zäit kann Ce(OH)3 dran zu Ce(OH)4 oxidéiert ginn.

Ënner Drockbedingungen hunn sech d'Alkali-Ëmwandlungsquote vum Komplexsalz, d'Oxidatiounsquote vu Cer an d'Oxidatiounsquote vu Cer verbessert. No 45 Minutte Reaktioun hunn d'Ëmwandlungsquote vum Duebelsalzalkali an d'Oxidatiounsquote vu Cer iwwer 96% erreecht.