Усули оксидшавии ҳаво як усули оксидшавӣ мебошад, ки оксигенро дар ҳаво барои оксидшавӣ истифода мебарадсерийдар шароити муайян ба тетравалентй.Ин усул маъмулан дар ҳаво пухтани консентрати маъдани фторкарбон серий, оксалатҳои нодир ва карбонатҳо дар ҳаво (бо номи оксидшавии бирён маълум) ё бирён кардани гидроксидҳои нодир (оксидшавии ҳавои хушк) ё ворид кардани ҳаво ба шлами гидроксидҳои нодир (оксидшавии ҳавои тар) барои оксидшавӣ иборат аст.
1, Оксидшавии бирён
Бирён кардани консентрати фторкарбон серий дар ҳаво дар ҳарорати 500 ℃ ё бирён кардани консентрати замини нодири Байюнебо бо карбонати натрий дар ҳаво дар 600-700 ℃.Ҳангоми таҷзияи маъданҳои нодири замин, церий дар минералҳо то чор валент оксид мешавад.Усулҳои ҷудокунӣсерийаз маҳсулоти калсийшуда усули намаки дукаратаи сулфати замини нодир, усули истихроҷи маҳлул ва ғ.
Ба гайр аз он, ки оксидшавй аззамини нодирконсентрат, намакҳо ба монанди оксалати замини нодир ва карбонати замини нодир дар атмосфераи ҳаво таҷзия мешаванд ва церий то CeO2 оксид мешавад.Барои таъмин намудани ҳалшавандагии хуби омехтаи оксиди замини нодир, ки тавассути бирён ба даст омадааст, ҳарорати бирён набояд аз ҳад зиёд бошад, одатан аз 700 то 800 ℃.Оксидҳоро дар маҳлули 1-1,5мол/л кислотаи сулфат ё маҳлули 4-5мол/л кислотаи нитрат ҳал кардан мумкин аст.Ҳангоми шуста кардани маъдани бирёншуда бо кислотаи сулфат ва кислотаи нитрат церий асосан ба маҳлул дар шакли чор валентӣ дохил мешавад.Аввалан, гирифтани маҳлули сулфати нодири заминро дар бар мегирад, ки дорои 50 г/л REO дар тақрибан 45 ℃ аст ва сипас бо истифода аз усули истихроҷи P204 истеҳсоли диоксиди серий;Охирин тайёр кардани маҳлули нитратҳои нодири заминро дар бар мегирад, ки дорои REO 150-200 г/л дар ҳарорати 80-85 ℃ ва сипас истихроҷи TBP барои ҷудо кардани церий истифода мешавад.
Вақте ки оксидҳои нодири замин бо кислотаи сулфати сулфат ё кислотаи нитрат гудохта мешаванд, CeO2 нисбатан ҳалшаванда аст.Аз ин рӯ, бояд миқдори ками кислотаи гидрофторид ба маҳлул ҳамчун катализатор дар марҳилаи охири обшавӣ илова карда шавад, то ҳалшавандагии CeO2 беҳтар карда шавад.
2, Оксидшавии ҳавои хушк
Гидроксиди замини нодирро дар кӯраи хушккунӣ ҷойгир кунед ва онро дар шароити вентилятсия дар 100-120 ℃ барои 16-24 соат оксид кунед.Реаксияи оксидшавӣ чунин аст:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
Сатҳи оксидшавии церий метавонад ба 97% мерасад.Агар ҳарорати оксидшавӣ минбаъд то 140 ℃ зиёд карда шавад, вақти оксидшавиро то 4-6 соат кӯтоҳ кардан мумкин аст ва суръати оксидшавии церий низ метавонад ба 97% ~ 98% расад.Раванди оксидшавии ҳавои хушк миқдори зиёди чанг ва шароити бади меҳнатро ба вуҷуд меорад, ки ҳоло асосан дар лаборатория истифода мешаванд.
3, Оксидшавии ҳавои тар дар атмосфера
Гидроксиди замини нодирро бо об омехта кунед, то шлюча ҳосил кунед, консентратсияи REO-ро то 50-70 г/л назорат кунед, NaOH илова кунед, то сілтӣ будани шламро ба 0,15-0,30мол/л зиёд кунед ва ҳангоми то 85 ℃ гарм кардан, мустақиман ҳаворо ворид кунед. тамоми церийи севалентиро дар шлам то церийи тетравалентй оксид мекунанд.Дар ҷараёни оксидшавӣ бухоршавии об нисбатан калон аст, бинобар ин барои нигоҳ доштани консентратсияи устувори замини нодир ба миқдори муайяни об бояд дар ҳар вақт илова карда шавад.Вақте ки 40L slurry дар ҳар як партия оксид мешавад, вақти оксидшавӣ 4-5 соатро ташкил медиҳад ва суръати оксидшавии церий метавонад ба 98% мерасад.Ҳангоме ки 8м3 slurry гидроксиди нодир замин ҳар дафъа оксид мешавад, суръати ҷараёни ҳаво 8-12m3 / min аст, ва вақти оксидшавӣ ба 15h зиёд мешавад, суръати оксидшавии церий метавонад ба 97% ~ 98% мерасад.
Хусусиятҳои усули оксидшавии ҳавои тар атмосфера инҳоянд: суръати баланди оксидшавии церий, ҳосили калон, шароити хуби корӣ, кори оддӣ ва ин усул одатан дар саноат барои истеҳсоли гази оксиди хоми серий истифода мешавад.
4, Оксидшавии ҳавои тар бо фишор
Дар зери фишори муқаррарӣ оксидшавии ҳаво вақти зиёдтар мегирад ва одамон бо истифода аз фишор вақти оксидшавиро кӯтоҳ мекунанд.Баланд шудани фишори њаво, яъне баланд шудани фишори парсиалї оксиген дар система, ба мањлули оксиген дар мањлул ва паҳншавии оксиген ба сатњи диффузияи заррањои гидроксиди нодири замин мусоидат намуда, раванди оксидшавиро метезонад.
Гидроксиди замини нодирро бо об тақрибан 60 г/л омехта кунед, рН-ро бо гидроксиди натрий ба 13 танзим кунед, ҳароратро тақрибан ба 80 ℃ баланд кунед, ҳаворо барои оксидшавӣ ворид кунед, фишорро дар 0,4 МПа назорат кунед ва 1 соат оксид кунед.Сатҳи оксидшавии серий метавонад ба зиёда аз 95% расад.Дар истеҳсоли воқеӣ, ашёи хоми оксидшавии гидроксиди нодир бо роҳи табдили сілтӣ тавассути боришоти намаки комплексии сулфати натрийи нодир ба даст оварда мешавад.Бо максади кутох кардани процесс, боришоти намаки комплексии сулфати натрийи нодир ва махлули сілтй ба зарфи оксидшавии фишор оварда, фишор ва харорати муайянро нигох доштан мумкин аст.Барои табдил додани замини нодир дар намаки мураккаб ба гидроксидҳои замини нодир ҳаво ё оксигени бойро ворид кардан мумкин аст ва дар айни замон, Ce (OH) 3-ро дар он ба Ce (OH) 4 оксид кардан мумкин аст.
Дар шароити фишорбаландӣ суръати табдили сілтӣ дар намаки мураккаб, оксидшавии церий ва оксидшавии церий ҳама беҳтар мешавад.Пас аз 45 даќиќаи реаксия суръати табдили ишќори дукаратаи намак ва оксидшавии церий ба зиёда аз 96% расид.
Вақти фиристодан: 09-09-2023