Ауаны тотығу әдісі - тотығу үшін ауадағы оттегін пайдаланатын тотығу әдісіцерийбелгілі бір жағдайларда төрт валентті.Бұл әдіс әдетте ауада фторкөміртекті церий рудасының концентратын, сирек жер оксалаттарын және карбонаттарды күйдіруді (қуыру тотығуы ретінде белгілі) немесе сирек жер гидроксидтерін қуыруды (құрғақ ауаның тотығуы) немесе тотығу үшін сирек жер гидроксидтерінің суспензиясына ауаны енгізуді (дымқыл ауаның тотығуын) қамтиды.
1、 қуыру тотығуы
Фторкөміртекті церий концентратын ауада 500 ℃ температурада қуыру немесе Байюнебо сирек жер концентратын натрий карбонаты бар ауада 600-700 ℃ температурада қуыру.Сирек жер минералдарының ыдырауы кезінде минералдардағы церий төрт валенттіге дейін тотығады.Бөлу әдістеріцерийкүйдірілген өнімдерден сирек жер сульфатты қос тұз әдісі, еріткіш экстракция әдісі және т.б.
Тотығуға қосымша күйдірусирек жерконцентрат, сирек жер оксалаты және сирек жер карбонаты сияқты тұздар ауа атмосферасында күйдіру ыдырауына ұшырайды, ал церий CeO2-ге дейін тотығады.Қуыру арқылы алынған сирек жер оксиді қоспасының жақсы ерігіштігін қамтамасыз ету үшін қуыру температурасы тым жоғары болмауы керек, әдетте 700 және 800 ℃ арасында.Оксидтерді 1-1,5моль/л күкірт қышқылы ерітіндісінде немесе 4-5моль/л азот қышқылы ерітіндісінде ерітуге болады.Қуырылған кенді күкірт қышқылымен және азот қышқылымен шаймалау кезінде церий негізінен ерітіндіге төрт валентті түрде түседі.Біріншісі шамамен 45 ℃ температурада құрамында 50 г/л REO бар сирек жер сульфатының ерітіндісін алуды, содан кейін P204 экстракция әдісін пайдаланып церий диоксидін өндіруді қамтиды;Соңғысы 80-85 ℃ температурада құрамында 150-200 г/л REO бар сирек жер нитратының ерітіндісін дайындауды, содан кейін церийді бөлу үшін ТБП экстракциясын пайдалануды қамтиды.
Сирек жер оксидтерін сұйылтылған күкірт қышқылымен немесе азот қышқылымен еріткен кезде CeO2 салыстырмалы түрде ерімейді.Сондықтан, CeO2 ерігіштігін жақсарту үшін ерітудің кейінгі сатысында катализатор ретінде ерітіндіге аз мөлшерде фтор қышқылын қосу қажет.
2、 Құрғақ ауаның тотығуы
Сирек жер гидроксидін кептіру пешіне салып, оны 16-24 сағат бойы 100-120 ℃ температурада желдетілетін жағдайда тотықтырыңыз.Тотығу реакциясы келесідей:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
Церийдің тотығу жылдамдығы 97% жетуі мүмкін.Егер тотығу температурасы одан әрі 140 ℃ дейін көтерілсе, тотығу уақытын 4-6 сағатқа дейін қысқартуға болады, ал церийдің тотығу жылдамдығы да 97% ~ 98% жетуі мүмкін.Құрғақ ауаның тотығу процесі көп мөлшерде шаң мен нашар еңбек жағдайларын тудырады, олар қазіргі уақытта негізінен зертханада қолданылады.
3、 Атмосфералық ылғалды ауаның тотығуы
Сирек жердің гидроксидін сумен араластырып, суспензия түзіңіз, REO концентрациясын 50-70 г/л дейін бақылаңыз, суспензияның сілтілілігін 0,15-0,30 моль/л дейін арттыру үшін NaOH қосыңыз және 85 ℃ дейін қыздырғанда ауаны тікелей енгізіңіз. суспензиядағы барлық үш валентті церийді төрт валентті церийге дейін тотықтырыңыз.Тотығу процесі кезінде судың булануы салыстырмалы түрде үлкен болады, сондықтан сирек жердің тұрақты концентрациясын сақтау үшін кез келген уақытта судың белгілі бір мөлшерін толықтыру керек.Әрбір партияда 40 л суспензия тотыққанда, тотығу уақыты 4-5 сағатты құрайды, ал церийдің тотығу жылдамдығы 98% жетуі мүмкін.Әр жолы 8м3 сирек жер гидроксиді суспензиясы тотыққанда, ауа ағынының жылдамдығы 8-12м3/мин, ал тотығу уақыты 15 сағатқа дейін ұлғайған кезде церийдің тотығу жылдамдығы 97% ~ 98% жетуі мүмкін.
Атмосфералық ылғалды ауаның тотығу әдісінің сипаттамалары: церийдің жоғары тотығу жылдамдығы, үлкен өнімділік, жақсы жұмыс жағдайлары, қарапайым жұмыс және бұл әдіс өнеркәсіпте шикі церий диоксидін алу үшін кеңінен қолданылады.
4、 Қысыммен ылғалды ауаның тотығуы
Қалыпты қысымда ауаның тотығуы ұзағырақ уақыт алады, ал адамдар қысымды қолдану арқылы тотығу уақытын қысқартады.Ауа қысымының жоғарылауы, яғни жүйедегі оттегінің парциалды қысымының жоғарылауы ерітіндідегі оттегінің еруіне және сирек жер гидроксиді бөлшектерінің беткі диффузиясына оттегінің диффузиясына қолайлы, осылайша тотығу процесін жылдамдатады.
Сирек жер гидроксидін шамамен 60 г/л дейін сумен араластырыңыз, натрий гидроксидімен рН мәнін 13-ке дейін реттеңіз, температураны шамамен 80 ℃ дейін көтеріңіз, тотығу үшін ауа енгізіңіз, қысымды 0,4 МПа деңгейінде бақылаңыз және 1 сағат бойы тотықтырыңыз.Церийдің тотығу жылдамдығы 95% жетуі мүмкін.Нақты өндірісте тотығу шикізаты сирек жер гидроксиді сирек жер натрий сульфаты кешенді тұзын тұндыру арқылы сілтіге айналу арқылы алынады.Процесті қысқарту үшін сирек кездесетін натрий сульфаты кешенді тұзының тұнбасын және сілтілі ерітіндіні белгілі бір қысым мен температураны сақтай отырып, қысымды тотығу цистернасына қосуға болады.Кешенді тұздың құрамындағы сирек жерді сирек жер гидроксидтеріне айналдыру үшін ауаны немесе бай оттегін енгізуге болады, сонымен бірге ондағы Ce (OH) 3-ті Ce (OH) 4-ке дейін тотықтыруға болады.
Қысым жағдайында күрделі тұздың сілтіге айналу жылдамдығы, церийдің тотығу жылдамдығы және церийдің тотығу жылдамдығы жақсарады.45 минуттық реакциядан кейін қос тұзды сілтінің айналу жылдамдығы және церийдің тотығу жылдамдығы 96% -дан астамға жетті.
Жіберу уақыты: 09 мамыр 2023 ж