Ọna ifoyina afẹfẹ jẹ ọna oxidation ti o nlo atẹgun ninu afẹfẹ lati ṣe oxidizeceriumtetravalent labẹ awọn ipo kan. Ọna yii ni igbagbogbo pẹlu fifin fluorocarbon cerium ore ifọkansi, awọn oxalates aye toje, ati awọn carbonates ni afẹfẹ (ti a mọ bi oxidation roasting) tabi sisun ilẹ hydroxides toje (afẹfẹ afẹfẹ gbigbẹ) tabi ṣafihan afẹfẹ sinu toje ilẹ hydroxides slurry (afẹfẹ afẹfẹ tutu) fun ifoyina.
1, Yiyan ifoyina
Sisun cerium fluorocarbon ni ifọkansi ni afẹfẹ ni 500 ℃ tabi sisun Bayunebo toje aiye idojukọ pẹlu iṣuu soda carbonate ni afẹfẹ ni 600-700 ℃. Lakoko jijẹ ti awọn ohun alumọni aiye toje, cerium ninu awọn ohun alumọni ti wa ni oxidized si tetravalent. Awọn ọna fun Iyapaceriumlati awọn ọja calcined pẹlu toje imi-ọjọ imi-ọjọ meji ọna iyo, ọna isediwon epo, ati be be lo.
Ni afikun si ifoyina roasting titoje aiyefojusi, iyọ bi toje aiye oxalate ati toje aiye kaboneti faragba sisun didenukole ni ohun air bugbamu, ati cerium ti wa ni oxidized to CeO2. Lati rii daju solubility ti o dara ti idapọ ohun elo afẹfẹ aye toje ti a gba nipasẹ sisun, iwọn otutu sisun ko yẹ ki o ga ju, nigbagbogbo laarin 700 ati 800 ℃. Oxides le wa ni tituka ni 1-1.5mol/L sulfuric acid ojutu tabi 4-5mol/L nitric acid ojutu. Nigbati o ba nfi irin ti a yan pẹlu imi-ọjọ sulfuric ati acid nitric, cerium ni akọkọ wọ inu ojutu ni fọọmu tetravalent kan. Ohun iṣaaju jẹ gbigba ojutu imi-ọjọ imi-ọjọ ti o ṣọwọn ti o ni 50g/L REO ni ayika 45 ℃, ati lẹhinna iṣelọpọ cerium dioxide nipa lilo ọna isediwon P204; Igbẹhin jẹ mimuradi ojutu iyọkuro ilẹ to ṣọwọn ti o ni REO ti 150-200g/L ni iwọn otutu ti 80-85 ℃, ati lẹhinna lilo isediwon TBP lati ya cerium lọtọ.
Nigbati awọn ohun elo afẹfẹ aye toje ti tuka pẹlu sulfuric acid dilute tabi nitric acid, CeO2 jẹ aifọkanbalẹ jo. Nitorinaa, iye kekere ti hydrofluoric acid nilo lati ṣafikun si ojutu bi ayase ni ipele nigbamii ti itu lati mu solubility ti CeO2 dara.
2, Gbẹ afẹfẹ ifoyina
Gbe hydroxide aiye toje sinu ileru gbigbe kan ki o si oxidize labẹ awọn ipo atẹgun ni 100-120 ℃ fun wakati 16-24. Idahun oxidation jẹ bi atẹle:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
Oṣuwọn ifoyina ti cerium le de ọdọ 97%. Ti iwọn otutu ifoyina ba pọ si si 140 ℃, akoko ifoyina le kuru si awọn wakati 4-6, ati pe oṣuwọn ifoyina ti cerium tun le de ọdọ 97% ~ 98%. Ilana ifoyina afẹfẹ gbigbẹ n ṣe agbejade iye nla ti eruku ati awọn ipo iṣẹ ti ko dara, eyiti o jẹ lilo lọwọlọwọ ni ile-iwosan.
3, Atmospheric tutu air ifoyina
Illa hydroxide aiye toje pẹlu omi lati ṣe slurry kan, ṣakoso ifọkansi REO si 50-70g/L, ṣafikun NaOH lati mu alkalinity ti slurry pọ si 0.15-0.30mol/L, ati nigbati o ba gbona si 85 ℃, ṣafihan afẹfẹ taara si oxidize gbogbo cerium trivalent ninu slurry si tetravalent cerium. Lakoko ilana ifoyina, evaporation ti omi jẹ iwọn nla, nitorinaa iye omi kan yẹ ki o ṣe afikun ni eyikeyi akoko lati ṣetọju ifọkansi iduroṣinṣin diẹ sii ti ilẹ toje. Nigbati 40L ti slurry ti wa ni oxidized ni ipele kọọkan, akoko ifoyina jẹ awọn wakati 4-5, ati pe oṣuwọn ifoyina ti cerium le de ọdọ 98%. Nigbati 8m3 ti slurry aiyede hydroxide toje ti wa ni oxidized ni igba kọọkan, iwọn sisan afẹfẹ jẹ 8-12m3 / min, ati pe akoko ifoyina pọ si 15h, oṣuwọn ifoyina ti cerium le de ọdọ 97% ~ 98%.
Awọn abuda ti ọna ifoyina afẹfẹ tutu ni: oṣuwọn ifoyina giga ti cerium, iṣelọpọ nla, awọn ipo iṣẹ ti o dara, iṣẹ ti o rọrun, ati pe ọna yii ni a lo nigbagbogbo ni ile-iṣẹ lati ṣe agbejade cerium oloro robi.
4, Titẹ tutu afẹfẹ ifoyina
Labẹ titẹ deede, ifoyina afẹfẹ gba akoko to gun, ati pe awọn eniyan dinku akoko ifoyina nipa lilo titẹ. Ilọsi titẹ afẹfẹ, iyẹn ni, ilosoke ti titẹ apakan atẹgun ninu eto, jẹ itunnu si itusilẹ atẹgun ninu ojutu ati itusilẹ ti atẹgun si itọjade dada ti awọn patikulu hydroxide aiye toje, nitorinaa imudara ilana ilana ifoyina.
Illa hydroxide aiye toje pẹlu omi si iwọn 60g/L, ṣatunṣe pH si 13 pẹlu iṣuu soda hydroxide, gbe iwọn otutu soke si iwọn 80 ℃, ṣafihan afẹfẹ fun ifoyina, ṣakoso titẹ ni 0.4MPa, ati oxidize fun wakati kan. Oṣuwọn ifoyina ti cerium le de ọdọ 95%. Ni iṣelọpọ gangan, ohun elo aise aise ifoyina hydroxide ni a gba nipasẹ iyipada alkali nipasẹ ojoriro ti iyọ ti iṣuu soda imi-ọjọ toje. Lati le ku ilana naa kuru, ojoriro ti iyọ ti iṣuu soda imi-ọjọ ti o ṣọwọn iyọ ati ojutu ipilẹ ni a le ṣafikun si ojò ifoyina titẹ, mimu titẹ ati iwọn otutu kan. Afẹfẹ tabi atẹgun ọlọrọ ni a le ṣe lati ṣe iyipada ilẹ to ṣọwọn ninu iyọ ti o nipọn sinu awọn hydroxides aiye ti o ṣọwọn, ati ni akoko kanna, Ce (OH) 3 ninu rẹ le jẹ oxidized si Ce (OH) 4.
Labẹ awọn ipo titẹ, iwọn iyipada alkali ti iyọ eka, oṣuwọn ifoyina ti cerium, ati oṣuwọn ifoyina ti cerium gbogbo ni ilọsiwaju. Lẹhin awọn iṣẹju 45 ti ifaseyin, iwọn iyipada ti alkali iyo iyọ meji ati oṣuwọn ifoyina ti cerium de lori 96%.
Akoko ifiweranṣẹ: May-09-2023