சீரியத்தின் காற்று ஆக்சிஜனேற்றம் பிரித்தல்

காற்று ஆக்சிஜனேற்ற முறை என்பது ஆக்சிஜனேற்ற முறையாகும், இது காற்றில் உள்ள ஆக்ஸிஜனை ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு பயன்படுத்துகிறது.சீரியம்சில நிபந்தனைகளின் கீழ் tetravalent செய்ய. இந்த முறையானது பொதுவாக ஃப்ளோரோகார்பன் சீரியம் தாது செறிவு, அரிதான பூமி ஆக்சலேட்டுகள் மற்றும் காற்றில் உள்ள கார்பனேட்டுகள் (வறுக்கும் ஆக்சிஜனேற்றம் என அழைக்கப்படுகிறது) அல்லது அரிதான பூமி ஹைட்ராக்சைடுகளை (உலர்ந்த காற்று ஆக்சிஜனேற்றம்) வறுத்தல் அல்லது ஆக்சிஜனேற்றத்திற்காக அரிதான பூமி ஹைட்ராக்சைடு குழம்பில் (ஈரமான காற்று ஆக்சிஜனேற்றம்) காற்றை அறிமுகப்படுத்துகிறது.

1, வறுத்த ஆக்சிஜனேற்றம்

ஃப்ளோரோகார்பன் செரியம் செறிவை காற்றில் 500 ℃ இல் வறுத்தல் அல்லது 600-700 ℃ இல் சோடியம் கார்பனேட்டுடன் பையுனெபோ அரிய பூமி செறிவை வறுத்தல். அரிதான பூமி கனிமங்களின் சிதைவின் போது, ​​தாதுக்களில் உள்ள சீரியம் டெட்ராவலன்டாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது. பிரிக்கும் முறைகள்சீரியம்கணக்கிடப்பட்ட பொருட்களில் அரிதான பூமி சல்பேட் இரட்டை உப்பு முறை, கரைப்பான் பிரித்தெடுக்கும் முறை போன்றவை அடங்கும்.

ஆக்சிஜனேற்றம் வறுத்தலுடன் கூடுதலாகஅரிய பூமிசெறிவூட்டப்பட்ட, அரிதான எர்த் ஆக்சலேட் மற்றும் அரிதான பூமி கார்பனேட் போன்ற உப்புகள் காற்று வளிமண்டலத்தில் வறுத்த சிதைவுக்கு உட்படுகின்றன, மேலும் சீரியம் CeO2 ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது. வறுத்தலின் மூலம் பெறப்படும் அரிதான எர்த் ஆக்சைடு கலவையின் நல்ல கரைதிறனை உறுதிப்படுத்த, வறுக்கும் வெப்பநிலை பொதுவாக 700 முதல் 800 ℃ வரை அதிகமாக இருக்கக்கூடாது. ஆக்சைடுகளை 1-1.5mol/L சல்பூரிக் அமிலக் கரைசலில் அல்லது 4-5mol/L நைட்ரிக் அமிலக் கரைசலில் கரைக்கலாம். வறுத்த தாதுவை கந்தக அமிலம் மற்றும் நைட்ரிக் அமிலத்துடன் கசியும் போது, ​​செரியம் முக்கியமாக டெட்ராவலன்ட் வடிவத்தில் கரைசலில் நுழைகிறது. முந்தையது 45 ℃ இல் 50g/L REO கொண்ட ஒரு அரிய பூமி சல்பேட் கரைசலைப் பெறுவதை உள்ளடக்கியது, பின்னர் P204 பிரித்தெடுக்கும் முறையைப் பயன்படுத்தி சீரியம் டை ஆக்சைடை உற்பத்தி செய்கிறது; பிந்தையது 80-85 ℃ வெப்பநிலையில் 150-200g/L என்ற REO கொண்ட அரிய பூமி நைட்ரேட் கரைசலை தயார் செய்து, பின்னர் சீரியத்தை பிரிக்க TBP பிரித்தெடுத்தலைப் பயன்படுத்துகிறது.

அரிதான பூமி ஆக்சைடுகள் நீர்த்த சல்பூரிக் அமிலம் அல்லது நைட்ரிக் அமிலத்துடன் கரைக்கப்படும் போது, ​​CeO2 ஒப்பீட்டளவில் கரையாதது. எனவே, CeO2 இன் கரைதிறனை மேம்படுத்த, கரைசலின் பிந்தைய கட்டத்தில் ஒரு வினையூக்கியாக ஒரு சிறிய அளவு ஹைட்ரோஃப்ளூரிக் அமிலம் கரைசலில் சேர்க்கப்பட வேண்டும்.

2, உலர் காற்று ஆக்சிஜனேற்றம்

அரிதான பூமி ஹைட்ராக்சைடை உலர்த்தும் உலையில் வைத்து, காற்றோட்டமான நிலையில் 100-120 ℃ 16-24 மணி நேரம் ஆக்ஸிஜனேற்றவும். ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்வினை பின்வருமாறு:

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

சீரியத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் 97% ஐ அடையலாம். ஆக்சிஜனேற்ற வெப்பநிலை 140 ℃ ஆக அதிகரிக்கப்பட்டால், ஆக்சிஜனேற்றம் நேரத்தை 4-6 மணிநேரமாகக் குறைக்கலாம், மேலும் சீரியத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற வீதமும் 97%~98% ஐ அடையலாம். உலர் காற்று ஆக்சிஜனேற்றம் செயல்முறை அதிக அளவு தூசி மற்றும் மோசமான தொழிலாளர் நிலைமைகளை உருவாக்குகிறது, அவை தற்போது முக்கியமாக ஆய்வகத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

3, வளிமண்டல ஈரமான காற்று ஆக்சிஜனேற்றம்

அரிதான எர்த் ஹைட்ராக்சைடை தண்ணீருடன் கலந்து குழம்பு உருவாக்கவும், REO செறிவை 50-70g/L ஆகக் கட்டுப்படுத்தவும், NaOH ஐ சேர்த்து குழம்பின் காரத்தன்மையை 0.15-0.30mol/L ஆக அதிகரிக்கவும். குழம்பில் உள்ள அனைத்து டிரிவலன்ட் சீரியத்தையும் டெட்ராவலன்ட் சீரியமாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யவும். ஆக்சிஜனேற்ற செயல்பாட்டின் போது, ​​நீரின் ஆவியாதல் ஒப்பீட்டளவில் பெரியதாக உள்ளது, எனவே அரிய பூமியின் மிகவும் நிலையான செறிவை பராமரிக்க எந்த நேரத்திலும் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு தண்ணீர் கூடுதலாக இருக்க வேண்டும். ஒவ்வொரு தொகுதியிலும் 40L குழம்பு ஆக்ஸிஜனேற்றப்படும் போது, ​​ஆக்சிஜனேற்ற நேரம் 4-5 மணிநேரம் ஆகும், மேலும் சீரியத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் 98% ஐ எட்டும். 8m3 அரிதான பூமி ஹைட்ராக்சைடு குழம்பு ஒவ்வொரு முறையும் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படும்போது, ​​காற்றின் ஓட்ட விகிதம் 8-12m3/min ஆகவும், ஆக்சிஜனேற்ற நேரம் 15h ஆக அதிகரிக்கப்பட்டால், சீரியத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் 97%~98% ஐ அடையலாம்.

வளிமண்டல ஈரமான காற்று ஆக்சிஜனேற்ற முறையின் பண்புகள்: சீரியத்தின் அதிக ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம், பெரிய வெளியீடு, நல்ல வேலை நிலைமைகள், எளிமையான செயல்பாடு, மேலும் இந்த முறையானது கச்சா சீரியம் டை ஆக்சைடை உற்பத்தி செய்ய பொதுவாக தொழில்துறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

4, அழுத்தம் ஈரமான காற்று ஆக்சிஜனேற்றம்

சாதாரண அழுத்தத்தின் கீழ், காற்று ஆக்சிஜனேற்றம் அதிக நேரம் எடுக்கும், மேலும் மக்கள் அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி ஆக்ஸிஜனேற்ற நேரத்தைக் குறைக்கிறார்கள். காற்றழுத்தத்தின் அதிகரிப்பு, அதாவது, அமைப்பில் ஆக்ஸிஜன் பகுதி அழுத்தம் அதிகரிப்பது, கரைசலில் ஆக்ஸிஜனைக் கரைப்பதற்கும், அரிய பூமி ஹைட்ராக்சைடு துகள்களின் மேற்பரப்பு பரவலுக்கு ஆக்ஸிஜனின் பரவலுக்கும் உகந்ததாகும், இதனால் ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறையை துரிதப்படுத்துகிறது.

அரிதான எர்த் ஹைட்ராக்சைடை தண்ணீரில் சுமார் 60 கிராம்/லிக்கு கலக்கவும், சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் pH ஐ 13 ஆக சரிசெய்யவும், வெப்பநிலையை சுமார் 80 ℃ ஆக உயர்த்தவும், ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கான காற்றை அறிமுகப்படுத்தவும், அழுத்தத்தை 0.4MPa இல் கட்டுப்படுத்தவும், 1 மணிநேரத்திற்கு ஆக்ஸிஜனேற்றவும். சீரியத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் 95% க்கும் அதிகமாக இருக்கும். உண்மையான உற்பத்தியில், அரிதான எர்த் சோடியம் சல்பேட் காம்ப்ளேட் உப்பின் மழைப்பொழிவு மூலம் ஆக்சிஜனேற்ற மூலப்பொருள் அரிதான பூமி ஹைட்ராக்சைடு கார மாற்றத்தால் பெறப்படுகிறது. செயல்முறையை குறைக்க, அரிதான பூமி சோடியம் சல்பேட் சிக்கலான உப்பு மற்றும் அல்கலைன் கரைசல் ஆகியவற்றின் மழைப்பொழிவை அழுத்தப்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற தொட்டியில் சேர்க்கலாம், ஒரு குறிப்பிட்ட அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையை பராமரிக்கலாம். சிக்கலான உப்பில் உள்ள அரிய பூமியை அரிதான பூமி ஹைட்ராக்சைடுகளாக மாற்ற காற்று அல்லது வளமான ஆக்ஸிஜனை அறிமுகப்படுத்தலாம், அதே நேரத்தில் அதில் உள்ள Ce (OH) 3 ஐ Ce (OH) 4 ஆக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யலாம்.

அழுத்தமான சூழ்நிலையில், சிக்கலான உப்பின் கார மாற்ற விகிதம், சீரியத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் மற்றும் சீரியத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் அனைத்தும் மேம்படுத்தப்படுகின்றன. 45 நிமிட எதிர்வினைக்குப் பிறகு, இரட்டை உப்பு காரத்தின் மாற்ற விகிதம் மற்றும் சீரியத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் 96% ஐ எட்டியது.