Airearen oxidazio metodoa aireko oxigenoa erabiltzen duen oxidazio metodo bat da.zerioatetrabalente bihurtzen da baldintza jakin batzuetan. Metodo honek normalean fluorokarbono zerio mea kontzentratua, lur arraroen oxalatoak eta karbonatoak airean erretzea dakar (erretze oxidazioa bezala ezagutzen dena) edo lur arraroen hidroxidoak erretzea (aire lehorreko oxidazioa) edo airea lur arraroen hidroxido-lohian sartzea (aire hezeko oxidazioa) oxidatzeko.
1. Erretzearen oxidazioa
Fluorokarbono zerio kontzentratua airean 500 ℃-tan erretzea edo Baiyunebo lur arraroen kontzentratua sodio karbonatoarekin airean 600-700 ℃-tan erretzea. Lur arraroen mineralen deskonposizioan, mineraletako zerioa tetrabalente bihurtzen da. Banatzeko metodoakzerioaProduktu kaltzinatuetatik datozenak lur arraroen sulfato bikoitzeko gatz metodoa, disolbatzaile bidezko erauzketa metodoa eta abar dira.
Oxidazio bidezko erretzeaz gainlur arraroakontzentratuan, lur arraroen oxalatoa eta lur arraroen karbonatoa bezalako gatzak erreketa-deskonposizioa jasaten dute aire-atmosferan, eta zerioa CeO2 oxidatzen da. Erreketaren bidez lortutako lur arraroen oxido nahasketaren disolbagarritasun ona bermatzeko, erreketa-tenperatura ez da oso altua izan behar, normalean 700 eta 800 ℃ artean. Oxidoak 1-1,5 mol/L azido sulfuriko disoluzioan edo 4-5 mol/L azido nitriko disoluzioan disolbatu daitezke. Mea errea azido sulfurikoarekin eta azido nitrikoarekin lixibiatzean, zerioa batez ere disoluzioan sartzen da tetrabalente forman. Lehenengoak 50 g/L REO dituen lur arraroen sulfato disoluzio bat lortzea dakar 45 ℃ inguruan, eta ondoren zerio dioxidoa ekoiztea P204 erauzketa-metodoa erabiliz; bigarrenak 150-200 g/L-ko REO duen lur arraroen nitrato disoluzio bat prestatzea dakar 80-85 ℃-ko tenperaturan, eta ondoren TBP erauzketa erabiltzea zerioa bereizteko.
Lur arraroen oxidoak azido sulfuriko edo azido nitriko diluituarekin disolbatzen direnean, CeO2 nahiko disolbaezina da. Beraz, azido fluorhidriko kantitate txiki bat gehitu behar zaio disoluzioari katalizatzaile gisa disoluzioaren azken fasean, CeO2-ren disolbagarritasuna hobetzeko.
2. Aire lehorreko oxidazioa
Jarri lur arraroen hidroxidoa lehortzeko labe batean eta oxidatu aireztatutako baldintzetan 100-120 ℃-tan 16-24 orduz. Oxidazio-erreakzioa honako hau da:
4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
Zerioaren oxidazio-tasa % 97ra irits daiteke. Oxidazio-tenperatura 140 ℃-ra igotzen bada, oxidazio-denbora 4-6 ordura laburtu daiteke, eta zerioaren oxidazio-tasa % 97~98ra ere irits daiteke. Aire lehorreko oxidazio-prozesuak hauts kopuru handia eta lan-baldintza txarrak sortzen ditu, eta gaur egun batez ere laborategian erabiltzen dira.
3. Aire hezearen oxidazio atmosferikoa
Lur arraroen hidroxidoa urarekin nahastu nahasketa bat osatzeko, REO kontzentrazioa 50-70g/L-ra kontrolatu, NaOH gehitu nahasketaren alkalinitatea 0,15-0,30mol/L-ra handitzeko, eta 85 ℃-ra berotzean, zuzenean airea sartu nahasketako zerio tribalente guztia zerio tetrabalente bihurtzeko oxidatzeko. Oxidazio prozesuan zehar, uraren lurrunketa nahiko handia da, beraz, ur kantitate jakin bat gehitu behar da edozein unetan lur arraroen kontzentrazio egonkorragoa mantentzeko. 40L nahasketa oxidatzen direnean multzo bakoitzean, oxidazio denbora 4-5 ordukoa da, eta zerioaren oxidazio tasa % 98ra irits daiteke. 8m3 lur arraroen hidroxido nahasketa oxidatzen direnean aldi bakoitzean, aire-fluxua 8-12m3/min-koa da, eta oxidazio denbora 15 ordura igotzen denean, zerioaren oxidazio tasa % 97~% 98ra irits daiteke.
Aire hezearen oxidazio-metodo atmosferikoaren ezaugarriak hauek dira: zerioaren oxidazio-tasa handia, ekoizpen handia, lan-baldintza onak, funtzionamendu erraza, eta metodo hau industrian erabili ohi da zerio dioxido gordina ekoizteko.
4. Presiopeko aire hezearen oxidazioa
Presio normalaren pean, airearen oxidazioak denbora gehiago behar du, eta jendeak oxidazio-denbora laburtzen du presioa erabiliz. Airearen presioaren igoerak, hau da, sisteman oxigenoaren presio partzialaren igoerak, oxigenoa disoluzioan disolbatzea eta oxigenoa gainazalera hedatzea eragiten du lur arraroen hidroxido partikulen hedapenarekin, eta horrela oxidazio-prozesua bizkortzen du.
Nahastu lur arraroen hidroxidoa urarekin 60g/L ingurura arte, egokitu pHa 13ra sodio hidroxidoarekin, igo tenperatura 80 ℃ ingurura, sartu airea oxidatzeko, kontrolatu presioa 0.4MPa-tan eta oxidatu ordubetez. Zerioaren oxidazio-tasa %95etik gorakoa izan daiteke. Benetako ekoizpenean, lur arraroen hidroxidoa oxidazio-lehengaia alkali-bihurketaren bidez lortzen da, lur arraroen sodio sulfato gatz konplexuaren prezipitazioa eginez. Prozesua laburtzeko, lur arraroen sodio sulfato gatz konplexuaren eta disoluzio alkalinoaren prezipitazioa oxidazio-tanga presurizatu batera gehi daitezke, presio eta tenperatura jakin bat mantenduz. Airea edo oxigeno aberatsa sartu daiteke gatz konplexuan dagoen lur arraroa lur arraroen hidroxido bihurtzeko, eta, aldi berean, bertan dagoen Ce(OH)3 Ce(OH)4 oxida daiteke.
Presio-baldintzetan, gatz konplexuaren alkali-bihurketa-tasa, zerioaren oxidazio-tasa eta zerioaren oxidazio-tasa hobetu egiten dira. Erreakzioaren 45 minutu igaro ondoren, gatz bikoitzeko alkaliaren bihurketa-tasa eta zerioaren oxidazio-tasa % 96tik gorakoa izan ziren.
Argitaratze data: 2023ko maiatzaren 9a