सेरियमचे एअर ऑक्सिडेशन वेगळे करणे

एअर ऑक्सिडेशन पद्धत ही एक ऑक्सिडेशन पद्धत आहे जी ऑक्सिडाइझ करण्यासाठी हवेतील ऑक्सिजनचा वापर करतेसेरियमविशिष्ट परिस्थितीत टेट्राव्हॅलेंट करणे. या पद्धतीमध्ये सामान्यत: फ्लोरोकार्बन सेरियम धातूचा एकाग्रता, दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्सॅलेट्स आणि हवेमध्ये कार्बोनेट्स (भाजलेले ऑक्सिडेशन म्हणून ओळखले जातात) किंवा ऑक्सिडेशनसाठी दुर्मिळ पृथ्वी हायड्रॉक्साईड्स स्लरी (ओले हवेचे ऑक्सिडेशन) मध्ये भाजणारे दुर्मिळ पृथ्वी हायड्रॉक्साईड्स (कोरडे हवेचे ऑक्सिडेशन) किंवा भाजलेले असतात.

1 、 भाजणे ऑक्सिडेशन

फ्लोरोकार्बन सेरियम भाजणे 500 ℃ वर हवेमध्ये केंद्रित करणे किंवा बाय्यूनबो दुर्मिळ पृथ्वी भाजणे 600-700 at वर हवेमध्ये सोडियम कार्बोनेटसह केंद्रित आहे. दुर्मिळ पृथ्वीच्या खनिजांच्या विघटन दरम्यान, खनिजांमधील सेरियम टेट्राव्हॅलेंटमध्ये ऑक्सिडाइझ केले जाते. विभक्त करण्याच्या पद्धतीसेरियमकॅल्किन्ड उत्पादनांमधून दुर्मिळ पृथ्वी सल्फेट डबल मीठ पद्धत, दिवाळखोर नसलेला काढण्याची पद्धत इ. समाविष्ट आहे

च्या ऑक्सिडेशन भाजण्याव्यतिरिक्तदुर्मिळ पृथ्वीएकाग्रता, दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्सलेट आणि दुर्मिळ पृथ्वी कार्बोनेट सारख्या क्षारामुळे हवेच्या वातावरणामध्ये भाजलेले विघटन होते आणि सेरियम सीईओ 2 मध्ये ऑक्सिडाइझ केले जाते. भाजून घेतलेल्या दुर्मिळ पृथ्वीच्या ऑक्साईड मिश्रणाची चांगली विद्रव्यता सुनिश्चित करण्यासाठी, भाजलेले तापमान जास्त प्रमाणात नसावे, सामान्यत: 700 ते 800 between दरम्यान. ऑक्साईड्स 1-1.5mol/l सल्फ्यूरिक acid सिड सोल्यूशन किंवा 4-5mol/l नायट्रिक acid सिड सोल्यूशनमध्ये विरघळली जाऊ शकतात. सल्फ्यूरिक acid सिड आणि नायट्रिक acid सिडसह भाजलेले धातूचे लीचिंग, सेरियम प्रामुख्याने टेट्राव्हॅलेंट स्वरूपात द्रावणात प्रवेश करते. पूर्वीमध्ये सुमारे 45 ℃ वर 50 ग्रॅम/एल आरईओ असलेले एक दुर्मिळ पृथ्वी सल्फेट सोल्यूशन प्राप्त करणे आणि नंतर पी 204 एक्सट्रॅक्शन पद्धतीचा वापर करून सेरियम डायऑक्साइड तयार करणे समाविष्ट आहे; नंतरच्या काळात 80-85 च्या तापमानात 150-200 ग्रॅम/एल चे आरईओ असलेले एक दुर्मिळ पृथ्वी नायट्रेट सोल्यूशन तयार करणे आणि नंतर सेरियम वेगळे करण्यासाठी टीबीपी एक्सट्रॅक्शनचा वापर करणे समाविष्ट आहे.

जेव्हा दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स पातळ सल्फ्यूरिक acid सिड किंवा नायट्रिक acid सिडसह विरघळली जातात, तेव्हा सीईओ 2 तुलनेने अघुलनशील असतो. म्हणूनच, सीईओ 2 ची विद्रव्यता सुधारण्यासाठी विघटनाच्या नंतरच्या टप्प्यात एक उत्प्रेरक म्हणून द्रावणामध्ये हायड्रोफ्लूरिक acid सिडची थोड्या प्रमाणात जोडणे आवश्यक आहे.

2 、 कोरडे हवेचे ऑक्सिडेशन

कोरडे भट्टीमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी हायड्रॉक्साईड ठेवा आणि ते हवेशीर परिस्थितीत 100-120 at 16-24 तासांसाठी ऑक्सिडाइझ करा. ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:

4 सीई (ओएच) 3+ओ 2+2 एच 2 ओ = 4 सी (ओएच) 4

सेरियमचा ऑक्सिडेशन दर 97%पर्यंत पोहोचू शकतो. जर ऑक्सिडेशन तापमानात आणखी 140 पर्यंत वाढ झाली असेल तर ऑक्सिडेशनची वेळ 4-6 तासांपर्यंत कमी केली जाऊ शकते आणि सेरियमचा ऑक्सिडेशन दर देखील 97%~ 98%पर्यंत पोहोचू शकतो. कोरड्या हवेच्या ऑक्सिडेशन प्रक्रियेमुळे मोठ्या प्रमाणात धूळ आणि श्रमांची खराब परिस्थिती निर्माण होते, जी सध्या प्रामुख्याने प्रयोगशाळेत वापरली जाते.

3 、 वातावरणीय ओले हवेचे ऑक्सिडेशन

स्लरी तयार करण्यासाठी दुर्मिळ पृथ्वी हायड्रॉक्साईड पाण्यात मिसळा, आरईओ एकाग्रता 50-70 ग्रॅम/एल पर्यंत नियंत्रित करा, स्लरीची क्षारता 0.15-0.30mol/l पर्यंत वाढविण्यासाठी एनओएच जोडा आणि जेव्हा 85 ℃ पर्यंत गरम केले जाते, तेव्हा टेट्राव्हॅलेंट सेरियममध्ये सर्व ट्रिव्हलंट सेरियममध्ये ऑक्सिडाइझ करण्यासाठी थेट हवेचा परिचय द्या. ऑक्सिडेशन प्रक्रियेदरम्यान, पाण्याचे बाष्पीभवन तुलनेने मोठे असते, म्हणून दुर्मिळ पृथ्वीची स्थिर एकाग्रता टिकवून ठेवण्यासाठी कोणत्याही वेळी काही प्रमाणात पाण्याचे पूरक केले पाहिजे. जेव्हा प्रत्येक बॅचमध्ये 40 एल स्लरी ऑक्सिडाइझ केले जाते, तेव्हा ऑक्सिडेशनची वेळ 4-5 तास असते आणि सेरियमचा ऑक्सिडेशन दर 98%पर्यंत पोहोचू शकतो. जेव्हा दुर्मिळ पृथ्वी हायड्रॉक्साईड स्लरीचे 8 मी 3 प्रत्येक वेळी ऑक्सिडाइझ केले जाते, तेव्हा हवेचा प्रवाह दर 8-12 मी 3/मिनिट असतो आणि ऑक्सिडेशनचा वेळ 15 एच पर्यंत वाढविला जातो, तेव्हा सेरियमचा ऑक्सिडेशन दर 97%~ 98%पर्यंत पोहोचू शकतो.

वातावरणीय ओले हवेच्या ऑक्सिडेशन पद्धतीची वैशिष्ट्ये आहेतः सेरियमचा उच्च ऑक्सिडेशन दर, मोठे उत्पादन, चांगल्या कामकाजाची परिस्थिती, साधे ऑपरेशन आणि ही पद्धत सामान्यत: क्रूड सेरियम डाय ऑक्साईड तयार करण्यासाठी उद्योगात वापरली जाते.

4 、 दबाव ओले हवेचे ऑक्सिडेशन

सामान्य दबावाखाली, एअर ऑक्सिडेशनला जास्त वेळ लागतो आणि लोक दबाव वापरुन ऑक्सिडेशन वेळ कमी करतात. हवेच्या दाबाची वाढ, म्हणजेच, सिस्टममध्ये ऑक्सिजनच्या आंशिक दबावाची वाढ, द्रावणामध्ये ऑक्सिजनचे विघटन आणि दुर्मिळ पृथ्वीच्या हायड्रॉक्साईड कणांच्या पृष्ठभागाच्या प्रसारासाठी ऑक्सिजनचा प्रसार करणे अनुकूल आहे, ज्यामुळे ऑक्सिडेशन प्रक्रियेस गती मिळेल.

दुर्मिळ पृथ्वी हायड्रॉक्साईडला सुमारे 60 ग्रॅम/एल मध्ये मिसळा, सोडियम हायड्रॉक्साईडसह पीएच 13 ते 13 ते समायोजित करा, तापमान सुमारे 80 ℃ पर्यंत वाढवा, ऑक्सिडेशनसाठी हवेचा परिचय द्या, 0.4 एमपीएवरील दबाव नियंत्रित करा आणि 1 तास ऑक्सिडाइझ करा. सेरियमचा ऑक्सिडेशन दर 95%पेक्षा जास्त पोहोचू शकतो. वास्तविक उत्पादनात, ऑक्सिडेशन कच्चे साहित्य दुर्मिळ पृथ्वी हायड्रॉक्साईड दुर्मिळ पृथ्वी सोडियम सल्फेट जटिल मीठाच्या पर्जन्यवृष्टीद्वारे अल्कली रूपांतरणाद्वारे प्राप्त होते. प्रक्रिया कमी करण्यासाठी, दुर्मिळ पृथ्वी सोडियम सल्फेट कॉम्प्लेक्स मीठ आणि अल्कधर्मी द्रावणाचा वर्षाव दाब आणि तापमान राखण्यासाठी दबाव आणलेल्या ऑक्सिडेशन टाकीमध्ये जोडला जाऊ शकतो. जटिल मीठातील दुर्मिळ पृथ्वीला दुर्मिळ पृथ्वी हायड्रॉक्साईड्समध्ये रूपांतरित करण्यासाठी हवा किंवा समृद्ध ऑक्सिजनची ओळख करुन दिली जाऊ शकते आणि त्याच वेळी, सीई (ओएच) 3 मध्ये सीई (ओएच) 4 मध्ये ऑक्सिडाइझ केले जाऊ शकते.

दबाव आणलेल्या परिस्थितीत, जटिल मीठाचा अल्कली रूपांतरण दर, सेरियमचा ऑक्सिडेशन दर आणि सेरियमचा ऑक्सिडेशन दर या सर्व सुधारित आहेत. 45 मिनिटांच्या प्रतिक्रियेनंतर, दुहेरी मीठ अल्कलीचे रूपांतरण दर आणि सेरियमचा ऑक्सिडेशन दर 96%पेक्षा जास्त पोहोचला.