સેરિયમનું હવાઈ ઓક્સિડેશન અલગ થવું

એર ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ એ એક ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ છે જે ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે હવામાં ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છેસ cerઅમુક શરતો હેઠળ ટેટ્રાવેલેન્ટને. આ પદ્ધતિમાં સામાન્ય રીતે ફ્લોરોકાર્બન સેરીયમ ઓર કેન્દ્રીત, દુર્લભ પૃથ્વીના ઓક્સાલેટ્સ અને હવામાં કાર્બોનેટ (રોસ્ટિંગ ઓક્સિડેશન તરીકે ઓળખાય છે) અથવા શેકેલા દુર્લભ પૃથ્વી હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ (ડ્રાય એર ઓક્સિડેશન) નો સમાવેશ થાય છે અથવા ox ક્સિડેશન માટે દુર્લભ પૃથ્વી હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ સ્લરી (ભીની હવા ઓક્સિડેશન) નો સમાવેશ થાય છે.

1 、 શેકવાનું ઓક્સિડેશન

ફ્લોરોકાર્બન સેરીયમ 500 at પર હવામાં કેન્દ્રિત શેકવું અથવા બાયયુનેબો દુર્લભ પૃથ્વીને 600-700 at પર હવામાં સોડિયમ કાર્બોનેટ સાથે કેન્દ્રિત કરો. દુર્લભ પૃથ્વી ખનિજોના વિઘટન દરમિયાન, ખનિજોમાં સેરીયમને ટેટ્રાવેલેન્ટમાં ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે. અલગ કરવાની પદ્ધતિઓસ cerકેલસાઇન્ડ ઉત્પાદનોમાંથી દુર્લભ પૃથ્વી સલ્ફેટ ડબલ મીઠું પદ્ધતિ, દ્રાવક નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ, વગેરે શામેલ છે.

ઓક્સિડેશન રોસ્ટિંગ ઉપરાંતદુર્લભ પૃથ્વીધ્યાન કેન્દ્રિત, દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાલેટ અને દુર્લભ પૃથ્વી કાર્બોનેટ જેવા ક્ષાર એ હવાના વાતાવરણમાં રોસ્ટિંગ વિઘટન કરે છે, અને સીઇઓ 2 માં સેરિયમનું ઓક્સિડાઇઝ્ડ છે. શેકેલા દ્વારા મેળવેલા દુર્લભ પૃથ્વી ox કસાઈડ મિશ્રણની સારી દ્રાવ્યતાની ખાતરી કરવા માટે, શેકેલા તાપમાન ખૂબ high ંચું ન હોવું જોઈએ, સામાન્ય રીતે 700 થી 800 between ની વચ્ચે. ઓક્સાઇડ 1-1.5mol/l સલ્ફ્યુરિક એસિડ સોલ્યુશન અથવા 4-5 મોલ/એલ નાઇટ્રિક એસિડ સોલ્યુશનમાં ઓગળી શકાય છે. જ્યારે સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને નાઇટ્રિક એસિડથી શેકેલા ઓરને લીચ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સેરીયમ મુખ્યત્વે ટેટ્રેવાલેન્ટ સ્વરૂપમાં સોલ્યુશનમાં પ્રવેશ કરે છે. ભૂતપૂર્વમાં લગભગ 45 ℃ at પર 50 ગ્રામ/એલ આરઇઓ ધરાવતા દુર્લભ પૃથ્વી સલ્ફેટ સોલ્યુશન મેળવવાનો સમાવેશ થાય છે, અને પછી પી 204 નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સેરીયમ ડાયોક્સાઇડનું ઉત્પાદન કરવું; બાદમાં 80-85 of ના તાપમાને 150-200 ગ્રામ/એલના આરઇઓ ધરાવતા દુર્લભ પૃથ્વી નાઇટ્રેટ સોલ્યુશનની તૈયારી શામેલ છે, અને પછી સીરીયમને અલગ કરવા માટે ટીબીપી નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ કરીને.

જ્યારે દુર્લભ પૃથ્વીના ox ક્સાઇડ પાતળા સલ્ફ્યુરિક એસિડ અથવા નાઇટ્રિક એસિડથી ઓગળી જાય છે, ત્યારે સીઇઓ 2 પ્રમાણમાં અદ્રાવ્ય હોય છે. તેથી, સીઇઓ 2 ની દ્રાવ્યતાને સુધારવા માટે વિસર્જનના પછીના તબક્કામાં ઉત્પ્રેરક તરીકે સોલ્યુશનમાં થોડી માત્રામાં હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ ઉમેરવાની જરૂર છે.

2 、 સૂકી હવા ઓક્સિડેશન

સૂકવણી ભઠ્ઠીમાં દુર્લભ પૃથ્વી હાઇડ્રોક્સાઇડ મૂકો અને તેને 16-24 કલાક માટે 100-120 at પર વેન્ટિલેટેડ પરિસ્થિતિઓમાં ઓક્સિડાઇઝ કરો. ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયા નીચે મુજબ છે:

4ce (OH) 3+O2+2H2O = 4CE (OH) 4

સેરીયમનો ઓક્સિડેશન રેટ 97%સુધી પહોંચી શકે છે. જો ox ક્સિડેશન તાપમાનને વધુ વધારીને 140 to કરવામાં આવે છે, તો ox ક્સિડેશનનો સમય ટૂંકાવી શકાય છે, અને સેરીયમનો ઓક્સિડેશન રેટ પણ%97%~ 98%સુધી પહોંચી શકે છે. શુષ્ક હવા ox ક્સિડેશન પ્રક્રિયા મોટી માત્રામાં ધૂળ અને નબળી મજૂર પરિસ્થિતિઓ ઉત્પન્ન કરે છે, જે હાલમાં મુખ્યત્વે પ્રયોગશાળામાં વપરાય છે.

3 、 વાતાવરણીય ભીની હવા ઓક્સિડેશન

સ્લરી રચવા માટે દુર્લભ પૃથ્વીના હાઇડ્રોક્સાઇડને પાણી સાથે મિક્સ કરો, આરઇઓની સાંદ્રતાને 50-70 ગ્રામ/એલ સુધી નિયંત્રિત કરો, સ્લરીની ક્ષતિને 0.15-0.30.30.30 મોલ/એલ સુધી વધારવા માટે નાઓએચ ઉમેરો, અને 85 to સુધી ગરમ થાય છે, ત્યારે સ્લરીમાં ઓક્સિડિએન્ટ સેરીયમમાં સીધા જ હવાને રજૂ કરો. ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન, પાણીનું બાષ્પીભવન પ્રમાણમાં મોટું હોય છે, તેથી દુર્લભ પૃથ્વીની વધુ સ્થિર સાંદ્રતા જાળવવા માટે કોઈપણ સમયે ચોક્કસ પાણીની પૂરવણી કરવી જોઈએ. જ્યારે દરેક બેચમાં 40L સ્લરી ઓક્સિડાઇઝ્ડ હોય છે, ત્યારે ox ક્સિડેશનનો સમય 4-5 કલાક હોય છે, અને સેરીયમનો ઓક્સિડેશન દર 98%સુધી પહોંચી શકે છે. જ્યારે દરેક વખતે દુર્લભ પૃથ્વી હાઇડ્રોક્સાઇડ સ્લરીનું 8 એમ 3 ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે, ત્યારે હવા પ્રવાહ દર 8-12 એમ 3/મિનિટ હોય છે, અને ઓક્સિડેશનનો સમય 15 એચ સુધી વધે છે, ત્યારે સેરીયમનો ox ક્સિડેશન રેટ 97%~ 98%સુધી પહોંચી શકે છે.

વાતાવરણીય ભીની હવા ox ક્સિડેશન પદ્ધતિની લાક્ષણિકતાઓ આ છે: સેરિયમનો ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન રેટ, મોટા આઉટપુટ, સારી કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ, સરળ કામગીરી અને આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ક્રૂડ સેરીયમ ડાયોક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.

4 、 દબાણયુક્ત ભીની હવા ઓક્સિડેશન

સામાન્ય દબાણ હેઠળ, હવાના ઓક્સિડેશનમાં લાંબો સમય લાગે છે, અને લોકો દબાણનો ઉપયોગ કરીને ઓક્સિડેશનનો સમય ટૂંકાવી દે છે. હવાના દબાણમાં વધારો, એટલે કે, સિસ્ટમમાં ઓક્સિજન આંશિક દબાણમાં વધારો, ઉકેલમાં ઓક્સિજનના વિસર્જન અને દુર્લભ પૃથ્વીના હાઇડ્રોક્સાઇડ કણોના સપાટીના પ્રસારમાં ઓક્સિજનના પ્રસરણને અનુકૂળ છે, આમ ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે.

દુર્લભ પૃથ્વીના હાઇડ્રોક્સાઇડને લગભગ 60 ગ્રામ/એલ સાથે મિક્સ કરો, સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથે પીએચને 13 માં સમાયોજિત કરો, તાપમાનને લગભગ 80 to સુધી વધારી દો, ઓક્સિડેશન માટે હવા રજૂ કરો, 0.4 એમપીએ પર દબાણને નિયંત્રિત કરો અને 1 કલાક માટે ઓક્સિડાઇઝ કરો. સેરીયમનો ઓક્સિડેશન રેટ 95%થી વધુ સુધી પહોંચી શકે છે. વાસ્તવિક ઉત્પાદનમાં, ઓક્સિડેશન કાચો માલ દુર્લભ પૃથ્વી હાઇડ્રોક્સાઇડ દુર્લભ પૃથ્વી સોડિયમ સલ્ફેટ જટિલ મીઠાના વરસાદ દ્વારા આલ્કલી રૂપાંતર દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. પ્રક્રિયાને ટૂંકી કરવા માટે, દુર્લભ પૃથ્વી સોડિયમ સલ્ફેટ જટિલ મીઠું અને આલ્કલાઇન સોલ્યુશનનો વરસાદ દબાણયુક્ત ઓક્સિડેશન ટાંકીમાં ઉમેરી શકાય છે, ચોક્કસ દબાણ અને તાપમાન જાળવી રાખે છે. જટિલ મીઠાના દુર્લભ પૃથ્વીને દુર્લભ પૃથ્વીના હાઇડ્રોક્સાઇડ્સમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે હવા અથવા સમૃદ્ધ ઓક્સિજન રજૂ કરી શકાય છે, અને તે જ સમયે, સીઇ (ઓએચ) 3 માં સીઇ (ઓએચ) 4 માં ઓક્સિડાઇઝ્ડ થઈ શકે છે.

દબાણયુક્ત પરિસ્થિતિઓમાં, જટિલ મીઠાના આલ્કલી રૂપાંતર દર, સેરીયમનો ઓક્સિડેશન રેટ અને સેરીયમનો ઓક્સિડેશન દર બધામાં સુધારો થયો છે. 45 મિનિટની પ્રતિક્રિયા પછી, ડબલ મીઠું આલ્કલીનો રૂપાંતર દર અને સેરીયમનો ઓક્સિડેશન રેટ 96%થી વધુ પહોંચ્યો.