سیریم کی ایئر آکسیکرن علیحدگی

ایئر آکسیڈیشن کا طریقہ ایک آکسیکرن طریقہ ہے جو ہوا میں آکسیجن کو آکسیڈائز کرنے کے لیے استعمال کرتا ہے۔سیریمکچھ شرائط کے تحت tetravalent کرنے کے لئے. اس طریقہ کار میں عام طور پر فلورو کاربن سیریم ایسک کانسنٹریٹ، نایاب ارتھ آکسالیٹس، اور کاربونیٹ کو ہوا میں بھوننا (جسے روسٹنگ آکسیڈیشن کہا جاتا ہے) یا نایاب ارتھ ہائیڈرو آکسائیڈز (خشک ہوا آکسیڈیشن) کو بھوننا یا نایاب ارتھ ہائیڈرو آکسائیڈ سلوری (گیلی ایئر آکسیڈیشن) کے لیے ہوا کو شامل کرنا شامل ہے۔

1، روسٹنگ آکسیکرن

فلورو کاربن سیریم کو 500 ℃ پر ہوا میں بھوننا یا Baiyunebo rare Earth concentrate کو 600-700 ℃ پر ہوا میں سوڈیم کاربونیٹ کے ساتھ بھوننا۔ نایاب زمینی معدنیات کے گلنے کے دوران، معدنیات میں موجود سیریم کو ٹیٹراویلنٹ میں آکسائڈائز کیا جاتا ہے۔ الگ کرنے کے طریقےسیریمکیلکائنڈ مصنوعات میں نایاب ارتھ سلفیٹ ڈبل نمک کا طریقہ، سالوینٹس نکالنے کا طریقہ وغیرہ شامل ہیں۔

کے آکسیکرن روسٹنگ کے علاوہنایاب زمینارتکاز، نمکیات جیسے کہ نایاب ارتھ آکسالیٹ اور نایاب زمین کاربونیٹ ہوا کے ماحول میں بھوننے والی سڑن سے گزرتے ہیں، اور سیریم کو CeO2 میں آکسائڈائز کیا جاتا ہے۔ بھوننے سے حاصل ہونے والے نایاب ارتھ آکسائیڈ مرکب کی اچھی حل پذیری کو یقینی بنانے کے لیے، بھوننے کا درجہ حرارت بہت زیادہ نہیں ہونا چاہیے، عام طور پر 700 اور 800 ℃ کے درمیان۔ آکسائڈز کو 1-1.5mol/L سلفرک ایسڈ محلول یا 4-5mol/L نائٹرک ایسڈ محلول میں تحلیل کیا جا سکتا ہے۔ جب بھنی ہوئی کچ دھات کو سلفیورک ایسڈ اور نائٹرک ایسڈ کے ساتھ لیچ کرتے ہیں، تو سیریم بنیادی طور پر ٹیٹراویلنٹ شکل میں محلول میں داخل ہوتا ہے۔ پہلے میں 45 ℃ کے قریب 50g/L REO پر مشتمل نایاب ارتھ سلفیٹ محلول حاصل کرنا، اور پھر P204 نکالنے کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے سیریم ڈائی آکسائیڈ پیدا کرنا شامل ہے۔ مؤخر الذکر میں 80-85 ℃ کے درجہ حرارت پر 150-200g/L کے REO پر مشتمل نایاب ارتھ نائٹریٹ محلول تیار کرنا، اور پھر سیریم کو الگ کرنے کے لیے TBP نکالنے کا استعمال کرنا شامل ہے۔

جب نایاب زمین کے آکسائیڈز کو پتلا سلفیورک ایسڈ یا نائٹرک ایسڈ کے ساتھ تحلیل کیا جاتا ہے، تو CeO2 نسبتاً ناقابل حل ہوتا ہے۔ لہذا، CeO2 کی حل پذیری کو بہتر بنانے کے لیے تحلیل کے بعد کے مرحلے میں ایک اتپریرک کے طور پر حل میں تھوڑی مقدار میں ہائیڈرو فلورک ایسڈ شامل کرنے کی ضرورت ہے۔

2، خشک ہوا آکسیکرن

نایاب ارتھ ہائیڈرو آکسائیڈ کو خشک کرنے والی بھٹی میں رکھیں اور اسے ہوادار حالات میں 100-120 ℃ پر 16-24 گھنٹے کے لیے آکسائڈائز کریں۔ آکسیکرن ردعمل مندرجہ ذیل ہے:

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

سیریم کی آکسیکرن کی شرح 97٪ تک پہنچ سکتی ہے۔ اگر آکسیکرن درجہ حرارت کو مزید 140 ℃ تک بڑھا دیا جائے تو، آکسیکرن کا وقت 4-6 گھنٹے تک کم کیا جا سکتا ہے، اور سیریم کی آکسیکرن کی شرح بھی 97% ~ 98% تک پہنچ سکتی ہے۔ خشک ہوا کے آکسیکرن عمل سے بڑی مقدار میں دھول پیدا ہوتی ہے اور مزدوری کی خراب حالتیں، جو فی الحال بنیادی طور پر لیبارٹری میں استعمال ہوتی ہیں۔

3، وایمنڈلیی گیلی ہوا آکسیکرن

گارا بنانے کے لیے نایاب ارتھ ہائیڈرو آکسائیڈ کو پانی میں مکس کریں، REO کے ارتکاز کو 50-70g/L پر کنٹرول کریں، NaOH شامل کریں تاکہ اس کی الکلائنٹی کو 0.15-0.30mol/L تک بڑھایا جا سکے، اور جب 85 ℃ تک گرم کیا جائے تو ہوا کو براہ راست داخل کریں۔ ٹیٹراویلنٹ سیریم کو گارا میں تمام ٹریولنٹ سیریم کو آکسائڈائز کریں۔ آکسیکرن کے عمل کے دوران، پانی کا بخارات کا اخراج نسبتاً زیادہ ہوتا ہے، لہٰذا کسی بھی وقت پانی کی ایک خاص مقدار کو پورا کیا جانا چاہیے تاکہ نایاب زمین کے زیادہ مستحکم ارتکاز کو برقرار رکھا جا سکے۔ جب ہر بیچ میں 40L گارا آکسائڈائز کیا جاتا ہے، تو آکسیکرن کا وقت 4-5 گھنٹے ہوتا ہے، اور سیریم کی آکسیکرن کی شرح 98٪ تک پہنچ سکتی ہے۔ جب 8m3 نایاب زمین کے ہائیڈرو آکسائیڈ سلری کو ہر بار آکسائڈائز کیا جاتا ہے، ہوا کے بہاؤ کی شرح 8-12m3/منٹ ہوتی ہے، اور آکسیکرن کا وقت 15h تک بڑھا دیا جاتا ہے، سیریم کی آکسیکرن کی شرح 97%~98% تک پہنچ سکتی ہے۔

ماحولیاتی گیلی ہوا کے آکسیکرن طریقہ کی خصوصیات یہ ہیں: سیریم کی اعلی آکسیکرن کی شرح، بڑی پیداوار، اچھے کام کے حالات، سادہ آپریشن، اور یہ طریقہ صنعت میں عام طور پر خام سیریم ڈائی آکسائیڈ پیدا کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

4، دباؤ والی گیلی ہوا آکسیکرن

عام دباؤ میں، ہوا کے آکسیکرن میں زیادہ وقت لگتا ہے، اور لوگ دباؤ کا استعمال کرکے آکسیکرن کا وقت کم کرتے ہیں۔ ہوا کے دباؤ میں اضافہ، یعنی نظام میں آکسیجن کے جزوی دباؤ میں اضافہ، محلول میں آکسیجن کی تحلیل اور نایاب زمین کے ہائیڈرو آکسائیڈ ذرات کی سطح پر آکسیجن کے پھیلاؤ کے لیے سازگار ہے، اس طرح آکسیکرن کے عمل کو تیز کرتا ہے۔

ریئر ارتھ ہائیڈرو آکسائیڈ کو پانی کے ساتھ تقریباً 60g/L تک مکس کریں، pH کو سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ کے ساتھ 13 پر ایڈجسٹ کریں، درجہ حرارت کو تقریباً 80 ℃ تک بڑھائیں، آکسیڈیشن کے لیے ہوا متعارف کرائیں، 0.4MPa پر دباؤ کو کنٹرول کریں، اور 1 گھنٹے کے لیے آکسائڈائز کریں۔ سیریم کی آکسیکرن کی شرح 95٪ سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے۔ اصل پیداوار میں، آکسیڈیشن خام مال نایاب زمین ہائیڈرو آکسائیڈ نایاب زمین سوڈیم سلفیٹ پیچیدہ نمک کی ترسیب کے ذریعے الکلی کی تبدیلی سے حاصل کیا جاتا ہے۔ اس عمل کو مختصر کرنے کے لیے، ایک خاص دباؤ اور درجہ حرارت کو برقرار رکھتے ہوئے، نایاب زمین سوڈیم سلفیٹ پیچیدہ نمک اور الکلائن محلول کو دباؤ والے آکسیڈیشن ٹینک میں شامل کیا جا سکتا ہے۔ پیچیدہ نمک میں موجود نایاب زمین کو نایاب زمین کے ہائیڈرو آکسائیڈز میں تبدیل کرنے کے لیے ہوا یا بھرپور آکسیجن متعارف کرائی جا سکتی ہے، اور ساتھ ہی اس میں موجود Ce (OH) 3 کو Ce (OH) 4 میں آکسائڈائز کیا جا سکتا ہے۔

دباؤ والے حالات میں، پیچیدہ نمک کی الکلی کی تبدیلی کی شرح، سیریم کی آکسیکرن کی شرح، اور سیریم کی آکسیکرن کی شرح سب بہتر ہو جاتی ہے۔ 45 منٹ کے رد عمل کے بعد، ڈبل نمک الکالی کی تبدیلی کی شرح اور سیریم کے آکسیکرن کی شرح 96 فیصد سے زیادہ تک پہنچ گئی۔