包头稀土精矿碱饼中铈的氧化研究.pdf

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1、分类号UDC密级编号论文题目研究生：垒促墨指导教师：j生延龌教援级直工学院：化堂丝王堂院专业：座用化堂研究方向：猛±湿洼冶金2011年5月20日原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除本文已经注明引用的内容外，论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内蒙古大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：』鼹Et期：趁Z[：臣：Z指导教师签名：日期：在学期间研究成果使用承

2、诺书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古大学有权将学位论文的全部内容或部分保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、混编学位论文。为保护学院和导师的知识产权，作者在学期间取得的研究成果属于内蒙古大学。作者今后使用涉及在学期间主要研究内容或研究成果，须征得内蒙古大学就读期间导师同意；若用于发表论文，版权单位必须署名为内蒙古大学方可投稿或公开发表。学位论文作者签名：垂避一日期：盟乙蚯产指导教师签名：』趑日期：．蛰z厶≤：么内

3、蒙古大学硕士学位论文包头稀土精矿碱饼中铈的氧化研究摘要本研究在传统的包头稀土精矿碱法分解工艺基础上提出了一种新的工艺流程。当稀土精矿烧碱分解完成之后，采用一定的氧化剂，将所得碱饼中的三价铈尽可能氧化为四价，使铈在盐酸优溶时转入优溶渣中再另行溶解分离。该流程中，一方面，碱分解剩余的NaOH可以满足氧化反应所需要的碱度；另一方面，优溶液中除去了占相当比重的铈，就大大减轻了后续萃取分离过程的压力。该工艺中铈的氧化为最为关键的一步。本研究分别利用空气、氧气和次氯酸钠对包头稀土精矿碱饼中的铈进行氧化。对于常压空气和氧气氧化法，通过正交试验

4、考察了反应温度，氧化时间，固液比，碱度和进气速度对铈的氧化率的影响，并经极差分析和方差分析，确定了最优试验条件。其中空气氧化法为：反应温度控制在80℃，氧化时间控制在16h，碱度控制在0．3mol／L，固液比可以在1：11～1：8的范围内任意选取，进气速度可以在0．6L／min"--"1．5L／min的范围内任意选取，氧化率可达73．50％；氧气氧化法为：反应温度控制在80℃，氧化时间控制在16h，碱度控制在0．2mol／L，固液比控制在1：1l，进气速度可以选取0．04L／min，氧化率可达75．81％。利用正交试验优化本工艺

5、条件是成功的。．对于次氯酸钠氧化法，本研究先以CeCl3溶液为原料进行碱性条件下铈的氧化。结果表明，室温下，体系pH控制在8"--9的范围内，NaCIO与Ce(OH)3的I内蒙古大学硕士学位论文量比取O．7，经反应1．5h，铈的氧化率便可达到93％以上。而将次氯酸钠用于碱饼中铈的氧化时，结果表明，室温下，体系pH控制在8"-'9的范围内，由于碱饼中的矿渣阻碍了NaCl0与Ce(OH)3的接触和Fe3+、Mn2+对NaCIO的催化分解，必须加大NaCl0与Ce(OH)3的量比至9，反应时间延长至2．5h，才能使碱饼中Ce(OH)3

6、的氧化率达到85％以上。关键词：包头稀土精矿；碱饼；铈；选择性氧化II内蒙古大学硕士学位论文STUDYONOXIDATIONOFCERn)]MINALKALINECAKEOFBAOTOURAREEARTHCONCENTRATEABSTRACTAnewtechnologywaspresentbasedontraditionaltechnologyofdecomposingBaotourareearthconcentratewithalkalinemethod．Inordertodivertceriumintopriordissol

7、vingdregstoberedissolvedandseparatedwhilepriordissolvingusingchlorideacid，someoxidantwasusedtooxidizetrivalentceriuminalkalinecaketotetravalentceriumafterdecomposingrareearthusingalkaliliquid．Inthisflowsheet，ontheonehand，theexcesssodiumhydroxideafterdecomposingcanful

8、fillthealkalinityoxidationreactionneed；ontheotherhand，pressureofextractionsectionCanbegreatlyalleviatedwhileverylargeproportionofce