[其他]混合稀土元素萃取分離

在審

• 申請號: 101985000001885
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101885B
• 公開（公告）日: 1986-11-26
• 發明（設計）人: 萬雄;戴楨容;王長祥
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 代理公司: 中國科學院長春專利事務所
• 代理人: 曹桂珍;宋天平

發明了一種可用于生產的工藝，處理含有大量重稀土混合物。用２－乙基己基膦酸單２－乙基己基酯為萃取劑，多級溶劑萃取法先從鉺－銩分組然后進行銩、鐿、镥分離。得含到Ｔｍ、Ｙｂ各＜０．０６％Ｌａ－Ｅｒ組稀土，品位＞９４％Ｔｍ．＞９７％Ｙｂ、＞９９％Ｌｕ。

本發明屬于稀土分離濕法冶金工藝，用2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯（記為HEH（EHP））為萃取劑，多級分餾萃取法從含有大量重稀土物料中進行Er-Tm分組和Tm，Yb，Lu分離。

HEH（EHP）與常用的萃取劑二（2-乙基己基）磷酸（D2EHPA）比較，具有酸度低，反萃容易，不易乳化等特點，更適于處理重稀土物料。有機化學1982年4期268頁曾報導用HEH（EHP）回流萃取分離镥。使用獨居石和褐釔鈳礦稀土經離子交換得到的Tm-Tb-Lu富集物為原料，沒有涉及萃取分組和Tm、Yb分離，與本發明使用同一礦物原料進行分組的類似工作是我們發表在《稀土化學論文集》（科學出版社出版P20-291982）的工作。但其分組順序是從Nd-Sm開始，然后進行Gd-Tb、Er-Tm分組。所以進料濃度低，處理量小，萃取劑用量大，不宜工業規模生產，尤其在Er-Tm分組之后有機相Tm-Lu組稀土濃度＜0.2克/升，進一步分離Tm、Yb、Lu實際上是不可能了。

日本專利昭54-93672，昭57-198227、昭58-84118也用HEH（EHP）萃取分離稀土，但都沒有涉及Er-Tm分組和Tm、Yb、Lu分離工藝。昭58-84118提出多級按比例加減法，中和萃取段的酸度，改善分離效果。本發明采用萃取劑中引入銨鹽或者從進料級加入稀釋水的辦法調整酸度比其簡單些。昭57-198227提出引用部分反萃液經堿中和處理后代替洗酸，本發明分離Lu部分也采用同樣的方式但反萃液未經任何處理。

本發明的目的是針對以重稀土為主離子型吸附礦的混合稀土，研究適合于工業生產的工藝流程。從這種含有大量重稀土物料中先進行Er-Tm分組和Tm、Yb、Lu分離，作為這種物料全分離流程第一部分，原料是以重稀土為主的離子型吸附礦分離釔以后所得混合稀土。

本發明工藝流程如圖（1）所示，共分三步：

1.Er-Tm分組

2.分離Tm

3.Yb-Lu分離

先從Er-Tm分組是基于以下兩點：（1）重稀土中（Tb-Lu）每兩相鄰元素間分離因數以Er-Tm最大（2）HEH（EHP）萃取容量小而原料中Tm-Lu含量低，先從Er-Tm分組避免了有機相負擔過重。所以本發明的工藝可以采取高濃度稀土料液進料（250～300克/升）并獲得濃度較高的出口萃余液（140-160克/升）和出口萃取液（14～24克/升），對下步分離十分有利，同時萃取劑和酸的用量也有明顯降低，所以先從Er-Tm分組是本發明特點之一。

本發明使用萃取劑有效成份為HEH（EHP）。分子式為

R為2-乙基己基，萃取劑構成為HEH（EHP）-煤油或HEH（EHP）-HEH（EHP）銨鹽一煤油，銨鹽的引入是為了降低萃取段水相酸度提高稀土分配比和分離因數，得到酸度較低的出口萃余液，以利于進一步分離。

本發明使用的料液：第一步Er-Tm分組料液來自分離釔工序，可以是稀土HCl溶液或HNO₃溶液，稀土濃度250-300克/升，游離酸0.0001～0.2N，第二步之料液是含Tm-Lu有機料液，是Er-Tm分組出口萃取液，稀土濃度13～24克/升，第三步料液可直接用第二步出口萃取液，也可以反萃后經過處理（如堿沉淀-酸溶或離子交換膜滲析酸）得到鐿镥富集物鹽酸溶液，稀土濃度80-130克/升pH＝1-4。

本發明使用洗酸是濃度2～6N硝酸或鹽酸或者是用部分反萃液代替洗酸，其中Er-Tm分組工藝為2.3-2.5NHCl或HNO₃，分離Tm工藝為3.4-3.5NHCl，分離Yb-Lu工藝洗酸是用部分反萃液代替（反酸濃度為5.3NHCl）。反萃液代替洗酸是為了提高產品純度和減少酸耗。

本發明萃取段水相酸度調整方法包括以下三種（1）不作任何調整。（2）從進料級加入一定量稀釋水。（3）萃取劑中加入銨鹽。