[其他]膦酸酯液-液萃取分離稀土元素

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000002244
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN85102244B
• 公開（公告）日: 1988-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德謙;徐文;王忠懷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 代理公司: 中國科學(xué)院長(zhǎng)春專利事務(wù)所
• 代理人: 宋天平;曹桂珍

本發(fā)明是氨化ＨＥＨ（ＥＨＰ）液－液萃取分離稀土元素，它屬于濕法冶金溶劑萃取工藝。本發(fā)明提出了用氨化ＨＥＨ（ＥＨＰ）（２－乙基己基膦酸單″２－乙基己基″酯）萃取分離以重稀土為主的離子型稀土礦中Ｅｒ的工藝流程。用３０－４０％氨化率１．４－１．６ＭＨＥＨ（ＥＨＰ）－煤油為萃取劑，以１．４－２Ｍ氯化稀土溶液，ＰＨ＝１－３為原料，３．８－４．０ＮＨＣＬ為洗酸，４－５ＮＨＣＬ為反酸，經(jīng)多級(jí)逆流分餾萃取，得到純度＞９５％Ｅｒ₂Ｏ₃

本發(fā)明屬于濕法冶金溶劑萃取工藝。

離子型稀土礦不僅所含稀土品種齊全。而且易于提取。它是發(fā)展和開拓新興稀土工業(yè)的極其重要資源。如何簡(jiǎn)便地將離子型礦稀土分離出來。已成為急待解決的問題。60年代中期以來。有關(guān)稀土元素的分離技術(shù)有了新的突破和發(fā)展。用有機(jī)溶劑的液-液萃取法逐漸代替了經(jīng)典的分離稀土的方法。液-液萃取法不僅效率高，能連續(xù)化地適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。而且分離效果好。最有代表的就是HDEHP（二-2-乙基己基膦酸）液-液萃取分離稀土元素。但HDEHP存在萃取容量小，難反萃特別是對(duì)重稀土元素反萃酸度大而且不完全。易乳化等缺點(diǎn)。本發(fā)明是用萃取容量大，分離因數(shù)高，易反萃的氨化HEH（EHP）（2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯，以HL表示）對(duì)以重稀土為主的離子型礦稀土元素（大量釔已予先分離）的萃取分離。

藤本明弘、金古次雄等（昭54-93672，昭57-198227和昭58-84118）報(bào)導(dǎo)了用HEH（EHP）萃取分離稀土元素，他們列舉了在HCl體系中分離Nd-Sm，在HNO₃體系中從Sm-Eu-Gd中分離Gd以及從Sm-Gd-Tb-Dy-Y中進(jìn)行Tb-Dy分組，提出了用堿（實(shí)例中用NaOH）調(diào)整水相酸度，并對(duì)導(dǎo)入堿以調(diào)整水相酸度的方式和效果進(jìn)行了比較，認(rèn)為把導(dǎo)入堿量分割成雙口進(jìn)行導(dǎo)入比單口導(dǎo)入效果好。他們認(rèn)為HEH（EHP）萃取法是用于獨(dú)居石，氟碳鈰鑭礦及磷釔礦等的稀土分離李德謙等人曾對(duì)離子型礦用部分氨化HEH（EHP）HCl體系進(jìn)行Nd-Sm分組，然后有機(jī)相進(jìn)料HNO₃體系分別進(jìn)行Gd-Tb，Er-Tm分組（稀土化學(xué)論文集，科學(xué)出版社1982，P20）但用氨化HEH（EHP）萃取分離鉺則未見報(bào)導(dǎo)。

鉺在現(xiàn)代化工業(yè)和國防建設(shè)上有很重要的用途，它不僅用作于激光材料、陶瓷材料上，而且是制造防輻射眼鏡的良好材料。鉺在以重稀土為主（Y占～6%）的離子型礦中約占5%，它是提取鉺的重要資源。

本發(fā)明的目的是針對(duì)以重稀土為主的離子型礦的混合稀土，研究適合于工業(yè)生產(chǎn)萃取法分離鉺的工藝流程。

本發(fā)明提出了用氨化HEH（EHP）萃取分離以重稀土為主離子型礦中的鉺的工藝流程，得到了純度＞95%Er₂O₃（經(jīng)EDTA離子交換純制得到Er₂O₃＞99.98%）。

本發(fā)明由于采用氨化HEH（EHP）可大大提高HEH（EHP）萃取稀土元素的容量和分離因數(shù)。由于在液-液萃取過程中稀土離子與HEH（EHP）中的氫離子按反應(yīng)式（1）進(jìn)行交換（此反應(yīng)式適于低酸度下的HCl體系，與稀土濃度無關(guān)）：

RE³⁺+3（HL）_2（o）RE（HL₂）_3（o）+3H⁺ （1）

RE³⁺代表三價(jià)稀土離子，（o）代表有機(jī)相，因此，使萃余水相中酸度不斷提高，影響稀土元素進(jìn)一步的萃取分離。為維持在一定分離因數(shù)條件下稀土元素的萃取分離，就必須額外加入堿以維持分離所需之水相的平衡酸度。本發(fā)明所采用的氨化HEH（EHP）是予先按所要求的氨化率把濃氨水均勻地加到HEH（EHP）中，不需要另外在一口或雙口導(dǎo)入堿液，這樣既節(jié)省了設(shè)備，又易于方便操作，起到穩(wěn)態(tài)萃取作用，能很好地達(dá)到予期的分離效果。溶解度研究結(jié)果表明。氨化HEH（EHP）在實(shí)際分離體系中的溶解度為10^-4-10^-5M，即溶解度損失很小。