[發明專利]一種非皂化體系萃取分離稀土元素的工藝

有效

• 申請號: 200610072668.2
• 申請日: 2006-04-07
• 公開（公告）號: CN101050488A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 龍志奇;黃小衛;彭新林;李建寧;朱兆武;趙娜;崔大立;張順利
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院;有研稀土新材料股份有限公司
• 主分類號: C22B3/26
• 分類號: C22B3/26;C22B59/00;C22B3/08;C22B3/06;C22B3/20
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭佩蘭

技術領域

本發明涉及一種萃取分離稀土元素的工藝。具體地說是以處理稀土礦得到的含至少兩種稀土元素的硫酸稀土溶液為原料，采用非皂化P507進行釹/釤萃取分組，得到釤銪釓富集物和鑭鈰鐠釹萃余液，再采用非皂化的P204或非皂化的P204與非皂化P507、C272、C301、C302、HEOPPA、P350、TBP中的一種或兩種配制的混合萃取劑，在鑭鈰鐠釹硫酸稀土與氯化稀土或硝酸稀土的混合溶液中萃取分離稀土元素的工藝。

背景技術

鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥和釔、鈧17個元素統稱為稀土元素，其性質非常相似，除钷自然界不存在外，其它元素共存在稀土礦物中，由于原子半徑相近，化學性質極其相近，分離比較困難，目前工業生產上主要采用溶劑萃取法進行分離。

目前，稀土元素萃取分離方法很多，一般工業上常用的方法有：1、皂化P507鹽酸體系萃取分離稀土元素([1]稀土化學論文集，長春應化所，1982年，科學出版社)；2、皂化環烷酸鹽酸體系分離提純氧化釔([2]徐光憲主編，稀土，第2版(上冊)，冶金工業出版社，2002，P590)；3、TBP硝酸體系萃取分離稀土元素([2]徐光憲主編，稀土，第2版(上冊)，冶金工業出版社，2002，P495)；4、非皂化P204從硫酸體系中萃取分離稀土元素([3]中國專利CN?80105043.6)。第1、2種方法分離效果好，應用很廣，但必須采用氨水或碳酸氫銨等皂化，產生大量的氨氮廢水，對環境造成較大的污染。第3種方法是法國Rhodia、美國鉬公司采用的工藝，它是源自處理獨居石礦時獲得的硝酸稀土溶液來分離稀土，該工藝萃取體系硝酸濃度高，因此，生產成本高，目前基本處于停止狀態。第4種工藝是北京有色金屬研究總院發明的，應用于從硫酸焙燒法處理包頭稀土礦時得到的硫酸稀土溶液中萃取分離稀土元素，該工藝采用非皂化P204萃取分離，不產生氨氮廢水，堿消耗少，但由于硫酸體系稀土濃度低(<45g/L)，設備萃取劑投資大，P204在酸性條件下萃取能力很強，料液酸度低時易產生乳化，萃取時需加入一定量的酸，而中重稀土反萃很困難，反萃液余酸高，酸消耗量大。

發明內容

本發明的目的是提供一種非皂化體系萃取分離稀土元素的工藝，該工藝在低酸度下萃取而不出現乳化，中重稀土反萃容易，降低酸耗和成本，提高產能，減少投資。

為實現上述目的本發明采用以下技術方案：

本發明利用P507酸性較弱的特性，采用非皂化P507在硫酸稀土溶液中進行釹/釤萃取分組，以實現低酸度下萃取而不出現乳化。

本發明采用非皂化P507作為萃取劑，以降低反萃液余酸，從而降低酸耗和成本。

本發明為了提高萃取過程中有機相和水相中的稀土濃度，以高濃度氯化稀土或硝酸稀土反萃液代替1N的硫酸作洗液，使萃取在高濃度的硫酸稀土與氯化稀土或硝酸稀土的混合溶液體系中萃取分離稀土元素，以降低酸用量，提高產能，減少投資。

以處理稀土礦得到的含至少兩種稀土元素的硫酸稀土溶液為原料，采用非皂化P507(有機相)進行釹/釤多級分餾萃取分組，得到釤銪釓富集物和鑭鈰鐠釹萃余液，再采用非皂化萃取劑進一步萃取分離稀土化合物

所述原料為硫酸法處理輕稀土礦得到的硫酸稀土溶液，其酸度為pH?1-5，稀土含量REO為10—100g/L，該溶液還可能含有少量Cl^-和/或NO₃^-和/或多種非稀土金屬離子；所用有機相用煤油、溶劑油、烷烴、醇類中的一種或多種有機溶劑稀釋至0.1—1.7mol/L。

所述硫酸稀土溶液采用0.5—1.5mol/L非皂化P507進行釹/釤多級分餾萃取分組，洗液采用2-7N鹽酸或硝酸、或稀土濃度100—300gREO/L含釤銪釓氯化稀土或硝酸稀土的反萃液，負載稀土有機相用3—7N鹽酸反萃得到釤銪釓富集物，可進一步萃取分離釤、銪、釓；得到的含鑭鈰鐠釹萃余液為鑭鈰鐠釹硫酸稀土與氯化稀土或硝酸稀土的混合溶液(水相)，中和至PH2-5，再用0.5—1.7mol/L非皂化P204(D2EHPA，二(2—乙基己基磷酸酯))或非皂化的P204與非皂化P507(HEH/EHP，2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯)、C272(二(2，4，4-三甲基戊基)膦酸)、C301(二(2，4，4-三甲基戊基)硫代膦酸)、C302(二(2，4，4-三甲基戊基)單硫代膦酸)、C?923(HEOPPA直鏈烷基氧化膦)、P350(甲基磷酸二甲基庚酯)、TBP(磷酸三丁酯)中的一種或兩種配制的混合萃取劑(有機相)進行萃取轉型或進一步萃取分離稀土化合物。