[發(fā)明專利]磷酸三丁酯萃取色層法分離鋯鉿的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610169770.4
• 申請(qǐng)日: 2006-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101209858A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張力;王力軍;郎書(shū)玲;陳松;羅遠(yuǎn)輝;黃永章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號(hào): C01G25/02
• 分類號(hào): C01G25/02;B01D11/04
• 代理公司: 北京北新智誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 程鳳儒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采用萃取色層法分離鋯鉿的方法，更確切地說(shuō)以磷酸三丁酯(TBP)為萃取劑采用萃取色層法分離鋯鉿生產(chǎn)原子能級(jí)氧化鋯的方法。

背景技術(shù)

自然界中的鋯與鉿總是共生在一起，沒(méi)有單獨(dú)的鉿存在，采用萃取方法分離鋯和鉿，為制取原子能級(jí)氧化鋯和原子能級(jí)氧化鉿的一類重要方法。以前，用四氯化鋯為原料，以硫腈酸銨-甲基乙丁基酮(MIBK)萃取體系萃取分離鋯鉿生產(chǎn)原子能級(jí)氧化鋯和原子能級(jí)氧化鉿。該法的缺點(diǎn)是：第一，甲基乙丁基酮的溶解損失大；第二，硫腈酸鹽和硫腈酸(HCNS)的分解及分解物有毒，形成有毒廢水。它們都造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

我國(guó)、日本曾提出以三辛胺(N235)為萃取劑進(jìn)行分餾萃取分離鋯鉿生產(chǎn)原子能級(jí)氧化鋯。該流程的突出優(yōu)點(diǎn)是萃取分相良好，對(duì)環(huán)境污染小，三廢容易處理。缺點(diǎn)是萃取澄清萃取糟的占地面積大，萃取效率低，生產(chǎn)成本高。

我國(guó)用TBP-鹽酸、硝酸混合酸的工藝流程萃取分離鋯鉿生產(chǎn)原子能級(jí)氧化鋯和原子能級(jí)氧化鉿。該流程的突出優(yōu)點(diǎn)是萃取有機(jī)相容量大，分離系數(shù)高，萃取設(shè)備產(chǎn)能大，經(jīng)一次分餾萃取可同時(shí)獲得合格的原子能級(jí)氧化鋯和氧化鉿。但是該流程的缺點(diǎn)是：其一，對(duì)設(shè)備及廠房腐蝕嚴(yán)重；其二，在萃取過(guò)程中乳化問(wèn)題始終沒(méi)有辦法解決，最終導(dǎo)致萃取流程無(wú)法進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種磷酸三丁酯(TBP)萃取色層分離鋯鉿的方法，包括如下步驟：

[1]以吸附有磷酸三丁酯的樹(shù)脂作為萃淋樹(shù)脂裝填萃取色層柱；

[2]以總游離酸酸度為3.5-7.5摩爾/升鹽酸和硝酸的混合溶液淋洗上述萃取色層柱，其中，鹽酸和硝酸的摩爾濃度比為0-6∶1；

[3]其后加入料液，其中所述料液為總游離酸酸度為3.5-7.5摩爾/升鹽酸和硝酸的混合溶液，鹽酸和硝酸的摩爾濃度比為0-6∶1，二氧化鋯和二氧化鉿的總濃度為0.05-1.5摩爾/升，其中，在二氧化鋯和二氧化鉿總重量中，二氧化鋯的含量為5-99.5重量％；

[4]用總游離酸酸度為4-8摩爾/升的鹽酸和硝酸的混合溶液(洗滌鉿液)淋洗，直到流出溶液鉿濃度小于0.01克/升，其中鹽酸和硝酸的摩爾濃度比為0-6∶1；

[5]用含有0-1.5摩爾/升鹽酸和硝酸的混合溶液(鹽酸和硝酸的濃度比為6∶1-5∶1)或0-1.5摩爾/升鹽酸溶液(反鋯液)淋洗，得到無(wú)鉿的鋯的水溶液。

上述的磷酸三丁酯萃取色層分離鋯鉿的方法，其中，所述萃淋樹(shù)脂的粒徑范圍為70-150目；該萃淋樹(shù)脂中磷酸三丁酯的重量百分比含量為30-80％。

上述的磷酸三丁酯萃取色層分離鋯鉿的方法，其中，步驟3的料液的加入量為該萃淋樹(shù)脂飽和萃取量的20-70％。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.本發(fā)明的工藝方法萃取劑TBP萃取鋯容量大，鋯鉿分離系數(shù)大，一次萃取可得到兩種合格產(chǎn)品，原子能級(jí)氧化鋯和原子能級(jí)氧化鉿，產(chǎn)品質(zhì)量高、穩(wěn)定，整個(gè)工藝的鋯回收率大于90％、鉿回收率大于80％；工藝流程簡(jiǎn)單、易操作；設(shè)備產(chǎn)能大，投資省，化工材料的消耗量小，所使用的鹽酸和和硝酸的混合溶液易于回收使用，從而降低了產(chǎn)品成本；廢液排放量少。

2.與使用萃取劑TBP采用液-液萃取方法分離鋯鉿工藝流程比較，本發(fā)明的TBP萃取色層方法分離鋯鉿工藝克服了液-液萃取方法的乳化問(wèn)題，使分離工藝能連續(xù)進(jìn)行，真正使萃取劑TBP分離鋯鉿工藝能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)；同時(shí)萃取色層法使整個(gè)萃取分離工藝的設(shè)備易于封閉，減少高酸度的鹽酸及硝酸混酸溶液對(duì)環(huán)境造成的刺激性氣味。

具體實(shí)施方式

采用本領(lǐng)域公知的方法制備萃取分離鋯鉿原料。第一種方法是鋯英石經(jīng)碳化、氯化或者鋯英石直接沸騰氯化制備出四氯化鋯，四氯化鋯溶解在水中，加入定量的鹽酸和硝酸配置為料液；第二種方法是鋯英石經(jīng)堿熔、水洗、鹽酸浸出，加入定量的鹽酸和硝酸配置為料液；第三種方法是氧氯化鋯直接溶解在水中，加入定量的鹽酸和硝酸配置為料液；第四種方法是氧化鋯或金屬鋯，或氧化鉿或金屬鉿的原料經(jīng)堿熔、水洗、鹽酸浸出，加入定量的鹽酸和硝酸配置為鋯鉿料液。所形成的料液的組成列于表1中。

表1料液的組成