[發明專利]一種分離四價鈰或四價鈰與氟的方法

無效

• 申請號: 201110210781.3
• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN102409172A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 陳繼;張冬麗;鄧岳鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C22B3/38
• 分類號: C22B3/38;C22B59/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發明涉及稀土分離技術領域，尤其涉及一種分離四價鈰或四價鈰與氟的方法。

背景技術

稀土元素中的鈰應用廣泛，如用作拋光粉、熒光粉、著色劑和催化劑等。含鈰化合物一般是將含鈰礦物如氟碳鈰礦和獨居石礦等進行冶煉得到，但是，冶煉后的產物中不僅包含鈰，還包含鑭、鐠和釹等其他元素。因此，將鈰與其他元素進行分離具有重要的現實意義。

通常分離鈰與其它元素的方法是將含鈰礦物或其他含鈰混合物中的三價鈰氧化成四價鈰，然后加入酸液浸出或洗滌，再對酸浸出液或酸洗滌液中的四價鈰進行萃取，從而實現鈰與其他元素的分離。因此，在酸性體系中萃取分離四價鈰的工作尤為重要。

目前，現有技術公開了多種用于在酸性體系中萃取四價鈰的萃取劑，如D.Q.Li和X.H.Luo等公開的酸性膦萃取劑(D.Q.Li?et.al，J.Chin.Rare?Earth?Soc.，1984，2，9.；X.H.Luo?et.al，J.Rare?Earths，2009，27，119.)、公開號為CN1254024A的中國專利文獻公開的中性膦萃取劑和李德謙等公開的胺類萃取劑(李德謙等，核化學與放射化學，1984，6，153.)。其中，酸性膦萃取劑中的二(2-乙基己基)膦酸(P204)和2-乙基己基膦酸單(2-乙基己基)酯(P507)被廣泛應用于對四價鈰的萃取分離，如公開號為CN1410564A的中國專利文獻公開了一種從含鈰稀土硫酸溶液中氧化萃取鈰的方法，該方法首先在稀土濃度為7g/L～50g/L、酸度為0.2N～5.5N、含三價鈰的混合硫酸稀土料液中，加入濃度為0.7M～1.7M的P204或P507進行第一次萃取以凈化料液，然后在第一次萃取得到的萃余液中加入濃度為2％～50％的高錳酸鉀溶液對萃余液中的三價鈰進行氧化，加入濃度為0.5M的P204或P507對氧化得到的四價鈰進行第二次萃取，最后在第二次萃取得到的萃取液中，加入濃度為1N～8N的鹽酸或硝酸和1％～10％的雙氧水進行反萃取，得到含四價鈰的反萃取液。

該方法采用酸性膦萃取劑從混合硫酸稀土溶液中萃取分離了四價鈰，但是，其萃取的酸度較高，需要大量的酸堿消耗，不但生產成本相對較高，而且環境污染較為嚴重。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種分離四價鈰或四價鈰與氟的方法，本發明提供的分離方法能夠降低酸堿消耗，減少環境污染。

本發明提供了一種分離四價鈰的方法，包括以下步驟：

a)提供料液，所述料液包含四價鈰離子、三價稀土離子和硫酸，所述硫酸在所述料液中的濃度為0.06mol/L～0.5mol/L；

b)以離子液體和稀釋劑組成的混合溶液萃取所述步驟a)中的料液，得到萃取液和萃余液，所述離子液體的陽離子為季銨型陽離子，所述離子液體的陰離子為酸性膦萃取劑經去質子化得到的陰離子；

c)以稀硫酸為反萃取劑對所述步驟b)中得到的萃取液進行反萃取，得到含有四價鈰的反萃取液。

優選的，所述步驟b)中，所述離子液體的陽離子為甲基三辛基銨陽離子。

優選的，所述步驟b)中，所述離子液體的陰離子為二(2，4，4-三甲基戊基)膦酸、二(2-乙基己基)膦酸或2-乙基己基膦酸單(2-乙基己基)酯經去質子化得到的陰離子。

優選的，所述步驟b)中，所述離子液體在所述混合溶液中的濃度為0.02mol/L～0.50mol/L，所述混合溶液與所述料液的相比為1∶1～1∶4。

優選的，所述步驟b)中，所述萃取的溫度為20℃～50℃。

優選的，所述步驟c)中，所述稀硫酸的濃度為0.10mol/L～5.0mol/L，所述稀硫酸與所述萃取液的相比為1∶1～1∶4。

優選的，所述步驟a)中，所述四價鈰離子在所述料液中的濃度為0.01mol/L～0.1mol/L。

優選的，所述步驟a)中，所述三價稀土離子為三價鈰離子，所述三價鈰離子在所述料液中的濃度為0.005mol/L～0.05mol/L。

優選的，所述步驟a)中，所述料液還包含四價釷離子，所述四價釷離子在所述料液中的濃度為1×10^-4mol/L～4×10^-4mol/L。

本發明還提供了一種分離四價鈰與氟的方法，包括以下步驟：

a)提供料液，所述料液包含四價鈰離子、氟離子、三價稀土離子和硫酸，所述硫酸在所述料液中的濃度為0.06mol/L～0.5mol/L；