[發明專利]物料聯動循環利用的稀土分離方法

有效

• 申請號: 201210170171.X
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102676853A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 廖春生;劉艷;張玻;王嵩齡;吳聲;程福祥
• 申請（專利權）人: 五礦（北京）稀土研究院有限公司
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B3/26;C22B3/46
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;王瑛

1.一種物料聯動循環利用的稀土分離方法，包括以下步驟：

（Ⅰ）將稀土碳酸鹽或氧化物溶于無機酸溶液得到的混合稀土溶液或硫酸焙燒法得到的混合硫酸稀土水浸液或南方礦離子交換得到的混合稀土水浸液作為待萃取原料；

（Ⅱ）將稀土皂料與用有機溶劑稀釋后的空白萃取劑A按體積比為0.1-20∶1的比例充分混合，直接進行稀土皂化反應，得到負載稀土的有機相和含酸稀土溶液；

（Ⅲ）將步驟（Ⅰ）得到的待萃取原料與步驟（Ⅱ）得到的負載稀土的有機相在串級萃取槽中混合進行稀土交換純化反應，經過多次洗滌、反萃有機相，分別得到單一稀土溶液和空白萃取劑A，空白萃取劑A返回步驟（Ⅱ）重新利用；

（Ⅳ）將步驟（Ⅲ）得到的單一稀土溶液與草酸混合沉淀稀土離子，分離、洗滌草酸稀土沉淀物，得到含草酸和無機酸的草酸沉淀廢水；

（Ⅴ）將步驟（Ⅳ）得到的草酸沉淀廢水與用有機溶劑稀釋后的萃取劑B按體積比0.1-20∶1的比例充分混合，得到負載草酸的有機相以及含無機酸的平衡水相，有機相中的草酸經回收后重新沉淀稀土離子；

（Ⅵ）步驟（Ⅴ）得到的含無機酸的平衡水相返回步驟（Ⅰ）溶解稀土碳酸鹽或氧化物，或者返回步驟（Ⅲ）洗滌、反萃有機相；

（Ⅶ）步驟（Ⅱ）中稀土皂化反應后得到的含酸稀土溶液采用步驟（Ⅳ）中的方法沉淀稀土離子，并采用步驟（Ⅴ）-（Ⅵ）的方法處理草酸沉淀廢水。

2.根據權利要求1所述的一種物料聯動循環利用的稀土分離方法，其特征在于，步驟（Ⅱ）中，稀土皂料與用有機溶劑稀釋后的空白萃取劑A的體積比為1-5∶1，所述萃取劑A選自2-乙基己基磷酸、2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯、二（2,4,4-三甲基戊基）膦酸和二（2-乙基己基）膦酸酯中的一種或多種，所述有機溶劑選自工業煤油、磺化煤油、溶劑油、異辛醇、仲辛醇中的一種或多種，萃取劑A的濃度為0.5-1.8mol/L。

3.根據權利要求1或2所述的一種物料聯動循環利用的稀土分離方法，其特征在于，步驟（Ⅱ）中的稀土皂料為單一稀土溶液或經萃取分組后得到的稀土溶液，其稀土含量以REO計為0.1-2.5mol/L。

4.根據權利要求3所述的一種物料聯動循環利用的稀土分離方法，其特征在于，步驟（Ⅱ）中的稀土皂料為單一稀土溶液時，步驟（Ⅶ）中，稀土皂化反應得到的含酸稀土溶液與步驟（Ⅲ）得到的同種單一稀土溶液合并后采用步驟（Ⅳ）中的方法沉淀稀土離子。

5.根據權利要求1或2所述的一種物料聯動循環利用的稀土分離方法，其特征在于，步驟（Ⅴ）中，草酸沉淀廢水與用有機溶劑稀釋后的萃取劑B的體積比為0.5-5∶1，萃取劑B為磷酸三丁酯和/或甲基磷酸二甲庚酯，所述有機溶劑選自工業煤油、磺化煤油、溶劑油、異辛醇、仲辛醇中的一種或多種，萃取劑B的濃度為0.1-1.8mol/L。

6.根據權利要求1或2所述的一種物料聯動循環利用的稀土分離方法，其特征在于，步驟（Ⅴ）中回收草酸時，使用水反萃負載草酸的有機相，得到草酸溶液，草酸返回做步驟（Ⅳ）沉淀稀土離子；或使用稀土溶液反萃負載草酸的有機相，得到草酸稀土沉淀物；或使用氨水或氫氧化鈉溶液反萃負載草酸的有機相，得到草酸銨或草酸鈉副產品。

7.根據權利要求1或2所述的一種物料聯動循環利用的稀土分離方法，其特征在于，步驟（Ⅵ）中，含無機酸的平衡水相返回步驟（Ⅰ）使用之前，預先使含無機酸的平衡水相與用有機溶劑稀釋后的萃取劑C按體積比0.1-20∶1的比例混合萃取濃縮，經濃縮后的無機酸返回步驟（Ⅰ）使用，水相作溶料的底水或配制草酸溶液的底水或草酸稀土沉淀物的洗水循環使用。

8.根據權利要求7所述的一種物料聯動循環利用的稀土分離方法，其特征在于，所述萃取劑C選自仲碳伯胺、三烷基甲胺、N-十二烯（三烷基甲基）胺、二（1-異丁基-3,5-二甲基己基）胺、二（1-甲基庚基）胺、N,N-二（1-甲基庚基）乙酰胺、三正辛胺、三異辛胺、三辛烷基叔胺、三月桂胺和三（2-乙基己基胺）中的一種或多種，所述有機溶劑選自工業煤油、磺化煤油、溶劑油、異辛醇、仲辛醇中的一種或多種，萃取劑C的濃度為0.1-1.8mol/L。