[發明專利]一種使用酰胺莢醚類萃取劑去除Pr中Fe雜質的方法

有效

• 申請號: 201710038569.0
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106834681B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 崔玉;漢吉勛;張燕
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C22B3/28
• 分類號: C22B3/28;C22B59/00
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 李茜

本發明提供了一種使用酰胺莢醚類萃取劑去除Pr中Fe雜質的方法。本發明涉及一種利用溶劑萃取法去除金屬鐠中的鐵雜質的方法，屬于鐠離子的溶劑萃取技術領域。在存在Pr離子和Fe離子的水溶液中，加入濃硝酸配制成一定硝酸濃度的水相，然后將水相與含有酰胺莢醚類萃取劑和N,N’?二丁基月桂酰胺調相劑的有機相攪拌混合、靜置分相，再將萃取后的有機相反萃，將反萃后水相重復上述萃取?反萃步驟，最終得到含Fe量極少的Pr。本發明具有除Fe效果好，Pr的收率高，易于自動化控制等優點。

技術領域

本發明屬于鐠離子的溶劑萃取技術領域，特別涉及一種利用溶劑萃取法去除金屬鐠中的鐵雜質的方法。

背景技術

我國稀土資源儲量占世界的48.34%,全國稀土資源總量的98%分布在內蒙、江西、廣東、四川、山東等地區。稀土礦可以大致分為3種，包括包頭混合型稀土礦、江西等南方 7省的離子型稀土礦和四川冕寧地區的氟碳鈰礦。包頭市的白云鄂博礦是內蒙古最大的稀土礦，舉世矚目的白云鄂博稀土礦己探明的稀土工業儲量為3300萬噸,占中國的91.6%,世界的38%，白云鄂博礦鐵礦富含氟碳鈰礦（約 70%）和獨居石（約30%）。

自然界中鐠(Pr)主要存在于氟碳鈰礦和獨居石當中，以氧化鐠的形式存在，白云鄂博礦中鐠所占的配分比超過5%，僅次于鑭、鈰和釹位居第四。2015年以REO計的鐠產量超過7600噸，在十七種稀土元素中位列第五。鐠在稀土永磁體、催化劑、冶金、拋光粉、熒光粉、玻璃(玻璃添加劑)、陶瓷和其他領域有廣泛的應用，是一種重要的化工原料。

內蒙古包頭白云鄂博礦為稀土一鐵一鈮礦床，礦中稀土元素通常會和其他金屬離子共生，在稀土元素的生產過程中，稀土礦石會被強酸溶解形成稀土離子溶液，其中還會有Fe、Al、Si和Cu等雜質離子存在。稀土礦石溶解之后通過分離、重結晶和沉淀等操作可以得到較純的稀土元素產品。我國一般冶煉廠生產四種產品號（Pr-1、Pr-2、Pr-3和Pr-4）的金屬鐠，稀土元素的含量分別為99.5%、99%、98.5%和98%，產品中除了稀土元素之外還含有Fe、Si、P、S、Ca、Al和C等非稀土元素，其中Fe雜質的含量分別為0.3%、0.5%、1.0%和1.5%，可見Fe雜質是商品化金屬鐠產品中的主要雜質，而且Fe離子含有顏色，如果含量過多會嚴重影響光學玻璃的性能。當前采用P204萃取分離鐵與稀土，流程長，分離不徹底。因此，如何去除鐠中的Fe雜質，獲得高純度鐠是目前需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于通過溶劑萃取法，發展一種使用酰胺莢醚類萃取劑萃取分離Pr與Fe，從而去除Pr中Fe雜質，獲得高純Pr的方法。

本發明的原理在于將含有Fe的Pr鹽或者氧化物溶于硝酸中，與含有N,N’-二甲基-N,N’-二月桂基-3-氧戊二酰胺(DMDDdDGA)或N,N’-二乙基-N,N’-二月桂基-3-氧戊二酰胺(DEDDdDGA)的有機相相攪拌混合，由于DMDDdDGA和DEDDdDGA對Pr有較好的萃取效果，但對Fe的萃取效果很差，因此硝酸鐠進入有機相，鐵留在水相中，再經過反萃后將Pr離子反萃到水相中從而完成Pr與Fe的分離，實現鐠的純化。將得到的反萃后水相重復上述萃取-反萃步驟，可以獲得高純鐠。

由于酰胺莢醚類萃取劑中酰胺N原子上連接的碳鏈越短，萃取劑萃取效果越好，但和水相混合后越容易乳化；酰胺N原子上連接的碳鏈越長，萃取劑與水相混合后越不容易乳化但其萃取效果越差。因此，當酰胺N原子上連接兩個長短不同的碳鏈時，萃取劑既有好的萃取效果又不易乳化，所以選用DMDDdDGA和DEDDdDGA作為萃取劑進行萃取。

為達到去除Pr中微量Fe雜質的目的，本發明采用以下技術方案：

一種使用酰胺莢醚類萃取劑去除Pr中Fe雜質的方法，包括以下步驟：

（1）將含有Pr離子與Fe離子的水相中加入濃硝酸，配制成一定硝酸濃度的水相；