[發明專利]一種利用大理石廢棄物進行稀土萃取劑皂化的方法

有效

• 申請號: 201811563124.5
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109355501B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 黃偉超;曾陽慶;甘家毅;利天軍;虞萍;黃靜;謝美玲
• 申請（專利權）人: 中鋁廣西有色金源稀土有限公司
• 主分類號: C22B3/38
• 分類號: C22B3/38;C22B59/00
• 代理公司: 廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃為;馬赟齋

本發明公開了一種利用大理石廢棄物進行稀土萃取劑皂化的方法，包括以下步驟：(1)收集大理石磨削加工產生的大理石廢漿，控制所述大理石廢漿的硅含量小于0.2％，并測定碳酸鈣含量；(2)將稀土萃取劑的皂化值控制在33.5±0.5％內，計算大理石廢漿添加量，然后將之加入稀土萃取劑中進行皂化反應，反應結束后，靜置分層，取上清液即得皂化稀土萃取劑。本發明以大理石磨削加工產生的大理石廢棄物作為皂化劑，原料易得，是廢棄物資源的二次利用，對環境友好。

技術領域

本發明涉及稀土萃取劑皂化方法，尤其是一種利用大理石廢棄物進行稀土萃取劑皂化的方法。

背景技術

稀土是原子序數接近、物理化學性質極為相似的17種元素的統稱，由于物理化學性質相近，采用一般的分步沉淀、分步結晶法難以實現單一稀土元素的分離，工業生產中常用溶劑萃取法分離稀土元素，形成了以酸性磷型萃取劑P507或P204為主的稀土萃取分離體系，其中P507具有處理量大、反應速度快、分離效果好的優點，因而在稀土萃取提純工程中得到大規模推廣應用。

P507酸性萃取劑與稀土離子的萃取反應需在一定的酸度下進行，在萃取反應過程中酸性萃取劑中的氫離子被稀土金屬離子替換而被釋放進入水相中，使水相酸度升高、反應難以繼續進行。因此，工業中通常需用氨水或者氫氧化鈉、氫氧化鈣等堿性物質預先對酸性萃取劑進行皂化處理，皂化后酸性萃取劑中的酸被堿性物質中和而獲得相應的鹽，在與稀土離子發生萃取反應時，僅僅根據金屬離子與萃取劑的絡合能力強弱進行簡單離子的交換，體系酸度可保持不變。但是，使用氨皂化技術，會導致產生了大量氨氮廢水，這些廢水如不經處理就直接排放會造成環境污染，而使用氫氧化鈉又導致成本大幅增加，很難得到推廣使用。

為了解決氨氮環保的問題和氫氧化鈉等原料成本的問題，行業主要采用了氨皂化、石灰中和回收氯化銨循環利用工藝以及氫氧化鈣皂化工藝。前者無法從源頭解決氨氮廢水的問題，不能滿足環保需求；后者來源廣泛，價格低廉，得到大范圍推廣。生石灰是石灰石經過高溫灼燒獲得的，其有效成分氧化鈣含量較低，經消化成熟石灰后造渣嚴重，后續環保治理是一大難題，而且硅、鋁、鐵等雜質元素在灼燒過程會變成可溶性鹽，其對萃取劑皂化過程產生較大的影響，存在易出現三相物、有機物損耗大的問題。與此同時，在高溫灼燒、碳化過程，需要消耗大量的能源，對環境污染大。

大理石常作為工藝品石材，為了加工特定形狀，需要進行磨削加工。加工過程產生大量細粒度的固液混合物，目前一般直接丟棄，不僅堆放占用空間，而且若處理不當，則會流入河流造成水體污染，在干燥后產生的粉塵，嚴重污染環境。

發明內容

本發明旨在提供一種利用大理石廢棄物進行稀土萃取劑皂化的方法，該方法的原料易得，是廢棄物資源的二次利用，對環境友好。

為了實現上述技術目的，本發明提供的技術方案是這樣的：一種利用大理石廢棄物進行稀土萃取劑皂化的方法，包括以下步驟：

(1)收集大理石磨削加工產生的大理石廢漿，控制所述大理石廢漿的硅含量小于0.2％，并測定碳酸鈣含量。

(2)將稀土萃取劑的皂化值控制在33.5±0.5％內，計算大理石廢漿添加量，然后將之加入稀土萃取劑中進行皂化反應，反應結束后，靜置分層，取上清液即得皂化稀土萃取劑。

本發明以大理石加工產業中產生的廢棄物，尤其是磨削加工產生的大理石廢漿為皂化劑，利用大理石中的碳酸鈣對稀土萃取劑進行皂化。大理石中雖以碳酸鈣為主要成分，但是在實際應用中，在皂化過程中以及皂化后的稀土萃取劑在稀土萃取工序中，會出現乳化絮凝現象，從而導致稀土萃取劑大量損耗，由于稀土萃取劑價格昂貴，大大增加了生產成本。為此，發明人經過研究發現，大理石廢漿中硅含量過高會在上述兩個工序中出現乳化絮凝現象，而當硅含量小于0.2％時，乳化現象得以改善，故將大理石廢漿中的硅含量控制小于0.2％，既實現大理石廢漿在稀土萃取劑皂化中的應用，又不致稀土萃取劑大量損耗，從而大大地降低了生產成本。