[其他]溶劑萃取分離釔及制備低釔混合稀土

無效

• 申請號: 85102270
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102270B
• 公開（公告）日: 1987-04-22
• 發明（設計）人: 戴楨容;宋文仲;王長祥
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C01F17/00
• 分類號: C01F17/00;C22B59/00
• 代理公司: 中國科學院長春專利事務所
• 代理人: 宋天平,曹桂珍

本發明屬于濕法冶金稀土元素分離工藝，溶劑萃取分離稀土。

釔與鑭系元素共生于礦物中，雖然釔的原子序為39，鑭系包括原子序從57-71號元素，但他們的化學性質極為相似，故稱釔和鑭系元素為稀土元素（以下簡寫為RE）。釔的離子半徑與Er相近，因此從鑭系元素（即非釔稀土中）中分離釔成為困難課題之一。釔在冶金工業，陶瓷工業，激光材料，電子工業等方面有著重要用途，尤其在彩色電視紅色熒光粉和熒光燈粉方面的應用日益增加，需求量大，從混合稀土中分離釔。據目前已查閱的資料記載主要用萃取法，所報導的萃取體系很多，但多存在體系復雜，流程長等問題。

彭安等在“環烷酸萃取分離混合稀土中的釔”（稀土化學論文＊科學出版社，39-49頁，1982）中報道了（1）用20%環烷酸-10%脂肪醇-煤油為有機相從鹽酸或硝酸溶液中（稀土濃度為0.2M）萃取稀土，釔的分配比小于釹、釓、鏑、鉺和鐿，并測定了它們與釔的分離因數。（2）用10%環烷酸（氨化）-（14-10）%脂肪醇-煤油為有機相，0.35-0.37M稀土氯化物或硝酸鹽為料液，以及用20%環烷酸（氨化）-15%脂肪醇-煤油為有機相、環烷酸稀土有機相為料液（硝酸體系），分別串級模擬從混合稀土中分離釔，試驗結果均可從含Y₂O₃～55%混合稀土中分離獲得～99%純度的Y₂O₃，收率約為69-90%。文中提到進行了以稀土硝酸鹽溶液為料液及環烷酸稀土有機相為料液的兩種工藝中間試驗，獲得純度＞99.99%，收率＞90%Y₂O₃，但未列出詳細的工藝條件。

本發明的目的是：以混合稀土氯化物為原料，研究環烷酸為萃取劑，獲得釔的D值最小，具有高效分離釔的特性。應用液-液萃取技術提出經二步共70級分餾萃取，以高濃度環烷酸（0.85-1M），高濃度（1-1.2M）料液，獲得純度＞97%和＞99.99%兩種品位的Y₂O₃產品（直收率分別為＞99%和＞94%）以及釔含量從（50-70%）降至＜0.3%的低釔稀土，上述分離提純釔的方法并適于工業生產的萃取工藝，發明的主要內容：

1.用環烷酸混合稀土鹽與混合稀土氯化物水相進行稀土離子間的交換萃取，測定稀土的D和β_RE/Y值，獲得釔的D值最小，β_RE/Y平均值～3。

2.用環烷酸，環烷酸銨為萃取劑高收率回收釔及制備低釔稀土的萃取工藝條件，獲得Y₂O₃的品位＞97%，收率＞99%。

3.用2之萃取劑及獲得之粗釔為原料，制備高純釔的工藝條件。獲得Y₂O₃的純度＞99.99%，收率＞94%。

4.本發明采用的萃取劑環烷酸（以下簡寫為HA）為石油工業副產物，價格低廉，萃取容量大，無毒，是一種含有一五元環的混合一元羧酸，分子式為：

CH₃（CH₂）_n--（CH₂）_m-COOH，

酸值175，表現分子量300-350，比重0.9330（20℃），并在有機相中添加C_7-9脂肪醇（以下簡寫為ROH）以改善有機相的流動性，稀釋劑為民用煤油。

5.本發明提供的具體工藝條件如下：

（1）測定D值及β_RE/Y

萃取有機相：（0.142-0.240）M環烷酸混合稀土-（0.45-0.13）MHA-15%ROH（體積比）-煤油。

萃取有機相中環烷酸稀土的制備：0.85MHA-15%ROH（體積比）-煤油中按NH₄OH與HA等當量中和反應計算，加入不同量NH₄OH，生成（0.40-0.72）MNH₄A-（0.45-0.13）MHA-15%ROH-煤油有機相，此有機相與RECl₃水相在25℃，O/A＝2時相平衡20分鐘，分相后棄去水相即為負載環烷酸稀土的有機相。

混合稀土氯化物溶液：組成如表1的RE_xO_y，HCl分解后，配成（0.75-0.8）MRECl₃，pH＝4的溶液。