[其他]一步萃取多出口分離稀土

無效

• 申請號: 87107972
• 申請日: 1987-11-22
• 公開（公告）號: CN87107972A
• 公開（公告）日: 1988-06-15
• 發明（設計）人: 李機;黃桂文;張軍
• 申請（專利權）人: 江西省稀土研究所
• 主分類號: C01F17/00
• 分類號: C01F17/00;C22B59/00
• 代理公司: 江西省冶金工業總公司專利事務所
• 代理人: 李伯庚,胡山

本發明屬于濕法冶金中用液-液萃取法分離稀土元素的方法。

稀土元素，通常是指原子序數從57到71的鑭系元素：鑭（L_a）、鈰（C_e）、鐠（P_r）、釹（Nd）、鉅（P_m）、（S_m）、銪（E_u）、釓（Gd）、鋱（Tb）、鏑（D_y）、鈥（H_o）、鉺（E_r）、銩（T_m）、鐿（yb）、鑥（L_u），以及原子序數分別為21和39的鈧（SC）、釔（y）。但一般工業稀土礦中不含Pm和SC。因此，本發明所指的稀土元素是除Pm和SC以外的十五個元素。

稀土元素的液-液萃取分離有多種方法，目前采用得最多的是分鎦串級萃取，每個萃取體系（它通常包括一種萃取料液，一種含萃取劑的有機相、一種洗滌液）一般產出兩個產品。所述的產品是含一個稀土元素或是含某幾個稀土元素的富集物的水相或者有機相。上述分鎦串級萃取法適合于稀土二元體系的分離，但對于稀土三元體系以至多元體系，特別是對于含十幾個稀土元素的混合稀土物料的分離，采用此法就出現分離過程長、中間物料轉化過多、稀土元素收率低、設備復雜、試劑消耗多等一系列問題，而且每道萃取分離工序之間的影響和牽制很大。

最近幾年來，隨著稀土串級萃取理論的發展，出現了一種分鎦串級萃取稀土的新方法。《中國稀土學報》報道了“一步萃取分離鑭鐠釹的新工藝”，該工藝以N263為萃取劑，通過一個萃取體系（含L_a、C_e、P_r、Nd、S_m的混合稀土料液，含N263萃取劑的有機相、含HNO₃0.104N的洗滌液），一步萃取得到了富鑭有機相、富鐠水相和富釹水相三個產品（見該刊1985年第2期）。這種新的萃取方法，常常被稱為“一分三工藝”或者是“三出口工藝”。《稀土》1986年第6期上也報道了幾個“三出口工藝”的實例。如用萃取劑HEH（EHP）在獨居石氯化稀土的分離中采用了“三出口工藝”。

“三出口工藝”的實現是基于這樣一個事實：在稀土三元體系或者多元體系中，可以將這些稀土元素歸縮為易萃組分、中間組分、難萃組分三部分，而在液-液萃取槽體中間，中間組分元素有峰狀積累規律。實際上，我們在研究中發現，這個所謂的中間組分按其萃取的難易程度，又可分為若干個不同的次組分，各個次組分都存在著峰狀積累規律。

根據上述研究，本發明提出了這樣一種分離混合稀土的方法，即：通過一個萃取體系，在一個流程中，一步分離出至少四個產品。在正常的萃取操作中，稀土料液從多級萃取槽的一端連續導入，在產品的出口連續產出各個產品。本發明所分離的混合稀土料液中含有四個或四個以上的稀土元素。

圖1是本發明萃取方法的示意圖。萃取有機相（1）和洗滌液（3）分別從兩端進入多級萃取槽（9），料液（2）從中間某一級進入萃取槽（9）。（4）是調整液，在必要時加入。（5）、（6）、（7）是水相出口，（8）是有機相出口。

下面結合圖1來進一步說明本發明。

本發明所使用的萃取有機相中含有的萃取劑是酸性磷型萃取劑2-乙基己基磷酸單2-乙基己基酯，用符號表示為HEH（EHP），其分子式為：

HEH（EHP）與稀土離子進行陽離子交換作用，一般反應式為：

R³⁺_e（A）+3H₂A_2（0）()/() R_e（HA₂）_3（O）+3H⁺_（A）

用于本發明的有機相，除了含萃取劑HEH（EHP）外，還含有至少一種有機稀釋劑，它能在萃取過程中改善有機相的物理性能，但它本身不參與萃取作用。這種有機稀釋劑可以是一種脂肪族碳氫化合物如己烷、庚烷、癸烷，或者是一種煤油類石油鎦份，或者是一種芳香族碳氫化合物如重溶劑油，或者是上述稀釋劑的混合物。通常用煤油作稀釋劑，稀釋后有機相中HEH（EHP）的濃度為0.5～2.0M。