一种非皂化有机萃取剂萃取分离稀土元素的工艺制造技术

本发明专利技术以处理稀土矿得到的含多种稀土元素的稀土溶液为原料，采用非皂化的Ｐ２０４（Ｄ２ＥＨＰＡ，二（２－乙基己基磷酸））与非皂化Ｐ５０７（ＨＥＨ／ＥＨＰ）、Ｃ２７２、Ｃ３０１、Ｃ３０２、ＨＥＯＰＰＡ其中的一种或两种配制的复合萃取剂在硫酸稀土溶液或硫酸稀土溶液与氯化稀土溶液、硝酸稀土溶液中的一种或两种混合稀土溶液中萃取分离稀土元素的工艺。该工艺采用Ｐ２０４复合萃取剂，以高浓度氯化稀土或硝酸稀土反萃液代替１Ｎ的硫酸作洗液，使萃取、反萃过程酸度降低，稀土浓度提高，工艺流程简单连续、易控制，主要化工材料消耗比碳酸氢铵沉淀转型，皂化Ｐ５０７萃取分组工艺降低４０％左右，而且萃取过程不产生氨氮废水，可以大大减少三废处理成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种萃取分离稀土元素的工艺。具体地说是以处理稀土矿得到的含多种稀土元素的稀土溶液为原料，采用非皂化的P204与非皂化P507、C272、C301、C302、HEOPPA中的一种或两种配制的复合萃取剂在硫酸稀土溶液或与氯化稀土溶液、硝酸稀土溶液的混合稀土溶液中萃取分离稀土元素的工艺。
技术介绍
镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇、钪17个元素统称为稀土元素，他们的性质非常相似，除钷自然界不存在外，其它元素共存在稀土矿物中，分离比较困难。目前，稀土元素萃取分离方法很多，一般工业上常用的方法有1、皂化P507盐酸体系萃取分离稀土元素(稀土化学论文集，长春应化所，1982年，科学出版社)；2、皂化环烷酸盐酸体系分离提纯氧化钇(徐光宪主编，稀土，第2版(上册)，冶金工业出版社，2002，P590)；3、TBP硝酸体系萃取分离稀土元素(徐光宪主编，稀土，第2版(上册)，冶金工业出版社，2002，P495)；4、非皂化P204从硫酸体系中萃取分离稀土元素(中国专利CN 80105043.6)。第1、2种方法分离效果好，应用很广，但必须采用氨水或氢氧化钠、碳酸氢铵等皂化，产生大量的氨氮废水，对环境造成较大的污染。第3种方法是法国Rhodia、美国钼公司采用的工艺，它是源自处理独居石矿时获得的硝酸稀土溶液来分离稀土，该工艺萃取体系硝酸浓度高，因此，生产成本高，目前基本处于停止状态。第4种工艺是北京有色金属研究总院专利技术的，应用于从硫酸法处理包头稀土矿时得到的硫酸稀土溶液中萃取分离稀土元素，该工艺采用非皂化P204萃取分离，不产生氨氮废水，碱消耗少，但由于硫酸体系稀土浓度低(＜45g/L)，设备萃取剂投资大；P204在酸性条件下萃取能力很强，料液酸度低时易产生乳化，萃取时需加入一定量的酸，而中重稀土反萃很困难，反萃液余酸高，酸消耗量大。
技术实现思路
本专利技术以处理稀土矿得到的含多种稀土元素的稀土溶液为原料，采用非皂化的P204(D2EHPA，二(2-乙基己基磷酸))与非皂化P507(HEH/EHP)、C272、C301、C302、HEOPPA其中的一种或两种配制的复合萃取剂(有机相)在硫酸稀土溶液或硫酸稀土溶液与氯化稀土溶液、硝酸稀土溶液中的一种或两种混合稀土溶液中萃取分离稀土元素，或采用非皂化的P204在硫酸稀土溶液与氯化稀土溶液、硝酸稀土溶液中的一种或两种混合稀土溶液中萃取分离稀土元素的工艺。本专利技术的目的由于硫酸稀土溶解度较小，在硫酸法处理稀土矿时得到的硫酸稀土溶液浓度最高只能达到50g/L(REO)，一般工业上为30-40g/L，为了提高稀土浓度以及稀土和钍的浸出率，采用稀盐酸或稀硝酸浸出稀土焙烧矿，从而得到高浓度的硫酸稀土与氯化稀土或硝酸稀土的混合稀土溶液，本专利技术以该溶液为原料，采用非皂化酸性磷类萃取剂萃取分离稀土元素。本专利技术为了提高萃取过程中有机相和水相中的稀土浓度，以高浓度氯化稀土或硝酸稀土反萃液代替1N的硫酸作洗液，使萃取在高浓度的硫酸稀土与氯化稀土或硝酸稀土的混合体系中萃取分离稀土元素，以降低酸用量，提高产能，减少投资。P204在酸性条件下与稀土离子的结合能力很强，在硫酸稀土溶液中进行Nd-Sm萃取分组时，由于萃取量、相比(有机/水相、体积比)较小，必须在料液中补加硫酸提高酸度，P204才不会过饱和乳化，本专利技术采用非皂化的P204与酸性较弱的非皂化P507、C272、C301、C302、HEOPPA中的一种或两种以上的复合萃取剂，以实现低酸度下萃取而不出现乳化。含中重稀土P204反萃困难，反萃液余酸高，酸耗大，本专利技术采用非皂化的P204与酸性较弱的非皂化P507、C272、C301、C302、HEOPPA中的一种或两种以上的复合萃取剂，以降低反萃液余酸，降低酸耗和成本。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案以处理稀土矿得到的含多种稀土元素的稀土溶液为原料，采用非皂化的P204与非皂化P507、C272、C301、C302、HEOPPA中的一种或两种配制的复合萃取剂在硫酸稀土溶液或硫酸稀土溶液与氯化稀土溶液、硝酸稀土溶液中的一种或两种混合稀土溶液中萃取分离稀土元素，或采用非皂化的P204在硫酸稀土溶液与氯化稀土溶液、硝酸稀土溶液中的一种或两种混合稀土溶液中萃取分离稀土元素。稀土溶液一般为硫酸法处理稀土矿水浸得到的硫酸稀土溶液或用稀硫酸或稀硝酸浸出得到的硫酸稀土与氯化稀土、硝酸稀土的混合稀土溶液，或在硫酸稀土溶液萃取洗涤过程中加入盐酸或硝酸、氯化稀土溶液、硝酸稀土溶液作为洗液，得到的硫酸稀土与氯化稀土或硝酸稀土的混合稀土溶液，其酸度为pH1-5，稀土含量为20-300g/LREO；所述萃取剂用煤油、溶剂油、烷烃、醇中的一种或多种有机混合溶剂稀释至一定浓度。1、将硫酸稀土溶液直接采用1-1.5mol/L非皂化P204与非皂化P507或C272、C302的复合萃取剂萃取全部稀土，负载稀土萃取剂采用5-7N盐酸或硝酸反萃生产混合氯化稀土或混合硝酸稀土。2、所述稀土溶液采用0.3-1.5mol/L所述非皂化萃取剂进行钕/钐分馏萃取分组，洗液采用含钐铕钆氯化稀土或硝酸稀土反萃液，其稀土浓度为100-250g/L REO；负载稀土萃取剂用5-7N盐酸或硝酸反萃得到钐铕钆富集物；得到的含镧铈镨钕萃余液中和至PH2-5，再用1-1.5mol/L非皂化P204全萃取，5-7N盐酸或硝酸反萃制备镧铈镨钕氯化稀土或硝酸稀土。(1)所述的含镧铈镨钕萃余液中和至pH2-5后，采用0.5-1.5mol/L所述非皂化萃取剂进行镨/钕萃取分离，洗液采用含钕氯化稀土或硝酸稀土反萃液，其稀土浓度为100-300g/LREO；负载稀土萃取剂用5-7N盐酸或硝酸反萃得到氯化钕或硝酸钕；得到的含镧铈镨萃余液再中和至PH2-5后，用1-1.5mol/L非皂化P204萃取镧铈镨，5-7N盐酸或硝酸反萃制备镧铈镨氯化稀土或硝酸稀土。(2)所述的含镧铈镨钕萃余液中和至pH2-5后，采用1-1.5mol/L所述非皂化萃取剂进行铈/镨萃取分组，洗液采用含镨钕氯化稀土或硝酸稀土反萃液，其稀土浓度为100-300g/LREO；负载稀土萃取剂用5-7N盐酸或硝酸反萃得到氯化镨钕或硝酸镨钕；得到的含镧铈萃余液用碳酸氢铵沉淀生产碳酸镧铈，或中和至PH2-5后，用1-1.5mol/L非皂化P204萃取镧铈，5-7N盐酸或硝酸反萃制备镧铈氯化稀土或硝酸稀土。(3)所述的含镧铈镨钕萃余液中和至pH1-5，然后采用1-1.5mol/L所述非皂化萃取剂进行镧/铈/镨三出口萃取分离，采用含镨钕氯化稀土或硝酸稀土反萃液洗涤萃取剂，在萃取段开一个水相出口出一部分镧铈溶液，其氧化铈含量＞65％，经过沉淀生产富铈产品；负载稀土萃取剂用5-7N盐酸或硝酸反萃得到氯化镨钕或硝酸镨钕；得到的含镧萃余液再用碳酸氢铵沉淀生产碳酸镧，或中和至PH2-5后，用1-1.5mol/L非皂化P204萃取，盐酸或硝酸反萃制备99.9-99.99％的氯化镧、硝酸镧或氧化镧。3、将所述稀土溶液采用1-1.5mol/L所述非皂化萃取剂进行镨/钕分馏萃取分组，洗液为含钕钐铕钆氯化稀土或硝酸稀土反萃液，得到的含钕萃取剂直接进入钕/钐萃取分组工序，负载稀土萃取剂用含钐铕钆氯化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非皂化有机萃取剂萃取分离稀土元素的工艺，其特征在于：以处理稀土矿得到的含多种稀土元素的稀土溶液为原料，采用非皂化的Ｐ２０４与非皂化Ｐ５０７、Ｃ２７２、Ｃ３０１、Ｃ３０２、ＨＥＯＰＰＡ中的一种或两种配制的复合萃取剂在硫酸稀土溶液或硫酸稀土溶液与氯化稀土溶液、硝酸稀土溶液中的一种或两种混合稀土溶液中萃取分离稀土元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小卫，李建宁，彭新林，龙志奇，朱兆武，崔大立，赵娜，刘营，李红卫，张国成，
申请(专利权)人：有研稀土新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]