【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及稀土资源回收，具体涉及一种中性膦萃取剂用于氟碳铈矿中回收铈和氟以及分离钍的方法。
技术介绍
1、中国拥有丰富的稀土矿产资源，其产品和出口占世界稀土产量的95％以上。氟碳铈矿作为最重要的轻稀土资源，在中国稀土行业中占据主导地位，其中ceo2/σreo占比高达50％。此外，8-10wt％氟(f)和0.2-0.3wt％钍(th(iv))通常与铈共存。作为一种宝贵的战略资源，铈(ce(iv))及其化合物因其独特的物理化学性质被广泛应用于催化、激光、玻璃、电化学等高新
氟化合物被视为重要的工业原料，而钍是实施核能计划的重要元素。但氟碳铈矿在处理过程中产生的含氟废气以及放射性钍渣的残留会对人类健康和环境产生负面影响。因此，ce(iv)和f(i)的回收以及th(iv)的分离对实现稀土资源的高效利用和清洁生产具有重要的意义。
2、目前，现有技术中公开了多种硫酸体系中萃取ce(iv)的方法，如专利号为cn200710098732.9的中国专利公开了一种基于2-乙基己基膦酸单2-乙基已基酯(p507)或者二(2-乙基己基)磷酸(p204)的协同萃取剂萃取分离四价铈、氟、钍和铁的工艺。但此过程铈、氟、钍和铁会被共同萃入有机相，使得后续铈、钍的再分离过程较为繁琐。专利号为cn95103694.7的中国专利公开了一种从含氟的硫酸溶液中分离ce(iv)的方法，该方法以p507-烷烃或二甲苯为有机相，从含氟的硫酸稀土浸出液中萃取分离得到铈、钍和铁的负载有机相和含有三价稀土的水相，再以含氟络合剂+还原剂+酸为反萃液回收铈，但后
技术实现思路
1、本专利技术要解决现有技术中的技术问题，提供一种中性膦萃取剂用于氟碳铈矿中回收铈和氟以及分离钍的方法。本专利技术的方法使用萃取剂p113用于氟碳铈矿中回收铈和氟以及分离钍，p113是在cyanex923合成路线的基础上，改变了原料投料比进而形成的具有新组分比例的中性膦萃取剂，该萃取剂由于各组分含量的变化，导致萃取性能有了明显的提升，具体表现为：相比于cyanex923，p113对ce(iv)的饱和容量提升了10-20g/l，对ce(iv)的萃取效率提高了10-20％，相同条件下，对ce(iv)/th(iv)分离系数提高了10-60。并且p113萃取剂合成路线成熟，原料廉价且较为绿色，相比于氰特公司生产的cyanex923，不仅在萃取性能上有所提升，整个工艺成本也有所降低，适合大规模的工业应用。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下：
3、本专利技术提供一种中性膦萃取剂用于氟碳铈矿中回收铈和氟以及分离钍的方法，所述中性膦萃取剂为p113萃取剂，其组成为29％ r3p＝o、41％ r2 r’p＝o、25％ r r’2p＝o和3％ r’3p＝o，其中r是己基、r’是辛基。
4、在上述技术方案中，优选的是，所述中性膦萃取剂用稀释剂稀释后用于氟碳铈矿中回收铈和氟以及分离钍。
5、在上述技术方案中，进一步优选的是，所述稀释剂为含有6-20个c原子的烃类中的一种或者两种以上的烃的混合物。
6、在上述技术方案中，进一步优选的是，所述中性膦萃取剂的体积分数为20-35％。
7、在上述技术方案中，优选的是，萃取时按照相比o:a＝1进行萃取分离。
8、在上述技术方案中，所述中性膦萃取剂用于氟碳铈矿中回收铈和氟以及分离钍的方法的一种具体实施方式为：
9、采用氟碳铈矿的硫酸浸出液为原料液，其原料液的组成为：15-60g/l的ceo2，ceo2/reo质量百分比为20-80％，reo为稀土氧化物的总含量；此外，还有1-12g/l的f和0.01-1g/l的tho2；料液酸度为1-3mol/l h2so4；稀释剂为含有6-20个c原子的烃类中的一种或者两种以上的烃的混合物；
10、(1)所述中性膦萃取剂为p113萃取剂，用稀释剂稀释后用于萃取上述原料液，得到含铈和氟的负载有机相和含th及其他三价稀土的萃余液；
11、(2)将含铈和氟的负载有机相用反萃液进行反萃取、沉淀、分离、干燥得cef3。
12、在上述技术方案中，优选的是，所述反萃液组成为1-3％的双氧水。
13、本专利技术的有益效果是：
14、相比较cyanex923萃取剂用于氟碳铈矿料液回收ce(iv)和f而言，本专利技术的方法的优势在于：
15、1.本专利技术所使用的p113对ce(iv)的萃取饱和容量提升了10-20g/l。
16、2.对ce(iv)的萃取效率提升了10-20％，提高了稀土资源的回收效率。
17、3.相同条件下，对ce(iv)/th(iv)分离系数提高了10-60，大大减少了萃取级数，降低能耗。
18、4.本专利技术所使用的p113萃取剂合成路线成熟，原料廉价且较为绿色，相比于氰特公司生产的cyanex923，不仅在萃取性能上有所提升，整个工艺成本也有所降低，适合大规模的工业应用。
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1.一种中性膦萃取剂用于氟碳铈矿硫酸浸出液中回收铈和氟以及分离钍的方法，其特征在于，所述中性膦萃取剂为P113萃取剂，其组成为29％R3P＝O、41％R2 R’P＝O、25％R R’2P＝O和3％R’3P＝O，其中R是己基、R’是辛基。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中性膦萃取剂用稀释剂稀释后用于氟碳铈矿硫酸浸出液中回收铈和氟以及分离钍。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述稀释剂为含有6-20个C原子的烃类中的一种或者两种以上的烃的混合物。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中性膦萃取剂的体积分数为20-35％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，萃取时按照相比O:A＝1进行萃取分离。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，其一种具体实施方式为：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反萃液组成为1-3％的双氧水。
【技术特征摘要】
1.一种中性膦萃取剂用于氟碳铈矿硫酸浸出液中回收铈和氟以及分离钍的方法，其特征在于，所述中性膦萃取剂为p113萃取剂，其组成为29％r3p＝o、41％r2 r’p＝o、25％r r’2p＝o和3％r’3p＝o，其中r是己基、r’是辛基。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中性膦萃取剂用稀释剂稀释后用于氟碳铈矿硫酸浸出液中回收铈和氟以及分离钍。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述稀释剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈继，刘铭扬，邹丹，邓岳锋，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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