一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法技术

本发明专利技术涉及一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法，属于稀土萃取分离领域。解决现有环烷酸体系和HAB混合体系分离氧化钇工艺流程长期使用过程中存在环烷酸需要更换及HAB体系两种萃取剂浓度变化现场难以快速分析等问题，限制工业化应用的问题。本发明专利技术首先采用P507混合体系镝钬分组得富钇料1和轻中稀土富集物，轻中稀土富集物用P507体系分离单一稀土；然后富钇料1采用P507‑异辛醇等混合体系铒铥分组，得到富钇料2和铥镱镥富集物，铥镱镥富集物再分离单一重稀土；最后富钇料2采用HA‑TBP混合体系分离制备氧化钇。该分组分离方法具有先进合理、工艺流程短、生产成本低、适应性强、易操作控制等优点，综合技术经济指标性能优于环烷酸工艺，具有实际应用价值。

A Method for Separating Yttrium Oxide from Europium-rich Rare Earth Ores by Grouping

The invention relates to a method for separating yttrium oxide by grouping medium yttrium and Europium-Rich rare earth ores, belonging to the field of rare earth extraction and separation. In order to solve the problems existing in the long-term use of the existing process of separating yttrium oxide with naphthenic acid system and HAB mixed system, such as the need for replacement of naphthenic acid and the difficulty of rapid analysis of the concentration change of two extractants in HAB system on the spot, which limit the industrial application. In the invention, yttrium-rich material 1 and light-medium rare earth concentrate are separated by P507 mixed system ytterbium and holmium, and light-medium rare earth concentrate is separated by P507 system; then yttrium-rich material 1 is separated by P507 isooctanol mixed system erbium and thulium concentrate, yttrium-rich material 2 and thulium-lutbium concentrate are obtained, and then single heavy rare earth is separated by thulium-rich material 2 and thulium-lutbium concentrate; finally, yttrium-rich material is separated by HA TBP mixed system. Prepare yttrium oxide. The grouping separation method has the advantages of advanced and reasonable, short process flow, low production cost, strong adaptability and easy operation and control. Its comprehensive technical and economic performance is superior to that of naphthenic acid process and has practical application value.

【技术实现步骤摘要】
一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法
本专利技术属于稀土萃取分离
，具体涉及一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法。
技术介绍
南方离子型稀土矿配分齐全，主要以中重稀土为主，富含功能材料所需的铕、铽、镝、铒、镥、钇等中重稀土元素，是我国特有的战略资源。离子型矿主要分布在我国南方的江西、福建、广东、湖南和广西等省区，根据稀土矿的配分特征，可分为轻稀土型、中钇富铕型和高钇型(又称重稀土型)。中钇富铕型稀土矿配分特点如下：(1)铕含量为0.5％～1.0％；(2)轻稀土与中重稀土含量各占50％左右；(3)中稀土(钐、铕、铽、镝)含量约为10％；(4)氧化钇含量为20％～30％。中钇富铕型离子矿中、重稀土含量高，分离价值较高，已成为我国稀土工业使用的主要矿物之一。含量较高的氧化钇优先分离是高钇型稀土矿分离工艺关键步骤之一。目前从中钇富铕型稀土矿分离氧化钇的工艺主要是从富钇料中利用环烷酸直接分离氧化钇。环烷酸萃取分离氧化钇已在重稀土分离工艺中得到广泛应用。然而，工业实践表明该工艺存在一些问题：由于环烷酸是石油加工的副产品，存在组成复杂且水溶性较大，长期使用后成分发生变化，影响工艺稳定性；在较高pH值下萃取稀土，易发生乳化；受原料组成和温度等的影响，镧钇分离系数小，给钇与镧的分离造成极大困难。近年来，随着石油化工产品的深加工技术的发展，适合分离氧化钇的石油裂解的环烷酸副产品已基本停产，因此迫切需要开发一种分离氧化钇的工艺流程，替代现有环烷酸分离工艺流程。如专利号为99118261.8的中国专利在HA基础上提出HAB双溶剂萃取体系，以CA12为主萃取剂(HA)，提高轻稀土与钇的萃取效率。采用酸性有机磷萃取剂或其单硫取代衍生物，如P507、Cyanex272(二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸)等作为共萃取剂(HB)，提高重稀土与钇的萃取效率。HAB体系保持了HA体系中La/Y的分离系数高于环烷酸的优点，克服了HA体系中Tm、Yb、Lu与Y的分离系数低的缺点。HAB工艺优于相同条件下的环烷酸萃取工艺。但是HAB体系长期使用过程中存在两种萃取剂浓度变化现场难以快速分析等问题，限制了其工业化应用。
技术实现思路
本专利技术要解决现有技术中环烷酸体系和HAB混合体系分离钇工艺流程中存在的上述技术问题，提供一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法。本专利技术首先采用P507-异辛醇等混合体系镝钬分组得到富钇料1(Ho～LuY)和轻中稀土富集物(La～Dy)，轻中稀土富集物采用P507体系分离单一稀土；然后富钇料1采用P507-异辛醇等混合体系铒铥分组，得到富钇料2(HoErY)和铥镱镥富集物，铥镱镥富集物再分离单一重稀土；最后富钇料2采用HA-TBP混合体系分离制备氧化钇。该分组分离方法具有先进合理、工艺流程短、生产成本低、适应性强、易操作控制等优点，综合技术经济指标性能优于环烷酸工艺，具有实际应用价值。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下：一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法，包括以下步骤：步骤1：中钇富铕型稀土矿料液采用P507混合体系镝钬分组，萃余水相为轻中稀土富集物(La～Dy组份)，有机相为富钇料1(Ho～LuY组份，Y2O3的品位约83％)；步骤2：轻中稀土富集物采用P507体系分离单一稀土；步骤3：富钇料1采用P507混合体系铒铥分组，萃余水相为富钇料2(HoErY组份，Y2O3的品位约88％)，有机相为铥镱镥富集物，反萃液再采用P507混合体系分离单一重稀土，可得到3N～5N的氧化镥、氧化铥、氧化镱；步骤4：富钇料2采用羧酸类萃取剂HA-TBP混合体系直接萃取分离氧化钇，萃余水相为Y组份，有机相为HoEr组份，萃余水相经草酸、碳酸氢氨或氨水沉淀、灼烧后可得到3N～5N的氧化钇产品。在上述技术方案中，步骤1和3中中钇富铕型稀土矿料液镝钬分组和富钇料1铒铥分组采用的P507混合体系均为P507-异辛醇混合体系、P507-P227(二(2-乙基己基)膦酸)混合体系或P507-Cyanex272混合体系。在上述技术方案中，步骤1和3中采用P507-异辛醇混合体系对中钇富铕型稀土矿料液镝钬分组和富钇料1铒铥分组的工艺参数均为：P507浓度为1.0～1.5mol/L，异辛醇浓度为10～30％，皂化度为36％，盐酸反萃浓度为4.5～5.0mol/L。在上述技术方案中，步骤1和3中采用P507-Cyanex272混合体系对中钇富铕型稀土矿料液镝钬分组和富钇料1铒铥分组的工艺参数均为：P507浓度为0.5～0.75mol/L，Cyanex272浓度为0.5～0.75mol/L，皂化度为36％，盐酸反萃浓度为2.5～3.5mol/L。在上述技术方案中，步骤1和3中采用P507-P227混合体系对中钇富铕型稀土矿料液镝钬分组和富钇料1铒铥分组的工艺参数均为：P507浓度为0.5～0.75mol/L，P227浓度为0.5～0.75mol/L，皂化度为36％，盐酸反萃浓度为2.5～3.5mol/L。在上述技术方案中，步骤2中轻中稀土富集物采用P507体系分离单一稀土工艺参数为：P507浓度为1.0～1.5mol/L，皂化度为36％，盐酸反萃浓度为3.5mol/L。在上述技术方案中，步骤4中富钇料2采用羧酸类萃取剂HA-TPB混合体系直接萃取分离氧化钇，其中羧酸类萃取剂HA为仲辛基苯氧基取代乙酸(CA12)或仲壬基苯氧基取代乙酸(CA100)。在上述技术方案中，步骤4中富钇料2采用羧酸类萃取剂HA-TPB混合体系直接萃取分离氧化钇工艺参数为：羧酸类萃取剂HA浓度为0.50～1.0mol/L，TBP浓度为10～30％，皂化度为80～90％，盐酸反萃浓度为2.0～3.0mol/L。在上述技术方案中，本专利技术的方法适用于南方离子型稀土矿，包括中钇富铕型稀土矿、高钇矿经提钇后的低钇混合稀土矿及轻稀土型稀土矿的氧化钇分组分离。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法，采用P507-异辛醇等混合体系预先分离Tm、Yb、Lu，再采用HA-TBP混合体系从HoErY富集物中萃取分离氧化钇，避免了HA体系中Tm、Yb、Lu与Y的分离系数低的问题。本专利技术提供一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法，采用HA-TBP混合体系从HoErY富集物中萃取分离氧化钇，避免了HAB体系分离从富钇富集物中分离氧化钇存在两种萃取剂浓度变化现场难以快速分析及HB组份成本高等问题。本专利技术提供一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法，采用P507-异辛醇等混合体系镝钬分组，可优先得到宝贵的氧化铥、氧化镥稀土产品，解决现有P507体系三分组过程中铥镱镥反萃不完全，导致重稀土资源流失浪费的问题。本专利技术提供一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法，与环烷酸工艺相比，该方法具有工艺流程短、质量稳定、收率高、适应性强、组成稳定、在水中的溶解度小、萃取过程不易乳化等优点，其综合技术经济指标性能优于环烷酸工艺，具有实际应用价值，可以替代现有环烷酸分离钇工艺。附图说明图1为本专利技术提供的一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇工艺流程图。具体实施方式本专利技术的专利技术思想为：目前中钇富铕型稀土矿分离工艺主要流程为：首先利用P507(2-乙基己基膦酸单(2-乙基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：中钇富铕型稀土矿料液采用P507混合体系镝钬分组，萃余水相为轻中稀土富集物，有机相为富钇料1；步骤2、轻中稀土富集物采用P507体系分离单一稀土；步骤3：富钇料1采用P507混合体系铒铥分组，萃余水相为富钇料2，有机相为铥镱镥富集物，反萃液再采用P507混合体系分离单一重稀土，可得到3N～5N的氧化镥、氧化铥、氧化镱；步骤4：富钇料2采用羧酸类萃取剂HA‑TBP混合体系直接萃取分离氧化钇，萃余水相为Y组份，有机相为Ho Er组份，萃余水相经草酸、碳酸氢氨或氨水沉淀、灼烧后可得到3N～5N的氧化钇产品。

【技术特征摘要】
1.一种中钇富铕型稀土矿分组分离氧化钇的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：中钇富铕型稀土矿料液采用P507混合体系镝钬分组，萃余水相为轻中稀土富集物，有机相为富钇料1；步骤2、轻中稀土富集物采用P507体系分离单一稀土；步骤3：富钇料1采用P507混合体系铒铥分组，萃余水相为富钇料2，有机相为铥镱镥富集物，反萃液再采用P507混合体系分离单一重稀土，可得到3N～5N的氧化镥、氧化铥、氧化镱；步骤4：富钇料2采用羧酸类萃取剂HA-TBP混合体系直接萃取分离氧化钇，萃余水相为Y组份，有机相为HoEr组份，萃余水相经草酸、碳酸氢氨或氨水沉淀、灼烧后可得到3N～5N的氧化钇产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1和3中中钇富铕型稀土矿料液镝钬分组和富钇料1铒铥分组采用的P507混合体系均为P507-异辛醇混合体系、P507-P227混合体系或P507-Cyanex272混合体系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1和3中采用P507-异辛醇混合体系对中钇富铕型稀土矿料液镝钬分组和富钇料1铒铥分组的工艺参数均为：P507浓度为1.0～1.5mol/L，异辛醇浓度为10～30％，皂化度为36％，盐酸反萃浓度为4.5～5.0mol/L。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1和3中采用P507-Cyanex272混合体系对中钇富铕型稀土矿料液镝钬分组和富钇料1铒铥...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继，邓岳锋，李德谦，李海连，刘郁，邹丹，
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：吉林,22