一种稀土有机萃取剂的皂化剂及其应用方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土有机萃取剂的皂化剂及其应用方法，所述皂化剂由氢氧化钠和碳酸钠组成，可用于P507等稀土有机萃取剂的皂化。本发明专利技术不产生氨氮污水、生产成本低、操作方便、萃取效率高、萃取过程中无第三相形成、得到的产品纯度高。

Saponification agent for rare earth organic extractant and application method thereof

The invention discloses a saponification agent of rare earth organic extractant and an application method thereof, wherein the saponification agent is composed of sodium hydroxide and sodium carbonate and can be used for saponification of rare earth organic extractant such as P507. The invention has the advantages of no production of ammonia nitrogen sewage, low production cost, convenient operation, high extraction efficiency, no formation of the third phase in the extraction process, and high purity of the obtained product.

【技术实现步骤摘要】
一种稀土有机萃取剂的皂化剂及其应用方法
本专利技术涉及稀土有机萃取的
，特别涉及包括有机萃取剂的皂化的步骤的稀土有机萃取方法的

技术介绍
在稀土生产的过程中，大部分情况下，不同稀土元素都是以混合物的形式存在，仅在最终需要分离的时候，才通过不同的处理方法分别提取出来。目前技术成熟度最高，应用最广泛的稀土分离方法为有机萃取方法，即通过有机萃取剂将稀土混合物中的不同稀土元素进行分离。在有机萃取的过程中，有机萃取剂组成的有机相与稀土混合物会不断进行离子交换，导致萃取剂的萃取能力不断下降，因此为降低生产成本，提高萃取剂萃取率，不断有新的技术开发出来。如中国专利申请CN101602519A中在
技术介绍
上提及到，现有技术中的萃取方法主要分为皂化有机萃取剂进行萃取，或使用非皂化的特殊有机萃取剂，其中使用皂化有机萃取剂的方法主要通过皂化剂氨水、碳酸氢铵等对有机萃取剂进行皂化后再加入原料进行萃取，该方法会产生大量氨氮废水，造成环境污染；若使用非皂化有机萃取剂，则生产成本高，不利于大规模生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种无污染、生产成本低、操作方便、萃取效率高、萃取过程中无第三相形成、得到的产品纯度高的稀土有机萃取过程中使用的有机萃取剂的皂化剂，本专利技术的另一目的在于公开其应用方法。本专利技术采用以下技术方案：一种稀土有机萃取剂的皂化剂，所述皂化剂由氢氧化钠和碳酸钠组成。优选的是：所述皂化剂中氢氧化钠与碳酸钠的物质的质量之比为1:2。另外优选的是：所述皂化剂通过氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液混合得到，所述氢氧化钠溶液的当量浓度与所述碳酸钠溶液的当量浓度之比为1:1。另外优选的是：所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为4mol/L，所述碳酸钠溶液的摩尔浓度为2mol/L。该优选方案中氢氧化钠与碳酸钠二者的钠离子当量浓度都是4N/L。二者混合后钠离子的当量浓度不变，有利于整个生产过程的控制与操作的简便快速，在此摩尔浓度下，氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液体积比为2:3，不仅可节约生产成本，同时避免了碳酸钠溶液对有机萃取剂进行皂化时产生过多的二氧化碳气体导致有机相与水相分层不彻底，影响产品的纯度和质量的现象。本专利技术进一步公开了该稀土有机萃取剂的皂化剂的应用方法，包括以下步骤：（1）将摩尔浓度为4mol/L的氢氧化钠水溶液与摩尔浓度为2mol/L的碳酸钠水溶液按体积比为2:3混合即得到所述皂化剂，向皂化槽内加入所述皂化剂，及作为有机相的磺化煤油和有机萃取剂P507；（2）将需进行萃取分离的混合料液首先加入所述皂化槽内进行有机皂化，其后将皂化后的混合液进行萃取分组即可。优选的是，所述应用方法应用于混合氯化稀土的萃取与分离上。进一步优选的是：所述步骤（2）包括对所述混合料液依次所述步骤（2）包括对所述混合料液依次进行Nd/Sm有机皂化、Nd/Sm分组、Ce/Pr有机皂化、Ce/Pr分组和La/Ce有机皂化、La/Ce分离的过程，分别得到Nd/Sm分组物钐铕釓富集物产品、Ce/Pr分组物镨钕产品和单一的镧、铈产品。所述应用方法的另一种进一步的优选为：所述Nd/Sm的有机皂化、Nd/Sm分组的过程为：在缓慢搅拌的情况下，在皂化槽内控制所述有机相的流量为28~32L/min、所述皂化剂的流量为1.54~1.76L/min、所述混合料液的流量为24~30L/min，得到第一皂化流出液，将第一皂化流出液其后在萃取槽内进行Nd/Sm分组，得到钐铕钆富集物产品和剩余的第二混合料液。上述过程中所述有机萃取剂的皂化度为0.2~0.24N/L。其更进一步的优选为：所述Ce/Pr有机皂化、Ce/Pr分组的过程为：在缓慢搅拌的情况下，在皂化槽内控制所述有机相的流量为100~120L/min、所述皂化剂的流量为13.5~16.2L/min、所述第二混合料液的流量为24~30L/min，得到第二皂化流出液，将第二皂化流出液其后在萃取槽内进行Ce/Pr分组，得到镨钕产品和剩余的第三混合料液。上述过程中所述有机萃取剂的皂化度为0.5~0.54N/L。其更进一步的优选为：所述La/Ce有机皂化、La/Ce分离的过程为：在缓慢搅拌的情况下，在皂化槽内控制所述有机相的流量为60~70L/min、所述皂化剂的流量为8.1~9.45L/min，所述第三混合料液的流量为12~15L/min，得到第三皂化流出液，将第三皂化流出液其后在萃取槽内进行分离，得到单一的氯化镧及氯化铈产品。上述过程中所述有机萃取剂的皂化度为0.5~0.54N/L。本专利技术具有以下有益效果：（1）显著降低生产成本，若直接使用氢氧化钠作为皂化剂，提取单一REO稀土的生产成本需3000~4000元，而使用本专利技术可将生产成本降至1500~2500元；（2）萃取过程中基本无第三相的形成，在萃取过程中，若萃取体系中产生了第三相，皂化剂中的碳酸钠可在缓慢搅动的情况下将第三相中的有机部分和其他杂物分离，使有机部分回到有机相中，使体系保持为稳定的两相，从而提高了有机萃取剂的萃取能力、显著降低了有机萃取剂的用量，若直接使用等物质的量氢氧化钠作为皂化剂分离一吨REO，需要损耗有机萃取剂5~10kg，磺化煤油6~8kg，使用本专利技术仅需消耗同样的有机萃取剂2~3kg，磺化煤油3~4kg，若企业一年需分离5000吨REO稀土，可节约生产成本30~50万元；（3）碳酸钠溶液除了如上述第（2）点所指出的具有对有机相的再生作用外，还具有洗涤有机相的功能，不仅萃取过程中体系内基本无第三相的形成，同时有机相在萃取过程中维持了较高的品质，使最终得到的稀土产品纯度较高，如直接使用氢氧化钠作为皂化剂时，提取得到的氧化镧产品纯度为99.95%，氧化铈产品纯度为99.9%，使用本专利技术后，同样的有机萃取剂下，氧化镧产品纯度提升为99.995%，氧化铈产品纯度提升为99.99%；（4）混合时间自动延长，使产品质量得到提升，因本专利技术的萃取能力较高，萃取时可选择更小的有机相流量，如直接使用氢氧化钠作为皂化剂，在同样的皂化度、同样的REO分离量、等质量的皂化剂的情况下，有机相的流量为120~140L/min，使用本专利技术后有机流量为100~120L/min，原料在萃取槽洗涤段的混合室内的平均时间延长15~30s，进一步提高了萃取后产品的纯度。说明书附图图1为本专利技术的皂化剂的一种优选应用方法的工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作出进一步的说明。实施例1（1）在第一搅拌罐内加入摩尔浓度为2mol/L的碳酸钠水溶液6m³，然后进行过滤，在第二搅拌罐内加入摩尔浓度为4mol/L的氢氧化钠4m³，静置，将过滤后的碳酸钠溶液打入第二搅拌罐中，与提前配制好的氢氧化钠溶液混合，搅拌均匀后即为皂化剂，打入高位槽备用；另外准备有机相磺化煤油和有机萃取剂P507；（2）在皂化槽内加入所述皂化剂、有机相、有机萃取剂及混合氯化稀土的混合料液，在缓慢搅拌的情况下，控制所述有机相的流量为28~32L/min、所述有机萃取剂的皂化度为0.2~0.24N/L、所述皂化剂的流量为1.54~1.76L/min、所述混合料液的流量为24~30L/min，得到的流出液为第一皂化流出液，将第一皂化流出液其后在萃取槽内进行Nd/Sm萃取分组，得到钐铕钆富集物产品和剩余的第二混合料液；（3）将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土有机萃取剂的皂化剂，其特征在于：所述皂化剂由氢氧化钠和碳酸钠组成。

【技术特征摘要】
1.一种稀土有机萃取剂的皂化剂，其特征在于：所述皂化剂由氢氧化钠和碳酸钠组成。2.根据权利要求1所述的稀土有机萃取剂的皂化剂，其特征在于：所述皂化剂中氢氧化钠与碳酸钠的质量之比为1:2。3.根据权利要求1所述的稀土有机萃取剂的皂化剂，其特征在于：所述皂化剂通过氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液混合得到，所述氢氧化钠溶液的当量浓度与所述碳酸钠溶液的当量浓度之比为1:1。4.根据权利要求3所述的稀土有机萃取剂的皂化剂，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为4mol/L，所述碳酸钠溶液的摩尔浓度为2mol/L。5.根据权利要求1所述的稀土有机萃取剂的皂化剂的应用方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将摩尔浓度为4mol/L的氢氧化钠水溶液与摩尔浓度为2mol/L的碳酸钠水溶液按体积比为2:3混合即得到所述皂化剂，向皂化槽内加入所述皂化剂，及作为有机相的磺化煤油和有机萃取剂P507；（2）将需进行萃取分离的混合料液首先加入所述皂化槽内进行有机皂化，其后将皂化后的混合液进行萃取分组即可。6.根据权利要求5所述的稀土有机萃取剂的皂化剂的应用方法，其特征在于：所述应用方法应用于混合氯化稀土的萃取与分离上。7.根据权利要求6所述的稀土有机萃取剂的皂化剂的应用方法，其特征在于：所述步骤（2）包括对所述混合料液依次进行Nd/Sm有机皂化、Nd/Sm分组、Ce/Pr有机皂化、Ce/Pr分组和La/Ce有机皂化、La/Ce分离的过程，分别得到Nd/...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖亮，蔡蔚，
申请(专利权)人：四川省冕宁县方兴稀土有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51