一种从混合型稀土矿制取稀土的方法技术

本发明专利技术属湿法冶金工艺。其主要特点是将现有包头混合型稀土矿制取稀土工艺中的除铁和中和用ＭｇＯ一步完成的工艺改为先除铁后中和的分步操作。除铁时系通过ＨＤＥＨＰ萃取、ＨＣｌ反萃和ＴＢＰ萃取、Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］反萃过程，使ＨＤＥＨＰ、ＨＣｌ、ＴＢＰ可一次投料反复使用，而Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］取自浸出液。在浸出液中已完成除铁且Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］浓度大大降低的条件下，再用ＭｇＯ中和，从而使ＭｇＯ耗量显著降低，仅为现有工艺的１／３～１／４。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属湿法冶金工艺。目前从包头混合型稀土矿中制取稀土一般采用浓硫酸焙烧、热水浸出，除铁和中和酸及用HDEHP一步萃取和用HCl分组反萃等工艺。现行工艺虽然简单，但因除铁和中和酸用MgO一次完成，MgO耗量过大，稀土损失量较大，生产成本过高。本专利技术的目的在于显著降低MgO耗量。为此专利技术人将现有制取工艺中的除铁和中和酸分步操作，即先经两次萃取反萃除铁后再以少量MgO中和酸，从而使MgO耗量大大降低。根据理论推算，本专利技术仅为现有工艺MgO耗量的三分之一到四分之一。本专利技术的除铁和中和酸是通过①先以40%或70%(重量百分数)萃取剂二(2-乙基已基)磷酸HDEHP(其余为稀释剂磺化煤油)在相比即有机相(HDEHP+磺化煤油)比水相(浸出液)＝2∶1或1∶1，萃取级数分别为3或10级条件下(注意高HDEHP浓度对低级数，低浓度对高级数)，对浸出液实行萃取除铁。随后以4mol/L(莫尔/升)HCl在有机相(负载铁)比水相(4mol/LHCl)＝1∶2，反萃级数为7或10级条件下，对含Fe、HDEHP的萃取液实行反萃，以回收HDEHP重复利用。②再以70%(重量百分数)萃取剂磷酸三丁酯TBP(其余为稀释剂液态石腊和磺化煤油)在有机相(TBP+稀释剂)比水相(4mol/LHCl)＝1∶1，萃取级数为3级条件下，对含有Fe4mol/LHCl的含铁液实行萃取除铁并回收4mol/LHCl以重复利用。(在①中所以先以HDEHP萃取，随后以4mol/LHCl反萃是因为只有用TBP在HCl溶液中才能萃取除铁)。随后再用均相膜扩散法从含有1～1.5mol/LH2SO4稀土萃取余液中取得的H2SO4配成浓度为0.1mol/LH2SO4作反萃剂在有机相(TBP含Fe萃取液)比水相(0.1mol/LH2SO4)＝1∶1，反萃段级数为3级条件下，对含有Fe、TBP萃取液实行反萃，在回收TBP以备重复利用的同时，还获得可供制备超微细铁粉的Fe2(SO4)3。③最后才以少量MgO对仅含0.3～0.5mol/LH2SO4稀土料液实行中和到PH值3～4。纵观本专利技术除铁和中和工艺，除铁所需原料HDEHP、HCl、TBP均为一次投料依次回收重复利用，没有消耗。最后消耗的H2SO4由浸出液中取得，不单不增加成本，反而有利于MgO中和，加之本工艺已除铁在先，随后再用MgO中和其耗量显著降低显而易见。除此之外，本专利技术还可获得可供制备超微细铁粉的Fe2(SO4)3的副产品。本专利技术以HDEHP一步萃取和用HCl分组反萃而制取氯化稀土的具体工艺条件是当料液含RE2(SO4)3(RE为稀土)为20～26g/L(克/升)(按RE2O3计算)时，可用70%(重量百分数)HDEHP(其余为碘化煤油)在有机相比水相＝3∶1、萃取级数为8级条件下，实行萃取，随后分别以0.8mol/LHCl在有机相比水相＝1∶1、反萃取级数为20级反萃，可获La、Cl、Nd等混合稀土氯化物溶液，以4或6mol/LHCl在有机相比水相＝1∶1，反萃级数为10或3级条件下反萃，可获Sm、Eu、Gd等混合稀土氯化物溶液。所用HCl仍以除铁工艺中的均相膜扩散法部分予以回收。将氯化稀土溶液以草酸沉淀后经灼烧可获氧化稀土。实施例 (接下页)(接上页) 权利要求1.一种包头混合型稀土矿制取稀土的新工艺，它包括浓硫酸焙烧、热水浸出、除铁和中和酸及用HDEHP一步萃取，以HCl分组反萃等环节，其特征在于所说的除铁和中和酸为先除铁后中和酸的分步操作，除铁和中和酸是通过(1)先以40或70%(重量百分数)二(2-乙基已基)磷酸HDEHP(其余为磺化煤油)在相比即有机相比水相=2∶1、或1∶1萃取级数分别为3或10级条件下(注意高HDEHP浓度对应低级数，低浓度对应高级数)，对浸出液进行萃取除铁，随后以4mol/LHCl在有机相比水相=1∶2，反萃级数为7或10级条件下，对含Fe、HDEHP萃取液实行反萃，以回收HDEHP重复利用；(2)再以70%(重量百分数)磷酸三丁酯TBP(其余为液态石腊和磺化煤油)在有机相比水相=1∶1，萃取级数为3级条件下，对含Fe、4mol/LHCl的反萃液实行萃取除铁並回收4mol/LHCl以重复利用，随后利用均相膜扩散法从含有1～1.5mol/LH2SO4稀土萃取余液中取得的H2SO4配制成0.1mol/LH2SO4作反萃剂，在有机相比水相=1∶1、反萃段级数为3级条件下，对含有Fe、TBP萃取液实行反萃，在回收TBP以备重复利用的同时，获可供制备超微细铁粉的Fe2(SO4)3；(3)最后以MgO对含有0.3～0.5mol/LH2SO4的稀土料液实行中和至PH值为3～4；所说的以HDEHP一步萃取和以HCl分组反萃的工艺条件是当料液含RE2(SO4)3为20～26g/L时，可用70%HDEHP(其余为磺化煤油)在有机相比水相=3∶1，萃取级数为8级条件下实行萃取，随后分别以0.8mol/LHCl在有机相比水相=1∶1，反萃级数为20级条件下反萃，获La、Cl、Nd等混合稀土氯化物和以4或6mol/LHCl在有机相比水相=1∶1，反萃级数为10或3级条件下反萃，获Sm、Eu、Gd等混合稀土氯化物。全文摘要本专利技术属湿法冶金工艺。其主要特点是将现有包头混合型稀土矿制取稀土工艺中的除铁和中和用MgO一步完成的工艺改为先除铁后中和的分步操作。除铁时系通过HDEHP萃取、HCl反萃和TBP萃取、H文档编号C22B3/38GK1113960SQ94105919公开日1995年12月27日 申请日期1994年6月3日 优先权日1994年6月3日专利技术者张新, 林晶, 龙民, 鲁毅强, 赵保东, 孙根生 申请人:北京科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包头混合型稀土矿制取稀土的新工艺，它包括浓硫酸焙烧、热水浸出、除铁和中和酸及用ＨＤＥＨＰ一步萃取，以ＨＣｌ分组反萃等环节，其特征在于所说的除铁和中和酸为先除铁后中和酸的分步操作，除铁和中和酸是通过（１）先以４０或７０％（重量百分数） 二（２－乙基已基）磷酸ＨＤＥＨＰ（其余为磺化煤油）在相比即有机相比水相＝２∶１、或１∶１萃取级数分别为３或１０级条件下（注意：高ＨＤＥＨＰ浓度对应低级数，低浓度对应高级数），对浸出液进行萃取除铁，随后以４ｍｏｌ／ＬＨＣｌ在有机相比水相＝１∶２，反萃级数为７或１０级条件下，对含Ｆｅ、ＨＤＥＨＰ萃取液实行反萃，以回收ＨＤＥＨＰ重复利用；（２）再以７０％（重量百分数）磷酸三丁酯ＴＢＰ（其余为液态石腊和磺化煤油）在有机相比水相＝１∶１，萃取级数为３级条件下，对含Ｆｅ、４ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ的反萃液实行萃取除铁并回收４ｍｏｌ／ＬＨＣｌ以重复利用，随后利用均相膜扩散法从含有１～１．５ｍｏｌ／ＬＨ↓［２］ＳＯ↓［４］稀土萃取余液中取得的Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］配制成０．１ｍｏｌ／ＬＨ↓［２］ＳＯ↓［４］作反萃剂，在有机相比水相＝１∶１、反萃段级数为３级条件下，对含有Ｆｅ、ＴＢＰ萃取液实行反萃，在回收ＴＢＰ以备重复利用的同时，获可供制备超微细铁粉的Ｆｅ↓［２］（ＳＯ↓［４］）↓［３］；（３）最后以ＭｇＯ对含有０．３～０．５ｍｏｌ／ＬＨ↓［２］ＳＯ↓［４］的稀土 料液实行中和至ＰＨ值为３～４；所说的以ＨＤＥＨＰ一步萃取和以ＨＣｌ分组反萃的工艺条件是：当料液含ＲＥ↓［２］（ＳＯ↓［４］）↓［３］为２０～２６ｇ／Ｌ时，可用７０％ＨＤＥＨＰ（其余为磺化煤油）在有机相比水相＝３∶１，萃取级数为８级条件下 实行萃取，随后分别以０．８ｍｏｌ／ＬＨＣｌ在有机相比水相＝１∶１，反萃级数为２０级条件下反萃，获Ｌａ、Ｃｌ、Ｎｄ等混合稀土氯化物和以４或６ｍｏｌ／ＬＨＣｌ在有机相比水相＝１∶１，反萃级数为１０或３级条件下反萃，获Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等混合稀土氯化物。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张新，林晶，龙民，鲁毅强，赵保东，孙根生，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]