溶剂萃取分离制取纯铽制造技术

一种分馏萃取制取纯氧化铽的工艺方法，以Ｐ５０７为萃取剂，以中重稀土的盐酸溶液为原料液，原料液的ｐＨ５～０．５Ｍ。先进行铽—镝萃取分组分离，再进行钆－铽萃取分组分离，以钆—铽萃取分组分离的负载铽富集物的有机相作为分馏萃取制取纯氧化铽的料液。本工艺可生产出纯度大于９９％的氧化铽，用于做三基色荧光粉的绿粉，同时得９０％左右氧化钆及含５０％以上氧化钇和含８５％左右氧化镝三种富集物。工艺连续稳定，适应性强。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稀土元素分离的工艺方法，更具体地说是从中重稀土混合物中分离制备纯铽的工艺方法。氧化铽(七氧化四铽)是荧光粉的激活剂。近几年来，随着国内外稀土三基色荧光灯的广泛应用，对氧化铽的需要量越来越大，年用量十吨。而铽的资源缺乏，铽在稀土矿石中含量甚微，例如包头稀土矿中铽的含量仅为万分之2-6，就是我国南方离子型稀土矿也仅含有0.5～1.5%，给分离制备纯铽带来很大困难。甘肃稀土公司和北京有色金属研究总院(P507盐酸体系萃取分离钐、铕、钆富集物半工业试验1984.4)，得到大于40%的氧化铽富集物。珠江冶炼厂用P204萃取分离少钇重稀土混合物得到大于80%的氧化铽富集物。林道智(上海金属，有色分册，7卷，5期P1-4，1986)介绍了在硝酸浓度为0.20～0.80N，稀土浓度为0.01～0.07M时，βDY/Tb≥2.0，从而从硝酸溶液中萃取分离铽。通过分馏萃取得到了纯度≥98%的氧化铽。在此基础上完成了从独居石及褐钇钶矿的中重稀土混合物中经铽-镝分组及氨化萃取分离铽，获得纯度大于90%氧化铽富集物，同时得到大于85%氧化钇富集物及大于85%氧化镝富集物。中国专利文献CN85102248A介绍了一种从镧-铒、钇混合稀土中进行分馏萃取分组分离钆-铽及富集铽的工艺方法。首先以含有镧、铈、镨、钕、钐、钇、钆、铽、镝、钬、铒等稀土氯化物为原料液进行钆-铽萃取分组分离，然后，从钆-铽分组获得的负载铽-铒、钇的有机相为原料液进行铽-镝萃取分组分离来富集铽。在钆-铽萃取分组分离时，其原料液的PH为1-2，稀土混合物中含铽1-7%，稀土混合物的浓度为0.5～0.8M，以(0.9～1.2M)P507-(0.5～0.6)MP507铵盐-煤油组成有机相，洗液的酸度为0.5～2N盐酸，其流比为有机相∶原料液∶洗液＝12∶38∶30(V/V)。分馏萃取的级数为20～40级。在铽-镝萃取分组分离时，原料液为负载铽-铒、钇的有机相溶液，稀土浓度为0.05～0.1M，混合稀土中含铽7-15%，有机相的组成与钆-铽萃取分组分离时相同，洗液为1-2N盐酸，其流比为有机相∶原料液∶洗液＝10∶16∶55，分馏萃取级数为30-40级。可获得含有70-90%氧化铽的富集物，又可获得含铽小于0.2%的镝-铒、钇富集物。含氧化铽70-90%的富集物为提纯铽提供了良好的原料，含铽小于0.2%的镝-铒、钇富集物是分离提纯镝的良好原料，再一个产物含铽0.01%的镧-钆富集物又是提取钆的原料。该法的缺点是不能制取纯铽的产品，而只是中间产品的富集物。本专利技术的目的就在于研究出一个从稀土混合物中制备含氧化铽达99%以上的纯氧化铽产品的分馏萃取工艺方法，而且使该工艺方法能够连续稳定地运行，日处理量大，单位时间产量高。本专利技术是一种分馏萃取制取纯铽的工艺方法，以(0.2～0.68)M2-乙基己基膦酸2-乙基己基酯铵盐(P507铵盐)-(0.8～1.5)M2-乙基己基膦酸2-乙基己基酯(507)-煤油、磺化煤油、200号汽油其中的一种为稀释剂组成萃取有机相(以下简称P507铵盐-P507)，以含铽中重稀土的盐酸溶液为原料液，其原料液中的氢离子的浓度为PH5-0.5M，首先进行铽镝萃取分组分离，洗液为1.3～3.6M盐酸，其流比为有机相∶原料液∶洗液＝2.9～12.0∶1∶0.3～1.3。将铽-镝萃取分组分离所获得的负载钆、铽富集物的水相作为钆-铽萃取分组分离的料液，进行钆铽萃取分组分离，萃取有机相的组成为(0.12～0.68)MP507铵盐-(0.64～1.5)MP507-煤油、磺化煤油、200号汽油其中的一种为稀释剂，洗液为0.45～3.5M盐酸，其流比为有机相∶料液∶洗液＝0.4～4.5∶1∶0.12～1.65。将钆-铽萃取分组分离所获得的负载铽富集物的有机相作为分馏萃取制取纯铽的料液，所用的萃取有机相的组成为(0.2-0.68)MP507铵盐-(0.8-1.5)MP507-煤油、磺化煤油、200号汽铀，其中的一种稀释剂，洗液为1.1～3.6M盐酸，其流比为有机相∶有机料液∶洗液＝0.85～3.5∶1∶0.12～0.70。本专利技术的工艺方法首先进行铽-镝的萃取分组分离，有机相的组成为(0.2～0.68)MP507铵盐-(0.8～1.5)MP507-煤油、磺化煤油、200号汽油其中的一种为稀释剂，但以(0.45～0.54)P507铵盐-(0.96-1.05)MP507-煤油、磺化煤油、200号汽油其中一种为稀释剂的有机相为好，所用的原料液为经萃取分离后的中重稀土的氯化物溶液，稀土浓度为0.4～1.5M，以稀土浓度为0.8～1.2M为佳。混合稀土氧化物中含七氧化四铽(以下简称氧化铽)3%以上(重量百分数，以下同)，氧化铽的含量越高越好，但氧化铽的含量一般在3-13%之间，含氧化铽更好的范围是8-10%以上。原料液中氢离子的浓度为PH5-0.5M，以0.05-0.15M为宜。铽-镝萃取分组分离的洗液为1.3-3.6M盐酸，又以2.2-2.8M盐酸作为洗液较佳。分馏萃取在30-50级之间，进料级在13～28级之间，但以分馏萃取的级数为40-50级，进料级在20-28级之间为佳。萃取段长萃余液(水相)中产品纯度高，但回收率低;洗涤段长有机相中产品纯度高，但回收率低。所用的流比为有机相∶原料液∶洗液＝2.9～12∶1∶0.3～1.3，以其流比有机相∶原料液∶洗液＝7～8∶1∶1～1.3为准。进行铽-镝萃取分组分离以后，所获得的负载钆、铽富集物的水相作为进行钆-铽萃取分组分离的料液，在料液中稀土浓度为0.14～1.2M，氢离子浓度为PH3-0.5M盐酸，但稀土浓度为0.2～0.4M，氢离子浓度为PH1～2.0为佳。在进行钆-铽的萃取分组分离时，其萃取有机相的组成为(0.12～0.68)MP507铵盐-(0.64～1.5)MP507-煤油、磺化煤油、200号汽油其中的一种为稀释剂，但以(0.45～0.54)MP507铵盐-(0.96～1.05)MP507-煤油、磺化煤油、200号汽油其中一种为稀释剂的有机相组成为好。洗液为0.45～3.5M盐酸，以1.0～1.5M盐酸为佳，分馏萃取的级数在20-40级之间，进料液在7-25级之间，但分馏萃取的级数为30～35级，进料级在12～17级之间为佳。所用的流比有机相∶料液∶洗液＝0.4～4.5∶1∶0.12～1.65，以其流比有机相∶原料液∶洗液＝1.60～2.00∶1∶0.32～0.5为佳。在进行钆-铽萃取分组分离后，所得的负载铽富集物的有机相作为制备纯氧化铽的料液，在有机相料液中稀土浓度在0.045～0.13M之间，进行制备纯铽的分馏萃取中有机相组成为(0.2～0.68)MP507铵盐-(0.8～1.5)MP507-煤油、磺化煤油、200号汽油其中的一种为稀释剂，但以(0.45～0.54)MP507铵盐-(0.96～1.05)MP507-煤油、磺化煤油、200号汽油其中一种为稀释剂的有机相组成为好。洗液为1.1～3.6M盐酸，又以2.0～2.6M盐酸为洗液较好。分馏萃取的级数在28-70级之间，进料液在14-50级之间，但以分馏萃取的级数为50～60级之间，进料级在23～35级之间为佳。所用的流比有机相∶有机料液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分馏萃取制取纯铽的工艺方法，以（０．２－０．６８）Ｍ２－乙基己基膦酸－２－乙基己基酯铵盐（Ｐ５０７铵盐）－（０．８～１．５）Ｍ２－乙基己基膦酸２－乙基己基酯（Ｐ５０７）－煤油、磺化煤油、２００号汽油其中的一种为稀释剂组成萃取有机相（以下简称Ｐ５０７铵盐－Ｐ５０７），以含铽中重稀土的盐酸溶液为原料液，其原料液中的氢离子的浓度为ＰＨ５～０．５Ｍ，本专利技术的特征是：［１］首先进行铽－镝萃取分组分离，洗液为１．３～３．６Ｍ盐酸，其流比为有机相：原料液：洗液＝２．９～１２．０：１ ：０．３～１．３，［２］将铽－镝萃取分组分离所获得的负载钆、铽富集物的水相作为钆－铽萃取分组分离的料液，进行钆－铽萃取分组分离，萃取有机相的组成为（０．１２－０．６８）ＭＰ５０７铵盐－（０．６４－１．５Ｍ）Ｐ５０７－煤油、磺化煤油、２０ ０号汽油其中的一种为稀释剂，洗液为０．４５－３．５Ｍ盐酸，其流比为有机相：料液：洗液＝０．４～４．５：１：０．１２～１．６５，［３］将钆－铽萃取分组分离所获得的负载铽富集物的有机相作为分馏萃取制取纯铽的料液，萃取有机相的组成为（０．２～ ０．６８）ＭＰ５０７铵盐－（０．８～１．５）ＭＰ５０７＿煤油、磺化煤油、２００号汽油其中的一种为稀释剂，洗液为１．１～３．６Ｍ盐酸，其流比为有机相：有机料液：洗液＝０．８５～３．５：１：０．１２～０．７０。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：童兆达，马建军，
申请(专利权)人：甘肃稀土公司，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]