稀土元素的多馏份分馏萃取方法技术

一种从混合稀土溶液中，选择性地分馏萃取稀土元素的方法，使稀土溶液与有机萃取剂在混合澄清槽中搅拌接触，达到平衡后，根据各稀土峰值位置在一个分馏萃取段，一次同时可制得３～５种稀土产品。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 本专利技术是一种多馏份分馏萃取分离稀土元素的方法。确切地说是从混合稀土溶液中分馏萃取得到多种单一稀土及富集物的方法。 采用分馏萃取分离稀土元素，通常是将稀土矿物经处理后得到的混和稀土溶液，除去非稀土杂质，注入混合澄清槽中的某一级，在萃取槽的一端加入萃取剂，另一端加入洗涤剂，使水相和有机相搅拌接触达到平衡后，随即完成萃取过程。 传统的二出口萃取工艺是在水相和有机相出口，分别获得两种稀土产品，而近年来研究的三出口萃取工艺是在萃取槽的中段，又引出一种稀土产品。这样在一个分馏萃取段，就可以同时获得三种稀土产品。如果要得到四种稀土产品，无论是二出口萃取工艺还是三出口萃取工艺，都必须经过2～3个萃取段，多次萃取才能完成。对于纯度大于95%的氧化钕的制取，如使用二出口萃取工艺，则需100级左右。 本专利技术地目的在于提出一种在一个分馏萃取段一次能同时获得三种以上稀土产品，且灵活性和适应性都很强的萃取工艺。例如，在一个萃取段能同时获得包括氧化钕在内的三种稀土产品，或者在一个萃取段能同时获得包括氧化镧和氧化钕在内的四种以上稀土产品。 本专利技术的依据是基于稀土各元素对有机萃取剂的活性基团的置换能力不同，在槽体中就出现各个稀土元素的峰，根据各稀土元素的峰值位置分别引出所需要的馏份。 本专利技术的要点是将混合稀土溶液注入混合澄清槽中某一级，在萃取槽的一端加入萃取剂，另一端加入洗涤剂，使水相与有机相搅拌接触，达到平衡后，分别在水相出口和有机相出口得到两种稀土产品，并在槽体中间适当位置分馏出第3、4、5种稀土产品。 本专利技术使用的原料可以是各种稀土矿物经处理后制得的混合稀土溶液，或者是经过萃取分组后得到的混合稀土溶液。 本专利技术所使用的萃取剂可以是磷型、羧酸类、胺类等萃取剂，其中以酸性磷型萃取剂较好，萃取剂对稀土元素的分离因素越大，分离效果越好，所使用的级数越少，产品纯度越高。一般酸性磷型萃取剂多选用下列构型 本专利技术选用2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯，在使用前需将萃取剂予先进行皂化，即用氨或其它碱使萃取剂转成铵盐或碱金属盐，以利于萃取过程的进行。 本专利技术所使用的介质可以是盐酸介质、硝酸介质、或硫酸介质。 主要技术条件如下 1.相比有机∶料液∶洗液＝2～20∶1∶1～12 2.级数30～150级 3.洗液浓度0.2～6M 4.料液浓度50～350g/l 5.有机萃取剂浓度0.2～2M 6.中间出口位置第三出口6～35级 第四出口55～110级 第五出口80～140级 本专利技术与已有技术相比，由于用一个分离段代替了以往两个、三个或四个分离段，因而简化了流程，减少了设备，使产品成本明显下降。 实例1. 包括Nd2O3在内的三馏份分馏萃取 原料为离子型吸附矿制得的氯化稀土溶液，其典型组成如下 元素 La2O3CeO2Pr6O11Nd2O3Sm2O3Eu2O3 含量%32.463.268.1827.95.460.64 元素 Gd2O3Tb4O7Dy2O3Er2O3Y2O3 含量%4.160.412.380.9912.05 料液浓度240～250g/lPH为1～3 洗液2～4M盐酸 萃取剂1.5MEHEHPA-煤油溶液皂化度0.52～0.58 级数42级 相比有机∶料液∶洗液＝9～11∶1∶1.1～1.5 料液从混合澄清槽中间第12级加入，有机相从第一级加入，洗液从最后一级加入，混合时间4分钟，达到平衡后，从水相出口得到La、Ce、Pr富集物(Nd2O3＜0.3%Pr6O1120～40%)，从有机相出口得到中重稀土富集物(Nd2O3＜0.3%)，从中间第34级得到大于95%的Nd2O3第三馏份。 实例2. 四馏份分馏萃取 原料为氟碳铈矿经处理后制得到的混合氯化稀土溶液，其典型组成如下 元素 La2O3CeO2Pr6O11Nd2O3Sm2O3Eu2O3 含量%41.609.509.0035.552.000.48 元素 Gd2O3Tb4O7Dy2O3Y2O3 含量%0.79＜0.3＜0.30.48 料液浓度90～110g/l，PH为1～3 洗液2～4M盐酸 萃取剂1.5MEHEHPA-煤油溶液皂化度0.52～0.58 级数68级 相比有机∶料液∶洗液＝2.4～3.2∶1∶0.4～0.6 萃取槽为一般混合澄清槽。料液从25级加入，有机相从第一级加入，洗液从最后一级加入，混合时间4分钟，达到平衡后，从水相出口得到大于99%的La2O3，从有机相出口得到中重稀土富集物(Nd2O3＜0.5%)，从第9～12级得到La、Ce、Pr富集物(Pr6O1120～40%)从61～65级得到大于95%的Nd2O3。 实例3. 五馏份分馏萃取 原料为氟碳铈矿，经处理后制得的混合氯化稀土溶液，其典型组成如下 元素 La2O3CeO2Pr6O11Nd2O3Sm2O3Eu2O3 含量%41.609.509.0035.552.000.48 元素 Gd2O3Tb4O7Dy2O3Y2O3 含量%0.79＜0.3＜0.30.48 料液浓度90～110g/l，PH为1～3 洗液2-4M盐酸 萃取剂1.5M的EHENHPA-煤油溶液，皂化度0.52-0.58 级数90级 相比有机∶料液∶洗液＝2.4～3.2∶1∶0.4～0.6 萃取槽为一般混合澄清槽。料液从30级加入，有机相从第一级加入，洗液从最后一级加入，混合时间4分钟，达平衡后，从水相出口得到大于99%的La2O3，从有机相出口得到重稀土富集物，(Y2O3＞40%)，从9-12级得到La、Ce、Pr富集物(Pr6O1120-40%)。从72-75级得到大于95%的Nd2O3，从84-87级得到Sm、Eu、Gd富集物(Eu2O3＞8%)。权利要求1、一种分馏萃取分离稀土元素的方法，将稀土矿物经处理后制得的混合稀土溶液注入混合澄清槽中某一级，在萃取槽的一端加入萃取剂，另一端加入洗涤液，料液与有机相搅拌接触，达到平衡后，分别在水相出口和有机相出口及槽中适当位置分馏出不多于三种的稀土产品，其特征在于所述的分馏萃取是在一个分馏萃取段，一次同时可分馏出包括Nd2O3在内的三种稀土产品或4～5种稀土产品的多馏份分馏萃取方法，其萃取分离条件为料液浓度 50～350g/l洗液浓度 0.5～6M萃取剂浓度0.2～2M级数 30～150级相比∶有机∶料液∶洗液=2～20∶1∶1～12中间出口位置第三出口 6～35级第四出口 55～110级第五出口 80～140级2、按照权利要求1所述的多馏份分馏萃取方法，其特征在于离子吸附矿三馏份分馏萃取，其萃取分离条件为料液浓度240～250g/l洗液浓度2～4N盐酸萃取剂1.5M EHEHPA-煤油溶液，皂化度0.52～0.58级数42级相比有机∶料液∶洗液＝9～11∶1∶1.1～1.5第三出口位置第34级3、按照权利要求1所述的多馏份分馏萃取方法，其特征在于氟碳铈矿四馏份分馏萃取，其萃取分离条件为料液浓度90～110g/l洗液浓度2～4N盐酸萃取剂1.5M EHEHPA-煤油溶液，皂化度0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分馏萃取分离稀土元素的方法，将稀土矿物经处理后制得的混合稀土溶液注入混合澄清槽中某一级，在萃取槽的一端加入萃取剂，另一端加入洗涤液，料液与有机相搅拌接触，达到平衡后，分别在水相出口和有机相出口及槽中适当位置分馏出不多于三种的稀土产品，其特征在于所述的分馏萃取是在一个分馏萃取段，一次同时可分馏出包括Ｎｄ↓〔２〕↓〔３〕在内的三种稀土产品或４～５种稀土产品的多馏份分馏萃取方法，其萃取分离条件为：料液浓度：５０～３５０ｇ／ｌ洗液浓度：０．５～６Ｍ萃取剂浓度：０．２～ ２Ｍ级数：３０～１５０级相比：有机：料液：洗液＝２～２０∶１∶１～１２中间出口位置：第三出口６～３５级第四出口５５～１１０级第五出口８０～１４０级。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李清德，郑重，乔书平，许延辉，郝福，张丽萍，韩学印，柳召刚，
申请(专利权)人：冶金工业部包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]