一种从废渣浸出液中回收钍和稀土的方法技术

本发明专利技术涉及稀土矿放射性废渣回收领域，公开了一种从废渣浸出液中回收钍和稀土的方法，通过从废渣浸出液中加入未皂化的CA

【技术实现步骤摘要】
一种从废渣浸出液中回收钍和稀土的方法


[0001]本专利技术涉及稀土矿放射性废渣回收领域，特别提供了一种从废渣浸出液中回收钍和稀土的方法。

技术介绍

[0002]离子型稀土矿具有稀土元素配分全、易开采等优点，为世界稀土工业的发展和稀土在高科技领域的应用做出了巨大贡献。然而，在离子型稀土矿采矿、冶炼和稀土分离过程中，放射性元素(钍、铀、镭，主要是钍)会被转移、富集和扩散。在生产实践中，为了减少放射性元素和杂质的影响，会在除杂、酸溶、废水中和等过程中，会尽可能的将其转移至渣中，从而产生了含有放射性元素的除杂渣、酸溶渣和中和渣，统称为离子型稀土矿放射性废渣。当前，由于这些废渣没有明确的出路，只能存放在稀土冶炼分离企业建的渣库中，许多渣库的储蓄能力已接近饱和，抵御自然灾害的能力弱，存在安全隐患。为了保证生产人员和公共环境的安全，迫切需要对废渣进行有效的处置，即采用湿法冶金的方式将放射性元素从废渣中分离出来，减少放射源的体积。除了放射性元素外，废渣中的稀土浓度亦十分可观，远高于原矿石中的稀土元素浓度，对其进行回收，可获得可观的效益。
[0003]在回收废渣的过程中，由于废渣浸出液的组成复杂，从浸出液中高效的分离钍和富集是稀土是技术难点之一。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种从废渣浸出液中回收钍和稀土的方法。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种从废渣浸出液中回收钍和稀土的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：量取废渣浸出液，加入未皂化的CA-12进行钍的萃取；
[0008]步骤2：得到第一有机相与第一料液，第一有机相通过无机酸进行反萃，第一料液进行杂质去除；
[0009]步骤3：第一有机相通过无机酸反萃后得到CA-12与钍溶液，钍溶液通过加碱调节溶液酸度进行沉淀，得到氢氧化钍沉淀，CA-12再次进入到步骤1中进行循环萃取；
[0010]步骤4：去除杂质的第一料液加入皂化后的CA-12溶液中，进行镧系元素的萃取，得到第二料液与第二有机相；
[0011]步骤5：第二料液通过加碱沉淀得到Y(OH)3；
[0012]步骤6：第二有机相通过HCl洗脱得到CA-12和镧系元素氯化物。
[0013]进一步地，所述步骤1的废渣浸出液的pH值为2-3。
[0014]进一步地，所述步骤1的CA-12的浓度为0-40mmol/L。
[0015]进一步地，所述步骤2的第一料液通过调节pH值调至5.5后加入硫化钠，过滤分离沉淀，去除杂质。
[0016]进一步地，所述无机酸为盐酸、硝酸及硫酸中的任意一种，所述步骤2的无机酸为硫酸，通过硫酸反萃第一有机相，得到CA-12和钍溶液。
[0017]进一步地，所述碱性物质为氨水或氢氧化钠中的任意一种，所述步骤3中的碱性物质为氢氧化钠，通过NaOH调节钍溶液酸度，使溶液的钍转化为Th(OH)4沉淀。
[0018]进一步地，所述碱性物质为氨水、氢氧化钠、氢氧化钙中的任意一种，所述步骤5的碱性物质为氢氧化钙，通过氢氧化钙调节第二料液的酸度，使料液中的钇转化为Y(OH)3沉淀。
[0019]进一步地，所述步骤6的洗脱得到CA-12继续加入步骤4中用碱进行皂化，循环步骤4-6。
[0020]进一步地，所述皂化CA-12的碱为氨水或氢氧化钠中的任意一种，所述步骤6中洗脱得到的CA-12继续皂化所用的碱性物质为氢氧化钠，通过NaOH对CA-12进行皂化。
[0021]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0022]CA-12具有易合成、化学稳定性好、优先萃取镧系元素的特点，未皂化的CA-12对从混合溶液中萃取钍具有很高的选择性，通过未皂化的CA-12将离子型稀土矿放射性废渣中的钍先分离出来，再通过皂化的CA-12萃取镧系元素，完成钍与稀土的收集。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的废渣的浸出流程示意图。
[0024]图2为本专利技术相修饰剂对CA-12萃取钍的影响示意图。
[0025]图3为本专利技术水相酸度对未皂化的CA-12萃取钍和稀土的影响示意图。
[0026]图4为本专利技术CA-12浓度对萃取钍的影响((a)CA-12浓度与钍萃取率的关系；(b)logD与log[CA-12]的线性关系。水相:[Th]＝5mmol/L,初始pH＝3)。
[0027]图5为萃取平衡水相的酸度随CA-12浓度的变化情况((a)萃取平衡水相的pH与CA-12的关系；(b)logD与log[H
+
]的线性关系。水相:[Th]＝5mmol/L,初始pH＝3)。
[0028]图6为本专利技术不同阶段的CA-12的红外光谱图((a)新鲜的CA-12；(b)负载钍的CA-12；(c)反萃后的CA-12)。
[0029]图7为本专利技术不同CA-12浓度下钍和稀土的萃取率([Th]＝0.5mmol/L,[REEs]＝7.5mmol/L,pH＝3)。
[0030]图8本专利技术CA-12对钍的负载能力([CA-12]＝5mmol/L,[Th]＝0.5mmol/L,pH＝3)。
[0031]图9为本专利技术酸度对反萃的影响(负载有机相是新鲜的CA-12萃取的钍溶液达到反应平衡后的有机相。[CA-12]＝5mmol L-1,[Th]＝0.5mmol L-1,pH＝3)
[0032]图10为本专利技术CA-12萃取钍的循环性能。([CA-12]＝5mmol L-1,[Th]＝0.5mmol/L,pH＝3,反萃剂＝1mol/L HNO3)。
[0033]图11为本专利技术在串级萃取分离钍的过程中，主要的金属离子在有机相和水相中的分布情况(第1级为水相的出口；第6级为有机相的出口；有机相、料液和洗液分别从第1级、第4级和第6级加入)。
[0034]图12为本专利技术CA-12萃取体系的影响因素((a)CA-12浓度(初始pH为5.5，相比为1:1，皂化度为30％)；(b)溶液pH(CA-12浓度为30wt.％，相比为1:1，皂化度为30％)；(c)皂化度(CA-12浓度为20wt.％，初始pH为5.5，相比为1:1)；(d)相比(O/A，CA-12浓度为20wt.％，
皂化度为30％，初始pH为5.5)；(e)负载次数(CA-12浓度为13wt.％，皂化度为85％，TBP浓度为15wt.％，初始pH为5.5，相比为1:1)；(f)反萃酸度(相比为1:1，有机相负载条件：CA-12浓度为20wt.％，皂化度为85％，TBP浓度为15wt.％，初始pH为5.5，O/A为1:3))。
[0035]图13问本专利技术镧系元素和钇在串级萃取的过程中的分布情况(第1级为水相出口，第13级为有机相出口；有机相、料液和洗液分别从第1级、第10级和第13级加入)。
具体实施方式
[0036]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从废渣浸出液中回收钍和稀土的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：量取废渣浸出液，加入未皂化的CA-12进行钍的萃取；步骤2：得到第一有机相与第一料液，第一有机相通过无机酸进行反萃，第一料液进行杂质去除；步骤3：第一有机相通过无机酸反萃后得到CA-12与钍溶液，钍溶液通过加碱调节溶液酸度进行沉淀，得到氢氧化钍沉淀，CA-12再次进入到步骤1中进行循环萃取；步骤4：去除杂质的第一料液加入皂化后的CA-12溶液中，进行镧系元素的萃取，得到第二料液与第二有机相；步骤5：第二料液通过加碱沉淀得到Y(OH)3；步骤6：第二有机相通过HCl洗脱得到CA-12和镧系元素氯化物。2.根据权利要求1所述的一种从废渣浸出液中回收钍和稀土的方法，其特征在于：所述步骤1的废渣浸出液的PH值为2-3。3.根据权利要求1所述的一种从废渣浸出液中回收钍和稀土的方法，其特征在于：所述步骤1的CA-12的浓度为0-40mmol/L。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓琦，苏佳，
申请(专利权)人：厦门稀土材料研究所，
类型：发明
国别省市：