一种稀土离子的富集方法技术

本发明专利技术提供了一种稀土离子的富集方法。本发明专利技术提供的富集方法，包括以下步骤：S1、将固体有机膦沉淀剂与碱性液体混合，得到皂化的有机膦酸溶液；S2、将所述皂化的有机膦酸溶液与含稀土离子料液混合反应后，固液分离，得到富集稀土沉淀物；S3、将所述富集稀土沉淀物与无机酸液混合洗脱，得到稀土富集液和再生固体有机膦沉淀剂；所述步骤S1中，所述固体有机膦沉淀剂选自式(I)～式(III)所示的化合物中的一种或多种。本发明专利技术提供的富集方法中，固体有机膦沉淀剂能够直接与低浓度稀土形成沉淀，且沉淀颗粒较大，沉淀迅速完全，能够实现稀土的高效、经济性富集，还能够减少设备投资，减少有机膦污染。污染。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土离子的富集方法


[0001]本专利技术涉及稀土金属选冶领域，特别涉及一种稀土离子的富集方法。

技术介绍

[0002]离子型稀土矿是我国特有的稀土矿，富含中重稀土元素。工业上广泛应用化学沉淀法富集离子型稀土矿浸出液中的稀土元素，常用的沉淀剂包括草酸、碳酸氢铵、氧化镁、氧化钙等。这些沉淀剂处理能力大，操作工艺简单，但同时也存在较多问题，例如草酸沉淀剂价格较高，沉淀母液草酸残留高，毒性较大，易造成环境污染；沉淀剂不可回收利用，造成经济成本较高；尾液存在氨氮污染，处理困难；更重要的问题是沉淀尺寸小，陈化周期长，固液分离困难。
[0003]为解决沉淀工艺富集稀土的缺点，专利申请CN107699715A公开了一种新型的液液萃取富集工艺，该方法是采用非皂化的液相有机膦萃取剂(P507)对低浓度稀土溶液进行离心萃取，得到负载稀土的有机相，再用无机酸对负载有机相进行离心反萃，得到稀土富集液。其中低浓度稀土溶液REO浓度在0.05～8g/L，进行一次或两次耦合离心萃取，能够将所有稀土负载到有机相中，通过无机酸离心反萃，即可得到包含所有稀土的稀土富集液。该方法操作简单，稀土回收率较高，但同时有存在一些缺点，比如需要使用昂贵的离心设备，增加工艺成本。
[0004]因此，如何实现高效、经济性富集，并尽可能减少设备成本，减少有机膦污染，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种稀土离子的富集方法。本专利技术提供的富集方法中，固体有机膦沉淀剂能够直接与低浓度稀土形成沉淀，且沉淀颗粒较大，沉淀迅速完全，能够实现稀土的高效、经济性富集，还能够减少设备投资，减少有机膦污染。
[0006]本专利技术提供了一种稀土离子的富集方法，包括以下步骤：
[0007]S1、将固体有机膦沉淀剂与碱性液体混合，得到皂化的有机膦酸溶液；
[0008]S2、将所述皂化的有机膦酸溶液与含稀土离子料液混合反应后，固液分离，得到富集稀土沉淀物；
[0009]S3、将所述富集稀土沉淀物与无机酸液混合洗脱，得到稀土富集液和再生固体有机膦沉淀剂；
[0010]所述步骤S1中，所述固体有机膦沉淀剂选自式(I)～式(III)所示的化合物中的一种或多种：
[0011][0012]其中：
[0013]R1、R2独立地选自氢、C1～C8的烷基；
[0014]R3、R4独立地选自C6～C16的烷基。
[0015]优选的，所述碱性液体选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氨水中的一种或多种；
[0016]所述碱性液体的浓度为0.1～12.0mol/L。
[0017]优选的，所述固体有机膦沉淀剂与碱性液体的质量比为1∶(0.01～3.00)。
[0018]优选的，所述含稀土离子料液中稀土离子的浓度为0.05～50.00g/L；
[0019]所述含稀土离子料液的pH为1～7。
[0020]优选的，所述含稀土离子料液与皂化的有机膦酸溶液的质量比为1∶(0.001～0.500)。
[0021]优选的，所述含稀土离子料液中，稀土离子包括镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇中的一种或多种。
[0022]优选的，所述无机酸液选自盐酸、硝酸和硫酸中的一种或多种；
[0023]所述无机酸液的浓度为0.5～12.0mol/L；
[0024]所述富集稀土沉淀物与无机酸液的质量比为1∶(0.01～5.00)。
[0025]优选的，所述洗脱的温度为10～100℃，时间为5～500min。
[0026]优选的，R1、R2独立地选自：甲基、乙基、丁基或辛基；
[0027]R3、R4独立地选自：己基、辛基、壬基、癸基或十二烷基。
[0028]优选的，所述固体有机膦沉淀剂选自二(环己基)次膦酸、二(4
‑
甲基环己基)次膦酸、二(4
‑
丁基环己基)次膦酸、二(4
‑
辛基环己基)次膦酸、二(苯乙基)次膦酸、二(4
‑
辛基苯乙基)次膦酸、二(己基)次膦酸、二(辛基)次膦酸、二(壬基)次膦酸、二(十二烷基)次膦酸和十六烷基己基次膦酸中的一种或多种。
[0029]本专利技术提供的稀土离子富集方法中，采用特定的选自式(I)～式(III)的固体有机膦沉淀剂与碱性液体混合形成皂化的有机膦酸溶液，然后与含稀土离子料液混合反应，其中的固体有机膦沉淀剂能够直接与低浓度稀土形成沉淀，且沉淀颗粒较大、沉淀迅速完全，得到富集稀土沉淀物；然后，将所得稀土沉淀物与无机酸液混合洗脱，得到富集稀土的洗脱液(即稀土富集液)和再生的固体有机膦沉淀剂。与现有技术即工业应用液液萃取富集稀土
的模式相比，本专利技术将液相有机膦萃取剂替换为固相有机膦沉淀剂，避免使用昂贵的离心设备，节约了工艺成本。另外，固体有机膦沉淀剂与稀土离子直接反应形成固体沉淀，沉淀颗粒较大，沉淀迅速完全，缩短了工艺周期，并且，固体有机膦在水溶液中的残留很小，更为绿色环保。因此，本专利技术提供的上述富集方法能够实现稀土的高效、经济性富集，还能够减少设备投资，减少有机膦污染；同时固体有机膦沉淀剂得到再生，能够循环使用。
[0030]实验结果表明，本专利技术提供的稀土离子富集方法，能够使总富集率达到94％以上，固体有机膦沉淀剂在溶液中的残留量＜20ppm。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0032]图1为实施例1中制得的二(环己基)次膦酸的核磁共振氢谱图；
[0033]图2为实施例1中制得的二(环己基)次膦酸的核磁共振碳谱图。
具体实施方式
[0034]本专利技术提供了一种稀土离子的富集方法，包括以下步骤：
[0035]S1、将固体有机膦沉淀剂与碱性液体混合，得到皂化的有机膦酸溶液；
[0036]S2、将所述皂化的有机膦酸溶液与含稀土离子料液混合反应后，固液分离，得到富集稀土沉淀物；
[0037]S3、将所述富集稀土沉淀物与无机酸液混合洗脱，得到稀土富集液和再生固体有机膦沉淀剂；
[0038]所述步骤S1中，所述固体有机膦沉淀剂选自式(I)～式(III)所示的化合物中的一种或多种：
[0039][0040]其中：
[0041]R1、R2独立地选自氢、C1～C8的烷基；
[0042]R3、R4独立地选自C6～C16的烷基。
[0043]本专利技术提供的稀土离子富集方法中，采用特定的选自式(I)～式(III)的固体有机膦沉淀剂与碱性液体混合形成皂化的有机膦酸溶液，然后与含稀土离子料液混合反应，其中的固体有机膦沉淀剂能够直接与低浓度稀土形成沉淀，且沉淀颗粒较大、沉淀迅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土离子的富集方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将固体有机膦沉淀剂与碱性液体混合，得到皂化的有机膦酸溶液；S2、将所述皂化的有机膦酸溶液与含稀土离子料液混合反应后，固液分离，得到富集稀土沉淀物；S3、将所述富集稀土沉淀物与无机酸液混合洗脱，得到稀土富集液和再生固体有机膦沉淀剂；所述步骤S1中，所述固体有机膦沉淀剂选自式(I)～式(III)所示的化合物中的一种或多种：其中：R1、R2独立地选自氢、C1～C8的烷基；R3、R4独立地选自C6～C16的烷基。2.根据权利要求1所述的富集方法，其特征在于，所述碱性液体选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氨水中的一种或多种；所述碱性液体的浓度为0.1～12.0mol/L。3.根据权利要求1或2所述的富集方法，其特征在于，所述固体有机膦沉淀剂与碱性液体的质量比为1∶(0.01～3.00)。4.根据权利要求1所述的富集方法，其特征在于，所述含稀土离子料液中稀土离子的浓度为0.05～50.00g/L；所述含稀土离子料液的pH为1～7。5.根据权利要求1或4所述的富集方法，其特征在于，所述含稀土离子料液与皂化的有机膦酸溶液的质量比为1∶(0.001～0.500)。6.根据权利要求1所述的富集方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔维长，刘文利，吴玉远，林锦池，王艳良，
申请(专利权)人：厦门钨业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：