預(yù)分離三出口萃取分離輕稀土礦的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種預(yù)分離三出口萃取分離輕稀土礦的工藝方法，屬于稀土濕法冶金 領(lǐng)域。更具體的說，屬于稀土分離中的溶劑萃取分離技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 輕稀土礦在國內(nèi)外稀土資源中儲量較多，主要礦物資源有氟碳鈰礦、獨(dú)居石、鈰鈮 鈣鈦礦等等。我國的輕稀土礦主要有：包頭白云鄂博以氟碳鈰礦為主，伴生部分獨(dú)居石(它 堪稱為世界第一大稀土礦）；四川冕寧的氟碳鈰礦；山東微山的氟碳鈰礦；廣東南山海的獨(dú) 居石礦；南方離子型輕稀土礦等。我國輕稀土礦資源豐富，產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣，消耗量大，是稀 土分離企業(yè)的主要原料。我國對氟碳鈰稀土礦的萃取分離工藝研究工作較早，在萃取理論 和分離工藝研究及生產(chǎn)技術(shù)方面取得了較好的成果，對輕稀土礦建立了相應(yīng)的有特色的萃 取分離工藝流程。
[0003] 稀土分離工藝的高效率、低消耗和綠色化生產(chǎn)始終是企業(yè)和社會追求目標(biāo)。目前 企業(yè)間的競爭日趨激烈，稀土分離工廠需要進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本來提升利潤空間。鐘盛華 教授發(fā)明的專利92106000. 9和專利90100135. X分別公告了對多組分離子吸附型稀土礦預(yù) 分離萃取的分離方法和對多組分稀土分離的帶支體工藝萃取法。如何在輕稀土礦萃取分離 中利用這些新的萃取方法、較好的挖掘他們優(yōu)點(diǎn)，并應(yīng)用三出口及其優(yōu)化理論、高濃度水相 出口方法、聯(lián)動萃取等工藝方法，根據(jù)輕稀土礦的配分特點(diǎn)，使這些方法有機(jī)的結(jié)合，選擇 更佳的工藝走向，形成新的萃取分離輕稀土礦的工藝方法，使萃取分離輕稀土礦的工藝處 理能力提高、萃取劑和稀土金屬的存槽量減少、酸堿化工原料的消耗下降、生產(chǎn)成本降低。 獲得一種更好的萃取分離輕稀土礦的工藝方法是個我們面對的有現(xiàn)實(shí)意義的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種預(yù)分離三出口萃取分離輕稀土礦的工藝方法，通過利用預(yù)分離 萃取法、三出口工藝及其優(yōu)化理論、帶支體工藝萃取法、高濃度水相出口方法及聯(lián)動萃取等 工藝方法，根據(jù)輕稀土礦的配分特點(diǎn)，使這些方法有機(jī)的結(jié)合，獲得了一種新的更好的萃取 分離輕稀土礦的工藝方法。使萃取分離輕稀土礦的整體工藝處理能力更大、存槽的萃取劑 和物料更少、酸堿消耗更省、生產(chǎn)成本更低。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種預(yù)分離三出口萃取分離輕稀土礦的工藝方法，所述工 藝方法依次包括以下步驟：
[0006] (1)輕稀土礦料液首先進(jìn)入預(yù)分離萃取段，用較少的級數(shù)進(jìn)行逆流萃取，其出口水 相是La-Nd ;其出口有機(jī)相進(jìn)入預(yù)分離洗滌段，用洗酸逆流洗滌；預(yù)分離洗滌段的出口有機(jī) 相是Sm-Lu、Y，出口水相是高釹釤混合稀土；預(yù)分離萃取段的進(jìn)口有機(jī)相可以來自下面步 驟（3)的LaCePr/CePrNd/Nd三出口分離工藝萃取段某級引出的負(fù)載稀土有機(jī)相；也可以是 空白有機(jī)相先用堿液阜化，再用預(yù)分萃取段出口水相La-Nd制成的稀土阜有機(jī)相；
[0007] (2)以步驟（1)預(yù)分離洗滌段的出口水相高釹釤混合稀土為原料進(jìn)入Nd/Sm分組 工藝，其出口有機(jī)相是Sm-Lu、Y，出口水相是低鑭鈰的La-Nd ;
[0008] (3)以步驟（1)預(yù)分離萃取段出口水相La-Nd為主要原料進(jìn)行LaCePr/CePrNd/Nd 三出口分離工藝，并帶支體工藝CePr/Nd ;同時將步驟（2)Nd/Sm分組工藝的出口水相低鑭 鈰的La-Nd也作為原料從LaCePr/CePrNd/Nd三出口分離工藝的洗滌段某級進(jìn)入該工藝；這 支體工藝CePr/Nd是從LaCePr/CePrNd/Nd主體工藝的洗滌段引出CePrNd水相，用有機(jī)相 進(jìn)行逆流萃取除去Nd,逆流萃取后的有機(jī)相流入LaCePr/CePrNd/Nd主體工藝的洗滌段；這 工藝LaCePr/CePrNd/Nd帶支體CePr/Nd萃取分離的出口水相是LaCePr，出口反萃液是純 Nd,支體工藝CePr/Nd的出口水相是CePr ;LaCePr/CePrNd/Nd三出口分離工藝的進(jìn)口有機(jī) 相可以是空白有機(jī)相先用堿液阜化，再用該工藝的萃取段出口水相LaCePr制成的稀土阜 有機(jī)相；也可以來自下面步驟（4)主體工藝La/LaCe/CePr/Pr的萃取段某級引出的負(fù)載稀 土有機(jī)相；或按一定的比例同時采用這兩種方法提供進(jìn)口有機(jī)相；支體工藝CePr/Nd所用 進(jìn)口有機(jī)相可以來自從下面步驟（4)主體工藝La/LaCe/CePr/Pr洗滌段某級引出的負(fù)載稀 土有機(jī)相；也可以是空白有機(jī)相先用堿液皂化，再用支體工藝CePr/Nd出口水相CePr制成 的稀土皂有機(jī)相；
[0009] (4)以步驟（3)的出口水相LaCePr為主要原料進(jìn)入La/支體Ce/Pr萃取分離工 藝，這工藝是由La/LaCe/CePr/Pr主體工藝和La/Ce/Pr支體工藝構(gòu)成；同時將步驟（3)的 CePr/Nd支體工藝的出口水相CePr也作為原料從主體工藝La/LaCe/CePr/Pr的洗滌段進(jìn)入 該工藝；主體工藝La/LaCe/CePr/Pr的出口水相可獲得純La,出口反萃液是Pr ;從主體工 藝La/LaCe/CePr/Pr的萃取段某級引出負(fù)載LaCe有機(jī)相(控制含Pr量）流入La/Ce/Pr支 體工藝的第一級，從主體工藝La/LaCe/CePr/Pr的洗滌段某級引出含CePr水相(控制含La 量)流入La/Ce/Pr支體工藝的第η級；在支體La/Ce/Pr工藝中，從第一級流入的負(fù)載LaCe 有機(jī)相與從第η級流入的CePr水相呈逆流離子交換萃取分離；支體La/Ce/Pr工藝的第一 級出口水相流入主體工藝La/LaCe/CePr/Pr的萃取段某級，支體La/Ce/Pr工藝的第η級出 口有機(jī)相流入主體工藝La/LaCe/CePr/Pr的洗滌段某級；在支體La/Ce/Pr工藝的中間有純 Ce的積累峰，引出出口水相可獲得純Ce。
[0010] 本發(fā)明所述步驟（1)輕稀土礦包括：氟碳鈰礦、獨(dú)居石、鈰鈮鈣鈦礦、南方離子輕 稀土礦等，可以是這些礦的一種，也可以是這些礦的組合；這輕稀土礦可以是包頭、四川冕 寧、山東微山、廣東南山海等輕稀土礦，及南方離子型輕稀土礦的其中一種，也可以是它們 的組合作為本發(fā)明的實(shí)施原料。
[0011] 本發(fā)明所述步驟（1)輕稀土礦料液為氯化稀土溶液或硝酸稀土溶液或硫酸稀土 溶液。
[0012] 本發(fā)明所述有機(jī)相是由萃取劑和稀釋劑等組成，萃取劑可以是2-乙基己基磷酸 單2-乙基己基酯（也稱HEH [EHP]，* P5tl7)或二（2-乙基己基）磷酸(也稱HDEHP，或P2tl4)或 其它萃取劑，有機(jī)相中萃取劑的濃度為〇. 8~I. 6mJ噸4 ;所述的稀釋劑可以是煤油或正己 燒等有機(jī)溶劑。
[0013] 本發(fā)明的有益效果：由于輕稀土礦中Sm-Lu、Y含量較低只有百分之幾，通過上述 步驟（1)和步驟（2)將輕稀土礦分離為La-Nd組分和Sm-LiuY組分及少量的低鑭鈰La-Nd 組分，與傳統(tǒng)的輕稀土礦Nd/Sm分組工藝相比，所用萃取槽總體積要小30~50%，而且上述 步驟⑴和步驟⑵很容易控制出口有機(jī)相Sm-LiuY組分中釹的含量。解決了傳統(tǒng)的輕稀 土 Nd/Sm分組工藝因易萃取和難萃取組分的比例懸殊，Nd/Sm分組難以控制中、重稀土中的 釹含量，使獲純釤（>99.9%)需增加提釤除釹工序的問題。預(yù)分離萃取段的進(jìn)口有機(jī)相采 用來自下面步驟（3)的LaCePr/CePrNd/Nd三出口分離工藝萃取段某級引出的負(fù)載稀土有 機(jī)相可以節(jié)省有機(jī)相皂化用堿。步驟（3)和步驟（4)采用三出口及其優(yōu)化理論，并帶支體 工藝和負(fù)載有機(jī)相連用，使工藝的處理能力增加、萃取槽體總體積減少、萃取槽中萃取劑和 稀土金屬存槽量大為減少，酸堿化工原材料也減少?？蓽p少了設(shè)備和充槽的投資費(fèi)用、降低 生產(chǎn)運(yùn)行成本，同時還可以減少生產(chǎn)廢水的排放量，有利于環(huán)保。
【附圖說明】
[0014] 為了方便了解本發(fā)明，這里附有說明書附圖，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些說明書附圖只是 為了更直觀的理解本發(fā)明，而不是構(gòu)成對本發(fā)明專利要求的任何限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍 以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
[0015] 圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖，圖1中：S為堿皂化有機(jī)相，W為洗酸，H為反萃 酸；
[0016] 圖2是制備堿皂化有機(jī)相示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 一種預(yù)分離三出口萃取分離輕稀土礦的工藝方法，其方法步驟為：
[0018] (1)輕稀土礦料液首先進(jìn)入預(yù)分離萃取段，用較少的級數(shù)進(jìn)行逆流萃取，其出口水 相是La-Nd，控制Sm的含量；其出口有機(jī)相進(jìn)入預(yù)分離洗滌段，用洗酸逆流洗滌，預(yù)分離洗 滌段的出口有機(jī)相是Sm-Lu、Y組分，控制其Nd的含量，出口水相是高釹釤混合稀土；
[0019] (2)以步驟（1)預(yù)分離洗滌段的出口水相高釹釤混合稀土為原料進(jìn)入Nd/Sm分組 工藝，其出口有機(jī)相是Sm-Lu、Y，出口水相是低鑭鈰La-Nd ;
[0020] (3)以步驟（1)預(yù)分離萃取段出口水相La-Nd為主要原料進(jìn)行LaCePr/CePrNd/Nd 三出口分離工藝，并帶支體工藝CePr/Nd ;同時將步驟（