預(yù)分離萃取對(duì)輕稀土礦和中釔離子稀土礦聯(lián)合分離的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種預(yù)分離萃取對(duì)輕稀±礦和中錠離子稀±礦聯(lián)合分離的方法，屬于 稀±濕法冶金領(lǐng)域。更具體的說(shuō)，屬于溶劑萃取分離稀±技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 稀±元素是元素周期表中的銅及銅系元素與筑、錠元素的總稱。運(yùn)些元素具有獨(dú) 特的物理與化學(xué)性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于發(fā)光材料、電子通訊、磁性材料、冶金、陶瓷、石油化工 領(lǐng)域及各種功能材料中。近年，稀±材料在應(yīng)用領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，增加了稀±市場(chǎng)的需求。 運(yùn)些應(yīng)用需要單一稀±元素，溶劑萃取分離稀±具有處理量大、反應(yīng)速度快、分離效果好的 優(yōu)點(diǎn)，是目前稀±工業(yè)分離稀±礦制取一稀±元素的重要分離手段。
[0003] 我國(guó)是世界稀±資源大國(guó)，有世界第一大的包頭白云鄂博稀±礦，江西擁有世界 罕見(jiàn)的離子吸附型稀±礦特色資源。稀±原料的來(lái)源不同，稀±精礦的稀±配分有較大差 異。我國(guó)典型稀上礦為包頭氣碳姉銅礦、廣東南山海獨(dú)居石礦、四川氣碳姉銅礦為主的 輕稀±礦，和我國(guó)特有的南方離子吸附型稀±礦（W下簡(jiǎn)稱為離子稀±礦）。輕稀±礦的稀 ±配分特點(diǎn)為L(zhǎng)a~Nd輕稀±含量約為92~98%。中錠離子吸附型稀±礦（W下簡(jiǎn)稱為 中錠離子稀±礦）的輕稀±占45~65%、中稀±占6~13%、重稀±占5~12%、錠含量 為18~38%。有的稀±分離企業(yè)為了稀±產(chǎn)品的匹配，會(huì)同時(shí)W輕稀±礦和中錠離子稀± 礦為原料，分別萃取分離單一稀±。
[0004] 化學(xué)工藝始終在追求高效率、環(huán)境友好和零排，溶劑萃取分離稀±工藝亦不例外。 如何改進(jìn)現(xiàn)有流程、創(chuàng)新獲得更好的稀±分離工藝，是我們研究的重要目標(biāo)。上世紀(jì)九十 年代，我國(guó)有學(xué)者提出了"預(yù)分增產(chǎn)萃取法"（專利申請(qǐng)?zhí)?2106000. 9)。采用運(yùn)種方法，并 利用輕稀±礦稀±配分與中錠離子稀±礦稀±配分不同的特點(diǎn)，W及選擇更合理的工藝走 向，形成了同時(shí)對(duì)輕稀±礦和中錠離子稀±礦進(jìn)行聯(lián)合分離的工藝方法。運(yùn)種方法使整體 分離效果更好，其萃取分離工藝的處理能力提高，酸堿化工原料的消耗降低，萃取劑和稀± 金屬的存槽量減少，生產(chǎn)成本降低。獲得了一種聯(lián)合萃取分離輕稀±礦和中錠離子稀±礦 的好方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]本發(fā)明提供了一種預(yù)分離萃取對(duì)輕稀±礦和中錠離子稀±礦聯(lián)合分離的方法，采 用預(yù)分離萃取法，利用輕稀±礦的中重稀±配分很低遠(yuǎn)小于中錠離子稀±礦的中重稀±配 分，W及輕稀上礦的La-Nd輕稀±中Ce含量比中錠離子稀±礦的La-Nd輕稀±中Ce含量 高很多的特點(diǎn)，將輕稀±礦萃取分離過(guò)程的負(fù)載有機(jī)相用于中錠離子稀±礦萃取分離，形 成聯(lián)合分離輕稀±礦和中錠離子稀±礦的工藝流程。運(yùn)方法既可W減少輕稀±礦萃取分離 工藝的萃取設(shè)備；又可W減少中錠離子稀±礦萃取分離的皂化有機(jī)相，W減少有機(jī)皂化的 堿消耗及廢水的排放。獲得了輕稀±礦和中錠離子稀±礦聯(lián)合萃取分離的新方法。與傳統(tǒng) 分離工藝比較，新方法的整體萃取分離工藝的處理能力更大，所用萃取設(shè)備總體積更小、存 槽的萃取劑和物料更少、酸堿消耗降低。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種預(yù)分離萃取對(duì)輕稀±礦和中錠離子稀±礦聯(lián)合分離的 方法，所述工藝方法依次包括W下步驟：
[0007] (1)輕稀上礦料液首先進(jìn)入輕稀上礦的預(yù)分離逆流萃取段，其出口水相為L(zhǎng)a-Nd 稀± (含Sm小于工藝要求），出口有機(jī)相含Sm-Lu、Y及La-Nd稀± ;運(yùn)負(fù)載出口有機(jī)相 用作為中錠離子稀±礦的預(yù)分離分饋萃取的萃取有機(jī)相，從第1級(jí)流入該工藝，中錠離子 稀±礦料液從第η級(jí)流入，運(yùn)預(yù)分離分饋萃取工藝的洗涂段級(jí)數(shù)較少；該工藝的出口水相 為L(zhǎng)a-Dy，出口有機(jī)相為Gd-Lu、Υ，它們都流入中錠離子稀±礦的La-Nd/SmEuGd/GdTbDy/ Ho-Lu，Y四出口分離工藝；預(yù)分離分饋萃取的出口水相La-Dy從La-Nd/SmEuGd/GdTbDy/ 化-Lu，Y工藝的萃取段流入（此流入口稱為L(zhǎng)a-Dy水相進(jìn)口），預(yù)分離分饋萃取的出口有機(jī) 相Gd-Lu，Y從La-Nd/SmEuGd/GdTbDy/Ho-Lu，Y工藝的洗涂段流入（此流入口稱為Gd-Lu，Y 有機(jī)相進(jìn)口）；在La-Nd/SmEuGd/GdTbDy/Ho-Lu,Y四出口工藝的La-Dy水相進(jìn)口和Gd-Lu,Y 有機(jī)相進(jìn)口之間開(kāi)設(shè)第3出口流出SmEuGd和第4出口流出GdTbDy;La-Nd/SmEuGd/GdTbDy/ 化-Lu，Υ工藝的出口水相為L(zhǎng)a-Nd，出口有機(jī)相為化-Lu，Υ，經(jīng)反萃后獲得化-Lu，Υ高錠重稀 ± ;由于該富錠重稀±不含La-Dy，是環(huán)燒酸萃取分離制取高純錠的好原料；中錠離子稀± 礦的預(yù)分離分饋萃取工藝的洗涂液可W是洗酸，或從La-Nd/SmEuGd/GdTbDy/化-Lu，Y四出 口工藝的Gd-Lu，Y有機(jī)相進(jìn)口附近級(jí)引出水相作為中錠離子稀±礦預(yù)分離分饋萃取的洗 涂液，從洗涂段的最后一級(jí)流入該工藝；
[0008] (2)W步驟（1)輕稀上礦料液預(yù)分離逆流萃取段的出口水相La-Nd稀±為原料， 進(jìn)行預(yù)分離逆流萃取，它的出口水相是LaCe(含Pr小于工藝要求），出口有機(jī)相含PrNd及 少量LaCe;運(yùn)負(fù)載出口有機(jī)相從Pr/Nd分饋萃取的萃取段中間某級(jí)流入，步驟（l)La-Nd/ SmEuGd/GdTbDyAlo-Lu，Y工藝的出口水相La-Nd為Pr/Nd分饋萃取的水相原料，從第η級(jí)流 入；運(yùn)Pr/Nd分饋萃取的出口水相是LaCePr，出口有機(jī)相經(jīng)反萃后得到純Nd;運(yùn)Pr/Nd分饋 萃取的進(jìn)口有機(jī)相可W是經(jīng)堿皂化有機(jī)相S用出口水相LaCePr制成的稀±皂有機(jī)相，或采 用后續(xù)La/Ce/Pr分離工藝所用的稀±皂有機(jī)相分流部分引入；
[0009] (3)W步驟（2)輕稀±礦的La-Nd稀±預(yù)分離逆流萃取的出口水相LaCe為原料， 進(jìn)行La/Ce分饋萃取，出口水相為高純La,出口有機(jī)相經(jīng)反萃得到高純Ce;
[0010] (4)W步驟（2)Pr/Nd分饋萃取的出口水相LaCePr為原料，進(jìn)行La/Ce/PrΞ出口 并帶Ce/Pr支體工藝分離，運(yùn)步分離的出口水相為高純La,出口有機(jī)相經(jīng)反萃后得到純Pr， Ce/Pr支體工藝出口水相是高純Ce;Ce/Pr支體工藝的進(jìn)口有機(jī)相可W是經(jīng)堿皂化有機(jī)相S 用出口水相Ce制成稀±皂有機(jī)相，或直接用經(jīng)堿皂化有機(jī)相S，或采用步驟（3)La/Ce分饋 萃取的含Ce出口有機(jī)相分流部分引入。
[0011] 本發(fā)明所述步驟（1)輕稀上礦料液的預(yù)分離逆流萃取段、中錠離子稀上礦的 La-Nd/SmEuGd/GdTbDy/H〇-Lu,Y工藝、所述步驟（2)輕稀±礦的La-Nd稀±為原料進(jìn)行的預(yù) 分離逆流萃取、所述步驟（3)輕稀±礦的La/Ce分饋萃取、和所述步驟（4)La/Ce/PrS出口 等所用的萃取有機(jī)相是將經(jīng)堿皂化有機(jī)相S用它們的出口水相在稀±皂段進(jìn)行稀±皂，制 得它們的稀±皂有機(jī)相作為它們的萃取有機(jī)相。
[0012] 本發(fā)明所述的輕稀±礦包括：氣碳姉礦、獨(dú)居石、姉妮巧鐵礦、南方離子輕稀±礦 等，可W是運(yùn)些礦的一種，也可W是運(yùn)些礦的組合；運(yùn)輕稀±礦可W是包頭、四川冕寧、山 東微山、廣東南山海等輕稀±礦的一種，也可w是它們的組合作為本發(fā)明的實(shí)施原料。
[0013] 本發(fā)明所述的中錠離子稀±礦是中錠離子吸附型稀±礦，它的輕稀±占45~ 65%、中稀±占6~13%、重稀±占5~12%、錠含量為18~38%。
[0014] 本發(fā)明所述的輕稀±礦料液和中錠離子稀±礦料液為氯化稀±溶液或硝酸稀± 溶液或硫酸稀±溶液。
[0015] 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W是2-乙基己基憐酸 單2-乙基己基醋（也稱肥Η圧HP]，或PsJ或二（2-乙基己基）憐酸（也稱皿EHP，或P204) 或其它萃取劑，有機(jī)相中萃取劑的濃度為0. 8~1. 6mol·L1;所述的稀釋劑可W是煤油或 正己燒等有機(jī)溶劑。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：利用輕稀±礦的中重稀±配分很低遠(yuǎn)小于中錠離子稀±礦的 特點(diǎn)，工藝步驟（1)輕稀±礦預(yù)分離逆流萃取段，用不多的級(jí)數(shù)將易萃組分Sm-Lu，Y分離， 使出口水相La