預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》ǎ唧w的說，它涉及一種對(duì)多組分原料 在一個(gè)預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》蛛x工藝中同時(shí)獲得三種高純組分產(chǎn)品的方法，屬于溶劑萃取 分離稀土工藝技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 溶劑萃取是一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域廣闊的分離提純方法，具有分離效率高、處理能力大、反 應(yīng)速度快、分相效果好、能耗低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于濕法冶金、石油化工、有色金屬冶煉、核 燃料提取純化、制藥和環(huán)境保護(hù)等工業(yè)領(lǐng)域。已經(jīng)成為有色金屬分離制取純金屬的重要生 產(chǎn)手段。溶劑萃取是國內(nèi)外稀土工業(yè)生產(chǎn)分離制取單一稀土元素的重要方法。我國是世界 稀土資源大國，有大型輕稀土礦和世界罕見的離子吸附型稀土礦資源。
[0003] 我國的溶劑萃取分離稀土研究工作在國際上率先研制開發(fā)出不少先進(jìn)的稀土分 離工藝技術(shù)。上世紀(jì)七、八十年代，我們國家在稀土萃取分離中，注意到多組份原料的分餾 萃取在萃取槽體中存在中間組分的積累峰，在國際上率先開發(fā)出萃取"三出口"新工藝。這 種萃取工藝能減少消耗、降低成本，具有重要的使用價(jià)值。在專利CN1070586A，我國學(xué)者率 先提出了預(yù)分離萃取的新方法，對(duì)稀土元素的多組分原料先進(jìn)行預(yù)分工藝(逆流萃取和/或 逆流洗滌)分離，可以減少直接進(jìn)料量，預(yù)分萃取后也可以兩個(gè)以上進(jìn)料口進(jìn)入分餾萃取， 這樣能提高工藝的處理能力和減少萃取劑有機(jī)相的使用量，從而減少酸堿消耗和廢水排 放。對(duì)于三出口工藝，由于稀土混合物的某些組分必須從中間組分積累峰的相或者其相對(duì) 的相中通過，使積累峰中必然含有一定量的非中間組分(易萃組分或/和難萃組分），這樣三 出口的中間組分不能達(dá)到高純度，一般是富集物或粗產(chǎn)品。這是三出口工藝存在的主要不 足之處。本發(fā)明采用"預(yù)分增產(chǎn)萃取法"（專利92106000.9)原理，通過對(duì)多組分原料的預(yù)分 離后，再以多口進(jìn)入三出口萃取工藝，可以使第三出口獲得高純產(chǎn)品，從而形成了一種新的 萃取分離工藝方法一一預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》?。并且這種方法還可以使高純?nèi)隹谳腿」?藝的處理能力提高，酸堿化工原料消耗降低，稀土直收率提高，萃取劑和稀土金屬存槽量減 少，整體分離效果更好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》ǎA(yù)分工藝和高純?nèi)隹谳腿》?離工藝（以下簡(jiǎn)稱高純?nèi)隹诠に嚕?。多組分原料在萃取體系中因各組分萃取難易不同，會(huì) 形成從易萃到難萃的萃取次序a>b>c>d>e>…組分。在預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》ㄖ?，設(shè)定將多 組分原料分為易萃組分A、中間組分B和難萃組分C。如果實(shí)施例的多組分原料大于3個(gè)組分， 有a，b，c，d，e…組分，就以分割線來劃分易萃組分、中間組分和難萃組分，假如三出口的分 割線為d/c/b之間，則a，b合并為易萃組分A，c為中間組分B，d，e···合并為難萃組分C。本發(fā)明 預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》ǎ涮卣鳛?多組分原料首先進(jìn)入預(yù)分萃取段1，將易萃組分A逆流萃 取到有機(jī)相中；這有機(jī)相流入預(yù)分洗滌段，逆流洗滌有機(jī)相中的難萃組分C到水相;預(yù)分洗 滌段的出口水相流入預(yù)分萃取段2，在預(yù)分萃取段2將易萃組分A逆流萃取到有機(jī)相中。預(yù)分 萃取段2的出口有機(jī)相從預(yù)分洗滌段的成分相近級(jí)流入預(yù)分洗滌段。這預(yù)分萃取段1、預(yù)分 洗滌段和預(yù)分萃取段2構(gòu)成了預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》ǖ念A(yù)分工藝。高純?nèi)隹诠に囈缘谌?出口位置為分界，出口水相級(jí)至第三出口為高純?nèi)隹诠に嚨碾y萃分離段，出口有機(jī)相級(jí) 至第三出口為高純?nèi)隹诠に嚨囊纵头蛛x段。預(yù)分萃取段1的出口水相(發(fā)明人稱為富難萃 水相)富含難萃組分C而含易萃組分A很低，它流入高純?nèi)隹诠に嚨碾y萃分離段(發(fā)明人稱 此進(jìn)口為富難萃水相進(jìn)口）；預(yù)分洗滌段的出口負(fù)載有機(jī)相(發(fā)明人稱為富易萃有機(jī)相）富 含易萃組分A而含難萃組分C很低，其流入高純?nèi)隹诠に嚨囊纵头蛛x段(發(fā)明人稱此進(jìn)口 為富易萃有機(jī)相進(jìn)口）；預(yù)分萃取段2的出口水相(發(fā)明人稱為富含中間組分水相）富含中間 組分B而含易萃組分A很低，它從富難萃水相進(jìn)口與第三出口之間流入高純?nèi)隹诠に嚨碾y 萃分離段(發(fā)明人稱此進(jìn)口為富含中間組分水相進(jìn)口）。由于富難萃水相進(jìn)口和富含中間組 分水相進(jìn)口都在高純?nèi)隹诠に嚨碾y萃分離段，且它們的進(jìn)口水相含易萃組分A都很低，所 以高純?nèi)隹诠に囍械谌隹诘闹虚g組分積累峰含易萃組分A很低。由于富易萃有機(jī)相進(jìn) 口在高純?nèi)隹诠に嚨囊纵头蛛x段，且它的進(jìn)口負(fù)載有機(jī)相含難萃組分C很低，所以高純?nèi)?出口工藝中第三出口的中間組分積累峰含難萃組分C也很低。這樣，高純?nèi)隹诠に嚨牡谌?出口可以獲得高純中間組分B。當(dāng)然，高純?nèi)隹诠に嚨某隹谒嗫梢垣@得高純難萃組分C， 高純?nèi)隹诠に嚨某隹谟袡C(jī)相也可以獲得高純易萃組分A。因此，預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》?以在高純?nèi)隹诠に囍型瑫r(shí)獲得三種高純組分產(chǎn)品。高純?nèi)隹诠に嚨倪M(jìn)口萃取有機(jī)相是 用其出口水相和經(jīng)堿皂化有機(jī)相S在稀土皂化段制備成稀土皂有機(jī)相后再流入高純?nèi)隹?工藝。
[0005] 預(yù)分萃取段1的進(jìn)口萃取有機(jī)相可以用其出口水相和經(jīng)堿皂化有機(jī)相S在稀土皂 化段制成稀土皂有機(jī)相再流入預(yù)分萃取段1，或從高純?nèi)隹诠に嚨母浑y萃水相進(jìn)口級(jí)或 附近級(jí)引出有機(jī)相作為預(yù)分萃取段1的進(jìn)口萃取有機(jī)相，流入預(yù)分萃取段1。預(yù)分洗滌段的 進(jìn)口洗滌液可以用洗酸，或從高純?nèi)隹诠に嚨母灰纵陀袡C(jī)相進(jìn)口級(jí)或附近級(jí)引出水相作 為預(yù)分洗滌段的進(jìn)口洗滌液，流入預(yù)分洗滌段。預(yù)分萃取段2的進(jìn)口萃取有機(jī)相可以用其出 口水相和經(jīng)堿皂化有機(jī)相S在稀土皂化段制成稀土皂有機(jī)相再流入預(yù)分萃取段2，或從高純 三出口工藝的富含中間組分水相進(jìn)口級(jí)或附近級(jí)引出有機(jī)相作為預(yù)分萃取段2的進(jìn)口萃取 有機(jī)相，流入預(yù)分萃取段2。這些要視具體情況選擇。
[0006] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案可以通過用預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》ǚ蛛x輕稀土礦的La-Nd 混合稀土或用預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》ǚ蛛xGdTbDy富集物兩個(gè)實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)。下面結(jié)合這 兩個(gè)實(shí)施方案進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0007] 實(shí)施方案1:用預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》ǚ蛛x輕稀土礦的La-Nd混合稀土
[0008] 輕稀土礦的La-Nd混合稀土可以來自輕稀土礦經(jīng)Nd/Sm分組后的出口水相La-Nd稀 土。由于在P5Q7、P2Q4等萃取體系中，鐠釹的分離系數(shù)較小，所以在用預(yù)分高純?nèi)隹谳腿》?分離輕稀土礦的La-Nd混合稀土中，將PrNd合并作為易萃組分A，Ce為中間組分B，La為難萃 組分C。這實(shí)施方案包括以下步驟：
[0009] (1)輕稀土礦的La-Nd混合稀土料液進(jìn)入預(yù)分萃取段1，將易萃組分PrNd逆流萃取 到有機(jī)相中，使預(yù)分萃取段1的出口水相含易萃組分PrNd很小，出口水相富含難萃組分La還 含有中間組分Ce。預(yù)分萃取段1出口有機(jī)相流入預(yù)分洗滌段，逆流洗滌有機(jī)相中的難萃組 分La到水相，使預(yù)分洗滌段的出口有機(jī)相含難萃組分La很小，出口有機(jī)相中富含易萃組分 PrNd還含有中間組分Ce。預(yù)分洗滌段的出口水相富含中間組分Ce還含有易萃組分PrNd及難 萃組分La。
[0010] (2)以步驟（1)的預(yù)分洗滌段的出口水相流入預(yù)分萃取段2,將易萃組分PrNd逆流 萃取到有機(jī)相，使預(yù)分萃取段2的出口水相含易萃組分PrNd很小，預(yù)分萃取段2的出口水相 富含中間組分Ce還含有難萃組分La。預(yù)分萃取段2的出口有機(jī)相從預(yù)分洗滌段的稀土配分 相近級(jí)流入預(yù)分洗滌段。
[0011] (3)La/高純Ce/PrNd高純?nèi)隹诠に囈缘谌隹谖恢脼榉纸?，La出口水相級(jí)至第 三出口為高純?nèi)隹诠に嚨碾y萃分離段，PrNd出口有機(jī)相級(jí)至第三出口為高純?nèi)隹诠に?的易萃分離段。以步驟（1)的預(yù)分萃取段1的出口水相流入La/高純Ce/PrNd高純?nèi)隹诠に?的難萃分離段(發(fā)明人稱此進(jìn)口為富La水相進(jìn)口）；預(yù)分洗滌段的出口負(fù)載有機(jī)相流入La/ 高純Ce/PrNd高純?nèi)隹诠に嚨囊纵头蛛x段(發(fā)明人稱此進(jìn)口為富PrNd有機(jī)相進(jìn)口）。并將 步驟(2)的預(yù)分萃取段2的出口水相從富La水相進(jìn)口與第三出口之間流入高純?nèi)隹诠に?的難萃分離段(發(fā)明人稱此進(jìn)口為富Ce水相進(jìn)口）。由于富La水相進(jìn)口和富Ce水相進(jìn)口都在 高純?nèi)隹诠に嚨碾y萃分離段，且它們的進(jìn)口水相含易萃組分PrNd都很低；富PrNd有機(jī)相 進(jìn)口在高純?nèi)隹诠に嚨囊纵头蛛x段，且它的進(jìn)口負(fù)載有機(jī)相中含難萃組分La很低，所以 高純?nèi)隹诠に囍械谌隹诘闹虚g組分Ce積累峰含難萃組分La和易萃組分PrNd都很低，因 此第三出口可以獲得高純Ce。當(dāng)然，高純?nèi)隹诠に嚨某隹谒嗫梢垣@得高純La，高純?nèi)?口工藝的出口有機(jī)相中PrNd可以含Ce很低，即可獲得相對(duì)高純的PrNd。
[0012] 預(yù)分萃取段1的進(jìn)口萃取有機(jī)相可以用其出口水相和經(jīng)堿皂化有機(jī)相S在稀土皂 化段制成稀土皂有機(jī)相再流入預(yù)分萃取段1，或從La/高純Ce/PrNd高純?nèi)隹诠に嚨母籐a 水相進(jìn)口級(jí)或附近級(jí)引出有機(jī)相作為預(yù)分萃取段1的進(jìn)口萃取有機(jī)相，流入預(yù)分萃取段1。 預(yù)分洗滌段的進(jìn)口洗滌液可以用洗酸，或從La/高純Ce/PrNd高純?nèi)隹诠に嚨母籔