CN104593592A - 一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法 - Google Patents

一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104593592A
CN104593592A CN201510039019.1A CN201510039019A CN104593592A CN 104593592 A CN104593592 A CN 104593592A CN 201510039019 A CN201510039019 A CN 201510039019A CN 104593592 A CN104593592 A CN 104593592A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rare earth
column
mother liquor
post
enrichment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510039019.1A
Other languages
English (en)
Inventor
杨幼明
蓝桥发
张胜其
张剑
管新地
聂华平
叶信宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi University of Science and Technology
Original Assignee
Jiangxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi University of Science and Technology filed Critical Jiangxi University of Science and Technology
Priority to CN201510039019.1A priority Critical patent/CN104593592A/zh
Publication of CN104593592A publication Critical patent/CN104593592A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法，方法的步骤包括：(1)混合树脂的制备、(2)装柱、(3)柱富集、(4)柱洗涤和(5)柱循环。本发明采用离子交换树脂法富集稀土浸出母液，解决了因沉淀所带来的环境污染问题；应用N235树脂对H+的吸附能力，解决了因稀土离子萃取平衡酸度低导致的稀土吸附量低的问题；用离子交换法富集稀土浸出母液，去除了传统的溶剂萃取带来的分相困难问题，为稀土浸出母液的富集提供了一种新方法。

Description

一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法
技术领域
本发明涉及稀土元素回收技术领域，尤其涉及一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法。
背景技术
离子型稀土矿中稀土以“离子”形态赋存于花岗岩风化壳中，经硫酸铵或硫酸镁原地浸矿技术得到稀土浸出液，但所得浸出液中稀土浓度低、化学成分复杂、杂质离子含量多。目前用于富集浸出母液中的稀土工艺方法主要有碳铵沉淀法、草酸沉淀法、碳酸氢镁沉淀法和溶剂萃取法，碳铵沉淀法选择性差，易与其他杂质离子形成共沉淀，给后续的稀土料液净化、萃取分离工序增加困难；同时碳铵沉淀法所产生的沉淀母液含大量的氨氮废水，污染环境。草酸沉淀法稀土回收率低，条件苛刻，同时草酸耗量大、价格昂贵，是毒性物质。碳酸氢镁沉淀法因碳酸氢镁不稳定，制备条件要求高致使该方法的使用受限。采用溶剂萃取法富集稀土浸出母液，稀土浓度低、杂质含量高导致在萃取操作时易产生第三相、萃取剂易“中毒”等问题，缩短了萃取剂的使用寿命；稀土浸出液母量大，采用溶剂萃取法处理稀土浸出母液成本高，有机相在水中溶解损失大，废水中COD含量高，对环境也会带来一定的污染。应用溶剂萃取法富集稀土浸出母液时，工艺通常先将磷类萃取剂进行氨皂或钠皂，以此提高萃取剂的萃取能力，但皂化工艺又带来氨氮废水或含盐废水的污染问题。近年国家在稀土的绿色提取方面又提出了新的要求，因此开发研究新的富集稀土浸出母液方法成为关键。
离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物，具有交换、选择、吸附富集和催化功能。树脂根据活性基团的不同，可选择性性吸附不同的离子，达到富集的目的。已有专利发表(专利89101932、专利85101874、专利CN85101611)采用离子交换法分离提纯稀土元素，得到高纯度的单一稀土产品。但单纯的磷类萃取剂离子交换树脂中在吸附稀土离子时，会交换下大量H+，将萃取平衡酸度较低的稀土离子解析下来，导致树脂的吸附稀土量低，树脂中萃取剂的有效利用率降低。因此如何提高树脂的吸附能力和控制交换过程中的酸度变化成为技术关键。
发明内容
为实现稀土浸出母液的高效富集，本发明提供了一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法。发明利用酸性磷类萃取剂对稀土离子的萃取能力，配合加入对H+具有萃取效果的胺类萃取剂，制备了混合树脂用于富集稀土浸出母液。
本发明采用如下技术方案：
本发明的从稀土浸出母液中富集稀土的方法的具体步骤如下：
(1)混合树脂的制备：
将单一磷类萃取剂树脂和单一胺类萃取树脂按质量比为1:0.1～5机械混合制备的混合树脂；或将磷类萃取剂与胺类萃取剂按质量比为1:0.1～5组成的混合萃取剂所制备的混合树脂；
(2)装柱：
将步骤(1)所得到的活性炭吸附材料用湿法装柱法装入柱径为1～300cm、高径比为1～80:1的离子交换柱；
(3)柱富集：
步骤(2)装柱得到的离子交换柱进行多柱串联得到分离柱，串联方式如图2；分离柱按照柱子连接区段分为萃取柱和反萃柱，柱走向是沿萃取柱和反萃柱方向；用pH值为3～5的稀土浸出母液以0.1～20cm·min-1的流速从第一萃取柱处流经分离柱，用浓度为0.1～6mol/L的盐酸以0.1～20cm·min-1的流速从第一反萃柱处流经分离柱，待第一萃取柱吸附饱和后，第一萃取柱进入反萃段，在第n反萃柱处得到稀土富集物；
(4)柱洗涤：
使用后的含酸分离柱用蒸馏水洗涤至洗出液pH值大于3，得到空白柱；
(5)柱循环：
洗涤后的空白柱再循环步骤(3)～(4)实现稀土浸出母液的富集。
步骤(1)中，所述的磷类萃取剂为二(2-乙基己基磷酸)或2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯，所述的胺类萃取剂为三烷基叔胺。
步骤(1)中，所述的混合树脂包括单一磷类萃取剂树脂与单一胺类萃取剂树脂按质量比为1:0.1～5机械混合所制备的混合树脂，或萃取剂按质量比为1:0.1～5所形成的P204-N235、P507-N235混合萃取剂所制备的混合树脂。
步骤(2)中，所述的离子交换柱柱径为1～300cm、高径比为1～80:1。
步骤(4)中，所述的稀土浸出母液pH值为3～5。
富集工艺技术方案中所述离子交换柱可用搅拌槽替代。
本发明的积极效果如下：
(1)采用离子交换树脂法富集稀土浸出母液，解决了因沉淀所带来的环境污染问题；
(2)应用N235树脂对H+的吸附能力，解决了因稀土离子萃取平衡酸度低导致的稀土吸附量低的问题；
(3)因在富集时不产生其他阳离子，可用于硫酸镁浸矿体系；
(4)用离子交换法富集稀土浸出母液，去除了传统的溶剂萃取带来的分相困难问题；
(5)离子交换树脂法工艺简单，所制备的混合树脂稳定可重复使用，操作方便、无毒、无污染，为稀土浸出母液的富集提供了一种新方法。
附图说明
图1是本发明方法的工艺流程图；
图2是本发明方法的离子交换柱的串联方式图；
图中，F-萃取柱、H-反萃柱、F1-第一萃取柱、Fn-第n萃取柱、H1-第一反萃柱、Hn-第n反萃柱、VF-料液流速、VH-反萃酸流速。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
如附图1和2所示，本发明的从稀土浸出母液中富集分离稀土的方法的具体步骤如下：
(1)混合树脂的制备：
将单一磷类萃取剂树脂和单一胺类萃取树脂按质量比为1:0.1～5机械混合制备的混合树脂；或将磷类萃取剂与胺类萃取剂按质量比为1:0.1～5组成的混合萃取剂所制备的混合树脂；
(2)装柱：
将步骤(1)所得到的活性炭吸附材料用湿法装柱法装入柱径为1～300cm、高径比为1～80:1的离子交换柱；
(3)柱富集：
步骤(2)装柱得到的离子交换柱进行多柱串联得到分离柱，串联方式如图2；分离柱按照柱子连接区段分为萃取柱F和反萃柱H，柱走向是沿萃取柱F和反萃柱H方向；用pH值为3～5的稀土浸出母液以0.1～20cm·min-1的流速从第一萃取柱F1处流经分离柱，用浓度为0.1～6mol/L的盐酸以0.1～20cm·min-1的流速从第一反萃柱H1处流经分离柱，待第一萃取柱F1吸附饱和后，第一萃取柱F1进入反萃段，在第n反萃柱Hn处得到稀土富集物；
(4)柱洗涤：
使用后的含酸分离柱用蒸馏水洗涤至洗出液pH值大于3，得到空白柱；
(5)柱循环：
洗涤后的空白柱再循环步骤(3)～(4)实现稀土浸出母液的富集。
实施例1
称取干燥的2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯(P507)树脂与三烷基叔胺(N235)树脂按质量比为1:1混合均匀形成混合树脂，加入蒸馏水将树脂完全浸泡，再用湿法装柱法装入柱径为20mm、柱高为1000mm的离子交换柱，装柱高度为850mm。
富集工艺路线如图1，多柱串联如图2。工艺含分离柱10根，其中萃取柱5根，反萃柱5根。用pH值为4.0的稀土浸出母液以1.5cm·min-1的流速从F1处流经分离柱，用浓度为5.5mol/L的盐酸以0.5cm·min-1的流速从H1处流经分离柱，待F1柱吸附饱和后，F1柱移入反萃段。在H4处得到稀土富集溶液，测定稀土溶液的浓度为1.17mol/L。
含酸分离柱用蒸馏水洗涤至洗出液pH值大于3形成空白柱，空白柱再用于稀土料液的富集，如此循环使用分离柱。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：
(1)混合树脂的制备：
将单一磷类萃取剂树脂和单一胺类萃取树脂按质量比为1:0.1～5机械混合制备的混合树脂；或将磷类萃取剂与胺类萃取剂按质量比为1:0.1～5组成的混合萃取剂所制备的混合树脂；
(2)装柱：
将步骤(1)所得到的活性炭吸附材料用湿法装柱法装入柱径为1～300cm、高径比为1～80:1的离子交换柱；
(3)柱富集：
步骤(2)装柱得到的离子交换柱进行多柱串联得到分离柱，串联方式如图2；分离柱按照柱子连接区段分为萃取柱(F)和反萃柱(H)，柱走向是沿萃取柱(F)和反萃柱(H)方向；用pH值为3～5的稀土浸出母液以0.1～20cm·min-1的流速从第一萃取柱(F1)处流经分离柱，用浓度为0.1～6mol/L的盐酸以0.1～20cm·min-1的流速从第一反萃柱(H1)处流经分离柱，待第一萃取柱(F1)吸附饱和后，第一萃取柱(F1)进入反萃段，在第n反萃柱(Hn)处得到稀土富集物；
(4)柱洗涤：
使用后的含酸分离柱用蒸馏水洗涤至洗出液pH值大于3，得到空白柱；
(5)柱循环：
洗涤后的空白柱再循环步骤(3)～(4)实现稀土浸出母液的富集。
2.如权利要求1所述的一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的磷类萃取剂为二(2-乙基己基磷酸)或2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯，所述的胺类萃取剂为三烷基叔胺。
3.如权利要求1所述的一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的混合树脂包括单一磷类萃取剂树脂与单一胺类萃取剂树脂按质量比为1:0.1～5机械混合所制备的混合树脂，或萃取剂按质量比为1:0.1～5所形成的P204-N235、P507-N235混合萃取剂所制备的混合树脂。
4.如权利要求1所述的一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的离子交换柱柱径为1～300cm、高径比为1～80:1。
5.如权利要求1所述的一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述的稀土浸出母液pH值为3～5。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法，其特征在于：富集工艺技术方案中所述离子交换柱用搅拌槽替代。
CN201510039019.1A 2015-01-26 2015-01-26 一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法 Pending CN104593592A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510039019.1A CN104593592A (zh) 2015-01-26 2015-01-26 一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510039019.1A CN104593592A (zh) 2015-01-26 2015-01-26 一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104593592A true CN104593592A (zh) 2015-05-06

Family

ID=53119642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510039019.1A Pending CN104593592A (zh) 2015-01-26 2015-01-26 一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104593592A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105779764A (zh) * 2016-05-10 2016-07-20 南昌航空大学 取代乙酸和有机磷复合有机相的钇皂化方法
CN113337739A (zh) * 2021-06-03 2021-09-03 赣州有色冶金研究所有限公司 一种负载稀土树脂的解吸方法以及稀土的回收方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105779764A (zh) * 2016-05-10 2016-07-20 南昌航空大学 取代乙酸和有机磷复合有机相的钇皂化方法
CN105779764B (zh) * 2016-05-10 2017-11-10 南昌航空大学 取代乙酸和有机磷复合有机相的钇皂化方法
CN113337739A (zh) * 2021-06-03 2021-09-03 赣州有色冶金研究所有限公司 一种负载稀土树脂的解吸方法以及稀土的回收方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111926180B (zh) 一种离子吸附型稀土的提取方法
CN100569664C (zh) 蓄电池厂高浓度含酸废液中硫酸的回收方法
CN101239904B (zh) 对羟基苯甲酸工艺废水中的苯酚和对羟基苯甲酸的回收处理方法
CN105256150B (zh) 一种从酸性卤水中提取铷铯的方法
CN105018754A (zh) 离子型稀土矿的提取工艺
CN102796888A (zh) 一种从磷精矿中提取稀土的工艺
CN103320613A (zh) 一种电解锰工业离子交换法回收钴镍方法
CN103849902A (zh) 铜电解液中锑和铋的回收工艺
CN109355502A (zh) 一种从酸性体系中萃取锂离子的方法
CN112359232A (zh) 一种以氯化钙为浸取剂的离子吸附型稀土提取方法
CN107519948B (zh) 一种复合胺基弱碱性阴离子交换树脂及从硫化砷渣浸出液中回收铼的方法
CN106544507B (zh) 一种稀土浸出母液浓缩富集工艺及获得的产品
CN111285391A (zh) 高纯碳酸稀土的制备方法及装置和离子交换树脂
CN104593592A (zh) 一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法
CN104611560A (zh) 一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法
RU2603418C1 (ru) Способ извлечения скандия и редкоземельных элементов из красных шламов
CN104593594B (zh) 一种从稀土浸出母液中富集稀土的方法
CN103361498A (zh) 一种实现稀土矿浸出液中稀土与杂质分离、提纯的方法
CN105420521A (zh) 一种有机相萃取稀土分离工艺
CN104726708B (zh) 一种从稀土浸出母液中富集分离稀土的方法
CN103343226A (zh) 一种从低浓度含锌溶液中回收锌的方法及系统
CN104593591B (zh) 一种分离稀土元素的方法
CN106892479B (zh) 一种从稀土草酸沉淀废水中回收草酸和盐酸的方法
US20190360073A1 (en) Method for recovering scandium from red mud left from alumina production
CN104593595B (zh) 一种分离稀土元素的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150506