CN105256155A - 萃取分离轻稀土矿的负载有机相用于离子稀土矿萃取分离的方法 - Google Patents

萃取分离轻稀土矿的负载有机相用于离子稀土矿萃取分离的方法 Download PDF

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Abstract

一种萃取分离轻稀土矿的负载有机相用于离子稀土矿萃取分离的方法，属稀土湿法冶金。本发明依据轻稀土矿的中重稀土配分很低远小于离子稀土矿的中重稀土配分这一特点，将萃取分离轻稀土矿的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的萃取段或Nd/Sm分组的萃取段或洗涤段。可以用预分离萃取法，将轻稀土矿的逆流萃取预分离段的出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的萃取段，或流入离子稀土矿Nd/Sm分组的萃取段或洗涤段。也可以将轻稀土矿的其它萃取分离工艺的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的萃取段。本发明可使所用萃取设备减少，萃取剂和稀土金属存槽降低，酸碱消耗减少，工艺的处理能力提高，生产成本下降，排放减少，有利于绿色环保。

Description

萃取分离轻稀土矿的负载有机相用于离子稀土矿萃取分离的方法
技术领域
本发明涉及一种萃取分离轻稀土矿的负载有机相用于离子稀土矿萃取分离的方法，属于稀土湿法冶金领域。更具体的说，属于溶剂萃取分离稀土的技术。
背景技术
溶剂萃取是一个应用领域广阔的分离提纯方法，广泛应用于湿法冶金、石油化工、有色金属冶炼、核燃料提取纯化、制药和环境保护等工业领域。已经成为稀土、有色金属工业分离制取纯金属的重要手段。稀土是当今世界各国改造传统产业、发展高新技术和国防尖端技术不可或缺的战略资源。我国是世界稀土资源大国，有堪称为世界第一大的包头白云鄂博稀土矿，江西拥有世界罕见的离子吸附型稀土矿特色资源。
稀土原料的来源不一，组成变化有差异。不同稀土矿床类型、矿化产地及不同矿区，稀土精矿的稀土组分有较大不同。我国典型稀土矿为：以包头氟碳铈镧矿、广东南山海独居石矿、四川氟碳铈镧矿为主的轻稀土矿，和我国特有的南方离子吸附型稀土矿(以下简称为离子稀土矿)。轻稀土矿配分的特点为La～Nd轻稀土含量很高，如包头轻稀土矿的稀土配分La～Nd轻稀土约为96～99％，中重稀土只有1～4％。而离子稀土矿的稀土配分：中稀土占8～12％、重稀土占2～20％、钇含量为8～65％。有些稀土分离企业为了适应市场及稀土产品的匹配，会同时以轻稀土矿和离子稀土矿为原料，分别萃取分离单一稀土。
化工流程始终在追求高效率、环境友好和零排，溶剂萃取分离流程亦不例外。专利201310697371.5公布了预分离萃取法分离轻稀土矿，它的预分离萃取段的出口负载有机相中稀土配分Ho-Lu﹤2％,Y﹤12％。离子稀土矿首先从Dy/Ho分组是较佳切割位置之一，如果将这预分离萃取段的出口负载稀土有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段，既可以省去预分离萃取法分离轻稀土矿的预分离洗涤段和细分离工艺Nd/Sm分组，节省萃取设备，并减少洗涤反萃用酸；又可以减少离子稀土矿Dy/Ho分组所需的萃取有机相，降低皂化所用的碱消耗，使分离成本降低及工业排放减少。同理，可以将预分离萃取法分离轻稀土矿的预分离萃取段的负载稀土出口有机相进入离子稀土矿Nd/Sm分组的分馏萃取工艺萃取段或洗涤段；或将轻稀土矿的其它萃取分离工艺过程中产出的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段。这样，使化工试剂酸碱消耗下降，工艺处理能力提高，萃取设备减少，并使萃取剂和稀土金属的存槽量也减少，生产成本降低，整体分离效果更好。且工业排放减少，利于绿色环保。
发明内容
本发明提供了一种萃取分离轻稀土矿的负载有机相用于离子稀土矿萃取分离的方法，是依据轻稀土矿的中重稀土配分很低远小于离子稀土矿的中重稀土配分这一特点，将轻稀土矿萃取分离的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段或Nd/Sm分组的分馏萃取工艺萃取段或洗涤段。从而，使化工试剂酸碱消耗下降，工艺处理能力提高，萃取设备减少，并使萃取剂和稀土金属存槽量减少，生产成本降低，整体经济效益更好。同时排放减少，利于绿色环保。
本发明的技术方案为：一种萃取分离轻稀土矿的负载有机相用于离子稀土矿萃取分离的方法，其特征为：轻稀土矿萃取分离过程中产出的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相(负载稀土中除含Sm-Lu,Y外，也可以含有La-Nd稀土)流入离子稀土矿Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段或Nd/Sm分组的分馏萃取工艺萃取段或洗涤段，具体技术方案可以通过三个实施方案来实现：将预分离萃取法分离轻稀土矿的预分离萃取段的负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段，或将预分离萃取法分离轻稀土矿的预分离萃取段的负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Nd/Sm分组的分馏萃取工艺萃取段或洗涤段，或将轻稀土矿的其它萃取分离工艺过程中产出的负载稀土出口有机相(稀土配分含Sm-Lu,Y)流入离子稀土矿Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段。
下面结合这三个实施方案进一步说明本发明。
实施方案1：轻稀土矿预分萃取段出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho的萃取段
将专利201310697371.5的预分离萃取法分离轻稀土矿预分离萃取段的负载稀土出口有机相(负载稀土中Sm-Lu,Y含量比轻稀土矿大幅增大，La-Nd含量比轻稀土矿低)流入离子稀土矿Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段。也就是说，轻稀土矿料液用级数不多的逆流萃取预分离工艺萃取分离，其负载稀土出口有机相流入离子稀土矿料液Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段，该技术方案包括以下步骤：
(1)轻稀土矿料液进入逆流萃取预分离工艺，碱皂有机相S先进入稀土皂段制成稀土皂有机相，然后进入该逆流萃取工艺。逆流萃取工艺出口水相是La-Nd轻稀土含Sm小于工艺要求(例如Sm<0.01％)，负载稀土出口有机相的负载稀土含Sm-Lu,Y配分比轻稀土矿大幅增加，含La-Nd配分比轻稀土矿低。
(2)将步骤(1)的轻稀土矿逆流萃取负载出口有机相流入离子稀土矿料液Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段。离子稀土矿料液Dy/Ho分组工艺的出口水相为La-Dy(Ho)组分稀土，该工艺的出口有机相经反萃后获得(Dy)Ho-Lu,Y富钇重稀土。由于该富钇重稀土不含La-Tb，是环烷酸萃取分离制取高纯钇的好原料。
实施方案2：轻稀土矿预分萃取段的出口负载有机相流入离子稀土矿Nd/Sm分组的萃取段或洗涤段
将专利201310697371.5的预分离萃取法分离轻稀土矿的预分离萃取段的负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Nd/Sm分组的分馏萃取工艺萃取段或洗涤段。也就是说，轻稀土矿料液用级数不多的逆流萃取预分离工艺萃取分离，其出口负载有机相流入离子稀土矿Nd/Sm分组的分馏萃取工艺萃取段或洗涤段，该技术方案包括以下步骤：
(1)轻稀土矿料液进入逆流萃取预分离工艺，用碱皂有机相S进入稀土皂段制成稀土皂有机相，然后进入该逆流萃取工艺。逆流萃取工艺出口水相是La-Nd轻稀土含Sm小于工艺要求(例如Sm<0.01％)，出口负载有机相中主要含Sm-Lu,Y稀土，也含La-Nd稀土，可以进入下一步骤。
(2)将步骤(1)的轻稀土矿逆流萃取的出口负载有机相流入离子稀土矿Nd/Sm分组的分馏萃取工艺萃取段或洗涤段，离子稀土矿料液Nd/Sm分组工艺的出口水相为La-Nd组分稀土，其含Sm小于工艺要求(例如Sm<0.01％)，该工艺洗涤段的出口有机相中负载稀土是Sm-Lu,Y富钇中重稀土，可以以有机相进入下续分离工艺，或经反萃后获得到Sm-Lu,Y富钇中重稀土溶液。
实施方案3：轻稀土矿的其它萃取分离工艺产出的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的萃取段
轻稀土矿经Nd/Sm分组、或先Ce/Pr分组再Pr/Nd分组最后Nd/Sm分组、或先LaCe/Pr/NdSm-Lu,Y分组再Nd/Sm分组等工艺，都会产出的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相，可以将此负载稀土出口有机相流入或经提高有机相的负载稀土浓度后再流入离子稀土矿Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段，该技术方案包括以下步骤：
(1)轻稀土矿料液用Nd/Sm萃取分组，产出含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相；轻稀土矿料液先Ce/Pr分组，然后Pr/Nd分组，再Nd/Sm分组，也产出含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相；轻稀土矿料液先LaCe/Pr/NdSm-Lu,Y分组，然后Nd/Sm分组，也会产出含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相。这些工艺产出的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相可以进入离子稀土矿Dy/Ho分组工艺。
(2)将步骤(1)的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入或经提高有机相的负载稀土浓度后再流入离子稀土矿料液Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段。离子稀土矿料液Dy/Ho分组工艺的出口水相为La-Dy(Ho)组分稀土，该工艺的负载稀土出口有机相经反萃后获得(Dy)Ho-Lu,Y富钇重稀土。由于该富钇重稀土(Dy)Ho-Lu,Y不含La-Tb，是环烷酸萃取分离制取高纯氧化钇的好原料。
本发明所述轻稀土矿包括：氟碳铈矿、独居石、铈铌钙钛矿等，可以是这些矿的一种，也可以是这些矿的组合；这轻稀土矿可以是包头、四川冕宁、山东微山及广东南山海等地区的轻稀土矿的其中一种，也可以是它们的组合作为本发明的实施原料。
本发明所述离子稀土矿包括：低钇离子稀土矿、中钇离子稀土矿和高钇离子稀土矿。
本发明所述稀土矿料液为氯化稀土溶液或硝酸稀土溶液或硫酸稀土溶液。
本发明所述有机相是由萃取剂和稀释剂等组成，萃取剂可以是2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯(也称HEH[EHP]，或P507)，或二(2-乙基己基)磷酸(也称HDEHP，或P204)，或其它萃取剂，有机相中萃取剂的浓度为0.8～1.6mol·L-1；所述的稀释剂可以是煤油或正己烷等有机溶剂。
本发明所述碱皂有机相S是空白有机相用碱液皂化制成碱皂有机相S，工艺示意图见附图5。
本发明的有益效果是：对于实施方案1和实施方案2，它们的步骤(1)轻稀土矿逆流萃取预分离工艺目的是萃取分离难萃组分La-Nd轻稀土中的易萃组分Sm-Lu,Y稀土，使出口水相La-Nd轻稀土含Sm小于工艺要求(例如Sm<0.01％)。而出口负载有机相中的难萃组分La-Nd的分离转移到了步骤(2)或其后续的离子稀土矿萃取分离工艺中进行。因而省略轻稀土矿的逆流洗涤预分离段和细分离Nd/Sm分组工艺，使萃取设备减少，并使萃取剂和稀土金属的存槽量也减少，且减少洗涤反萃用酸。步骤(1)的轻稀土矿逆流萃取的负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组或Nd/Sm分组的分馏萃取工艺萃取段，减少了Dy/Ho分组或Nd/Sm分组进口有机相用量，使有机相皂化的碱消耗减少。因此，实施方案1和实施方案2可以降低化工试剂的消耗，减少萃取设备，并使萃取剂和稀土金属存槽量减少，生产成本降低，排放减少利于绿色环保。对于实施方案3，因为轻稀土矿萃取分离的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入离子稀土矿料液Dy/Ho分组的分馏萃取工艺的萃取段，减少了Dy/Ho分组进口有机相用量，使有机相皂化的碱消耗减少，同时可以降低轻稀土矿Nd/Sm分组对出口有机相中负载稀土含Nd的要求，更便于轻稀土矿Nd/Sm分组的生产操作。且工业排放减少，利于绿色环保。
附图说明
为了方便了解本发明，这里附有说明书附图，但是应当理解，这些说明书附图只是为了更直观的理解本发明，而不是构成对本发明专利要求的任何限制，本发明的保护范围以权利要求书为准。
图1是本发明的实施方案1工艺流程示意图，图1中：S为碱皂化有机相，W为洗酸，H为反萃酸；
图2是本发明实施方案2的轻稀土矿负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Nd/Sm分组萃取段的工艺流程示意图，图2中：S为碱皂化有机相，W为洗酸，H为反萃酸；
图3是本发明实施方案2的轻稀土矿负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Nd/Sm分组洗涤段的工艺流程示意图，图3中：S为碱皂化有机相，W为洗酸，H为反萃酸；
图4是本发明的实施方案3工艺流程示意图，图4中：S为碱皂化有机相，W为洗酸，H为反萃酸；
图5是制备碱皂化有机相示意图。
具体实施方式
下面是本发明的具体实施例，它们仅仅是本发明的例子，并不代表或限制本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
实施例1
轻稀土矿原料为包头轻稀土矿的氯化稀土溶液，稀土浓度1.6mol·L-1，pH﹦2～3，稀土配分如下：
元素 La2O3 CeO2 Pr6O11 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3 Tb4O7 Dy2O3 Ho2O3～Lu2O3 Y2O3
W％ 25 49.5 5 15.5 1.5 0.2 0.5 <0.1 0.1 <0.1 0.2
有机相由萃取剂P507(2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯)和稀释剂煤油组成，有机相中P507浓度为1.5mol·L-1，P507皂化浓度为0.56mol·L-1。用本发明的实施方案1的所述步骤(1)，该轻稀土矿料液流入7级逆流萃取预分离工艺，该空白有机相先按图5进行常规的碱皂化，然后流入稀土皂段制成稀土皂有机相，再流入该预分离逆流萃取工艺进行萃取分离。分离结果出口水相是La-Nd轻稀土含Sm<0.01％，负载稀土出口有机相将进入实施方案1的所述步骤(2)的离子稀土矿Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段。
离子稀土矿原料为高钇离子稀土矿氯化稀土溶液，稀土浓度1.5mol·L-1，pH﹦2～3，稀土配分如下：
元素 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y
W％ 4.8 1.2 1.9 5.7 3.7 0.2 5.9 1.4 8.9 1.8 4.7 0.8 4.5 0.6 53.8
按本发明的实施方案1的所述步骤(2)，将步骤(1)的负载稀土出口有机相流入高钇离子稀土矿料液Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段。高钇离子稀土矿料液Dy/Ho分组工艺的出口水相为La-Dy(Ho)组分稀土，该工艺的负载稀土出口有机相经反萃后得到(Dy)Ho-Lu,Y富钇重稀土，其稀土配分中Y含量约为75％，由于该富钇重稀土不含La-Tb，是环烷酸萃取分离制取高纯钇的好原料。工艺流程示意图见附图1。
该实施例用本发明的工艺方法分离与现有分离工艺相比，萃取槽体体积减少40％，萃取槽中萃取剂和稀土金属存槽量减少38％，工艺处理能力提高38％，酸碱化工原材料减少约30％。同时减少废水排放量，有利于绿色环保。
实施例2
轻稀土矿原料的氯化稀土溶液，稀土浓度1.6mol·L-1，pH﹦2～3，稀土配分如下：
元素 La2O3 CeO2 Pr6O11 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3 Tb4O7 Dy2O3 Ho2O3～Lu2O3 Y2O3
W％ 22.8 48.9 4.9 17.2 3.3 0.2 1.1 0.1 0.6 ﹤0.3 0.9
有机相由萃取剂P507(2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯)和稀释剂煤油组成，有机相中P507浓度为1.5mol·L-1，P507皂化浓度为0.54mol·L-1。用本发明的实施方案1的所述步骤(1)，该轻稀土矿料液流入9级逆流萃取预分离工艺，该空白有机相先按图5进行常规的碱皂化，然后流入稀土皂段制成稀土皂有机相，再流入该预分离逆流萃取工艺进行萃取分离。分离结果出口水相是La-Nd轻稀土含Sm<0.01％，负载稀土出口有机相将进入实施方案1的所述步骤(2)的离子稀土矿Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段。
离子稀土矿原料为中钇富铕离子稀土矿的氯化稀土溶液，稀土浓度1.5mol·L-1，pH﹦2～3，稀土配分如下：
元素 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y
W％ 28 1.6 6.8 23.9 4.8 0.9 4.5 0.6 3.4 0.6 1.7 0.2 1.5 0.2 21.2
按本发明的实施方案1的所述步骤(2)，将上面步骤(1)的负载稀土出口有机相流入中钇富铕离子稀土矿料液Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段。中钇富铕离子稀土矿料液Dy/Ho分组工艺的出口水相为La-Dy(Ho)组分稀土，该工艺的负载稀土出口有机相经反萃后得到(Dy)Ho-Lu,Y富钇重稀土，其稀土配分中Y含量约为80％，由于该富钇重稀土不含La-Tb，是环烷酸萃取分离制取高纯钇的好原料。工艺流程示意图见附图1。
该实施例用本发明的工艺方法分离与现有分离工艺相比，萃取槽体体积减少37％，萃取槽中萃取剂和稀土金属存槽量减少33％，工艺处理能力提高33％，酸碱化工原材料减少约26％。同时减少废水排放量，有利于绿色环保。
实施例3
轻稀土矿原料为四川氟碳铈镧轻稀土矿的氯化稀土溶液，稀土浓度1.6mol·L-1，pH﹦2～3，其稀土配分如下：
元素 La2O3 CeO2 Pr6O11 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3 Tb4O7 Dy2O3 Ho2O3～Lu2O3 Y2O3
W％ 30.9 48.0 4.0 13.8 1.4 0.2 0.6 <0.1 0.2 <0.1 0.8
有机相由萃取剂P507(2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯)和稀释剂煤油组成，有机相中P507浓度为1.5mol·L-1，P507皂化浓度为0.56mol·L-1。用本发明的实施方案2的所述步骤(1)，该轻稀土矿料液流入9级逆流萃取预分离工艺，该空白有机相先按图5进行常规的碱皂化，然后流入稀土皂段制成稀土皂有机相，再流入该预分离逆流萃取工艺进行萃取分离。分离结果出口水相是La-Nd轻稀土含Sm<0.01％，负载稀土出口有机相将进入实施方案1的所述步骤(2)的离子稀土矿Nd/Sm分组的分馏萃取工艺萃取段。
离子稀土矿原料为中钇富铕离子稀土矿的氯化稀土溶液，稀土浓度1.5mol·L-1，pH﹦2～3，稀土配分如下：
元素 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y
W％ 28 1.6 6.8 23.9 4.8 0.9 4.5 0.6 3.4 0.6 1.7 0.2 1.5 0.2 21.2
按本发明的实施方案2的所述步骤(2)，将上面步骤(1)的负载稀土出口有机相流入这步骤中钇富铕离子稀土矿Nd/Sm分组的分馏萃取工艺萃取段，中钇富铕离子稀土矿料液Nd/Sm分组工艺的出口水相为La-Nd组分稀土含Sm<0.01％，该工艺洗涤段的出口有机相中负载稀土是Sm-Lu,Y富钇中重稀土，可以以有机相进入下续分离工艺，也可以经反萃后获得Sm-Lu,Y富钇中重稀土溶液。工艺流程示意图见附图2。
该实施例用本发明的工艺方法分离与现有分离工艺相比，萃取槽体体积减少30％，萃取槽中萃取剂和稀土金属存槽量减少28％，工艺处理能力提高28％，酸碱化工原材料减少约25％。同时减少废水排放量，有利于绿色环保。
实施例4
轻稀土矿原料为轻稀土矿的氯化稀土溶液，稀土浓度1.5mol·L-1，pH﹦2～3，其稀土配分如下：
元素 La2O3 CeO2 Pr6O11 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3 Tb4O7 Dy2O3 Ho2O3～Lu2O3 Y2O3
W％ 22.6 48.8 4.9 17.1 2.5 0.2 1 0.1 0.6 <0.3 2.1
有机相由萃取剂P507(2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯)和稀释剂煤油组成，有机相中P507浓度为1.5mol·L-1，P507皂化浓度为0.56mol·L-1。用本发明的实施方案2的所述步骤(1)，该轻稀土矿料液流入11级逆流萃取预分离工艺，该空白有机相先按图5进行常规的碱皂化，然后流入稀土皂段制成稀土皂有机相，再流入该预分离逆流萃取工艺进行萃取分离。分离结果出口水相是La-Nd轻稀土含Sm<0.01％，负载稀土出口有机相将进入实施方案2的所述步骤(2)的离子稀土矿Nd/Sm分组的分馏萃取工艺洗涤段。
离子稀土矿原料为低钇离子稀土矿的氯化稀土溶液，稀土浓度1.5mol·L-1，pH﹦2～3，稀土配分如下：
元素 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y
W％ 29.8 7.2 7.4 30.2 6.3 0.5 4.2 0.5 1.8 0.3 0.9 0.2 0.6 0.1 10.0
按本发明的实施方案2的所述步骤(2)，将上面步骤(1)的负载稀土出口有机相流入低钇离子稀土矿Nd/Sm分组的分馏萃取工艺洗涤段。低钇离子稀土矿料液Nd/Sm分组工艺的出口水相为La-Nd组分稀土含Sm<0.01％，该工艺洗涤段的出口有机相中负载稀土是Sm-Lu,Y富钇中重稀土，可以以有机相进入下续分离工艺，也可以经反萃后得到Sm-Lu,Y富钇中重稀土溶液。工艺流程示意图见附图3。
该实施例用本发明的工艺方法分离与现有分离工艺相比，萃取槽体体积减少18％，萃取槽中萃取剂和稀土金属存槽量减少15％，工艺处理能力提高15％，酸碱化工原材料减少约10％。同时减少废水排放量，有利于绿色环保。
实施例5
轻稀土矿原料为轻稀土矿的氯化稀土溶液，稀土浓度1.6mol·L-1，pH﹦2～3，其稀土配分如下：
元素 La2O3 CeO2 Pr6O11 Nd2O3 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3 Tb4O7 Dy2O3 Ho2O3～Lu2O3 Y2O3
W％ 22.6 48.8 4.9 17.1 3.5 0.2 1.1 0.1 0.6 ﹤0.3 1.1
有机相由萃取剂P507(2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯)和稀释剂煤油组成，有机相中P507浓度为1.5mol·L-1，P507皂化浓度为0.54mol·L-1。用本发明的实施方案3的所述步骤(1)，该轻稀土矿料液流入11级逆流萃取预分离工艺，该空白有机相先按图5进行常规的碱皂化，然后流入稀土皂段制成稀土皂有机相，再流入该预分离逆流萃取工艺进行萃取分离。分离结果出口水相是La-Nd轻稀土含Sm<0.01％，负载稀土出口有机相将进入实施方案3的所述步骤(2)的离子稀土矿Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段。
离子稀土矿原料为高钇离子稀土矿的氯化稀土溶液，稀土浓度1.5mol·L-1，pH﹦2～3，稀土配分如下：
元素 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y
W％ 8.5 1.1 1.9 7.4 2.6 0.2 6.8 1.3 8.6 1.4 4.2 1.1 4.1 0.6 50.1
按本发明的实施方案3的所述步骤(2)，将步骤(1)的负载稀土出口有机相流入高钇离子稀土矿料液Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段。高钇离子稀土矿料液Dy/Ho分组工艺的出口水相为La-Dy(Ho)组分稀土，该工艺的负载稀土出口有机相经反萃后得到(Dy)Ho-Lu,Y富钇重稀土，其稀土配分中Y含量约为80％，由于该富钇重稀土不含La-Tb，是环烷酸萃取分离制取高纯钇的好原料。工艺流程示意图见附图4。
该实施例用本发明的工艺方法分离与现有分离工艺相比，萃取槽体体积减少40％，萃取槽中萃取剂和稀土金属存槽量减少38％，工艺处理能力提高38％，酸碱化工原材料减少约30％。同时减少废水排放量，有利于绿色环保。

Claims (8)

1.一种萃取分离轻稀土矿的负载有机相用于离子稀土矿萃取分离的方法，其特征为：轻稀土矿萃取分离的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的萃取段或Nd/Sm分组的萃取段或洗涤段，具体技术方案有：将轻稀土矿的预分离萃取段的负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的萃取段，或将轻稀土矿的预分离萃取段的负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Nd/Sm分组的萃取段或洗涤段，或将轻稀土矿的其它萃取分离工艺的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的萃取段三个实施方案：
实施方案1：轻稀土矿预分萃取段的出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组萃取段
轻稀土矿逆流萃取预分离的出口负载稀土有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的萃取段，其技术方案包括步骤：(1)轻稀土矿料液进入用有机相逆流萃取的预分离工艺，逆流萃取的出口水相是La-Nd轻稀土含Sm小于工艺要求，出口负载稀土有机相中主要含Sm-Lu,Y稀土，也含La-Nd稀土；(2)将轻稀土矿逆流萃取的出口负载稀土有机相流入离子稀土矿料液Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段，该工艺的出口水相为La-Dy(Ho)组分稀土，该工艺的出口有机相经反萃获得(Dy)Ho-Lu,Y富钇重稀土，该富钇重稀土不含La-Tb，是环烷酸萃取分离高纯钇的好原料；
实施方案2：轻稀土矿预分萃取段的出口有机相流入离子稀土矿Nd/Sm分组的萃取段或洗涤段
轻稀土矿逆流萃取预分离的出口负载稀土有机相流入离子稀土矿Nd/Sm分组的萃取段或洗涤段，其技术方案包括步骤：(1)轻稀土矿料液进入用有机相逆流萃取预分离工艺，逆流萃取的出口水相是La-Nd轻稀土含Sm小于工艺要求，出口负载稀土有机相中主要含Sm-Lu,Y稀土，也含La-Nd稀土；(2)将轻稀土矿逆流萃取的出口负载稀土有机相流入离子稀土矿Nd/Sm分组的分馏萃取工艺萃取段或洗涤段，该工艺的出口水相为La-Nd组分稀土含Sm小于工艺要求，该工艺洗涤段的出口有机相中负载稀土是Sm-Lu,Y富钇中重稀土，可以以有机相进入下续分离工艺，也可以经反萃后获得到富钇中重稀土Sm-Lu,Y溶液；
实施方案3：轻稀土矿的其它萃取分离工艺产出的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入离子稀土矿Dy/Ho分组的萃取段
轻稀土矿经Nd/Sm分组、或先LaCe/Pr/NdSm-Lu,Y分组再Nd/Sm分组流程、或先Ce/Pr分组再Pr/Nd分组最后Nd/Sm分组流程等工艺，都会产出含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相，将此含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入或经提高有机相负载稀土浓度后再流入离子稀土矿Dy/Ho分组的萃取段，其技术方案包括步骤：(1)轻稀土矿料液Nd/Sm萃取分组，或轻稀土矿料液先Ce/Pr分组然后Pr/Nd分组再Nd/Sm分组，或轻稀土矿料液先LaCe/Pr/NdSm-Lu,Y分组再Nd/Sm分组等工艺，产出含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相，将此含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相作为用于离子稀土矿萃取分离的有机相；(2)将步骤(1)的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入或经过提高有机相的负载稀土浓度后再流入离子稀土矿料液Dy/Ho分组的分馏萃取工艺萃取段，该工艺的出口水相为La-Dy(Ho)组分稀土，该工艺的出口有机相经反萃后获得(Dy)Ho-Lu,Y富钇重稀土，该富钇重稀土不含La-Tb，是环烷酸萃取分离制取高纯氧化钇的好原料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征为含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相中稀土的配分除含Sm-Lu,Y外，也可以含有La-Nd稀土。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征为轻稀土矿包括：氟碳铈矿、独居石、铈铌钙钛矿等，可以是这些矿的一种，也可以是这些矿的组合；这轻稀土矿可以是包头、四川冕宁、山东微山及广东南山海等地区的轻稀土矿的其中一种，也可以是它们的组合作为本发明的实施原料。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征为所述的离子稀土矿是离子吸附性稀土矿的简称，包括：低钇离子吸附性稀土矿、中钇离子吸附性稀土矿和高钇离子吸附性稀土矿。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征为轻稀土矿料液和离子稀土矿料液可以是氯化稀土溶液或硝酸稀土溶液或硫酸稀土溶液。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征为有机相是由萃取剂和稀释剂等组成，萃取剂可以是2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯(也称HEH[EHP]，或P507)，或二(2-乙基己基)磷酸(也称HDEHP，或P204)，或其它萃取剂，有机相中萃取剂的浓度为0.8～1.6mol·L-1；所述的稀释剂可以是煤油或正己烷等有机溶剂。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征为实施方案3的轻稀土矿经萃取分离产出含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相的工艺包括但不限于轻稀土矿Nd/Sm分组，或轻稀土矿先Ce/Pr分组再Pr/Nd分组最后Nd/Sm分组，或轻稀土矿先LaCe/Pr/NdSm-Lu,Y分组再Nd/Sm分组。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征为轻稀土矿萃取分离的含Sm-Lu,Y负载稀土出口有机相流入离子稀土矿所进行的分离包括但不限于Dy/Ho分组或Nd/Sm分组。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105568008A (zh) * 2016-02-03 2016-05-11 江西农业大学 预分高纯三出口萃取法
CN105936977A (zh) * 2016-05-04 2016-09-14 南昌航空大学 一种制备5n钕的p204萃取分离方法
CN108754190A (zh) * 2018-07-31 2018-11-06 江西农业大学 轻稀土矿预分萃取及负载有机相的中重稀土分离工艺方法
CN109136554A (zh) * 2018-11-10 2019-01-04 江西农业大学 低钇混合稀土和低钇离子稀土矿预分萃取共同分组工艺
CN109680168A (zh) * 2019-02-22 2019-04-26 广东富远稀土新材料股份有限公司 稀土萃取分离回流有机相稳流装置
CN110776040A (zh) * 2019-11-04 2020-02-11 南昌航空大学 一种稀土萃取分离钙皂化废水制备4n级氯化钙的方法
CN113388735A (zh) * 2020-12-22 2021-09-14 厦门钨业股份有限公司 一种化合物及制备方法、与应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1986849A (zh) * 2005-12-21 2007-06-27 北京方正稀土科技研究所有限公司 离子吸附型稀土矿非皂化预分组萃取分离方法
CN101117663A (zh) * 2007-09-10 2008-02-06 蔡春涛 稀土回流萃取方法和采用该方法的稀土全分离工艺
CN101319275A (zh) * 2007-06-04 2008-12-10 北京有色金属研究总院 溶剂萃取分离提纯稀土元素的工艺方法
CN104372185A (zh) * 2014-10-24 2015-02-25 南昌航空大学 二进三出分馏萃取分组分离中钇富铕矿和高钇矿的方法
CN104531994A (zh) * 2014-12-29 2015-04-22 南昌航空大学 二进三出分馏萃取分组分离中钇富铕矿的方法
CN104561613A (zh) * 2015-01-13 2015-04-29 南昌航空大学 一种Nd/Sm～Dy/Ho分组分离中钇富铕矿的工艺方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1986849A (zh) * 2005-12-21 2007-06-27 北京方正稀土科技研究所有限公司 离子吸附型稀土矿非皂化预分组萃取分离方法
CN101319275A (zh) * 2007-06-04 2008-12-10 北京有色金属研究总院 溶剂萃取分离提纯稀土元素的工艺方法
CN101117663A (zh) * 2007-09-10 2008-02-06 蔡春涛 稀土回流萃取方法和采用该方法的稀土全分离工艺
CN104372185A (zh) * 2014-10-24 2015-02-25 南昌航空大学 二进三出分馏萃取分组分离中钇富铕矿和高钇矿的方法
CN104531994A (zh) * 2014-12-29 2015-04-22 南昌航空大学 二进三出分馏萃取分组分离中钇富铕矿的方法
CN104561613A (zh) * 2015-01-13 2015-04-29 南昌航空大学 一种Nd/Sm～Dy/Ho分组分离中钇富铕矿的工艺方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105568008A (zh) * 2016-02-03 2016-05-11 江西农业大学 预分高纯三出口萃取法
CN105936977A (zh) * 2016-05-04 2016-09-14 南昌航空大学 一种制备5n钕的p204萃取分离方法
CN105936977B (zh) * 2016-05-04 2018-04-06 南昌航空大学 一种制备5n钕的p204萃取分离方法
CN108754190A (zh) * 2018-07-31 2018-11-06 江西农业大学 轻稀土矿预分萃取及负载有机相的中重稀土分离工艺方法
CN109136554A (zh) * 2018-11-10 2019-01-04 江西农业大学 低钇混合稀土和低钇离子稀土矿预分萃取共同分组工艺
CN109680168A (zh) * 2019-02-22 2019-04-26 广东富远稀土新材料股份有限公司 稀土萃取分离回流有机相稳流装置
CN110776040A (zh) * 2019-11-04 2020-02-11 南昌航空大学 一种稀土萃取分离钙皂化废水制备4n级氯化钙的方法
CN113388735A (zh) * 2020-12-22 2021-09-14 厦门钨业股份有限公司 一种化合物及制备方法、与应用
CN113388735B (zh) * 2020-12-22 2022-11-29 福建省长汀金龙稀土有限公司 一种化合物及制备方法、与应用

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