CN105420521B - 一种有机相萃取稀土分离工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有机相萃取稀土分离工艺，以皂化有机萃取剂与水相稀土液混合，稀土离子交换进入有机相中完成稀土的萃取工序，之后有机相进入洗涤段和或酸洗段，用酸溶液或稀土溶液洗涤有机相，或者用无机酸反萃有机相中的稀土，得到空白有机相作为循环，对前述空白有机相在循环使用前进行预处理，依次以洗液反萃该空白有机相中铀、钍为主的杂质，然后水洗空白有机相。通过对循环前的空白有机相进行预处理，除去难去除的稀土杂质铀钍，将空白有机相中的铀钍含量降低至原有的10%以下，以提高有机相的萃取效果，确保有机相的循环性能，从而提高产量及产品质量。

Description

一种有机相萃取稀土分离工艺
技术领域
本发明属于稀土萃取技术领域，具体涉及一种皂化有机相循环萃取稀土原液工艺。
背景技术
稀土元素由于性质相似而难以分离。目前，稀土的分离与提纯一般采用溶剂萃取法，该方法是基于一种与水溶液不相溶的有机溶剂对存在于水溶液中的稀土元素进行萃取分离，一种具有高的分离系数的稀土元素或稀土元素组优先萃入有机相（萃取剂），分离系数较低的稀土元素或稀土元素组被富集在水相中，经过多段多级萃取交换，从而实现多种稀土元素的分离。
工业上稀土分离最常用的工艺有：皂化P507、P204等萃取剂在盐酸体系中萃取分离稀土元素，然后再通过盐酸酸化，在低酸度下从有机相中反萃出稀土元素至水相中实现分离。在工业应用中，萃取用的有机相一般是要实现循环使用的。实践中发现有机萃取剂在循环使用若干周期后萃取效果会出现明显的下降，这成为困扰本领域技术人员的一道技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种有机相萃取稀土分离工艺，能够实现有机萃取相的循环使用，并在循环中确保有机相的萃取效果。
稀土萃取分离行业中所使用的稀土矿产资源中不仅含有各类稀土元素，同时还伴生着各类其他化学元素如铀、钍、钪等，这些伴生元素在萃取分离提纯过程中一部分进入单一稀土元素中，另一部分则停留在有机萃取剂中不断地累积，严重影响了萃取分离效果。本发明通过预处理待进入循环前的有机萃取剂，提高其萃取产能，保障萃取效果。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种有机相萃取稀土分离工艺，以皂化有机萃取剂与水相稀土液混合，稀土离子交换进入有机相中完成稀土的萃取工序，之后有机相进入洗涤段和或酸洗段，用酸溶液或稀土溶液洗涤有机相，或者用无机酸反萃有机相中的稀土，得到空白有机相作为循环，对前述空白有机相在循环使用前进行预处理，依次以洗液反萃该空白有机相中铀、钍为主的杂质，然后水洗空白有机相。
上述洗液为草酸盐、磷酸盐或两者的混合物。
本发明另外提供一套预处理系统配合空白有机相的预处理工艺，该预处理系统包括：包含若干级槽体的混合槽，该混合槽一部分作为洗液槽，剩余作为水洗槽；洗液高位槽，该高位槽带有加热装置；低位槽；沉淀反应釜，该沉淀反应釜带有抽滤装置以实现固液分离；滤液储槽和洗液配制槽；所述高位槽接入末级洗液槽，初级洗液槽接出至低位槽，低位槽再接出至沉淀反应釜，沉淀反应釜再依次接出至滤液储槽和洗液配制槽及洗液高位槽。
优选地，所述沉淀反应釜内配置搅拌装置，便于铀钍的沉淀。
优选地，所述洗液配制槽配置搅拌装置和加热装置，搅拌使为了确保混合均匀和保障洗液浓度的稳定，加热是防止洗液结晶和保证洗涤的效率。
空白有机相的具体预处理工艺是，将空白有机相顺次充入若干级混合槽中，高位槽中的洗液充入洗液槽，与空白有机相逆流接触，空白有机相中的铀、钍被反萃至洗液中；向后段水洗槽中充入清水对空白有机相进行水洗，水与空白有机相逆流接触，水洗产生的废水送至废水处理工序；水洗后的空白有机相作为萃取剂循环使用；萃取了铀、钍的洗液废液从初级洗液槽中排出到低位槽中，然后进入沉淀反应釜，在沉淀反应釜内调节废液的pH至8.5～10，使铀、钍沉淀，抽滤，滤渣装袋，滤液送入滤液储槽作进一步处理，将主体澄清滤液送入洗液配制槽中配制成符合反萃化学成分要求的洗液，并送入高位槽循环使用，剩余的滤液作为萃取废水送至废水处理工序。
洗液的浓度为0.20～0.40M，洗液pH为2～5，反萃温度为35～70℃。
整个流程中，洗液的温度控制在35～70℃。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过对循环前的空白有机相进行预处理，除去难去除的稀土杂质铀钍，将空白有机相中的铀钍含量降低至原来的10%以下，以提高有机相的萃取效果，确保有机相的循环产能，本发明使有机相的产能提高30%以上，同时可以提高产品质量。
附图说明
图1为本发明实施例中预处理系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
有机相萃取稀土分离工艺，以P507有机萃取剂为例，有机萃取剂皂化后，对稀土原液中的稀土离子进行萃取，含稀土元素的有机相经过洗涤和无机酸（盐酸）反萃，使有机相中的稀土元素分离至水相中，得到的空白有机相在循环皂化前需要进行预处理工序，该预处理工序是对空白有机相除杂，依次利用草酸钠洗液（也可以是磷酸盐洗液）反萃空白有机相中90%以上含量的铀、钍，和清水洗涤，降低有机相中的游离离子的整体浓度。
如图1，具体的预处理设备包括，连续10级槽体作为洗涤空白有机相的混合槽，其中1～4级为洗液槽２，5～10级为水洗槽３；洗液高位槽１，该高位槽１带有加热装置；低位槽４；沉淀反应釜５，该沉淀反应釜５带有搅拌和抽滤装置；玻璃钢滤液储槽６和洗液配制槽７，该配制槽７带有搅拌和加热功能；高位槽１接入第4级洗液槽，第1级洗液槽接出至低位槽4，低位槽4再接出至沉淀反应釜５，沉淀反应釜５再依次接出至滤液储槽６和洗液配制槽７及洗液高位槽１。
预处理工艺为，将空白有机相充入混合槽中，高位槽１中的草酸钠洗液由第4级洗液槽充入，与空白有机相按逆流的方式分别在1～4级洗液槽中接触，通过静置使空白有机相中的铀、钍被反萃至草酸钠洗液中，草酸钠洗液中草酸根的浓度为0.25M，pH为2.5，温度为45℃；向5～10级的水洗槽中充入清水对空白有机相进行水洗，水与空白有机相按逆流的方式接触，水洗产生的废水送至废水处理工序；水洗后的空白有机相作为萃取剂循环使用；萃取了铀、钍的草酸钠废液从第1级洗液槽中排出到低位槽４中，然后进入沉淀反应釜５，在沉淀反应釜５内调节废液的pH至8.5～10，使铀、钍沉淀，抽滤，滤渣装袋，堆放至预定的地方，滤液送入滤液储槽６作进一步处理，将大部分的澄清滤液送入洗液配制槽７中，通过添加调节剂配制成符合反萃要求的草酸钠洗液，并送入高位槽１循环使用，剩余的滤液作为萃取废水送至废水处理工序。
整个流程中，草酸钠洗液的温度控制在35～70℃，以防止结晶，保证洗涤效率。
经过除杂后，槽体中空白有机相中U、Th的含量至原来的10%以下，有机相的萃取能力得到了提高，与原有未处理的空白有机相相比，采用预处理后再循环的有机相的萃取能力提高了30%以上。
本实施例中草酸钠洗液中还可以是混合草酸盐、磷酸盐或两者的混合物。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种有机相萃取稀土分离工艺，以皂化有机萃取剂与水相稀土液混合，稀土离子交换进入有机相中完成稀土的萃取工序，之后有机相进入洗涤段和或酸洗段，用酸溶液或稀土溶液洗涤有机相，或者用无机酸反萃有机相中的稀土，得到空白有机相作为循环，其特征在于：对前述空白有机相在循环使用前进行预处理，依次以洗液反萃该空白有机相中铀、钍为主的杂质，然后水洗空白有机相；
有机相循环前的预处理配套有对应的预处理系统，该预处理系统包括：包含若干级槽体的混合槽，该混合槽一部分作为洗液槽，剩余作为水洗槽；洗液高位槽，该高位槽带有加热装置；低位槽；沉淀反应釜，该沉淀反应釜带有抽滤装置以实现固液分离；滤液储槽和洗液配制槽；所述高位槽接入末级洗液槽，初级洗液槽接出至低位槽，低位槽再接出至沉淀反应釜，沉淀反应釜再依次接出至滤液储槽和洗液配制槽及洗液高位槽；
将空白有机相顺次充入若干级混合槽中，高位槽中的洗液充入洗液槽，与空白有机相逆流接触，空白有机相中的铀、钍被反萃至洗液中；向水洗槽中充入清水对空白有机相进行水洗，水与空白有机相逆流接触，水洗产生的废水送至废水处理工序；水洗后的空白有机相作为萃取剂循环使用；萃取了铀、钍的洗液废液从初级洗液槽中排出到低位槽中，然后进入沉淀反应釜，在沉淀反应釜内调节废液的pH至8.5～10，使铀、钍沉淀，抽滤，滤渣装袋，滤液送入滤液储槽作进一步处理，将主体澄清滤液送入洗液配制槽中配制成符合反萃化学成分要求的洗液，并送入高位槽循环使用，剩余的滤液作为萃取废水送至废水处理工序。
2.根据权利要求1所述的有机相萃取稀土分离工艺，其特征在于：所述洗液为草酸盐、磷酸盐或两者的混合物。
3.根据权利要求1所述的有机相萃取稀土分离工艺，其特征在于：所述沉淀反应釜内配置搅拌装置。
4.根据权利要求1所述的有机相萃取稀土分离工艺，其特征在于：所述洗液配制槽配置搅拌装置和加热装置。
5.根据权利要求1所述的有机相萃取稀土分离工艺，其特征在于：洗液的浓度为0.20～0.40M，洗液pH为2～5，反萃温度为35～70℃。
6.根据权利要求1所述的有机相萃取稀土分离工艺，其特征在于：整个流程中，洗液的温度控制在35～70℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106219579B (zh) * 2016-07-13 2018-09-21 合肥通用机械研究院有限公司 一种高纯氯化锂的提取装置
CN106636688B (zh) * 2016-12-28 2018-07-06 清华大学 一种高效富集回收低浓度稀土离子的萃取方法
CN111650142A (zh) * 2020-07-09 2020-09-11 中国原子能科学研究院 含铀有机相中亚硝酸浓度分析方法
CN115948665A (zh) * 2021-10-08 2023-04-11 中核矿业科技集团有限公司 一种高稳定性的铀纯化萃取方法
CN115612840B (zh) * 2022-11-11 2024-06-11 江西理工大学 一种对溶液中稀土、铀和钍进行分离富集的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3104940A (en) * 1958-09-02 1963-09-24 Bril Kazimierz Josef Process for the separation of thorium and uranium salts
CN101602519A (zh) * 2008-06-12 2009-12-16 北京有色金属研究总院 一种萃取分离负载有机相直接制备稀土化合物的工艺
CN101824536A (zh) * 2009-03-03 2010-09-08 北京有色金属研究总院 一种从硫酸处理磷矿过程中提取稀土的工艺
CN102041384A (zh) * 2011-01-07 2011-05-04 内蒙古科技大学 协同萃取分离稀土元素的方法
CN102994781A (zh) * 2012-12-18 2013-03-27 中国科学院长春应用化学研究所 一种钍的分离纯化方法
CN103233134A (zh) * 2013-05-10 2013-08-07 桃江瑞龙金属新材料有限责任公司 一种萃取钪所使用的有机相的循环利用方法
CN203960297U (zh) * 2014-06-17 2014-11-26 贵州顶效开发区宏达金属综合回收有限公司 一种锗萃取系统
CN104532021A (zh) * 2014-12-19 2015-04-22 广西师范大学 一种轻稀土元素的无皂化萃取分离方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3104940A (en) * 1958-09-02 1963-09-24 Bril Kazimierz Josef Process for the separation of thorium and uranium salts
CN101602519A (zh) * 2008-06-12 2009-12-16 北京有色金属研究总院 一种萃取分离负载有机相直接制备稀土化合物的工艺
CN101824536A (zh) * 2009-03-03 2010-09-08 北京有色金属研究总院 一种从硫酸处理磷矿过程中提取稀土的工艺
CN102041384A (zh) * 2011-01-07 2011-05-04 内蒙古科技大学 协同萃取分离稀土元素的方法
CN102994781A (zh) * 2012-12-18 2013-03-27 中国科学院长春应用化学研究所 一种钍的分离纯化方法
CN103233134A (zh) * 2013-05-10 2013-08-07 桃江瑞龙金属新材料有限责任公司 一种萃取钪所使用的有机相的循环利用方法
CN203960297U (zh) * 2014-06-17 2014-11-26 贵州顶效开发区宏达金属综合回收有限公司 一种锗萃取系统
CN104532021A (zh) * 2014-12-19 2015-04-22 广西师范大学 一种轻稀土元素的无皂化萃取分离方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
三代酸法工艺中草酸反萃钐铕钆试验研究;赵春辉等;《稀土》;20011031;第22卷(第5期);第19-22页 *

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