CN105821211A - 一种酸性磷萃取剂p204的稀土皂化方法 - Google Patents

一种酸性磷萃取剂p204的稀土皂化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105821211A
CN105821211A CN201610288726.9A CN201610288726A CN105821211A CN 105821211 A CN105821211 A CN 105821211A CN 201610288726 A CN201610288726 A CN 201610288726A CN 105821211 A CN105821211 A CN 105821211A
Authority
CN
China
Prior art keywords
saponification
rare earth
exchange resin
anion exchange
rare
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.)
Granted
Application number
CN201610288726.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105821211B (zh
Inventor
钟学明
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.)
Nanchang Hangkong University
Original Assignee
Nanchang Hangkong University
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 Nanchang Hangkong University filed Critical Nanchang Hangkong University
Priority to CN201610288726.9A priority Critical patent/CN105821211B/zh
Publication of CN105821211A publication Critical patent/CN105821211A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105821211B publication Critical patent/CN105821211B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • C22B3/37—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing boron, silicon, selenium or tellurium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00—Obtaining rare earth metals
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明公开一种酸性磷萃取剂P204的稀土皂化方法，以氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂为助剂，来实现酸性磷萃取剂P204的金属皂化。在皂化反应器中，依次加入P204煤油或磺化煤油溶液、氯化稀土水溶液和氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂；室温下充分搅拌反应完毕后静置分层。上层为酸性萃取剂的稀土皂化P204有机相，中层为水相，下层为固态的弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相。放出水相和苯乙烯系阴离子交换树脂相，获得皂化率为30%～45%的稀土皂化P204有机相。本发明具有提高产品纯度、降低生产成本、节省能量等优点。

Description

一种酸性磷萃取剂P204的稀土皂化方法
技术领域
本发明涉及酸性萃取剂皂化有机相的制作方法，特别是涉及一种以氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂为助剂的酸性磷萃取剂P204的稀土皂化方法。本发明具体属于稀土溶剂萃取技术领域。
背景技术
溶剂萃取是分离稀土等有色金属元素的重要方法之一。二(2-乙基己基)磷酸(工业上通常简称为P204)是常用萃取剂之一，广泛用于稀土元素等有色金属元素的分离。
在具体的萃取分离工艺中，为了获得较高的萃取效率通常需要采用碱性试剂对P204进行皂化。目前，稀土萃取分离使用的皂化剂主要是氢氧化钠和氢氧化钙。氢氧化钠和氢氧化钙对P204进行皂化的最大缺点是碱性皂化剂中的部分钠离子或部分钙离子进入分离产品而产生沾污，对稀土产品纯度带来不利影响。因此，在后续工艺中通常还需要分离这些皂化杂质。结果是延长稀土分离生产工序的长度，增加分离工艺的复杂性，提高稀土分离生产成本。
在分离工艺中，评价离子交换树脂的重要技术指标是有效交换容量。有效交换容量有时简称交换容量。阴离子离子交换树脂的有效交换容量是指每kg干树脂有效交换一价阴离子的摩尔数；此时，有效交换容量的单位为mol/kg。也有人采用每升干树脂有效交换一价阴离子的摩尔数；此时，有效交换容量的单位则为mol/L。虽然采以质量计的单位mol/kg与以体积计的单位mol/L可以换算。但是，就有效交换容量的准确度而言，采用质量计单位mol/kg高于采用体积计单位mol/L。顺便说明一下，一定质量的干树脂的总交换量通过以下公式来计算：
n＝m×Q(1)
式(1)中，m为干树脂的质量，其单位为kg；Q为树脂的有效交换容量，其单位为mol/kg；n为总交换量，其单位为mol。由式(1)可知，总交换量是指给定树脂质量m时的最大有效交换量。实际上，总交换量就是给定树脂质量m时的最大交换摩尔数，因此总交换量也称为总交换摩尔数。
发明内容
本发明的目的是针对酸性萃取剂P204采用氢氧化钠和氢氧化钙皂化时存在部分钠离子或部分钙离子会沾污稀土产品的缺点。提供一种无皂化沾污的酸性磷萃取剂P204的稀土皂化方法。
以稀土皂化为例，本发明的金属皂化原理用化学反应方程式表示为：
反应式(2)中，HA表示P204，R3NHOH表示氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，R3NHCl表示氯根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，下标“o”表示有机相，下标“a”表示水相，下标“s”表示固态的树脂相。反应式(2)实现P204的稀土皂化。由反应式(2)可知，本发明是通过水溶液中的氯离子与氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂中的氢氧根发生交换作用来促进稀土金属离子与萃取剂P204的皂化反应。
本发明一种酸性磷萃取剂P204的稀土皂化方法具体通过以下稀土皂化工艺来实现。
控制氯化稀土与P204的摩尔比为0.1:1～0.15:1、氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相对氯离子的总交换摩尔数与氯化稀土的摩尔数之比为4.5:1～7.5:1；在皂化反应器中依次加入浓度为0.5M～1.5M的P204煤油或磺化煤油溶液，pH为2～4及稀土浓度为0.5M～1.5M的氯化稀土水溶液，相对氯离子的有效交换容量为3mol/kg～5mol/kg及平均粒径为0.4mm～0.6mm的氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。室温下充分搅拌20min～40min后，静置分层；上层为稀土皂化P204有机相，中层为水相，下层为固态的弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相。放出水相和弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相，获得稀土皂化P204有机相，其皂化率为30％～45％。
本发明的优点是：可以消除氢氧化钠或氢氧化钙等无机碱皂化剂中金属元素对稀土分离产品的玷污，提高分离产品的纯度；同时可以免去在后续工艺中分离皂化杂质的工序，降低生产成本；室温下皂化，节省能量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述的一种酸性磷萃取剂P204的稀土皂化方法作进一步描述。
实施例1：
控制氯化稀土与P204的摩尔比为0.12:1，氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相对氯离子的总交换摩尔数(即总交换量)与氯化稀土的摩尔数之比为6:1；在1000L皂化反应器中依次加入浓度为1.0M的P204磺化煤油溶液500L，pH为3及稀土浓度为1.0M的氯化稀土水溶液60L，相对氯离子的有效交换容量为4mol/kg及平均粒径为0.5mm的氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂90kg(干重)。室温下充分搅拌30min后，静置分层。上层为稀土皂化P204有机相，中层为水相，下层为固态的弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相；放出水相和弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相，获得稀土皂化P204有机相，其皂化率为36％。
实施例2：
控制氯化稀土与P204的摩尔比为0.15:1，氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相对氯离子的总交换摩尔数(即总交换量)与氯化稀土的摩尔数之比为7.5:1；在1000L皂化反应器中依次加入浓度为0.5M的P204煤油溶液500L，pH为4及稀土浓度为0.5M的氯化稀土水溶液75L，相对氯离子的有效交换容量为3mol/kg及平均粒径为0.6mm的氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂93.75kg(干重)；室温下充分搅拌40min后，静置分层。上层为稀土皂化P204有机相，中层为水相，下层为固态的弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相；放出水相和弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相，获得稀土皂化P204有机相，其皂化率为45％。
实施例3：
控制氯化稀土与P204的摩尔比为0.1:1，氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相对氯离子的总交换摩尔数(即总交换量)与氯化稀土的摩尔数之比为4.5:1；在1000L皂化反应器中，依次加入浓度为1.5M的P204煤油溶液500L，pH为2及稀土浓度为1.5M的氯化稀土水溶液50L，相对氯离子的有效交换容量为5mol/kg及平均粒径为0.4mm的氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂67.5kg(干重)；室温下充分搅拌20min后，静置分层。上层为稀土皂化P204有机相，中层为水相，下层为固态的弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相；放出水相和弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相，获得稀土皂化P204有机相，其皂化率为30％。

Claims (1)

1.一种酸性磷萃取剂P204的稀土皂化方法，其特征在于：控制氯化稀土与P204的摩尔比为0.1:1～0.15:1、氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相对氯离子的总交换摩尔数与氯化稀土的摩尔数之比为4.5:1～7.5:1；在皂化反应器中依次加入浓度为0.5M～1.5M的P204煤油或磺化煤油溶液，pH为2～4及稀土浓度为0.5M～1.5M的氯化稀土水溶液，相对氯离子的有效交换容量为3mol/kg～5mol/kg及平均粒径为0.4mm～0.6mm的氢氧根型弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂；室温下充分搅拌20min～40min后，静置分层；上层为稀土皂化P204有机相，中层为水相，下层为固态的弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相；放出水相和弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相，获得稀土皂化P204有机相，其皂化率为30%～45%。
CN201610288726.9A 2016-05-04 2016-05-04 一种酸性磷萃取剂p204的稀土皂化方法 Expired - Fee Related CN105821211B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610288726.9A CN105821211B (zh) 2016-05-04 2016-05-04 一种酸性磷萃取剂p204的稀土皂化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610288726.9A CN105821211B (zh) 2016-05-04 2016-05-04 一种酸性磷萃取剂p204的稀土皂化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105821211A true CN105821211A (zh) 2016-08-03
CN105821211B CN105821211B (zh) 2017-08-04

Family

ID=56528039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610288726.9A Expired - Fee Related CN105821211B (zh) 2016-05-04 2016-05-04 一种酸性磷萃取剂p204的稀土皂化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105821211B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111517407A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 中国科学院过程工程研究所 一种酸性萃取体系皂化废水中酸性萃取剂的回收方法及回收装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101230420A (zh) * 2008-02-28 2008-07-30 廖春生 一种萃取分离稀土元素的混合萃取方法及萃取剂
CN101392323A (zh) * 2007-09-18 2009-03-25 张宝藏 石灰乳连续皂化制备酸性磷/膦萃取剂稀土皂的方法及装置
CN102766766A (zh) * 2012-08-16 2012-11-07 江西理工大学 一种无皂化稀土萃取分离工艺
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 (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101392323A (zh) * 2007-09-18 2009-03-25 张宝藏 石灰乳连续皂化制备酸性磷/膦萃取剂稀土皂的方法及装置
CN101230420A (zh) * 2008-02-28 2008-07-30 廖春生 一种萃取分离稀土元素的混合萃取方法及萃取剂
CN102766766A (zh) * 2012-08-16 2012-11-07 江西理工大学 一种无皂化稀土萃取分离工艺
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
戴猷元: "《新型萃取分离技术的发展及应用》", 31 August 2007, 化学工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111517407A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 中国科学院过程工程研究所 一种酸性萃取体系皂化废水中酸性萃取剂的回收方法及回收装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105821211B (zh) 2017-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2012375748B2 (en) Method for extracting and separating rare-earth element
WO2013177729A1 (zh) 物料联动循环利用的稀土分离方法
CN103789547B (zh) 一种离子液体萃淋树脂及其制备和应用方法
CN105803229B (zh) 一种直接制备5n级铕的萃取分离工艺
CN104946888B (zh) 一种钇的萃取分离用萃取剂及其萃取分离方法
CN104532022B (zh) 满载分馏萃取分离稀土的工艺方法
CN107217156A (zh) 从锂辉石提锂母液中提取铷铯盐的方法
CN105936977B (zh) 一种制备5n钕的p204萃取分离方法
AU2016202668A1 (en) Extractant and method for extracting and separating yttrium
CN105331817A (zh) 一种萃取碱金属或碱土金属的萃取体系及其应用
CN104131163A (zh) 一种p507萃取分离稀土有机相乳化物的再生方法
CN105861825A (zh) 工业级钆原料p507萃取制备5n钆的方法
CN105886800B (zh) 一种工业级钐原料制备5n钐的萃取分离方法
CN105907963B (zh) 一种酸性膦类萃取剂的稀土皂化方法
CN105112658A (zh) 一种微通道萃取稀土元素的方法
CN105821211A (zh) 一种酸性磷萃取剂p204的稀土皂化方法
CN105861824B (zh) 一种溶剂萃取法制备5n铽的分离工艺
CN108085490B (zh) 萃取组合物及富集锂的方法
CN108726555A (zh) 一种基于离子液的沉淀回收稀土的方法
CN105925804B (zh) 一种酸性磷萃取剂有机相的镍皂化方法
CN105861858B (zh) 一种萃取分离法制备5n镝的工艺流程
CN105861859B (zh) 一种工业级钬原料制备5n钬的方法
CN105925802B (zh) 一种环烷酸萃取有机相的稀土皂化工艺
CN100352954C (zh) 一种添加改良剂的萃取体系分离重稀土元素的工艺
CN103738982B (zh) 准分馏萃取法分离氯化锂中碱土金属杂质的工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170804

Termination date: 20180504