CN105886761B - 从还原萃取提铕反萃余液中分离稀土和锌的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从还原萃取提铕反萃余液中分离稀土和锌的方法，属于稀土湿法冶金领域。本发明在还原萃取提铕反萃余液中添加NH₄Cl作为料液，料液中NH₄Cl浓度为3.5 mol/L，用固体碳酸氢铵作为沉淀剂，当沉淀母液pH值达到6.5时，料液中稀土完全转化为碳酸稀土沉淀，过滤，得到碳酸稀土沉淀和含锌的沉淀母液，碳酸稀土沉淀作为萃取分离单一稀土的原料，碳酸稀土中含ZnO小于0.03%，含锌的沉淀母液作为回收锌的原料，从沉淀母液中回收的氧化锌含稀土氧化物为0.01%，该方法实现了用碳酸氢铵沉淀分离稀土和锌，可降低生产成本、简化生产工序，便于实现工业化生产。

Description

从还原萃取提铕反萃余液中分离稀土和锌的方法

技术领域

本发明涉及一种从还原萃取提铕反萃余液中分离稀土和锌的方法，属于稀土湿法冶金领域。

背景技术

目前企业采用锌粉还原富铕溶液中Eu³⁺制备氧化铕工艺，向富铕溶液中加入锌粉将Eu³⁺还原成Eu²⁺，而锌粉转变为Zn²⁺进入到稀土溶液中，含有Zn²⁺的稀土溶液作为还原萃取的料液，在还原萃取分离段Zn²⁺作为易萃组份随Sm³⁺、Gd³⁺等三价稀土离子经过反萃后返回到钐铕分离段，Zn²⁺随Sm³⁺一起从钐铕分离段萃余液流出，无论直接用碳酸氢铵或草酸作为沉淀剂，Zn²⁺也会同碳酸钐或草酸钐沉淀，影响氧化钐产品质量，为了保证氧化钐产品质量，需进行Sm³⁺和Zn²⁺分离；CN1715430A专利和文献李慧琴所著的锌与稀土分离及碱式碳酸锌的制备，稀土，2006，27(6):62-64，提供了一种锌与稀土分离方法，利用N₂₃₅实现Zn²⁺和RE³⁺分离；CN103924078A、CN103924079A、CN103924080A专利提供了用P₅₀₇萃取分离Sm³⁺和Zn²⁺工艺技术；日本专利JP2001151743报道了在稀土和锌的混合溶液中，加入三(2-氨基乙基)胺和水杨醛反应后，只有稀土结晶出来，从而实现了稀土和锌的分离；稀土与锌分离也可以采用加入过量的氨水或氢氧化钠，稀土形成氢氧化物沉淀，而Zn²⁺形成ZnO₂ ^2-留在溶液中，这种方法缺点是氢氧化稀土沉淀易形成胶体，很难过滤，同时沉淀中极易夹带Zn²⁺，另外操作工序繁琐，又不经济，在工业生产中很难实施。

发明内容

本发明目的是提供一种从还原萃取提铕反萃余液中分离稀土和锌的方法，该方法制备出的碳酸稀土中ZnO含量小于0.03%。

技术解决方案：

本发明中还原萃取提铕的反萃余液为氯化稀土和氯化锌混合溶液，反萃余液酸度为0.5-1.5 mol/L，用固体碳酸氢铵将溶液酸度调配到pH为4，再添加NH₄Cl后作为料液，料液中氯化稀土摩尔浓度为0.3-0.7mol/L、ZnCl₂摩尔浓度为0.2-0.5 mol/L、NH₄Cl摩尔浓度为3.5 mol/L，按重量百分比计，氯化稀土中含Sm₂O₃为63.44%、Eu₂O₃为11.06%、Gd₂O₃为25.5%，料液温度达到70℃时，向料液中加入固体碳酸氢铵，当沉淀母液pH值达到6.5时，料液中稀土完全转化为碳酸稀土沉淀，过滤，得到碳酸稀土沉淀和含锌的沉淀母液，碳酸稀土作为萃取分离单一稀土的原料，碳酸稀土中含ZnO小于0.03%，含锌的沉淀母液作为回收锌的原料，从沉淀母液中回收的氧化锌含稀土氧化物为0.01%。

发明效果

本发明中在含ZnCl₂的氯化稀土溶液中添加NH₄Cl是技术关键；若添加NH₄Cl浓度从2 mol/L升高到3 mol/L，碳酸稀土产品中ZnO含量从0.117%降低到0.032%；添加NH₄Cl浓度为3.5 mol/L时，碳酸稀土产品中ZnO含量小于0.03%；若添加NH₄Cl浓度大于3.5 mol/L时，碳酸稀土中ZnO含量继续降低，但降低幅度不大，另外，添加过高浓度的NH₄Cl，NH₄Cl在溶液中溶解较慢，甚至存在有部分NH₄Cl不溶解，同时也会增大生产成本；在含ZnCl₂的氯化稀土溶液中最佳添加NH₄Cl浓度为3.5 mol/L，便于实现产业化。

具体实施方式

实施例1

在沉淀罐中加入2000 L 氯化稀土摩尔浓度为0.3 mol/L、ZnCl₂摩尔浓度0.2mol/L、酸度为1.5 mol/L的溶液，用固体碳酸氢铵将溶液酸度调配到pH为4，再添加214 kg固体NH₄Cl，固体NH₄Cl溶解后，将溶液加热到70℃，向料液中加入固体碳酸氢铵，当沉淀母液pH值达到6.5时，料液中稀土完全转化为碳酸稀土沉淀，过滤，得到碳酸稀土沉淀和含锌的沉淀母液，碳酸稀土作为萃取分离单一稀土的原料，碳酸稀土中含ZnO为0.019%，含锌的沉淀母液作为回收锌的原料，从沉淀母液中回收的氧化锌含稀土氧化物为0.01%。

实施例2

在沉淀罐中加入2000 L 氯化稀土摩尔浓度为0.5 mol/L、ZnCl₂摩尔浓度0.3mol/L、酸度为1 mol/L的溶液，用固体碳酸氢铵将溶液酸度调配到pH为4，再添加268 kg固体NH₄Cl，固体NH₄Cl溶解后，将溶液加热到70℃，向料液中加入固体碳酸氢铵，当沉淀母液pH值达到6.5时，料液中稀土完全转化为碳酸稀土沉淀，过滤，得到碳酸稀土沉淀和含锌的沉淀母液，碳酸稀土作为萃取分离单一稀土的原料，碳酸稀土中含ZnO为0.01%，含锌的沉淀母液作为回收锌的原料，从沉淀母液中回收的氧化锌含稀土氧化物为0.01%。

实施例3

在沉淀罐中加入2000 L 氯化稀土摩尔浓度为0.7 mol/L、ZnCl₂摩尔浓度0.5mol/L、酸度为0.5 mol/L的溶液，用固体碳酸氢铵将溶液酸度调配到pH为4，再添加321 kg固体NH₄Cl，固体NH₄Cl溶解后，将溶液加热到70℃，向料液中加入固体碳酸氢铵，当沉淀母液pH值达到6.5时，料液中稀土完全转化为碳酸稀土沉淀，过滤，得到碳酸稀土沉淀和含锌的沉淀母液，碳酸稀土作为萃取分离单一稀土的原料，碳酸稀土中含ZnO为0.025%，含锌的沉淀母液作为回收锌的原料，从沉淀母液中回收的氧化锌含稀土氧化物为0.01%。

Claims (1)

1.从还原萃取提铕反萃余液中分离稀土和锌的方法，其特征在于，还原萃取提铕的反萃余液为氯化稀土和氯化锌混合溶液，反萃余液酸度为0.5-1.5 mol/L，用固体碳酸氢铵将溶液酸度调配到pH为4，再添加NH₄Cl后作为料液，料液中氯化稀土摩尔浓度为0.3-0.7mol/L、ZnCl₂摩尔浓度为0.2-0.5 mol/L、NH₄Cl摩尔浓度为3.5 mol/L，按重量百分比计，氯化稀土中含Sm₂O₃为63.44%、Eu₂O₃为11.06%、Gd₂O₃为25.5%，料液温度达到70℃时，向料液中加入固体碳酸氢铵，当沉淀母液pH值达到6.5时，料液中稀土完全转化为碳酸稀土沉淀，过滤，得到碳酸稀土沉淀和含锌的沉淀母液，碳酸稀土作为萃取分离单一稀土的原料，碳酸稀土中含ZnO小于0.03%，含锌的沉淀母液作为回收锌的原料，从沉淀母液中回收的氧化锌含稀土氧化物为0.01%。