CN106381406B - 一种萃取分离钍与稀土工艺 - Google Patents
一种萃取分离钍与稀土工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106381406B CN106381406B CN201510450060.8A CN201510450060A CN106381406B CN 106381406 B CN106381406 B CN 106381406B CN 201510450060 A CN201510450060 A CN 201510450060A CN 106381406 B CN106381406 B CN 106381406B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- extraction
- thorium
- separation
- organic phase
- 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.)
- Active
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
本发明提供一种萃取分离钍与稀土工艺，首先采用盐酸对处理独居石碱法工艺产生的优溶渣溶解得到含钍、稀土、铀的料液；采用P350作为萃取剂在高酸度盐酸体系中对含钍、稀土的料液进行钍与稀土的萃取分离，得到负载钍的有机相以及萃余液；负载钍的有机相采用高酸度HCl进行洗涤，再采用含HNO3和NaNO3溶液进行反萃获得Th(NO3)4反萃液；萃取分离得到的含稀土和高浓度盐酸萃余液返回优溶工序。在高酸度的萃取体系可有效提高了稀土与钍的分离系数，提高了分离效率，本发明提高了稀土和钍的分离效果，获得了高纯度的硝酸钍，实现了萃余液中稀土等有价元素综合回收，并实现了萃余液中的盐酸的综合利用，提高了资源利用率，减少了后处理工序，降低了环境污染，实现了资源综合利用。
Description
技术领域
本发明为一种萃取分离钍与稀土工艺，具体的说是采用P350作为萃取剂在高浓度盐酸体系中对含钍、稀土的溶液进行钍与稀土的萃取分离，属于湿法冶金分离领域。
背景技术
独居石是重要的稀土矿之一，工业上普遍采用烧碱分解法处理独居石精矿，得到碱分解浆液，经固液分离获得稀土氢氧化物固体和磷酸钠溶液；采用盐酸对得到的稀土氢氧化物固体进行优溶处理，获得RECl3溶液和优溶渣；(《稀土》，第一版上册，冶金工业出版社1978，P221-237)，提取稀土后的优溶渣，即有放射性物质的铀钍(稀土)优溶渣，工厂一般称为“铀钍渣”或优溶渣，是一种宝贵的钍、稀土资源。目前工业上优溶渣回收方式主要采用盐酸全溶得到含有〔RE+Th+U+Fe〕的氯化物溶液，采用P350进行萃取分离UFe/ThRE，获得含Th和RE萃余液。
上世纪70年代，中南矿冶学院、珠江冶炼厂和广东有色冶金设计院等采用盐酸溶解优溶渣，得到含U、Th、RE、Fe的氯化物溶液，再在P350-盐酸体系分离U、Th、RE、Fe，得到U、Th产品，因P350萃取剂可采用PVC材料作为萃取装备，且分离体系主要采用盐酸，因此投资较省，整体生产成本低，80年代后被主要采用。
上述工艺存在主要缺点为，在P350-盐酸体系分离含U、Th、RE、Fe的氯化物溶液时，首先得到含钍、稀土的萃余液，酸度一般为2.5mol/L左右，针对该料液采用P350进行萃取分离，后得到的含稀土萃余液和负载纯钍的有机。上述工艺存在的主要问题是，因操作酸度比较低，体系中存在的四价钛易水解生成钛的羟基络合物及氧化钛等，在萃取过程易形成三相物，造成萃取分相不好，导致连续操作无法进行，必须对料液进行水解除Ti，调整pH值和多次过滤、澄清和洗涤处理，带来操作困难，同时耗费盐酸，带来操作困难；而且在低酸度情况下，P350体系中RE、Th分离系数较小，需要通过增加萃取洗涤级数及洗涤用酸量等手段对工艺进行调整，大大提高了操作成本。
为此，本发明提供一种采用高浓度盐酸进行RE/Th分离的工艺，即采用在P350体系进行RE/Th分离时，控制[H+]＝4.8-5.5mol/L，高酸度下具有较高的RE/Th分离系数，由于萃取体系酸度比目前工艺高，料液中RE/Th分离系数得到了提高；同时，高酸度条件下，体系中钛不易发生水解反应，解决了原有P350工艺易产生三相物的难题；萃余液中[RE3+]＝40-100g/L(以氧化物计)，[H+]＝4.3-5.0mol/L，直接返回独居石碱法分解滤饼的优溶工序，实现了萃余液中的RE3+和HCl的循环利用，与现行的稀土萃取分离体系衔接合理，降低了环境污染，提高了资源的综合回收利用。
发明内容
本发明提供了一种萃取分离钍与稀土工艺。
所述工艺步骤如下：
1)在P350-HCl萃取分离RE/Th体系中，控制钍、稀土料液酸度为4.8-5.5mol/L，进行RE/Th分离，采用HCl进行洗涤，得到负载纯钍的有机相以及萃余液；
2)负载纯钍的有机相用含HNO3和NaNO3溶液进行反萃获得Th(NO3)4；
3)步骤1)所述萃取分离得到的萃余液返回碱法处理独居石中盐酸优溶工序。
所述的P350萃取剂采用磺化煤油或煤油进行稀释，萃取剂浓度为25-50％，优选为30-35％。
步骤1)所述的含钍、稀土料液中[RE+Th]总浓度为50-200g/L(以氧化物计)，优选为80-120g/L(以氧化物计)，[TiO2]＜4g/L。
步骤1)所述的萃取分离采用逆流萃取，萃取相比为有机相：水相＝4-8：1，优选为有机相：水相＝4-5:1，萃取级数为15-20。
步骤1)所述的洗涤步骤采用4-9mol/L的HCl对负载钍的有机相进行逆流洗涤，优选采用4.8-5.5mol/L的HCl，相比为有机相：水相＝5-25：1，级数5-10。
步骤2)所述的反萃采用含0.01-0.1mol/LHNO3和0.01-0.1mol/L NaNO3溶液进行逆流反萃，相比为有机相：水相＝2-10：1，优选为6-8:1，级数15-20，获得Th(NO3)4反萃液。
本发明的有益效果如下：
1.高酸度的P350-HCl萃取操作体系中，稀土与钍的分离系数高，提高了分离效率；
2.高酸度的P350-HCl萃取环境解决了钛元素的水解难题，避免了三相物的形成，保证了萃取工艺的连续性，降低了操作成本；
3.实现了萃余液中的盐酸和稀土综合利用，减少了环境污染，实现化工原材料和资源综合利用。
具体实施方式
实施例1
采用9mol/L盐酸溶解独居石经碱法分解-盐酸优溶产生的优溶渣，得到含[RE+Th+U+Fe+Ti]的料液，控制料液中[RE+Th+U+Fe+Ti]浓度为180g/L，[TiO2]＝3.5g/L(以氧化物计)，[H+]＝2.5mol/L，采用30％P350-煤油萃取体系进行UFe/ThRE分离，采用逆流萃取，相比为有机相：水相＝4：1，萃取级数为15，获得负载U和Fe有机相与含Th和RE萃余液。
针对含Th和RE萃余液采用P350进行萃取分离，控制料液中[RE+Th]总浓度为100g/L(以氧化物计)，[TiO2]＝3g/L(以氧化物计)，[H+]＝5.0mol/L，P350萃取剂采用磺化煤油进行稀释至P350浓度为30％，采用逆流萃取，萃取相比为有机相：水相＝5:1，萃取级数为15。负载钍的有机相采用5mol/L的HCl对负载钍的有机相进行逆流洗涤，相比为有机相：水相＝8：1，级数5。随后采用含0.01mol/LHNO3和0.01mol/L NaNO3溶液进行逆流反萃，相比为有机相：水相＝6:1，级数15，获得Th(NO3)4溶液，其中含稀土0.12％REO得到的含稀土萃余液返回碱法处理独居石盐酸优溶工序。萃取过程中连续运行近70天，槽体无明显的三相物产生，可实现长时间连续操作。
对比实施例1
采用9mol/L盐酸溶解独居石经碱法分解-盐酸优溶产生的优溶渣，得到含[RE+Th+U+Fe+Ti]的料液，控制料液中[RE+Th+U+Fe+Ti]浓度为180g/L(以氧化物计)，[TiO2]＝3.5g/L(以氧化物计)，[H+]＝2.5mol/L，采用30％P350-煤油萃取体系进行UFe/ThRE分离，采用逆流萃取，相比为有机相：水相＝4：1，萃取级数为15，获得负载U和Fe有机相与含Th和RE萃余液。
针对含Th和RE萃余液采用P350进行萃取分离，萃余液中[RE+Th]总浓度为100g/L(以氧化物计)，[TiO2]＝3g/L(以氧化物计)，[H+]＝2.0mol/L，P350萃取剂采用磺化煤油进行稀释至P350浓度为30％，采用逆流萃取，萃取相比为有机相：水相＝5:1，萃取级数为15。负载钍的有机相采用5mol/L的HCl对负载钍的有机相进行逆流洗涤，相比为有机相：水相＝8：1，级数5。随后采用含0.01mol/LHNO3和0.01mol/L NaNO3溶液进行逆流反萃，相比为有机相：水相＝6:1，级数15，获得Th(NO3)4溶液，其中含稀土2.34％REO。萃取过程中在萃取段有机相出现乳化，三相物较多，连续运行7天左右，萃取槽需要捞取三相物。
实施例2
针对含Th和RE萃余液采用P350进行萃取分离，控制料液中[RE+Th]总浓度为120g/L(以氧化物计)，[TiO2]＝1g/L(以氧化物计)，[H+]＝5.5mol/L，P350萃取剂采用磺化煤油进行稀释至P350浓度为35％，采用逆流萃取，萃取相比为有机相：水相＝4:1，萃取级数为20。负载钍的有机相采用8mol/L的HCl对负载钍的有机相进行逆流洗涤，相比为有机相：水相＝15：1，级数10。随后采用含0.1mol/LHNO3和0.1mol/L NaNO3溶液进行逆流反萃，相比为有机相：水相＝10:1，级数20，获得Th(NO3)4溶液，其中含稀土0.15％REO。得到的含稀土萃余液返回碱法处理独居石中盐酸优溶工序。萃取过程中连续运行近100天，槽体无明显的三相物产生，可实现长时间连续操作。
实施例3
针对含Th和RE萃余液采用P350进行萃取分离，控制料液中[RE+Th]总浓度为80g/L(以氧化物计)，[TiO2]＝2g/L(以氧化物计)，[H+]＝4.8mol/L，P350萃取剂采用磺化煤油进行稀释至P350浓度为50％，采用逆流萃取，萃取相比为有机相：水相＝8:1，萃取级数为18。负载钍的有机相采用4.8mol/L的HCl对负载钍的有机相进行逆流洗涤，相比为有机相：水相＝20：1，级数18。随后采用含0.05mol/LHNO3和0.05mol/L NaNO3溶液进行逆流反萃，相比为有机相：水相＝8:1，级数18，获得Th(NO3)4溶液，其中含稀土0.26％REO得到的含稀土萃余液返回碱法处理独居石中盐酸优溶工序。萃取过程中连续运行近100天，槽体无明显的三相物产生，可实现长时间连续操作。
Claims (7)
1.一种萃取分离钍与稀土工艺，其特征在于，所述工艺步骤如下：
1)在P350-HCl萃取分离RE/Th体系中，控制钍、稀土料液酸度为4.8-5.5mol/L，进行RE/Th分离，采用HCl进行洗涤，得到负载纯钍的有机相以及萃余液，所述的含钍、稀土料液中[RE+Th]总浓度以氧化物计为50-200g/L，[TiO2]＜4g/L；
2)负载纯钍的有机相用含HNO3和NaNO3溶液进行反萃获得Th(NO3)4；
3)步骤1)所述萃取分离得到的萃余液返回碱法处理独居石中盐酸优溶工序。
2.根据权利要求1所述的一种萃取分离钍与稀土工艺，其特征在于，步骤1)所述的萃取分离采用逆流萃取，萃取相比为有机相：水相＝4-8：1，萃取级数为15-20。
3.根据权利要求1所述的一种萃取分离钍与稀土工艺，其特征在于，步骤1)所述的萃取分离采用逆流萃取，萃取相比为有机相：水相＝4-5:1，萃取级数为15-20。
4.根据权利要求1所述的一种萃取分离钍与稀土工艺，其特征在于，步骤1)所述的洗涤步骤采用4-9mol/L的HCl对负载钍的有机相进行逆流洗涤，相比为有机相：水相＝5-25：1，级数5-10。
5.根据权利要求1所述的一种萃取分离钍与稀土工艺，其特征在于，步骤1)所述的洗涤步骤采用4.8-5.5mol/L的HCl对负载钍的有机相进行逆流洗涤，相比为有机相：水相＝5-25：1，级数5-10。
6.根据权利要求1所述的一种萃取分离钍与稀土工艺，其特征在于，步骤2)所述的反萃采用含0.01-0.1mol/LHNO3和0.01-0.1mol/L NaNO3溶液进行逆流反萃，相比为有机相：水相＝2-10：1，级数15-20，获得Th(NO3)4反萃液。
7.根据权利要求1所述的一种萃取分离钍与稀土工艺，其特征在于，步骤2)所述的反萃采用含0.01-0.1mol/LHNO3和0.01-0.1mol/L NaNO3溶液进行逆流反萃，相比为有机相：水相＝6-8:1，级数15-20，获得Th(NO3)4反萃液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510450060.8A CN106381406B (zh) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | 一种萃取分离钍与稀土工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510450060.8A CN106381406B (zh) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | 一种萃取分离钍与稀土工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106381406A CN106381406A (zh) | 2017-02-08 |
| CN106381406B true CN106381406B (zh) | 2019-06-14 |
Family
ID=57915855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510450060.8A Active CN106381406B (zh) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | 一种萃取分离钍与稀土工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106381406B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109082544B (zh) * | 2017-06-14 | 2021-05-18 | 厦门稀土材料研究所 | 一种含有有效官能团的萃取剂和吸附剂及其在钍金属萃取分离中的应用 |
| CN107675000B (zh) * | 2017-09-05 | 2019-07-02 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 调控重稀土萃取分离工艺萃取平衡酸度和萃取级数的方法 |
| CN111004932A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-14 | 湖南中核金原新材料有限责任公司 | 一种独居石碱饼的六连罐连续化盐酸优溶方法 |
| 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 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2515630B1 (fr) * | 1981-10-30 | 1985-10-04 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede d'extraction et de separation de l'uranium, du thorium et des terres rares par traitement de solutions aqueuses de chlorures de ces elements |
| CN100348748C (zh) * | 2004-12-15 | 2007-11-14 | 北京有色金属研究总院 | 从稀土矿中综合回收稀土和钍工艺方法 |
| CN102943183B (zh) * | 2012-12-04 | 2013-09-18 | 广州有色金属研究院 | 一种从南方离子型稀土浸出液中萃取铀和钍的方法 |
| US20140341790A1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-11-20 | Rare Element Resources Ltd. | Extraction of metals from metallic compounds |
| CN104775026B (zh) * | 2015-03-31 | 2018-06-05 | 江西洁球环保科技有限公司 | 一种从优溶渣中提取高纯铀、钍和混合稀土的方法 |
-
2015
- 2015-07-28 CN CN201510450060.8A patent/CN106381406B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106381406A (zh) | 2017-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9752213B2 (en) | Method for comprehensively recovering rare earth elements and fluorine element in a bastnaesite treatment process | |
| CN106381406B (zh) | 一种萃取分离钍与稀土工艺 | |
| CN109097599A (zh) | 一种协同萃取分离锰与钙、镁的方法 | |
| CN102851497B (zh) | 一种含砷物料的处理方法 | |
| CN104229898B (zh) | 一种利用废旧锌锰电池为原料制备高纯硫酸锰和硫酸锌的方法 | |
| CN101818250B (zh) | 一种处理钴铜铁合金的方法 | |
| CN112575208B (zh) | 一种从电解锰硫化渣中制备高纯硫酸锰的方法 | |
| CN102146512A (zh) | 一种氟碳铈矿冶炼分离工艺 | |
| CN103866125B (zh) | 锌灰物料碱洗萃取联合工艺脱除氟氯的方法 | |
| CN101985694A (zh) | 一种从荧光粉废料中回收高纯度钇铕的制备方法 | |
| CN106367590A (zh) | 一种独居石矿综合利用回收工艺 | |
| CN108517425B (zh) | 一种降低电解锰合格液中钙镁离子的方法 | |
| CN103643044A (zh) | 一种铜烟灰湿法直接萃取铜、锌工艺 | |
| CN102051477A (zh) | 混合型稀土精矿的氟碳铈矿与独居石矿的化学分离方法 | |
| CN102766765A (zh) | 氧化锌粉回收利用方法 | |
| CN106399685B (zh) | 一种铀、铁、钍、稀土萃取分离工艺 | |
| Jantunen et al. | Separation of zinc and iron from secondary manganese sulfate leachate by solvent extraction | |
| CN109797288B (zh) | 一种炼锡硫渣的处理工艺 | |
| CN113265544B (zh) | 一种全湿法从高铅高铟烟灰中回收铟的工艺 | |
| CN102139907A (zh) | 一种从含铈溶液中分离回收含铈化合物的方法 | |
| CN106755994A (zh) | 一种综合利用高锌钴原料的生产方法 | |
| CN108165732A (zh) | 一种两步法处理包头稀土精矿的工艺方法 | |
| CN109266838A (zh) | 氟碳铈矿及含氟碳铈矿的混合矿的处理方法 | |
| CN107555476B (zh) | 一种用酸性复杂含锑溶液直接制备锑氧化物的方法 | |
| CN105039727A (zh) | 一种从超低含量NdFeB废渣中回收稀土的工艺方法 |
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 |