CN108467953A - 一种全萃取分离生产高纯铕的方法 - Google Patents

一种全萃取分离生产高纯铕的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108467953A
CN108467953A CN201810392327.6A CN201810392327A CN108467953A CN 108467953 A CN108467953 A CN 108467953A CN 201810392327 A CN201810392327 A CN 201810392327A CN 108467953 A CN108467953 A CN 108467953A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
extraction
rich
separating
organic solutions
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
CN201810392327.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108467953B (zh
Inventor
韩旗英
周勇
韩德义
凌诚
钟德强
林强绪
韩新福
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.)
Guangdong Fuyuan Rare Earth Co ltd
Original Assignee
GUANGDONG FUYUAN RARE EARTH NEW MATERIAL CO Ltd
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 GUANGDONG FUYUAN RARE EARTH NEW MATERIAL CO Ltd filed Critical GUANGDONG FUYUAN RARE EARTH NEW MATERIAL CO Ltd
Priority to CN201810392327.6A priority Critical patent/CN108467953B/zh
Publication of CN108467953A publication Critical patent/CN108467953A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108467953B publication Critical patent/CN108467953B/zh
Active 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
    • C22B59/00—Obtaining rare earth metals
    • 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
    • C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • C22B3/384—Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
    • C22B3/3842—Phosphinic acid, e.g. H2P(O)(OH)
    • 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
    • C22B3/38—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds containing phosphorus
    • C22B3/384—Pentavalent phosphorus oxyacids, esters thereof
    • C22B3/3846—Phosphoric acid, e.g. (O)P(OH)3
    • 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

Abstract

本发明公开了一种全萃取分离生产高纯铕的方法，属于稀土萃取分离技术领域，其技术要点包括下述步骤：(1)将SmEuGd溶液分离得到Sm溶液和Gd有机溶液以及Eu配分含量45％～65％的富Eu溶液；(2)用洗反酸反萃Gd有机溶液得Gd溶液；(3)富Eu溶液分离为SmEu溶液和EuGd有机溶液；(4)SmEu溶液分离出富Sm溶液和Eu溶液，富Sm溶液流入Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的n1级；(5)EuGd有机溶液分离出Eu溶液、富Gd有机溶液，富Gd有机溶液流入Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的n2级。本发明旨在提供一种充槽物料更省、生产成本更低、清洁环保的萃取分离铕的方法；本发明用于高纯铕的萃取分离。

Description

一种全萃取分离生产高纯铕的方法
技术领域
本发明涉及一种稀土元素的分离技术，更具体地说，它涉及一种铕萃取分离的方法。
背景技术
氧化铕是空间技术和荧光材料的主要原料，稀土发光材料则是铕最具魅力的应用舞台，包括用于制造有色镜片和光学滤光片，其荧光特性还被应用于农业、医疗和生物研究等方面，如使用含铕荧光粉制造的光转换农用塑料薄膜、医用X射线增感屏等；还可用于磁泡贮存器件，以及应用于原子反应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料，如用作快中子增强反应堆的中子吸收剂等。
铕在稀土矿物中含量甚微，在四川氟碳铈精矿中Eu2O3/TREO仅有0.1％，在北方混合稀土精矿中Eu2O3/TREO约为0.2％，在南方离子型稀土矿中Eu2O3/TREO也只有0.5％～0.8％左右。由于氧化铕含量很低，其生产工艺相对较复杂，流程较长，一般从稀土矿原料分离提纯得到高纯氧化铕需经过三个阶段，第一阶段分离提纯得到Eu2O3/TREO约5％～8％的钐铕钆富集物；第二阶段分离提纯得到Eu2O3/TREO约50％～90％的铕富集物；第三阶段分离提纯得到Eu2O3/TREO ＞99.99％以上的氧化铕。在20世纪40年代以前，多采用沉淀法富集氧化铕，到50年代则用离子交换法富集，60年代以来随着氧化铕需求量的急剧增长，发展了化学碱度法和溶剂萃取法分离提纯高纯氧化铕。铕是变价稀土，其氧化还原电位较低，只有0.35V，很容易被锌粉或锌粒等还原而呈正二价状态，在P507萃取体系中，二价铕离子Eu2+与三价稀土离子的分离系数很大，在pH＝1.0～2.6时，可达到103～105数量级，因此，可以用很少的分离级数得到高纯铕，但该方法消耗大量锌粉，并会排出大量的含Zn2+废液和属于危险废物的锌粉渣，造成极大的资源浪费和环境污染，而且整个生产过程应采取防氧化保护措施，防止Eu2+溶液接触空气，否则Eu2+会被氧化回Eu3+导致锌粉还原前功尽弃。若采用传统的萃取分离方法分离得到Eu2O3/TREO＞99.999％(Sm2O3＜2ppm，Gd2O3＜2ppm)的氧化铕，由于Eu3+/Sm3+的分离系数为 2.0，Gd3+/Eu3+的分离系数仅为1.5，Eu/Sm萃取分离槽级数需达到150多级，Gd/Eu萃取分离槽级数需达到250多级，两套萃取分离槽混合室体积也需较大，造成铕的存槽量很大，经测算，年产6吨氧化铕的生产线需存槽氧化铕数量约4吨，会增加大量投资及延长生产周期，这对于在稀土矿物中含量甚微的元素分离是不现实的。因此，有必要研究开发充槽物料更省、生产成本更低、清洁环保的铕萃取分离的方法。
发明内容
本发明是解决目前铕萃取分离充槽物料和环境污染过大的问题，提供一种铕萃取分离时充槽物料更省，清洁环保的先进合理的工艺技术，使生产线达到连续、稳定、低耗的流水线作业要求。
本发明的技术方案是这样的：一种全萃取分离生产高纯铕的方法，依次包括下述步骤：
(1)在Sm/Eu/Gd分离槽中，用有机相将SmEuGd溶液分离得到Sm溶液和Gd有机溶液，以及Eu配分含量45％～65％的富Eu溶液，富Eu溶液从Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的I级引出；
(2)在反萃槽中，采用洗反酸反萃步骤(1)的Gd有机溶液得到Gd溶液，从反萃槽第1级分流体积百分比为65％～85％的Gd溶液流入步骤(1)的Sm/Eu/Gd分离槽用作洗液，其余作为产品；
(3)在SmEu/EuGd分离槽中，从步骤(4)Sm/Eu分离槽萃取段最后1级分流体积百分比为40％～70％负载了SmEu的有机相将步骤(1)的富Eu溶液分离为SmEu溶液和EuGd有机溶液；
(4)在Sm/Eu分离槽中，从步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽n1级分流体积百分比为5％～20％负载了富Sm的有机相将步骤(3)SmEu溶液分离得到Eu配分含量1％～3％的富Sm溶液和Eu 有机溶液，富Sm溶液流入步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的n1级中进行Sm与Eu的再分离；
(5)在Eu/Gd分离槽中，采用有机相进料方式，以步骤(4)Eu有机溶液作有机相，从步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的n2级分流体积百分比为5％～20％的富Gd溶液进入Eu/Gd分离槽的洗涤段最后一级作洗液，将步骤(3)EuGd有机溶液分离得到Eu溶液、Eu配分含量1％～3％的富Gd有机溶液，从Eu溶液中分流体积比为80％～90％的Eu溶液流入步骤(4)Sm/Eu 分离槽用作洗液，其余作为产品；从Eu/Gd分离槽流洗涤段第1级分流体积百分比为30％～ 50％含EuGd的溶液进入步骤(3)SmEu/EuGd作洗液，富Gd有机溶液以有机进料方式流入步骤(2)Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的n2级中进行Eu与Gd的再分离。
上述的一种全萃取分离生产高纯铕的方法，步骤(1)中，所述的有机相由萃取剂和稀释剂组成，萃取剂为2－乙基已基磷酸单2－乙基已基酯或二(2-乙基已基)磷酸的其中之一，所述的稀释剂为煤油或正已烷的其中之一或它们的混合物，有机相中萃取剂的浓度为0.8～ 1.5mol/L。
上述的一种全萃取分离生产高纯铕的方法，步骤(1)中，所述的有机相经在2～3级共流的萃取槽连续碱皂化段用碱液皂化和在3～5级逆流的萃取槽连续稀土皂段用稀土Sm负载，有机相皂化率为30％～38％；
上述的一种全萃取分离生产高纯铕的方法，所述的SmEuGd溶液为SmEuGd的氯化物溶液或硝酸盐溶液或硫酸盐溶液，溶液的稀土浓度为0.2～1.5mol/L，H+的浓度为0.01～0.1 mol/L。
上述的一种全萃取分离生产高纯铕的方法，所述的洗反酸为盐酸或硝酸或硫酸的其中之一。
本发明采用上述工艺后，与现有技术相比，具有下面十个方面的特点：
①采用了连续稀土皂化技术，步骤(1)有机相采用萃取槽连续碱皂化技术和萃取槽连续稀土皂化技术，省去了传统的有机相集中按批次皂化工序，减小了杂质富集积累对萃取分离的干扰程度，提高了皂化的稳定性和料液质量、萃取槽出口水相稀土浓度，较好地解决了分离槽之间的水相衡接，减少了工序，节省了人工成本，方便了生产管理。
②采用了三出口技术，富Eu从步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽的第三出口I级引出，有效地利用了分离功，在中间组分的积累峰因势利导引出高浓度、小体积的富Eu溶液，后续萃取分离槽可以小很多，减小了萃取槽及充槽的投资，这对于原料中含量较少的铕元素的分离是相当有利的。
③步骤(3)、步骤(4)、步骤(5)使用模糊分离技术，步骤(3)中Gd与Sm分离系数比Eu与Sm、Gd与Eu的分离系数大，按Gd与Sm分离为原则将富Eu分离为SmEu和EuGd，根据串级优化萃取工艺设计理论计算，这样分离的萃取量和洗涤量会小很多，减小了萃取槽体积，降低了萃取槽的充槽一次性投资和化工材料单耗，节省生产成本；步骤(4)水相出口为Eu配分含量1％～3％的富Sm溶液，则水相出口纯化倍数变小，步骤(5)有机相出口为Eu 配分含量1％～3％的富Gd有机溶液，则有机相出口纯化倍数变小，理论上Sm、Gd分离纯度每降低1个数量级可减少分离级数约50级，大大减少了萃取槽级数，缩短了工艺流程。
④采用置换萃取技术，步骤(4)Sm/Eu分离槽和步骤(5)Eu/Gd分离槽串联，实现Sm/Eu 分离槽和Eu/Gd分离槽萃取量互相置换，达到两套分离槽共用萃取量，减少了Sm/Eu分离槽反萃Eu用酸和Eu/Gd分离槽有机相皂化用碱，降低了化工材料单耗，节省生产成本，而且Eu溶液采用中间出口，可使Ca和Fe同时得到分离，提高了产品质量，减少了传统工艺时Eu溶液需除Ca和除Fe的工序。
⑤采用分离模块组合联动技术，步骤(4)Sm/Eu分离槽和步骤(5)Eu/Gd分离槽串联后与步骤(3)SmEu/EuGd分离槽并联再与步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽并联，所有分离槽通过一定的管路连接组合在一起，实现了联动工艺。
⑥采用了分流技术，所有分离槽的有机相和洗液均从步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽的第1 级和反萃段最后一级加入，然后通过分流装置引入到其他萃取槽，减少了传统工艺中间料液上高位贮槽后再加入分离槽的环节，集中了管理和控制。
⑦采用了有机进料技术，步骤(3)SmEu/EuGd分离槽的EuGd有机溶液、步骤(5)Eu/Gd 分离槽的富Gd有机溶液以负载有机相形式分别进入步骤(5)Eu/Gd分离槽、步骤(1)Sm/Eu/Gd 分离槽，减少了负载有机相反萃所需酸的消耗和分离级数。
⑧采用了稀土洗涤技术，步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽、步骤(3)SmEu/EuGd分离槽、步骤(4)Sm/Eu分离槽、步骤(5)Eu/Gd分离槽均使用稀土溶液作分离洗液，增加了稀土交换能力，提高了洗涤和分离效果。
⑨采用洗酸和反酸共进技术，改善了相比，接触反应更充分，提高了分离效果，提高了反液稀土浓度和降低了剩余酸度，减少料液体积，降低了酸碱耗量，方便后续处理，较好地解决水相衡接和后续分离萃取槽体积增大的问题。
⑩采用了萃取量和洗涤量复用技术，将步骤(3)SmEu/EuGd分离槽和步骤(4)Sm/Eu分离槽的萃取量S前移至步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽萃取段前加入，将步骤(3)SmEu/EuGd分离槽和步骤(5)Eu/Gd分离槽的洗涤量W后移至步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的最后一级后加入，从而增大了Sm/Eu分离槽和Sm/Eu/Gd分离槽的萃取量，增大了Eu/Gd分离槽和 Sm/Eu/Gd分离槽的洗涤量，提高了分离效果。
本发明的上述工艺流程先进合理，通过采用有机相萃取槽连续碱皂化技术和萃取槽连续稀土皂化技术等技术、三出口技术、模糊分离技术、分离模块组合联动技术、置换萃取技术、有机进料技术、稀土洗涤技术、洗反酸共进技术、萃取量和洗涤量复用技术和分流技术共10 种手段进行优化，充分利用了萃取量和洗涤量，从而达到减小充槽投资，降低酸碱消耗，节约生产成本，提高产品质量的目的，也减小了萃取分离生产废水的排放量，并降低了废水中的酸度和盐分，实现铕萃取分离充槽物料更省、生产成本更低、清洁环保。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
参阅图1所示，本发明的一种全萃取分离生产高纯铕的方法，该方法包括下述步骤：
(1)用2－乙基已基磷酸单2－乙基已基酯或二(2-乙基已基)磷酸的其中之一的萃取剂和煤油或正已烷的其中之一或它们的混合物为稀释剂组成有机相，萃取剂浓度为0.8～ 1.5mol/L。在2～3级共流的萃取槽连续碱皂化段中，将有机相按皂化率30％～38％用碱液皂化得到皂化有机相，然后在3～5级逆流的萃取槽连续稀土皂段中，用Sm/Eu/Gd分离槽的Sm 溶液将皂化有机相用稀土Sm负载得到负载Sm的有机相。
在Sm/Eu/Gd分离槽中，用负载Sm的有机相将稀土浓度为0.2～1.5mol/L，H+的浓度为 0.01～0.1mol/L的SmEuGd的氯化物溶液或硝酸盐溶液或硫酸盐溶液，采用三出口技术分离得到Sm溶液和Gd有机溶液，以及Eu配分含量45％～65％的富Eu溶液，富Eu溶液从Sm/Eu/Gd 分离槽萃取段的第三出口I级引出。
(2)在反萃槽中，采用洗反酸共进技术将盐酸或硝酸或硫酸的其中之一的洗酸和反酸同时从反萃段最后一级加入，反萃步骤(1)的Gd有机溶液得到Gd溶液，将体积百分比为65％～ 85％的Gd溶液流入步骤(1)的Sm/Eu/Gd分离槽用作洗液，其余作为产品。
(3)在SmEu/EuGd分离槽中，从步骤(4)Sm/Eu分离槽分流体积百分比为40％～70％负载了SmEu的有机相将步骤(1)的富Eu溶液采用模糊分离技术分离为SmEu溶液和EuGd有机溶液。
(4)在Sm/Eu分离槽中，从步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽n1级分流体积百分比为5％～20％负载了富Sm的有机相将步骤(3)SmEu溶液分离得到Eu配分含量1％～3％的富Sm溶液和Eu 有机溶液，富Sm溶液流入步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的n1级中进行Sm与Eu的再分离。
(5)在Eu/Gd分离槽中，采用有机相进料方式，以步骤(4)Eu有机溶液作有机相，从步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的n2级分流体积百分比为5％～20％的富Gd溶液进入Eu/Gd分离槽的洗涤段最后一级作洗液，将步骤(3)EuGd有机溶液分离得到Eu溶液、Eu配分含量1％～3％的富Gd有机溶液，从Eu溶液中分流体积百分比为80％～90％的Eu溶液流入步骤(4) Sm/Eu分离槽用作洗液，其余作为产品；从Eu/Gd分离槽洗涤段第1级分流体积百分比为30％～ 50％含EuGd的溶液进入步骤(3)SmEu/EuGd分离槽作洗液，富Gd有机溶液以有机进料方式流入步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的n2级中进行Eu与Gd的再分离。
通过一定的连接管路将步骤(4)Sm/Eu分离槽和步骤(5)Eu/Gd分离槽串联后与步骤(3) SmEu/EuGd分离槽并联再与步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽并联组合在一起，实现了联动工艺，以及步骤(4)Sm/Eu分离槽和步骤(5)Eu/Gd分离槽的置换萃取。
实施例1
SmEuGd物料组份如下表(按氧化物计算)。
元素 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3
百分含量(％) 47.26 3.26 49.49
将上述稀土物料分离成Sm、Eu、Gd三个单一稀土元素产品，产品质量指标达到如下表分离效果。
产品名称 稀土纯度(％)
Sm2O3 ＞99.95
Eu2O3 ＞99.999
Gd2O3 ＞99.99
有机相由萃取剂2－乙基已基磷酸单2－乙基已基酯(简称P507)和稀释剂煤油组成，P507浓度为1.5mol/L，皂化率为36％，皂化用碱液为8mol/L的氢氧化钠，盐酸体系，SmEuGd 料液稀土浓度为1.5mol/L，酸度为pH 3，洗反酸为5.5mol/L的盐酸。工艺参数如下表：
有机相65.9L(流量以每分钟计)用4.45L 8mol/L的氢氧化钠皂化，再用Sm溶液进行稀土负载后进入Sm/Eu/Gd分离槽将2.6L的SmEuGd溶液分离得到Sm溶液和Gd有机溶液，以及Eu配分含量50％的富Eu溶液，富Eu溶液从Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的30级引出。
从反萃段最后一级加入7.05L5.5mol/L的盐酸进行反萃Gd有机溶液得到Gd溶液，从反萃槽1级中分流5.75L的Gd溶液引入Sm/Eu/Gd分离槽用作洗液，其余Gd溶液作为产品。
从Sm/Eu分离槽萃取段25级引出3.0L有机相进入SmEu/EuGd分离槽将富Eu溶液分离为 SmEu溶液和EuGd有机溶液，SmEu溶液流入Sm/Eu分离槽萃取段的25级，EuGd有机溶液采用有机相进料方式流入Eu/Gd分离槽的萃取段的50级。
从Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的18级引出5.9L含富Sm的有机相进入Sm/Eu分离槽，将SmEu 溶液分离出Eu配分含量1.82％的富Sm溶液和Eu有机溶液，富Sm溶液流入Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的18级中进行Sm与Eu的再分离。
用Sm/Eu分离槽的Eu有机溶液进入Eu/Gd分离槽作有机相，从Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的35级分流0.65L的富Gd溶液进入Eu/Gd分离槽的洗涤段最后一级作洗液，将EuGd有机溶液分离出Eu溶液、Eu配分含量1.73％的富Gd有机溶液，Eu溶液分流0.35L进入Sm/Eu分离槽作洗液，其余作Eu产品；从Eu/Gd分离槽的洗涤段第1级分流0.25L的EuGd溶液进入 SmEu/EuGd分离槽洗涤段最后一级作洗液；富Gd有机溶液以有机进料方式流入Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的35级中进行Eu与Gd的再分离。
经测算，该全萃取分离生产高纯铕的方法与传统分离生产高纯铕的方法相比，萃取槽总级数少，存槽有机相减少约35％，稀土存槽量减少约35％，盐酸消耗减少约38％，液碱消耗减少约39％。减小了设备和充槽投资，降低了生产成本，减少了生产废水排放，并避免了锌粉的使用，清洁环保，工艺先进合理。
实施例2
SmEuGd物料组份如下表(按氧化物计算)。
元素 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3
百分含量(％) 45.88 5.23 48.89
将上述稀土物料分离成Sm、Eu、Gd三个单一稀土元素产品，产品质量指标达到如下表分离效果。
产品名称 稀土纯度(％)
Sm2O3 ＞99.95
Eu2O3 ＞99.999
Gd2O3 ＞99.99
有机相由萃取剂二(2-乙基已基)磷酸(简称P204)和稀释剂煤油组成，P204浓度为1.2mol/L，皂化率为35％，皂化用碱液为6mol/L的氢氧化钠，硝酸体系，SmEuGd料液稀土浓度为1.2mol/L，酸度为pH 2，洗反酸为4.5mol/L的硝酸。各分离槽工艺参数如下表：
有机相102.5L(流量以每分钟计)用7.69L 8mol/L的氢氧化钠皂化，再用Sm溶液进行稀土负载后进入Sm/Eu/Gd分离槽将3.88L的SmEuGd溶液分离得到Sm溶液和Gd有机溶液，以及Eu配分含量50％的富Eu溶液，富Eu溶液从Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的35级引出。
从反萃段最后一级加入7.05L 5.5mol/L的盐酸进行反萃Gd有机溶液得到Gd溶液，从反萃槽1级中分流5.75L的Gd溶液引入Sm/Eu/Gd分离槽用作洗液，其余Gd溶液作为产品。
从Sm/Eu分离槽萃取段30级再引出3.0L有机相进入SmEu/EuGd分离槽将富Eu溶液分离为SmEu溶液和EuGd有机溶液，SmEu溶液流入Sm/Eu分离槽萃取段的30级，EuGd有机溶液采用有机相进料方式流入Eu/Gd分离槽的萃取段的60级。
从Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的20级引出5.9L含富Sm的有机相进入Sm/Eu分离槽，将SmEu 溶液分离出Eu配分含量1.56％的富Sm溶液和Eu有机溶液，富Sm溶液流入Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的20级中进行Sm与Eu的再分离。
用Sm/Eu分离槽的Eu有机溶液进入Eu/Gd分离槽作有机相，从Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的40级分流0.65L的富Gd溶液进入Eu/Gd分离槽的洗涤段最后一级作洗液，将EuGd溶液分离出Eu溶液、Eu配分含量1.64％的富Gd有机溶液，Eu溶液分流0.34L进入Sm/Eu分离槽作洗液，其余作Eu产品；从Eu/Gd分离槽的洗涤段第1级分流0.25L的EuGd溶液进入SmEu/EuGd 分离槽洗涤段最后一级作洗液。富Gd有机溶液以有机进料方式流入Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的40级中进行Eu与Gd的再分离。
经测算，该全萃取分离生产高纯铕的方法与传统分离生产高纯铕的方法相比，萃取槽总级数相当，但存槽有机相减少约31％，稀土存槽量减少约31％，盐酸消耗减少约36％，液碱消耗减少约38％。减小了设备和充槽投资，降低了生产成本，减少了生产废水排放，并避免了锌粉的使用，清洁环保，工艺先进合理。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (5)

1.一种全萃取分离生产高纯铕的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：
(1)在Sm/Eu/Gd分离槽中，用有机相将SmEuGd溶液分离得到Sm溶液和Gd有机溶液，以及Eu配分含量为45％～65％的富Eu溶液，富Eu溶液从Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的I级引出；
(2)在反萃槽中，采用洗反酸反萃步骤(1)的Gd有机溶液得到Gd溶液，从反萃槽第1级分流体积百分比为65％～85％的Gd溶液流入步骤(1)的Sm/Eu/Gd分离槽用作洗液，其余作为产品；
(3)在SmEu/EuGd分离槽中，从步骤(4)Sm/Eu分离槽萃取段最后1级分流体积百分比为40％～70％负载了SmEu的有机相将步骤(1)的富Eu溶液分离为SmEu溶液和EuGd有机溶液；
(4)在Sm/Eu分离槽中，从步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽n1级分流体积百分比为5％～20％负载了富Sm的有机相将步骤(3)SmEu溶液分离得到Eu配分含量为1％～3％的富Sm溶液和Eu有机溶液，富Sm溶液流入步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽萃取段的n1级中进行Sm与Eu的再分离；
(5)在Eu/Gd分离槽中，采用有机相进料方式，以Eu有机溶液作有机相，从步骤(1)Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的n2级分流体积百分比为5％～20％的富Gd溶液进入Eu/Gd分离槽的洗涤段最后一级作洗液，将步骤(3)EuGd有机溶液分离得到Eu溶液、Eu配分含量为1％～3％的富Gd有机溶液，
从Eu溶液中分流体积百分比为80％～90％的Eu溶液流入步骤(4)Sm/Eu分离槽用作洗液，其余作为产品；从Eu/Gd分离槽流洗涤段第1级分流体积百分比为30％～50％含EuGd的溶液进入步骤(3)SmEu/EuGd作洗液，富Gd有机溶液以有机进料方式流入步骤(2)Sm/Eu/Gd分离槽洗涤段的n2级中进行Eu与Gd的再分离。
2.根据权利要求1所述的一种全萃取分离生产高纯铕的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机相由萃取剂和稀释剂组成，萃取剂为2－乙基已基磷酸单2－乙基已基酯或二(2-乙基已基)磷酸的其中之一，所述的稀释剂为煤油或正已烷的其中之一或它们的混合物，有机相中萃取剂的浓度为0.8～1.5mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种全萃取分离生产高纯铕的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机相经在2～3级共流的萃取槽连续碱皂化段用碱液皂化和在3～5级逆流的萃取槽连续稀土皂段用稀土Sm负载，有机相皂化率为30％～38％。
4.根据权利要求1所述的一种全萃取分离生产高纯铕的方法，其特征在于，所述的SmEuGd溶液为SmEuGd的氯化物溶液或硝酸盐溶液或硫酸盐溶液，溶液的稀土浓度为0.2～1.5mol/L，H+的浓度为0.01～0.1mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种全萃取分离生产高纯铕的方法，其特征在于，所述的洗反酸为盐酸或硝酸或硫酸的其中之一。
CN201810392327.6A 2018-04-27 2018-04-27 一种全萃取分离生产高纯铕的方法 Active CN108467953B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810392327.6A CN108467953B (zh) 2018-04-27 2018-04-27 一种全萃取分离生产高纯铕的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810392327.6A CN108467953B (zh) 2018-04-27 2018-04-27 一种全萃取分离生产高纯铕的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108467953A true CN108467953A (zh) 2018-08-31
CN108467953B CN108467953B (zh) 2020-05-22

Family

ID=63263726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810392327.6A Active CN108467953B (zh) 2018-04-27 2018-04-27 一种全萃取分离生产高纯铕的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108467953B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102071316A (zh) * 2010-11-25 2011-05-25 广东富远稀土新材料股份有限公司 多组分稀土三组分分离的方法
WO2012149642A1 (en) * 2011-05-04 2012-11-08 Orbite Aluminae Inc. Processes for recovering rare earth elements from various ores
CN102912157A (zh) * 2012-11-02 2013-02-06 广东富远稀土新材料股份有限公司 一种轻稀土萃取分离的方法
CN103773976A (zh) * 2014-01-28 2014-05-07 福建省长汀金龙稀土有限公司 一种模糊联动萃取分离产出高纯氯化钆工艺
CN104726709A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 江西农业大学 预分离三出口萃取分离轻稀土矿的工艺方法
CN105543507A (zh) * 2015-12-19 2016-05-04 江西农业大学 轻稀土矿和低钇离子稀土矿用预分离萃取联合分离的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102071316A (zh) * 2010-11-25 2011-05-25 广东富远稀土新材料股份有限公司 多组分稀土三组分分离的方法
WO2012149642A1 (en) * 2011-05-04 2012-11-08 Orbite Aluminae Inc. Processes for recovering rare earth elements from various ores
CN102912157A (zh) * 2012-11-02 2013-02-06 广东富远稀土新材料股份有限公司 一种轻稀土萃取分离的方法
CN104726709A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 江西农业大学 预分离三出口萃取分离轻稀土矿的工艺方法
CN103773976A (zh) * 2014-01-28 2014-05-07 福建省长汀金龙稀土有限公司 一种模糊联动萃取分离产出高纯氯化钆工艺
CN105543507A (zh) * 2015-12-19 2016-05-04 江西农业大学 轻稀土矿和低钇离子稀土矿用预分离萃取联合分离的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韩旗英等: "高纯氧化铕分离提纯工艺综述", 《湖南有色金属》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108467953B (zh) 2020-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102912157B (zh) 一种轻稀土萃取分离的方法
CN100584967C (zh) 从硫酸强化焙烧稀土矿中全分离高纯稀土氧化物的方法
CN102071316B (zh) 多组分稀土三组分分离的方法
CN102732731B (zh) 一种从含锌废料中提取有价金属及提炼一水硫酸锌的方法
CN101012501A (zh) 一种从富钇稀土矿中全分离高纯稀土氧化物的方法
CN108929957A (zh) 含稀土氧化物废料中高纯稀土氧化物的回收方法
CN105256155B (zh) 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
CN107099666B (zh) 一种萃取分离铥、镱、镥的方法
CN104087748B (zh) 一种从铽镝稀土富集物中萃取分离高纯氧化镝和氧化铽的方法
CN105256157B (zh) 预分离萃取对轻稀土矿和中钇离子稀土矿联合分离的方法
CN101012500A (zh) 从低钇中重型稀土矿中全分离高纯稀土氧化物的方法
CN105543507B (zh) 轻稀土矿和低钇离子稀土矿用预分离萃取联合分离的方法
CN103882234A (zh) 一种将钕铁硼油泥制备成再生钕铁硼磁粉的方法
CN105568008B (zh) 预分高纯三出口萃取法
CN107805725A (zh) 高效低耗一步萃取分组分离多种稀土矿料的方法
CN108754190A (zh) 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
CN107130120A (zh) 一种非稀土杂质和稀土元素萃取分离方法
CN109897976B (zh) La-Nd轻稀土预分离三出口萃取分离工艺
CN108467953A (zh) 一种全萃取分离生产高纯铕的方法
CN105543508B (zh) 预分萃取法对低钇和中钇离子稀土矿共同分组的方法
CN206736321U (zh) 一种用于连续制取稀土金属化合物沉淀的装置
CN106636637A (zh) 一种萃取方法
CN103738982B (zh) 准分馏萃取法分离氯化锂中碱土金属杂质的工艺
CN109136589A (zh) 一种高纯硫酸锰的生产方法及其装置
CN106282607A (zh) 一种利用v5+萃取富集含钒溶液的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 514000 Fuyuan Rare Earth Co., Ltd., Chengxi Village, Dazhe Town, Pingyuan County, Meizhou City, Guangdong Province

Patentee after: Guangdong Fuyuan Rare Earth Co.,Ltd.

Address before: 514000 Guangdong Fuyuan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Chengxi Village, Dazhe Town, Pingyuan County, Meizhou City, Guangdong Province

Patentee before: Guangdong Fuyuan Rare Earth New Material Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address