CN110386617A - 一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法，以氯化铥镱镥富集物水溶液为料液，C272为萃取剂，异辛醇为有机相改性剂，具体由三个分馏萃取体系组成，分别为Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系、Tm/Yb满载分馏萃取分离体系和Yb/Lu分馏萃取分离体系。通过三个分馏萃取的组合，直接获得4N级氯化铥、5N级氯化镱和4N级氯化镥三种分离产品。本发明具有目标分离产品纯度高、稀土元素铥镱镥的收率高、酸碱消耗少、工艺流程短、分离成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法，具体以氯化铥镱镥富集物水溶液为料液，C272为萃取剂，异辛醇为有机相改性剂，实现轻稀土元素铥、镱和镥三个元素之间的分离，获得4N级氯化铥、5N级氯化镱和4N级氯化镥三种产品。本发明的具体技术领域为溶剂萃取法分离铥镱镥富集物。
背景技术
离子吸附型稀土矿是一种重要的稀土原料，该矿在溶剂萃取分离流程中必定会获得铥镱镥富集物。铥镱镥富集物是制备纯铥、纯镱和铥镥稀土产品的中间原料。与早期溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法相比较，现有溶剂萃取分离铥镱镥富集物制备单一稀土纯产品的方法的酸碱消耗有较大幅度的下降(约下降45％左右)。但是，现有溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法，镱的产品纯度只能达到4N级，而且其酸碱消耗仍然较大。5N级镱在荧光材料、磁泡材料、激光材料、光学玻璃材料等科技领域的应用日益重要。溶剂萃取法将4N级镱分离纯化到5N级，也需要进一步消耗酸碱。因此，现有溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法存在镱的产品纯度不够高，酸碱消耗较大之不足。
本发明针对现有溶剂萃取法分离铥镱镥富集物存在的不足，建立一种溶剂萃取高效分离氯化铥镱镥富集物的方法，直接获得4N级氯化铥、5N级氯化镱和4N级氯化镥。
发明内容
本发明一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法针对现有溶剂萃取法分离铥镱镥富集物存在的不足，提供一种低酸碱消耗分离氯化铥镱镥富集物，直接获得4N级氯化铥、5N级氯化镱和4N级氯化镥的方法。
本发明一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法，以氯化铥镱镥富集物水溶液为料液，二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸(简称C272)为萃取剂，异辛醇为有机相改性剂。由三个分馏萃取体系组成，分别为Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系、Tm/Yb满载分馏萃取分离体系和Yb/Lu分馏萃取分离体系；其中，Tm/Yb满载分馏萃取分离体系与Yb/Lu分馏萃取分离体系串联，Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的出口有机相获得的负载镱有机相作为Yb/Lu分馏萃取分离体系的萃取有机相，Yb/Lu分馏萃取分离体系的出口水相5N级氯化镱水溶液作为Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的洗涤剂；Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的最后1级负载镱有机相直接进入Yb/Lu分馏萃取分离体系的第1级，Yb/Lu分馏萃取分离体系的第1级水相5N级氯化镱水溶液直接进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的最后1级；从而实现铥、镱和镥三个元素之间的分离，直接获得4N级氯化铥、5N级氯化镱和4N级氯化镥三种分离产品。
Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系开设三个进料口和四个出口。三个进料口分别为第一进料口、第二进料口和第三进料口；四个出口分别第一出口、第二出口、第三出口和第四出口。第一出口为第1级水相出口，第二出口为萃取段中间水相出口，第三出口为洗涤段中间水相出口，第四出口为最后1级有机相出口。第一进料口位于第一出口与第二出口中间，第二进料口位于第二出口与第三出口中间，第三进料口位于第三出口与第四出口中间。第一出口与第二出口为前萃取段，第二出口与进料级之间为后萃取段，进料级与第三出口之间为前洗涤段，第三出口与第四出口之间为后洗涤段。前萃取段和后萃取段合称为萃取段，前洗涤段与后洗涤段合称为洗涤段。Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的前萃取段实现Tm/Yb分离，Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的后萃取段实现TmYb/Lu分离，Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的前洗涤段实现Tm/YbLu分离，Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的后洗涤段实现Yb/Lu分离。
所述的三个分馏萃取体系具体如下：
1)Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系
4N铥皂化C272有机相从第1级进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，来自Tm/Yb满载分馏萃取分离体系第1级水相2N氯化铥从第一进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，氯化铥镱镥富集物水溶液从第二进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，来自Yb/Lu分馏萃取分离体系最后1级负载2N镥的有机相从第三进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，3.0mol/L HCl从最后1级进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系。从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第一出口获得分离产品4N级氯化铥镱水溶液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第二出口获得氯化铥镱水溶液，用作Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的料液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第三出口获得氯化镱镥水溶液，用作Yb/Lu分馏萃取分离体系的料液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第四出口获得负载4N级Lu有机相，经以4.0mol/L HCl 12级反萃获得分离产品4N级氯化镥水溶液。
2)Tm/Yb满载分馏萃取分离体系
2N级铥皂化C272有机相从第1级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系，来自Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第二出口获得氯化铥镱水溶液从进料口进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系，来自Yb/Lu分馏萃取分离体系第1级出口水相的5N级氯化镱水溶液从最后1级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系。从Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的第1级出口水相获得2N氯化铥水溶液，用作Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第一进料口的料液。从Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的最后1级出口有机相获得负载镱有机相，用作Yb/Lu分馏萃取分离体系的萃取有机相。
3)Yb/Lu分馏萃取分离体系
来自Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的最后1级出口有机相的负载镱有机相从第1级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系，来自Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第三出口获得氯化镱镥水溶液从进料级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系，洗涤酸3.0mol/L HCl从最后1级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系。从Yb/Lu分馏萃取分离体系的第1级出口水相获得分离产品5N级氯化镱水溶液，分取5N级氯化镱水溶液用作Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的洗涤剂；从Yb/Lu分馏萃取分离体系的最后1级出口有机相获得负载4N级Lu有机相，用作Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第三进料口的料液。
所述的C272有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液，其中C272的体积百分数为30％，异辛醇的体积百分数为10％，磺化煤油的体积百分数为60％。使用时，须采用通用的皂化方法实施相应的皂化后获得相应的稀土皂化有机相。
所述的氯化铥镱镥富集物水溶液的组成为：Er 0.00030g/L～0.00080g/L，Tm17.0g/L～21.0g/L，Yb 125.0g/L～135.0g/L，Lu 19.0g/L～25.0g/L。
所述的4N级氯化铥水溶液的组成为：Er 0.0025g/L～0.0075g/L，Tm162.0g/L～168.0g/L，Yb 0.0010g/L～0.0060g/L，Lu 0.00050g/L～0.0020g/L。
所述的5N级氯化镱水溶液的组成为：Er 0.000010g/L～0.000030g/L，Tm0.00010g/L～0.00050g/L，Yb 160.0g/L～170.0g/L，Lu 0.00020g/L～0.0010g/L。
所述的4N级氯化镥水溶液的组成为：Er 0.000010g/L～0.000090g/L，Tm0.0010g/L～0.0050g/L，Yb 0.0020g/L～0.010g/L，Lu 160.0g/L～170.0g/L。
本发明的有益效果：1)目标分离产品单一稀土氯化物的纯度高。本发明同时获得相对纯度为99.990％～99.997％的4N级氯化铥水溶液，相对纯度为99.9990％～99.9998％的5N级氯化镱水溶液，相对纯度为99.990％～99.998％的4N级氯化镥水溶液。2)稀土元素的收率高。铥的收率为94％～96％，镱的收率为97％～99％，镥的收率为95％～97％。3)酸碱消耗少。Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系充分利用了分离功，减少了稀土分离的酸碱消耗；Tm/Yb满载分馏萃取分离体系与Yb/Lu分馏萃取分离体系串联，节约了Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的洗涤酸的消耗，节约了Yb/Lu分馏萃取分离体系的皂化碱的消耗；不需要进一步提纯，直接获得5N级氯化镱，节约了相应的分离纯化的酸碱消耗。与现有溶剂萃取法分离铥镱镥富集物和制备5N级镱的工艺流程相比较，酸碱消耗减少了30％左右。4)工艺流程短。直接获得4N级氯化铥、5N级氯化镱和4N级氯化镥，不需要进一步的分离纯化工艺。5)分离成本低。酸碱消耗降低幅度大，工艺流程短，从而降低了分离成本。
附图说明
图1：本发明一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法的分离流程示意图。
其中：LOP表示负载有机相，W表示洗涤剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法作进一步描述。
实施例1
C272有机相：C272的体积百分数为30％，异辛醇的体积百分数为10％，磺化煤油的体积百分数为60％。使用时，须采用通用的皂化方法实施相应的皂化后获得相应的稀土皂化有机相。
氯化铥镱镥富集物水溶液为：Er 0.00080g/L，Tm 17.0g/L，Yb 125.0g/L，Lu25.0g/L。
1)Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系
4N铥皂化C272有机相从第1级进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，来自Tm/Yb满载分馏萃取分离体系第1级水相2N氯化铥从第一进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，氯化铥镱镥富集物水溶液从第二进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，来自Yb/Lu分馏萃取分离体系最后1级负载2N镥的有机相从第三进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，3.0mol/L HCl从第117级进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系。从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第一出口获得分离产品4N级氯化铥镱水溶液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第二出口获得氯化铥镱水溶液，用作Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的料液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第三出口获得氯化镱镥水溶液，用作Yb/Lu分馏萃取分离体系的料液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第四出口获得负载4N级Lu有机相，经以4.0mol/L HCl 12级反萃获得分离产品4N级氯化镥水溶液。
2)Tm/Yb满载分馏萃取分离体系
2N级铥皂化C272有机相从第1级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系，来自Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第二出口获得氯化铥镱水溶液从第15级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系，来自Yb/Lu分馏萃取分离体系第1级出口水相的5N级氯化镱水溶液从第40级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系。从Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的第1级出口水相获得2N氯化铥水溶液，用作Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第一进料口的料液。从Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的第40级出口有机相获得负载镱有机相，用作Yb/Lu分馏萃取分离体系的萃取有机相。
3)Yb/Lu分馏萃取分离体系
来自Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的最后1级出口有机相的负载镱有机相从第1级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系，来自Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第三出口获得氯化镱镥水溶液从第39级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系，洗涤酸3.0mol/L HCl从第51级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系。从Yb/Lu分馏萃取分离体系的第1级出口水相获得分离产品5N级氯化镱水溶液，分取5N级氯化镱水溶液用作Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的洗涤剂；从Yb/Lu分馏萃取分离体系的第51级出口有机相获得负载4N级Lu有机相，用作Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第三进料口的料液。
分离产品4N级氯化铥水溶液的组成为：Er 0.0075g/L，Tm 162.0g/L，Yb 0.0060g/L，Lu 0.0020g/L。4N级氯化铥水溶液的相对纯度为99.990％。铥的收率为94％。
分离产品5N级氯化镱水溶液的组成为：Er 0.000030g/L，Tm 0.00050g/L，Yb160.0g/L，Lu 0.0010g/L。5N级氯化镱水溶液的相对纯度为99.9990％。镱的收率为97％。
分离产品4N级氯化镥水溶液的组成为：Er 0.000010g/L，Tm 0.0010g/L，Yb0.0020g/L，Lu 170.0g/L。4N级氯化镥水溶液的相对纯度为99.998％。镥的收率为97％。
实施例2
C272有机相：C272的体积百分数为30％，异辛醇的体积百分数为10％，磺化煤油的体积百分数为60％。使用时，须采用通用的皂化方法实施相应的皂化后获得相应的稀土皂化有机相。
氯化铥镱镥富集物水溶液为：Er 0.00050g/L，Tm 19.0g/L，Yb 130.0g/L，Lu22.0g/L。
1)Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系
4N铥皂化C272有机相从第1级进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，来自Tm/Yb满载分馏萃取分离体系第1级水相2N氯化铥从第一进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，氯化铥镱镥富集物水溶液从第二进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，来自Yb/Lu分馏萃取分离体系最后1级负载2N镥的有机相从第三进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，3.0mol/L HCl从第117级进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系。从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第一出口获得分离产品4N级氯化铥镱水溶液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第二出口获得氯化铥镱水溶液，用作Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的料液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第三出口获得氯化镱镥水溶液，用作Yb/Lu分馏萃取分离体系的料液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第四出口获得负载4N级Lu有机相，经以4.0mol/L HCl 12级反萃获得分离产品4N级氯化镥水溶液。
2)Tm/Yb满载分馏萃取分离体系
2N级铥皂化C272有机相从第1级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系，来自Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第二出口获得氯化铥镱水溶液从第15级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系，来自Yb/Lu分馏萃取分离体系第1级出口水相的5N级氯化镱水溶液从第40级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系。从Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的第1级出口水相获得2N氯化铥水溶液，用作Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第一进料口的料液。从Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的第40级出口有机相获得负载镱有机相，用作Yb/Lu分馏萃取分离体系的萃取有机相。
3)Yb/Lu分馏萃取分离体系
来自Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的最后1级出口有机相的负载镱有机相从第1级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系，来自Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第三出口获得氯化镱镥水溶液从第39级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系，洗涤酸3.0mol/L HCl从第51级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系。从Yb/Lu分馏萃取分离体系的第1级出口水相获得分离产品5N级氯化镱水溶液，分取5N级氯化镱水溶液用作Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的洗涤剂；从Yb/Lu分馏萃取分离体系的第51级出口有机相获得负载4N级Lu有机相，用作Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第三进料口的料液。
分离产品4N级氯化铥水溶液的组成为：Er 0.0045g/L，Tm 165.0g/L，Yb 0.0040g/L，Lu 0.0010g/L。4N级氯化铥水溶液的相对纯度为99.994％。铥的收率为95％。
分离产品5N级氯化镱水溶液的组成为：Er 0.000020g/L，Tm 0.00030g/L，Yb165.0g/L，Lu 0.00070g/L。5N级氯化镱水溶液的相对纯度为99.9994％。镱的收率为98％。
分离产品4N级氯化镥水溶液的组成为：Er 0.000050g/L，Tm 0.0030g/L，Yb0.0050g/L，Lu 165.0g/L。4N级氯化镥水溶液的相对纯度为99.995％。镥的收率为96％。
实施例3
C272有机相：C272的体积百分数为30％，异辛醇的体积百分数为10％，磺化煤油的体积百分数为60％。使用时，须采用通用的皂化方法实施相应的皂化后获得相应的稀土皂化有机相。
氯化铥镱镥富集物水溶液为：Er 0.00030g/L，Tm 21.0g/L，Yb 125.0g/L，Lu19.0g/L。
1)Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系
4N铥皂化C272有机相从第1级进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，来自Tm/Yb满载分馏萃取分离体系第1级水相2N氯化铥从第一进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，氯化铥镱镥富集物水溶液从第二进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，来自Yb/Lu分馏萃取分离体系最后1级负载2N镥的有机相从第三进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，3.0mol/L HCl从第118级进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系。从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第一出口获得分离产品4N级氯化铥镱水溶液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第二出口获得氯化铥镱水溶液，用作Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的料液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第三出口获得氯化镱镥水溶液，用作Yb/Lu分馏萃取分离体系的料液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第四出口获得负载4N级Lu有机相，经以4.0mol/L HCl 12级反萃获得分离产品4N级氯化镥水溶液。
2)Tm/Yb满载分馏萃取分离体系
2N级铥皂化C272有机相从第1级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系，来自Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第二出口获得氯化铥镱水溶液从第19级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系，来自Yb/Lu分馏萃取分离体系第1级出口水相的5N级氯化镱水溶液从第66级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系。从Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的第1级出口水相获得2N氯化铥水溶液，用作Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第一进料口的料液。从Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的第66级出口有机相获得负载镱有机相，用作Yb/Lu分馏萃取分离体系的萃取有机相。
3)Yb/Lu分馏萃取分离体系
来自Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的最后1级出口有机相的负载镱有机相从第1级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系，来自Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第三出口获得氯化镱镥水溶液从第35级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系，洗涤酸3.0mol/L HCl从第47级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系。从Yb/Lu分馏萃取分离体系的第1级出口水相获得分离产品5N级氯化镱水溶液，分取5N级氯化镱水溶液用作Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的洗涤剂；从Yb/Lu分馏萃取分离体系的第47级出口有机相获得负载4N级Lu有机相，用作Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第三进料口的料液。
分离产品4N级氯化铥水溶液的组成为：Er 0.0025g/L，Tm 168.0g/L，Yb 0.0010g/L，Lu 0.00050g/L。4N级氯化铥水溶液的相对纯度为99.997％。铥的收率为96％。
分离产品5N级氯化镱水溶液的组成为：Er 0.000010g/L，Tm 0.00010g/L，Yb170.0g/L，Lu 0.00020g/L。5N级氯化镱水溶液的相对纯度为99.9998％。镱的收率为99％。
分离产品4N级氯化镥水溶液的组成为：Er 0.000090g/L，Tm 0.0050g/L，Yb0.010g/L，Lu 160.0g/L。4N级氯化镥水溶液的相对纯度为99.995％。镥的收率为95％。
Claims (6)
1.一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法，其特征在于：所述的方法以氯化铥镱镥富集物水溶液为料液，C272为萃取剂，异辛醇为有机相改性剂；由三个分馏萃取体系组成，分别为Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系、Tm/Yb满载分馏萃取分离体系和Yb/Lu分馏萃取分离体系；其中，Tm/Yb满载分馏萃取分离体系与Yb/Lu分馏萃取分离体系串联，Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的最后1级负载镱有机相直接进入Yb/Lu分馏萃取分离体系的第1级，Yb/Lu分馏萃取分离体系的第1级水相5N级氯化镱水溶液直接进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的最后1级；直接获得4N级氯化铥、5N级氯化镱和4N级氯化镥三种分离产品；
Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系开设三个进料口和四个出口；三个进料口分别为第一进料口、第二进料口和第三进料口；四个出口分别第一出口、第二出口、第三出口和第四出口；第一出口为第1级水相出口，第二出口为萃取段中间水相出口，第三出口为洗涤段中间水相出口，第四出口为最后1级有机相出口；第一进料口位于第一出口与第二出口中间，第二进料口位于第二出口与第三出口中间，第三进料口位于第三出口与第四出口中间；第一出口与第二出口为前萃取段，第二出口与进料级之间为后萃取段，进料级与第三出口之间为前洗涤段，第三出口与第四出口之间为后洗涤段；前萃取段和后萃取段合称为萃取段，前洗涤段与后洗涤段合称为洗涤段；Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的前萃取段实现Tm/Yb分离，Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的后萃取段实现TmYb/Lu分离，Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的前洗涤段实现Tm/YbLu分离，Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的后洗涤段实现Yb/Lu分离；
所述的三个分馏萃取体系具体如下：
1)Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系
4N铥皂化C272有机相从第1级进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，来自Tm/Yb满载分馏萃取分离体系第1级水相2N氯化铥从第一进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，氯化铥镱镥富集物水溶液从第二进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，来自Yb/Lu分馏萃取分离体系最后1级负载2N镥的有机相从第三进料口进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系，3.0mol/L HCl从最后1级进入Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第一出口获得分离产品4N级氯化铥镱水溶液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第二出口获得氯化铥镱水溶液，用作Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的料液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第三出口获得氯化镱镥水溶液，用作Yb/Lu分馏萃取分离体系的料液；从Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第四出口获得负载4N级Lu有机相，经以4.0mol/L HCl12级反萃获得分离产品4N级氯化镥水溶液；
2)Tm/Yb满载分馏萃取分离体系
2N级铥皂化C272有机相从第1级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系，来自Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第二出口获得氯化铥镱水溶液从进料口进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系，来自Yb/Lu分馏萃取分离体系第1级出口水相的5N级氯化镱水溶液从最后1级进入Tm/Yb满载分馏萃取分离体系；从Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的第1级出口水相获得2N氯化铥水溶液，用作Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第一进料口的料液；从Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的最后1级出口有机相获得负载镱有机相，用作Yb/Lu分馏萃取分离体系的萃取有机相；
3)Yb/Lu分馏萃取分离体系
来自Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的最后1级出口有机相的负载镱有机相从第1级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系，来自Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系的第三出口获得氯化镱镥水溶液从进料级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系，洗涤酸3.0mol/L HCl从最后1级进入Yb/Lu分馏萃取分离体系；从Yb/Lu分馏萃取分离体系的第1级出口水相获得分离产品5N级氯化镱水溶液，分取5N级氯化镱水溶液用作Tm/Yb满载分馏萃取分离体系的洗涤剂；从Yb/Lu分馏萃取分离体系的最后1级出口有机相获得负载4N级Lu有机相，用作Tm/TmYb/YbLu/Lu三进四出分馏萃取分离体系第三进料口的料液。
2.根据权利要求1所述的一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法，其特征在于：所述的C272有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液，其中C272的体积百分数为30％，异辛醇的体积百分数为10％，磺化煤油的体积百分数为60％；使用时，须采用通用的皂化方法实施相应的皂化后获得相应的稀土皂化有机相。
3.根据权利要求1所述的一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法，其特征在于：所述的氯化铥镱镥富集物水溶液的组成为：：Er 0.00030g/L～0.00080g/L，Tm 17.0g/L～21.0g/L，Yb 125.0g/L～135.0g/L，Lu 19.0g/L～25.0g/L。
4.根据权利要求1所述的一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法，其特征在于：所述的4N级氯化铥水溶液的组成为：Er 0.0025g/L～0.0075g/L，Tm 162.0g/L～168.0g/L，Yb0.0010g/L～0.0060g/L，Lu 0.00050g/L～0.0020g/L。
5.根据权利要求1所述的一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法，其特征在于：所述的5N级氯化镱水溶液的组成为：Er 0.000010g/L～0.000030g/L，Tm 0.00010g/L～0.00050g/L，Yb 160.0g/L～170.0g/L，Lu 0.00020g/L～0.0010g/L。
6.根据权利要求1所述的一种溶剂萃取分离铥镱镥富集物的方法，其特征在于：所述的4N级氯化镥水溶液的组成为：Er 0.000010g/L～0.000090g/L，Tm 0.0010g/L～0.0050g/L，Yb 0.0020g/L～0.010g/L，Lu 160.0g/L～170.0g/L。
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