CN110787485B - 一种制备6n级氯化钙溶液的方法 - Google Patents

一种制备6n级氯化钙溶液的方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种制备6N级氯化钙溶液的方法以4N级氯化钙水溶液为料液、C272为萃取剂，由满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE、满载分馏萃取分离NaMg/Ca和分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE三个步骤组成；分离除去料液中的钠、镁、钡、铅、铝、稀土等金属元素，以及分离除去硫、硅等非金属元素，制备6N级氯化钙溶液。目标产品6N级氯化钙溶液的纯度为99.99991％～99.99997％，4N级氯化钙水溶液中钙的收率为95％～97％。本发明具有产品纯度高、镁的收率高、试剂消耗少、分离效率高、工艺流程短、生产成本低等优点。

Description

一种制备6N级氯化钙溶液的方法
技术领域
本发明一种制备6N级氯化钙溶液的方法，具体涉及以4N级氯化钙水溶液为料液、C272为萃取剂，分离除去料液中的钠、镁、钡、铅、铝、稀土等金属元素，以及分离除去硫、硅等非金属元素，制备6N级氯化钙溶液。本发明的具体技术领域为6N级氯化钙的制备。
背景技术
6N级氯化钙是制备其他6N级钙产品和6N级钙材料的基础原料之一，但是目前国内尚无制备6N级氯化钙的方法。
本发明针对目前尚无制备6N级氯化钙的方法，建立一种以4N级氯化钙水溶液为料液制备6N级氯化钙溶液。4N级氯化钙水溶液中主要杂质有钠、镁、钡、铅、铝、稀土等金属元素杂质，以及硫、硅等非金属元素杂质。
发明内容
本发明一种制备6N级氯化钙溶液的方法针对目前尚无制备6N级氯化钙的方法，提供一种以4N级氯化钙水溶液为料液制备6N级氯化钙溶液的方法。
本发明一种制备6N级氯化钙溶液的方法，以4N级氯化钙水溶液为料液、二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸(简称C272或Cyanex272)为萃取剂，分离除去料液中的钠、镁、钡、铅、铝、稀土等金属元素，以及分离除去硫、硅等非金属元素，制备6N级氯化钙溶液。
本发明一种制备6N级氯化钙溶液的方法由3个步骤组成，分别为满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE、满载分馏萃取分离NaMg/Ca和分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE；满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的萃取段实现NaMgCa/BaPbAlRE分离，洗涤段实现NaMg/CaBaPbAlRE分离；满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE以满载分馏萃取分离NaMg/Ca进料级获得的平衡负载C272有机相为萃取有机相，以分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE进料级获得的平衡水相为洗涤剂。满载分馏萃取分离NaMg/Ca与分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE直接串联；满载分馏萃取分离NaMg/Ca的出口有机相用作分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的萃取有机相，直接进入分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的第1级；分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的第1级出口水相用作满载分馏萃取分离NaMg/Ca的洗涤剂。
本发明一种制备6N级氯化钙溶液的方法的3个步骤具体如下：
步骤1：满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE
步骤1为满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE，萃取段实现NaMgCa/BaPbAlRE分离，洗涤段实现NaMg/CaBaPbAlRE分离。以步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系进料级获得的平衡负载C272有机相为萃取有机相，4N级氯化钙水溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系进料级获得的平衡水相为洗涤剂。步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系进料级获得的平衡负载C272有机相从第1级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系，4N级氯化钙水溶液从进料级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系进料级获得的平衡水相从最后1级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系。从NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液，用作步骤2满载分馏萃取分离NaMg/Ca的料液；从NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钙钡铅铝稀土的C272有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的料液。
步骤2：满载分馏萃取分离NaMg/Ca
步骤2为满载分馏萃取分离NaMg/Ca，分离除去氯化钙溶液中的金属元素杂质钠和镁，以及非金属元素杂质硫和硅。以氨皂化C272有机相为萃取有机相，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得的6N级氯化钙溶液为洗涤剂。氨皂化C272有机相为萃取有机相从第1级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液从进料级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得的6N级氯化钙溶液从最后1级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系。从NaMg/Ca满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含S和Si的氯化钠和氯化镁混合溶液；分取NaMg/Ca满载分馏萃取体系进料级的平衡负载C272有机相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的萃取有机相；从NaMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钙的C272有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的萃取有机相。
步骤3：分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE
步骤3为分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE，实现钙与钡、铅、铝、稀土的分离。以步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙的C272有机相为萃取有机相，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙钡铅铝稀土的C272有机相为料液，6.0mol/L HCl为洗涤酸。步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙的C272有机相从第1级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙钡铅铝稀土的C272有机相从进料级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系，6.0mol/L HCl洗涤酸从最后1级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系。从Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得目标产品6N级氯化钙溶液，分取6N级氯化钙溶液用作步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系的洗涤剂；分取Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系进料级的平衡水相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的洗涤剂；从Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钡铅铝稀土的C272有机相。
所述的C272有机相为C272的磺化煤油溶液，其中C272的浓度为1.0mol/L。使用时，采用氨水对C272有机相进行皂化而获得氨皂化C272有机相。
所述的4N级氯化钙水溶液中的元素浓度分别为：S 0.00010g/L～0.00030g/L、Si0.00010g/L～0.00030g/L、Na 0.00010g/L～0.00030g/L、Mg 0.0010g/L～0.0050g/L、Ca115.0g/L～125.0g/L、Pb 0.0010g/L～0.0030g/L、Al 0.00020g/L～0.00060g/L、RE0.00010g/L～0.00030g/L。
所述的6N级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.0000010g/L～0.0000030g/L、Si 0.0000010g/L～0.0000030g/L、Na 0.0000010g/L～0.0000030g/L、Mg 0.000010g/L～0.000050g/L、Ca 115.0g/L～125.0g/L、Pb 0.000010g/L～0.000030g/L、Al 0.0000010g/L～0.0000030g/L、RE0.0000010g/L～0.0000030g/L。
本发明的有益效果：1)从4N级氯化钙水溶液中直接获得6N级氯化钙溶液。6N级氯化钙溶液通过浓缩结晶或沉淀等后处理，可以获得6N级氯化钙晶体、6N级氟化钙晶体等一系列6N级含钙化合物。2)产品纯度高，钙的收率高：目标产品6N级氯化钙溶液的纯度为99.99991％～99.99997％，4N级氯化钙水溶液中钙的收率为95％～97％。3)试剂消耗少：满载分馏萃取分离NaMg/Ca的出口有机相用作分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的萃取有机相，直接进入分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的第1级，节约了分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的皂化碱。分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的第1级出口水相用作满载分馏萃取分离NaMg/Ca的洗涤剂，节约了满载分馏萃取分离NaMg/Ca的洗涤酸。4)分离效率高：3个分离步骤(满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE、满载分馏萃取分离NaMg/Ca、分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE)分离除去了4N级氯化钙水溶液中的钠、镁、钡、铅、铝、稀土等金属杂质，以及硫、硅等非金属杂质。5)工艺流程短：从4N级氯化钙水溶液制备6N级氯化钙的方法由3个分离步骤组成。满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE以满载分馏萃取分离NaMg/Ca进料级获得的平衡负载C272有机相为萃取有机相，因此满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE不需要皂化段；以分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE进料级获得的平衡水相为洗涤剂，因此满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE不需要反萃段。满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE与满载分馏萃取分离NaMg/Ca共享一个皂化段。满载分馏萃取分离NaMg/Ca的出口有机相用作分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的萃取有机相，因此分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE不需要皂化段。满载分馏萃取分离NaMg/Ca的出口有机相用作分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的萃取有机相，因此分馏萃取分离满载分馏萃取分离NaMg/Ca不需要洗涤段。6)生产成本低：分离效率高，工艺流程短，试剂消耗少。
附图说明
图1：本发明一种制备6N级氯化钙溶液的方法的工艺流程示意图。图1中，LOP表示负载有机相；W表示洗涤剂；6N Ca表示6N级氯化钙溶液。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明一种制备6N级氯化钙溶液的方法作进一步描述。
实施例1
C272有机相为C272的磺化煤油溶液，其中C272的浓度为1.0mol/L。使用时，采用氨水对C272有机相进行皂化而获得氨皂化C272有机相。
4N级氯化钙水溶液中的元素浓度分别为：S 0.00010g/L、Si 0.00010g/L、Na0.00030g/L、Mg 0.0010g/L、Ca 115.0g/L、Pb 0.0010g/L、Al 0.00020g/L、RE 0.00010g/L。
步骤1：满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE
以步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第38级获得的平衡负载C272有机相为萃取有机相，4N级氯化钙水溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第14级获得的平衡水相为洗涤剂。步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第38级获得的平衡负载C272有机相从第1级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系，4N级氯化钙水溶液从第6级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第24级获得的平衡水相从第16级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系。从NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液，用作步骤2满载分馏萃取分离NaMg/Ca的料液；从NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第24级出口有机相获得负载钙钡铅铝稀土的C272有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的料液。
步骤2：满载分馏萃取分离NaMg/Ca
以氨皂化C272有机相为萃取有机相，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得的6N级氯化钙溶液为洗涤剂。氨皂化C272有机相为萃取有机相从第1级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液从第38级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得的6N级氯化钙溶液从第66级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系。从NaMg/Ca满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含S和Si的氯化钠和氯化镁混合溶液；分取NaMg/Ca满载分馏萃取体系第38级的平衡负载C272有机相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的萃取有机相；从NaMg/Ca满载分馏萃取体系第66级出口有机相获得负载钙的C272有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的萃取有机相。
步骤3：分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE
以步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第66级获得的负载钙的C272有机相为萃取有机相，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第24级获得的负载钙钡铅铝稀土的C272有机相为料液，6.0mol/L HCl为洗涤酸。步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第66级获得的负载钙的C272有机相从第1级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第24级获得的负载钙钡铅铝稀土的C272有机相从第14级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系，6.0mol/L HCl洗涤酸从第50级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系。从Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得目标产品6N级氯化钙溶液，分取6N级氯化钙溶液用作步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系的洗涤剂；分取Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第14级的平衡水相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的洗涤剂；从Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第50级出口有机相获得负载钡铅铝稀土的C272有机相。
6N级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.0000010g/L、Si 0.0000010g/L、Na0.0000010g/L、Mg 0.000010g/L、Ca 115.0g/L、Pb 0.000010g/L、Al 0.0000010g/L、RE0.0000010g/L。氯化钙溶液的纯度为99.99997％，钙的收率为95％。
实施例2
C272有机相为C272的磺化煤油溶液，其中C272的浓度为1.0mol/L。使用时，采用氨水对C272有机相进行皂化而获得氨皂化C272有机相。
4N级氯化钙水溶液中的元素浓度分别为：S 0.00020g/L、Si 0.00020g/L、Na0.00020g/L、Mg 0.0030g/L、Ca 120.0g/L、Pb 0.0020g/L、Al 0.00040g/L、RE 0.00020g/L。
步骤1：满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE
以步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第36级获得的平衡负载C272有机相为萃取有机相，4N级氯化钙水溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第16级获得的平衡水相为洗涤剂。步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第36级获得的平衡负载C272有机相从第1级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系，4N级氯化钙水溶液从第6级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第16级获得的平衡水相从第28级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系。从NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液，用作步骤2满载分馏萃取分离NaMg/Ca的料液；从NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第28级出口有机相获得负载钙钡铅铝稀土的C272有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的料液。
步骤2：满载分馏萃取分离NaMg/Ca
以氨皂化C272有机相为萃取有机相，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得的6N级氯化钙溶液为洗涤剂。氨皂化C272有机相为萃取有机相从第1级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液从第36级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得的6N级氯化钙溶液从第70级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系。从NaMg/Ca满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含S和Si的氯化钠和氯化镁混合溶液；分取NaMg/Ca满载分馏萃取体系第36级的平衡负载C272有机相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的萃取有机相；从NaMg/Ca满载分馏萃取体系第70级出口有机相获得负载钙的C272有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的萃取有机相。
步骤3：分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE
以步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第70级获得的负载钙的C272有机相为萃取有机相，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第28级获得的负载钙钡铅铝稀土的C272有机相为料液，6.0mol/L HCl为洗涤酸。步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第70级获得的负载钙的C272有机相从第1级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第28级获得的负载钙钡铅铝稀土的C272有机相从第16级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系，6.0mol/L HCl洗涤酸从第50级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系。从Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得目标产品6N级氯化钙溶液，分取6N级氯化钙溶液用作步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系的洗涤剂；分取Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第16级的平衡水相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的洗涤剂；从Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第50级出口有机相获得负载钡铅铝稀土的C272有机相。
6N级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.0000020g/L、Si 0.0000020g/L、Na0.0000020g/L、Mg 0.000030g/L、Ca 120.0g/L、Pb 0.000020g/L、Al 0.0000020g/L、RE0.0000020g/L。氯化钙溶液的纯度为99.99994％，钙的收率为96％。
实施例3
C272有机相为C272的磺化煤油溶液，其中C272的浓度为1.0mol/L。使用时，采用氨水对C272有机相进行皂化而获得氨皂化C272有机相。
4N级氯化钙水溶液中的元素浓度分别为：S 0.00030g/L、Si 0.00030g/L、Na0.00030g/L、Mg 0.0050g/L、Ca 125.0g/L、Pb 0.0030g/L、Al 0.00060g/L、RE 0.00030g/L。
步骤1：满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE
以步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第34级获得的平衡负载C272有机相为萃取有机相，4N级氯化钙水溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第18级获得的平衡水相为洗涤剂。步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第34级获得的平衡负载C272有机相从第1级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系，4N级氯化钙水溶液从第6级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第18级获得的平衡水相从第30级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系。从NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液，用作步骤2满载分馏萃取分离NaMg/Ca的料液；从NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第30级出口有机相获得负载钙钡铅铝稀土的C272有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的料液。
步骤2：满载分馏萃取分离NaMg/Ca
以氨皂化C272有机相为萃取有机相，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得的6N级氯化钙溶液为洗涤剂。氨皂化C272有机相为萃取有机相从第1级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液从第34级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得的6N级氯化钙溶液从第70级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系。从NaMg/Ca满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含S和Si的氯化钠和氯化镁混合溶液；分取NaMg/Ca满载分馏萃取体系第34级的平衡负载C272有机相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的萃取有机相；从NaMg/Ca满载分馏萃取体系第70级出口有机相获得负载钙的C272有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的萃取有机相。
步骤3：分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE
以步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第70级获得的负载钙的C272有机相为萃取有机相，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第30级获得的负载钙钡铅铝稀土的C272有机相为料液，6.0mol/L HCl为洗涤酸。步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系第70级获得的负载钙的C272有机相从第1级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第30级获得的负载钙钡铅铝稀土的C272有机相从第18级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系，6.0mol/L HCl洗涤酸从第52级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系。从Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得目标产品6N级氯化钙溶液，分取6N级氯化钙溶液用作步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系的洗涤剂；分取Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第18级的平衡水相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的洗涤剂；从Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第52级出口有机相获得负载钡铅铝稀土的C272有机相。
6N级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.0000030g/L、Si 0.0000030g/L、Na0.0000030g/L、Mg 0.000050g/L、Ca 125.0g/L、Pb 0.000030g/L、Al 0.0000030g/L、RE0.0000030g/L。氯化钙溶液的纯度为99.99991％，钙的收率为97％。

Claims (4)

1.一种制备6N级氯化钙溶液的方法，其特征在于：所述的方法以4N级氯化钙水溶液为料液、C272为萃取剂，分离除去料液中的金属元素杂质钠、镁、钡、铅、铝和稀土，以及分离除去非金属元素杂质硫和硅，制备6N级氯化钙溶液；由3个步骤组成，分别为满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE、满载分馏萃取分离NaMg/Ca和分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE；满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的萃取段实现NaMgCa/BaPbAlRE分离，洗涤段实现NaMg/CaBaPbAlRE分离；满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE以满载分馏萃取分离NaMg/Ca进料级获得的平衡负载C272有机相为萃取有机相，以分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE进料级获得的平衡水相为洗涤剂；满载分馏萃取分离NaMg/Ca与分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE直接串联；满载分馏萃取分离NaMg/Ca的出口有机相用作分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的萃取有机相，直接进入分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的第1级；分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的第1级出口水相用作满载分馏萃取分离NaMg/Ca的洗涤剂；
3个步骤具体如下：
步骤1：满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE
步骤1为满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE，萃取段实现NaMgCa/BaPbAlRE分离，洗涤段实现NaMg/CaBaPbAlRE分离；以步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系进料级获得的平衡负载C272有机相为萃取有机相，4N级氯化钙水溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系进料级获得的平衡水相为洗涤剂；步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系进料级获得的平衡负载C272有机相从第1级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系，4N级氯化钙水溶液从进料级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系进料级获得的平衡水相从最后1级进入NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系；从NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液，用作步骤2满载分馏萃取分离NaMg/Ca的料液；从NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钙钡铅铝稀土的C272有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的料液；
步骤2：满载分馏萃取分离NaMg/Ca
步骤2为满载分馏萃取分离NaMg/Ca，分离除去氯化钙溶液中的金属元素杂质钠和镁，以及非金属元素杂质硫和硅；以氨皂化C272有机相为萃取有机相，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液为料液，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得的6N级氯化钙溶液为洗涤剂；氨皂化C272有机相为萃取有机相从第1级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系第1级出口水相获得的含Na、Mg、S和Si的氯化钙溶液从进料级进入NaMg/Ca满载分馏萃取体系，步骤3之Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得的6N级氯化钙溶液从最后1级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系；从NaMg/Ca满载分馏萃取体系第1级出口水相获得含S和Si的氯化钠和氯化镁混合溶液；分取NaMg/Ca满载分馏萃取体系进料级的平衡负载C272有机相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的萃取有机相；从NaMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钙的C272有机相，用作步骤3分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE的萃取有机相；
步骤3：分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE
步骤3为分馏萃取分离Ca/BaPbAlRE，实现钙与钡、铅、铝、稀土的分离；以步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙的C272有机相为萃取有机相，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙钡铅铝稀土的C272有机相为料液，6.0mol/L HCl为洗涤酸；步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙的C272有机相从第1级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系，步骤1之NaMgCa/CaBaPbAlRE满载分馏萃取体系最后1级获得的负载钙钡铅铝稀土的C272有机相从进料级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系，6.0mol/L HCl洗涤酸从最后1级进入Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系；从Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系第1级出口水相获得目标产品6N级氯化钙溶液，分取6N级氯化钙溶液用作步骤2之NaMg/Ca满载分馏萃取体系的洗涤剂；分取Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系进料级的平衡水相，用作步骤1满载分馏萃取分离NaMgCa/CaBaPbAlRE的洗涤剂；从Ca/BaPbAlRE分馏萃取体系最后1级出口有机相获得负载钡铅铝稀土的C272有机相。
2.根据权利要求1所述的一种制备6N级氯化钙溶液的方法，其特征在于：所述的C272有机相为C272的磺化煤油溶液，其中C272的浓度为1.0mol/L；使用时，采用氨水对C272有机相进行皂化而获得氨皂化C272有机相。
3.根据权利要求1所述的一种制备6N级氯化钙溶液的方法，其特征在于：所述的4N级氯化钙水溶液中的元素浓度分别为：S 0.00010g/L～0.00030g/L、Si 0.00010g/L～0.00030g/L、Na 0.00010g/L～0.00030g/L、Mg 0.0010g/L～0.0050g/L、Ca 115.0g/L～125.0g/L、Pb 0.0010g/L～0.0030g/L、Al 0.00020g/L～0.00060g/L、RE 0.00010g/L～0.00030g/L。
4.根据权利要求1所述的一种制备6N级氯化钙溶液的方法，其特征在于：所述的6N级氯化钙溶液中的元素浓度分别为：S 0.0000010g/L～0.0000030g/L、Si 0.0000010g/L～0.0000030g/L、Na 0.0000010g/L～0.0000030g/L、Mg 0.000010g/L～0.000050g/L、Ca115.0g/L～125.0g/L、Pb 0.000010g/L～0.000030g/L、Al 0.0000010g/L～0.0000030g/L、RE 0.0000010g/L～0.0000030g/L。
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