CN113355538A - 一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺 - Google Patents

一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及稀土萃取技术领域，尤其涉及一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，解决了现有技术中采用硝酸法进行分解离子矿进而生产磷酸，再经过中和沉淀以及萃取等工艺对稀土进行析出，中和沉淀中存在共沉淀的问题，无论在经济还是在技术方面都具有一定的困难的问题。一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，包括湿法磷酸主要采用的时盐酸分解离子矿生产磷酸，在处理过程中将一部分的稀土进入到磷酸溶液，另一部分稀土进入到磷石膏中。本发明中提出的方式，萃取连续化程度较高，回收率以及纯度都有明显的提高，同时磷酸中提取稀土的工艺简单，特别时连续萃取法，连续化程度高，易于实现工业化生产。

Description

一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺
技术领域
本发明涉及稀土萃取技术领域，尤其涉及一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺。
背景技术
离子矿是一种含磷量较高的一种矿物质，其中含有大量的磷酸，磷酸是一种比较常见的无机酸，又可成为中强酸，磷酸也可以作为化学试剂，其中离子矿中普遍含有高价值的稀土元素，因此，在磷酸精制过程中经济、合理地回收其中的稀土元素具有重要意义。
现有技术中一般采用硝酸法进行分解离子矿进而生产磷酸，再经过中和沉淀以及萃取等工艺对稀土进行析出，这种传统的方式存在一定的弊端，其中中和沉淀中存在共沉淀的问题，仍需进一步提纯，无论在经济还是在技术方面都具有一定的困难，而且稀土的回收率也是有限的。
发明内容
本发明的目的是提供一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，解决了现有技术中采用硝酸法进行分解离子矿进而生产磷酸，再经过中和沉淀以及萃取等工艺对稀土进行析出，中和沉淀中存在共沉淀的问题，仍需进一步提纯，无论在经济还是在技术方面都具有一定的困难的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，稀土氧化铽萃取工艺包括一下几步骤：
第一步，将有机萃取剂与盐酸相结合，首先以含稀土离子矿盐酸湿法工艺制备的磷酸为原料，采用酮、醚、醇、脂有机溶剂中至少一种进行萃取得到精制磷酸和含稀土的萃余酸，然后从萃余酸中萃取富集稀土；
第二步，采用有机萃取液萃取萃余酸中的稀土元素，得到负载稀土的有机相和二次萃余酸；
第三步，对负载稀土有机相用酸进行洗涤、反萃后得到稀土反萃液和空白有机相；
第四步，对得到的稀土反萃液经调整pH值后，经过沉淀得到固体稀土盐，再经煅烧得到稀土氧化铽。
优选的，通过中和沉淀法利用盐酸将伴生稀土离子矿中的水溶液时，其中酸解液经过脱氟、冷冻结晶、除钙以及中和沉淀，得到稀土氧化铽为1.4％的中和渣稀土回收率超过85％，再对中和渣进行碳酸钠焙烧、水泡以及酸泡除杂富集稀土，这时会得到稀土氧化铽质量分数为10.16％的酸解渣，稀土回收率达到74.8％。
优选的，湿法磷酸主要采用的时盐酸分解离子矿生产磷酸，在处理过程中将一部分的稀土进入到磷酸溶液，另一部分稀土进入到磷石膏中，由于浸出条件不同其分类比较也不尽相同，由此在盐酸法制备湿法磷酸中回收稀土的方法有两种：一种是从磷酸中回收稀土，另一种是从石膏中回收稀土。
优选的，从磷酸中回收稀土的方法主要是沉淀法、结晶法、溶剂萃取法和离子交换法。
优选的，沉淀法是提高酸解液PH值，进而使稀土以磷酸盐的形式进行析出，回收稀土，结晶法是利用稀土磷酸盐在磷酸溶液中的溶解度，随着温度的升高以及酸度的降低而降低，将稀土磷酸盐放入到压热器中进行高温结晶析出，再经过提纯得到稀土氧化铽。
优选的，溶剂萃取法是采用萃取剂将稀土萃取出来，分相后再用硝酸或者草酸进行反萃取，从而回收稀土，离子交换法是利用离子交换树脂上的可交换离子与溶液中稀土离子交换，经过筛分、洗涤等得到稀土。
优选的，从磷石膏中回收稀土的方法包括沉淀法、萃取法、结晶法。
优选的，磷石膏中回收稀土沉淀法，首先向稀土浸出液中加入沉淀剂，使稀土磷酸盐转变成不溶性盐析出，再经过过滤、烘干得到稀土，萃取法是采用萃取剂将稀土萃取出来，再通过反萃取达到稀土，结晶法是利用稀土磷酸盐的溶解度随着温度的升高而降低的特点，通过浓缩、升温结晶析出稀土。
本发明至少具备以下有益效果：
通过湿法磷酸主要采用的时盐酸分解离子矿生产磷酸，在处理过程中将一部分的稀土进入到磷酸溶液，另一部分稀土进入到磷石膏中，由于浸出条件不同其分类比较也不尽相同，由此在盐酸法制备湿法磷酸中回收稀土的方法有两种：一种是从磷酸中回收稀土，另一种是从石膏中回收稀土，本发明中提出的方式，萃取连续化程度较高，回收率以及纯度都有明显的提高，同时丛磷酸中提取稀土的工艺简单，特别时连续萃取法，连续化程度高，易于实现工业化生产。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
稀土氧化铽萃取工艺包括一下几步骤：
第一步，将有机萃取剂与盐酸相结合，首先以含稀土离子矿盐酸湿法工艺制备的磷酸为原料，采用酮、醚、醇、脂有机溶剂中至少一种进行萃取得到精制磷酸和含稀土的萃余酸，然后从萃余酸中萃取富集稀土；
第二步，采用有机萃取液萃取萃余酸中的稀土元素，得到负载稀土的有机相和二次萃余酸；
第三步，对负载稀土有机相用酸进行洗涤、反萃后得到稀土反萃液和空白有机相；
第四步，对得到的稀土反萃液经调整pH值后，经过沉淀得到固体稀土盐，再经煅烧得到稀土氧化铽。
实施例二
通过中和沉淀法利用盐酸将伴生稀土离子矿中的水溶液时，其中酸解液经过脱氟、冷冻结晶、除钙以及中和沉淀，得到稀土氧化铽为 1.4％的中和渣稀土回收率超过85％，再对中和渣进行碳酸钠焙烧、水泡以及酸泡除杂富集稀土，这时会得到稀土氧化铽质量分数为10.16％的酸解渣，稀土回收率达到74.8％。
实施例三
湿法磷酸主要采用的时盐酸分解离子矿生产磷酸，在处理过程中将一部分的稀土进入到磷酸溶液，另一部分稀土进入到磷石膏中，由于浸出条件不同其分类比较也不尽相同，由此在盐酸法制备湿法磷酸中回收稀土的方法有两种：一种是从磷酸中回收稀土，另一种是从石膏中回收稀土。
实施例四
从磷酸中回收稀土的方法主要是沉淀法、结晶法、溶剂萃取法和离子交换法，沉淀法是提高酸解液PH值，进而使稀土以磷酸盐的形式进行析出，回收稀土，结晶法是利用稀土磷酸盐在磷酸溶液中的溶解度，随着温度的升高以及酸度的降低而降低，将稀土磷酸盐放入到压热器中进行高温结晶析出，再经过提纯得到稀土氧化铽，溶剂萃取法是采用萃取剂将稀土萃取出来，分相后再用硝酸或者草酸进行反萃取，从而回收稀土，离子交换法是利用离子交换树脂上的可交换离子与溶液中稀土离子交换，经过筛分、洗涤等得到稀土。
实施例五
从磷石膏中回收稀土的方法包括沉淀法、萃取法、结晶法，磷石膏中回收稀土沉淀法，首先向稀土浸出液中加入沉淀剂，使稀土磷酸盐转变成不溶性盐析出，再经过过滤、烘干得到稀土，萃取法是采用萃取剂将稀土萃取出来，再通过反萃取达到稀土，结晶法是利用稀土磷酸盐的溶解度随着温度的升高而降低的特点，通过浓缩、升温结晶析出稀土。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，其特征在于，所述稀土氧化铽萃取工艺包括一下几步骤：
第一步，将有机萃取剂与盐酸相结合，首先以含稀土离子矿盐酸湿法工艺制备的磷酸为原料，采用酮、醚、醇、脂有机溶剂中至少一种进行萃取得到精制磷酸和含稀土的萃余酸，然后从萃余酸中萃取富集稀土；
第二步，采用有机萃取液萃取萃余酸中的稀土元素，得到负载稀土的有机相和二次萃余酸；
第三步，对负载稀土有机相用酸进行洗涤、反萃后得到稀土反萃液和空白有机相；
第四步，对得到的稀土反萃液经调整pH值后，经过沉淀得到固体稀土盐，再经煅烧得到稀土氧化铽。
2.根据权利要求1所述的一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，其特征在于，所述通过中和沉淀法利用盐酸将伴生稀土离子矿中的水溶液时，其中酸解液经过脱氟、冷冻结晶、除钙以及中和沉淀，得到稀土氧化铽为1.4%的中和渣稀土回收率超过85%，再对中和渣进行碳酸钠焙烧、水泡以及酸泡除杂富集稀土，这时会得到稀土氧化铽质量分数为10.16%的酸解渣，稀土回收率达到74.8%。
3.根据权利要求1所述的一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，其特征在于，湿法磷酸主要采用的时盐酸分解离子矿生产磷酸，在处理过程中将一部分的稀土进入到磷酸溶液，另一部分稀土进入到磷石膏中，由于浸出条件不同其分类比较也不尽相同，由此在盐酸法制备湿法磷酸中回收稀土的方法有两种：一种是从磷酸中回收稀土，另一种是从石膏中回收稀土。
4.根据权利要求3所述的一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，其特征在于，从磷酸中回收稀土的方法主要是沉淀法、结晶法、溶剂萃取法和离子交换法。
5.根据权利要求4所述的一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，其特征在于，所述沉淀法是提高酸解液PH值，进而使稀土以磷酸盐的形式进行析出，回收稀土，结晶法是利用稀土磷酸盐在磷酸溶液中的溶解度，随着温度的升高以及酸度的降低而降低，将稀土磷酸盐放入到压热器中进行高温结晶析出，再经过提纯得到稀土氧化铽。
6.根据权利要求4所述的一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，其特征在于，所述溶剂萃取法是采用萃取剂将稀土萃取出来，分相后再用硝酸或者草酸进行反萃取，从而回收稀土，离子交换法是利用离子交换树脂上的可交换离子与溶液中稀土离子交换，经过筛分、洗涤等得到稀土。
7.根据权利要求3所述的一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，其特征在于，从磷石膏中回收稀土的方法包括沉淀法、萃取法、结晶法。
8.根据权利要求7所述的一种盐酸和有机萃取剂结合处理离子矿的氧化铽萃取工艺，其特征在于，所述磷石膏中回收稀土沉淀法，首先向稀土浸出液中加入沉淀剂，使稀土磷酸盐转变成不溶性盐析出，再经过过滤、烘干得到稀土，萃取法是采用萃取剂将稀土萃取出来，再通过反萃取达到稀土，结晶法是利用稀土磷酸盐的溶解度随着温度的升高而降低的特点，通过浓缩、升温结晶析出稀土。
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