JPS5884118A - Separation of rare earth element - Google Patents
Separation of rare earth elementInfo
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- JPS5884118A JPS5884118A JP56180729A JP18072981A JPS5884118A JP S5884118 A JPS5884118 A JP S5884118A JP 56180729 A JP56180729 A JP 56180729A JP 18072981 A JP18072981 A JP 18072981A JP S5884118 A JPS5884118 A JP S5884118A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は希土類の分離法に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for separating rare earth elements.
−シフけ、希土類を含有する水浴液から液−液抽出法に
よって、工業的に有利に希土類を分離する方法に関する
ものである。- This invention relates to an industrially advantageous method for separating rare earth elements from a water bath containing rare earth elements by a liquid-liquid extraction method.
希土類を合判°する水溶液から、液−液抽出法によって
希土類を分離する方法として、攪拌槽と靜置分離情から
なる抽出分離ユニットを多数段直列に接続した多段向流
抽出装置を用い、該装置の第1段に抽剤を、最終段に酸
性のスクラブ液を、普た、第1段と最終段の間の中間段
に希土類含有原料水溶液をそれぞれ供給し、抽出系にア
ルカリを姫刀口することによってpHを調整しながら原
料水溶液中の特定の希土類を選択的に油剤に抽出させ、
特定の希土類を含有する抽剤を88段から、また、残余
の希土類を含有する水相を第1段から、それぞれ抜き出
す方法が知られている(例えは、特開昭!j−/、2.
2136号公報参照)。アルカリの添加は、抽剤と粘土
水溶液との接触によって遊離する酸を中和して抽出系の
pHを分離すべき粘土に対応する値に調整するためのも
のであり、上記方法においては、アルカリは抽剤ととも
に第7段に所要量の全量が添加されている。As a method for separating rare earths from an aqueous solution using a liquid-liquid extraction method, a multistage countercurrent extraction device in which multiple stages of extraction and separation units consisting of a stirring tank and a stationary separation chamber are connected in series is used. The extraction agent is supplied to the first stage of the device, the acidic scrubbing liquid is supplied to the final stage, and the rare earth-containing raw material aqueous solution is supplied to the intermediate stage between the first stage and the final stage, and alkali is supplied to the extraction system. By doing so, the specific rare earths in the raw material aqueous solution are selectively extracted into the oil agent while adjusting the pH.
A method is known in which the extractant containing a specific rare earth element is extracted from the 88th stage and the aqueous phase containing the remaining rare earth element is extracted from the first stage (for example, in JP-A-Sho!j-/, 2 ..
(See Publication No. 2136). The purpose of adding an alkali is to neutralize the acid liberated by the contact between the extraction agent and the clay aqueous solution and adjust the pH of the extraction system to a value corresponding to the clay to be separated. The entire required amount is added to the seventh stage along with the extraction agent.
抽剤などが、アルカリとしてはアンモニア水などが知ら
れており、スクラブgは、希土類を抽出し九抽剤が含有
する目的の希土類以外の希土類を洗浄除去するためのも
ので、稀鉱酸水溶液を用いることが知られている。Aqueous ammonia is known as an alkali, and Scrub G is used to extract rare earths and wash and remove rare earths other than the target rare earths contained in the extractant. is known to be used.
上記抽出方法において、ジーコーエチルへキシルリン酸
を有効成分とする抽剤を用いるときは、効率よく希土類
の分離を行うことができ、希土類含有原料水溶液、抽剤
、アルカリまたは11:1.。In the above extraction method, when an extractant containing gecoethylhexyl phosphate as an active ingredient is used, rare earths can be efficiently separated. .
スクラブ液の流量や濃度などに多少の変動があっても、
目的とする希土類の傳奮および純度への影響が少なく、
安定した運転をすることができる。しかしながら、ジー
ーーエチルへキシルリン酸を有効成分とする抽剤を用い
るときは、希土類をt有する抽剤から逆抽出によって希
土類を離脱させるのに″、1m!Ifの高い酸水溶液を
使用することが必要である。逆抽出して得た希土類を含
有する逆抽液から希土類を堆得するには、中和して希土
類を水酸化物として析出させるが、この方法によるとき
は逆抽液のMl)fが高いために酸の損失が大きい欠点
がある。Even if there are slight fluctuations in the scrubbing liquid flow rate or concentration,
It has little impact on the strength and purity of the target rare earth,
Able to drive stably. However, when using an extractant containing g-ethylhexyl phosphate as an active ingredient, it is necessary to use an acid aqueous solution with a high 1m!If to remove rare earths from the extractant containing rare earths by back extraction. In order to recover rare earths from the back extract containing rare earths obtained by back extraction, the rare earths are precipitated as hydroxides by neutralization, but when this method is used, Ml) f of the back extract It has the disadvantage of high acid loss due to its high acid content.
比較的lIs度の低い酸水溶液を用いることによって逆
抽出を行うことが可能な抽剤として、コーエチルへキシ
ルホスホン酸モノ−2−エチルヘキシルエステルのよう
なアルキルホスホン酸モノアルキルエステルを有効成分
とする抽剤、または、ジー〔7,7−シメチルーーー
(J’、!’−−ジメチルー7′−メチルブチル)−よ
−メチルオクチルコリン酸のような高級ジアルキルリン
酸エステルを有効成分とする抽剤が知られているO
しかして、これらの抽剤を上記抽出法に使用する場合、
これらの抽剤はその抽出効率がpHの影響を受けやすい
ので、抽出系のpH1すなわちアルカリの添如量を厳密
にコントロールする必要があるが、工業装置では送液ポ
ンプの定量件が不十分なため、このコントロールは一般
に極めて峻しい。As an extraction agent that can perform back extraction by using an acid aqueous solution with a relatively low degree of lIs, an extraction agent containing an alkylphosphonic acid monoalkyl ester such as coethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester as an active ingredient is used. agent, or di-[7,7-cymethyl--
(J',!'--dimethyl-7'-methylbutyl)-Yo-O extractants containing higher dialkyl phosphate esters such as methyloctylcholic acid as active ingredients are known. When used in the above extraction method,
The extraction efficiency of these extractants is easily affected by pH, so it is necessary to strictly control the pH 1 of the extraction system, that is, the amount of alkali added. Therefore, this control is generally extremely tight.
また、これらの抽剤の抽出効率は、抽剤やスクラブ液の
供給量、更には希土類含有水ffj液中の粘土組成の変
動(一般に天然物を原料とした場合変動は避は難い)K
よっても影響を受けやすいため、前記のアルカリの問題
と相まって、逆抽出が容易であるという物質にも拘わら
ず、これらの抽剤の工業的使用には問題があった。In addition, the extraction efficiency of these extractants depends on the amount of extractants and scrubbing liquid supplied, as well as variations in the clay composition in the rare earth-containing water ffj solution (variations are generally unavoidable when using natural materials as raw materials).
Coupled with the above-mentioned alkali problem, the industrial use of these extractants has been problematic, despite the fact that they are easy to back-extract.
本発明者らは、上記のような不都合を回避すべく鋭意研
究を重ねた結果、希土類の分離方法において、これら、
逆抽出の容易な特定の抽剤を使用し、且つ抽出系にpH
B111ll整用のアルカリを分割添加するときは、希
土類の分離に対するアルカリの量の変動の影響を大巾に
低減させることができ、ま走、希土類含有ffi料水#
液、スクラブ液、抽剤などの変動の影響も軽減できるこ
と、またこれにより骸抽剤の特質が生かされた、極めて
工業的に有利な希土類の分離プロセスが得られることを
知得して本発明を児或し走。As a result of intensive research to avoid the above-mentioned inconveniences, the present inventors have developed a method for separating rare earths.
Use a specific extractant that is easy to back-extract, and adjust the pH of the extraction system.
When adding alkali in parts for B111ll treatment, the influence of fluctuations in the amount of alkali on the separation of rare earths can be greatly reduced.
The present invention was developed based on the knowledge that the influence of fluctuations in liquid, scrubbing liquid, extraction agent, etc. can be reduced, and that this makes it possible to obtain an extremely industrially advantageous rare earth separation process that takes advantage of the characteristics of the skeleton extraction agent. Children run.
すなわち本発明は、工業的に有利に希土類の分離を行う
ことを目的とするものであり、この目的は、攪拌槽と静
置槽からなる抽出分離ユニットを3段以上直列に接続し
た多段向流抽出装置を用い、該装置の第1段に抽剤を、
IIl終段にスクラブ液を、また、第1段と最終段の間
の中間段に希土類含有原料水溶液をそれぞれ供給すると
ともに、抽出系にアルカリを添加することによってpH
を調整しながら、原料水溶液から特定の希土類を選択的
に抽剤に移行させ、最終段から特定の希土類を含有する
抽剤を、また、第1段から残余の希土類を含有する水相
をそれぞれ抜き出す希土類の分離方法において、■ 抽
剤として、一般式
(式中、R′およびR2は炭素数6〜コOの直鎖または
側鎖を有するアルキル基を示し、これらは同種のもので
あっても異種のものであってもよい。)
で表わされるアルキルホスホン酸モノアルキルエステル
、または、一般式
(式中、R3およびR4は炭素数/コ〜30の直鎖また
は分枝を有するアルキル基を示し、これらは同種のもの
であっても異種のものであってもよい。)
で表わされる高級アルキルリン酸エステルを有効成分と
する抽剤を用い、
■ pH調整用アルカリを、上記多段向流抽出装置の第
1段から希土類含有原料水溶液を供給するや間膜までの
少なくとも2つの段に分割添加することによう<達成さ
れる。That is, the purpose of the present invention is to perform industrially advantageous separation of rare earth elements, and this purpose is to use a multistage countercurrent flow system in which three or more extraction separation units consisting of a stirring tank and a static tank are connected in series. Using an extraction device, the extraction agent is placed in the first stage of the device,
A scrubbing liquid is supplied to the final stage of IIl, and a rare earth-containing raw material aqueous solution is supplied to the intermediate stage between the first stage and the final stage, and the pH is adjusted by adding alkali to the extraction system.
A specific rare earth element is selectively transferred from the raw material aqueous solution to the extractant while adjusting the extraction agent, and the extractant containing the specific rare earth element is transferred from the final stage, and the aqueous phase containing the remaining rare earth element is transferred from the first stage. In the method for separating rare earths to be extracted, (1) an extractant of the general formula (wherein R' and R2 represent an alkyl group having a straight chain or a side chain having 6 to 0 carbon atoms, and are of the same type); or alkylphosphonic acid monoalkyl esters represented by the general formula (wherein R3 and R4 are linear or branched alkyl groups having carbon number/co to 30); (These may be of the same type or different types.) Using an extractant containing a higher alkyl phosphate as an active ingredient represented by This is achieved by supplying the rare earth-containing raw material aqueous solution from the first stage of the extractor and adding it in portions to at least two stages up to the membrane.
以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.
本発明でいう希土類含有水溶液は、イツトIJウムおよ
びランタニドなどの希土類の一種以上、またはこれらと
他の金属を含有する水溶液であり、天然に産出するモナ
ザイト、ゼノタイムなどの鉱石、またはこれらから抽出
鎖線された濃縮希土類などを、硝酸、塩酸、硫酸のよう
な鉱酸に#解して得られる水溶液などがあげられ、希土
類濃度がo、o o 5−2g原子/ t s好ましく
は0.Oj −/、j I原子/1.程度のもの妙裟よ
い。The rare earth-containing aqueous solution referred to in the present invention is an aqueous solution containing one or more rare earths such as metal and lanthanide, or these and other metals, and is an aqueous solution containing naturally occurring ores such as monazite and xenotime, or a chain line extracted from these. Examples include aqueous solutions obtained by dissolving concentrated rare earths, etc., in mineral acids such as nitric acid, hydrochloric acid, and sulfuric acid, and the rare earth concentration is 5-2 g atoms/t s, preferably 0. Oj −/, j I atom/1. The quality is excellent.
本発明で使用する“抽剤は、前足一般式(1)で表わさ
れるアルキルホスホン酸モノアルキルエステル、または
前足一般式〔■〕で表わされる高級ジアルキルリン酸エ
ステルを有効成分とする油剤であり、前足一般式(1)
におけるR1およびR3としては、例えばλ−エチルヘ
キシル基、オクチル基、ドデシル基、オクタデシル基、
7,7−シメチルー、2− (3’、J’−ジメチル−
7′−メチルブチル)−5−メチルオクチル基などがあ
げられ、R+とR8とは同種のものであっても異種のも
のであってもよい○また、前足一般式CI)におけるR
3およびR′としては、コーへブチルウンデシル基、7
.7−シメチルーコー(J’、J’−ジメチル−/′−
メチルブチル)−j−メチルオクチル基、λ−オクチル
ドデシル基、2−ノニルトリデシル基、−一デシルテト
ラデシル基、コーウンデシルテトラデシル基、−−ウン
デシルペンタデシル基、λ−ドデシルヘキサデシル基、
コートリゾシルペンタデシル基、λ−ト1ノデシルヘグ
タデシル基などがあけられ、RsとR4とはい・コ
これらアルキルホスホン酸モノアルキルエステルまたは
高級ジアルキルリン酸エステルは、粘度が高い液体であ
るので、抽出操作を容易にする友めに、通常有機溶媒で
希釈して用いる0有暖浴媒としては、ケロセンのような
石油留分、ヘキサン、オクタン、デカンのような8旨肪
族炭化水素類、ジブチルエーテル、ジイソグロビルエー
テルのようなエーテル類、n−ヘキサノールのようなア
ルコール類、°ベンゼン、トルエン、キシレンのような
芳香族軟化水素類など力(あkfられ、上記アルキルホ
スホン酸モノアルキルエステルまたは高級ジアルキルリ
ン酸エステルの#度が0.00 /〜コモル/l、好ま
しくは0.0 j〜/、5モル/l程度の溶液として用
りるのがよい。The "extraction agent" used in the present invention is an oil agent containing as an active ingredient an alkylphosphonic acid monoalkyl ester represented by the general formula (1) for the forefoot, or a higher dialkyl phosphate ester represented by the forefoot general formula [■], Front leg general formula (1)
Examples of R1 and R3 include λ-ethylhexyl group, octyl group, dodecyl group, octadecyl group,
7,7-dimethyl-, 2-(3',J'-dimethyl-
7'-methylbutyl)-5-methyloctyl group, etc., and R+ and R8 may be of the same type or different types.
3 and R' are cohebutylundecyl group, 7
.. 7-dimethyl-co (J', J'-dimethyl-/'-
methylbutyl)-j-methyloctyl group, λ-octyldodecyl group, 2-nonyltridecyl group, -1decyltetradecyl group, undecyltetradecyl group, --undecylpentadecyl group, λ-dodecylhexadecyl group,
Coated lysosylpentadecyl group, λ-1nodecylhegtadecyl group, etc. are opened, and Rs and R4 are formed.These alkylphosphonic acid monoalkyl esters or higher dialkyl phosphoric acid esters are liquids with high viscosity. Therefore, to facilitate the extraction operation, the hot bath medium that is usually diluted with an organic solvent is a petroleum distillate such as kerosene, or an aliphatic hydrocarbon such as hexane, octane, or decane. ethers such as dibutyl ether and diisoglobyl ether, alcohols such as n-hexanol, aromatic hydrogen oxides such as benzene, toluene, and xylene, etc. It is preferable to use the monoalkyl ester or higher dialkyl phosphate ester as a solution having a #degree of about 0.00 to 5 mol/l, preferably about 0.0 to 5 mol/l.
油剤の使用tは、通常希土a含有原料水浴液に対して0
./〜10倍容量程度の範囲から選ばれる。The amount of oil used is usually 0 for the rare earth a-containing raw material water bath liquid.
.. /~10 times the capacity.
スクラブ液としては、硝酸、塩酸、硫酸のような鉱酸の
0.0 /〜λN水溶液、好ましくはO,OS〜IN程
度の水浴液があげられ、通常抽剤に対して0./〜/倍
容量程度が用いられる。Examples of the scrubbing liquid include a 0.0/~λN aqueous solution of a mineral acid such as nitric acid, hydrochloric acid, or sulfuric acid, preferably a water bath solution of about O,OS~IN, and usually 0.0/~λN aqueous solution with respect to the extraction agent. / ~ / times the capacity is used.
また、アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウムのような苛性アルカリの水溶液、アンモニア水な
どがあげられる。Further, examples of the alkali include an aqueous solution of a caustic alkali such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and aqueous ammonia.
アルカリの使用音は、希土類含有原料水浴液、油剤およ
びスクラブ液の組成、分離する希土類の種類などによっ
ても相違するが、通常、抽出すべき布上とスクラブ液中
の酸に対して当量程度を目安とし、破過のpHとなるよ
うに選定するθ
希土類含有原料水浴液が、遊離の酸を含有するときは、
その遊離の酸を中和するために、上hヒアルカリ量とけ
別に中和用のアルカリが必要となる。The noise level when using an alkali varies depending on the composition of the rare earth-containing raw material water bath solution, oil agent, and scrubbing solution, as well as the type of rare earth to be separated, but in general, the amount of alkali used is approximately equivalent to the acid on the cloth to be extracted and in the scrubbing solution. As a guideline, select θ to achieve breakthrough pH. When the rare earth-containing raw material water bath solution contains free acid,
In order to neutralize the free acid, a neutralizing alkali is required in addition to the above hyalkali amount.
amの酸を中和するためのアルカリは、希土類含有原料
水浴液とともに抽出装置に導入してもよいが、工業的に
は、あらかじめ粘土頌含有/JP、科水溶液をアルカリ
を用いて中和してpHを2〜6程度11M!整し、これ
を抽出装置に供給するのがよい。The alkali for neutralizing the acid in am may be introduced into the extractor together with the rare earth-containing raw material aqueous solution, but industrially, the clay-containing/JP, metal aqueous solution should be neutralized in advance using an alkali. Adjust the pH to about 2-6 11M! It is advisable to prepare the sample and feed it to the extraction device.
本発明で使用する多段向流抽出装mは、攪拌槽と靜置分
雌槽からなる抽出分離ユニット、例えば、ミキサー・セ
トラーあるいはこのような装置を、直列に接続したもの
、具体的には、マ グロー ヒル ブック
カンパニー/り43年、Me Grow−Hヱ:LI
Book company発行、ゲミカル エンジ
ニアーズ ハンド lツクChemical Bn
gineers’ Hand Book、第J/−,2
/頁に図λ/−30または図−/−37として記載され
ている形のものである。The multi-stage countercurrent extraction device m used in the present invention is an extraction separation unit consisting of a stirring tank and a holding tank, such as a mixer-settler or such devices connected in series, specifically, magraw hill book
Company/LI 43 years, Me Grow-H: LI
Published by Book company, Chemical Engineers Hand Ltsuku Chemical Bn
Gineers' Hand Book, No. J/-, 2
It is of the form described as Figure λ/-30 or Figure-/-37 on page 1.
抽出分離ユニットの段数#−i3段以上あればよいが、
本願発明は段数が5段以上の段数が多い多段向流抽出装
置を用いる場合に、大きい効果を得ることができる○
本発明においては、上記のような多段向流抽出装置を用
い、該装置の第1段に抽剤を、最終段にスクラブ液を、
また、第1段と最終段の間の中間段に希土類含有原料水
浴液をそれぞれ供給するとともに、第7段から希土類含
有原料水浴液を供給する中間段までの少なくとも2つの
段にpHyAM用のアルカリを分割添加しながら抽出操
作を行う。The number of extraction and separation unit stages #-i should be 3 or more stages, but
The present invention can achieve great effects when using a multistage countercurrent extraction device with a large number of stages, such as 5 or more stages. In the present invention, a multistage countercurrent extraction device as described above is used, and the Extractant in the first stage, scrubbing liquid in the final stage,
In addition, the rare earth-containing raw material water bath liquid is supplied to the intermediate stage between the first stage and the final stage, and the alkali for pHyAM is supplied to at least two stages from the seventh stage to the intermediate stage to which the rare earth-containing raw material water bath liquid is supplied. Perform the extraction operation while adding in portions.
アルカIJ k添加する段は、分離する希土類の種類、
各供給液の組成などの条汗によって最適の段が存在する
ので、実験によって決めるのがよい。通常、抽剤を供給
する第1Rと、粘土類含)t4′原料水溶液を供給する
中間段に、アルカリを分割添加することKよって目的が
達せられることが多いが、この他、第1段と第1段〜中
間段の間の任意の段、第1段〜中間段の間の任意の段と
中間段、または、第1段〜中間段の間の任意のλつの段
に分割冷力pSあるいは、上記範囲内の任意の3つの段
取上に分1111添加することもできる。例えば、大量
のガドリニウムと、少−一のユーロピウムおよびサマリ
ウムを含有する原料水溶液から、サマリウムを選択抽出
する場合には、纂/段〜中間段の間の任意の段と中間段
、または、第1段〜中間段の間の任意の一つの段にアル
カリを分割添加すると良い結果が得られる。The type of rare earth to be separated,
There is an optimum level depending on the composition of each supply liquid, so it is best to determine it by experiment. Normally, this objective is often achieved by adding alkali in parts to the first stage, which supplies the extraction agent, and the intermediate stage, which supplies the clay-containing (t4') raw material aqueous solution. The cooling power pS is divided into any stage between the first stage and the intermediate stage, any stage between the first stage and the intermediate stage and the intermediate stage, or any λ stages between the first stage and the intermediate stage. Alternatively, 1111 minutes can be added on any three setups within the above range. For example, when selectively extracting samarium from a raw material aqueous solution containing a large amount of gadolinium and a small amount of europium and samarium, it is necessary to extract samarium at any stage between the sheath/stage and the middle stage, or at the first stage. Good results can be obtained by adding the alkali in portions to any one stage between the stage and the intermediate stage.
アルカリを添加する7つの段へのアルカリの添すロ1は
、抽出系に添加する全アルカリ量のノー91@fS、好
ましくFi!−9’、r@量慢権度の帷囲から選ぶのが
よい凸
アルカリを分割添加する際の分割割合は、分離する希土
類の種類、抽出装置に供給する各供給液の組成、その他
の条件によって最適な割合があり、−律には決め―いが
、例えば、10−/j段程度の抽出装置を用い、第1段
と中間段にアルカリを分割添加する方法によって、ガド
リニウムとサマリウムを同量程度含有する原料水浴液か
らガドリニウムを選択抽出するには、第7段に全アルカ
リ量の30〜joit−根板、。Addition of alkali to the seven stages of alkali addition RO1 is based on the total amount of alkali added to the extraction system, preferably Fi! -9', r@It is best to choose from the range of quantified authority. The division ratio when adding convex alkali in parts depends on the type of rare earth to be separated, the composition of each feed liquid supplied to the extraction device, and other conditions. There is an optimal ratio for each, and although there are no rules, for example, gadolinium and samarium can be mixed at the same time by using an extraction device with about 10-/j stages and adding alkali in portions to the first stage and the middle stage. In order to selectively extract gadolinium from the raw water bath liquid containing about 30 to 30 ml of the total alkali amount in the seventh stage.
中間段に70〜jO重量−程度を添加するのがよく、希
土類含有水浴液中の希土類を、テルビウム以下の原子菫
の希土類と、メスグロシクム以上の原子奮の希土類とに
分離するには、第1段に全アルカリ量の10〜30重量
−程度、中間段にり0〜70重を憾程度を添加するのが
よい○
アルカリの添加は、アルカリ添加段にそれぞれ独立した
配管を設けて行ってもよく、また、抽剤を供給する第1
段または検出含有原料水溶液を供給する中間段に添加す
る場合は、それぞれ油剤または検出含有原料水溶液にア
ルカリをあらかじめ添加してもよい。It is preferable to add about 70~jO by weight to the intermediate stage. It is best to add about 10 to 30 weight of the total amount of alkali to the stage, and about 0 to 70 weight of the total amount to the intermediate stage. ○ Addition of alkali can also be carried out by installing separate piping for each alkali addition stage. Well, the first one also supplies the extractant.
When adding the alkali to a stage or an intermediate stage for supplying a detection-containing raw material aqueous solution, an alkali may be added in advance to the oil agent or the detection-containing raw material aqueous solution, respectively.
かぐして抽出操作を行い、特定の希土類を含自した抽剤
は、上記多段向流抽出装置の最終段から抜き出され、残
余の希土類!含有する水相は、同装置の第1段から抜き
出される。IP#宇の希土類を含有した抽剤からは、逆
抽液としてINNF2好ましくは/、j〜/IN程度の
硝酸、塩酸、懺酸のような鉱酸水溶液を用いて逆抽出を
行うことによって、特定の希土類を鉱酸墳水浴漱として
取得する0
本発明方法に従って、pH調整用アルカリを外削添加し
ながら抽出を行うときは、pHwI4整用アルカリを抽
剤とともに多段向流抽出装置の第1段に供給する方法に
比し、希土類含有原料水浴液、アルカリ、抽剤またはス
クラブ液の流量、濃度などの変動があっても希土類の分
離に対する影響が極めて小さく、運転管理が容易で、長
期間にわたり安定して希土類の分離を行うことができ、
しかもアルカリの使用量を節減できるので、工業的に極
めて有利である。The extracting agent containing a specific rare earth element is extracted from the final stage of the multi-stage countercurrent extraction device, and the remaining rare earth elements are removed. The contained aqueous phase is withdrawn from the first stage of the apparatus. From the extractant containing rare earths of IP#, back extraction is carried out using an aqueous mineral acid solution such as nitric acid, hydrochloric acid, or phosphoric acid of INNF2, preferably about /,j~/IN, as a back extraction liquid. Obtaining specific rare earths as a mineral acid mound water bath sludge When performing extraction while adding a pH-adjusting alkali to the outside according to the method of the present invention, the pHwI4-adjusting alkali is added to the first stage of the multi-stage countercurrent extraction device together with the extractant. Compared to the method of supplying raw materials to a stage, even if there are fluctuations in the flow rate or concentration of the rare earth-containing raw material water bath solution, alkali, extraction agent, or scrub solution, the effect on rare earth separation is extremely small, operation management is easy, and it can be used for a long period of time. Rare earths can be separated stably over a long period of time.
Moreover, since the amount of alkali used can be reduced, it is extremely advantageous industrially.
以下、実施例によって本発明を具体的に112明するが
、本発明はその費旨をこえない限り以下の実施例に限定
されるものではない。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the scope of the invention.
実施例1〜j
ミキサー・セトラーからなる抽出分離ユニットを/j段
直列に接続した多段向流抽出装置を用い、そのM/段に
2−エチルへキシルホスホン酸モノ−2=エチルヘキシ
ルエステルの1モル/lツルペッツ/、!0(エッソ化
学■製、低級アルキルベンゼン混合物)1?!IIから
なる抽剤/、61/hrを、第16段にスクラブ液とし
てo、iN硝酸水浴液0.31/hrを、また、第7段
に、硝酸サマリウム O1θOり77モル/l硝
酸ガドリニウム o、o jOII モル/を硝
酸テルビウム o、o oグjjモル/l硝酸ジ
スプロシウム O1Oλ/7 モル/lおよび硝酸イ
ツトリウム 0./ / 6 モル/lを含有
するpHuの希土類含有原料水溶液/ 1lhrを供給
するとともに、7.り♂N*酸化ナトリウム水浴液を、
第1段および第7段に、それぞれ0.0 / j II
l/hrおよび0.04’ / ’I L/brで分
割供給しながら、抽出操作を行い、第7j段からジスプ
ロシウムおよびイツトリウムを含有する抽剤を、また第
1段からテセピウム、ガドリニウムおよびサマリウムを
含有する水相を、それぞれ抜き出すことKよって、ジス
プロシウムとテルビウムの分離を行った。Examples 1 to j A multi-stage countercurrent extraction device in which /j stages of extraction separation units consisting of mixers and settlers were connected in series was used, and 1 mol of 2-ethylhexylphosphonic acid mono-2=ethylhexyl ester was added to M/stages. /l Tsurpets/,! 0 (manufactured by Esso Chemical ■, lower alkylbenzene mixture) 1? ! In the 16th stage, an iN nitric acid water bath solution of 0.31/hr was added as a scrubbing liquid, and in the 7th stage, samarium nitrate O1θO 77 mol/l gadolinium nitrate was added. , o jOII mol/l, terbium nitrate o, o o gjj mol/l, dysprosium nitrate O1Oλ/7 mol/l and yttrium nitrate 0. / / 6 mol/l of pHu rare earth-containing raw material aqueous solution / 1 hr is supplied, and 7. ri♂N*sodium oxide water bath solution,
0.0/j II in the 1st and 7th stages, respectively
The extraction operation is carried out while dividing the supply at l/hr and 0.04'/'I L/br, and extractant containing dysprosium and yttrium is supplied from the 7th stage, and tessepium, gadolinium and samarium are supplied from the 1st stage. Dysprosium and terbium were separated by extracting the aqueous phases they contained.
得られた水相のジスプロシウムの残存率、および抽剤へ
のテルビウムの混入率は下記表/に示す通りであった。The residual rate of dysprosium in the resulting aqueous phase and the rate of terbium mixed into the extractant were as shown in the table below.
また、水酸化す) IJウム水fI液の量を、第1段の
み変えた場合、および第7段のみ変えた場合の結果は、
下記表/の実施例λ〜デに示す通りであった。In addition, the results when the amount of IJum water fI solution was changed only in the 1st stage and when only the 7th stage was changed were as follows.
The results were as shown in Examples λ to D in the table below.
ただし、水相のジスプロシウムの残存率、および抽剤へ
のテルビウムの混入率は、それぞれ原料中のジスプロシ
ウムおよびテルビウムに対する1分率である。However, the residual rate of dysprosium in the aqueous phase and the mixing rate of terbium in the extractant are each 1 part with respect to dysprosium and terbium in the raw materials.
比較例7〜3
実施例1における抽出操作において、7.9gN水酸化
ナトリウム水溶液を分割供給する代りに、第1段のみに
供給を行って抽出操作を行った。Comparative Examples 7 to 3 In the extraction operation in Example 1, instead of supplying the 7.9 gN aqueous sodium hydroxide solution in portions, the extraction operation was performed by supplying it only to the first stage.
水相中のジスプロシウムの残存率を6.7−にするため
には、7.9IrN水酸化ナトリウム水溶准は0.07
g9 tlhrが必簀であつ九。In order to make the residual rate of dysprosium in the aqueous phase 6.7-, the water solubility of 7.9IrN sodium hydroxide is 0.07-
g9 tlhr is a must see.
得られた水相のジスプロシウムの残存率、オよび抽剤へ
のテルビウムの混入率は下記表2にボす通りであった。The residual rate of dysprosium in the obtained aqueous phase and the mixing rate of terbium in the ozone and extractant were as shown in Table 2 below.
また、水酸化ナトリウム水溶液の量を変えた場合の結果
は、下記表−に示す通りであった。Further, the results when the amount of the sodium hydroxide aqueous solution was changed were as shown in the table below.
表 一
実施例6〜10
ミキサー・セト2−からなる抽出分離ユニットを10段
直列に接続し九多段向流抽出装筐を用い、その第1RI
ICジー〔7,7〜ジメチル−一−”(3’、3’−ジ
メチル−/′−メチルブチル)−j−メチルオクチルコ
リン酸の1モル/lツルペッツijOfgHからなる抽
剤/、61/hrを、第70段にスクラブ液として。、
jN硝酸□、J tlhrを、また、sr段に
硝酸テルビウム 。、oコ モル/l硝酸ジスグ
ロシウム □、0ココ モル/l および硝酸イツトリ
ウム 0.//l、 モル/lを含有するpH2
の希土類含有原料水溶液91/hrを供給するとともに
、7.?rN水酸化ナトリウム水醪液を、tX/段およ
び第3段に、それぞれ0.02j tlhrおよび0
、OJ tlhrで分割供給しながら、抽出操作を行1
/、、第10段からジスプロシウムおよびイツトリウム
を含有する抽剤を、また第1段からテルビウムを含有す
る水相を抜き出すことによって、ジスプロシウムとテル
ビウムの分離を行った0
得られた水相のジスプロシウムの残存率、および抽剤へ
のテルビウムの混入率は下記表3に示す通りであつ走〇
また、水酸化ナトリウム水溶液の量を、第1段のみ変え
た場合、および#I3段のみ変えた場合の結果は下記表
3の実施例7〜10に示す通りであった。Table 1 Examples 6 to 10 Ten stages of extraction separation units consisting of a mixer and a set 2 are connected in series, using a nine-stage countercurrent extraction equipment case, and the first RI
IC di[7,7~dimethyl-1-''(3',3'-dimethyl-/'-methylbutyl)-j-methyloctylcholic acid, an extractant consisting of 1 mol/l of Tulpez ijOfgH/, 61/hr. , as a scrubbing liquid in the 70th stage.
jN nitric acid □, J tlhr, and terbium nitrate in the sr stage. , o cocomole/l disglosium nitrate □, 0 cocomole/l and yttrium nitrate 0. //l, pH2 containing mol/l
While supplying 91/hr of rare earth-containing raw material aqueous solution, 7. ? Add rN sodium hydroxide solution to tX/stage and third stage at 0.02j tlhr and 0.
, the extraction operation is performed in row 1 while dividing the supply with OJ tlhr.
/,, Dysprosium and terbium were separated by extracting the extractant containing dysprosium and yttrium from the 10th stage and the aqueous phase containing terbium from the 1st stage. The residual rate and the mixing rate of terbium in the extractant are as shown in Table 3 below. Also, when the amount of sodium hydroxide aqueous solution was changed only in the first stage, and when only the #I third stage was changed, The results were as shown in Examples 7 to 10 in Table 3 below.
表 3
比vNti〜6
実施例6における抽出操作において、7.9gN水酸化
ナトリウム水溶液を分割供給する代りに、第1段のみに
供給を行って抽出操作を行った。Table 3 Ratio vNti~6 In the extraction operation in Example 6, instead of supplying the 7.9 gN aqueous sodium hydroxide solution in portions, the extraction operation was performed by supplying it only to the first stage.
水相中のジスプロシウムの残存率をj、c鴫にするため
には、7.?rN水酸化ナトリウム*婢液は0.06コ
t/h rが必要であった。7. In order to make the residual rate of dysprosium in the aqueous phase to be J and C, 7. ? 0.06 t/hr of rN sodium hydroxide solution was required.
得られた水相のジスプロ“シウムの残存率、および抽剤
へのテルビウムの混入率は下記表qに示す通りであった
。The residual rate of dysprosium in the obtained aqueous phase and the rate of terbium mixed into the extractant were as shown in Table q below.
また、水酸化ナトリウム水溶液の量を変えた場合の結果
は、丁紀表グに示す通りであった。In addition, the results when the amount of the sodium hydroxide aqueous solution was changed were as shown in Table 1.
出 顧 入 三貴化成工業株式会社 代 理 人 9f理士長谷川 − (tよか1名)Output/Customer Miki Kasei Kogyo Co., Ltd. Substitute Physician 9F Physician Hasegawa - (T-Yoka 1 person)
Claims (1)
3段以上直列に接続した多段向R抽出装置を用い、該装
置の第1段に抽剤を、最終段にスクラブ液を、また、第
1段と最終段の間の中間段に希土類含有原料水浴液をそ
れぞれ供給するとともに1抽出系にアルカリを隋加する
ことによってpHを調整しながら原料水浴液から特定の
希土類を選択的に抽剤に移行させ、最終段から特定の希
土類を含有する抽剤を、また、第1段から残余の希土類
を含有する水相をそれぞれ抜き出す希土類の分離方法に
おいて、 ■ 抽剤として、一般式 (式中、R+およびR1は炭素数t−200直鎖または
分枝を有するアルキル基を示し、これらは同種のもので
あっても異種のものであってもよい。) で表わされるアルキルホスホン酸モノアルキルエステル
、または、一般式 (式中、R1およびR4は炭素数/λ〜30の直@また
は分枝を有するアルキル基を示し、これらは同種のもの
であっても異種のものであってもよい。) で表わされる高級ジアルキルリン酸エステルを有効成分
とする抽剤を用い、 (リ pH調整用アルカリを、上記多段向流抽出装置の
第1段から希土類含有原料水溶液を供給する中間段まで
の少なくとも一つの段に分割添加することを特徴とする
希土類の分離法。 pH1141整用アルカリを添加する7つの段へのアル
カリの添加量が、抽出糸に株加する全アルカリ普の−〜
り1重量−である特許請求の範囲第1項記載の希土類の
分離法。(1) Using a multi-stage directional R extraction device in which three or more stages of extraction and separation units consisting of a stirring tank and a standing separation hinoki are connected in series, the extraction agent is supplied to the first stage of the equipment, the scrubbing liquid is supplied to the final stage, and , the rare earth-containing raw material water bath liquid is supplied to the intermediate stage between the first stage and the final stage, and a specific rare earth is selectively extracted from the raw material water bath liquid while adjusting the pH by adding alkali to the first extraction system. In a rare earth separation method in which the extractant containing a specific rare earth is extracted from the final stage and the aqueous phase containing the remaining rare earth is extracted from the first stage, In the formula, R+ and R1 represent a linear or branched alkyl group having t-200 carbon atoms, and these may be of the same type or different types. Alkyl ester or general formula (wherein R1 and R4 represent a straight or branched alkyl group having carbon number/λ~30, and these may be the same or different. Using an extractant containing a higher dialkyl phosphate ester as an active ingredient represented by A rare earth separation method characterized by dividing and adding the alkali to at least one stage of pH 1141.
1. A method for separating rare earth elements according to claim 1, wherein: 1 weight.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56180729A JPS5884118A (en) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | Separation of rare earth element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56180729A JPS5884118A (en) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | Separation of rare earth element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5884118A true JPS5884118A (en) | 1983-05-20 |
JPH0134933B2 JPH0134933B2 (en) | 1989-07-21 |
Family
ID=16088277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56180729A Granted JPS5884118A (en) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | Separation of rare earth element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5884118A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2594429A1 (en) * | 1986-02-14 | 1987-08-21 | Rhone Poulenc Chimie | METHOD FOR REMOVING LEAD FROM RARE EARTHS |
US5258167A (en) * | 1990-06-01 | 1993-11-02 | Lion Corporation | Extractant for rare earth metal and method for extracting the same |
JP2013163861A (en) * | 2011-06-27 | 2013-08-22 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Method for extracting and separating light rare earth element |
-
1981
- 1981-11-11 JP JP56180729A patent/JPS5884118A/en active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2594429A1 (en) * | 1986-02-14 | 1987-08-21 | Rhone Poulenc Chimie | METHOD FOR REMOVING LEAD FROM RARE EARTHS |
US5258167A (en) * | 1990-06-01 | 1993-11-02 | Lion Corporation | Extractant for rare earth metal and method for extracting the same |
JP2013163861A (en) * | 2011-06-27 | 2013-08-22 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Method for extracting and separating light rare earth element |
JP2015212423A (en) * | 2011-06-27 | 2015-11-26 | 信越化学工業株式会社 | Extraction and separation method of light rare earth element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0134933B2 (en) | 1989-07-21 |
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