[发明专利]一种从含铈溶液中分离回收含铈化合物的方法

说明书

技术领域

本发明属于矿物分离回收技术领域，尤其涉及一种从含铈溶液中分离回收含铈化合物的方法。

背景技术

独居石和氟碳铈矿是我国的两大稀土资源，约占我国总稀土资源的95％。其中，独居石是一种含有铈和镧的磷酸盐矿物，又叫磷铈镧矿，是提取铈族稀土元素的重要矿物原料；氟碳铈矿为铈氟碳酸盐矿物，是稀土工业的重要原材料，除含有大量稀土资源外，还含有0.2％～0.3％的放射性元素钍和8％～10％的氟。

现有技术公开了多种从独居石或氟碳铈矿等含铈矿物中分离回收含铈化合物的方法，主要包括复盐沉淀法和萃取法。复盐沉淀法是将稀土矿氧化焙烧后用硫酸浸出，然后依次通过二次复盐沉淀、二次碱转化、优容除杂等处理后，得到氯化稀土或者碳酸稀土和CeO₂。但是，该方法存在以下缺点：提取工艺流程长，总稀土收率低，约为65％～75％；CeO₂纯度较低，为98.5％以下，而且收率在60％以下；氟碳铈矿中含有的氟未得到分离和利用，造成资源的浪费(徐光宪.稀土.北京：冶金工业出版社，1995，382，401～405)。因此，萃取法成为从含铈矿物中分离回收含铈化合物的研究热点之一。

申请号为95103694.7的中国专利文献公开了一种从含氟硫酸稀土溶液中萃取分离铈的方法，该方法以2-乙基已基膦酸单2-乙基已基酯(简称P507)为萃取剂，以烷烃为稀释剂对含氟的硫酸稀土浸取液进行萃取，得到含铈、钍、铁的有机相和含有三价稀土的水相；然后以氟络合剂、还原剂和酸为反萃取液对含有铈、钍和铁的有机相进行反萃取，将铈与钍和铁分离。但是，由于P507对钍和铁的萃取能力较强，采用矿物酸为反萃液反萃铈时，难以实现完全萃取，从而导致铈的回收率较低。

申请号为98122348.6的中国专利文献公开了一种从氟碳铈矿或氟碳铈矿与独居石的混合矿的硫酸浸取液中分离铈和钍的方法，该方法以三烃基膦氧化合物TRPO为萃取剂萃取铈，得到含铈有机相和含三价稀土元素、钍的萃余液；以双氧水、硼酸和硫酸作为反萃液萃取含铈有机相中的铈，将铈分离；以伯胺烷烃为有机相对含钍的萃余液进行分流萃取，将钍分离。该方法能够将铈和钍分别回收，回收得到的产品质量好、收率高，但是，该方法以三烃基膦氧化合物TRPO为萃取剂，该萃取剂不仅价格昂贵，而且负载容量较低，不利于工业化应用。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种从含铈溶液中分离回收含铈化合物的方法，本发明提供的方法能够将含铈溶液中的铈和氟回收，得到的产品质量好、收率高，适于工业化应用。

本发明提供了一种从含铈溶液中分离回收含铈化合物的方法，包括以下步骤：

a)提供料液，所述料液中含有铈、氟、高锰酸钾和硼酸，所述料液的酸度为0.1mol/L～6.0mol/L；

b)以中性萃取剂、酸性萃取剂和稀释剂组成的混合溶液萃取所述步骤a)中的料液，得到萃取液，所述中性萃取剂为三烷基氧磷或甲基膦酸二甲庚酯，所述酸性萃取剂为一盐基磷酸或其硫代衍生物；

c)以酸液为洗涤液对所述步骤b)得到的萃取液进行洗涤，所述酸液为硫酸溶液或硝酸溶液；

d)以过氧化氢水溶液为反萃取剂反萃取所述步骤c)得到的萃取液，得到反萃取液和反萃余液，将所述反萃取液过滤后，得到含铈化合物。

优选的，所述料液中，所述高锰酸钾的浓度为0.1g/L～5.0g/L。

优选的，所述料液中，所述硼酸的浓度为0.1g/L～2.0g/L。

优选的，所述酸性萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸、2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯和二(2，4，4-三甲基戊基)膦酸中的一种或多种。

优选的，所述中性萃取剂与所述酸性萃取剂的体积比为10∶1～1∶3，所述中性萃取剂和酸性萃取剂的总体积与稀释剂的体积的比例为1∶8～8∶1。

优选的，所述步骤b)中，所述萃取级数为2级～10级，所述混合溶液与所述料液的流比为1∶5～5∶1。

优选的，所述步骤c)中，所述酸液的浓度为0.5mol/L～1.5mol/L，所述洗涤液与所述萃取液的流比为1∶1～5∶1，所述洗涤级数为0级～6级。

优选的，所述步骤d)中，所述过氧化氢水溶液的体积浓度为0.1％～10％，所述过氧化氢水溶液与所述萃取液的流比为1∶1～10∶1，所述反萃取级数为1级～6级。

优选的，所述步骤d)之后还包括：

e)以硫酸溶液为反萃取剂反萃取所述步骤d)得到的反萃余液。