[发明专利]无皂化萃取分离硫酸稀土的方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土萃取分离提纯技术领域，特别涉及到以包头矿为代表的北方稀土矿焙烧工艺的后续处理方法，即无皂化萃取分离硫酸稀土的方法。

背景技术

以包头矿为代表的北方矿经硫酸高温焙烧、水浸后得到的全组分的硫酸稀土溶液。在以前的生产中要经过P₂₀₄进行钕钐分组，得到重稀土和少铕硫酸稀土，此方法存在的缺点是：①P₂₀₄与P₅₀₇萃取剂相比易萃难反，需要的反萃级数长、反酸浓度高，增加了反萃的难度，同时生产环境空气质量差。②由于P₂₀₄的萃取能力强，其与水浸液（Ph值在2.5~4.5的硫酸稀土）在不加入调酸液的情况下，箱体容易乳化影响生产正常运行。③生产时需要用氧化镁来调节引入调酸液的酸度，增加了物耗。北京有色金属研究总院龙志奇教授发明的一种非皂化体系萃取分离稀土元素的工艺（专利号200610072668.2）中没有引出低镧的镧铈镨钕氯化稀土，增加了后续转型处理的负担和氧化镁的消耗。

发明内容

 本发明提供一种无皂化萃取分离硫酸稀土的方法，通过对现有工艺的改进，引出了10%-20%的低镧的镧铈镨钕氯化稀土，不仅减轻了捞稀土转型萃取分离线10%-20%的分离压力，而且减少了捞稀土转型萃取分离线中和酸度所需氧化镁消耗量的10%-20%。

为此，采用如下技术方案：一种无皂化萃取分离硫酸稀土的方法，该方法包括以下步骤：

（1）在盐酸、P₅₀₇（2-乙基已基膦酸单2-乙基已酯）、煤油的萃取体系中，用未经皂化的P₅₀₇萃取分离硫酸稀土水浸液，得到负载有机相和无钐的硫酸稀土；

（2）用一部分钐铕钆富集物回洗（1）中所述的负载有机相，得到低镧的镧铈镨钕氯化稀土和钐铕钆的负载有机相；

（3）用5.4mol/L的盐酸反萃（2）中所得的钐铕钆的负载有机相，得到纯的钐铕钆富集物和空白有机。

（1）中所述的硫酸稀土水浸液含量为25~35g/L，酸度pH为2.0~4.5。

（2）中所述的低镧的镧铈镨钕中不能有钐。

（3）中所述纯的钐铕钆富集物的含量为100~280g/L，酸度要求H⁺浓度为0.2~2.5mol/L。

本发明用P₅₀₇代替P₂₀₄充分利用了水浸液的Ph值高的特点，还可以附带产出了一定量的少铕氯化稀土，引出了10%-20%的低镧的镧铈镨钕氯化稀土，不仅减轻了捞稀土转型萃取分离线10%-20%的分离压力，而且减少了捞稀土转型萃取分离线中和酸度所需氧化镁的消耗量的10%-20%。

具体实施方式

一种无皂化萃取分离硫酸稀土的方法，采用三出口工艺，以北方矿经硫酸高温焙烧、水浸后得到硫酸稀土（C_RE=25~35g/L，Ph=2.0~4.5）溶液为料液，在盐酸和煤油体系中，以P₅₀₇（2-乙基已基膦酸单2-乙基已酯）为萃取剂，以5.4mol/L的盐酸作为反萃剂；第一个出口为萃余液，其成分是硫酸稀土溶液；第二个出口水相为低镧的镧铈镨钕溶液，第三个出口水相为钐铕钆富集物；具体案例如下：

    实施例1：以浓度为27g/L，Ph=2.0~4.5的硫酸稀土溶液为料液，流量为500L/min; P₅₀₇（2-乙基已基膦酸单2-乙基已酯）为萃取剂，流量为60L/min，进行逆流萃取，萃取达到平衡后以C_H+=5.4mol/L的盐酸进行反萃，其流量为10L/min。第一个出口为萃余液，其成分是硫酸稀土溶液（含量：24g/L、Ph=1.5~2.0）；以部分钐铕钆溶液为洗液，运用离子交换的原理来洗涤负载有机相，在第二个出口产出低镧的镧铈镨钕氯化稀土（含量：250g/L、Ph=1.5~2.0、氧化钐<1%）不须经过捞稀土转型线，减少了其转型所需中和酸度消耗的氧化镁的用量。第三个出口水相是钐铕钆富集物（含量：250g/L、酸度0.5mol/L、氧化钕<0.1%）。

实施例2：以浓度为35g/L，Ph=2.0~4.5的硫酸稀土溶液为料液，流量为400L/min; P₅₀₇（2-乙基已基膦酸单2-乙基已酯）为萃取剂，流量为50L/min，进行逆流萃取，萃取达到平衡后以C_H+=5.4mol/L的盐酸进行反萃，其流量为10L/min。第一个出口为萃余液，其成分是硫酸稀土溶液（含量：27g/L、Ph=1.5~2.0）；以部分钐铕钆溶液为洗液，运用离子交换的原理来洗涤负载有机相，在第二个出口产出低镧的镧铈镨钕氯化稀土（含量：245g/L、Ph=1.5~2.0、氧化钐<1%）不须经过捞稀土转型线，减少了其转型所需中和酸度消耗的氧化镁的用量。第三个出口水相是钐铕钆富集物（含量：245g/L、酸度0.6mol/L、氧化钕<0.1%）。