[发明专利]料液中添加氯化铵提高钐和锌萃取分离因素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种料液中添加氯化铵提高钐和锌萃取分离因素的方法，属于稀土湿法冶金领域。

背景技术

目前国内大部分企业采用锌粉还原钐铕钆富集物溶液中铕，得到富铕和钐钆富集物两种中间产品，既在钐铕钆富集物溶液中加入锌粉和硫酸镁，在反应过程中锌粉将Eu³⁺还原为Eu²⁺，锌粉经反应生成Zn²⁺进入到钐钆富集物溶液中，而Eu²⁺与SO₄^2-反应生成EuSO₄沉淀，将沉淀与溶液分离，EuSO₄沉淀经过溶解、进一步提纯得到荧光级氧化铕产品，提取铕后含Zn²⁺的钐钆富集物溶液作为钐钆分离的料液，经过P₅₀₇萃取分离，萃余液为ZnCl₂和SmCl₃的溶液，反萃余液为钆-镥和钇的氯化稀土溶液，由于在钐钆萃取分离段Sm³⁺和Zn²⁺属于难萃组份，Zn²⁺随Sm³⁺一起从萃余液流出，无论采用碳酸氢铵或草酸作为沉淀剂，Zn²⁺也会同碳酸钐或草酸钐沉淀，影响氧化钐产品质量，为了保证氧化钐产品质量，需进行Sm³⁺和Zn²⁺分离，CN1715430A专利和文献李慧琴所著的锌与稀土分离及碱式碳酸锌的制备，稀土，2006，27(6):62-64，提供了一种锌与稀土分离方法，利用N₂₃₅实现Zn²⁺和RE³⁺分离；日本专利JP2001151743报道了在稀土和锌的混合溶液中，加入三(2-氨基乙基)胺和水杨醛反应后，只有稀土结晶出来，从而实现了稀土和锌的分离；稀土与锌分离也可以采用加入过量的氨水或氢氧化钠，稀土形成氢氧化物沉淀，而Zn²⁺形成ZnO₂^2-留在溶液中，这种方法缺点是氢氧化稀土沉淀易形成胶体，很难过滤，同时沉淀中极易夹带Zn²⁺，另外操作工序繁琐，又不经济，在工业生产中很难实施。

发明内容

本发明目的是料液中添加氯化铵提高钐和锌萃取分离因素的方法，降低钐与锌的萃取分离成本，提高氧化钐产品质量。

技术解决方案：

本发明料液中添加氯化铵提高钐和锌萃取分离因素的方法。向含有SmCl₃和ZnCl₂的钐钆萃取分离萃余液中加入NH₄Cl作为料液，料液中SmCl₃浓度为0.6054 mol/L、ZnCl₂浓度为0.2673 mol/L、NH₄Cl浓度为0-3mol/L、酸度为0.15 mol/L，利用与钐钆萃取分离相同的有机相，有机相由1.5 mol/L P₅₀₇-煤油组成，皂化度为0.54 mol/L，有机相与料液相比为1:1，利用单级萃取，得到随着料液中氯化铵浓度从不含氯化铵增大到3 mol/L，有机相中钐浓度从0.1729 mol/L增大到0.1856 mol/L、锌浓度从0.0253 mol/L减小到0.0105 mol/L，钐和锌的分离因素从3.85增大到11.09。

本发明最优选择料液中添加NH₄Cl浓度为3mol/L，得到钐和锌的分离因素为11.09。

发明效果

⑴ 本发明在料液中添加的NH₄Cl与Zn²⁺生成络阴离子[ZnCl₄]^2-，料液中钐不生成络阴离子，以阳离子存在料液中，而有机相中P₅₀₇属于阳离子萃取剂，只对料液中阳离子进行萃取，随着料液中添加NH₄Cl浓度增大，Sm³⁺萃取率增大、Zn²⁺萃取率降低，钐与锌的分离因素也随着增大；