[发明专利]一种增加相比提高钐和锌在氯化铵体系中萃取分离因素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增加相比提高钐和锌在氯化铵体系中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，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，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

本发明目的在于提供一种增加相比提高钐和锌在氯化铵体系中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：

本发明利用增加有机相和料液相比提高钐和锌在氯化铵体系中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0.5987 mol/L、ZnCl₂浓度为0.253 mol/L、NH₄Cl浓度为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，有机相与料液相比从3:1到1:3变化，利用单级萃取，钐和锌的分离因素从39.31下降到3.4。

本发明最优选择有机相和料液相比为3:1，料液中添加NH₄Cl浓度为3 mol/L，经过单级萃取后，得到钐和锌的分离因素为39.31。

发明效果

⑴ 本发明在料液中加入的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，料液中添加NH₄Cl提高了Sm³⁺萃取率，降低了Zn²⁺萃取率，增大了钐与锌的分离因素；

⑵ 本发明有机相和料液相比从3:1到1:3，料液中添加NH₄Cl浓度为3 mol/L时，Sm³⁺和Zn²⁺萃取分离因素从39.31降低3.4，而未添加NH₄Cl时， Sm³⁺和Zn²⁺萃取分离因素从12.85降低3.18，料液中添加NH₄Cl对不同相比均能提高Sm³⁺和Zn²⁺萃取分离因素，分离因素的提高，有利于在工业化生产中缩短萃取分离的级数，降低萃取分离酸碱消耗量；