[发明专利]低钇混合稀土和低钇离子稀土矿预分萃取共同分组工艺

说明书

一种低钇混合稀土和低钇离子稀土矿预分萃取共同分组工艺，属于溶剂萃取分离稀土技术；本发明利用低钇混合稀土的La‑Nd轻稀土中LaCePrNd的稀土配分与低钇离子稀土矿的La‑Nd轻稀土中LaCePrNd的稀土配分相近，以及低钇离子稀土矿的中重稀土含量比低钇混合稀土的低的特点，用预分萃取法，形成低钇混合稀土和低钇离子稀土矿在同一流程中共同萃取分组的工艺。分离得到La‑Nd组分稀土（可以Sm<0.005%），SmEuGd富集物，GdTbDy富集物和Ho‑Lu、Y重稀土。该新工艺可以减少有机相皂化的碱消耗和洗涤酸消耗以及废水排放量。与传统分离工艺比较，新工艺的整体萃取分离工艺的处理能力更大，所用萃取设备总体积更小、存槽的萃取剂和物料更少、酸碱消耗降低，及废水排放，有利于绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种低钇混合稀土和低钇离子稀土矿预分萃取共同分组工艺，属于稀土湿法冶金领域。更具体的说，属于溶剂萃取分离稀土工艺技术。

背景技术

稀土元素是元素周期表中的镧及镧系元素与钪、钇元素的总称。稀土元素在发光材料、磁性材料、冶金、陶瓷、电子通讯、石油化工领域及各种功能材料中广泛应用。性质相似的稀土元素在自然界往往是伴生存在的。我国是世界稀土资源大国，有大型轻稀土矿和世界罕见的离子吸附型稀土矿资源。我国特有的南方离子吸附型稀土矿（以下简称为离子稀土矿）富含中重稀土，具有较高的开采和应用价值。不同稀土矿产地、不同矿区，离子稀土矿的稀土配分会有差异。由于它们所用萃取分离流程不同，习惯上按其含钇的不同又细分为低钇、中钇、高钇离子稀土矿。低钇离子稀土矿的稀土配分中轻稀土占67～73%、中稀土占8～12%、重稀土占2～3%、钇含量为6～20%。中钇离子稀土矿的稀土配分中轻稀土占54～60%、中稀土占8～11%、重稀土占6～10%、钇含量为20～35%。高钇离子稀土矿的轻稀土占6～15%、中稀土占9～12%、重稀土占15～22%、钇含量为大于55%。溶剂萃取是国内外稀土工业生产分离提纯稀土的主要方法。对于高钇离子稀土矿，由于其稀土配分中钇的含量一般为60%左右，所以对高钇离子稀土矿的分离工艺，首先是用环烷酸等萃取剂分离提取高纯氧化钇。提钇后的低钇混合稀土La-Lu中含钇为1～9%。因为高钇离子稀土矿的产地一般为龙南，所以这低钇混合稀土也称为龙南低钇混合稀土。低钇混合稀土的稀土配分为轻稀土约41%、中稀土约35%、重稀土约21%、钇含量约4%。它的中重稀土含量较高，是具有较高分离应用价值的稀土原料。低钇混合稀土的萃取分离工艺有首先Er/Tm分组、Tb/Dy分组及Dy/Ho。而低钇离子稀土矿，因其含轻稀土的配分较高，一般分离工艺为首先Nd/Sm分组。因为低钇混合稀土与低钇离子稀土矿的稀土配分的差异，目前低钇混合稀土原料与低钇离子稀土矿原料是采用不同萃取分离流程分别进行萃取分离。

我国的溶剂萃取分离稀土研究工作在国际上率先研制开发出不少先进的稀土分离工艺技术。我国专利CN1070586A率先公布了预分离萃取的分离方法，对稀土元素的多组分原料先进行预分工艺（逆流萃取和/或逆流洗涤）分离，可以减少直接进料量，预分萃取后也可以从两个或多个进料口进入分馏萃取，这样可以提高工艺的处理能力和减少萃取剂有机相的使用量，从而减少酸碱消耗和废水排放。高效率、低消耗、排放少和环境友好始终是稀土湿法冶金追求的目标,也一直是我们研究的方向。由于低钇混合稀土的La-Nd轻稀土中LaCePrNd的稀土配分与低钇离子稀土矿的La-Nd轻稀土中LaCePrNd的稀土配分相近，以及低钇离子稀土矿的中重稀土含量比低钇混合稀土的中重稀土含量低的特点。我们采用预分萃取法，将低钇混合稀土和低钇离子稀土矿进行预分后，在同一流程中共同萃取分组。这工艺可以同时在同一流程中萃取分离低钇混合稀土和低钇离子稀土矿，整体分离效果更好，使萃取分离工艺的处理能力提高，酸碱化工原料的消耗降低，萃取剂和稀土金属的存槽量减少，生产成本降低，是一种萃取分离低钇混合稀土和低钇离子稀土矿的先进工艺流程。

发明内容