[发明专利]一种高钇型稀土矿分组分离氧化钇的方法

说明书

本发明涉及一种高钇型稀土矿分组分离氧化钇的方法，属于稀土萃取分离技术领域。解决现有HAB混合体系分离钇工艺流程中HAB体系长期使用存在两种萃取剂浓度变化现场难以快速分析等问题，限制了其工业化应用的技术问题。本发明提供的方法，首先采用P507‑异辛醇等混合体系铒铥分组得到高钇富集物和铥镱镥富集物，再分离制备氧化镥等重稀土，然后高钇富集物采用羧酸类萃取剂HA‑TBP混合体系分离制备氧化钇，最后La～Er富集物采用P507体系分组分离其他单一稀土元素，该分组分离方法具有先进合理、工艺流程短、生产成本低、适应性强、易操作控制等优点，综合技术经济指标性能优于环烷酸工艺，具有实际应用价值。

技术领域

本发明属于稀土萃取分离技术领域，具体涉及一种高钇型稀土矿分组分离氧化钇的方法。

背景技术

南方离子型稀土矿配分齐全，主要以中重稀土为主，富含功能材料所需的铕、铽、镝、铒、镥、钇等中重稀土元素，是我国特有的战略资源。离子型矿主要分布在我国南方的江西、福建、广东、湖南和广西等省区，根据稀土矿的配分特征，可分为轻稀土型、中钇富铕型和高钇型(又称重稀土型)。高钇型稀土矿中重稀土含量约为90％，其中氧化镥和氧化钇含量分别为0.47％和65％左右，分离价值较高，已成为我国稀土工业使用的主要矿物之一。含量较高的氧化钇优先分离是高钇型稀土矿分离工艺关键步骤之一。目前从高钇型稀土矿分离氧化钇主要是采用环烷酸体系直接分离氧化钇。环烷酸萃取分离氧化钇已在重稀土分离工艺中得到广泛应用。然而，工业实践表明该工艺存在一些问题：由于环烷酸是石油加工的副产品，存在组成复杂且水溶性较大，长期使用后成分发生变化，影响工艺稳定性；在较高pH值下萃取稀土，易发生乳化；受原料组成和温度等的影响，镧钇分离系数小，给钇与镧的分离造成极大困难。近年来，随着石油化工产品的深加工技术的发展，适合分离氧化钇的石油裂解的环烷酸副产品已基本停产，因此迫切需要开发一种分离氧化钇的工艺流程，替代现有环烷酸分离工艺流程。

如专利号为99118261.8的中国发明专利在羧酸型萃取剂HA基础上提出HAB双溶剂萃取体系，以CA12等为主萃取剂(HA)，提高轻稀土与钇的萃取效率。采用酸性有机磷萃取剂或其单硫取代衍生物，如P507、Cyanex272(二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸)等作为共萃取剂(HB)，提高重稀土与钇的萃取效率。HAB体系保持了HA体系中La/Y的分离系数高于环烷酸的优点，克服了HA体系中Tm、Yb、Lu与Y的分离系数低的缺点。HAB工艺优于相同条件下的环烷酸萃取工艺。但是HAB体系长期使用过程中存在两种萃取剂浓度变化现场难以快速分析等问题，限制了其工业化应用。

发明内容

本发明要解决现有技术中环烷酸体系和HAB混合体系分离钇工艺流程中存在的上述技术问题，提供一种高钇型稀土矿分组分离氧化钇的方法，该方法首先采用P507-异辛醇等混合体系铒铥分组得到高钇富集物和铥镱镥富集物，再分离制备氧化镥等重稀土，然后高钇富集物采用羧酸类萃取剂HA-TBP混合体系分离制备氧化钇，最后La～Er富集物采用P507体系分组分离其他单一稀土元素，该分组分离方法具有先进合理、工艺流程短、生产成本低、适应性强、易操作控制等优点，综合技术经济指标性能优于环烷酸工艺，具有实际应用价值。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种高钇型稀土矿分组分离氧化钇的方法，包括以下步骤：

步骤1：高钇型稀土矿料液采用P507混合体系铒铥分组，萃余水相为富钇料(La～Er Y组份)，有机相为铥镱镥富集物(Tm Yb Lu组份)；

步骤2：铥镱镥富集物采用P507混合体系分离单一重稀土，可得到3N～5N的氧化镥、氧化铥、氧化镱；

步骤3：富钇料采用羧酸类萃取剂HA和相改良剂TBP混合体系直接分离氧化钇，萃余水相为Y组份，有机相为La～Er组份，萃余水相经草酸、碳酸氢氨或氨水沉淀、灼烧后可得到3N～5N的氧化钇；