[其他]膦酸酯液-液萃取分离稀土元素无效
申请号: | 85102244 | 申请日: | 1985-04-01 |
公开(公告)号: | CN85102244B | 公开(公告)日: | 1988-02-03 |
发明(设计)人: | 李德谦;徐文;王忠怀 | 申请(专利权)人: | 中国科学院长春应用化学研究所 |
主分类号: | C01F17/00 | 分类号: | C01F17/00;C22B59/00 |
代理公司: | 中科院长春专利事务所 | 代理人: | 宋天平,曹桂珍 |
地址: | 吉林省长*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 膦酸酯液 萃取 分离 稀土元素 | ||
本发明属于湿法冶金溶剂萃取工艺。
离子型稀土矿不仅所含稀土品种齐全。而且易于提取。它是发展和开拓新兴稀土工业的极其重要资源。如何简便地将离子型矿稀土分离出来。已成为急待解决的问题。60年代中期以来。有关稀土元素的分离技术有了新的突破和发展。用有机溶剂的液-液萃取法逐渐代替了经典的分离稀土的方法。液-液萃取法不仅效率高,能连续化地适用于大规模工业生产。而且分离效果好。最有代表的就是HDEHP(二-"2-乙基己基"膦酸)液-液萃取分离稀土元素。但HDEHP存在萃取容量小,难反萃特别是对重稀土元素反萃酸度大而且不完全。易乳化等缺点。本发明是用萃取容量大,分离因数高,易反萃的氨化HEH(EHP)(2-乙基己基膦酸单"2-乙基己基"酯,以HL表示)对以重稀土为主的离子型矿稀土元素(大量钇已予先分离)的萃取分离。
藤本明弘、金古次雄等(昭54-93672,昭57-198227和昭58-84118)报导了用HEH(EHP)萃取分离稀土元素,他们列举了在HCl体系中分离Nd-Sm,在HNO3体系中从Sm-Eu-Gd中分离Gd以及从Sm-Gd-Tb-Dy-Y中进行Tb-Dy分组,提出了用碱(实例中用NaOH)调整水相酸度,并对导入碱以调整水相酸度的方式和效果进行了比较,认为把导入碱量分割成双口进行导入比单口导入效果好。他们认为HEH(EHP)萃取法是用于独居石,氟碳铈镧矿及磷钇矿等的稀土分离李德谦等人曾对离子型矿用部分氨化HEH(EHP)HCl体系进行Nd-Sm分组,然后有机相进料HNO3体系分别进行Gd-Tb,Er-Tm分组(稀土化学论文集,科学出版社1982,P20)但用氨化HEH(EHP)萃取分离铒则未见报导。
铒在现代化工业和国防建设上有很重要的用途,它不仅用作于激光材料、陶瓷材料上,而且是制造防辐射眼镜的良好材料。铒在以重稀土为主(Y占~6%)的离子型矿中约占5%,它是提取铒的重要资源。
本发明的目的是针对以重稀土为主的离子型矿的混合稀土,研究适合于工业生产萃取法分离铒的工艺流程。
本发明提出了用氨化HEH(EHP)萃取分离以重稀土为主离子型矿中的铒的工艺流程,得到了纯度>95%Er2O3(经EDTA离子交换纯制得到Er2O3>99.98%)。
本发明由于采用氨化HEH(EHP)可大大提高HEH(EHP)萃取稀土元素的容量和分离因数。由于在液-液萃取过程中稀土离子与HEH(EHP)中的氢离子按反应式(1)进行交换(此反应式适于低酸度下的HCl体系,与稀土浓度无关):
RE3++3(HL)2(o)RE(HL2)3(o)+3H+ (1)
RE3+代表三价稀土离子,(o)代表有机相,因此,使萃余水相中酸度不断提高,影响稀土元素进一步的萃取分离。为维持在一定分离因数条件下稀土元素的萃取分离,就必须额外加入碱以维持分离所需之水相的平衡酸度。本发明所采用的氨化HEH(EHP)是予先按所要求的氨化率把浓氨水均匀地加到HEH(EHP)中,不需要另外在一口或双口导入碱液,这样既节省了设备,又易于方便操作,起到稳态萃取作用,能很好地达到予期的分离效果。溶解度研究结果表明。氨化HEH(EHP)在实际分离体系中的溶解度为10-4-10-5M,即溶解度损失很小。
为达到分离目的,必须使用矿物酸作洗酸,以便把多萃入到有机相中的稀土洗下来,再次达到交换萃取分离的目的,起到分馏作用。获得予期的分离效果。采用哪类矿物酸作洗酸,一般应与待分离的稀土盐相一致。本发明详细地研究了HEH(EHP)在HCl和HNO3体系中稀土元素的分离因数(βZ+1Z),结果表明,对轻稀土元素而言,HCl体系的分离因数大于HNO3体系。对中、重稀土来说,当稀土浓度不大时,HNO3体系的β值略高于HCl体系,但对Er-y不论HNO3或HCl体系,其βEry为1.3~1.5。
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