[其他]液—液萃取分离稀土元素镝

说明书

本发明属于湿法冶金溶剂萃取分离镝。

稀土镝及其氧化物在磁性材料和稀土合金材料上正逐步扩展其应用。

日本藤本明弘、金古次雄等（昭54-93672、昭57-198227和昭58-84118）报道了用HEH（EHP）萃取分离稀土元素方法，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，但没有提及Dy的分离工艺。对于水相酸度调解碱的加入方式，提出双口导入碱比单口导入效果好。李德谦等（稀土化学论文集，第27页，科学出版社，1982）研究了氨化HEH（EHP）萃取分组分离离子型矿稀土元素，提出首先在HCL体系中进行Nd-Sm分组，然后在HNO₃体系中进行Gd-Tb、Er-Tm分组及Sm-Gd分离，但未涉及用氨化HEH（EHP）从HCL体系中萃取分离镝。

本发明的目的是针对镝的富集物（Dy₂O₃为70-85%），研究适应于工业生产规模的用氨化HEH（EHP）萃取分离镝的工艺流程。

在萃取过程中萃入有机相的稀土离子与HEH（EHP）中的氢离子按反应式（1）进行交换（此反应式适用于低酸度下的HCL体系，与稀土浓度无关）。

（RE³⁺代表三价稀土离子，（o）代表有机相），因此，在萃取过程中萃余水相酸度不断提高，影响稀土元素进一步的萃取分离，为保持在一定分离因数条件下萃取分离，本发明采用萃取剂予先氨化的办法来调整萃余水相的酸度，以便维持水相酸度在一定范围。为达到更佳分离目的，必须使用矿物酸作洗酸，把萃入到有机相的稀土洗下来，起到分馏作用。

本发明采用稀土氧化物组成为Dy₂O₃70-85%，Ho-Er（Y）为15-30%，用HCL溶解制得0.15-0.30M，酸度为0.1-0.3N的稀土氯化物水溶液为原料，30-40%氨化率，1.2-1.7M的HEH（EHP）一煤油为萃取剂，由萃取洗涤，反萃等单元构成多级逆流分馏萃取。在萃取和洗涤段两端分别加入氨化HEH（EHP）和洗涤酸，于首尾之间的加料级加入稀土原料水溶液，两端分别流出含萃余稀土的水溶液和含萃入稀土的有机相溶液，该有机相导入反萃段的一端，另一端加入反萃酸，两端分别流出已分离的稀土水溶液和萃取剂HEH（EHP），该HEH（EHP）与一定量浓氨水均匀混合得到可继续使用的氨化HEH（EHP）（流程图见图1）。

本发明使用氨化HEH（EHP）为萃取剂，其一般式为：

HEH（EHP）以煤油为催化剂，在1.2-1.7M HEH（EHP）一煤油中加入一定量浓氨水溶液制得，氨化率为30-40%（0.42-0.64M NH⁺₄）的氨化HEH（EHP）。

本发明使用镝的富集物配成0.15-0.30M稀土氯化物水溶液，酸度0.1-0.3N为原料液，用氨化率为30-40%的1.2-1.7MHEH（EHP）一煤油为萃取剂，2.5-3.5NHCL为洗涤酸，4-5NHCL为反萃酸，流比为氨化HEH（EHP）∶稀土料液∶洗酸∶反酸＝（12-20）∶（4-10）∶（2-6）∶（2-3），两相接触时间为5-10分钟。本发明经多级逆流分馏萃取，得纯度＞99%的Dy₂O₃，收率85-95%。本发明在工厂中可以得到实施。

本发明附图1说明：①氨化HEH（EHP）②稀土原料液③洗涤酸④含Ho、Er（Y）的有机相溶液⑤反萃酸⑥含纯度＞99%Dy₂O₃的萃余水溶液⑦含Ho、Er（Y）的反萃液⑧反萃后有机相HEH（EHP）⑨浓氨水溶液。

本发明采用氨化HEH（EHP）溶剂萃取分离镝的工艺流程，即适用于以重稀土为主的离子吸附型矿分离镝，也适用于从其它稀土矿中所得到的类似组成稀土富集物分离镝。

实现本发明的实施例如下：

分离镝

以稀土氧化物组成为Dy76-84%，Ho、Er（Y）16-24%的氯化物水溶液，其浓度0.19-0.21M，酸度0.1-0.2N为原料，用34-36%氨化1.5M    HEH（EHP）一煤油为萃取剂，2.9-3.1NHCL为洗涤酸，4-5NHCL为反酸，流比为氨化HEH（EHP）∶料液∶洗酸∶反酸＝（14-17）∶（5-8）∶（2-5）∶2.5，两相接触时间5-10分钟，经38级逆流分馏萃取结果是出口水相中Dy₂O₃纯度＞99%（含Ho₂O₃0.5%左右），反萃液中Ho₂O₃＞60%（含Dy₂O₃15-20%）。