[发明专利]有机相连续皂化方法

说明书

本发明涉及一种有机相连续皂化方法。该有机相连续皂化方法操作简便、稳定可靠，并可较大幅度地降低溶剂萃取工业的投资。

在采用溶剂萃取法生产稀土产品时，所用的萃取剂，即有机相，是占用生产投资较多的部分，因此，减少有机相的用量一直是萃取工业生产中降低成本的重要措施之一，这在萃取剂等化工材料价格不断上涨的情况下，显得尤为重要。

目前普遍采用的有机相皂化形式如示意图l所示，是：再生有机相7从萃取槽1流入低位槽6，当积累到一定量时，泵入皂化槽5，而后，于其中加入氨水或氢氧化钠水溶液等碱液2，进行皂化，最后，经高位槽4，流量计3流入萃取槽1，这种传统形式的皂化，既要大量的有机相作周转，又要有与之配套的机械设备、厂房以及人力。尽管在实际生产中有过一些改进方法，但都未摆脱批式操作的束缚。

针对上述的技术缺陷，本发明根据溶剂萃取的原理，同时考虑到实际应用时的动力学因素，提供一种全新的有机相皂化方法，如示意图2所示，完全抛弃单独皂化的操作方式，并把再生有机相的皂化及其萃取反应一起在萃取槽中进行。

本发明方法包括：

1.在萃取时，以酸性有机磷酸类，至少包括一或二元磷酸酯或者膦酸酯类为萃取剂，磺化煤油为烯释剂的萃取有机相，或者用脂肪酸或环烷酸、醇或混合醇与煤油为萃取有机相；水相以有色金属，至少包括稀土的盐溶液为原料；盐酸为介质；洗酸为盐酸；

2.将反萃段的再生有机相直接引入萃取段的第一级混合室，使有机相在萃取槽中闭路自循环；

3.通过流量计向萃取段的第一级混合室定量地加入碱液，至少包括氨水或氢氧化钠溶液，使有机相皂化、有机相萃取稀土及有机相、水相交换稀土皆集中在所述的第一级混合室中进行。

综上所述，事实上本发明所述的皂化方法，包括：

(1).原料：为有色金属盐，包括稀土金属盐，以盐酸为介质形成酸性水溶液；

(2).有机相：以酸性有机磷酸类，包括一或二元磷酸酯或者膦酸酯类为萃取剂，磺化煤油为稀释剂；或者用脂肪酸或环烷酸为萃取剂，醇为添加剂，煤油为稀释剂；

(3).通过流量计向串级萃取器的第一级混合室定量地加入氨水或氢氧化钠溶液，使已在其中的有机相(2)皂化，以该皂化了的有机相(2)在此萃取段的第一级混合室萃取原料(1)；

(4).将(3)中得到的萃取有机相在反萃段用盐酸反萃取，得到再生有机相；

(5).将(4)中得到的再生有机相直接引入串级萃取器的第一级混合室，使有机相在萃取器中闭路白循环，有机相的皂化、有机相萃取稀土及有机相、水相中的稀土交换皆集中在所述的第一级混合室中连续进行。

本发明方法的突出优点是：

(1).有机相在萃取槽内闭路自循环，无需额外的有机相作周转；

(2).打破了传统的批式皂化操作，省去原来有机相周转和皂化的设备、厂房

    和相应所需的人力；

(3).对碱液，至少包括氨水或氢氧化钠溶液，实现连续控制，有利于槽体稳定；

(4).有效地利用皂化反应的反应热，改善分相状况，提高级效率；

(5).操作简单，应用范围广，易于实施；

(6).可用于有机相连续皂化和料液的单级平衡及酸度调节。

为了更清楚地说明本发明，列举以下实施例，但其对本发明的范围并无任何限制。

实施例1：

铈镨的萃取分离：有机相为1∶1的萃取剂P507和稀释剂磺化煤油，P507浓度1.50mol/L，原料中铈镨比例为70∶30，料液稀土浓度0.4mol/L，年生产能力为30吨铈镨稀土氧化物，用6.0mol/L的氨水皂化，3.6mol/L的盐酸作洗酸，流比为：

     氨水∶料液∶洗液＝0.40∶1.00∶0.43(l/min)槽体有机相稀土浓度为0.16-0.17mol/L，分相状况良好，卒取槽两端稳定地产出99％的Ce和Pr。若不采用有机相连续皂化技术，则操作流量为：

      皂化有机相∶料液∶洗液＝5.00∶1.00∶0.43(l/min)需要两立方米的周转P507有机相及相应的皂化、周转设备，设立皂化岗位。

实施例2：

环烷酸提取高纯氧化钇工艺：萃取剂(环烷酸∶醇∶煤油＝25∶15∶60)，环烷酸浓度0.75mol/L，水相介质为盐酸盐溶液，原料含钇摩尔分数为0.8，料液稀土浓度为1.00mol/L，年生产能力为50吨荧光级氧化钇，用6.0mol/L的氨水皂化有机相，洗酸为3.0mol/L的盐酸。操作流比为：