[发明专利]一种采用于混合萃取体系分离铈回收氟及制备三氟化铈超微粉体的方法

摘要

一种采用混合萃取体系分离铈回收氟及制备三氟化铈超微粉体的方法。该方法以氟碳铈矿或氟碳铈矿与独居石的混合物的硫酸溶液或硝酸溶液或硫酸与硝酸任意比例的混合酸溶液为料液；萃取剂为萃取剂(I)与萃取剂(II)的混合物，萃取剂(I)为三烷基氧膦或甲基膦酸二甲庚酯或磷酸三丁酯，萃取剂(II)为二(2－乙基己基)磷酸(简称P204)或2－乙基己基膦酸单2－乙基己基酯或二(2，4，4－三甲基戊基)膦酸。萃取剂的稀释溶剂为烷烃、磺化煤油。负载有机相经洗涤、反萃可获得Ce³⁺溶液及三氟化铈超微粉体，三氟化铈超微粉体的纯度介于99.9～99.999％，其粒径分布为40～300nm；料液中铈的回收率大于95％，氟的回收率大于98％。

主权项

1.一种采用混合萃取体系分离铈回收氟及制备三氟化铈超微粉体的方法，其特征在于，步骤和条件如下：1)用硫酸或硝酸或硫酸与硝酸以任意比例混合的混合酸，浸取经氧化焙烧的氟碳铈矿或碳酸钠焙烧的氟碳铈矿与独居石的混和物得到料液，并将料液的酸度调节为0.1～6.0mol/L；加入高锰酸钾，使料液中高锰酸钾浓度为0.1～5.0g/L；加入硼酸，使料液中硼酸浓度为0.1～2.0g/L；2)用空白有机相萃取料液中的Ce4+、F-，得到负载有机相；所述的空白有机相与料液的流比为1∶5～5∶1，萃取级数为1～10级；所述空白有机相由萃取剂和稀释溶剂组成，萃取剂与稀释溶剂体积比为1∶10～8∶1；萃取剂由萃取剂(I)加萃取剂(II)组成；萃取剂(I)为：三烷基氧膦或甲基膦酸二甲庚酯或磷酸三丁酯；萃取剂(II)为一盐基磷(膦)酸或其硫代衍生物：二(2-乙基己基)磷酸、2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯和二(2，4，4-三甲基戊基)膦酸中的一种或任意几种的混合物；萃取剂(I)与萃取剂(II)的体积比为10∶1～1∶3；所述的稀释溶剂为戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、葵烷、磺化煤油和航空煤油中的一种或上述成分以任意比例的混合物；3)用洗涤液洗涤经步骤2)所得的负载有机相，洗涤振荡时间为1～10分钟；所述洗涤液为硫酸溶液，浓度为0.1～1.5mol/L；负载有机相与洗涤液的流比为1∶1～5∶1；洗涤级数为0～6级；4)用反萃液(I)反萃取经步骤3)所得的负载有机相，反萃振荡时间为1～10分钟；负载有机相中的Ce4+离子被反萃液(I)中的还原性物质还原为Ce3+离子，进而与负载有机相中的氟结合，在负载有机相中形成三氟化铈超微粉体，经振荡进入到反萃水相(I)，过滤反萃水相(I)得到三氟化铈超微粉体；所述反萃液(I)为过氧化氢、水合肼和盐酸羟胺中的任意一种或上述成分以任意比例的混合物，其中过氧化氢、水合肼或盐酸羟胺的浓度为0.1～10％(体积比)；或者，过氧化氢或水合肼或盐酸羟胺中的任意一种或上述成分以任意比例的混合物，再与硫酸的混合溶液，其中硫酸的浓度为0.1～5.0mol/L，过氧化氢、水合肼或盐酸羟胺的浓度为0.1～10％(体积比)；负载有机相与反萃液(I)的流比为1∶1～10∶1，反萃级数为1～6级。