[发明专利]一种分离稀土元素的方法

摘要

本发明公开了一种分离稀土元素的方法，步骤如下(1)混合树脂制备、(2)装柱、(3)柱分离、(4)柱洗涤和(5)柱循环。本发明的优点在于采用离子交换树脂法分离稀土元素，解决了因皂化所带来的环境污染问题；发明应用N235树脂对H+的吸附能力，解决了因稀土离子萃取平衡酸度低导致的稀土吸附量低的问题；利用N235对酸的吸收能力，可控制吸附区的交换酸度，使树脂对轻稀土具有较好的分离能力；利用多柱串联的方式实现采用分馏萃淋工艺分离稀土元素，为稀土元素的分离提供了一种新方法。

主权项

一种分离稀土元素的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：（1）混合树脂的制备：将磷类萃取剂与胺类萃取剂按质量比为1:0.1~5组成的混合萃取剂所制备的混合树脂；（2）装柱：将步骤（1）所得到的混合树脂用湿法装柱法装入柱径为1~300cm、高径比为1~80:1的离子交换柱；（3）柱分离：步骤（2）装柱得到的离子交换柱进行多柱串联得到分离柱，其中，分离柱按照柱子连接区段分为萃取柱（F）、洗涤柱（W）和反萃柱（H），柱走向是沿萃取柱（F）、洗涤柱（W）和反萃柱（H）方向；第一萃取柱（F1）与第n洗涤柱（Wn）连接，第一洗涤柱（W1）与第n反萃柱（Hn）连接；用pH值为3~5的稀土料液以0.1~20cm·min‑1的流速从第一萃取柱（F1）处流经分离柱，用浓度为0.1~6mol/L的盐酸以0.1~20cm·min‑1的流速从第一反萃柱（H1）处流经分离柱，从第n反萃柱（Hn）处流出的反萃液以洗液的形式以0.1~20cm·min‑1的流速从第一洗涤柱（W1）流经分离柱；经过时间后，其中：Dmax为单根柱子稀土吸附饱和量，MF为料液质量流量，fA为料液易萃组分摩尔分数，λ为过萃系数，第一萃取柱（F1）进入洗涤段，第一洗涤柱（W1）进入反萃段；在第n萃取柱（Fn）处得到稀土难萃组分，在第n反萃柱（Hn）处得到稀土易萃组分；（4）柱洗涤:使用后的含酸分离柱用蒸馏水洗涤至洗出液pH值大于3，得到空白柱；（5）柱循环:洗涤后的空白柱再循环步骤（3）~（4）实现采用分馏萃淋工艺分离稀土元素。