專利名稱：無皂化萃取分離硫酸稀土的方法
技術領域：
本發明屬于稀土萃取分離提純技術領域，特別涉及到以包頭礦為代表的北方稀土礦焙燒工藝的后續處理方法，即無皂化萃取分離硫酸稀土的方法。
背景技術：
以包頭礦為代表的北方礦經硫酸高溫焙燒、水浸后得到的全組分的硫酸稀土溶液。在以前的生產中要經過？2(14進行釹釤分組，得到重稀土和少銪硫酸稀土，此方法存在的缺點是①P2tl4與P5tl7萃取劑相比易萃難反，需要的反萃級數長、反酸濃度高，增加了反萃的難度，同時生產環境空氣質量差。②由于P2tl4的萃取能力強，其與水浸液( 值在2. 5^4. 5 的硫酸稀土)在不加入調酸液的情況下，箱體容易乳化影響生產正常運行。③生產時需要用氧化鎂來調節引入調酸液的酸度，增加了物耗。北京有色金屬研究總院龍志奇教授發明的一種非皂化體系萃取分離稀土元素的工藝(專利號20061007^68. 2)中沒有引出低鑭的鑭鈰鐠釹氯化稀土，增加了后續轉型處理的負擔和氧化鎂的消耗。

發明內容
本發明提供一種無皂化萃取分離硫酸稀土的方法，通過對現有工藝的改進，引出了 10%-20%的低鑭的鑭鈰鐠釹氯化稀土，不僅減輕了撈稀土轉型萃取分離線10%-20%的分離壓力，而且減少了撈稀土轉型萃取分離線中和酸度所需氧化鎂消耗量的10%-20%。為此，采用如下技術方案一種無皂化萃取分離硫酸稀土的方法，該方法包括以下步驟
(1)在鹽酸、P5OT(2-乙基已基膦酸單2-乙基已酯)、煤油的萃取體系中，用未經皂化的 P507萃取分離硫酸稀土水浸液，得到負載有機相和無釤的硫酸稀土 ；
(2)用一部分釤銪釓富集物回洗(1)中所述的負載有機相，得到低鑭的鑭鈰鐠釹氯化稀土和釤銪釓的負載有機相；
(3)用5.4mol/L的鹽酸反萃(2)中所得的釤銪釓的負載有機相，得到純的釤銪釓富集物和空白有機。(1)中所述的硫酸稀土水浸液含量為25 35g/L，酸度pH為2. 0 4. 5。(2)中所述的低鑭的鑭鈰鐠釹中不能有釤。(3)中所述純的釤銪釓富集物的含量為10(T280g/L，酸度要求H+濃度為 0. 2 2. 5mol/L。本發明用P507代替P2tl4充分利用了水浸液的Wi值高的特點，還可以附帶產出了一定量的少銪氯化稀土，引出了 10%_20%的低鑭的鑭鈰鐠釹氯化稀土，不僅減輕了撈稀土轉型萃取分離線10%_20%的分離壓力，而且減少了撈稀土轉型萃取分離線中和酸度所需氧化鎂的消耗量的10%-20%。
具體實施方式
一種無皂化萃取分離硫酸稀土的方法，采用三出口工藝，以北方礦經硫酸高溫焙燒、水浸后得到硫酸稀土(CKE=25 35g/L，Ph=2. (Γ4. 5)溶液為料液，在鹽酸和煤油體系中，以 P5tl7 (2-乙基已基膦酸單2-乙基已酯)為萃取劑，以5. 4mol/L的鹽酸作為反萃劑；第一個出口為萃余液，其成分是硫酸稀土溶液；第二個出口水相為低鑭的鑭鈰鐠釹溶液，第三個出口水相為釤銪釓富集物；具體案例如下
實施例1 以濃度為27g/L，Ph=2. (Γ4. 5的硫酸稀土溶液為料液，流量為500L/min ； P507 (2-乙基已基膦酸單2-乙基已酯)為萃取劑，流量為60L/min，進行逆流萃取，萃取達到平衡后以Ch+=5. 4mol/L的鹽酸進行反萃，其流量為lOL/min。第一個出口為萃余液，其成分是硫酸稀土溶液(含量24g/L、Ph=l. 5^2. 0)；以部分釤銪釓溶液為洗液，運用離子交換的原理來洗滌負載有機相，在第二個出口產出低鑭的鑭鈰鐠釹氯化稀土(含量250g/L、W!=l. 5^2. O、 氧化釤<1%)不須經過撈稀土轉型線，減少了其轉型所需中和酸度消耗的氧化鎂的用量。第三個出口水相是釤銪釓富集物(含量250g/L、酸度0. 5mol/L、氧化釹<0. 1%)。實施例2 以濃度為35g/L，Wi=2. (Γ4. 5的硫酸稀土溶液為料液，流量為400L/min ； P5tl7 (2-乙基已基膦酸單2-乙基已酯)為萃取劑，流量為50L/min，進行逆流萃取，萃取達到平衡后以Ch+=5. 4mol/L的鹽酸進行反萃，其流量為lOL/min。第一個出口為萃余液，其成分是硫酸稀土溶液(含量27g/L、Ph=L 5^2. 0)；以部分釤銪釓溶液為洗液，運用離子交換的原理來洗滌負載有機相，在第二個出口產出低鑭的鑭鈰鐠釹氯化稀土 (含量245g/L、 Ph=L 5^2. O、氧化釤<1%)不須經過撈稀土轉型線，減少了其轉型所需中和酸度消耗的氧化鎂的用量。第三個出口水相是釤銪釓富集物(含量245g/L、酸度0. 6mol/L、氧化釹<0. 1%)。
權利要求
1.一種無皂化萃取分離硫酸稀土的方法，該方法包括以下步驟在鹽酸、P5OT (2-乙基已基膦酸單2-乙基已酯)、煤油的萃取體系中，用未經皂化的P5tl7 萃取分離硫酸稀土水浸液，得到負載有機相和無釤的硫酸稀土 ；用一部分釤銪釓富集物回洗(1)中所述的負載有機相，得到低鑭的鑭鈰鐠釹氯化稀土和釤銪釓的負載有機相；用5. 4mol/L的鹽酸反萃(2)中所得的釤銪釓的負載有機相，得到純的釤銪釓富集物和空白有機。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是(1)中所述的硫酸稀土水浸液含量為 25 35g/L，酸度 pH 為 2. 0 4· 5。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征是(2)中所述的低鑭的鑭鈰鐠釹中不能有釤。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征是(3)中所述純的釤銪釓富集物的含量為 100 280g/L，酸度要求H+濃度為0. 2 2. 5mol/L。
全文摘要
一種無皂化萃取分離硫酸稀土的方法，其步驟(1)在鹽酸、P507、煤油的體系中，用未經皂化的P507萃取分離硫酸稀土水浸液，得到負載有機相和無釤的硫酸稀土；(2)用一部分釤銪釓富集物回流(1)中所述的負載有機相，得到低鑭的鑭鈰鐠釹氯化稀土和釤銪釓的負載有機；(3)用5.4mol/L的鹽酸反萃(2)中的負載有機相，得到純的釤銪釓富集物和空白有機。本發明用P507代替P204充分利用了水浸液的pH值高的特點，還附帶產出了一定量的少銪氯化稀土，引出了10%-20%的低鑭的鑭鈰鐠釹氯化稀土，減輕了撈稀土轉型萃取分離線10%-20%的分離壓力及減少了該分離線中和酸度所需氧化鎂的消耗量的10%-20%。
文檔編號C22B3/38GK102417983SQ20111040862
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者吳聲, 廖春生, 張尚虎, 楊文浩, 郭小龍, 韓滿璇, 黃小衛, 龍志奇 申請人:甘肅稀土新材料股份有限公司