專利名稱：一種對(duì)p204皂化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬、稀土濕法冶煉中的皂化萃取工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是對(duì)P204萃取劑進(jìn)行皂化的方法。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)的稀土分離主要用P204等萃取劑提取。在使用之前，萃取劑首先要采用液堿(氫氧化鈉溶液)或氨水對(duì)萃取劑進(jìn)行阜化，阜化后萃取劑與氯化稀土溶液進(jìn)行萃取反應(yīng)，生成負(fù)載稀土的萃取劑和氨(鈉)鹽溶液，負(fù)載稀土的萃劑在多級(jí)萃取設(shè)備中進(jìn)行稀土交換純化后，經(jīng)酸反萃后得到水相稀土料液。萃取劑的皂化是皂化萃取技術(shù)的核心工藝。目前萃取劑的皂化工藝主要有:氨皂化工藝、石灰(氫氧化鈣)皂化工藝等。氨皂化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的氨氣，所排放大量的廢水(皂化棄水)中的氨氮會(huì)造成環(huán)境污染，氨損失較大，生產(chǎn)成本高。石灰皂化時(shí)由于氫氧化鈣在水中的溶解度較小，澄清石灰水的堿度僅為0.02mol/L左右，直接用澄清石灰水皂化需要較大的水相體積，對(duì)皂化設(shè)備的要求過(guò)高。通常生產(chǎn)中有機(jī)相的皂化值為0.5mol/L,即皂化I份體積量有機(jī)相需要澄清石灰水則需25份體積量。皂化完成后水相體積過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致隨棄水排放的有機(jī)相損失較大。天然的石灰原料中經(jīng)常含有較多雜質(zhì)，如采用石灰乳進(jìn)行皂化，因無(wú)法有效去除雜質(zhì)，石灰中的不溶性雜質(zhì)元素將對(duì)萃取過(guò)程產(chǎn)生不良影響，使得皂化有機(jī)相分相困難，并導(dǎo)致雜質(zhì)含量超標(biāo)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。另外，石灰乳的堿度計(jì)量存在一定困難，不利于生產(chǎn)中對(duì)有機(jī)相皂化率的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)P204皂化的方法，該方法選用的皂化劑和皂化助劑合理，可解徹底決氨氮 污染、大量廢水排放等問(wèn)題，大幅降低生產(chǎn)成本。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案如下:以六次甲基四胺為助劑，采用氯化鈣在常溫下直接對(duì)P204進(jìn)行皂化反應(yīng)，皂化余液用石灰中和后循環(huán)至皂化工序使用，并根據(jù)石灰中和過(guò)程中濾渣夾帶損失補(bǔ)充六次甲基四胺和氯化鈣的反應(yīng)需要量。P204有機(jī)相的調(diào)配重量百分比為P204占25 30%，余量為煤油；采用的六次甲基四胺濃度為0.5 1.5mol/l ;對(duì)皂化余液中和后的pH值為7 8。在皂化反應(yīng)過(guò)程中，有機(jī)相與水相的體積比0/Α=1:1 1.5。本發(fā)明的構(gòu)思利用了六次甲基四胺定量吸收HCl的特性，將萃取劑P204(HR)與氯化鈣反應(yīng)放出的酸吸收促進(jìn)萃取劑的皂化，當(dāng)六次甲基四胺與HCl反應(yīng)達(dá)到平衡，皂化反應(yīng)結(jié)束，皂化余液用石灰中和后循環(huán)使用。萃取劑有機(jī)相HR與皂化劑反應(yīng):2C6H12N4+CaCl2+2HR=CaR2+2 (C6H12N4) -HCl (I)石灰中和皂化余液苛化再生反應(yīng):2 (C6H12N4) -HCl+Ca (OH) 2=2C6H12N4+CaCl2+H20 (2)
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:節(jié)約生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染為目的，使用價(jià)格低廉、原料易得的石灰來(lái)補(bǔ)充鈣的來(lái)源，在降低消耗的同時(shí)，沒(méi)有含氨氮廢水、廢氣的產(chǎn)生，有利于環(huán)境的保護(hù)。皂化率高且穩(wěn)定，一級(jí)皂化率可達(dá)70%以上，通過(guò)增加皂化級(jí)數(shù)、相比或提高助劑濃度，可獲得更高的皂化率。工藝簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，可操作性強(qiáng)。本技術(shù)的有點(diǎn)體現(xiàn)如下:1.氯化鈣在水中的溶解度大，20°C的溶解度74.5g/100g水，有充足的鈣離子提供。2.只要首次皂化投入六次甲基四胺、氯化鈣，六次甲基四胺可循環(huán)使用，氯化鈣用石灰苛化皂化余液再生，在生產(chǎn)過(guò)程中僅需補(bǔ)充少量苛化過(guò)程中渣夾帶損失的部分，皂化過(guò)程中主要消耗為石灰,生產(chǎn)成本低。3.苛化反應(yīng)不受溫度的限制，可使用石灰乳、石灰粉作皂化劑，減少石灰消化過(guò)程。避免體積膨脹的問(wèn)題。4.不需要嚴(yán)格控制苛化堿度，苛化PH ^ 7即可，操作簡(jiǎn)單易行。5.通過(guò)控制助劑六次甲基四胺的濃度，可控制皂化率。六次甲基四胺定量吸收皂化過(guò)程中產(chǎn)生的酸，當(dāng)六次甲基四胺吸收HCl的反應(yīng)達(dá)到平衡(PH3.5 4.0)，皂化過(guò)程自動(dòng)終止。皂化率穩(wěn)定，便于后續(xù)皂化萃取工藝控制。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式


以下的試驗(yàn)基本數(shù)據(jù)體現(xiàn)了本發(fā)明的一組具體實(shí)施例。試驗(yàn)基本數(shù)據(jù)1、皂化助劑濃度與皂化率的關(guān)系試驗(yàn)條件:有機(jī)相組成:30%P204+70%煤油苛化液配制:氯化鈣40g/l相比0/Α=1:1皂化級(jí)數(shù):1級(jí)混合時(shí)間:4分鐘
權(quán)利要求
1.一種對(duì)P204皂化的方法，其特征是:以六次甲基四胺為助劑，采用氯化鈣在常溫下直接對(duì)P204進(jìn)行皂化反應(yīng)，皂化余液用石灰中和后循環(huán)至皂化工序使用，并根據(jù)石灰中和過(guò)程中濾渣夾帶損失補(bǔ)充六次甲基四胺和氯化鈣的反應(yīng)需要量。
2.按權(quán)利要求1所述的對(duì)P204皂化的方法，其特征是:P204有機(jī)相的調(diào)配重量百分比為P204占25 30%，余量為煤油；采用的六次甲基四胺濃度為0.5 1.5mol/l ;對(duì)皂化余液中和后的PH值為7 8。
3.按權(quán)利要求2所述的對(duì)P204皂化的方法，其特征是:在皂化反應(yīng)過(guò)程中，有機(jī)相與水相的體積比0/Α=1:1 1.5。
全文摘要
一種對(duì)P204皂化的方法。本發(fā)明屬于有色金屬、稀土濕法冶煉中的皂化萃取工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是對(duì)P204萃取劑進(jìn)行皂化的方法。本發(fā)明的方法以六次甲基四胺為助劑，采用氯化鈣在常溫下直接對(duì)P204進(jìn)行皂化反應(yīng)，皂化余液用石灰中和后循環(huán)至皂化工序使用，并根據(jù)石灰中和過(guò)程中濾渣夾帶損失補(bǔ)充六次甲基四胺和氯化鈣的反應(yīng)需要量。本發(fā)明可獲得較高的、穩(wěn)定的皂化率，一級(jí)皂化率可達(dá)70%以上；徹底解決了皂化過(guò)程中長(zhǎng)期存在的氨氮污染等問(wèn)題，減小了對(duì)高能耗產(chǎn)品(液堿，氨)的需求，有利于保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。
文檔編號(hào)C22B3/38GK103205572SQ20131014596
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者楊桂芬, 王群, 趙福瑞 申請(qǐng)人:云南祥云飛龍有色金屬股份有限公司