專利名稱：分餾萃取釓鋱、鏑、釔分組方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕法冶金中用分餾萃取法分離富集稀土元素的方法，更確切地說(shuō)是用分餾萃取法分離富集釓、鋱、鏑、釔四種稀土元素的工藝方法。
中國(guó)專利文獻(xiàn)CN85102248A描述了用2-乙基己基膦酸2-乙基己基脂(P507)分離富集釓、鋱、鏑的工藝方法，可得到含鋱85-90%的鋱富集物和含鋱0.01%的鑭-釓富集物及含鋱小于1.2%的鏑、鉺富集物。該工藝方法流程長(zhǎng)，萃取級(jí)數(shù)多，化工材料消耗多，只能得到三種富集物。
在稀土多元體系中，稀土元素可分為易萃組分元素，中間組分元素，難萃組分元素三部分。在液-液萃取槽體中間，中間組分元素有峰狀積累，中間組分元素按其萃取的難易程度，又可分為若干個(gè)不同的次組分，各個(gè)次組分亦存在著峰狀積累規(guī)律。根據(jù)這種現(xiàn)象許多研究者提出了分餾萃取稀土元素的多出口工藝方法。
中國(guó)專利文獻(xiàn)CN87107972A描述了一種萃取多出口分離稀土元素的工藝流程。該工藝流程以2-乙基己基膦酸單2-乙基己基脂(P507)為萃取劑，其濃度在1.0-2.0M之間，原料液的稀土濃度為1.09-1.5M，其酸度控制在PH3-4之間，原料液中混合稀土氧化物中含二氧化鈰5～10%，十一氧化六鐠12%，三氧化二釤5%，其他稀土氧化物2-5%。洗液為0.3-0.6M鹽酸，所用的流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液＝2～3∶0.1～0.5∶1，稀土原料液從中間某級(jí)進(jìn)入槽內(nèi)，從而得到四個(gè)產(chǎn)物，它們是含二氧化鈰大于60%的鈰富集物，含十一氧化六鐠80%的粗產(chǎn)品，含三氧化二釹95-98%的粗產(chǎn)品，含三氧化二釤大于50%的釤富集物，但該工藝中沒(méi)有指出在哪一級(jí)進(jìn)料，鐠、釹富集物在哪一級(jí)出料。給實(shí)施其技術(shù)帶來(lái)了難以克服的困難。在八出口的工藝中只能富集釔、鋱、釓、等三個(gè)中重稀土元素，不能濃集鏑，而且鋱、釔的富集程度低，鋱只能富集到含七氧化四鋱50%以上，釔只能富集侗70%以上。
本發(fā)明的目的就在于研究出一種新的四出口分離富集中重稀土釓、鋱、鏑、釔的工藝方法，使該工藝方法流程簡(jiǎn)短，萃取級(jí)數(shù)少，易于操作，可節(jié)約大量化工原料，又可降低產(chǎn)品的成本，日產(chǎn)量高，釓、鋱、鏑、釔的富集程度高。
本發(fā)明是一種分餾萃取四出口分離富集釓、鋱、鏑、釔稀土元素的工藝方法，以(0.2～0.68)M2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯銨鹽(P507銨鹽)-(0.78-1.50)M2-乙基己基膦酸-單2-乙基己基酯(P507)-煤油、磺化煤油、200號(hào)汽油其中的一種為稀釋劑組成的有機(jī)相(以下簡(jiǎn)稱P507銨鹽-P507)，以中重稀土鹽酸溶液為原料液，原料液中稀土濃度為0.3M-1.8M，其中的氫離子的濃度為PH5-0.5M，洗液為1.5-3.6M鹽酸，其流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液＝3.5-28∶1∶0.25-4。水相出口出來(lái)的水溶液為釓的富集液，原料液進(jìn)口級(jí)與水相出口級(jí)之間的其中的一個(gè)級(jí)為鋱的出口級(jí)從此級(jí)流出的水溶液為鋱富集液，有機(jī)相出口與原料液進(jìn)口級(jí)之間的其中的一級(jí)為鏑的出口級(jí)從此級(jí)流出的水溶液為鏑的富集液，有機(jī)相出口出來(lái)的有機(jī)溶液為釔的富集液。
為了使釓、鋱、鏑、釔的富集程度大大提高，原料液的中重稀土鹽酸溶液中稀土濃度為1.0-1.2M為佳，原料液中的氫離子濃度為PH5-0.5M，以PH1-2為佳，原料液中混合稀土中含七氧化四鋱3%以上(以下的百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)，以含七氧化四鋱6-10%為佳，有機(jī)相的組成是(0.2-0.68)MP507銨鹽-(0.78～1.5)MP507-煤油、磺化煤油、200號(hào)汽油其中的一種為稀釋劑，但有機(jī)相組成以(0.45-0.54)MP507銨鹽-(0.96-1.05)MP507-煤油、磺化煤油、200號(hào)汽油其中的一種為稀釋劑為佳。洗液為1.5-3.6M鹽酸，但以2.4-2.8M鹽酸為好，分餾萃取所用的級(jí)數(shù)為40-70級(jí)，但以50-60為佳，進(jìn)料級(jí)在第18級(jí)～第42級(jí)其中的一級(jí)，又以在第20級(jí)～第32級(jí)其中的一級(jí)為佳，鋱的出口級(jí)在第4級(jí)～第28級(jí)其中的一個(gè)級(jí)，但鋱的出口級(jí)以在第8級(jí)-第15級(jí)其一個(gè)級(jí)為佳，鏑的出口處在第29～60級(jí)其中的一個(gè)級(jí)，但鏑的出口級(jí)以在第35級(jí)～第45級(jí)其中的一個(gè)級(jí)為好。水相出口出來(lái)的水溶液為釓的富集液，有機(jī)相出口出來(lái)的有機(jī)溶液為釔的富集液，所用的流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液∶＝3.5-28∶1∶0.25-4，但流比以有機(jī)相∶料液∶洗液＝3.5-12∶1∶0.8-2.0為佳。
本發(fā)明的工藝中所用的分析方法是對(duì)原料液組成的分析用發(fā)射光譜法測(cè)定，其中的鋱用熒光分光光度法測(cè)定進(jìn)行對(duì)照，控制分析用熒光光度法和發(fā)射光譜法測(cè)定，原料液的稀土濃度、酸度及皂化度均用容量法測(cè)定。
所用的設(shè)備為本領(lǐng)域所屬普通技術(shù)人員均知的多級(jí)分餾萃取箱。
本發(fā)明的工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是1.本發(fā)明的工藝方法流程簡(jiǎn)短，易于操作，日產(chǎn)量高，同時(shí)可獲得四種富集程度高的富集物，它們是含三氧化二釓大于90%的粗釓氧化物，含七氧化四鋱85-90%的粗鋱氧化物，含三氧化二鏑85-90%的粗鏑氧化物，含三氧化二釔85-90%的粗釔氧化物。
2.本發(fā)明的工藝方法比上述專利文獻(xiàn)所提出的工藝方法相比，減少了萃取段，大大減少了萃取級(jí)數(shù)，分餾萃取級(jí)數(shù)只用40-70級(jí)，節(jié)約了有機(jī)相和鹽酸、氨水等化工原料，降低了成本;減少了設(shè)備投資及基建投資，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。
用以下非限定施施例更具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受這些施施例的限定。
實(shí)施例1本實(shí)施例中以包頭礦P204[二(2-乙基己基)膦酸]釤-釓分離后的中重稀土的鹽酸溶液為原料液，原料液中稀土濃度為0.80M，其PH值為4，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱3.92%，其稀土元素的組成如下稀土元素的組成(重量百分?jǐn)?shù))
三氧化二鑭-三氧化二釹7.8三氧化二釤5.1三氧化二銪0.17三氧化二釓29.7七氧化四鋱3.92三氧化二鈥1.8三氧化二鉺1.9三氧化二銩＜0.1三氧化二鐿0.11三氧化二镥＜0.1三氧化二釔29.6以0.42MP507銨鹽-0.78MP507-磺化煤油組成有機(jī)相，洗液為2.2±0.02M鹽酸，分餾萃取的級(jí)數(shù)為44級(jí)，其進(jìn)料級(jí)為第21級(jí)，鋱的出口在第8級(jí)或第10級(jí)，鏑的出口在第36級(jí)或第38級(jí)，所用流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液＝7.9∶1∶0.99。從第8級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為0.6932M，氫離子濃度為0.1891M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱63.21%，含三氧化二釓11.31%，含三氧化二鏑0.45%，鋱的回收率99.01%。從第10級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為0.6893M，氫離子的濃度為0.1902M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱75.03%，含三氧化二釓11.03%含三氧化二鏑0.86%，鋱的回收率99.78%。從第36級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.6189M，氫離子濃度為0.3528M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑84.92%，含七氧化四鋱0.95%，鏑的回收率80.11%;從第38級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.6133M，氫離子濃度為0.3569M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑85.76%，含七氧化四鋱0.76%，鏑的回收率為80.32%。從第1級(jí)水相出口出來(lái)的富集釔的水溶液中稀土濃度為0.1786M，氫離子濃度為0.095M，混合稀土氧化物含三氧化二釓69.44%，含七氧化四鋱0.27%，釓的回收率93.56%，從第44級(jí)有機(jī)相出口出來(lái)的有機(jī)溶液中稀土濃度為0.061M，混合稀土氧化物中含三氧化二釔85.71%，含七氧化四鋱0.3%。含三氧化二鏑0.85%，釔的回收率91.90%。
實(shí)施例2本實(shí)施例中以包頭礦P204[二(2-乙基己基)膦酸]釤-釓分離后的中重稀土的鹽酸溶液為原料液，原料液中稀土濃度為1.005M，其PH值為2，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱4.8%，其稀土元素的組成如下稀土元素的組成(重量百分?jǐn)?shù))三氧化二鑭-三氧化二釹0.85三氧化二釤1.1三氧化二銪＜0.1三氧化二釓21.9七氧化四鋱4.8三氧化二鈥1.9三氧化二鉺1.7三氧化二銩＜0.1三氧化二鐿0.21三氧化二镥＜0.1三氧化二釔50.33三氧化二鏑17.90以0.42MP507銨鹽-0.78MP507-磺化煤油組成有機(jī)相，洗液為2.6±0.02M鹽酸，分餾萃取的級(jí)數(shù)為50級(jí)，其進(jìn)料級(jí)為第23級(jí)(以第22級(jí)或第24級(jí)作為進(jìn)料級(jí)亦可)，鋱的出口在第10級(jí)或第12級(jí)，鏑的出口在第39級(jí)或第42級(jí)，所用流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液＝13.4∶1∶1.96。從第10級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為0.8831M，氫離子濃度為0.1936M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱74.89%，含三氧化二釓10.53%，含三氧化二鏑0.55%，含三氧化二釔0.27%，鋱的回收率98.9%。從第12級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為0.8793M，氫離子的濃度為0.1988M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱85.78%，含三氧化二釓10.21%，含三氧化二鏑0.76%，含三氧化二釔0.34%，鋱的回收率99.33%。從第39級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.7812M，氫離子濃度為0.3877M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑86.72%，含三氧化二釓0.35%，含七氧化四鋱0.78%，含三氧化二釔8.1%，鏑的回收率81.4%;從第42級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.7763M，氫離子濃度為0.3938M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑88.83%，含三氧化二釓0.27%，含七氧化四鋱0.57%，含三氧化二釔9.8%，鏑的回收率為82.5%。從第1級(jí)水相出口出來(lái)的富集釓的水溶液中稀土濃度為0.1168M，氫離子濃度為0.103M，混合稀土氧化物中含三氧化二釓91.2%，含七氧化四鋱0.34%，從第50級(jí)有機(jī)相出口出來(lái)的有機(jī)溶液中混合稀土氧化物中含三氧化二釔87.1%，含七氧化四鋱＜0.3%。含三氧化二鏑9.3%，釔的回收率92.2%。
實(shí)施例3本實(shí)施例中以包頭礦P204[二(2-乙基己基)膦酸]釤-釓分離后的中重稀土的鹽酸溶液為原料液，原料液中稀土濃度為1.21M，氫離子濃度為0.09M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱4.8%，其稀土元素的組成與實(shí)施例2同。
以0.55MP507銨鹽-1.05MP507-磺化煤油組成有機(jī)相，洗液為3.0±0.05M鹽酸，分餾萃取的級(jí)數(shù)為58級(jí)，其進(jìn)料級(jí)為第27級(jí)(以第25級(jí)或第29級(jí)作為進(jìn)料級(jí)亦可)，鋱的出口在第11級(jí)或第14級(jí)，鏑的出口在第45級(jí)或第49級(jí)，所用流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液＝11.3∶1∶1.55。從第11級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為0.9801M，氫離子濃度為0.1853M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱80.29%，含三氧化二釓11.21.%，含三氧化二鏑0.25%，含三氧化二釔0.19%，鋱的回收率99.12%，從第14級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為0.9788M，氫離子的濃度為0.1905M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱85.08%，含三氧化二釓10.98%，含三氧化二鏑0.38%，含三氧化二釔0.27%，鋱的回收率99.25%。從第45級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.8687M，氫離子濃度為0.3723M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑85.95%，含三氧化二釓0.41%含七氧化四鋱0.64%，含三氧化二釔7.92%，鏑的回收率80.81%;從第49級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.8653M，氫離子濃度為0.3789M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑86.78%，含三氧化二釓0.32%，含七氧化四鋱0.48%，含三氧化二釔9.05%，從第1級(jí)水相出口出來(lái)的富集釓的水溶液中稀土濃度為0.1185M，氫離子濃度為0.101M，混合稀土氧化物含三氧化二釓92.12%，含七氧化四鋱0.47%，釓的回收率為93.82%。從第58級(jí)有機(jī)相出口出來(lái)的有機(jī)溶液中混合稀土氧化物中含三氧化二釔88.8%，含七氧化四鋱＜0.3%。含三氧化二鏑8.9%，釔的回收率93.1%。
實(shí)施例4本實(shí)施例中以包頭礦P204[二(2-乙基己基)膦酸]釤-釓分離后的中重稀土的鹽酸溶液為原料液，原料液中稀土濃度為1.53M，氫離子濃度為0.12M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱5.6%，其稀土元素的組成如下稀土元素的組成(重量百分?jǐn)?shù))三氧化二鑭-三氧化二釹0.61三氧化二釤0.95三氧化二銪＜0.1三氧化二釓19.8七氧化四鋱5.6三氧化二鈥2.3三氧化二鉺2.5三氧化二銩＜0.1三氧化二鐿0.32三氧化二镥＜0.1三氧化二釔45.15三氧化二鏑22.40以0.56MP507銨鹽-1.04MP507-磺化煤油組成有機(jī)相，洗液為3.5±0.05M鹽酸，分餾萃取的級(jí)數(shù)為66級(jí)，其進(jìn)料級(jí)為第31級(jí)(以第29級(jí)或第33級(jí)作為進(jìn)料級(jí)亦可)，鋱的出口在第13級(jí)或第17級(jí)，鏑的出口在第47級(jí)或第52級(jí)，所用流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液＝11.5∶1∶1.38。從第13級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.1285M，氫離子濃度為0.1951M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱78.81%，含三氧化二釓12.31.%，含三氧化二鏑＜0.3%，含三氧化二釔0.12%，鋱的回收率98.87%。從第17級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.1078M，氫離子的濃度為0.2013M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱86.31%，含三氧化二釓11.89%，含三氧化二鏑0.42%，含三氧化二釔0.21%，鋱的回收率99.08%。從第47級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為1.093M，氫離子濃度為0.3785M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑85.92%，含三氧化二釓0.25%含七氧化四鋱0.67%，含三氧化二釔8.45%，鏑的回收率80.78%;從第52級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為1.021M，氫離子濃度為0.3864M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑88.61%，含三氧化二釓0.18%，含七氧化四鋱0.51%，含三氧化二釔8.87%，鏑的回收率為81.69%。從第1級(jí)水相出口出來(lái)的富集釓的水溶液中稀土濃度為0.1415M，氫離子濃度為0.086M，混合稀土氧化物中含三氧化二釓90.99%，含七氧化四鋱0.75%，釓的回收率為94.31。從第66級(jí)有機(jī)相出口出來(lái)的有機(jī)溶液中混合稀土氧化物中含三氧化二釔87.31%，含三氧化二釓＜0.3%，含七氧化四鋱＜0.3%。含三氧化二鏑8.56%，釔的回收率92.38%。
實(shí)施例5本實(shí)施例中以包頭礦P204[二(2-乙基己基)膦酸]釤-釓分離后的中重稀土的鹽酸溶液為原料液，原料液中稀土濃度為0.90M，氫離子濃度為0.045M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱8.3%，其稀土元素的組成如下稀土元素的組成(重量百分?jǐn)?shù))三氧化二鑭-三氧化二釹1.13三氧化二釤0.86三氧化二銪＜0.1三氧化二釓23.18七氧化四鋱8.3三氧化二鈦2.36三氧化二鉺2.41三氧化二銩0.15
三氧化二鐿0.31三氧化二镥＜0.1三氧化二釔32.4三氧化二鏑28.8以0.51MP507銨鹽-0.99MP507-磺化煤油組成有機(jī)相，洗液為2.4±0.02M鹽酸，分餾萃取的級(jí)數(shù)為48級(jí)，其進(jìn)料級(jí)為第22級(jí)(以第20級(jí)或第24級(jí)作為進(jìn)料級(jí)亦可)，鋱的出口在第9級(jí)或第12級(jí)，鏑的出口在第38級(jí)或第41級(jí)，所用流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液＝7.72∶1∶1.25。從第9級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為0.8212M，氫離子濃度為0.1896M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱84.70%，含三氧化二釓12.75.%，含三氧化二鏑＜0.3%，含三氧化二釔0.15%，鋱的回收率99.11%。從第12級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為0.8176M，氫離子的濃度為0.1823M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱85.92%，含三氧化二釓11.86%，含三氧化二鏑0.45%，含三氧化二釔0.27%，鋱的回收率99.27%。從第38級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.6816M，氫離子濃度為0.3784M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑85.33%，含三氧化二釓＜0.3%含七氧化四鋱0.48%，含三氧化二釔7.93%，鏑的回收率81.15%;從第41級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.6803M，氫離子濃度為0.3821M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑87.10%，含三氧化二釓＜0.3%，含七氧化四鋱0.43%，含三氧化二釔8.32%，鏑的回收率為82.32%。從第1級(jí)水相出口出來(lái)的富集釓的水溶液中稀土濃度為0.1733M，氫離子濃度為0.1152M，混合稀土氧化物含三氧化二釓91.18%，含七氧化四鋱0.68%，釓的回收率為94.37%，從第48級(jí)有機(jī)相出口出來(lái)的有機(jī)溶液中混合稀土氧化物中含三氧化二釔86.80%，含七氧化四鋱＜0.3%。含三氧化二鏑8.93%，釔的回收率93.45%。
實(shí)施例6本實(shí)施例中以包頭礦P204[二(2-乙基己基)膦酸]釤-釓分離后的中重稀土的鹽酸溶液為原料液，原料液中稀土濃度為1.30M，氫離子濃度為0.15M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱8.3%，其稀土元素的組成與實(shí)施例5同。
以0.61MP507銨鹽-0.99MP507-磺化煤油組成有機(jī)相，洗液為3.0±0.05M鹽酸，分餾萃取的級(jí)數(shù)為60級(jí)，其進(jìn)料級(jí)為第27級(jí)(以第25級(jí)或第29級(jí)作為進(jìn)料級(jí)亦可)，鋱的出口在第8級(jí)或第12級(jí)、第16級(jí)、第19級(jí)其中的一個(gè)級(jí)，鏑的出口在第46級(jí)，第50級(jí)，53級(jí)其中的一個(gè)級(jí)，所用流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液＝11.2∶1∶2.2，從第8級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.1067M，氫離子濃度為0.1891M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱70.56%，含三氧化二釓21.30.%，含三氧化二鏑＜0.3%，含三氧化二釔0.13%，鋱的回收率99.20%。從第12級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.1015M，氫離子的濃度為0.1931M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱82.82%，含三氧化二鏑＜0.3%，含三氧化二釔0.23%，鋱的回收率99.18%。從第16級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.0896M，氫離子濃度為0.1989M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱86.74%，含三氧化二釓12.53%含三氧化二鏑＜0.3%，含三氧化二釔0.31%，鋱的回收率98.81，從第19級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.0561M，氫離子濃度為0.2003M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱78.56%，含三氧化二釓11.85%，含三氧化二鏑5.41%，含三氧化二釔0.67%，鋱的回收率為98.55%。從第46級(jí)水相出口出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.8842M，氫離子濃度為0.3563M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑89.81，含三氧化二釓＜0.3%，含七氧化四鋱0.75%，含三氧化二釔7.03%，鏑的回收率81.40%。從第50級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.8729M，氫離子濃度0.3812M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑88.14%，含七氧化四鋱0.47%。含三氧化二釓＜0.3%，含三氧化二釔7.72%，鏑的回收率81.70%。從第53級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.8685M，氫離子濃度為0.3944M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑37.34%，含三氧化二釓＜0.3%含七氧化四鋱0.32%，含三氧化二釔9.25%，鏑的回收率80.92%;從第1級(jí)水相出口出來(lái)的富集釓的水溶液中稀土濃度為0.264M，氫離子濃度為0.092M，混合稀土氧化物中含三氧化二釓91.21%，含七氧化四鋱0.43%，含三氧化二鏑＜0.3%，釓的回收率94.25%，從第60級(jí)有機(jī)相出口出來(lái)的有機(jī)溶液中混合稀土氧化物中含三氧化二釔87.91%，含三氧化二釓＜0.3%，含七氧化四鋱＜0.3%。含三氧化二鏑8.85%，釔的回收率92.81%。
實(shí)施例7
本實(shí)施例中以包頭礦P204[二(2-乙基己基)膦酸]釤-釓分離后的中重稀土溶液為原料液，原料液中稀土濃度為0.8M，氫離子濃度0.06M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱11.09%，其稀土元素的組成如下稀土元素的組成(重量百分?jǐn)?shù))三氧化二鑭-三氧化二釹0.78三氧化二釤0.82三氧化二銪＜0.1三氧化二釓25.22七氧化四鋱11.9三氧化二鈥2.21三氧化二鉺2.13三氧化二銩0.13三氧化二鐿0.30三氧化二镥＜0.1三氧化二釔27.72三氧化二鏑29.40以0.51MP507銨鹽-0.99MP507-磺化煤油組成有機(jī)相，洗液為2.2±0.02M鹽酸，分餾萃取的級(jí)數(shù)為46級(jí)，其進(jìn)料級(jí)為第24級(jí)(以第22級(jí)或第26級(jí)作為進(jìn)料級(jí)亦可)，鋱的出口在第13級(jí)，鏑的出口在第36級(jí)，所用流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液＝6.4∶1∶1.3。從第13級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為0.6700M，氫離子濃度為0.1921M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱83.92%，含三氧化二釓14.96.%，含三氧化二鏑1.11%，含三氧化二釔0.78%，鋱的回收率99.30%。從第36級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.6084M，氫離子的濃度為0.3698M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑86.49%，含三氧化二釓＜0.3%，含七氧化四鋱0.71%，含三氧化二釔9.43%，鋱的回收率80.29%。從第1級(jí)水相出口出來(lái)的富集釓的水溶液中稀土濃度為0.1270M，氫離子濃度為0.103M，混合稀土氧化物中含三氧化二釓93.1%，含七氧化四鋱0.98%，含三氧化二鏑＜0.3%。從第46級(jí)有機(jī)相出口出來(lái)的有機(jī)溶液中混合稀土氧化物中含三氧化二釔86.92%，含三氧化二釓＜0.1%，含七氧化四鋱＜0.1%。含三氧化二鏑8.9%，釔的回收率92.37%。
實(shí)施例8本實(shí)施例中以包頭礦P204[二(2-乙基己基)膦酸]釤-釓分離后的中重稀土的鹽酸溶液為原料液，原料液中稀土濃度為1.5M，其PH值為2，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱11.09%，其稀土元素的組成與實(shí)施例7同。
以0.57MP507銨鹽-1.03MP507-磺化煤油組成有機(jī)相，洗液為3.5±0.05M鹽酸，分餾萃取的級(jí)數(shù)為70級(jí)，其進(jìn)料級(jí)為第34級(jí)(以第32級(jí)或第34級(jí)作為進(jìn)料級(jí)亦可)，鋱的出口在第4級(jí)、第8級(jí)、第12級(jí)、第16基、第20級(jí)、第24級(jí)、第28級(jí)其中的一個(gè)級(jí)，鏑的出口在第48級(jí)、第52級(jí)、第56級(jí)、第60級(jí)其中的一個(gè)級(jí)，所用流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液＝12.1∶1∶1.65。從第4級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.2207M，氫離子濃度為0.1823M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱58.31%，含三氧化二釓36.58.%，含三氧化二鏑＜0.3%，含三氧化二釔0.12%，鋱的回收率99.31%。從第8級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.2204M，氫離子的濃度為0.1844%，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱69.64%，含三氧化二釓27.32%，含三氧化二鏑＜0.3%，含三氧化二釔0.26%，鋱的回收率99.27%。
從第12級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.2109M，氫離子濃度為0.1895M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑0.89%，含三氧化二釓16.83%含七氧化四鋱81.04%，含三氧化二釔0.28%，鋱的回收率99.12%;
從第16級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.1980M，氫離子濃度為0.1907M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑2.23%，含三氧化二釓10.11%，含七氧化四鋱86.22%，含三氧化二釔0.54%，鋱的回收率為99.09%。從第20級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.2031M，氫離子濃度為0.1921M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑3.04%，含三氧化二釓10.24%含七氧化四鋱84.79%，含三氧化二釔0.77%，鋱的回收率99.10%。
從第24級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.2111M，氫離子濃度為0.1897M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱80.34%，含三氧化二釓9.96%，含三氧化二鏑6.7%，含三氧化二釔1.12%，鋱的回收率98.95%;
從第28級(jí)出來(lái)的富集鋱的水溶液中稀土濃度為1.2014M，氫離子濃度為0.1932M，混合稀土氧化物中含七氧化四鋱72.68%，含三氧化二釓9.58%，含三氧化二鏑11.33%，含三氧化二釔4.48%，鋱的回收率98.69%;
從第48級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.9705M，氫離子濃度為0.3814M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑84.52%，含三氧化二釓0.54%含七氧化四鋱0.75%，含三氧化二釔7.18%，鋱的回收率81.67%。
從第52級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.9691M，氫離子濃度為0.3798M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑87.67%，含三氧化二釓＜0.3%含七氧化四鋱0.46%，含三氧化二釔8.75%，鏑的回收率82.02%。
從第56級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.9661M，氫離子濃度為0.3867M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑89.11%，含三氧化二釓＜0.3%含七氧化四鋱0.35%，含三氧化二釔9.26%，鏑的回收率82.43%;
從第60級(jí)出來(lái)的富集鏑的水溶液中稀土濃度為0.9667M，氫離子濃度為0.3904M，混合稀土氧化物中含三氧化二鏑88.76%，含三氧化二釓＜0.3%，含七氧化四鋱0.18%，含三氧化二釔9.93%，鏑的回收率81.69%。
從第1級(jí)水相出口出來(lái)的富集釓的水溶液中稀土濃度為0.1986M，氫離子濃度為0.089M，混合稀土氧化物中含三氧化二釓91.82%，含七氧化四鋱0.86%，含三氧化二鏑＜0.3%。從第70級(jí)有機(jī)相出口出來(lái)的有機(jī)溶液中的混合稀土氧化物中含三氧化二釔86.72%，含三氧化二釓＜0.3%，含七氧化四鋱0.3%.含三氧化二鏑8.94%。
權(quán)利要求
1.一種分餾萃取四出口分離富集釓、鋱、鏑、釔稀土元素的工藝方法，以(0.2～0.68)M2-乙基己基膦酸-單2-乙基己基酯銨鹽(P507銨鹽)-(0.78-1.50)M2-乙基己基膦酸-單2-乙基己基酯(P507)-煤油、碳化煤油、200號(hào)汽油其中的一種為稀釋劑組成的有機(jī)相(以下簡(jiǎn)稱P507銨鹽-P507)，原料液中稀土濃度為0.3-1.8M，其中的氫離子濃度為PH5-0.5M，洗液為1.5-3.6M鹽酸，本發(fā)明的特征是，1，以中重稀土鹽酸溶液為原料液，所用流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液=3.5～28∶1∶0.25～4，
2，水相出口出來(lái)的水溶液為釓的富集液，原料液進(jìn)口級(jí)與水相出口級(jí)之間的其中的一個(gè)級(jí)為鋱的出口級(jí)，從此級(jí)流出的水溶液為鋱富集液，有機(jī)相出口級(jí)與原料液進(jìn)口級(jí)之間其中的一級(jí)為鏑的出口級(jí)，從此級(jí)流出的水溶液為鏑富集液，有機(jī)相出口出來(lái)的有機(jī)溶液為釔的富集液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種分餾萃取分離富集釓、鋱、鏑、釔稀土元素的工藝方法，其特征是，原料液中的PH為1-2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種分餾萃取分離富集釓、鋱、鏑、釔稀土元素的工藝方法，其特征是，分餾萃取所用的級(jí)數(shù)為40～70級(jí)，進(jìn)料液在第18級(jí)～42級(jí)其中的一級(jí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種分餾萃取分離富集釓、鋱、鏑、釔稀土元素的工藝方法，其特征是，鋱的出口級(jí)在第4級(jí)～第28級(jí)其中的一個(gè)級(jí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的一種分餾萃取分離富集釓、鋱、鏑、釔稀土元素的工藝方法，其特征是，鏑的出口級(jí)在第29級(jí)～第60級(jí)其中的一級(jí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的一種分餾萃取分離富集釓、鋱、鏑、釔稀土元素的工藝方法，其特征是，所用有機(jī)相∶原料液∶洗液＝3.5-12∶1∶0.8-2.0。
全文摘要
本發(fā)明涉及分餾萃取四出口分離富集釓、鋱、鏑、釔稀土元素的工藝流程。以P507為萃取劑，以中重稀土鹽酸溶液為原料液，其氫離子濃度為pH5-0.5M，洗液為1.5-3.6M鹽酸，所用流比為有機(jī)相∶原料液∶洗液＝3.5～28∶1∶0.25～4，鋱的出口在原料液進(jìn)口級(jí)與水相出口級(jí)之間的一級(jí)，鏑的出口級(jí)在有機(jī)相出口與原料液進(jìn)口級(jí)之間的一級(jí)。本工藝流程簡(jiǎn)短，分餾萃取只用40-70級(jí)，節(jié)約了化工原料，減少了設(shè)備投資，同時(shí)可獲得四種富集物。
文檔編號(hào)C01F17/00GK1047534SQ8910329
公開(kāi)日1990年12月5日 申請(qǐng)日期1989年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月20日
發(fā)明者童兆達(dá), 苗廣禮 申請(qǐng)人:甘肅稀土公司