專利名稱：稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法，屬于濕法冶金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無機(jī)雜質(zhì)的富集是導(dǎo)致稀土萃取過程中產(chǎn)生第三相的主要原因。由于稀土料液中 含有易水解雜質(zhì)陽離子Fe3+、Al3+等，水解后生產(chǎn)氫氧化物與有機(jī)相混合后形成第三相；稀 土料液中還含有能形成沉淀的Ca2+、Mg2+等，形成的沉淀物與有機(jī)相混合后也形成第三相； 固體懸浮顆粒與有機(jī)相混合后也能生成第三相；另外有機(jī)相不純和降解也形成第三相。因 此在稀土萃取過程中第三相的產(chǎn)生不可避免。第三相產(chǎn)生不僅影響萃取效率，同時浪費(fèi)稀 土和有機(jī)相；在密閉的萃取體系中，有機(jī)相的損失80%以上由于第三相形成所致。第三相中雖然夾帶大量的液體，由于相互間的包裹作用很難通過靜置沉降分離液 固相；由于其粘度大，也無法進(jìn)行過濾，所以難以回收。現(xiàn)通常的處理辦法主要為長期放置， 依靠自然分離緩慢回收少部分稀土和有機(jī)相，通常靜置半年以上只有少量分相，稀土回收 率約20%，有機(jī)相回收率約10%。專利申請《對稀土原料萃取分離中產(chǎn)生的乳化相的處理回收方法》(公開號 CN1218113)直接用1-10倍乳化相(即本發(fā)明中所述第三相)體積的鹽酸或硫酸、硝酸及破 乳劑破乳后，回收稀土和有機(jī)相。此方法耗酸量較大，且需多次處理才能完成稀土及有機(jī)相 的回收，大量過量的酸后續(xù)尚須處理。楊俊海等發(fā)表的《稀土萃取分離過程中乳化物的處理方法研究》(《稀土》2003年 第24卷第6期第25-29頁)采用氫氟酸處理稀土萃取分離過程中產(chǎn)生的乳化物(即本發(fā) 明中所述第三相)，文章結(jié)論為“采用氫氟酸進(jìn)行處理，效果很好，有機(jī)相和稀土可以全部回 收，處理出的有機(jī)相返回槽體沒有對槽體造成任何影響?！庇捎跉浞岬母g性和毒性大， 以及氫氟酸在水溶液中生成的氟化稀土分離困難、含氟廢水處理困難易造成環(huán)境污染等特 點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用難度很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單并且有效的萃取第三相的回收方法，使稀土和 有機(jī)相回收率提高，并且化學(xué)組成和性質(zhì)沒有發(fā)生變化，可以返回生產(chǎn)使用。本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括以下步驟a)稀土萃取第三相經(jīng)滲濾，回收夾帶的稀土料液和負(fù)載有機(jī)相返回使用；b)滲濾后的固相與可溶性碳酸氫鹽或碳酸鹽溶液混合后加熱并攪拌破乳；c)破乳后靜置，分離水相；d)負(fù)載有機(jī)相用酸反萃回收稀土后經(jīng)水洗返回使用。所述步驟a)，稀土萃取第三相在滲濾設(shè)備內(nèi)自然滲濾1 4小時后振動滲濾 0. 5 4小時。所述步驟b)，滲濾后的固相與3 5wt%可溶性碳酸氫鹽或碳酸鹽溶液混合體積比為V固Va= 1 1 5 1。所述步驟b)，滲濾后的固相攪拌破乳溫度為50 80°C。所述步驟b)，滲濾后的固相攪拌破乳時間為0. 5 3小時。所述步驟c)，破乳后靜置分相1 3小時后分離水相。所述步驟d)，負(fù)載有機(jī)相用3 6N HCl或HNO3或H2SO4或HAC反萃1 2小時回 收稀土。所述步驟d)，負(fù)載有機(jī)相反萃體積比為V有機(jī)相Vig=I 1 1 2。所述步驟d)，反萃后有機(jī)相經(jīng)水洗至洗水PH = 2 3后成為空白有機(jī)相返回使用。所述振動滲濾，是以30-300HZ、振幅2_5mm振動。本發(fā)明操作簡單，稀土和有機(jī)相的回收率高，回收的稀土和有機(jī)相保持原有性質(zhì)， 可直接返回使用。


圖1為稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例一參見圖1，取含REO 2wt%、有機(jī)相22襯％的Dy/Ho分組槽P507稀土萃取第三相 IOOOkg (體積約1000L)，加入1500L滲濾設(shè)備中，自然滲濾1小時后以300Hz、振幅2mm振 動滲濾0. 5小時，回收稀土料液186L，經(jīng)測定回收稀土折合REO = 14. 6kg ；回收負(fù)載有機(jī) 相15kg與破乳后回收的負(fù)載有機(jī)相一同處理。滲濾后的固相在反應(yīng)釜中與3襯％的碳酸鉀 溶液780L混合，加熱到80°C后攪拌破乳0. 5小時，再靜置分相1小時后從反應(yīng)釜底部排出 水相；所有負(fù)載有機(jī)相用6mol/L醋酸400L混合攪拌1小時反萃，靜置分相2小時，從反應(yīng) 釜底部排出水相，水相濾除不溶物后回收稀土折合REO = 4. 4kg ；有機(jī)相用水洗滌2次，至 洗水終PH= 3。合計回收空白有機(jī)相195kg，有機(jī)相回收率88.6% ；合計回收稀土 REO = 19kg，稀土回收率95%。實(shí)施例二參見圖1，取含REO 2. 3wt%、有機(jī)相25wt%&La/Nd槽P507稀土萃取第三相 1000kg,加入1500L滲濾設(shè)備中，自然滲濾3小時后以50Hz、振幅3mm振動滲濾2小時，回收 稀土料液195L，經(jīng)測定回收稀土折合REO = 16. 3kg ；回收負(fù)載有機(jī)相26kg與破乳后回收的 負(fù)載有機(jī)相一同處理。滲濾后的固相在反應(yīng)釜中與5襯％的碳酸氫鈉溶液160L混合后，加 熱到50°C攪拌破乳3小時，靜止分相1. 5小時后從反應(yīng)釜底部排出水相；負(fù)載有機(jī)相用5N 鹽酸200L混合攪拌2小時反萃，靜止分相2小時，從反應(yīng)釜底部排出水相，水相濾除不溶物 后回收稀土 REO = 5. 8kg ；有機(jī)相用水洗滌2次，至洗水終PH = 2，洗滌水棄去。合計回收 有機(jī)相197kg，有機(jī)相回收率89. 2%;合計回收稀土 REO = 22. 1kg，稀土回收率96%。回收 的有機(jī)相和稀土元素全部直接用于生產(chǎn)。實(shí)施例三
參見圖1，取含REO 1.6wt%、有機(jī)相16襯％的Ce/Pr槽P507稀土萃取第三相 1000kg,加入1500L滲濾設(shè)備中，自然滲濾4小時后以50Hz、振幅5mm振動滲濾4小時，回收 稀土料液173L，經(jīng)測定回收稀土折合REO = 11. 7kg ；回收負(fù)載有機(jī)相18kg與破乳后回收的 負(fù)載有機(jī)相一同處理。滲濾后的固相在反應(yīng)釜中與4wt%的碳酸鈉溶液400L混合后，加熱 到70°C后攪拌破乳2小時，靜止分相3小時后從反應(yīng)釜中排出水相；所有負(fù)載有機(jī)相在反 應(yīng)釜中用3mol/l硝酸300L混合攪拌2小時反萃，靜止分相2小時，從反應(yīng)釜底部排出水相， 水相濾除不溶物回收稀土 REO = 3. 2kg ；有機(jī)相用水洗滌2次，至洗水終PH = 2 ；合計回收 有機(jī)相138kg，有機(jī)相回收率86. 25% ；合計回收稀土 REO = 22. 1kg，稀土回收率93. 12% ； 回收的有機(jī)相和稀土元素全部直接用于生產(chǎn)。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法，其特征在于包括以下步驟a)稀土萃取第三相經(jīng)滲濾，回收夾帶的稀土料液和負(fù)載有機(jī)相返回使用；b)滲濾后的固相與可溶性碳酸氫鹽或碳酸鹽溶液混合后加熱并攪拌破乳；c)破乳后靜置，分離水相；d)負(fù)載有機(jī)相用酸反萃回收稀土后經(jīng)水洗返回使用。
2.按照權(quán)利要求1所述一種稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法，其特征在于 步驟a)，稀土萃取第三相在滲濾設(shè)備內(nèi)自然滲濾1 4小時后振動滲濾0. 5 4小時。
3.按照權(quán)利要求1所述一種稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法，其特征在于 步驟b)，滲濾后的固相與3 5wt%可溶性碳酸氫鹽或碳酸鹽溶液混合體積比 Nm =1 1 5 1。
4.按照權(quán)利要求1所述一種稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法，其特征在于 步驟b)，滲濾后的固相攪拌破乳溫度為50 80°C。
5.按照權(quán)利要求1所述一種稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法，其特征在于 步驟b)，滲濾后的固相攪拌破乳時間為0. 5 3小時。
6.按照權(quán)利要求1所述一種稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法，其特征在于 步驟c)，破乳后靜置分相1 3小時后分離水相。
7.按照權(quán)利要求1所述一種稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法，其特征在于 步驟d)，負(fù)載有機(jī)相用3 6N HCl或HNO3或H2SO4或HAC反萃1 2小時回收稀土。
8.按照權(quán)利要求1所述一種稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法，其特征在于 步驟d)，負(fù)載有機(jī)相反萃體積比為V有機(jī)相Vig=I 1 1 2。
9.按照權(quán)利要求1所述一種稀土萃取第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法，其特征在于 步驟d)，反萃后有機(jī)相經(jīng)水洗至洗水pH = 2 3后成為空白有機(jī)相返回使用。
10.按照權(quán)利要求2所述稀土萃取第三相在滲濾設(shè)備內(nèi)自然滲濾1 4小時后振動滲 濾0. 5 4小時，其特征在于振動滲濾，以30-300HZ、振幅2_5mm振動。
全文摘要
本發(fā)明涉及從稀土萃取分離第三相中回收稀土和有機(jī)相的方法。包括滲濾、破乳、反萃、洗滌部分。萃取第三相經(jīng)過自然滲濾及振動滲濾后，回收夾帶的稀土料液和有機(jī)相返回使用；分離液相后的固相與3～5wt％可溶性碳酸氫鹽(或碳酸鹽)溶液，按照體積比V第三相∶V碳酸鹽＝1∶1～5∶1混合，在攪拌罐中加熱至50～80℃攪拌0.5～3小時破乳，經(jīng)靜止分相1-3小時后分離水相和有機(jī)相；有機(jī)相用3～6N酸按照體積比V有機(jī)相∶V酸＝1～5∶1混合后攪拌1～3小時反萃，有機(jī)相再經(jīng)水洗至洗滌水pH＝2～3后返回使用。本發(fā)明特點(diǎn)操作簡單，稀土和有機(jī)相回收率高；回收的稀土和有機(jī)相保持原有性質(zhì)。
文檔編號C22B3/26GK101935756SQ20101027341
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者劉鈞云, 王功秒, 蔡志雙, 謝楠, 龔斌 申請人:江西明達(dá)功能材料有限責(zé)任公司