專利名稱：環(huán)烷酸離心萃取稀土礦母液工藝的制作方法
環(huán)烷酸(HA)離心萃取法從稀土礦母液中提取稀土氧化物(REO)濃縮液的方法，屬濕法冶金領(lǐng)域。
離子型稀土礦砂經(jīng)硫酸銨浸取所得的浸礦母液(含REO 1-2克/升)，通常經(jīng)草酸沉淀、灼燒、酸溶、除雜質(zhì)等工序得到混合稀土氧化物(REO)粗產(chǎn)品用于單一稀土氧化物的萃取分離，由于草酸對(duì)人體有害及污染環(huán)境，有關(guān)沉淀劑改進(jìn)工作多有報(bào)道。中國(guó)專利86100671公開了以碳酸氫胺沉淀稀土礦母液的方法;88100113公開了碳酸氫銨與氯化銨組成的混合沉淀劑代替草酸。眾所周知，目前分離稀土普遍采用液-液萃取技術(shù)，環(huán)烷酸(HA)作為Y、La、Eu等的萃取劑的工藝已有不少報(bào)道。
本發(fā)明的目的在于對(duì)離子型稀土礦砂的硫酸銨浸取液不經(jīng)沉淀，灼燒、酸溶、除雜質(zhì)等工藝流程，直接用環(huán)烷酸離心萃取母液和鹽酸反萃取得到濃縮的RECl3液(含REO 200-250克/升)。此液可直接用于萃取槽進(jìn)行單一稀土分離或分組，因而可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化、也簡(jiǎn)化了工序，大大節(jié)省化工材料和能源，改善了勞動(dòng)強(qiáng)度并減少環(huán)境污染。
本發(fā)明采用在環(huán)烷酸-煤油萃取體系(以下簡(jiǎn)稱有機(jī)相)中摻以多效氨復(fù)合添加劑，借助離心萃取技術(shù)，發(fā)揮添加劑的復(fù)合作用效果克服了有機(jī)相的乳化損失等問題，達(dá)到分相好和萃取效率高的效果，省去了常規(guī)萃取中有機(jī)相予先氨化和母液予先除雜質(zhì)等工序。
本發(fā)明中萃取有機(jī)相組成為30～40%HA-70～60%煤油-0.1～0.5%氧肟酸或石油亞砜，氨復(fù)合添加劑的加入量按REO計(jì)算為1-5%，其具體組成為7N的氨水，10克/升檸檬酸，15克/升醋酸銨，15克/升磺基水相酸，25克/升硫酸銨。料液為含REO1.0-1.2%克/升，PH值為4-4.6的稀土礦硫酸銨浸取母液，組成及雜質(zhì)含量見表1。
本發(fā)明的工藝是將萃取有機(jī)相同氨復(fù)合劑一起從同一入相口(輕相入口)與礦液母液從另一入相口(重相入口)一起同時(shí)流入離心萃取機(jī)，其流量比(或稱相比)為礦液(Va)∶有機(jī)相(Vo)∶氨復(fù)合添加劑(Vc)等于8-15∶1∶0.03-0.05。用氨復(fù)合劑添加劑的量控制平衡水相PH在6.5-7.0范圍內(nèi)。單級(jí)離心萃取，萃取可大于97%，串級(jí)萃取還可提高取率，然后負(fù)載有機(jī)相經(jīng)三級(jí)水洗，再用6.0-7.0N HCL半逆流反萃，經(jīng)4-6級(jí)和三級(jí)水洗得到含REO 200-250克/升的RECl3溶液(組成見表1)可直接上萃取槽進(jìn)行分組或分離稀土。
本發(fā)明所用稀土原礦砂經(jīng)硫酸銨浸滲的浸出液的組成見表1。
本發(fā)明首次成功地解決了從低濃度稀土料液(1.0-1.5克/升)中用環(huán)烷酸離心萃取全撈并濃縮稀土的工藝流程問題。
本發(fā)明的離心萃取工藝僅用離心萃取，鹽酸反萃兩步主要工藝即可得到稀土氯化物溶液以供萃取分組分離使用，而沉淀法則須經(jīng)過沉淀→澄清或過濾→裝袋風(fēng)干→灼燒→包裝→酸溶→除雜質(zhì)→過濾洗滌→RECl3配料九步工序才能得到進(jìn)入分離段的RECl3溶液，本工藝具有流程簡(jiǎn)單、連續(xù)化、步驟少、節(jié)省化工原料和
能源、減少環(huán)境污染、稀土收率高等優(yōu)點(diǎn)，獲得明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，適用于凡有稀土礦資源的分離廠使用。
本發(fā)明工藝的優(yōu)點(diǎn)是處理量大，萃取效率高，占地面積小，靠強(qiáng)大的離心力而分相，可以克服有機(jī)相乳化的問題，有機(jī)相積存量小還可循環(huán)使用。
本發(fā)明的實(shí)施例如下實(shí)施例1取定南稀土礦母液，其組成如表1序號(hào)1，含REO 1.0-1.2克/升，PH＝4～4.6，采用有機(jī)相組成為30%環(huán)烷酸-0.5%氧肟酸-～70%煤油，氨復(fù)合添加劑即氨水濃度7N，10克/升檸檬酸，15克/升醋酸銨，15克/磺基水相酸，25克/升硫酸銨，在φ85離心萃取機(jī)中連續(xù)萃取，料液從重相入口加入，有機(jī)相和氨復(fù)合添加劑從輕相口加入，分別由流量計(jì)和控制閥監(jiān)測(cè)和控制流量，總流量500升/小時(shí)，相比為V有∶V料＝1∶10，控制復(fù)合添加劑流速，使平衡出口水相PH值為7.0，經(jīng)離心萃取后，兩相分別由重相和輕相出口流出，經(jīng)檢測(cè)萃取水相含REO＜30毫克，萃取率大于97%，負(fù)載有機(jī)相含REO約12-14克/升，然后負(fù)載有機(jī)相經(jīng)3級(jí)水洗，4級(jí)半逆流6.0NHCl反萃，再經(jīng)3級(jí)水洗，有機(jī)相循環(huán)使用，反萃液含REO為250克/升，該反萃液可作為本發(fā)明的最終產(chǎn)品稀土分離廠的原料。
實(shí)施例2取稀土礦母液，其組成如表1序號(hào)2，其它工藝同實(shí)施例1。
實(shí)施例3
除采用有機(jī)相組成為40%環(huán)烷酸-0.1%氧肟酸-～60%煤油外其它工藝同實(shí)施例1或2。
權(quán)利要求
1.從稀土礦的硫酸銨浸取母液提取混合稀土氧化物的方法，本發(fā)明的特征在于采用環(huán)烷酸離心萃取母液和鹽酸反萃法得到濃縮的混合稀土氧化物液。
2.如同權(quán)利要求1所述的離心萃取方法，其特征在于以30-40%環(huán)烷酸-70～60%煤油-0.1～0.5%氧肟酸為萃取有機(jī)相，添加氨復(fù)合添加劑;料液為含稀土氧化物1.0～1.2克/升，PH值為4～4.6的稀土硫酸銨浸取母液，萃取有相機(jī)同氨復(fù)合劑一起從同一入相口，料液從另一入相口一起同時(shí)流入離心萃取機(jī)，其流量比或稱相比為礦液(Va)∶有機(jī)相(Vo)∶氨復(fù)合添加劑(Vc)為8-15∶1∶0.03～0.05，用氨復(fù)合添加劑的量控制平衡水相PH在6.5-7.0范圍內(nèi)，經(jīng)單級(jí)或串級(jí)離心萃取，負(fù)載有機(jī)相經(jīng)三級(jí)水洗，然后用6.0-7.0N HCl半逆流反萃，經(jīng)4-6級(jí)和三級(jí)水洗得到含REO200-250g/l的RECl3溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的氨復(fù)合添加劑為7N的氨水，10克/升的檸檬酸，15克/升的醋酸銨，15克/升的磺基水相酸，25克/升的硫酸銨。
全文摘要
環(huán)烷酸離心萃取法從稀土礦母液中提取稀土氧化物的方法，屬濕法冶金領(lǐng)域。本發(fā)明采用在環(huán)烷酸—煤油萃取體系中摻以高效氨復(fù)合劑、協(xié)萃劑，抑萃劑等添加劑的方法，借助離心萃取技術(shù)克服了有機(jī)相乳化損失等問題與常規(guī)草酸沉淀法相比較，省去了沉淀、灼燒、酸溶、除雜等工序，工藝流程簡(jiǎn)單，連續(xù)化，節(jié)省化工原料和能源，減少環(huán)境污染，稀土收率高，有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C22B3/32GK1058995SQ90107128
公開日1992年2月26日 申請(qǐng)日期1990年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月15日
發(fā)明者肖亦農(nóng), 王福善, 史恩棟, 李紅衛(wèi), 倪加纘 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所