專利名稱：一種制備高純氧化釔的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種萃取分離獲得高純氧化釔的方法，屬于濕法冶金領(lǐng)域。
目前，提取釔的典型工藝為環(huán)烷酸萃取法，但由于環(huán)烷酸萃取的工藝過程是在pH＝4-6范圍內(nèi)進行，很多非稀土雜質(zhì)在此范圍內(nèi)發(fā)生水解，造成體系乳化，使生產(chǎn)無法進行，為此，必須對料液進行嚴(yán)格的除雜處理。北京大學(xué)化學(xué)系無機教研室“環(huán)烷酸-鹽酸體系從江西混合稀土萃取高純氧化釔Ⅱ，乳化的原因及消除方法”，《稀有金屬》1978.No2，肖方春“稀土溶液凈化除雜”《江西有色金屬》1990.3都對稀土萃取料液除雜處理作了介紹，目前通常采用的料液除雜方法主要有化學(xué)法和萃取法，化學(xué)法是對料液進行中和除雜，將稀土氧化物用鹽酸酸溶后調(diào)節(jié)pH＝4-5，再加入丁基磺原酸鈉或(NH4)2S加熱至沸，沉淀、過濾，可以除去大部分Fe、Si、Pb等非稀土雜質(zhì)，該流程較長，要求十分嚴(yán)格，且氣味難聞，操作起來很不方便。萃取法是用N235或N263萃取除雜，先將混合稀土氧化物用鹽酸酸溶至2M左右，用N235-混合醇-煤油為有機相單級1∶1萃取一次，這樣只能除去Fe3+和部分Pb、Cu、Zn，但溶液中存在的少量Fe2+不易除去，進入萃取槽中慢慢氧化，以Fe(OH)3的形式沉淀下來，積累嚴(yán)重時會造成體系乳化，影響萃取分離的進行。上述兩種方法除雜后料液在萃取過程中還經(jīng)常出現(xiàn)界面污物，影響萃取的正常進行，為此還需要用環(huán)烷酸有機相單級預(yù)平衡1-2次，但由于此過程要求料液的pH＝3～4，而造成預(yù)平衡分層澄清時間較長，并且對預(yù)平衡的環(huán)烷酸有機相還需經(jīng)常處理，這樣會使料液預(yù)處理流程較長，影響稀土收率。
本發(fā)明的目的旨在克服上述已有技術(shù)的缺點，簡化并縮短稀土溶液的原料預(yù)處理過程，較好的除去Fe2+，提高稀土收率。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的將離子吸附型混合稀土礦經(jīng)P507-HCL體系分組后的稀土反萃液做為原料，直接加0.02～0.06VOl%的H2O2對原料進行預(yù)處理，然后再以10%N235-10%異辛醇-80%煤油為有機相進行單級萃取去除非稀土雜質(zhì)，相比為1∶1，然后調(diào)PH＝2～3，在REO濃度為0.8～1.0M下進入箱式混合澄清萃取槽進行萃取，以25%環(huán)烷酸-20%異辛醇-55%煤油為萃取有機相，皂化度0.60±0.02M，1.5～4.0MHCL為洗液，以流比為VS∶VF∶VW＝(4.2～4.3)∶1.0∶(1.0～1.1)進行萃取分離稀土雜質(zhì)，然后經(jīng)萃取分離非稀土雜質(zhì)及后處理，即可得到純度大于99.999%的Y2O3。
本發(fā)明萃取槽的總級數(shù)為105級，料液進入萃取槽的級數(shù)為75～85級。
下面對本發(fā)明進行詳述。
1.料液預(yù)處理以離子吸附型混合稀土礦經(jīng)P507-HCL體系分組(Gd-Tb、Tb-Dy、Dy-Ho分組均可)后的重稀土反萃液為原料，直接加入原料液0.02～0.06%(體積)的H2O2溶液，這樣可將Fe2+氧化成Fe3+，便于N235有機相萃取除雜，H2O2＜0.02%時達(dá)不到理想的去除Fe2+的效果，H2O2＞0.06%時，造成H2O2過量太多，而增大了化工試劑消耗。
2.有機相單級除雜用10%N235-10%異辛醇-80%煤油為有機相(相比1∶1)進行單級萃取除雜，去除Fe、Zn、Pb、Cu等雜質(zhì)，該處理后的萃取料液為淺紅色透明溶液，在酸性介質(zhì)中加入KCNS溶液無血紅色出現(xiàn)，證明料液中Fe含量在微量以下。
3.取提取Y2O3將上述處理除雜的料液加NH3·H2O及H2O調(diào)配至REO濃度為0.8～1.0M，PH＝2～3，以25%環(huán)烷酸-20%異辛醇-55%煤油(皂化度0.6±0.02M)為有機相，1.5-4.0MHCl為洗液，直接進入箱式混合澄清萃取槽的第75～85級，(共105級，萃取段75～85級，洗滌段為20～30級)，以流比為VS∶VF∶VW＝(4.2～4.3)∶1.0∶(1.0～1.1)進行萃取分離，該萃取槽混合室與澄清室體積比為1∶3.5，然后經(jīng)萃取分離非稀土雜質(zhì)及后處理，即可得到純度大于99.999%的Y2O3。
本發(fā)明的工藝過程為分組后的重稀土反液→直接加入0.02～0.06VOL%的H2O2溶液→N235有機相單級萃取(相比1∶1)除雜→加入NH3·H2O及H2O，調(diào)配料液到PH＝2～3，REO濃度為0.8～1.0M→以25%環(huán)烷酸-20%異辛醇-55%煤油(皂化度0.6±0.02M)為有機相，以1.5-4.0MHCL為洗液(n+m＝105，n＝75～85級，m＝20～30級)萃取分離稀土雜質(zhì)→
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法預(yù)處理的料液在進入萃取槽進行萃取分離時沒有乳化現(xiàn)象發(fā)生，在進料級附近的幾級中界面污物也很少，同時由于對料液預(yù)處理過程進行了簡化，由原來的多道工序改為一道工序，可使處理原料的時間明顯縮短，由12小時到1小時，操作容易實現(xiàn)和進行，因此整個工藝過程中稀土收率有明顯提高，由85%提高到95%，生產(chǎn)成本得到降低，工藝前后銜接性好，不需進行其它處理而直接進行，得到Y(jié)2O3的純度大于99.999%。
下面介紹本發(fā)明的實施例。
例1 以離子吸附型混合稀土礦經(jīng)P507-HCL體系Dy-Ho分組后的重稀土反萃液為原料，其組成見表1。
工藝過程為Dy-Ho分組后重稀土反萃液直接加入0.02vol%H2O2(H2O2濃度為30%，分析純)→10%N235-10%異辛醇-80%煤油有機相單級萃取除雜(相比1∶1)用NH3·H2O及H2O調(diào)配溶液至濃度0.8M，REO計，PH＝2～3→直接進入萃取槽第75級(共105級)萃取分離稀土雜質(zhì)(萃取槽混合室體積為0.03m3，澄清室體積0.105m3)，流比VS∶VF∶VW＝4.3∶1.0∶1.1→用P507-煤油為有機相(相比1∶1)萃取分離非稀土雜質(zhì)，以1.5～4.0M的鹽酸對負(fù)載釔的有機相進行洗滌，再以2～5M的鹽酸進行反萃→Y2O3產(chǎn)品(純度＞99.999%)，可年產(chǎn)高純Y2O315噸。
例2 以離子吸附型混合稀土礦經(jīng)P507-HCL體系Gd-Td分組后重稀土反萃液為原料，其組成見表1。
工藝過程為Gd-Tb分組后重稀土反萃液直接加入0.06vol%H2O2(H2O2濃度為30%，分析純)→10%N235-10%異辛醇-80%煤油有機相單級萃取除雜(相比1∶1)→用NH3·H2O及H2O調(diào)配溶液至REO濃度為1.0M，PH＝2～3→直接進入萃取槽第85級(共105級)萃取分離稀土雜質(zhì)(萃取槽混合室體積0.03m3，澄清室體積0.105m3)流比為VS∶VF∶VW＝4.2∶1.0∶1.0→直接經(jīng)分離非稀土雜質(zhì)及后處理過程→高純Y2O3(純度＞99.999%)，年產(chǎn)Y2O310噸。
表2為本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)效果對照表。
表1RExOy (%)實施例1 實施例2LaCePrNdSmEu ＜0.3 ＜0.3GdTb1.7Dy5.90Ho 4.32 3.30Er 13.627.04Tm 2.14 1.87Yb 7.81 5.49Lu 1.39 2.20Y2O370.51 72.46
表權(quán)利要求
1.一種制備高純度氧化釔的方法，是將離子吸附型混合稀土礦經(jīng)P507-HCL體系分組后的重稀土反萃液做為原料，其特征在于(1)直接加入0.02～0.06%(體積)的H2O2對原料進行預(yù)處理，(2)以10%N235-10%異辛醇-80%煤油為有機相進行單級萃取去除非稀土雜質(zhì)，其相比為1∶1，(3)調(diào)整PH=2～3，在REO濃度0.8～1.0M下進入箱式混合澄清萃取槽進行萃取，以25%環(huán)烷酸-20%異辛醇-55%煤油為萃取有機相，皂化度0.60±0.02M，1.5-4，OMHCL為洗液，流比為V8∶VF∶VW=(4.2～4.3)∶1.0∶(1.0～1.1)進行萃取分離稀土雜質(zhì)，然后經(jīng)萃取分離非稀土雜質(zhì)及后處理，即可得到純度大于99.999%的Y203。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的萃取槽的總級數(shù)為105級，料液直接進入取槽第75～85級間任意一級。
全文摘要
本發(fā)明為一種萃取分離獲得高純氧化釔的方法，是將離子吸附型稀土礦經(jīng)P
文檔編號C01F17/00GK1086267SQ9311854
公開日1994年5月4日 申請日期1993年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月15日
發(fā)明者楊啟山, 李明東, 賈正 申請人:冶金工業(yè)部包頭稀土研究院