[发明专利]还原萃取分离铕的反萃余液中稀土与锌萃取分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种还原萃取分离铕的反萃余液中稀土与锌萃取分离方法，属于稀土湿法冶金领域。

背景技术

目前国内荧光级氧化铕生产工艺主要是用钐铕钆萃取分离三出口得到的富铕溶液作为料液，大部分企业采用锌粉还原富铕溶液中Eu³⁺制备氧化铕工艺，向富铕溶液中加入锌粉将Eu³⁺还原成Eu²⁺，而锌粉转变为Zn²⁺进入到稀土溶液中，含有Zn²⁺的稀土溶液作为还原萃取的料液，在还原萃取分离段Zn²⁺作为易萃组份随Sm³⁺、Gd³⁺等三价稀土离子经过反萃后返回到Sm/Eu/Gd分离段，Zn²⁺随Sm³⁺一起从Sm/Eu/Gd分离段萃余液流出，无论采用碳酸氢铵或草酸作为沉淀剂，Zn²⁺也会同碳酸钐或草酸钐沉淀，影响氧化钐产品质量，为了保证氧化钐产品质量，在还原萃取反萃液或Sm/Eu/Gd分离段萃余液进行稀土与锌的分离，最经济的方法是将还原萃取反萃液作为萃取除锌的原料，由于还原萃取反萃液中余酸相对较高，溶液量相对较少。CN1715430A专利和文献李慧琴所著的锌与稀土分离及碱式碳酸锌的制备，稀土，2006, 27(6):62-64，提供了一种锌与稀土分离方法，利用N₂₃₅实现Zn²⁺和RE³⁺分离；日本专利JP2001151743报道了在稀土和锌的混合溶液中，加入三(2-氨基乙基)胺和水杨醛反应后，只有稀土结晶出来，从而实现了稀土和锌的分离；稀土与锌分离也可以采用加入过量的氨水或氢氧化钠，稀土形成氢氧化物沉淀，而Zn²⁺形成ZnO₂^2-留在溶液中，这种方法缺点是氢氧化稀土沉淀易形成胶体，很难过滤，同时沉淀中极易夹带Zn²⁺，另外操作工序繁琐，又不经济，在工业生产中很难实施。

发明内容

本发明目的是还原萃取分离铕的反萃余液中稀土与锌萃取分离方法，提高氧化钐和回收锌的产品质量。

技术解决方案：

本发明还原萃取分离铕的反萃余液中稀土与锌萃取分离方法。还原萃取分离铕的反萃余液为氯化稀土和氯化锌混合溶液，将反萃余液用氨水中和余酸，再添加NH₄Cl后作为料液，料液中NH₄Cl浓度为3 mol/L、氯化稀土浓度为0.5-0.7mol/L、ZnCl₂浓度为0.2-0.5 mol/L、酸度为0.15 mol/L，氯化稀土中含Sm₂O₃为63.44%、Eu₂O₃为11.06%、Gd₂O₃为25.5%，利用与钐铕钆萃取分离相同的有机相，有机相由1.5 mol/L P₅₀₇-煤油组成，皂化度为0.54 mol/L，用添加NH₄Cl的GdCl₃溶液作为洗液，洗液中NH₄Cl浓度为3 mol/L、GdCl₃浓度为0.15 mol/L、酸度为0.15 mol/L，萃取级数为萃取段15级、洗涤段15级，流量体积比值为有机：料液：洗液=3-4.5：1：0.3-0.5，得到含锌的萃余液和负载稀土的有机相，含锌的萃余液作为制备碳酸锌的原料，碳酸锌中含稀土氧化物为<0.01%，负载稀土的有机相直接作为钐铕钆萃取分离的料液，负载有机相中氧化稀土含氧化锌为<0.01%。

发明效果

⑴ 本发明在料液中添加的NH₄Cl与Zn²⁺生成络阴离子[ZnCl₄]^2-，料液中稀土不生成络阴离子，以阳离子存在料液中，而有机相中P₅₀₇属于阳离子萃取剂，只对料液中阳离子进行萃取，料液中添加NH₄Cl提高了稀土离子萃取率、降低了Zn²⁺萃取率，提高了稀土与锌萃取分离能力；