[发明专利]预分萃取法对低钇和中钇离子稀土矿共同分组的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种预分萃取法对低钇和中钇离子稀土矿共同分组的方法，属于稀土湿法冶金领域。更具体的说，属于溶剂萃取分离稀土工艺技术。

背景技术

稀土元素具有独特的物理和化学性质，在发光材料、磁性材料、冶金、陶瓷、电子通讯、石油化工领域及各种功能材料中广泛应用，常选用一种或几种稀土元素作为添加剂用于这些领域及材料中。自然界性质相似的稀土元素往往是伴生存在的，溶剂萃取是国内外稀土工业生产分离提纯稀土的主要方法。我国是世界稀土资源大国，有大型轻稀土矿和世界罕见的离子吸附型稀土矿资源。我国的溶剂萃取分离稀土研究工作在国际上率先研制开发出不少先进的稀土分离工艺技术。我国专利CN1070586A率先公布了预分离萃取的分离方法，对稀土元素的多组分原料先进行预分工艺(逆流萃取和/或逆流洗涤)分离，可以减少直接进料量，预分萃取后也可以从两个进料口进入分馏萃取，这样可以提高工艺的处理能力和减少萃取剂有机相的使用量，从而减少酸碱消耗和废水排放。我国特有的南方离子吸附型稀土矿(以下简称为离子稀土矿)富含中重稀土，具有较高的开采和应用价值。不同稀土矿化产地、不同矿区，离子稀土矿的稀土配分会有差异。由于它们所用萃取分离流程不同，习惯上按其含钇的不同又细分为低钇、中钇、高钇离子稀土矿。低钇离子稀土矿的稀土配分中轻稀土占67～73％、中稀土占8～12％、重稀土占2～3％、钇含量为8～20％；中钇离子稀土矿的稀土配分中轻稀土占54～60％、中稀土占8～11％、重稀土占6～10％、钇含量为20～35％。传统做法，对低钇离子稀土矿和中钇离子稀土矿原料采用不同萃取分离流程分别进行萃取分离。高效率、低消耗、排放少和环境友好始终是稀土湿法冶金追求的目标,也一直是我们研究的方向。轻稀土矿的稀土配分中CeO₂含量为42～55％，而离子稀土矿的稀土配分中CeO₂含量较低约为1～10％，一般为5％以下。所以轻稀土矿与离子稀土矿不宜混合共同分离，但可以联合分离，如专利201510686174.2和201510799456.3。低钇离子稀土矿的La-Nd轻稀土与中钇离子稀土矿的La-Nd轻稀土中Ce含量都较低且相差不大，La、Nd所占百分比也相近。它们的中稀土也有类似，它们的稀土配分相差较明显的是重稀土Y的含量。应用预分萃取法，可以利用这一特点，将低钇离子稀土矿和中钇离子稀土矿在同一流程中共同萃取分组。

本发明采用我国学者提出的“预分增产萃取法”(专利92106000.9)原理，利用低钇离子稀土矿和中钇离子稀土矿的稀土配分特点，并选择更合理的工艺走向，研究出了在同一流程中对低钇离子稀土矿和中钇离子稀土矿共同分组的工艺方法。这种方法可以同时在同流程分离低钇离子稀土矿和中钇离子稀土矿，并使整体分离效果更好，使萃取分离工艺的处理能力提高，酸碱化工原料的消耗降低，萃取剂和稀土金属的存槽量减少，生产成本降低，是一种萃取分离低钇离子稀土矿和中钇离子稀土矿的先进工艺流程方法。

发明内容

本发明提供了一种预分萃取法对低钇和中钇离子稀土矿共同分组的方法，利用低钇离子稀土矿和中钇离子稀土矿的La-Nd轻稀土中Ce都较低且含量相差不大，La和Nd所占百分比也相近，以及这两种矿的重稀土Y含量相差明显的稀土配分特点，采用预分萃取法，形成将低钇离子稀土矿和中钇离子稀土矿在同一流程中共同萃取分组的工艺方法。这方法既可以将低钇离子稀土矿和中钇离子稀土矿在相同萃取设备同一流程中共同分组；又可以减少有机相皂化的碱消耗和洗涤酸消耗以及废水排放量。低钇离子稀土矿和中钇离子稀土矿同一流程共同萃取分组的新方法，与传统分离工艺比较，新方法的整体萃取分离工艺的处理能力更大，所用萃取设备总体积更小、存槽的萃取剂和物料更少、酸碱消耗降低。

本发明的技术方案为：一种预分萃取法对低钇和中钇离子稀土矿共同分组的方法，所述工艺方法依次包括以下步骤：

(1)低钇离子稀土矿料液进入低钇离子稀土矿的预分萃取段，其出口水相主要含La-Nd稀土可以含有Sm及少量Sm后的稀土元素，出口有机相中主要负载Dy-Lu、Y稀土也可以含Pr-Tb稀土；预分萃取段为逆流萃取，萃取有机相是将经碱皂化有机相S用这预分萃取段的出口水相在稀土皂化段进行稀土皂，制得它的稀土皂有机相作为它们的萃取有机相，或用这出口水相采用其它方式制得它的稀土皂有机相作为它们的萃取有机相。视具体情况，也可以从后续分离工艺La-Nd/SmEuGd/GdTbDy/Ho-Lu、Y四出口工艺的萃取段某级引出有机相作为这预分萃取段的萃取有机相；