[发明专利]一种用于分离钇的混合萃取剂

说明书

本申请是“用于分离钇的混合萃取剂及从稀土料液中萃取分离钇的方法”的分案申请，原申请的申请日为：2015年12月24日，申请号为：201510982402.0，发明名称为：用于分离钇的混合萃取剂及从稀土料液中萃取分离钇的方法。

技术领域

本发明涉及钇的分离技术，具体涉及一种用于分离钇的混合萃取剂及从稀土料液中萃取分离钇的方法。

背景技术

钇(Y)是一种重要的稀土元素，广泛应用于航空航天、发光材料、核能和冶金工业领域，而这些领域对钇的纯度要求都较高。钇主要存在于稀土矿中，从稀土料液(稀土矿的酸浸液)中提取钇是获得高纯钇的主要途径。通常采用溶剂萃取法从含有钇的稀土料液中分离钇，应用最广泛的萃取剂是环烷酸。

环烷酸属于酸性萃取剂，在萃取钇之前需采用氨水进行皂化处理，这就造成皂化步骤和后续的钇萃取步骤产生大量的氨氮废水，这部分废水如果不加处理直接排放，将会造成严重的环境污染，而若对废水进行处理则需增加污水处理装置，从而大大增加设备投资和生产成本。

环烷酸来源于炼油产物，是含有不同碳原子数的羧酸混合物，同时还含有其它有机酸(脂肪族酸和芳香族羧酸)、无机酸、中性油、石油酚类和硫醇等物质，因而使用前需对环烷酸进行精制，以分离除去其中的脂肪族酸类、环己酸、酚类以及中性油等成分，再采用蒸馏等方法获得不同馏分的环烷酸。蒸馏所得不同馏分的环烷酸具有不同的碳原子数和酸值，通常高酸值的环烷酸对钇的萃取率较高。因此，钇萃取所用的环烷酸大多是经过精制后的高酸值环烷酸，如对我国渤海湾地区石油中的环烷酸和新疆克拉玛依地区石油中的环烷酸进行减压蒸馏所得的馏分中，其中120～200℃的馏分的酸值大多高于180mg/g,低于120℃和高于200℃馏分的酸值分别低于100mgKOH/g和180mgKOH/g,而这些酸值低于180mgKOH/g的馏分对钇的萃取率都较低，不适于用作钇的萃取剂(稀有元素专业环烷酸组.环烷酸及其对稀土元素萃取的研究(Ⅰ)-某些环烷酸的性质及萃取剂的选择.复旦学报(自然科学版)，1977，(4)：73-82，110)。由于不同厂家提供的环烷酸原料的成分不尽相同，导致环烷酸用作钇的萃取剂时，需要经常调整环烷酸原料精制工艺条件和钇萃取的工艺条件，这使生产操作变得繁琐。

环烷酸在水中有一定的溶解度，现有技术中，用环烷酸萃取钇后总是有一部分环烷酸进入水相中，这不仅造成有机相的极大浪费，而且萃余液需要脱除有机相后才能进入下一工序或排放，同时生产过程需不断补充新鲜环烷酸，这也增加了生产成本。

此外，现有技术中皂化环烷酸体系一般要求料液中钇含量高于65％才能萃取钇，若钇含量低于65％，通常需要先进行预富集(如将其他稀土成分分离)使钇含量达到65％以上后才能用环烷酸体系分离。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种用于分离钇的混合萃取剂及从稀土料液中萃取分离钇的方法。本发明所述的混合萃取剂，对环烷酸的酸值要求不高，使用本发明所述混合萃取剂从稀土料液萃取分离钇时，对稀土料液中钇的含量不作要求，萃取过程中环烷酸没有损失。

本发明所述的用于分离钇的混合萃取剂，按体积百分比计，该混合萃取剂的组成为：

环烷酸10～60％、碱性萃取剂10～50％、醇类物质5～40％、稀释剂10～60％。

上述混合萃取剂的组成按体积百分比计优选为：

环烷酸20～40％、碱性萃取剂15～40％、醇类物质10～30％、稀释剂20～40％。

上述混合萃取剂的技术方案中，所述的环烷酸为厂家提供的环烷酸原料按现有常规的精制工序脱除其中的中性油、脂肪酸及酚类硫醇等杂质后所得的环烷酸。本发明优选采用酸值为50～250mgKOH/g的环烷酸。

上述混合萃取剂的技术方案中，所述的碱性萃取剂可以是三烷基叔胺(N235)或仲碳伯胺(N1923)。

上述混合萃取剂的技术方案中，所述的醇类物质可以是含2～8个碳原子的醇中的一种或两种以上的组合，具体可以是选自乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、仲辛醇、异辛醇中的一种或两种以上的组合。当醇类物质的选择为上述任意两种的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。

上述混合萃取剂的技术方案中，所述的稀释剂为选自煤油、环己烷、正己烷和正庚烷中的一种或两种以上的组合。当稀释剂的选择为上述任意两种的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。

本发明还提供一种从稀土料液中萃取分离钇的方法，该方法采用上述混合萃取剂作为从稀土料液中萃取分离钇的萃取剂。