[发明专利]一种稀土萃取分离的方法和装置

说明书

本发明提供了一种稀土萃取分离的方法，包括以下步骤：将稀土料液进行萃取分离，得到负载有机相，所述负载有机相中含有稀土元素；采用草酸盐的水溶液对所述负载有机相进行反萃‑沉淀‑皂化处理，得到稀土沉淀物和皂化有机相；将所述稀土沉淀物依次进行洗涤和灼烧，得到稀土氧化物；将所述皂化有机相回用至所述萃取分离的过程中。本发明采用草酸盐与负载有机相进行反应，草酸盐同时充当反萃剂、沉淀剂和皂化剂三重角色，一步实现了有机相反萃‑稀土沉淀‑有机相皂化处理，节省了三分之二的化工材料消耗，从而大幅度降低了生产成本，实现了化工试剂各离子的高效利用和绿色、节能生产。

技术领域

本发明涉及稀土冶金技术领域，具体涉及一种稀土萃取分离的方法和装置。

背景技术

在稀土萃取分离过程中，空白有机相采用氨水、液碱或碳酸钙等皂化剂皂化，所得皂化有机相进入萃取分离体系，得到难萃组分(即难萃稀土溶液)和易萃组分(即负载有机相)，所述负载有机相需通过盐酸、硫酸或硝酸等反萃剂将易萃稀土从负载的有机相中反萃下来获得易萃稀土溶液，两种稀土溶液采用草酸、碳铵或碳酸钠等沉淀剂进行沉淀、洗涤和灼烧，获得稀土氧化物，空白有机相循环使用。

目前，稀土分离厂都是采用上述工艺流程实现稀土萃取分离，该工艺流程有以下几个特点：

(1)分为萃取和沉淀两个工序，其中皂化有机相、反酸反萃负载有机相属于萃取工序，沉淀剂沉淀稀土溶液属于沉淀工序，中间有稀土溶液承接、泵输送、稀土溶液储存、泵输送、稀土溶液高位储存等多个环节，操作繁琐，两工序之间生产间断操作不连续。

(2)萃取工序皂化有机相、反酸反萃负载有机相与沉淀工序沉淀剂沉淀稀土溶液是三个独立的反应过程，消耗的是三种不同的化工材料，具体如下；

皂化反应：HA+NH₄OH＝NH₄A+H₂O(以氨水皂化为例)

萃取反应：3NH₄A+RECl₃＝REA₃+3NH₄Cl

反萃取反应：REA₃+3HCl＝RECl₃+3HA(以盐酸反萃为例)

沉淀反应：2RECl₃+3NH₄HCO₃＝RE₂(CO₃)₃+3NH₄Cl+3HCl(以碳铵沉淀为例)

其中，HA代表一种有机弱酸萃取剂，A是所述有机弱酸的有机官能团。

(3)需要消耗大量的碱和酸。萃取分离首先是需要碱皂化有机相，皂化有机相进入萃取分离体系进行稀土元素之间萃取洗提，得到难萃组分和负载有机相，负载稀土的有机相需要用酸将稀土反萃下来获得稀土溶液，理论上碱和酸等当量消耗，实际生产中萃余液、反萃液都带有不同程度的酸，酸的消耗量略大于碱。

(4)单位产品的废水量大，治理成本高。

因此，如何实现化工试剂中各离子的高效利用，并在绿色、节能基础上实现稀土萃取分离，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土萃取分离的方法和装置，本发明提供的方法一步实现了有机相反萃-稀土沉淀-有机相皂化处理，保证了化工试剂中各离子的高效利用，在绿色、节能基础上实现稀土萃取分离。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种稀土萃取分离的方法，包括以下步骤：

将稀土料液进行萃取分离，得到负载有机相，所述负载有机相中含有稀土元素；