[发明专利]一种稀土有机萃取剂及其反萃工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶金化工领域，涉及一种稀土有机萃取剂及其反萃工艺。

背景技术

赣南离子型稀土矿多为中重稀土矿，常采用氨水或液氨皂化的P507、P204等萃取剂在盐酸体系中萃取分离稀土元素，但这种工艺存在酸碱用量大、成本高、废水排放量大等问题。随着萃取分离技术的不断改进及更新，提出了无皂化萃取的概念，与原工艺相比可节省近30%的酸碱耗，大幅降低工业成本，无皂化萃取技术去除了皂化工序，可从源头上解决皂化萃取过程中氨氮污染问题，实现无氨排放。但是无皂化萃取工艺下的反萃率、沉淀率的提升和大粒径稀土化合物的制备仍需进一步完善和改进，因此，寻找合适的反萃剂，并确定反萃及其后续沉淀的最佳工艺条件具有重要的应用前景。

现已对稀土负载有机相的反萃报道有：专利“无皂化萃取分离硫酸稀土的方法”[杨文浩，张尚虎，廖春生等，发明专利申请号201110408625.8，授权公开号CN102417983A]、“一种非皂化磷类混合萃取剂萃取分离稀土元素的工艺”[黄小卫，李建宁，彭新林等，发明专利申请号200510137231.8，授权公开号CN1804063A.]，“一种无皂化稀土萃取分离工艺”[杨幼明，聂华平，邓声华等，发明专利申请号201210290516.5，授权公开号CN102766766A.]等均采用盐酸作为萃取剂去反萃稀土负载有机相。黄小卫等研究比较了HDEHP和HEH/EHP体系，相同酸度条件下，HCl、HNO₃、H₂SO₄对同一负载有机相（Y³⁺）的反萃性能，其中HCl的反萃效果最佳 [黄小卫，张永奇，龙志奇等，稀土，2008，29(3)：5-9.]。张永奇等就HCl对HDEHP和Cyanex272混合萃取体系负载Y³⁺有机相的反萃性能进行了研究，HCl浓度为3mol/L时，单级反萃率可达到96% [张永奇，黄小卫，王春梅等，稀有金属，2009，33(1)：124-128.]。

可以看出，以盐酸作为反萃剂对稀土负载有机相进行反萃的反萃效果较佳，是首选的反萃剂。而稀土产品大部分是氧化物，草酸稀土的溶度积小，易于煅烧成氧化物，故采用草酸作为沉淀剂。但目前从无皂化的稀土负载有机相反萃和后续沉淀工序来看，其反萃率及其草酸稀土的颗粒粒径还有待提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种稀土有机萃取剂及其反萃工艺。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种稀土有机萃取剂，有机萃取剂中含环己烷的体积分数为20%~35%，液氨皂化萃取剂的体积分数为15%~45%，N235的体积分数为15%~35%，磺化煤油的体积分数为20%~40%；其中，液氨皂化萃取剂为P507、P204中的一种。

一种稀土有机萃取剂反萃工艺，包括以下步骤：

（1）以所述稀土有机萃取剂为有机相，通过一定体积比萃取稀土，得到稀土负载有机相；

（2）对负载有机相采用加盐酸进行反萃;

（3）控制相应条件，对稀土后液加草酸沉淀，得到大颗粒粒径的草酸稀土。

所述步骤（1）中，经萃取后的负载有机相的稀土浓度为0.05-0.20mol/L。

所述步骤（2）中，盐酸的浓度为2.0mol/L~4.0mol/L，负载有机相和盐酸的体积流量比O/A为1:2~1:1，使得最终单级反萃取率大于98%。

所述步骤（2）中，反萃过程振荡时间为1min~40min，反萃过程的单级反萃取率大于98%。

所述步骤（3）中，温度控制在15℃~75℃，加入草酸量为理论草酸量的100%~150%，搅拌速度为100r/min~1200r/min，沉化10h~40h后，过滤，烘干，得到颗粒粒度在20~70μm的草酸稀土。

本发明的有益效果在于，提供了一种非皂化萃取体系，实现了氨氮近零排放，降低环境污染，减少酸耗，降低了工业成本，制得了大粒径的草酸稀土（20μm~70μm）。与传统的P507-盐酸、P507-硝酸、P204-硫酸等萃取体系相比，本发明的反萃工艺分相速度快，两相界限明显，反萃率高。晶体不在反萃取槽的底板上沉积、不在四周结疤。

具体实施方式