P204—HC1体系中稀土分离工艺—外回流技术的引入

1995年第l6卷第1期稀上}t一略P。一HC1体系中稀土分离工艺——外回流技术的引人郝先卑张丽王琦(包钢稀土研究院包头(】14010)es爵．2A摘要采用1．5MP叫为萃取剂，在盐酸体系中，“中稀土为原料．采用一丹三技求．直接流技术，在其它参数不变的条件下．使氧化钆纯度由>99提高到．~-99．9．1中I司产品氧化铕品位由65提高到>75。．．关t词中塑咩驭，z，已哩磷硒国内外对中稀土分离研究已有大量报导。，自七十年代以来普遍采用1、0MP为萃取剂，首先采用还原方法将铕从原料中分离除去，再进行萃取分离，得到氧化钐和氧化钆产品，该流程具有一次性设备、投资低等优点，但存在着萃取容量低，槽体酸度高及钐钆原料中含有少量的铕，致使产品纯度降低及影响氧化铕的收率。八十年代研制出P为萃取剂进行钐一铕一钆分离工艺，在我国稀土工业发展过程中起了重要作用，该工艺处理量大，便于操作管理，但萃取剂P的价格昂贵，一次性投资大，产品成本高，给企业带来了经济压力。随着稀土分离技术的更新和国内外市场需求的变化，提高产品质量．减少投资和降低试剂消耗，逐步建立一条合理的生产工艺是必然的趋势，为此本文研究出一条新的萃取分离工艺流程，经年处理450吨混合稀土分离规模生产验证，工艺稳定，产品质量好，收率高。1实验部分1．1．1原料经过两分组后时钐铕钆氧化稀土溶液．冬组成为(j。’’袭l原料组分()J『Nd【1～SmOEuOGd(】nI．u．Y)11．12化工试剂PDP8R日本煤油工业其它试剂均为工皿级1．2主要i殳备．EC—D型混合澄清槽，HMS60华东化工学院化工所1．3分析赢法。．．L1原料与化工试剂1．4稀土浓度分析：EDTA络台滴定。稀土成份分析：x一荧光法。．稀土产品分析：光谱测定。试验方法维普资讯http://www.cqvip.com2稀_卜1995年第l6卷第l期在与年处理450吨混台稀土(RE())分离相配套的工业生产中，以两分组后的钐一铕一钆为原料，经多级60升混合澄清槽双溶剂连续分离，生产稳定，连续得到二种纯产品和一种富物．车产线如图l在一切生产条件不变的条件下，在洗涤段采用部分外流，其生产线如图2．．‘)一I+上nl1I●1I·99。II：(1-‘富●街II，60。，‘dl(IJ‘、99。cE．gl|t●韵I>75·4id·l1·I、999·到!l、5M!群雌nlEut；dI瘴工艺囤s一有机．F一料液．W—w，+ww一洗蔽．WI一4(M)Hc1，wR1一外回波．w=wRl—wR．w一反液．wR!一Gd2(1】产品2试验结果与讨论采用上述工艺条件．萃取分离效果好．工艺稳定，可同时连续得到以下三种产品，产品分析结果见表1、2、3、4，(每批产品重50kg)2．1萃取剂浓度及其皂化率对萃取枉影响2．1．1未皂化萃取剂浓度变化料液浓度为42g／1，萃取剂未经皂化，改变萃取剂浓度．萃取容量为：萃取剂浓度(tool／L)1．0．1．5萃取容量(g／I)14．57，、&4l由上述结果可知～P．浓度由1．0M增加到1．5M．其萃取容量由14．57g／[增加到18、4lg／1．其容量提高了26．但是没有达到萃取剂理论的增加量．萁主要原因见反应方程式(1)RE．{，+3(HA)州，==RE(HA)，．．+i⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)由反应方程式(1)可知．萃取常数K为，[RE(HA2)])[H。]^1一(RE。]^[(HA)2]由于稀土离子与P发生反应过程中，释放出氢离子。提高P浓度．反应方程『精进行．水相氢离子浓度也逐渐升高，由于萃取常数K值的响，ERE(HA)]浓度与[H]的三次方成反比．[H]浓度升高就抑制反应方向右进行，所以P浓度提高，萃取容量并有达到萃取剂理}鲁增加量。因此不采用皂化措施．萃取容量虽然有所提高．但不理想2．1、2萃取剂皂化率对萃取容量的影l向料液稀土浓度42g／I．分别对l、0M、1．5MP，在改变皂化率的情况下．其稀土的革取率也发生了变化，皂化率与萃取容量的变化如图3所示但是当皂化率大于4o时，均出现乳化现象。一一一—-一：114l·fL车．3皂化草与草取容世盖系图(1)1．0MP：o{(2)1，5MP20一●●-●●●维普资讯http://www.cqvip.com●1995年第16卷第1期稀土13由图3知，(1)线表明1．OMP．皂化率0～4O，萃取率为14．57～21．05g／1，在皂化率4O时比未皂化时萃取容量提高了44。由(z)线看出：1．5MP同样皂化率0～4O，则萃取容量由18．41g／1提高到31．36g／1，提高了约7O。另外，P。．浓度不同随皂化率升高，萃取容量提高率不词。(1)线斜率为0．1481(z)线斜率为0．30861．5MP比1．OMP．随皂化率提高．萃取容量，提高率为1倍。另外，在不同皂化率条件下，萃余液