[其他]取法生產熒光級氧化鑭的工藝方法

在審

• 申請號: 101985000000148
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100148B
• 公開（公告）日: 1987-08-26
• 發明（設計）人: 莊永能;徐景明;孟祖貴;宋崇立;張偉;朱永∴
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 張志東;姚桂芬

一種萃取法生產熒光級氧化鑭工藝方法，萃取劑為酸性磷類ＨＥＨＥＨＰ或ＨＤＥＨＰ，通過分餾萃取，選擇性反萃，實現產品的純化。給出了ＨＥＨＥＨＰ和ＨＤＥＨＰ萃取鑭、錒的分配比和分離系數數學模型。萃取段出口、洗滌段水相ｐＨ要控制在一個合適的數值。本發明適用于獨居石或其它稀土礦物所得氧化鑭原料的深度加工，即生產熒光級氧化鑭。工業應用的經濟效益是明顯的。

本發明屬于化學工藝方法

熒光級氧化鑭作為X-光增感屏，投影電視熒光粉等的原料，應用日趨廣泛。生產熒光級氧化鑭可以用離子交換，溶劑萃取等方法。但離子交換法成本高、產量小、工業生產很少應用。法國羅納·普朗克公司和美國鉬公司用溶劑萃取法生產熒光級氧化鑭，但其具體技術未見專利和文獻報導。

本發明適用于從獨居石和其它稀土礦物所得氧化鑭的深度加工，即生產熒光級氧化鑭。

以獨居石為原料生產的氧化鑭中，含有放射性元素及多種非放射性雜質（其它稀土、鈣、鐵、銅、硅等）。用工業上現有的工藝方法，可使非放射性雜質含量達到熒光級標準，而放射性的去除一直是比較困難的問題。氧化鑭中總α放射性強度約為n×10^-6居里/公斤氧化鑭，比要求高出兩個數量級以上。因此，生產熒光級產品的關鍵是氧化鑭中放射性的去除。

我們用多種方法研究了氧化鑭中放射性的組成情況。發現其中含有三天然放射系的諸核素如U²⁸⁵、U²³⁴、Th²²⁸、Pa²³¹、Ra²²⁸，Ra²²⁶、Ac²²⁷、Pb²¹⁰o²¹⁰在這些核素中，Ac²²⁷的子體是造成氧化鑭α放射性污染的主要原因。

本發明選用的萃取劑為酸性磷類萃取劑：HEH-EHP（P₅₀₇）HDEHP（P₂₀₄），其結構式為

HEHEHP（P₅₀₇）

HDEHP（P₂₀₄）

式中R為2-乙基己基

萃取采用的有機相為萃取劑的煤油溶液，根據需要，萃取劑配成不同的濃度，并用氨水進行均相皂化，使其具有一定的皂化度。水相料液為鑭的硝酸水溶液。

當有機相和水相充分接觸時，在一定條件下，鈾、釷、鑭等元素按陽離子交換機理被萃入有機相。

Mⁿ⁺+n（HA）₂M（HA₂）_n〉+nH⁺

而錒、鐳、鈣、鉛等仍留在水相。用合適的稀硝酸反萃液化萃有機相，鑭反萃下來而鈾、釷、鏷留在有機相，鑭反萃液用草酸沉淀、灼燒，得到熒光級氧化鑭產品。

本發明給出了HEHEHP煤油-HNO₃體系、HDEHP煤油-HNO₃體系下鑭、錒的分配比，分離系數數學模型公式：

一、HEHEHP煤油-HNO₃體系

a）當PN＝1.15～20 C＝0.032～0.83M時

D_La＝0.076×1.52^P×C^{（1.04-0.96×P）}

×（0.033×H×P-P²+0.044×H）

D_AC＝0.013×1.001^P×C^{（0.83-0.894×P）}

×（0.048×H×P-P²+0.0063×H）

b）當PN＝0.5～1.15 C＝0.096～0.9M時