[其他]膦酸酯液-液萃取分離稀土元素

無效

• 申請號: 85102244
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102244B
• 公開（公告）日: 1988-02-03
• 發明（設計）人: 李德謙;徐文;王忠懷
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C01F17/00
• 分類號: C01F17/00;C22B59/00
• 代理公司: 中科院長春專利事務所
• 代理人: 宋天平,曹桂珍

本發明屬于濕法冶金溶劑萃取工藝。

離子型稀土礦不僅所含稀土品種齊全。而且易于提取。它是發展和開拓新興稀土工業的極其重要資源。如何簡便地將離子型礦稀土分離出來。已成為急待解決的問題。60年代中期以來。有關稀土元素的分離技術有了新的突破和發展。用有機溶劑的液-液萃取法逐漸代替了經典的分離稀土的方法。液-液萃取法不僅效率高，能連續化地適用于大規模工業生產。而且分離效果好。最有代表的就是HDEHP（二-"2-乙基己基"膦酸）液-液萃取分離稀土元素。但HDEHP存在萃取容量小，難反萃特別是對重稀土元素反萃酸度大而且不完全。易乳化等缺點。本發明是用萃取容量大，分離因數高，易反萃的氨化HEH（EHP）（2-乙基己基膦酸單"2-乙基己基"酯，以HL表示）對以重稀土為主的離子型礦稀土元素（大量釔已予先分離）的萃取分離。

藤本明弘、金古次雄等（昭54-93672，昭57-198227和昭58-84118）報導了用HEH（EHP）萃取分離稀土元素，他們列舉了在HCl體系中分離Nd-Sm，在HNO₃體系中從Sm-Eu-Gd中分離Gd以及從Sm-Gd-Tb-Dy-Y中進行Tb-Dy分組，提出了用堿（實例中用NaOH）調整水相酸度，并對導入堿以調整水相酸度的方式和效果進行了比較，認為把導入堿量分割成雙口進行導入比單口導入效果好。他們認為HEH（EHP）萃取法是用于獨居石，氟碳鈰鑭礦及磷釔礦等的稀土分離李德謙等人曾對離子型礦用部分氨化HEH（EHP）HCl體系進行Nd-Sm分組，然后有機相進料HNO₃體系分別進行Gd-Tb，Er-Tm分組（稀土化學論文集，科學出版社1982，P20）但用氨化HEH（EHP）萃取分離鉺則未見報導。

鉺在現代化工業和國防建設上有很重要的用途，它不僅用作于激光材料、陶瓷材料上，而且是制造防輻射眼鏡的良好材料。鉺在以重稀土為主（Y占～6%）的離子型礦中約占5%，它是提取鉺的重要資源。

本發明的目的是針對以重稀土為主的離子型礦的混合稀土，研究適合于工業生產萃取法分離鉺的工藝流程。

本發明提出了用氨化HEH（EHP）萃取分離以重稀土為主離子型礦中的鉺的工藝流程，得到了純度＞95%Er₂O₃（經EDTA離子交換純制得到Er₂O₃＞99.98%）。

本發明由于采用氨化HEH（EHP）可大大提高HEH（EHP）萃取稀土元素的容量和分離因數。由于在液-液萃取過程中稀土離子與HEH（EHP）中的氫離子按反應式（1）進行交換（此反應式適于低酸度下的HCl體系，與稀土濃度無關）：

RE³⁺+3（HL）_2（o）RE（HL₂）_3（o）+3H⁺ （1）

RE³⁺代表三價稀土離子，（o）代表有機相，因此，使萃余水相中酸度不斷提高，影響稀土元素進一步的萃取分離。為維持在一定分離因數條件下稀土元素的萃取分離，就必須額外加入堿以維持分離所需之水相的平衡酸度。本發明所采用的氨化HEH（EHP）是予先按所要求的氨化率把濃氨水均勻地加到HEH（EHP）中，不需要另外在一口或雙口導入堿液，這樣既節省了設備，又易于方便操作，起到穩態萃取作用，能很好地達到予期的分離效果。溶解度研究結果表明。氨化HEH（EHP）在實際分離體系中的溶解度為10^-4-10^-5M，即溶解度損失很小。

為達到分離目的，必須使用礦物酸作洗酸，以便把多萃入到有機相中的稀土洗下來，再次達到交換萃取分離的目的，起到分餾作用。獲得予期的分離效果。采用哪類礦物酸作洗酸，一般應與待分離的稀土鹽相一致。本發明詳細地研究了HEH（EHP）在HCl和HNO₃體系中稀土元素的分離因數（β^Z+1_Z），結果表明，對輕稀土元素而言，HCl體系的分離因數大于HNO₃體系。對中、重稀土來說，當稀土濃度不大時，HNO₃體系的β值略高于HCl體系，但對Er-y不論HNO₃或HCl體系，其β^Er_y為1.3～1.5。