[其他]溶劑萃取分組稀土及富集鋱

無效

• 申請號: 85102248
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102248B
• 公開（公告）日: 1987-06-17
• 發明（設計）人: 林道智;徐文;任英;于鳳蘭
• 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: 中國科學院長春專利事務所
• 代理人: 宋天平,曹桂珍

本發明屬于濕法冶金稀土分離工藝，溶劑萃取分離稀土。

稀土元素包括鑭系（原子序57～71）和釔，鈧等17個元素。稀土元素化學性質極為相似，但各個元素各具特性，因而它們的應用領域各異。從混合稀土中分離單一稀土是濕法冶金中困難問題之一。在螢光發光材料及x-線增感屏等方面作為激活離子用量日增。但在稀土礦物含量較低，它的分離純制更為困難。

本發明研究了從混合稀土中以2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯為萃取劑（以下簡寫為HEHEHP）用液-液萃取技術，提出了經Gd-Tb分餾萃取分組稀土及高收率分離富集Tb的工藝，將Tb的品位從4-7%富集至85-90%，兩步工藝的總收率＞97%。

用HEHEHP為萃取劑萃取稀土離子，日本（日特許昭54-93672）比較了HEHEHP，D₂EHP從HCl介質中萃取La，Pr，Nd，Sm，Gd，Dy，Er的分配比（D），但未涉及工藝。日本（日特許昭58-84118）用和HEHEHP結構類似的酸性膦類萃取劑從HNO₃介質中萃取Sm-Gd-Tb-Dy，著重研究了在多級萃取中Tb-Dy分組時，加入NaOH的位置對分離效率的影響。日本（日特許昭57-198227）用HEHEHP為萃取劑，采用部分反萃液經中和后作為洗液，或反萃液與堿同時加入萃取體系作洗液的方式，以改善分離效果，實例是從Sm-Eu-Gd中提純Gd，未涉及Gd-Tb分離及Tb的富集。

包頭冶金研究所1981年和1982年報告“P₅₀₇鹽酸體系輕中稀土全萃取連續分離小試報告”和“P₅₀₇鹽酸體系輕中稀土全萃取連續分離工藝擴大試驗報告”提出采用一個萃取有機相P₅₀₇（即HEHEHP）-煤油對以輕稀土含量＞99%的混合稀土從HCl介質中分離單一稀土。其分離工藝包括：（1）混合稀土中Nd-Sm分離。（2）從（1）之萃余液中分離Pr-Nd。（3）從（2）之萃余液中分離Ce-Pr。（4）從（3）之萃余液中分離La-Ce。（5）從（1）之出口有機相中分離Sm-Eu。（6）從（5）之出口有機相分離Gd-Tb。（7）從（6）之萃余液中分離Eu-Gd。該工藝僅第（6）項涉及Gd-Tb分離，對象是負載Eu-Gd-Tb（重稀土）的HEHEHP有機相，與本發明的內容及目的差異很大，難于比較。

發明主要內容

本發明用液-液溶劑萃取技術，用HEHEHP為萃取劑，以含有La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Y的氯化物溶液為原料溶液，經過多級分餾萃取，第一步將上列稀土分為La-Gd組和Tb-Er，Y組（稱Gd-Tb分組），第二步從Tb-ErY組中分離富集Tb，為制備高純Tb提供Tb富集物。經過第一和第二步還獲得分別含Tb0.01%和＜0.2%的La-Gd組和Dy-Er，Y組富集物。

本發明的目的是提供從La-Er，Y混合稀土中用HEHEHP為萃取劑、高收率回收富集Tb的適于工業生產的萃取分離工藝并為Tb的深加工提供高品位Tb富集物。

本發明采用的萃取劑是2-乙基己基膦酸酯（即HEHEHP），其分子式為：

它屬于酸性萃取劑，與稀土離子的反應屬于陽離子交換，一般條件下反應式可寫為：

RE³⁺_（a）+3H₂A₂（o）RE（HA₂）₃（o）+3H⁺（a）

可見在交換反應時產生的H+增加了水相酸度，而RE³⁺的分配比是隨〔H+〕的升高而下降的。為降低平衡水相酸度以增加RE³⁺之分配比即提高萃取容量，本發明采用NH₄OH中和HEHEHP-煤油有機相中之部分HEHEHP使之成為銨鹽，這個萃取有機相萃取稀土離子時交換到水相的主要是NH1/4，不致使平衡水相酸度增高，保證了萃取劑的容量且提高了分離效率。如從0.1-1MHCl中用未加NH₄OH的有機相萃取Gd，Tb的分離因數為2～3，加氨后分離因數達3～5本發明根據上述目的和原理，設計了Gd-Tb分組和Tb的分離富集工藝條件。