一種有機相萃取稀土分離工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于稀土萃取技術領域，具體涉及一種皂化有機相循環萃取稀土原液工
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【背景技術】
[0002]稀土元素由于性質相似而難以分離。目前，稀土的分離與提純一般采用溶劑萃取法，該方法是基于一種與水溶液不相溶的有機溶劑對存在于水溶液中的稀土元素進行萃取分離，一種具有高的分離系數的稀土元素或稀土元素組優先萃入有機相(萃取劑)，分離系數較低的稀土元素或稀土元素組被富集在水相中，經過多段多級萃取交換，從而實現多種稀土元素的分離。
[0003]工業上稀土分離最常用的工藝有:皂化Ρ507、Ρ204等萃取劑在鹽酸體系中萃取分離稀土元素，然后再通過鹽酸酸化，在低酸度下從有機相中反萃出稀土元素至水相中實現分離。在工業應用中，萃取用的有機相一般是要實現循環使用的。實踐中發現有機萃取劑在循環使用若干周期后萃取效果會出現明顯的下降，這成為困擾本領域技術人員的一道技術難題。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種有機相萃取稀土分離工藝，能夠實現有機萃取相的循環使用，并在循環中確保有機相的萃取效果。
[0005]稀土萃取分離行業中所使用的稀土礦產資源中不僅含有各類稀土元素，同時還伴生著各類其他化學元素如鈾、釷、鈧等，這些伴生元素在萃取分離提純過程中一部分進入單一稀土元素中，另一部分則停留在有機萃取劑中不斷地累積，嚴重影響了萃取分離效果。本發明通過預處理待進入循環前的有機萃取劑，提高其萃取產能，保障萃取效果。
[0006]本發明解決上述問題所采用的技術方案為:一種有機相萃取稀土分離工藝，以皂化有機萃取劑與水相稀土液混合，稀土離子交換進入有機相中完成稀土的萃取工序，之后有機相進入洗滌段和或酸洗段，用酸溶液或稀土溶液洗滌有機相，或者用無機酸反萃有機相中的稀土，得到空白有機相作為循環，對前述空白有機相在循環使用前進行預處理，依次以洗液反萃該空白有機相中鈾、釷為主的雜質，然后水洗空白有機相。
[0007]上述洗液為草酸鹽、磷酸鹽或兩者的混合物。
[0008]本發明另外提供一套預處理系統配合空白有機相的預處理工藝，該預處理系統包括:包含若干級槽體的混合槽，該混合槽一部分作為洗液槽，剩余作為水洗槽；洗液高位槽，該高位槽帶有加熱裝置；低位槽；沉淀反應釜，該沉淀反應釜帶有抽濾裝置以實現固液分離；濾液儲槽和洗液配制槽；所述高位槽接入末級洗液槽，初級洗液槽接出至低位槽，低位槽再接出至沉淀反應釜，沉淀反應釜再依次接出至濾液儲槽和洗液配制槽及洗液高位槽。
[0009]優選地，所述沉淀反應釜內配置攪拌裝置，便于鈾釷的沉淀。
[0010]優選地，所述洗液配制槽配置攪拌裝置和加熱裝置，攪拌使為了確保混合均勻和保障洗液濃度的穩定，加熱是防止洗液結晶和保證洗滌的效率。
[0011]空白有機相的具體預處理工藝是，將空白有機相順次充入若干級混合槽中，高位槽中的洗液充入洗液槽，與空白有機相逆流接觸，空白有機相中的鈾、釷被反萃至洗液中；向后段水洗槽中充入清水對空白有機相進行水洗，水與空白有機相逆流接觸，水洗產生的廢水送至廢水處理工序；水洗后的空白有機相作為萃取劑循環使用；萃取了鈾、釷的洗液廢液從初級洗液槽中排出到低位槽中，然后進入沉淀反應釜，在沉淀反應釜內調節廢液的pH至8.5?10，使鈾、釷沉淀，抽濾，濾渣裝袋，濾液送入濾液儲槽作進一步處理，將主體澄清濾液送入洗液配制槽中配制成符合反萃化學成分要求的洗液，并送入高位槽循環使用，剩余的濾液作為萃取廢水送至廢水處理工序。
[0012]洗液的濃度為0.20?(λ 40M，洗液pH為2?5，反萃溫度為35?70°C。
[0013]整個流程中，洗液的溫度控制在35?70°C。
[0014]與現有技術相比，本發明的優點在于:通過對循環前的空白有機相進行預處理，除去難去除的稀土雜質鈾釷，將空白有機相中的鈾釷含量降低至原來的10%以下，以提高有機相的萃取效果，確保有機相的循環產能，本發明使有機相的產能提高30%以上，同時可以提尚廣品質量。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例中預處理系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0017]有機相萃取稀土分離工藝，以P507有機萃取劑為例，有機萃取劑皂化后，對稀土原液中的稀土離子進行萃取，含稀土元素的有機相經過洗滌和無機酸(鹽酸)反萃，使有機相中的稀土元素分離至水相中，得到的空白有機相在循環皂化前需要進行預處理工序，該預處理工序是對空白有機相除雜，依次利用草酸鈉洗液(也可以是磷酸鹽洗液)反萃空白有機相中90%以上含量的鈾、釷，和清水洗滌，降低有機相中的游離離子的整體濃度。
[0018]如圖1，具體的預處理設備包括，連續10級槽體作為洗滌空白有機相的混合槽，其中1?4級為洗液槽2，5?10級為水洗槽3 ;洗液高位槽1，該高位槽1帶有加熱裝置；低位槽4 ;沉淀反應釜5，該沉淀反應釜5帶有攪拌和抽濾裝置；玻璃鋼濾液儲槽6和洗液配制槽7，該配制槽7帶有攪拌和加熱功能；高位槽1接入第4級洗液槽，第1級洗液槽接出至低位槽4，低位槽4再接出至沉淀反應釜5，沉淀反應釜5再依次接出至濾液儲槽6和洗液配制槽7及洗液高位槽1。
[0019]預處理工藝為，將空白有機相充入混合槽中，高位槽1中的草酸鈉洗液由第4級洗液槽充入，與空白有機相按逆流的方式分別在1?4級洗液槽中接觸，通過靜置使空白有機相中的鈾、釷被反萃至草酸鈉洗液中，草酸鈉洗液中草酸根的濃度為0.25M，pH為2.5，溫度為45°C ;向5?10級的水洗槽中充入清水對空白有機相進行水洗，水與空白有機相按逆流的方式接觸，水洗產生的廢水送至廢水處理工序；水洗后的空白有機相作為萃取劑循環使用；萃取了鈾、釷的草酸鈉廢液從第1級洗液槽中排出到低位槽4中，然后進入沉淀反應? 5，在沉淀反應爸5內調節廢液的pH至8.5?10，使鈾、銑沉淀，抽濾，濾渣裝袋，堆放至預定的地方，濾液送入濾液儲槽6作進一步處理，將大部分的澄清濾液送入洗液配制槽7中，通過添加調節劑配制成符合反萃要求的草酸鈉洗液，并送入高位槽1循環使用，剩余的濾液作為萃取廢水送至廢水處理工序。
[0020]整個流程中，草酸鈉洗液的溫度控制在35?70°C，以防止結晶，保證洗滌效率。
[0021]經過除雜后，槽體中空白有機相中U、Th的含量至原來的10%以下，有機相的萃取能力得到了提高，與原有未處理的空白有機相相比，采用預處理后再循環的有機相的萃取能力提尚了 30%以上。
[0022]本實施例中草酸鈉洗液中還可以是混合草酸鹽、磷酸鹽或兩者的混合物。
[0023]除上述實施例外，本發明還包括有其他實施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術方案，均應落入本發明權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種有機相萃取稀土分離工藝，以皂化有機萃取劑與水相稀土液混合，稀土離子交換進入有機相中完成稀土的萃取工序，之后有機相進入洗滌段和或酸洗段，用酸溶液或稀土溶液洗滌有機相，或者用無機酸反萃有機相中的稀土，得到空白有機相作為循環，其特征在于:對前述空白有機相在循環使用前進行預處理，依次以洗液反萃該空白有機相中鈾、釷為主的雜質，然后水洗空白有機相。2.根據權利要求1所述的有機相萃取稀土分離工藝，其特征在于:所述洗液為草酸鹽、磷酸鹽或兩者的混合物。3.根據權利要求1所述的有機相萃取稀土分離工藝，其特征在于:有機相循環前的預處理配套有對應的預處理系統，該預處理系統包括:包含若干級槽體的混合槽，該混合槽一部分作為洗液槽，剩余作為水洗槽；洗液高位槽，該高位槽帶有加熱裝置；低位槽；沉淀反應釜，該沉淀反應釜帶有抽濾裝置以實現固液分離；濾液儲槽和洗液配制槽；所述高位槽接入末級洗液槽，初級洗液槽接出至低位槽，低位槽再接出至沉淀反應釜，沉淀反應釜再依次接出至濾液儲槽和洗液配制槽及洗液高位槽。4.根據權利要求3所述的有機相萃取稀土分離工藝，其特征在于:所述沉淀反應釜內配置攪拌裝置。5.根據權利要求3所述的有機相萃取稀土分離工藝，其特征在于:所述洗液配制槽配置攪拌裝置和加熱裝置。6.根據權利要求3所述的有機相萃取稀土分離工藝，其特征在于:將空白有機相順次充入若干級混合槽中，高位槽中的洗液充入洗液槽，與空白有機相逆流接觸，空白有機相中的鈾、釷被反萃至洗液中；向水洗槽中充入清水對空白有機相進行水洗，水與空白有機相逆流接觸，水洗產生的廢水送至廢水處理工序；水洗后的空白有機相作為萃取劑循環使用；萃取了鈾、釷的洗液廢液從初級洗液槽中排出到低位槽中，然后進入沉淀反應釜，在沉淀反應釜內調節廢液的pH至8.5?10，使鈾、釷沉淀，抽濾，濾渣裝袋，濾液送入濾液儲槽作進一步處理，將主體澄清濾液送入洗液配制槽中配制成符合反萃化學成分要求的洗液，并送入高位槽循環使用，剩余的濾液作為萃取廢水送至廢水處理工序。7.根據權利要求6所述的有機相萃取稀土分離工藝，其特征在于:洗液的濃度為0.20?0.40M，洗液pH為2?5，反萃溫度為35?70°C。8.根據權利要求6所述的有機相萃取稀土分離工藝，其特征在于:整個流程中，洗液的溫度控制在35?70 °C。
【專利摘要】本發明涉及一種有機相萃取稀土分離工藝，以皂化有機萃取劑與水相稀土液混合，稀土離子交換進入有機相中完成稀土的萃取工序，之后有機相進入洗滌段和或酸洗段，用酸溶液或稀土溶液洗滌有機相，或者用無機酸反萃有機相中的稀土，得到空白有機相作為循環，對前述空白有機相在循環使用前進行預處理，依次以洗液反萃該空白有機相中鈾、釷為主的雜質，然后水洗空白有機相。通過對循環前的空白有機相進行預處理，除去難去除的稀土雜質鈾釷，將空白有機相中的鈾釷含量降低至原有的10%以下，以提高有機相的萃取效果，確保有機相的循環性能，從而提高產量及產品質量。
【IPC分類】C22B3/26, C22B59/00
【公開號】CN105420521
【申請號】CN201511010678
【發明人】肖睿, 廖延全, 史衛東, 朱榮華, 吳伯偉, 江海波, 何地寶, 鐘成福, 施瑜
【申請人】江陰加華新材料資源有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月30日