一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法，屬于稀土萃取分離領(lǐng)域。解決現(xiàn)有環(huán)烷酸體系和HAB混合體系分離氧化釔工藝流程長期使用過程中存在環(huán)烷酸需要更換及HAB體系兩種萃取劑濃度變化現(xiàn)場難以快速分析等問題，限制工業(yè)化應(yīng)用的問題。本發(fā)明專利技術(shù)首先采用P507混合體系鏑鈥分組得富釔料1和輕中稀土富集物，輕中稀土富集物用P507體系分離單一稀土；然后富釔料1采用P507?異辛醇等混合體系鉺銩分組，得到富釔料2和銩鐿镥富集物，銩鐿镥富集物再分離單一重稀土；最后富釔料2采用HA?TBP混合體系分離制備氧化釔。該分組分離方法具有先進合理、工藝流程短、生產(chǎn)成本低、適應(yīng)性強、易操作控制等優(yōu)點，綜合技術(shù)經(jīng)濟指標性能優(yōu)于環(huán)烷酸工藝，具有實際應(yīng)用價值。

A Method for Separating Yttrium Oxide from Europium-rich Rare Earth Ores by Grouping

The invention relates to a method for separating yttrium oxide by grouping medium yttrium and Europium-Rich rare earth ores, belonging to the field of rare earth extraction and separation. In order to solve the problems existing in the long-term use of the existing process of separating yttrium oxide with naphthenic acid system and HAB mixed system, such as the need for replacement of naphthenic acid and the difficulty of rapid analysis of the concentration change of two extractants in HAB system on the spot, which limit the industrial application. In the invention, yttrium-rich material 1 and light-medium rare earth concentrate are separated by P507 mixed system ytterbium and holmium, and light-medium rare earth concentrate is separated by P507 system; then yttrium-rich material 1 is separated by P507 isooctanol mixed system erbium and thulium concentrate, yttrium-rich material 2 and thulium-lutbium concentrate are obtained, and then single heavy rare earth is separated by thulium-rich material 2 and thulium-lutbium concentrate; finally, yttrium-rich material is separated by HA TBP mixed system. Prepare yttrium oxide. The grouping separation method has the advantages of advanced and reasonable, short process flow, low production cost, strong adaptability and easy operation and control. Its comprehensive technical and economic performance is superior to that of naphthenic acid process and has practical application value.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法
本專利技術(shù)屬于稀土萃取分離
，具體涉及一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法。
技術(shù)介紹
南方離子型稀土礦配分齊全，主要以中重稀土為主，富含功能材料所需的銪、鋱、鏑、鉺、镥、釔等中重稀土元素，是我國特有的戰(zhàn)略資源。離子型礦主要分布在我國南方的江西、福建、廣東、湖南和廣西等省區(qū)，根據(jù)稀土礦的配分特征，可分為輕稀土型、中釔富銪型和高釔型(又稱重稀土型)。中釔富銪型稀土礦配分特點如下：(1)銪含量為0.5％～1.0％；(2)輕稀土與中重稀土含量各占50％左右；(3)中稀土(釤、銪、鋱、鏑)含量約為10％；(4)氧化釔含量為20％～30％。中釔富銪型離子礦中、重稀土含量高，分離價值較高，已成為我國稀土工業(yè)使用的主要礦物之一。含量較高的氧化釔優(yōu)先分離是高釔型稀土礦分離工藝關(guān)鍵步驟之一。目前從中釔富銪型稀土礦分離氧化釔的工藝主要是從富釔料中利用環(huán)烷酸直接分離氧化釔。環(huán)烷酸萃取分離氧化釔已在重稀土分離工藝中得到廣泛應(yīng)用。然而，工業(yè)實踐表明該工藝存在一些問題：由于環(huán)烷酸是石油加工的副產(chǎn)品，存在組成復(fù)雜且水溶性較大，長期使用后成分發(fā)生變化，影響工藝穩(wěn)定性；在較高pH值下萃取稀土，易發(fā)生乳化；受原料組成和溫度等的影響，鑭釔分離系數(shù)小，給釔與鑭的分離造成極大困難。近年來，隨著石油化工產(chǎn)品的深加工技術(shù)的發(fā)展，適合分離氧化釔的石油裂解的環(huán)烷酸副產(chǎn)品已基本停產(chǎn)，因此迫切需要開發(fā)一種分離氧化釔的工藝流程，替代現(xiàn)有環(huán)烷酸分離工藝流程。如專利號為99118261.8的中國專利在HA基礎(chǔ)上提出HAB雙溶劑萃取體系，以CA12為主萃取劑(HA)，提高輕稀土與釔的萃取效率。采用酸性有機磷萃取劑或其單硫取代衍生物，如P507、Cyanex272(二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸)等作為共萃取劑(HB)，提高重稀土與釔的萃取效率。HAB體系保持了HA體系中La/Y的分離系數(shù)高于環(huán)烷酸的優(yōu)點，克服了HA體系中Tm、Yb、Lu與Y的分離系數(shù)低的缺點。HAB工藝優(yōu)于相同條件下的環(huán)烷酸萃取工藝。但是HAB體系長期使用過程中存在兩種萃取劑濃度變化現(xiàn)場難以快速分析等問題，限制了其工業(yè)化應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)烷酸體系和HAB混合體系分離釔工藝流程中存在的上述技術(shù)問題，提供一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法。本專利技術(shù)首先采用P507-異辛醇等混合體系鏑鈥分組得到富釔料1(Ho～LuY)和輕中稀土富集物(La～Dy)，輕中稀土富集物采用P507體系分離單一稀土；然后富釔料1采用P507-異辛醇等混合體系鉺銩分組，得到富釔料2(HoErY)和銩鐿镥富集物，銩鐿镥富集物再分離單一重稀土；最后富釔料2采用HA-TBP混合體系分離制備氧化釔。該分組分離方法具有先進合理、工藝流程短、生產(chǎn)成本低、適應(yīng)性強、易操作控制等優(yōu)點，綜合技術(shù)經(jīng)濟指標性能優(yōu)于環(huán)烷酸工藝，具有實際應(yīng)用價值。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的技術(shù)方案具體如下：一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法，包括以下步驟：步驟1：中釔富銪型稀土礦料液采用P507混合體系鏑鈥分組，萃余水相為輕中稀土富集物(La～Dy組份)，有機相為富釔料1(Ho～LuY組份，Y2O3的品位約83％)；步驟2：輕中稀土富集物采用P507體系分離單一稀土；步驟3：富釔料1采用P507混合體系鉺銩分組，萃余水相為富釔料2(HoErY組份，Y2O3的品位約88％)，有機相為銩鐿镥富集物，反萃液再采用P507混合體系分離單一重稀土，可得到3N～5N的氧化镥、氧化銩、氧化鐿；步驟4：富釔料2采用羧酸類萃取劑HA-TBP混合體系直接萃取分離氧化釔，萃余水相為Y組份，有機相為HoEr組份，萃余水相經(jīng)草酸、碳酸氫氨或氨水沉淀、灼燒后可得到3N～5N的氧化釔產(chǎn)品。在上述技術(shù)方案中，步驟1和3中中釔富銪型稀土礦料液鏑鈥分組和富釔料1鉺銩分組采用的P507混合體系均為P507-異辛醇混合體系、P507-P227(二(2-乙基己基)膦酸)混合體系或P507-Cyanex272混合體系。在上述技術(shù)方案中，步驟1和3中采用P507-異辛醇混合體系對中釔富銪型稀土礦料液鏑鈥分組和富釔料1鉺銩分組的工藝參數(shù)均為：P507濃度為1.0～1.5mol/L，異辛醇濃度為10～30％，皂化度為36％，鹽酸反萃濃度為4.5～5.0mol/L。在上述技術(shù)方案中，步驟1和3中采用P507-Cyanex272混合體系對中釔富銪型稀土礦料液鏑鈥分組和富釔料1鉺銩分組的工藝參數(shù)均為：P507濃度為0.5～0.75mol/L，Cyanex272濃度為0.5～0.75mol/L，皂化度為36％，鹽酸反萃濃度為2.5～3.5mol/L。在上述技術(shù)方案中，步驟1和3中采用P507-P227混合體系對中釔富銪型稀土礦料液鏑鈥分組和富釔料1鉺銩分組的工藝參數(shù)均為：P507濃度為0.5～0.75mol/L，P227濃度為0.5～0.75mol/L，皂化度為36％，鹽酸反萃濃度為2.5～3.5mol/L。在上述技術(shù)方案中，步驟2中輕中稀土富集物采用P507體系分離單一稀土工藝參數(shù)為：P507濃度為1.0～1.5mol/L，皂化度為36％，鹽酸反萃濃度為3.5mol/L。在上述技術(shù)方案中，步驟4中富釔料2采用羧酸類萃取劑HA-TPB混合體系直接萃取分離氧化釔，其中羧酸類萃取劑HA為仲辛基苯氧基取代乙酸(CA12)或仲壬基苯氧基取代乙酸(CA100)。在上述技術(shù)方案中，步驟4中富釔料2采用羧酸類萃取劑HA-TPB混合體系直接萃取分離氧化釔工藝參數(shù)為：羧酸類萃取劑HA濃度為0.50～1.0mol/L，TBP濃度為10～30％，皂化度為80～90％，鹽酸反萃濃度為2.0～3.0mol/L。在上述技術(shù)方案中，本專利技術(shù)的方法適用于南方離子型稀土礦，包括中釔富銪型稀土礦、高釔礦經(jīng)提釔后的低釔混合稀土礦及輕稀土型稀土礦的氧化釔分組分離。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)提供一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法，采用P507-異辛醇等混合體系預(yù)先分離Tm、Yb、Lu，再采用HA-TBP混合體系從HoErY富集物中萃取分離氧化釔，避免了HA體系中Tm、Yb、Lu與Y的分離系數(shù)低的問題。本專利技術(shù)提供一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法，采用HA-TBP混合體系從HoErY富集物中萃取分離氧化釔，避免了HAB體系分離從富釔富集物中分離氧化釔存在兩種萃取劑濃度變化現(xiàn)場難以快速分析及HB組份成本高等問題。本專利技術(shù)提供一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法，采用P507-異辛醇等混合體系鏑鈥分組，可優(yōu)先得到寶貴的氧化銩、氧化镥稀土產(chǎn)品，解決現(xiàn)有P507體系三分組過程中銩鐿镥反萃不完全，導(dǎo)致重稀土資源流失浪費的問題。本專利技術(shù)提供一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法，與環(huán)烷酸工藝相比，該方法具有工藝流程短、質(zhì)量穩(wěn)定、收率高、適應(yīng)性強、組成穩(wěn)定、在水中的溶解度小、萃取過程不易乳化等優(yōu)點，其綜合技術(shù)經(jīng)濟指標性能優(yōu)于環(huán)烷酸工藝，具有實際應(yīng)用價值，可以替代現(xiàn)有環(huán)烷酸分離釔工藝。附圖說明圖1為本專利技術(shù)提供的一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔工藝流程圖。具體實施方式本專利技術(shù)的專利技術(shù)思想為：目前中釔富銪型稀土礦分離工藝主要流程為：首先利用P507(2-乙基己基膦酸單(2-乙基本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：中釔富銪型稀土礦料液采用P507混合體系鏑鈥分組，萃余水相為輕中稀土富集物，有機相為富釔料1；步驟2、輕中稀土富集物采用P507體系分離單一稀土；步驟3：富釔料1采用P507混合體系鉺銩分組，萃余水相為富釔料2，有機相為銩鐿镥富集物，反萃液再采用P507混合體系分離單一重稀土，可得到3N～5N的氧化镥、氧化銩、氧化鐿；步驟4：富釔料2采用羧酸類萃取劑HA?TBP混合體系直接萃取分離氧化釔，萃余水相為Y組份，有機相為Ho?Er組份，萃余水相經(jīng)草酸、碳酸氫氨或氨水沉淀、灼燒后可得到3N～5N的氧化釔產(chǎn)品。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種中釔富銪型稀土礦分組分離氧化釔的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：中釔富銪型稀土礦料液采用P507混合體系鏑鈥分組，萃余水相為輕中稀土富集物，有機相為富釔料1；步驟2、輕中稀土富集物采用P507體系分離單一稀土；步驟3：富釔料1采用P507混合體系鉺銩分組，萃余水相為富釔料2，有機相為銩鐿镥富集物，反萃液再采用P507混合體系分離單一重稀土，可得到3N～5N的氧化镥、氧化銩、氧化鐿；步驟4：富釔料2采用羧酸類萃取劑HA-TBP混合體系直接萃取分離氧化釔，萃余水相為Y組份，有機相為HoEr組份，萃余水相經(jīng)草酸、碳酸氫氨或氨水沉淀、灼燒后可得到3N～5N的氧化釔產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1和3中中釔富銪型稀土礦料液鏑鈥分組和富釔料1鉺銩分組采用的P507混合體系均為P507-異辛醇混合體系、P507-P227混合體系或P507-Cyanex272混合體系。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1和3中采用P507-異辛醇混合體系對中釔富銪型稀土礦料液鏑鈥分組和富釔料1鉺銩分組的工藝參數(shù)均為：P507濃度為1.0～1.5mol/L，異辛醇濃度為10～30％，皂化度為36％，鹽酸反萃濃度為4.5～5.0mol/L。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1和3中采用P507-Cyanex272混合體系對中釔富銪型稀土礦料液鏑鈥分組和富釔料1鉺銩...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳繼，鄧岳鋒，李德謙，李海連，劉郁，鄒丹，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：吉林,22