江西有色金属  1988, Vol. 2 Issue (2): 1-2
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P204萃取分离中钇富铕型稀土的新途径[PDF全文]
欧阳红     
赣州有色冶金研究所
摘要:本文较详尽的介绍了P204萃取分离中钇富铕型稀土的“二段分镏萃取和一段半逆流反萃相结合的分组”新流程及其所取得的效果。
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一 前言

新型中钇富铕稀土矿,以富含钐、铕、钆和钇著称。这种稀土矿在赣南储量大,由于开发较晚,研究不够,迄今以这种混合稀土为原料进行稀土分离的工艺,尚未进行过系统的试验和生产实践。因此,寻求一种新途径来分离这种稀土,是很有必要的。

根据半逆流反萃法具有反萃液酸度低且稀土浓度高的优点,结合中钇富铕型稀土矿特点,在未经小试的情况下,拟定了以该类型混合稀土为原料,以P204为萃取剂,年产25吨稀土分组产品的生产线,和二段分馏萃取与一段半逆流反萃相结合的分组流程,在62级萃取槽内提取镧铈、镨钕、钐铕钆、铽、钇5种富集物产品。

实践证明,该生产线试产获得成功,产品质量稳定。镧铈富集物之Pr8O11<0.3%镨钕富集物La2O3<0.30 %,Sm2O3<0.30%,钐铕钆中Nd2O3<0.3 %;Eu2O3>8%;铽富集物中Tb4O7 7%左右;钇富集物中y2O3>80%。

二 工艺流程

三 工艺条件和结果 (一) P204萃取分组

1.工艺条件

(1) 料液:稀土浓度为1.1M,稀土组成如下:

表 1 稀土组成
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(2) 有机相:1.0MP204皂化度0.3N

(3) 洗酸:1.0NHCl

(4) 反酸:7.0NHCl

(5) 级数:Nd—Sm分组20级;La—Pr分组20级;半逆流反萃分组12级;PrNd反萃6级;空白有机相水洗4级,共62级。

2.萃取分组分析结果:

表 2 排放水相酸度、浓度及稀土组成
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(二) 产品后处理

目前,工业上使用的稀土沉淀剂主要是草酸,用草酸沉淀稀土,能得到杂质少,稀土品位较高的产品,但草酸价格较贵,生产成本高。为降低成本,本工艺所得钐铕钆、铽两种价值高的富集物产品系采用草酸沉淀,其余三种产品均用碳酸氢铵沉淀。

1.碳酸氢铵用量:TR2O3:NH4HCO3 = 1:2.5~3.0

2.产品稀土品位:镧铈富集物86.46%;镨钕富集物93.58%;钇富集物97.07%。

可见,镨钕、钇富集物稀土品位较高,达到了草酸沉淀的效果。经试验,在控制一定的沉淀、灼烧条件后,镧铈富集物的稀土品位可以提高。

四 结语

本工艺以中钇富铕型混合稀土为原料。采用二段分馏萃取和一段半逆流反萃相结合的分组流程,仅在62级萃取槽的情况下,获得了质量较高的镧铈、镨钕、钐铕钆、钇四种富集物产品,同时还将Tb4O7从0.82%富集到7%左右,各产品质量稳定,分离效果良好。在未经小试、扩试的情况下,直接进行工业生产,且整个试产期未产出不合格产品,效果令人满意。

试产结果表明,半逆流反萃法分离稀土是可行的,且反萃液余酸低,稀土浓度高,有利于稀土元素的进一步分离提纯,便于实现工艺的衔接。如果适当地增加级数后,分离效果有可能进一步提高。

碳酸氢铵沉淀稀土,在条件控制适当的情况下,仍能获得质量较好的稀土产品。与草酸沉淀稀土相比,具有成本低,每公斤产品可降低5元以上的成本的优点。此法可用于工业生产。

本工艺流程简短,投资少、见效快,槽体稳定,便于操作管理,产品质量好,成本低,经济效益显著。该工艺稳妥可靠,为中钇富铕型稀土的分离提纯提供了一条新的途径,对进一步综合开发赣南地区的稀土资源具有十分重要的经济价值。