本发明涉及一种用酸性有机萃取剂直接溶解碳酸稀土并进行萃取分离的碳 酸稀土溶剂萃取分离工艺。

　　我国具有稀土资源优势，世界稀土矿物储量的一大半分布在中国，我国稀 土产量、出口量、消费量均为世界第一位。20世纪80年代以来，随着稀土元素 在永磁材料、荧光材料、激光材料、储氢材料、特种玻璃和节能环保等领域及 其它高新技术材料中的应用发展，我国的稀土工业出现了蓬勃发展的局面，进 一步推动了稀土分离技术的提高。目前，我国稀土萃取分离工艺技术，处于国 际领先水平。

　　由于十五个常见稀土元素的化学性质十分相似，分离成单一的高纯度的稀 土元素是一个比较复杂的工艺过程。在工业生产上，既要保证产品质量，又要 尽可能降低生产成本。目前我国各稀土分离生产厂中，大多采用溶剂萃取分离 法生产单一纯稀土产品。其原理是将被分离物质的水溶液与互不相溶的有机溶 剂(即萃取剂，称有机相)接触，借助于萃取剂的络合作用，使一种或几种组分 进入有机相，而另一些组分留在水相，从而达到分离的目的。主要流程是酸

　　工业生产上，要求尽可能降低分离用的酸碱消耗，以降低生产成本；同时 要求在得到尽可能高纯度稀土产品的同时，尽可能有高的稀土生产回收率。

　　现有的工艺一般采用的是水相进料，要求料液的浓度〉1.5M/L以上。如所 用原矿是碳酸稀土，因其稀土总量(REO)低(一般20%)，酸溶后的料液浓度， 达不到现有的工艺要求。

　　这种稀土总量RE0〈2(^的碳酸稀土原料，要在现有分离线上使用， 一个方 法是将其烘干或灼烧成氧化稀土(或脱水的碳酸稀土)，然后再酸溶。第二个办 法是将用碳酸稀土原料酸溶成的低浓度料液，用蒸发浓縮法，使其达到工艺要 求的料液浓度。这样做，将大大增加了生产成本，又会降低稀土生产回收率， 又提高了生产的劳动强度。

　　的碳酸稀土，不经处理而直接采用有机萃取剂P5。7溶解，使P5。7直接负戴RE3+稀 土后，进入萃取分离的碳酸稀土溶剂萃取分离工艺。

　　酸性萃取剂一 (2-乙基己基)膦酸 单(2-乙基己萄酯，工业上称P柳，(简 写为HA)，其化学电离式为HA—A_+H+。它在萃取稀土时，必需要将其电离 出的H+用OH—或C032—中和去；然后RE与A—才能络合成REA3萃合物，被萃 入有机相。所用的中和剂(亦称皂化剂) 一般为NH4OH、 NaOH、 NH4HC03、 RE2(C03)3 xH20。可见，从理论上说，P507电离出的IT，是完全可以与RE2(C03)3 反应而生成REA3萃合物和H2C03 (H2C03—C02 t +H20)。因此，可以将碳酸稀 ±(RE2(C03)3* xH2O)作为中和P507电离出的H+的碱使用，这样可以省去酸溶 这段工艺，使处3+与A-只要一步就络合成REA3萃合物进入有机相。

　　(2) 将步骤(1)中的矿浆混合物加水配制成稳定的碳酸稀土浓度0.3 1.0M/L的矿浆混合物；

　　(3) 边搅拌有机溶剂，边加入步骤(2)中的矿浆混合物，加完后继续搅 拌10-30分钟；

　　(4) 停止搅拌10-30分钟，待分相后，测定有机溶剂中的碳酸稀土浓度为 0.13 0.19M/L;

　　(5) 饱和有机相进入萃取分离线，进行萃取分离，生产出所需要的产品。 其中，所述的步骤(1)中，用100~200目的筛网过滤。

　　其中，所述的有机溶剂为浓度为1 1.8M/L的(2-乙基己基)膦酸 单 (2-乙基己基)酯。

　　其中，所述的碳酸稀土为任何稀土的碳酸盐，且不限定稀土总量(REO)的高低。

　　(1)、本发明可以使低稀土总量的碳酸稀土不经处理，直接采用有机相进 料的方式，进入稀土萃取分离线。将原矿酸溶与溶剂萃取分离合二为一，省去

　　了酸溶工序，用有机萃取剂连续溶矿法，以负戴RE3+的有机相进料直接进入萃取 分离工艺，縮短了生产工艺流程。

　　(2) 、用有机连续溶矿萃取分离，大大降低了分离用的酸碱消耗，从而大 大降低了分离生产成本，以年处理2500吨碳酸稀土为例，萃取分离厂可增加效 益800多万元。

　　(3) 、提高了稀土生产回收率约5-6个百分点、特别是提高了高价值Tb等 元素的回收率。

　　(4) 、本发明具有很好的除杂效果。用现酸溶法分离工艺，碳酸稀土矿中 含的大量(NH4)+、 Ca2+(Mg2+)、 Si02、 SO,、 U、 Th放射性元素的衰变子体Ra、 Ac等杂质，基本都进入酸溶料液中，经分组，都进入轻稀土组中。对下道分离 厂进行轻稀土组全分离生产纯La，将有麻烦的除杂任务，且会造成分离厂的污 水很难达标排放。而本发明有很好的除杂作用，在将碳酸稀土中处3+全部萃取 进入了有机相的同时，将碳酸稀土矿中含的大量(NH4)+、 Ca2+(Mg2+)、 Si02、 SO,、 U、 Th放射性元素的衰变子体Ra、 Ac等杂质，基本都留在水相中而被除去了。 这对下道分离厂进行轻稀土组全分离，将大大减轻纯La产品的除杂任务。

　　(5) 、本发明以最低生产成本，解决了矿山产出的REO含量低的碳酸稀土 分离厂不能直接使用的问题。矿山产出的REO含量低的碳酸稀土，如果不灼烧 烘干而直接进酸溶老工艺，得到的稀土料液浓度较低，且杂质含量高；如果灼 烧烘干成脱水碳酸稀土或稀土氧化物，则就要增加烘干灼烧成本，还有稀土损 耗问题。使用本发明的新工艺，如果年产REO 2500 t，则可减少烘干灼烧成以 及减少稀土回收的损失，两项合计，将节约费用950多万元。

　　根据下述实施例，可以更好的理解本发明。然而，本领域的技术人员容易 理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明， 而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。 实施例1:

　　取稀土氧化物(REO)总量为16%的碳酸稀土矿500克，放置在烧杯中， 边加水边搅拌，加入800mL水，停止加水后继续搅拌至呈浆糊状；把浆糊状的 矿浆混合物用100目的筛网过滤，将浆糊状矿浆混合物中未打碎的粗颗粒的碳 酸稀土及矿中的一些机械杂质一并筛掉，矿浆混合物下一步备用；测定上述矿

　　浆混合物中的稀土浓度，加水配制成0.5M/L的稀土浓度(按REO计算)；取2L 浓度为1M/L的Pso7有机相放置在烧杯中，量取520mL矿浆混合物备用；边搅 拌PS07有机相，边加入矿浆混合物，加完后继续搅拌20分钟；静置10分钟，完 全分相，测定Pso7有机相中的稀土浓度为0.13M/L，饱和有机相进入萃取分离线。 在饱和有机相中加入盐酸进行萃取分离，使易萃元素留在有机相中，难萃 元素进入水相，在一定的级数下进行富集，达到工艺要求的纯度，易萃元素经反 萃成水相流出槽体,难萃元素由水相直接流出。易萃元素的水溶液和难萃元素的 水溶液分别进一步沉淀，然后过滤；分离出不同的稀土产品，进一步灼烧即得 到所需要的产品。

　　取稀土氧化物(REO)总量为18%的碳酸稀土矿1000克，放置在烧杯中， 边加水边搅拌，加入1600mL水，停止加水后继续搅拌至呈浆糊状；把浆糊状的 矿浆混合物用140目的筛网过滤，将浆糊状矿浆混合物中未打碎的粗颗粒的碳 酸稀土及矿中的一些机械杂质一并筛掉，矿浆混合物下一步备用；测定上述矿 浆混合物的稀土浓度，加水配制成0.6M/L的稀土浓度(按REO计算)；取4L 浓度为1.5M/L的P507有机相放置在烧杯中，量取1200mL的矿浆混合物备用； 边搅拌P507有机相，边加入矿浆混合物，加完后继续搅拌25分钟；静置15分钟， 完全分相，测定P507有机相中的稀土浓度为0.17M/L，饱和有机相进入萃取分离 线。

　　在饱和有机相中加入盐酸进行萃取分离，使易萃元素留在有机相中，难萃 元素进入水相，在一定的级数下进行富集，达到工艺要求的纯度,易萃元素经反 萃成水相流出槽体，难萃元素由水相直接流出。易萃元素的水溶液和难萃元素的 水溶液分别进一步沉淀，然后过滤；分离出不同的稀土产品，进一步灼烧即得 到所需要的产品。

　　取稀土氧化物(REO)总量为20%的碳酸稀土矿100克，放置在烧杯 中，边加水边搅拌，加入160mL水，停止加水后继续搅拌至呈浆糊状；把 浆糊状的矿浆混合物用200目的筛网过滤，将浆糊状矿浆混合物中未打碎

　　的粗颗粒的碳酸稀土及矿中的一些机械杂质一并筛掉，矿浆混合物卞一步 备用；测定上述矿浆混合物的稀土浓度，加水配制成0.3M/L的稀土浓度(按 REO计算)；取0.4L浓度为1.8M/L的P507有机相放置在烧杯中，量取260mL 的矿浆混合物备用；边搅拌Pso7有机相，边加入矿浆混合物，加完后继续 搅拌30分钟；静置20分钟，完全分相，测定有机溶剂中的稀土浓度为 0.19M/L,饱和有机相进入萃取分离线。

　　在饱和有机相中加入盐酸进行萃取分离，使易萃元素留在有机相中，难萃 元素进入水相，在一定的级数下进行富集，达到工艺要求的纯度,易萃元素经反 萃成水相流出槽体，难萃元素由水相直接流出。易萃元素的水溶液和难萃元素的 水溶液分别进一步沉淀，然后过滤；分离出不同的稀土产品，进一步灼烧即得 到所需要的产品。

　　分三班制连续作业，每个班投碳酸稀土矿15吨，在三个15n^的池中调制 成碳酸稀土浓度1M/L的矿浆混合物；用200目的振动筛过滤掉矿浆混合物中 200目以上的滤渣，滤完后的矿浆液备用；滤渣经球磨，再经振动筛过滤，筛上 剩下的滤渣包装好，进入下道工序集中处理，滤出的矿浆液备用；把滤出的矿 桨液在三个151113的槽中配制成浓度0.5M/L备用；将配制好的矿浆液泵入流量 系统，以60L/分钟的流量进入连续有机溶矿混合澄清萃取槽。开启混合澄清萃

　　取槽，打开有机相流量泵，设定流速为170L/分钟，泵入1.5M/L的P507有机相；

　　打开矿桨流量泵，设定流速为60L/分钟；保持有机溶剂中的稀土浓度为0.5M/L。 矿浆液中的RE^与P507络合成饱和有机相，饱和有机相进入下道分离工序，水 相以残液的形式排放，饱和有机相进入萃取分离线。

　　在饱和有机相中加入盐酸进行萃取分离，使易萃元素留在有机相中，难萃 元素进入水相。在一定的级数下进行富集，达到工艺要求的纯度,易萃元素经反 萃成水相流出槽体，难萃元素由水相直接流出。易萃元素的水溶液和难萃元素 的水溶液分别进一步沉淀，然后过滤；分离出不同的稀土产品，进一步灼烧即 得到所需要的产品。

　　以饱和有机相进料，流入萃取分离线的混合澄清萃取槽。要求有机流量和 进矿浆料流量都要稳定，以确保萃取分离的关键工艺参数之一的有机相虹3+负 戴值的稳定，以确保在设定的工艺参数s、 w量内进行萃取分离，即进行

　　1、一种碳酸稀土溶剂萃取分离工艺，其特征在于包括如下步骤(1)调浆过滤在碳酸稀土矿中加入水混合，并搅拌至浆糊状，过滤掉浆糊状矿浆混合物中未打碎的粗颗粒碳酸稀土和大的机械杂质；(2)将步骤(1)中的矿浆混合物加水配制成稳定的碳酸稀土浓度为0.3～1.0M/L的矿浆混合物；(3)边搅拌有机溶剂，边加入步骤(2)中的矿浆混合物，加完后继续搅拌10-30分钟；(4)静置10-30分钟，分相，待分相后，测定有机溶剂中的碳酸稀土浓度为0.13～0.19M/L；(5)饱和有机相进入萃取分离工艺，进行萃取分离，生产出所需要的产品。

　　2、 根据权利要求1所述的碳酸稀土溶剂萃取分离工艺，其特征在于所述 的步骤(1)中，用100-200目的筛网过滤。

　　3、 根据权利要求1所述的碳酸稀土溶剂萃取分离工艺，其特征在于其所 用的有机溶剂是浓度为l 1.8M/L的(2-乙基己基)膦酸*单(2-乙基己基) 酯。

　　本发明公开了一种碳酸稀土溶剂萃取分离工艺，包括如下步骤，调浆过滤在碳酸稀土矿中加入水混合，并搅拌至浆糊状，过滤掉浆糊状矿浆混合物中未打碎的粗颗粒碳酸稀土矿和大的机械杂质；将上述矿浆混合物加水配制成稳定的碳酸稀土浓度为0.3～1.0M/L的矿浆混合物；边搅拌有机溶剂，边加入矿浆混合物，加完后继续搅拌10-30分钟；静置10-30分钟，分相，待分相后，测定有机溶剂中的碳酸稀土浓度为0.13～0.19M/L；饱和有机相进入萃取分离工艺，进行萃取分离，生产出所需要的产品。本发明缩短了工艺流程，节约了加工成本，且提高了产品回收率，工艺简单，易于实施。

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