技術領域

本發明涉及一種預分萃取法對低釔和中釔離子稀土礦共同分組的方法，屬于稀土濕法冶金領域。更具體的說，屬于溶劑萃取分離稀土工藝技術。

背景技術

稀土元素具有獨特的物理和化學性質，在發光材料、磁性材料、冶金、陶瓷、電子通訊、石油化工領域及各種功能材料中廣泛應用，常選用一種或幾種稀土元素作為添加劑用于這些領域及材料中。自然界性質相似的稀土元素往往是伴生存在的，溶劑萃取是國內外稀土工業生產分離提純稀土的主要方法。我國是世界稀土資源大國，有大型輕稀土礦和世界罕見的離子吸附型稀土礦資源。我國的溶劑萃取分離稀土研究工作在國際上率先研制開發出不少先進的稀土分離工藝技術。我國專利CN1070586A率先公布了預分離萃取的分離方法，對稀土元素的多組分原料先進行預分工藝(逆流萃取和/或逆流洗滌)分離，可以減少直接進料量，預分萃取后也可以從兩個進料口進入分餾萃取，這樣可以提高工藝的處理能力和減少萃取劑有機相的使用量，從而減少酸堿消耗和廢水排放。我國特有的南方離子吸附型稀土礦(以下簡稱為離子稀土礦)富含中重稀土，具有較高的開采和應用價值。不同稀土礦化產地、不同礦區，離子稀土礦的稀土配分會有差異。由于它們所用萃取分離流程不同，習慣上按其含釔的不同又細分為低釔、中釔、高釔離子稀土礦。低釔離子稀土礦的稀土配分中輕稀土占67～73％、中稀土占8～12％、重稀土占2～3％、釔含量為8～20％；中釔離子稀土礦的稀土配分中輕稀土占54～60％、中稀土占8～11％、重稀土占6～10％、釔含量為20～35％。傳統做法，對低釔離子稀土礦和中釔離子稀土礦原料采用不同萃取分離流程分別進行萃取分離。高效率、低消耗、排放少和環境友好始終是稀土濕法冶金追求的目標,也一直是我們研究的方向。輕稀土礦的稀土配分中CeO₂含量為42～55％，而離子稀土礦的稀土配分中CeO₂含量較低約為1～10％，一般為5％以下。所以輕稀土礦與離子稀土礦不宜混合共同分離，但可以聯合分離，如專利201510686174.2和201510799456.3。低釔離子稀土礦的La-Nd輕稀土與中釔離子稀土礦的La-Nd輕稀土中Ce含量都較低且相差不大，La、Nd所占百分比也相近。它們的中稀土也有類似，它們的稀土配分相差較明顯的是重稀土Y的含量。應用預分萃取法，可以利用這一特點，將低釔離子稀土礦和中釔離子稀土礦在同一流程中共同萃取分組。

本發明采用我國學者提出的“預分增產萃取法”(專利92106000.9)原理，利用低釔離子稀土礦和中釔離子稀土礦的稀土配分特點，并選擇更合理的工藝走向，研究出了在同一流程中對低釔離子稀土礦和中釔離子稀土礦共同分組的工藝方法。這種方法可以同時在同流程分離低釔離子稀土礦和中釔離子稀土礦，并使整體分離效果更好，使萃取分離工藝的處理能力提高，酸堿化工原料的消耗降低，萃取劑和稀土金屬的存槽量減少，生產成本降低，是一種萃取分離低釔離子稀土礦和中釔離子稀土礦的先進工藝流程方法。

發明內容

本發明提供了一種預分萃取法對低釔和中釔離子稀土礦共同分組的方法，利用低釔離子稀土礦和中釔離子稀土礦的La-Nd輕稀土中Ce都較低且含量相差不大，La和Nd所占百分比也相近，以及這兩種礦的重稀土Y含量相差明顯的稀土配分特點，采用預分萃取法，形成將低釔離子稀土礦和中釔離子稀土礦在同一流程中共同萃取分組的工藝方法。這方法既可以將低釔離子稀土礦和中釔離子稀土礦在相同萃取設備同一流程中共同分組；又可以減少有機相皂化的堿消耗和洗滌酸消耗以及廢水排放量。低釔離子稀土礦和中釔離子稀土礦同一流程共同萃取分組的新方法，與傳統分離工藝比較，新方法的整體萃取分離工藝的處理能力更大，所用萃取設備總體積更小、存槽的萃取劑和物料更少、酸堿消耗降低。

本發明的技術方案為：一種預分萃取法對低釔和中釔離子稀土礦共同分組的方法，所述工藝方法依次包括以下步驟：

(1)低釔離子稀土礦料液進入低釔離子稀土礦的預分萃取段，其出口水相主要含La-Nd稀土可以含有Sm及少量Sm后的稀土元素，出口有機相中主要負載Dy-Lu、Y稀土也可以含Pr-Tb稀土；預分萃取段為逆流萃取，萃取有機相是將經堿皂化有機相S用這預分萃取段的出口水相在稀土皂化段進行稀土皂，制得它的稀土皂有機相作為它們的萃取有機相，或用這出口水相采用其它方式制得它的稀土皂有機相作為它們的萃取有機相。視具體情況，也可以從后續分離工藝La-Nd/SmEuGd/GdTbDy/Ho-Lu、Y四出口工藝的萃取段某級引出有機相作為這預分萃取段的萃取有機相；