專利名稱：溶劑萃取分離高純氧化釔工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于溶劑萃取分離高純氧化釔工藝。
背景技術(shù)：
中國專利99118261.8公開了李德謙等題為“液—液萃取分離高純氧化釔工藝”的技術(shù)，該技術(shù)采用HAB雙溶劑萃取劑，HAB由HA和HB組成，HA為烴氧基取代乙酸；HB為一鹽基磷(膦)酸，ROH為HAB的添加劑，R為C5-C10的烷基，用烷烴或芳烴作為稀釋劑，組成HAB-ROH-烷烴或芳烴萃取劑體系。HAB-ROH生產(chǎn)體系具有分離系數(shù)大、萃取容量高、料液要求低、設(shè)備簡單、生產(chǎn)連續(xù)、處理量大、易于操作、試劑單耗小的優(yōu)點(diǎn)。但是，在長期放置或?qū)嶋H生產(chǎn)運(yùn)行過程中，ROH與HA發(fā)生降解或酯化反應(yīng)，導(dǎo)致有機(jī)相成分發(fā)生變化，濃度降低，萃取劑消耗速度快，工藝成本增加，不利于大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種溶劑萃取分離高純氧化釔工藝。
本發(fā)明針對目前正在進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐的HAB-ROH雙溶劑萃取體系在長期放置或?qū)嶋H生產(chǎn)循環(huán)使用過程中HA與醇類添加劑發(fā)生降解或酯化反應(yīng)，萃取劑濃度降低，有機(jī)萃取劑流失速度快的問題，選用磷酸三丁酯代替ROH作為添加劑，改善HAB體系的物理現(xiàn)象和提高萃取容量，組成HAB--TBP雙溶劑萃取體系。
本發(fā)明采用烴氧基取代乙酸HA或烴氧基取代乙酸HA+一鹽基磷(膦)酸HB為萃取劑，磷酸三丁酯為添加劑，以煤油或正庚烷為稀釋劑組成有機(jī)萃取劑；HA為仲庚基苯氧基取代乙酸，仲辛基苯氧基取代乙酸或仲壬基苯氧基取代乙酸；HB為二(2-乙基己基)磷酸、2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯、二(2，4，4-三甲基戊基)膦酸、二(2-乙基己基)單硫代磷酸或二(2，4，4-三甲基戊基)單硫代膦酸；采用分餾萃取方式在分液漏斗或小型箱式混合澄清器中進(jìn)行分離富集制備高純氧化釔；萃取劑HAB-TBP體系濃度為0.2-1.0mol/L，其中HB的量取決于料液中Er-Lu的含量，占HAB的摩爾百分含量0～30％；添加劑為磷酸三丁酯TBP，其含量為5-30％；氨水、氫氧化鈉、碳酸氫鈉或碳酸鈉等為皂化劑，皂化率為60-90％；氯化稀土或硝酸稀土為料液，料液中Ywt％占30-99％，稀土料液濃度為0.5-2mol/L，pH 2-4；洗酸為鹽酸或硝酸或稀土溶液；有機(jī)相∶料液∶洗酸的流比為8--10∶1∶1.8-2.3；萃取段級數(shù)為10-40級；洗滌段級數(shù)為4-25級；分餾萃取混合時間為3-15分鐘；澄清時間為10-50分鐘；溫度10-35℃。獲得釔的純度wt％達(dá)99.9-99.9999％，收率大于90％，所得產(chǎn)品用等離子體原子發(fā)射光譜法和質(zhì)譜法分析鑒定。
HAB--TBP雙溶劑體系采用分餾萃取方式在分液漏斗或箱式混合澄清器中進(jìn)行分離富集制備高純氧化釔，工藝操作與HAB-ROH相同，利于與現(xiàn)有稀土工藝流程銜接，同時，克服了HAB-ROH生產(chǎn)體系在長期放置或循環(huán)使用過程中烴氧基取代乙酸與添加劑ROH的的降解或酯化反應(yīng)，有機(jī)相濃度保持恒定，降低了有機(jī)萃取劑的消耗速度；進(jìn)一步減小添加劑的添加比例，提高了整個生產(chǎn)流程的處理能力，降低了對環(huán)境的負(fù)面影響；同時保留了HAB--ROH體系分離系數(shù)大、萃取容量高、料液要求低，設(shè)備簡單、生產(chǎn)連續(xù)、處理量大、易于操作、試劑單耗??；高效、簡便、適應(yīng)各種品位的含釔混合稀土或富集物分離純化的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1萃取劑選擇仲辛基苯氧基取代乙酸HA+2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯HB組成HAB體系，添加V/V 20％磷酸三丁酯，組成0.67MHA-0.08MHB-15％磷酸三丁酯—煤油萃取體系；氨水皂化，皂化率為90％；氯化稀土為料液，料液濃度為1.0mol/L，料液中Ywt％占98％，pH2-4；洗酸為鹽酸；有機(jī)相∶料液∶洗酸的流比為10∶1∶2.2；萃取段級數(shù)為37級；洗滌段級數(shù)為4級；分餾萃取混合時間為8分鐘；澄清時間為7分鐘；室溫下采用分餾萃取方式在分液漏斗中進(jìn)行分離富集制備高純氧化釔；出口水相經(jīng)草酸沉淀、灼燒成Y2O3產(chǎn)品，所得產(chǎn)品用等離子體原子發(fā)射光譜法測定，獲得釔的純度達(dá)99.999％，收率為92％。該實(shí)驗使用的萃取劑在循環(huán)使用過程中及放置20個月后濃度均未發(fā)生變化。
高純Y2O3中稀土雜質(zhì)含量分析如下
RE2O3％

實(shí)施例2實(shí)驗條件同實(shí)施例1，僅將料液、洗酸改為硝酸體系，所得產(chǎn)品Y2O3純度99.99％。
實(shí)施例3萃取劑1.0M仲辛基苯氧基取代乙酸HA-15％磷酸三丁酯—煤油體系，氨水皂化90％，其它條件同實(shí)施例1。結(jié)果是Y2O3純度99.99％，收率91％。高純Y2O3中稀土雜質(zhì)含量分析如下RE2O3％

實(shí)施例4萃取劑0.78M仲辛基苯氧基取代乙酸HA-0.07M 2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯HB-20％磷酸三丁酯--煤油體系，氫氧化鈉皂化90％，其它條件同實(shí)施例1。結(jié)果是Y2O3純度99.99％。
實(shí)施例5萃取劑0.78M仲辛基苯氧基取代乙酸HA-0.07M二(2-乙基己基)磷酸HB-20％磷酸三丁酯--煤油體系，氨水皂化90％，其它條件同實(shí)施例1。結(jié)果是Y2O3純度99.99％。
實(shí)施例6萃取劑0.78M仲辛基苯氧基取代乙酸HA--0.07M二(2，4，4-三甲基戊基)膦酸HB-30％磷酸三丁酯--煤油體系，氨水皂化90％，其它條件同實(shí)施例1。結(jié)果是Y2O3純度99.9％。
實(shí)施例7萃取劑0.78M仲辛基苯氧基取代乙酸HA--0.07M二(2，4，4-三甲基戊基)單硫代膦酸HB-20％磷酸三丁酯--煤油體系，氨水皂化90％，其它條件同實(shí)施例1。結(jié)果是Y2O3純度99.99％。
實(shí)施例8萃取劑0.58M仲壬基苯氧基取代乙酸HA--0.06M 2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯HB-15％磷酸三丁酯--煤油體系，氨水皂化90％，其它條件同實(shí)施例1。結(jié)果是Y2O3純度99.996％。高純Y2O3中稀土雜質(zhì)含量分析如下RE(ug/g)

權(quán)利要求
1.一種溶劑萃取分離高純氧化釔工藝，以氯化稀土或硝酸稀土為料液，料液濃度為0.5-2mol/L，料液中Y占w t％30-99％，pH2-4；洗酸為鹽酸或硝酸或稀土溶液；采用烴氧基取代乙酸HA或烴氧基取代乙酸HA+一鹽基磷(膦)酸HB為萃取劑，以煤油或正庚烷為稀釋劑組成有機(jī)萃取劑；HA為仲庚基苯氧基取代乙酸，仲辛基苯氧基取代乙酸或仲壬基苯氧基取代乙酸；HB為二(2-乙基己基)磷酸、2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯、二(2，4，4-三甲基戊基)膦酸、二(2-乙基己基)單硫代磷酸或二(2，4，4-三甲基戊基)單硫代膦酸；其中HB的量取決于料液中Er-Lu的含量，占HAB的摩爾百分含量0～30％；有機(jī)相∶料液∶洗酸的流比為8-10∶1∶1.8-2.3；萃取段級數(shù)為10-40級；洗滌段級數(shù)為4-25級；采用分餾萃取方式在分液漏斗或小型箱式混合澄清器中進(jìn)行分離富集制備高純氧化釔，其特征在于添加劑為磷酸三丁酯。
全文摘要
本發(fā)明是一種溶劑萃取分離高純氧化釔工藝。該工藝采用分餾萃取法分離提純高純氧化釔，采用HAB為萃取劑，磷酸三丁酯為添加劑。HAB由HA+HB組成，HA為仲庚基苯氧基取代乙酸，仲辛基苯氧基取代乙酸或仲壬基苯氧基取代乙酸。HB為一鹽基磷(膦)酸P204、P507、Cyanex272、Cyanex 302。該萃取體系具有分離系數(shù)大、萃取容量高、料液要求低；設(shè)備簡單、生產(chǎn)連續(xù)、處理量大、易于操作、試劑單耗?。贿m應(yīng)各種品位的含釔混合稀土或富集物分離純化的優(yōu)點(diǎn)，且在長期放置或循環(huán)使用過程中有機(jī)相濃度保持恒定，同時進(jìn)一步降低了添加劑的添加比例，提高了整個生產(chǎn)流程的處理能力。
文檔編號C22B3/38GK1563442SQ20041001073
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者李德謙, 王香蘭, 孟淑蘭, 白彥 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所