稀土矿在我国极为丰富,特别是风化壳淋积型稀土矿,它广泛分布在我国南方的江西、广东、福建、湖南,广西和云南等六省区,近300个矿山。这种稀土资源风化壳淋积稀土矿浸出液含稀土元素浓度低,一般含氧化稀土浓度为0.5克/升-10克/升。
目前从低浓度稀土矿浸出液中提取稀土元素的工艺是草酸沉淀,草酸稀土灼烧得到氧化稀土。稀土分离厂购进稀土氧化物后需溶解成氯化稀土,将不同的稀土元素分离开来。
草酸有毒,生产废水严重污染水体和影响环境。福建和江西都先后发生过稀土矿含草酸废水排入水库和河道,毒死库鱼和河流鱼虾事件。草酸昂贵,生产每吨氧化稀土所需草酸在1.6-2.2吨范围,费用占生产成本的45%以上,严重影响生产的经济效益。
对此,今天小编为大家介绍一种用2-乙基已基膦酸单(2-乙基已基)酯(P507)作萃取剂,萃取稀土元素,再用盐酸反萃,从低浓度稀土矿的浸出液,特别是风化壳淋积型稀土矿浸出液,直接生产氯化稀土的工艺方法。其工艺流程为:
1、调PH。将含有低浓稀土元素的稀土矿浸出液如风化壳淋积型稀土矿浸出液,通过控制PH值除去铁、铝和铅、铜等金属杂质
2、萃取。用2-乙基已基膦酸单(2-乙基已基)酯(P507)和磺化煤油组成的萃取体系进行多级逆流萃取,萃取的级数选择为2级;
3、反萃。萃取后的负载有机相再用盐酸进行多级逆流反萃,反萃液浓缩得到氯化稀土的产品,反萃后的有机相再生后循环使用,反萃的级数选择为3级。
整个萃取和反萃取的工艺选择在CWL-M系列离心萃取器中进行。选择离心萃取器作为萃取及反萃的设备,其传质过程快,在萃取和反萃时,容易实现高相比,可提高反萃液稀土元素的浓度,减少后续工段稀土元素的浓缩量。
该工艺稀土回收率在90%以上,且工艺过程属于封闭体系,没有废水污染,环境效益显著,工艺操作稳定,易于控制和连续生产,可以方便地调节有关参数,易实现自动化及连续化生产。