二进三出满载分馏萃取分离钐铕钆富集物的方法

摘要

二进三出满载分馏萃取分离钐铕钆富集物的方法，是以P507为稀土萃取剂，以钐铕钆富集物为原料，第三出口设于二进三出分馏萃取体系的萃洗段，在洗涤段和反萃段之间设有以N235为萃酸剂、TBP为破乳剂的萃酸段；通过N235的萃酸作用消除氢离子的副作用。与现有钐铕钆富集物Sm/Eu/Gd分离工艺相比，能大幅度降低稀土分离工艺过程的酸碱消耗，其中碱性试剂消耗量下降52.8%～54.1%，盐酸的消耗量下降12.6%～15.1%；稀土萃取分离工艺过程的废水排放量大幅度减少，稀土分离的绿色化程度大幅度提高；萃取槽级数可减少112.6%～15.1%，稀土萃取分离工艺的总投资下降；钆产品的质量有提高。

主权项

二进三出满载分馏萃取分离钐铕钆富集物的方法，其特征在于：以钐铕钆富集物的氯化稀土水溶液为料液，第三出口设于分馏萃取体系的萃洗段水相，在洗涤段和反萃段之间设有以叔胺N235为萃酸剂、磷酸三丁酯TBP为破乳剂的萃酸段；利用N235的萃酸作用以实现钐铕钆富集物二进三出分馏萃取体系中稀土萃取量不低于稀土皂化量；工艺方案如下：1）稀土料液以钐铕钆富集物的氯化稀土水溶液为料液，稀土料液中稀土浓度为1.0 M～1.5 M，pH值为1～4；将稀土料液分成二份；以稀土元素计，第一份稀土料液中的钐摩尔分数不低于第二份中的钐摩尔分数，第二份稀土料液中的钆摩尔分数不低于第一份中的钆摩尔分数；2）稀土萃取有机相稀土萃取有机相为P507的煤油或磺化煤油溶液，P507的体积百分比浓度为30%～45%；以钐Sm皂化有机相形式加入分馏萃取体系，皂化度为30%～40%；3）洗涤液洗涤液为钆Gd的溶液，其稀土浓度为0.63 M～0.90 M，pH值为1～4；4）分馏萃取体系分馏萃取体系为二进三出分馏萃取体系，由萃取段、萃洗段和洗涤段构成，第三出口设于萃洗段水相，第三出口将萃洗段分为前萃洗段和后萃洗段；钐Sm皂化有机相从第1级萃取槽进入分馏萃取体系；第一份稀土料液从萃取段与前萃洗段的交界级进入分馏萃取体系；第二份稀土料液从后萃洗段与洗涤段的交界级进入分馏萃取体系；洗涤液从最后1级萃取槽进入分馏萃取体系；第1级萃取槽平衡水相为钐组分水溶液，摩尔百分数为85.7%～86.9%的钐组分水溶液转入稀土皂化段，其余13.1%～14.3%则为钐组分产品；最后1级萃取槽平衡有机相为负载钆Gd的有机相，全部转入反萃段；5）反萃段以负载钆Gd的有机相为待反萃原料，以3.5 M～5.0 M盐酸为反萃剂，逆流反萃将负载于有机相的钆反萃至水相；反萃段出口有机相为再生稀土萃取有机相，全部循环转入碱皂化段；反萃段出口萃余水相为含酸的钆水溶液，全部转入萃酸段；6）萃酸段萃酸有机相为N235和磷酸三丁酯的煤油或磺化煤油溶液，N235的体积百分比浓度为15%～30%，磷酸三丁酯的体积百分比浓度为10%～25%；逆流萃取除去含酸钆水溶液中的盐酸；萃酸段出口有机相为负载盐酸和非稀土元素的N235有机相；萃酸段出口水相为钆水溶液，摩尔百分数为80.8%～81.2%的钆水溶液用作洗涤液，其余18.8%～19.2%则为钆的产品；7）稀土产品获得三种稀土产品：从分馏萃取体系第1级萃取槽萃余水相中获得钐Sm的产品；从前萃洗段与后萃洗段的交界级萃取槽萃余水相中获得中铕Eu富集物产品；从萃酸段的萃余水相中获得钆Gd的产品。