一种熔盐与液态金属还原萃取分离稀土的方法及其装置

摘要

本发明提供的是一种熔盐与液态金属还原萃取分离稀土的方法及其装置。液态铝为阴极，阳极为石墨棒，将KCl-LiCl加入到电解槽中加热熔化后作为电解质，经过电解，阴极电解所得锂溶解在液态铝中得液态铝锂合金；电解槽中加入氯化镨与氯化钐作为熔盐相，以液态铝锂合金为萃取剂在氩气气氛保护下匀速搅拌萃取反应；分离熔盐相和液态金属相，钐被萃取到在液态金属相中而形成铝锂钐合金，镨留在熔盐相中，使钐和镨分离。本发明适用于高温强辐射等极端条件；还原剂可以循环使用，节约资源；钐在合金和熔盐中的分配系数为68.1-142.4，镨在合金和熔盐中的分配系数为2.9-23.2，钐镨分离系数为5.0-23.3。

主权项

一种熔盐与液态金属还原萃取分离稀土的方法，其特征是包括如下步骤：a、制备还原剂：采用3%‑6wt%液态铝为阴极，阳极采用石墨棒，将质量分数比为50～54%：40～44%的KCl‑LiCl混合物加入到电解槽中加热熔化后作为电解质，在750‑900℃下，进行电解，阴极电流密度为1.3A·cm‑2，槽电压为4‑5.4V，经过240‑300分钟电解，阴极电解所得锂溶解在液态铝中，得锂含量为3%‑6wt%液态铝锂合金；b、萃取反应：取出阳极和阴极导电丝，向电解槽中加入占电解质0.5%‑1.6wt%的氯化镨与氯化钐混合氯化稀土作为熔盐相，以所得的液态铝锂合金作为液态金属相将其与熔盐相混合，熔盐相与液态金属相的体积比为29‑35：1，以液态铝锂合金为萃取剂在氩气气氛保护下匀速搅拌3‑7小时萃取反应；c、分离：待反应完全后，停止搅拌，静置0.5‑1小时，打开放气阀，分离熔盐相和液态金属相，钐被萃取到在液态金属相中而形成铝锂钐合金，镨留在熔盐相中，使钐和镨分离。