一种从氟碳铈矿浸出液中萃取分离铈、钍的工艺

摘要

本发明是一种从氟碳铈矿浸出液中萃取分离铈、钍的工艺，以含氟的稀土硫酸溶液为原料，用三烃基膦氧化合物和伯胺类萃取剂(如N1923)二种萃取分离钍和铈(IV)，实现钍、铈与三价稀土的萃取分离。在萃取、反萃过程中不乳化，不沉淀，可使95％以上的铈(IV)、99％的钍得到回收，得到2～4N(N：nine)的CeO₂，ThO₂/CeO₂＜0.01％，ThO₂/REO＜1×10^-5，可使总稀土的回收率比原硫酸复盐沉淀工艺提高10％以上，工艺流程简单，收率高，特别是钍得到回收，是一个安全、洁净的工艺流程。

主权项

1.一种从氟碳铈矿或氟碳铈矿与独居石的混合矿的硫酸浸取液 萃取分离铈、钍的工艺，其原料液中含15～60克/升的CeO₂， CeO₂/REO重量百分比为20-80％，REO为稀土氧化物总含量，其中含 0～12克/升的F，0.01～1克/升的ThO₂，0.5～20克/升的硼酸、 硼砂中的一种氟络合剂，料液酸度为0.5～3摩尔/升H₂SO₄，稀 释剂为含有6个至20个碳原子的烃类中的两个或两个以上的烷烃或 芳烃的混合物，其特征在于， (1)以三烃基膦氧化合物TRPO，式中R为4～15个碳原子的 烷烃或芳烃为萃取剂萃取铈(IV)，有机相、料液、洗液的相比为1～4∶ 1∶0.2～1，洗液为0.1～3mol/L的硫酸、硝酸中的一种，萃取段级数为 2～15级，洗涤段的级数1～10级，得到含铈的有机相和含三价稀土元 素及钍的萃余液； (2)含铈有机相的反萃取液中含还原剂为0.5～5％的双氧水、1～5 克/升硼酸或硼砂中的一种、0.5～6摩尔/升的硫酸、硝酸中的一种，从 含铈有机相中反萃取铈用2～10级逆流反萃，所用的流比为含铈有机 相∶反萃液＝1∶0.2～2，铈反萃取液用氨水使pH调至1～2，加入 草酸使铈沉淀，沉淀经洗涤后，在800℃焙烧1小时，得到产品二氧 化铈，CeO₂萃取回收率90％以上，CeO₂/REO为99～99.99％， ThO₂/Ce₂O＜0.01％； (3)萃余液中的钍以0.5～10％(体积比)伯胺RNH₂—烷烃添加1～10 ％混合醇或伯胺RNH₂—烷烃为有机相进行分馏萃取，有机相、料液、 洗液的流比为0.1～1∶1∶0.1～1，洗液为0.02～0.07摩尔/升的硝酸，萃取 段级数为2～5级，洗涤段的级数1～3级，得到含钍的有机相和稀土、 铁的萃余液，实现钍与三价稀土的萃取分离；再对含钍有机相进行反 萃取，反萃取钍的溶液中为0.5～3摩尔/升的硝酸，反萃取钍用1～4级 反萃，所用的流比为有机相∶反萃液＝1∶0.2～1；钍的收率为99％， 纯度为90～99％。