一种提取富EuCl₃溶液的方法与系统的制作方法

专利名称：一种提取富EuCl₃溶液的方法与系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提取富EuCl3溶液的方法与系统，属于稀土湿法冶炼的技术领域。
背景技术：
提取富EuCl3溶液的传统エ艺如图2所示，主要包括在P5ot-煤油-HCl-Sm/Eu/Gd萃取分离体系中，采用I. O I. 5M P507为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，配制成有机相，用氨水皂化，氨化率为30 36%;料液为Gd/Tb分离水相，即I. O I. 5MSm-Eu-Gd料液，洗酸为4. 5 5. ONHCl ;皂化有机相、Sm-Eu-Gd料液、4. 5NHC1的流比为45 30 I 2. 7 3. 2和洗水的流量(10 15L/min)，控制上述比例关系和流量，采用三出口多级分馏萃取エ艺在萃取槽内进行萃取分离；从萃取段第I级加入有机相及氨水进行连续皂化，从萃取段24级连续加入I. O I. 5MSm-Eu-Gd料液，在第I 24级萃取段中进行连续逆流萃取；24级的 负载有机相进入洗涤I段第I级，从洗涤2段的100 140级中I级连续加入4. 5NHC1，在洗涤I段第I级 洗涤2段的100 140级进行逆流洗涤；带有余酸的有机相再经过在水洗段2 6级中加入洗水进行逆流洗涤和澄清；在第2级连续得到纯度> 99.9% SmCl3溶液；位于洗涤I段的第37 56级为富EuCl3溶液的移动三出口，控制富EuCl3溶液出ロ流量，得到含Eu :50 70%、Gd :10 20%、Sm :10 20%的富EuCl3溶液;在洗涤2段GdCl3溶液出口级控制GdCl3溶液的出ロ流量为I 2L/min，连续得到纯度彡99. 99% GdCl3溶液，剰余的GdCl3溶液进入GdCl3溶液出ロ的前一级连续用作洗涤段的洗酸；在水洗段2 6级中的ー级连续排出废水，水洗段的最后ー级连续排出空白的循环有机相，经过中转槽连续返回萃取段第I级。但是，现有エ艺产出的富EuCl3含有价元素Gd偏高，有价元素Gd的直收率偏低，生产成本偏高。

发明内容
本发明的目的是提供一种提取富EuCl3溶液的方法和系统，其能降低提取富EuCl3溶液中所含有价元素Gd，提高有价元素Gd的直收率，降低生产成本，提高企业的经济效益。为此，根据本发明的ー个方面，提供了一种提取富EuCl3溶液的方法，其特征在于从萃取段第I级加入的有机相和氨水，有机相和氨水的体积比为100 5 9，并且进行连续阜化；从第η级连续加入I. O I. 5MSm-Eu-Gd料液,在萃取段第I η级中进行连续逆流萃取；η级的负载有机相进入洗涤I段的第I级，从洗涤2段第m级连续加入4. 5 5. ONHCl进行逆流洗涤，24 < η < 56，m级从洗涤I段第I级算起；位于萃取段的第P级至第q级为富EuCl3溶液的移动三出ロ，P < 37，q < 56，P和q是自然数，控制富EuCl3溶液出ロ流量为 O. 5 I. 5L/min，连续得到含 Eu :50 70%、Gd :1 2%、Sm :30 50%的富 EuCl3 溶液。优选地，η为48。优选地，所述洗涤段为洗涤I段第I级至洗涤2段110 130级处理単元。
特别是，有机相以I. O I. 5M P507为萃取剂，磺化煤油为稀释剂配制而成。优选地，P= 33, q = 40。根据本发明的另外ー个方面，提供了一种提取富EuCl3溶液的系统，其特征在于该系统包括一系列依次串联的处理单元，分别形成萃取段、洗涤I段、以及洗涤2段和水洗段，每个处理单元都设有澄清室和混合室；处理单元I至处理单元η构成萃取段，24 < η
<56，处理单元I设有入口 Α，其是有机相和氨水的入口 ；处理单元η设有入口 B，其是
I.O I. 5Μ Sm-Eu-Gd料液的入口 ；处理单元2设有出ロ Ε，其是纯度彡99. 9% SmCl3的出ロ ；萃取段的处理单元P至处理单元q为出口 F，其是富EuCl3溶液的出口，P < 37，q< 56，P和q是自然数；洗涤I段的第I级 洗涤2段的第m级构成进行逆流洗涤的处理单元，m级从洗涤I段第I级算起；洗涤2段的最后ー个处理单元设有入口 C，其是4. 5 5. ONHCl 的入口 ；洗涤2段处理单元I设有出ロ G，其是纯度彡99. 99% GdCl3的出ロ ；水洗段的倒数第二个处理单元设有入ロ D，其是洗水的入ロ ；水洗段的处理单元2 6其中之一设有出ロH，其是废水的出口 ；水洗段的最后一个处理单元设有出口 I，其是循环有机相的出口。优选地,优选地，η为48。优选地，所述洗涤2段m为第110 130级处理単元。优选地，P= 33, q = 40。根据本发明，产出的富EuCl3所含有价元素Gd由传统エ艺的10 20%下降至I 2%，将大大提高有价元素Gd的直收率，同时大大降低提炼Eu的生产成本，提高企业的经济效益。


图I是根据现有技术的提取富EuCl3溶液的系统单元结构示意图。图2是根据现有技术的提取富EuCl3溶液的エ艺流程示意图。图3是根据本发明的提取富EuCl3溶液的エ艺流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图1-3和实施例对本发明进ー步说明。提取富EuCl3溶液的系统包括一系列依次串联的如图I所示的单元，附图标记10表示有机相进ロ ；附图标记11表示有机相溢流ロ ；附图标记12表示有机相出口。附图标记20表不水相进ロ ；附图标记21表不水相入口 ；附图标记22表不水相出口。附图标记50表示澄清室；附图标记51表示混合室；附图标记52表示混合相出ロ ；附图标记53表示L形挡板。在图2和图3中，A表示有机相(I. O I. 5MP507+磺化煤油)+氨水的入ロ ；B 表示 I. O I. 5M Sm-Eu-Gd 料液的入 ロ ；C 表示 4. 5 5. ONHCl 的入 ロ ；D表示洗水的入口；E表示纯度彡99. 9% SmCl3的出口；F表示富EuCl3的出口；
G表示纯度彡99. 99 % GdCl3的出口；H表示废水的出口；I表示循环有机相(I. O I. 5MP507+磺化煤油)的出口。实施例I如图3所示根据本发明的提取富EuCl3溶液的方法，在P5tl7-煤油-HCl-Sm/Eu/Gd萃取分离エ艺中，采用I. 2M P5tl7为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，配制成有机相，用氨水皂化，氨化率为33%，料液为Gd/Tb分离水相，即I. 2MSm-Eu-Gd料液，洗酸为4. 7NHC1 ;通过控制皂化有机相、Sm-Eu-Gd料液和4. 7NHC1的流量比为47 I 2. 9和12L/min的洗水流量，采用三出口多级分馏萃取エ艺在萃取槽内进行萃取分离。从萃取段第I级加入有机相和氨水进行连续皂化；从萃取段48级连续加入I. 2MSm-Eu-Gd料液，在萃取段第I 48级中进 行连续逆流萃取；48级的负载有机相进入洗涤段第I级，从洗涤段110 130级中连续加入4. 2NHC1进行逆流洗涤；在水洗段2 6级中加入10 15L/min流量的洗水，带有余酸的有机相再经过水洗段2 6级的逆流洗涤和澄清；在萃取段第2级连续得到纯度> 99. 9%SmCl3溶液，位于萃取段的第33 40级为富EuCl3溶液的移动三出ロ，控制富EuCl3溶液出ロ流量，连续得到含Eu 60%, Sm 38. 6%, Gd :I. 4%的富EuCl3溶液；在洗涤段GdCl3溶液的出ロ控制好流量，连续得到纯度> 99. 99% GdCl3溶液，剩余的GdCl3溶液进入GdCl3溶液出口的前I级连续用作洗涤段的洗酸；在水洗段2 6级中的一级连续排出废水，水洗段的最后ー级连续排出空白的循环有机相，经过中转槽连续返回萃取段第I级。本发明产出的富EuCl3所含有价元素Gd由传统エ艺的10 20%下降至1.4%，将大大提高有价元素Gd的直收率，将大大降低后续提炼Eu的生产成本，提高企业的经济效益。实施例2如图3所示根据本发明的一种提取富EuCl3溶液的方法，在P5tl7-煤油-HCl-Sm/Eu/Gd萃取分离エ艺中，采用I. 4M P5tl7为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，配制成有机相，用氨水皂化，氨化率为35%，料液为Gd/Tb分离水相，即I. 4MSm-Eu-Gd料液，洗酸为4. 8NHC1 ;通过控制皂化有机相、Sm-Eu-Gd料液和4. 8NHC1的流量比为49 I 3和14L/min的洗水流量，采用三出口多级分馏萃取エ艺在萃取槽内进行萃取分离。从萃取段第I级加入有机相和氨水进行连续皂化；从萃取段48级连续加入I. 5MSm-Eu-Gd料液，在萃取段第I 48级中进行连续逆流萃取；48级的负载有机相进入洗涤段第I级，从洗涤段110 130级中连续加入
4.8NHC1进行逆流洗涤；在水洗段2 6级中加入10 15L/min流量的洗水，带有余酸的有机相再经过水洗段2 6级的逆流洗涤和澄清；在萃取段第2级连续得到纯度> 99. 9%SmCl3溶液，位于萃取段的第33 40级为富EuCl3溶液的移动三出ロ，控制富EuCl3溶液出ロ流量，连续得到含Eu 65%, Sm 33. 3%, Gd :1. 7%的富EuCl3溶液；在洗涤段GdCl3溶液出ロ控制好流量，连续得到纯度> 99. 99% GdCl3溶液，剩余的GdCl3溶液进入GdCl3溶液的出口的前I级连续用作洗涤段的洗酸；在水洗段2 6级中的一级连续排出废水，水洗段的最后ー级连续排出空白的循环有机相，经过中转槽连续返回萃取段第I级。本发明产出的富EuCl3所含有价元素Gd由传统エ艺的10 20%下降至I. 7%，将将大大提高有价元素Gd的直收率，同时大大降低后续提炼Eu的生产成本，提高企业的经济效益。
综上所述，本发明提供了一种提取富EuCl3溶液的方法，在P5tl7-煤油-HCl-Sm/Eu/Gd萃取分离体系中,采用I. O I. 5M P5tl7为萃取剂，磺化煤油为稀释剂配成有机相，从萃取段第I级加入有机相和氨水，有机相和氨水的体积比为100 : 5 9，氨化率为30 36%，进行连续皂化 ’从第η级连续加入Sm-Eu-Gd料液，在萃取段第I η级中进行连续逆流萃取，萃取段延长(萃取级数由原先I 24级改为I 48级)；第η级的负载有机相进入洗涤I段第I级，从洗涤2段最后I级连续加入4. 5 5. ONHCl进行逆流洗涤；把原位于洗涤段(第37 56级)的富EuCl3移动三出口改在萃取段(第33 40级)。采用三出口多级分馏萃取エ艺进行萃取分离后，得到纯度> 99. 9% SmCl3溶液、纯度> 99. 99% GdCl3溶液及位于萃取段的第P级至第q级为富EuCl3溶液的移动三出口，P < 37，q < 56，连续得到含 Eu :50 70%、Gd :1 2%、Sm :30 50%的富 EuCl3 溶液。本发明能降低提取富EuCl3溶液中所含有价元素Gd，提高有价元素Gd的直收率，降低生产成本，大大提高了企业的经济效益。特别是，萃取段的第η级可为24 < η < 56 ;m级从洗涤I段第I 级算起。
权利要求
1.一种提取富EuCl3溶液的方法，一系列依次排列的多级处理单元分别构成萃取段、洗涤段和水洗段，每个处理单元都设有澄清室和混合室，在萃取段进行连续逆流萃取，其特征在于 将多级的处理单元作为萃取段； 将所述洗涤段分成洗涤I段和洗涤2段，负载有机相进入洗涤I段第I级，洗涤2段最后I级连续加入4. 5 5. ONHCl进行逆流洗涤； 将洗涤段的富EuCl3移动三出口改在萃取段。
2.一种新改进的提取富EuCl3溶液的方法，主要包括 在P5tl7-煤油-HCl-Sm/Eu/Gd萃取分离工艺中，采用I. O I. 5MP507为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，配制成有机相，用氨水皂化，氨化率为30 36% ;料液为Gd/Tb分离水相，即I. O I. 5MSm-Eu-Gd料液，洗酸为4. 5 5. ONHCl ;皂化有机相、Sm-Eu-Gd料液和4. 5 5. ONHCl的流量比为45 30 I 2. 7 3. 2和10 15L/min的洗水流量，控制上述比例关系和流量，采用三出口多级分馏萃取工艺在萃取槽内进行萃取分离，其特征在于 从萃取段第I级加入1.0 I. 5M有机相和氨水，其体积比为100 5 9，进行连续皂化； 从萃取段第η级连续加入I. O I. 5MSm-Eu-Gd料液，在萃取段第I η级中进行连续逆流萃取；η级的负载有机相进入洗涤I段的第I级，从洗涤2段第m级连续加入4. 5 5. ONHCl进行逆流洗涤，24 < η < 56，110 < m < 130, m和η是自然数，m级从洗涤I段第I级算起； 在水洗段倒数第2级中加入10 15L/min的洗水，带有余酸的有机相再经过水洗段2 6级的逆流洗涤和澄清； 在萃取段第2级连续得到纯度≥99. 9% SmCl3溶液； 位于萃取段的第P级至第q级为富EuCl3溶液的移动三出口，P <37，q < 56，p和q是自然数，控制富EuCl3溶液出口流量为O. 5 I. 5L/min，连续得到含Eu 50 70%、Gd :I 2%、Sm 30 50%的富EuCl3溶液； 在洗涤2段GdCl3溶液出口级控制好出口流量为I 2L/min，连续得到纯度彡99. 99%GdCl3溶液，剩余的GdCl3溶液进入GdCl3溶液出口的前一级，连续用作洗涤段的洗酸； 以及在水洗段2 6级中的第2级连续排出废水，水洗段的最后一级连续排出空白的循环有机相，经过中转槽连续返回萃取段的第I级。
3.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于优选地，η为48。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于优选地，m为110 130。
5.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于特别是，有机相以I.O I. 5MP507为萃取剂，磺化煤油为稀释剂配制而成。
6.如权利要求I或2所述的方法,其特征在于优选地，P= 33, q = 40。
7.一种提取富EuCl3溶液的系统，其特征在于 该系统包括一系列依次串联的处理单元，分别形成萃取段、洗涤I段、以及洗涤2段和水洗段，每个处理单元都设有澄清室和混合室； 处理单元I至处理单元η构成萃取段，24 < η < 56，η是自然数，处理单元I设有入口Α，其是有机相和氨水的入口 ；处理单元η设有入口 B，其是I. O I. 5MSm-Eu-Gd料液的入ロ ；处理单元2设有出口 E，其是纯度>99. 9% SmCl3的出口 ；萃取段的处理单元P至处理单元q为出口 F，其是富EuCl3溶液的出口，P < 37，q< 56，P和q是自然数； 洗涤2段的第m级为连续加入4. 5 5. ONHCl进行逆流洗涤的处理单元，110 < m<130, m是自然数,m级从洗漆I段第I级算起； 洗涤2段最后ー个处理单元设有入ロ C，其是4. 5 5. ONHCl的入ロ ；洗涤2段处理单元I设有出口 G，其是纯度彡99. 99% GdCl3的出口； 水洗段的倒数第二个处理单元设有入口 D，其是洗水的入口 ；水洗段的处理单元2 6其中之ー设有出口 H，其是废水的出口 ；水洗段的最后一个处理单元设有出口 I，其是循环有机相的出口。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于优选地，η为48。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于m为110 130。
10.如权利要求7所述的系统,其特征在于p= 33, q = 40。
全文摘要
一种提取富EuCl3溶液的方法，一系列依次排列的多级处理单元分别构成萃取段、洗涤段和水洗段，每个处理单元都设有澄清室和混合室，在萃取段进行连续逆流萃取，其特征在于将多级的处理单元作为萃取段；将所述洗涤段分成洗涤1段和洗涤2段，负载有机相进入洗涤1段第1级，洗涤2段最后1级连续加入4.5～5.0NHCl进行逆流洗涤；将洗涤段的富EuCl3移动三出口改在萃取段。根据本发明，产出的富EuCl3所含有价元素Gd由传统工艺的10～20％下降至1～2％，将大大提高有价元素Gd的直收率，同时大大降低提炼Eu的生产成本，提高企业的经济效益。
文档编号C22B3/02GK102676811SQ20121008789
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者邱小英 申请人:江西稀有稀土金属钨业集团有限公司