本发明涉及一种稀土金属萃取方法，更具体地说，尤其涉及一种萃取分离高纯铥、镱、镥的方法。
背景技术：
：单一的tm2o3、yb2o3、lu2o3产品可用于制x一射线装置、反应堆控制材料、荧光粉激活剂、石榴石添加剂等工业中。随着高科技产业的发展，其应用领域不断扩大，对产品的需求量也不断增大。高纯tm2o3、yb2o3、lu2o3产品生产方法主要有：萃取色层法和萃取法。萃取色层法的主要不足在于：所需设备复杂，试剂昂贵，并且需要恒温装置，对厂房环境的要求也较高，因此设备投资大、维护困难，且生产过程不连续，一次投料量小，生产周期长，单位产量产品的酸、碱等试剂消耗高，产品回收率低；同时该方法对人员素质和生产管理水平要求较高。萃取法采用的萃取剂有二(2-乙基己基磷酸(cyanwx272)和2-乙基己基磷酸单2-乙基已基脂(p507)。其中cyanex272体系萃取剂价格昂贵，萃取容量低，平均分离系数小(～1.3)，试剂、设备投资大，料液质量要求高，分离体系易乳化生产过程较难控制；而p507体系生产时，虽然分离系数较大，但要求平衡时间很长(约30分钟)，是一般萃取分离平衡时间的5倍，使得试剂、设备的利用率大大降低，而且萃取平衡酸度高，有机相中所萃取铥镱镥难于反萃，产品收率低，甚至不能连续生产。针对传统的铥镱镥富集物萃取分离工艺存在的问题，需提高铥镱镥分离效果，降低酸碱消耗，减少有机相与稀土的存槽量，降低生产成本。技术实现要素：本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种充槽投资小、分离成本低、生产废水少、产品回收率高且分离时间较短的萃取分离高纯铥、镱、镥的方法。本发明的技术方案是这样实现的：一种萃取分离铥、镱、镥的方法，该方法包括下述步骤：(1)在tm(yb)lu分离槽中，采用负载了tmyb的有机相和(yblu)cl3溶液分离tmyblu氯化物溶液得到tmyb水相和yblu有机相；(2)在tm/yb分离槽中，采用有机相和ybcl3溶液分离步骤(1)的tmyb水相，得到纯tm水相和yb有机相；在tm/yb分离槽中分流体积百分比为30～60％的负载了tmyb的有机相通过tm(yb)lu分离槽和tm/yb分离槽的级间串联管路进入步骤(1)用于分离tmyblu氯化物溶液；(3)在yb/lu分离槽中，yblu分离采用有机相进料方式，采用步骤(2)的yb有机相和lucl3溶液分离步骤(1)的yblu有机相得纯yb水相和lu有机相；在yb/lu分离槽中分流体积比为30～60％的ybcl3溶液通过tm/lu分离槽和yb/lu分离槽的级间串联管路返回步骤(2)用于分离步骤(1)的tmyb水相，其余作为产品；在yb/lu分离槽中分流体积比为20～40％的yblu水相通过tm(yb)lu分离槽和yb/lu分离槽的级间串联管路进入步骤(1)分离tmyblu氯化物溶液；(4)在反萃lu槽中，采用盐酸反萃步骤(3)的lu有机相得到纯lu水相，将体积百分比为3～10％的lucl3溶液通过yb/lu分离槽和反萃lu槽的级间串联管路返回步骤3)用于分离步骤(1)的yblu有机相，其余作为产品。上述的一种萃取分离铥、镱、镥的方法，步骤(1)中，所述有机相由下述体积百分比的原料组成：p50740～55％、异辛醇5～15％、其余为煤油；所述(yblu)cl3溶液中，h+的浓度为0.1～2mol/l，yb3+和lu3+的总浓度为0.3～2mol/l。上述的一种萃取分离铥、镱、镥的方法，步骤(2)中，所述有机相由下述体积百分比的原料组成：p50740～55％、异辛醇5～15％、其余为煤油；所述ybcl3溶液中，h+的浓度为0.1～2mol/l，yb3+的浓度为0.3～2mol/l。上述的一种萃取分离铥、镱、镥的方法，步骤(3)中，所述lucl3溶液中，h+的浓度为0.1～2mol/l，lu3+的浓度为0.3～2mol/l。上述的一种萃取分离铥、镱、镥的方法，步骤(4)中，所述盐酸浓度为5～7mol/l。本发明采用上述工艺后，由于tm/lu分离系数比tm/yb或yb/lu大，按tm/lu分离为原则将tmyblu分离为tmyb和yblu，根据串级优化萃取工艺设计理论计算，这样分离的萃取量和洗涤量会小很多，大大缩短了工艺流程，减小了萃取槽体积，降低了萃取槽的充槽一次性投资和化工材料单耗，生产成本会大幅下降。步骤(1)的tm(yb)lu分离与步骤(2)tm/yb分离、步骤(3)yb/lu分离，三个分离步骤实现组合联动。步骤(2)tm/yb分离中分流30～60％负载了tmyb的有机相进入步骤(1)分离tmyblu氯化物，替代了tm(yb)lu分离槽的萃取量，tm(yb)lu分离槽的有机相不需要碱液皂化了，从而没有碱液的消耗；步骤(2)tm/yb分离得到的yb有机相进入步骤(3)用于分离步骤(1)的yblu有机相，使yb/lu分离槽的萃取量利用了tm/yb分离槽的萃取量，yb/lu分离槽的萃取剂不需要皂化了，从而没有碱液的消耗；利用步骤(3)yb/lu分离的纯yb水相作为步骤(2)tm/yb分离的洗涤液，替代传统tm/yb分离的盐酸洗涤液，减少了盐酸的消耗，纯yb水相作为洗涤液洗涤有机相负载的tm，提高了洗涤和分离tm的效果；利用步骤(3)yb/lu分离中的部分yblu水相作为步骤(1)tm(yb)lu分离槽分离tmyblu的洗涤液，替代传统萃取分离的盐酸洗涤液，减少了盐酸的消耗，yblu水相作为洗涤液洗涤有机相负载的tmyb，提高了洗涤和分离tmyb的效果；步骤(4)中反萃液分流一部分lucl3作为洗涤液替代传统盐酸洗涤液，此lucl3洗涤液洗涤有机相负载的yb，提高了洗涤和分离yb的效果，而且减少了酸消耗。本发明中充分利用萃取量和用稀土溶液作为洗涤液，从而达到减少酸碱消耗，降低生产成本的目的，也减小了萃取分离生产废水的排放量，并降低了废水中的酸度和盐分。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。本发明的一种萃取分离铥、镱、镥的方法，该方法包括下述步骤：(1)在tm(yb)lu分离槽中，采用由体积百分比为40～55％的p507、5～15％的异辛醇、其余为煤油组成且负载了tmyb的的有机相和h+的浓度为0.1～2mol/l，yb3+和lu3+的总浓度为0.3～2mol/l的(yblu)cl3溶液分离tmyblu氯化物溶液得到tmyb水相和yblu有机相。tm/lu分离系数比tm/yb或yb/lu大，按tm/lu分离为原则将tmyblu分离为tmyb和yblu，根据串级优化萃取工艺设计理论计算，这样分离的洗涤量或萃取量会小很多，大大缩短了工艺流程，减小了萃取槽体积，降低了充槽一次性投资和化工材料单耗，生产成本会大幅下降。(2)在tm/yb分离槽中，采用由体积百分比为40～55％的p507、5～15％的异辛醇、其余为煤油组成的有机相和h+的浓度为0.1～2mol/l，yb3+的浓度为0.3～2mol/l的ybcl3溶液分离步骤(1)的tmyb水相，得到纯tm水相和yb有机相，纯tm水相即tmcl3溶液；在tm/yb分离槽中分流体积百分比为30～60％的负载了tmyb的有机相通过tm(yb)lu分离槽和tm/yb分离槽的级间串联管路进入步骤(1)用于分离tmyblu氯化物溶液；(3)在yb/lu分离槽中，yblu分离采用有机相进料方式，采用h+的浓度为0.1～2mol/l，lu3+的浓度为0.3～2mol/l的lucl3溶液和步骤(2)的yb有机相分离步骤(1)的yblu有机相得纯yb水相和lu有机相，纯yb水相即ybcl3溶液；在yb/lu分离槽中分流体积比为30～60％的ybcl3溶液通过tm/lu分离槽和yb/lu分离槽的级间串联管路返回步骤(2)用于分离步骤(1)的tmyb水相，其余作为产品；在yb/lu分离槽中分流体积比为20～40％的yblu水相通过tm(yb)lu分离槽和yb/lu分离槽的级间串联管路进入步骤(1)分离tmyblu氯化物溶液；yblu水相即(yblu)cl3溶液；4)在反萃lu槽中，采用浓度为5～7mol/l的盐酸反萃步骤(3)的lu有机相得到纯lu水相，纯lu水相即lucl3溶液，将体积百分比为3～10％的lucl3溶液通过yb/lu分离槽和反萃lu槽的级间串联管路返回步骤(3)用于分离步骤(1)的yblu有机相，其余作为产品。步骤(1)的tm(yb)lu分离与步骤(2)tm/yb分离、步骤(3)yb/lu分离，三个分离步骤实现组合联动。步骤(2)tm/yb分离中分流30～60％负载了tmyb的有机相进入步骤(1)分离tmyblu氯化物，替代了tm(yb)lu分离的萃取量，tm(yb)lu分离槽的有机相不需要碱液皂化了，从而没有碱液的消耗；步骤(2)tm/yb分离得到的yb有机相进入步骤(3)用于分离步骤(1)的yblu有机相，使yb/lu分离槽的萃取量利用了tm/yb分离槽的萃取量，yb/lu分离槽的萃取剂不需要皂化了，从而没有碱液的消耗；利用步骤(3)yb/lu分离的纯yb水相作为步骤(2)tm/yb分离槽分离tmyb的洗涤液，替代传统tm/yb分离的盐酸洗涤液，减少了盐酸的消耗，纯yb水相作为洗涤液洗涤有机相负载的tm，提高了洗涤和分离tm的效果；利用步骤(3)yb/lu分离中的部分yblu水相作为步骤(1)tm(yb)lu分离槽分离tmyblu的洗涤液，替代传统萃取分离的盐酸洗涤液，减少了盐酸的消耗，yblu水相作为洗涤液洗涤有机相负载的tmyb，提高了洗涤和分离tmyb的效果；步骤(4)中反萃液分流一部分lucl3作为洗涤液替代传统盐酸洗涤液，此lucl3洗涤液洗涤有机相负载的yb，提高了洗涤和分离yb的效果，而且减少了酸消耗。实施例1稀土物料组份如下表(按氧化物计算)。元素tm2o3yb2o3lu2o3百分含量(％)13.5176.589.91将上述稀土物料分离成tm、yb、lu三个单一稀土元素产品，产品质量指标达到如下表分离效果。产品名称稀土纯度(％)tm＞99.99yb＞99.99lu＞99.99在tm(yb)lu分离槽中，采用体积比为55％p507、15％异辛醇、其余为煤油组成的负载了tmyb的有机相和[h+]浓度为0.2mol/l、[yb3++lu3+]浓度为0.8mol/l的(yblu)cl3溶液作为洗涤液通过70级萃取分离稀土浓度为1.2mol/l，酸度为ph3.5的tmyblu氯化物溶液得到tmyb水相和yblu有机相；在tm/yb分离槽中，采用体积比为55％p507、15％异辛醇、其余为煤油组成的有机相(皂化率为36％)和[h+]浓度为0.3mol/l、[yb3+]浓度为1.0mol/l的ybcl3溶液作为洗涤液通过90级萃取分离tmyb水相，得到纯tm水相(tm/(tmyblu)>99.99％)和yb有机相；在tm/yb分离槽的第40级分流50％有机相进入tm(yb)lu分离槽中用作分离tmyblu的有机相；在yb/lu分离槽中，采用[h+]浓度为0.4mol/l、[lu3+]浓度为1.1mol/l的lucl3溶液作为洗涤液和yb有机相通过120级萃取分离yblu有机相得到纯yb水相(yb/(tmyblu)>99.99％)和lu有机相；将纯yb水相的50％返回用作分离tmyb水相的洗涤液，其余作为产品；在yb/lu分离槽的第60级中分流25％水相用作分离tmyblu氯化物溶液的洗涤液；在反萃lu槽中，采用浓度为6.5mol/l的盐酸反萃lu有机相得到纯lu水相(lu/(tmyblu)>99.99％)，lu水相3.5％返回用作分离yblu有机相的洗涤液，其余作为产品；经测算，该萃取分离铥镱镥的方法与传统分离铥镱镥的方法相比，存槽有机相减少约31％，稀土存槽量减少约33％，盐酸消耗减少约40％，液碱消耗减少约40％。实施例2稀土物料组份如实施例1稀土物料组份。将上述稀土物料分离成tm、yb、lu三个单一稀土元素产品，产品质量指标达到实施例1分离效果。在tm(yb)lu分离槽中，采用体积比为40％p507—5％异辛醇—煤油的有机相的负载了tmyb的有机相和[h+]浓度为0.8mol/l、[yb3++lu3+]浓度为0.2mol/l的(yblu)cl3溶液作为洗涤液通过80级萃取分离稀土浓度为1.2mol/l，酸度为ph3.5的tmyblu氯化物溶液得到tmyb水相和yblu有机相；在tm/yb分离槽中，采用体积比为40％p507、5％异辛醇、其余为煤油组成的有机相(皂化率为36％)和[h+]浓度为0.3mol/l、[yb3+]浓度为1.0mol/l的ybcl3溶液作为洗涤液通过98级萃取分离tmyb水相，得到纯tm水相(tm/(tmyblu)>99.99％)和yb有机相；在tm/yb分离槽的第45级分流30％萃取剂进入tm(yb)lu分离槽中用作分离tmyblu的有机相；在yb/lu分离槽中，采用[h+]浓度为0.4mol/l、[lu3+]浓度为1.1mol/l的lucl3溶液作为洗涤液和yb有机相通过130级萃取分离yblu有机相到纯yb水相(yb/(tmyblu)>99.99％)和lu有机相；将纯yb水相的30％返回分离tmyb水相，其余作为产品；在yb/lu分离槽的第63级中分流55％水相用作分离tmyblu氯化物溶液的洗涤液；在反萃lu槽中，采用浓度为6.5mol/l的盐酸反萃lu有机相得到纯lu水相(lu/(tmyblu)>99.99％)，lu水相8.5％返回用作分离yblu有机相的洗涤液，其余作为产品；经测算，该萃取分离铥镱镥的方法与传统分离铥镱镥的方法相比，存槽有机相减少约29％，稀土存槽量减少约30％，盐酸消耗减少约40％，液碱消耗减少约40％。以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属
技术领域：
中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。当前第1页12