本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其是涉及一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺。
背景技术
稀土焙烧矿使用盐酸浸出后，产生的低酸度混合稀土液中fe、zn等金属离子含量高，不能直接进入萃取分离成单一稀土元素，需要先加入碱类，如氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢氨调值、过滤，使混合液中fecl3水解生成fe(oh)3,除去混合稀土液中的fe元素。
但上述方法无法除去zn元素，使得制得的产品中zn元素含量超标，降低了产品质量，远远不能满足现在储氢电池对镧产品的要求；同时，去除fe元素时，在用碱调值后，还需升温水解才能使fe元素生成fe(oh)3以除去fe元素，这一过程不仅增加了能源的消耗，提高了生产成本，同时也需要耗费较长时间，无法实现连续作业，增加了操作难度。
技术实现要素：
本发明提供了一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺，以解决现有的制备方法无法将混合稀土液中的fe元素及zn元素同时去除，导致生产成本增加，且得到的产品质量低下的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案概述如下：
一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺，包括将稀土矿进行氧化焙烧，并将得到的产物用盐酸浸出得到混合稀土液，包括以下步骤：
(1)以盐酸浸出后得到的低酸度混合稀土液为原料；
(2)选取n235、n1902、tbp中的任意两种混合后作为协同萃取剂，并将协同萃取剂与稀释剂进行混合得到协同萃取有机相；
(3)将协同萃取有机相与混合稀土液进行混合，得到除去fe元素及zn元素后的萃余液及fe3+、zn2+的混合液。
n235、n1902、tbp均属于阴离子萃取剂，不会萃取稀土离子，同时采用盐酸来进行浸出，使得混合稀土液中含有cl-，而zn2+、fe3+可与cl-形成带负电荷的络阴离子，并且萃取剂中含有的n元素能与h+形成稳定的配价键，生成相应的胺盐，而胺盐中的阴离子可以与zn2+、fe3+形成的络阴离子发生置换，使zn2+、fe3+进入有机相中，以对其进行萃取，提高混合稀土液最终制得的镧产品的纯度。
得到萃余液在按常规生产工艺进行调值后，即可进行萃取以分离稀土元素，由于完成萃取后的萃余液中不含zn2+、fe3+或仅含极少量的zn2+、fe3+，使得最终得到的镧产品纯度更高，质量更好；同时萃取后得到废液中仅含有少量的zn2+，却含有大量的fecl3，因而可直接作为fecl3溶液进行出售或者进行浓缩后再出售，对资源进行了合理的利用，不仅节省了资源，也提高了企业的收益，减少了废液的处理成本。
更进一步地，所述稀释剂为仲辛醇、异辛醇及煤油中至少一种；选用上述有机溶剂作为稀释剂对萃取剂进行稀释，其对萃取剂的分散效果好，且能产生一定的协同作用，同时使得萃取时液体分层更为明显，提升萃取效果，也能方便对液体进行分离。
更进一步地，所述协同萃取有机相包括如下质量百分比的组分：n2351％-20％、n19021％-20％及稀释剂60％-80％。。
更进一步地，所述协同萃取有机相包括如下质量百分比的组分：n2359％-20％、tbp1％-5％及稀释剂75％-90％。
更进一步地，所述协同萃取有机相包括如下质量百分比的组分：n19029％-20％、tbp1％-5％及稀释剂75％-90％。
更进一步地，所述混合稀土液与协同萃取有机相的混合体积比例为1:1。
更进一步地，所述混合稀土液中的h+浓度为0.1-0.8mol/l。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.在进行萃取时，无需进行升温操作，也无需添加碱液，在常温下即可进行萃取，相对于传统的添加碱液进行调值除fe3+而言，减少了碱的使用量，且能源消耗低，节省了大量的成本；
2.在除去混合稀土液中的fe3+的同时能将zn2+除去，使得从萃取后的萃余液中得到的稀土元素更为纯净，更能符合现有生产中的高质量要求；
3.用碱液调值除fe3+时，会生产fe(oh)3沉淀物，在进行分离使，fe(oh)3沉淀物会夹带一部分稀土元素，使得稀土元素的损失较大，而采用本发明的协同萃取法萃取稀土元素时，萃取剂能与混合稀土液中的h+形成稳定的配价键，生成相应的胺盐，这些胺盐中的阴离子如d-、no3-等与fe3+、zn2+的金属络阴离子发生置换，从而使fe3+、zn2+自水溶液中转入有机相中，这一萃取过程并不会夹带稀土元素，降低了稀土元素的损耗，提升了产品的收率，增加了企业的收益；且由于萃取剂的协同作用，使混合稀土液中的ph值更为稳定；
4.采用本发明的协同萃取方法进行萃取，只需将配置好的协同萃取有机相与混合稀土液混合均匀即可，无需等待加热，实现了生产过程中的连续操作，且在除去fe3+、zn2+时无需再设置加热设备，减少了设备购买及安装投入，降低了企业的生产成本；
5.萃取后排放出的废水不会对环境造成污染，更为符合当下节能环保的主题，减少了企业的废水处理成本，提高了企业的收益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例中的原料均为将稀土矿进行氧化焙烧后，采用盐酸浸出并进行过滤，得到的混合稀土液。
实施例1
一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺，包括以下步骤：
(1)取盐酸浸出后得到的低酸度混合稀土液作为原料，并对混合稀土液进行浸出分析，控制h+的浓度为0.8mol/l；
(2)按以下质量百分比来配置协同萃取有机相：n23519％、n19021％、仲辛醇30％、煤油50％；并先将n235及n1902混合均匀后作为协同萃取剂，再将协同萃取剂与仲辛醇及煤油混合均匀得到协同萃取有机相；
(3)在常温下将协同萃取有机相与混合稀土液按照1:1的比例充分混合5min再澄清，油水分离后分析萃余液。
下表为混合稀土液及萃余液分析结果：
实施例2
一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺，包括以下步骤：
(1)取盐酸浸出后得到的低酸度混合稀土液作为原料，并对混合稀土液进行浸出分析，控制h+的浓度为0.2mol/l；
(2)按以下质量百分比来配置协同萃取有机相：n2353％、n190218％、煤油79％；并先将n235及n1902混合均匀后作为协同萃取剂，再将协同萃取剂与仲辛醇及煤油混合均匀得到协同萃取有机相；
(3)在常温下将协同萃取有机相与混合稀土液按照1:1的比例充分混合5min再澄清，油水分离后分析混合液。
下表为混合稀土液及萃余液分析结果：
实施例3
一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺，包括以下步骤：
(1)取盐酸浸出后得到的低酸度混合稀土液作为原料，并对混合稀土液进行分析，控制h+的浓度为0.1mol/l；
(2)按以下质量百分比来配置协同萃取有机相：n23520％、n190220％、煤油50％、异辛醇10％；并先将n235及n1902混合均匀后作为协同萃取剂，再将协同萃取剂与仲辛醇及煤油混合均匀得到协同萃取有机相；
(3)在常温下将协同萃取有机相与混合稀土液按照1:1的比例充分混合5min再澄清，油水分离后分析混合液。
下表为混合稀土液及萃余液分析结果：
实施例4
一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺，包括以下步骤：
(1)取盐酸浸出后得到的低酸度混合稀土液作为原料，并对混合稀土液进行分析，控制h+的浓度为0.72mol/l；
(2)按以下质量百分比来配置协同萃取有机相：n23520％、tbp5％、仲辛醇75％；并先将n235及tbp混合均匀后作为协同萃取剂，再将协同萃取剂与仲辛醇及煤油混合均匀得到协同萃取有机相；
(3)在常温下将协同萃取有机相与混合稀土液按照1:1的比例充分混合5min再澄清，油水分离后分析混合液。
下表为混合稀土液及萃余液分析结果：
实施例5
一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺，包括以下步骤：
(1)取盐酸浸出后得到的低酸度混合稀土液作为原料，并对混合稀土液进行分析，控制h+的浓度为0.6mol/l；
(2)按以下质量百分比来配置协同萃取有机相：n2359％、tbp1％、仲辛醇30％、煤油60％；并先将n235及tbp混合均匀后作为协同萃取剂，再将协同萃取剂与仲辛醇及煤油混合均匀得到协同萃取有机相；
(3)在常温下将协同萃取有机相与混合稀土液按照1:1的比例充分混合5min再澄清，油水分离后分析混合液。
下表为混合稀土液及萃余液分析结果：
实施例6
一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺，包括以下步骤：
(1)取盐酸浸出后得到的低酸度混合稀土液作为原料，并对混合稀土液进行分析，控制h+的浓度为0.51mol/l，；
(2)按以下质量百分比来配置协同萃取有机相：n23516％、tbp4％、仲辛醇30％、煤油50％；并先将n235及tbp混合均匀后作为协同萃取剂，再将协同萃取剂与仲辛醇及煤油混合均匀得到协同萃取有机相；
(3)在常温下将协同萃取有机相与混合稀土液按照1:1的比例充分混合5min再澄清，油水分离后分析混合液。
下表为混合稀土液及萃余液分析结果：
实施例7
一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺，包括以下步骤：
(1)取盐酸浸出后得到的低酸度混合稀土液作为原料，并对混合稀土液进行分析，控制h+的浓度为0.38mol/l，；
(2)按以下质量百分比来配置协同萃取有机相：n190218％、tbp4％、煤油58％、异辛醇20％；并先将n1902及tbp混合均匀后作为协同萃取剂，再将协同萃取剂与仲辛醇及煤油混合均匀得到协同萃取有机相；
(3)在常温下将协同萃取有机相与混合稀土液按照1:1的比例充分混合5min再澄清，油水分离后分析混合液。
下表为混合稀土液及萃余液分析结果：
实施例8
一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺，包括以下步骤：
(1)取盐酸浸出后得到的低酸度混合稀土液作为原料，并对混合稀土液进行浸出分析，控制h+的浓度为0.49mol/l，；
(2)按以下质量百分比来配置协同萃取有机相：n190220％、tbp5％、仲辛醇10％、异辛醇15％、煤油50％、；并先将n1902及tbp混合均匀后作为协同萃取剂，再将协同萃取剂与仲辛醇及煤油混合均匀得到协同萃取有机相；
(3)在常温下将协同萃取有机相与混合稀土液按照1:1的比例充分混合5min再澄清，油水分离后分析混合液。
下表为混合稀土液及萃余液分析结果：
实施例9
一种协同萃取法除去混合稀土液中fe、zn杂质的工艺，包括以下步骤：
(1)取盐酸浸出后得到的低酸度混合稀土液作为原料，并对混合稀土液进行分析，控制h+的浓度为0.77mol/l，；
(2)按以下质量百分比来配置协同萃取有机相：n19029％、tbp1％、仲辛醇30％、煤油60％、；并先将n1902及tbp混合均匀后作为协同萃取剂，再将协同萃取剂与仲辛醇及煤油混合均匀得到协同萃取有机相；
(3)在常温下将协同萃取有机相与混合稀土液按照1:1的比例充分混合5min再澄清，油水分离后分析混合液。
下表为混合稀土液及萃余液分析结果：
注：以上实例均为浸出液酸度变化得出的实验数据。分别得到铁、锌的去除，试验中萃取剂，稀释剂的改变对萃取率无明显影响，只是可以调节分层时间的长短和控制乳化的形成。
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。