稀土回流萃取方法和采用该方法的稀土全分离工艺的制作方法

专利名称：：稀土回流萃取方法和采用该方法的稀土全分离工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及湿法冶金中溶剂萃取分离稀土的技术，尤其是指一种稀土回流萃取方法，本发明还涉及利用该方法的稀土全分离工艺。技术背景溶剂萃取方法有错流萃取法、逆流萃取法、分馏萃取法、回流萃取法等，稀土分离多采用分馏萃取法。分熘萃取是将稀土元素分离为易萃组分A组和难萃组分B组，一般情况下A组中会含有少量的一到多个B组稀土元素，B组中会含有少量的一到多个A组稀土元素。如果工艺参数调节得好，可产出一个纯A组或者一个纯B组产稀土，但不能同时获得纯A组和纯B组稀土，这时稀土分离不完全。只有在特定的条件下，才可能同时获得纯A组和纯B组稀土，这时稀土分离完全。中国发明专利申请CN1044409A公开了一种带支体萃取法，该方法是将分馏萃取中三出口萃取的中间出口物料用支体萃取工艺进一步提纯的方法，整个工艺有三个出口，将稀土分为A、B、C三组，但由于分离不完全，三组都不能成为纯稀土组分。中国《稀土》2002年第二版上册613页对回流萃取作了如下的说明"在分馏萃取中将S改为含纯B的有机相，或把W改为含纯A的洗液，或两者都改。e很小时可利用纯组分回流方式来提高纯度，但产量要降低，一般用于启动或工艺调整阶段。"这种回流萃取，回流的是A组稀土或B组稀土，回流的稀土元素多，回流的量一定大，所以产量明显降低。回流的稀土元素中，大多对提高分离效果作用不大。现有的稀土全分离生产多采用分馏萃取，由于分离不完全，往往采用多种萃取体系，这使工艺复杂而不连续。并且由于分离不完全，同时会有中间富集物产生，有的中间富集物作为低档产品产出，有的返回前面的分馏萃取以提高稀土的回收率，但这会使稀土物料或分离变得更加复杂而不可预先知道，更对分馏萃取的工艺参数确定增加了变数和难度，它使得稀土全分离的试验只能整体完成而难于调控。
发明内容本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种产品纯度和稀土收率高、可同时获得纯A和纯B组稀土金属的稀土回流萃取方法。本发明要解决的另一技术问题是利用前述的回流萃取方法，提供一种萃取体系单一，生产连续、工艺流程短的稀土全分离工艺。本发明的前一技术方案是这样的一种稀土回流萃取方法，(1)将萃取体系中的稀土元素分为易萃组分A组和难萃组分B组，A组中靠近分离切割处的稀土元素为B组中靠近分离切割处的稀土元素为Bi，在A^Bi中选择其中质量配分大的作为回流金属，用一个或相连的两个回流萃取产出一个只含回流金属的稀土水溶液或稀土有机相溶液；(2)若产出的是只含回流金属的有机相溶液，则将该有机相溶液反萃，使回流金属进入反萃液而成为只含回流金属的稀土水溶液；(3)将只含回流金属的稀土水溶液，一部分作为产品液产出，一部分作为回流液使其中的回流金属进入回流萃取的料液中，进行回流萃取分离；(4)能产出一个只含回流金属的稀土水溶液的产品液的萃取称为一个回流萃取单元，若一个回流萃取单元包含两个回流萃取，其中第一个回流萃取的出口水相或出口有机相，其中含有回流金属的那个成为第二个回流萃取的稀土原料；(5)进入回流萃取的料液，是由稀土原料和只含回流金属的稀土水溶液配制而成。本发明的后一技术方案是这样的一种采用稀土回流萃取方法的稀土全分离工艺，在一个萃取体系中，原料中的稀土元素按萃取分配比的大小由小到大的顺序排列，在它们中相邻两个分离系数e最大的中间先回流萃取分离切割，并在这两个稀土金属中选择其中质量配分大的一个作为回流金属，产生第一个回流萃取单元，这个回流萃取单元除有一个作为回流金属的水溶液的出口外，还有其它的出口，如果一个出口液中有两个以上的稀土金属，则以它作为稀土原料，按上面的方法产生新的回流萃取单元，以此类推，直到稀土全分离为止；如果稀土原料中某个稀土元素含量特别高，可适当提前以它作为回流金属产生回流萃取单元将其产出，以减少后面的处理量。本发明与现有技术相比具有下述优点本发明利用一个或两个分馏萃取，将稀土中的某个稀土元素完全分离出来，并将含该稀土元素的溶液一部分成为产品液产出，一部分作为回流液，使其中的稀土元素进入前面分馏萃取的料液中。这种料液是由原稀土料液和回流液一起经稀土增浓后制备而成，这种分馏萃取，实质上是一种回流萃取。由于它只回流一种对提高分离效果最为有用的单一稀土金属，不但减少了回流量，降低了对产量影响的程度，而且还能显著提高分离效果，使稀土分离能同时获得纯A和纯B组稀土金属，即实现稀土分离完全。下面结合附图和实施例对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制。图1是本发明实施例1的流程示意图；图2是本发明实施例2的流程示意图；图3是本发明实施例3的流程示意图4是本发明实施例4的流程示意图；图5是本发明实施例5的流程示意图；图6是本发明实施例6的流程示意图；图7是本发明实施例7的流程示意图；图8是本发明实施例8的流程示意图；图9是本发明全分离工艺流程示意图。具体实施例方式参阅图1所示，本发明的分馏萃取是将稀土元素分离为易萃组分A组和难萃组分B组，稀土元素在萃取体系中萃取分配比由小到大的排列顺序为Bn、、、B3、B2、AhA2、A3、、、An，分离切割处在Ai中间，因分离系数PAn/Bi〉、、、eA3/Bi〉ea2/bi〉PAl/Bl和eAl/Bn〉、、、Pa1/b3〉Pa1/B2>Pa1/B1，决定了A!、Bi是最难分离的，如果Ai和Bi分离完全了，其它的稀土元素必定已早分离完全。水相进料作试验分馏萃取试验使出口水相中的Ai刚好降低到为零，此时产出的纯B组稀土，一般情况下，此时出口有机相中的Bi不等于零，即不能同时产出纯A组稀土。在保持使出口水相中的Ai刚好降低到为零的试验结果不变的情况下，继续进行下面的试验，进分馏萃取的料液的稀土浓度和酸度不变，稀土元素的质量配分比除Ai外保持不变，只改变其中Ai的含量，随着料液中Ai含量的升高，出口有机相中的B"咸少，当料液中Ai的含量升高到一定值时，出口有机相中的Bi刚好降低为零，此时同时产出纯A和纯B组稀土，即分离完全。有机相进料作试验分馏萃取试验使出口有机相中的Bi刚好降低到为零，此时产出纯A组稀土，一般情况下此时出口水相中的Ai不等于零，即不能同时产出纯B组稀土，在保持使出口有机相的Bi刚好降低到零的试验结果不变的情况下，继续进行下面的试验。进分馏萃取的有料的稀土浓度和萃取剂浓度不变，稀土元素的质量配分比除Bi外保持不变，只改变其中Bi的含量，随着有料中Bi含量的升高，出口水相中的Ai减少，当有料中Bi的含量升高到一定值时，出口水相中的Ai刚好降低为零，此时同时产出纯A和纯B组稀土，即分离完全。上面水相进料的试验，水料中所增加的Ai是由一个或两个分馏萃取产出的溶液提供的，该溶液称为回流液，Ai称为回流金属，回流液中的回流金属的质量流量称为回流量。作试验的分馏萃取实质上是回流萃取。试验确定了回流萃取的工艺参数水料的稀土浓度和酸度，萃取剂的浓度和皂化率，洗酸的酸度，流比萃取剂水料洗酸，萃取级数n"洗涤级数mi，回流比(K产回流量/原料液中回流金属的质量流量)。同理，上面有机相进料的试验，有料中所增加的Bi是由一个或两个分馏萃取产出的溶液提供的，该溶液称为回流液，Bi称为回流金属，回流液中的回流金属的质量流量称为回流量。作试验的分馏萃取实质上是回流萃取。试验确定了回流萃取的工艺参数，有料的稀土浓度和萃取剂的浓度，萃取剂的浓度和皂化率，洗酸的酸度，流比萃取剂有料洗酸，萃取级数I12，洗酸级数m2，回流比K2(Kf回流量/原料液中回流金属的质量流量)。回流金属的选择，为了减少回流量，在原料的Ai和Bi稀土元素中间选择质量配分大的一个作为回流金属。回流液的来源水相进料的回流萃取，若原稀土料中A组稀土只有Ai—个稀土元素，而且A!是回流金属，回流萃取分离后，Ai全部进入出口有机相，该有机相经高酸反萃，反萃液一部分作为纯Ai产品液产出，一部分作为回流液。若原稀土料中的A组稀土除Ai外，还含有别的稀土元素，Ai是回流金属，为了分离出Ap需要用两个回流萃取。第一个为水相进料，在Bi和Ai中间分离，它的出口有机相成为第二个回流萃取的稀土原料；第二个回流萃取为有机相进料，在第一个回流萃取的Ai和另一个A组稀土元素A2中间分离。第二个回流萃取的出口水相，一部分作为产品液产出，一部分作为回流液，它其中所含的回流金属分别进入前面的两个回流萃取的料液中。这时的K2=(第一个回流萃取的回流量+第二个回流萃取的回流量)/第一个回流萃取的原料液中回流金属的质量流量。有机相进料的回流萃取，若原稀土料中B组稀土只有Bi—个稀土元素，而且Bi是回流金属。回流萃取分离后，Bi全部进入出口水相。它的一部分作为纯B1产品液产出，一部分作为回流液。若原稀土料中B组稀土除含Bi外，还含有别的稀土元素，Bi是回流金属。为了分离出Bp需用两个回流萃取。第一个回流萃取为有机相进料，在Bi和Ai中间分离，它的出口水相成为第二个回流萃取的稀土原料。第二个回流萃取为水相进料，在第一个回流萃取的Bi和另一个B组元素B2中间分离。第二回流萃取的出口有机相，经高酸反萃，反萃液一部分作为产品液产出，一部分作为回流液，它其中所含的回流金属分别进入前面两个回流萃取的料液中，这时的K1=(第一个回流萃取的回流量+第二个回流萃取的回流量)/第一个回流萃取的原料液中回流金属的质量流量。回流萃取料液的制备该料液是由原稀土料和回流液制成，中间包括稀土增浓的工序。原稀土料有水料和有机料之分，回流液均为水料，配制成的回流萃取料液有水料和有料之分。它们各自的制备方法如下(1)原稀土料为水料，配制成的稀土料为水料。原稀土料和回流液及浓碱，混合成低酸性溶液后，经皂化有机相捞萃，捞萃的出口有机相经高酸反萃，反萃液用浓碱和水混合成稀土浓度和酸度均符合回流萃取要求的水料。此处的捞萃和反萃可使稀土增浓；(2)原稀土料为有料，配制后稀土料为水料。原稀土料经高酸反萃，反萃液和回流液及浓碱混合成低酸性溶液后，经皂化有机相捞萃，捞萃的出口有机相经高酸反萃，反萃液用浓碱和水混合成稀土浓度和酸度均符合回流萃取要求的水料。(3)原稀土料为水料，配制后稀土料为有料，原稀土M和回流液及浓碱混合成低酸性溶液后，经皂化有机相捞萃，使捞萃的出口有机相成为稀土浓度和萃取剂浓度均符合回流萃取要求的有料。(4)原稀土料为有料，配制后稀土料为有料。原稀土料经高酸反萃，反萃液、回流液和浓碱混合成低酸性溶液后，用皂化有机相捞萃，使捞萃的出口有机相成为稀土浓度和萃取剂浓度均符合回流萃取要求的有料。实施例1参阅图1所示，稀土原料为水溶液7，其中Ai是A组中唯一的稀土金属，而且它又是回流金属，回流萃取单元只包含一个回流萃取l，它采用水相进料，回流萃取l的出口水相3，若只含有Bi—个稀土金属，则它成为Bi的产品液产出，若它含有两个或两个以上的稀土金属，则它成为下一个回流萃取单元的稀土原料。回流萃取l的出口有机相2，在多级反萃槽4中经高酸反萃，反萃槽4的出口有机相6去皂化，皂化后循环使用。反萃液一部分作为Ai的产品液产出，一部分作为回流液5。原料水溶液7、回流液5和浓碱8在混合槽9中混合成低酸性的溶液10后，在多级捞萃槽11中经皂化有机相逆流捞萃，捞萃槽11的出口水相排放，捞萃槽11的出口有机相12在多级反萃槽13中用高酸逆流反萃，反萃槽13的出口有机相去皂化，皂化后循环使用。溶液IO经捞萃和反萃后稀土浓度升高。反萃液14、浓碱15和水16在混合槽17中混合成18，使18成为稀土浓度和酸度均符合回流萃取1要求的水溶液。实施例2参阅图2所示，稀土原料为有机相，其中Ai是A组中唯一的稀土金属，而且它又是回流金属，本实施例与实施例1基本相同，不同地方是稀土原料，一个为有机相22，一个为水溶液7。将有机相22在反萃槽23中经高酸逆流反萃，反萃槽23的出口有机相去皂化，皂化后循环使用。反萃槽23的出口水相24相当于实施例1中的水溶液7，其它都与实施例l相同。实施例3参阅图3所示，稀土原料为有机相22，其中Bi是B组中唯一的稀土金属，而且它又是回流金属，回流萃取单元只包含一个回流萃取19，它采用有机相进料，回流萃取19的出口有机相20，若其中只含有Ap则它经反萃后，反萃液成为Ai产品液产出，若有机相20含有两个或两个以上的稀土金属，则它成为下一个回流萃取单元的稀土原料。回流萃取19的出口水相21，一部分作为Bi的产品液产出，一部分作为回流液21。原料液有机相22，在多级反萃槽23中经高酸反萃，反萃槽23的出口有机相去皂化，皂化后循环使用。反萃槽23的出口水相24、回流液21和浓碱25在混合槽26中混合成低酸性的溶液27后，在多级捞萃槽28中经皂化有机相逆流捞萃，捞萃槽28的出口水相排放，捞萃槽28的出口有机相29成为稀土浓度和萃取剂浓度均符合回流萃取19要求的有料。实施例4参阅图4所示，稀土原料为水溶液7，其中Bi是B组中唯一的稀土金属，而且它又是回流金属，回流萃取单元只包含一个回流萃取单元19，它釆用有机相进料。本实施例与实施例3基本相同，不同处是稀土原料，一个为水溶液7，一个为有机相22，本实施例中的水溶液7相当于实施例3中的出口水相24。实施例5参阅图5所示，稀土原料为水溶液，其中Ai是回流金属，A组含有两个或两个以上的稀土金属。回流萃取单元包含两个回流萃取1和19，第一个回流萃取1采用水相进料，稀土分离切割处在A工是Bi中间，第二个回流萃取19采用有机相进料，稀土分离切割处在第一个回流萃取1分离的Ai和A组另一个稀土金属A2中间。本实施例的分离流程是实施例1和实施例3的组合，将实施例1中的回流液5改为实施例3中的回流液21，实施例3中的原料液有机相22、反萃槽23、出口水相24分别相当于实施例1中的出口有机相2、反萃槽4、回流液5，即为本实施例的分离流程。实施例6参阅图6所示，稀土原料为有机相，原料中Ai是回流金属，A组含有两个或两个以上的稀土金属。回流萃取单元包含两个回流萃取1和19，第一个回流萃取1采用水相进料，稀土分离切割处在Ai是Bi中间，第二个回流萃取19采用有机相进料，稀土分离切割处在第一个回流萃取1分离的Ai和A组另一个稀土金属A2中间。本实施例与实施例5基本相同，不同的地方是稀土原料，一个为有机相22，一个为水溶液7，本实施例中的有机相22在反萃槽23中经高酸逆流反萃，反萃槽23的出口有机相去皂化，皂化后循环使用。反萃槽23的出口水相24相当于实施例5中的水溶液7，其它都与实施例5相同。实施例7参阅图7所示，稀土原料为有机相，原料中Bi是回流金属，B组含有两个或两个以上的稀土金属。回流萃取单元包含两个回流萃取19和1，第一个回流萃取19采有机相进料，稀土分离切割处在Ai是Bi中间，第二个回流萃取1采用水相进料，稀土分离切割处在第一个回流萃取1分离的Bi和B组另一个稀土金属B2中间。本实施例的分离流程是实施例3和实施例1的组合，将实施例3中的回流液21改为实施例1中的回流液5，将实施例l中的水溶液7改为实施例3中的回流液21，即为本实施例的分离流程。实施例8参阅图8所示，稀土原料为水溶液，原料中Bi是回流金属，B组含有两个或两个以上的稀土金属。回流萃取单元包含两个回流萃取19和1，第一个回流萃取19采有机相进料，稀土分离切割处在Ai是Bi中间，第二个回流萃取l采用水相进料，稀土分离切割处在第一个回流萃取1分离的Bi和B组另一个稀土金属B2中间。本实施例的分离流程和实施例7基本相同，不同的地方是稀土原料，一个为水溶液7，一个为有机相22，实施例7中有机相22的反萃槽23出口水相24相当于本实施例中的水溶液7。实施例9参阅图9所示，本实施例是对广东磷钇矿稀土元素的全分离工艺流程示意图，广东磷钇矿共含有15个稀土元素，15稀土元素的质量配分及在RE3+-HChP507萃取体系中的P值见表1所示，根据表1中分离系数和质量配分的大小，将稀土分离分为8个回流萃取单元，为简化生产过程，所有的回流萃取单元统一用1.451.55molL^P507-磺化煤油、氨化率为3941%的有机相为萃取剂，进回流萃取的水料，稀土浓度为0.951.05molL—、酸度为PH=2，有料的稀土浓度为0.190.21molL—1，洗酸为3.43.6NHC1，反酸为5.45.6NHC1，所分成的回流萃取单元为(1)Nd回流萃取单元，采用实施例8的分离方案，第一回流萃取Nd回一La-Nd/Sm-Lu、Y，萃取剂有料洗酸=0.4:1:0.5，n2=25，m2=30，K2=ll;第二回流萃取Nd回一La-Pr/Nd，萃取剂有料洗酸=5.3:1:0.4，ni=50，mi=70，1^=13。分离稀土金属产品Nd2〇3》99.9%。(2)Ce回流萃取单元，釆用实施例5的实施方案，第一回流萃取Ce回一La/Ce、Pr，萃取剂水料洗酸=4.9:1:0.4，m=27，mf33，K尸2;第二回流萃取Ce回一Ce/Pr，萃取剂有料洗酸=0.3:1:0.9，n2=50，m2=40，K2=3。分离稀土金属产品La2〇3》99.9950/0、Ce〇2》99.95%、Pr6〇u》99.9%。(3)Gd回流萃取单元，采用实施例7的实施方案，第一回流萃取Gd回一Sm-Gd/Tb-Lu、Y，萃取剂有料洗酸=0.3:1:0.4，n2=30，m2=35，K2=2.5;第二回流萃取Gd回一Sm、Eu/Gd，萃取剂水料洗酸=5:1:0.3，ni=55，mi=75,Kp3;分离稀土金属产品Gd203>99.99%。(4)Sm回流萃取单元，采用实施例4的实施方案，回流萃取Sm回一Sm/Eu，萃取剂有料洗酸=0.3:1:1.1，n2=45，m2=40，K2=0.4。分离稀土金属产品Sm2〇3》99.9%、Eu2〇3》99.99%。(5)Y回流萃取单元，采用实施例6的实施方案，第一回流萃取Y回一Tb-Ho/Y、Er-Lu，萃取剂水料洗酸=4.5:1:0.4，m=45，mi=55，Kf0.2;第二回流萃取Y回一Y/Er-Lu，萃取剂有料洗酸=0.3:1:1.2，n2=70，m2=90，K2=0.7。分离稀土金属产品Y2〇3》99.99%。(6)Dy回流萃取单元，采用实施例5的实施方案，第一回流萃取Dy回一Tb/Dy、Ho，萃取剂水料洗酸=5.2:1:0.3，m=42,m!=38，KfO.3;第二回流萃取Dy回一Dy/Ho，萃取剂有料洗酸=0.3:1:0.95，n2=42，m2=53，K2=0.6。分离稀土金属产品Tb4〇7>99.995%、Dy203》99.9%、Ho2〇3》99.9%。(7)Er回流萃取单元，采用实施例3的实施方案，回流萃取Er回一Er/Tm-Lu，萃取剂有料:洗酸=0.3:1:0.8，n2=35，m2=40，K2=1.9。分离稀土金属产品Er2〇3>99.9%。(8)Yb回流萃取单元，采用实施例6的实施方案，第一回流萃取Yb回一Tm/Yb、Lu，萃取剂水料洗酸=5.1:1:0.5，m=32,mi=38，KfO.3;第二回流萃取Yb回一Yb/Lu，萃取剂有料洗酸0.3:1:0.8,n2=48，m2=57，K2=0.6。分离稀土金属产品Tm203>99.9%、Yb203》99.9%、Lu203》99.9%。表1广东磷钇矿稀土元素的质量配分及在RE3+-HQ-P507萃取体系中的P值<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>本发明不局限于上述的实施方案，不论单一稀土的回流金属从哪一级进入回流萃取，不论用什么方式制备回流萃取的料液，凡是用一个或两个回流萃取产出一个单一稀土的回流金属溶液，并将此溶液的一部分中的回流金属回流到回流萃取中的稀土分离方法，均落在本发明的保护范围之内。1权利要求1.一种稀土回流萃取方法，其特征是(1)将萃取体系中的稀土元素分为易萃组分A组和难萃组分B组，A组中靠近分离切割处的稀土元素为A1，B组中靠近分离切割处的稀土元素为B1，在A1、B1中选择其中质量配分大的作为回流金属，用一个或相连的两个回流萃取产出一个只含回流金属的稀土水溶液或稀土有机相溶液；(2)若产出的是只含回流金属的有机相溶液，则将该有机相溶液反萃，使回流金属进入反萃液而成为只含回流金属的稀土水溶液；(3)将只含回流金属的稀土水溶液，一部分作为产品液产出，一部分作为回流液使其中的回流金属进入回流萃取的料液中，进行回流萃取分离；(4)能产出一个只含回流金属的稀土水溶液的产品液的萃取称为一个回流萃取单元，若一个回流萃取单元包含两个回流萃取，其中第一个回流萃取的出口水相或出口有机相，其中含有回流金属的那个成为第二个回流萃取的稀土原料；(5)进入回流萃取的料液，是由稀土原料和只含回流金属的稀土水溶液配制而成。2.根据权利要求1所述的稀土回流萃取方法，其特征是所述的稀土原料为水溶液，其中Ai是A组中唯一的稀土金属，而且它又是回流金属，回流萃取单元只包含一个回流萃取，它采用水相进料，回流萃取的出口有机相经高酸反萃，反萃液一部分作为产品液产出，一部分作为回流液，原料液、回流液和碱混合成低酸性的溶液后，用皂化有机相捞萃，捞萃的出口有机相用高酸反萃，将反萃液、碱和水混合并调制成稀土浓度和酸度均符合要求的回流萃取用的料液。3.根据权利要求1所述的稀土回流萃取方法，其特征是所述的稀土原料为有机相溶液，其中Ai是A组中唯一的稀土金属，而且它又是回流金属，回流萃取单元只包含一个回流萃取，它采用水相进料，回流萃取的出口有机相经高酸反萃，反萃液一部分作为产品液产出，一部分作为回流液；原料液经高酸反萃，反萃液、回流液和浓碱混合成低酸性的溶液后，用皂化有机相捞萃；捞萃的出口有机相再用高酸反萃，将该反萃液、碱和水混合并调制成稀土浓度和酸度均符合要求的回流萃取用的料液。4.根据权利要求1所述的稀土回流萃取方法，其特征是所述的稀土原料为有机相，其中Bi是B组中唯一的稀土金属，而且它又是回流金属，回流萃取单元只包含一个回流萃取，它采用有机相进料，回流萃取的出口水相，一部分作为产品液产出，一部分作为回流液，原料液、回流液和碱混合成低酸性的溶液后，用皂化有机相捞萃，使捞萃的出口有机相成为符合要求的回流萃取用的有料。5.根据权利要求1所述的稀土回流萃取方法，其特征是所述的稀土原料为水溶液，其中Bi是B组中唯一的稀土金属，而且它又是回流金属，回流萃取单元只包含一个回流萃取，它采用有机相进料，回流萃取的出口水相，一部分作为产品液产出，一部分作为回流液，原料液、回流液和碱混合成低酸性的溶液后，用皂化有机相捞萃，使捞萃的出口有机相成为符合要求的回流萃取用的有料。6.根据权利要求1所述的稀土回流萃取方法，其特征是所述的稀土原料为水溶液，其中Ai是回流金属，A组中有两个或两个以上的稀土金属，回流萃取单元包含两个回流萃取，第一个回流萃取采用水相进料，稀土分离切割处在A工和B:中间，第二回流萃取采用有机相进料，稀土分离切割处在第一个回流萃取的Ai和另一个A组稀土金属A2中间；第一个回流萃取的出口有机相，经高酸反萃，反萃液、第二个回流萃取用的回流液和碱混合成低酸性溶液后，用皂化有机相捞萃，使捞萃的出口有机相成为符合第二回流萃取用的有料；第二个回流萃取的出口水相，一部分作为产品液产出，一部分作为第二个回流萃取用的回流液，一部分作为第一个回流萃取用的回流液；第一个回流萃取用的回流液、稀土原料和碱混合成低酸性溶液后，用皂化有机相捞萃，捞萃的出口有机相经高酸反萃，反萃液、碱和水混合成稀土浓度和酸度都符合第一个回流萃取要求的水料。7.根据权利要求1所述的稀土回流萃取方法，其特征是所述的稀土原料为有机相，其中Ai是回流金属，A组中有两个或两个以上的稀土金属，回流萃取单元包含两个回流萃取，第一个回流萃取采用水相进料，稀土分离切割处在Ai和Bi中间，第二回流萃取采用有机相进料，稀土分离切割处在第一个回流萃取的Ai和另一个A组稀土金属A2中间；第一个回流萃取的出口有机相，经高酸反萃，反萃液、第二个回流萃取用的回流液和碱混合成低酸性溶液后，用皂化有机相捞萃，使捞萃的出口有机相成为符合第二回流萃取用的有料；第二个回流萃取的出口水相，一部分作为产品液产出，一部分作为第二个回流萃取用的回流液，一部分作为第一个回流萃取用的回流液；稀土原料有机相经高酸反萃，反萃液、第一个回流萃取用的回流液和碱混合成低酸性溶液后，用皂化有机相捞萃；捞萃的出口有机相经高酸反萃，反萃液、碱和水混合成稀土浓度和酸度符合第一个回流萃取要求的水料。8.根据权利要求1所述的稀土回流萃取方法，其特征是稀土原料为有机相，其中B丄是回流金属，B组中有两个或两个以上的稀土金属，回流萃取单元包含两个回流萃取,第一个回流萃取釆用有机相进料，稀土分离切割处在Ai和Bi中间，第二回流萃取采用水相进料，稀土分离切割处在第一个回流萃取的B:和另一个B组稀土金属B2中间；第一个回流萃取的出口水相，第二个回流萃取用的回流液和碱混合成低酸性溶液后，用皂化有机相捞萃，捞萃的出口有机相经高酸反萃，反萃液、碱和水混合成稀土浓度和酸度符合第二个回流萃取要求的水料；第二个回流萃取的出口有机相经高酸反萃，反萃液一部分作为产品液产出，一部分作为第二个回流萃取用的回流液，一部分作为第一个回流萃取用的回流液；稀土原料有机相经高酸反萃，反萃液、第一个回流萃取用的回流液和碱混合成低酸性溶液后，用皂化有机相捞萃，使捞萃的出口有机相成为符合第一个回流萃取的有料。9.根据权利要求1所述的稀土回流萃取方法，其特征是稀土原料为水溶液，其中B丄是回流金属，B组中有两个或两个以上的稀土金属，回流萃取单元包含两个回流萃取，第一个回流萃取采用有机相进料，稀土分离切割处在Ai和Bi中间，第二回流萃取采用水相进料，稀土分离切割处在第一个回流萃取的Bi和另一个B组稀土金属B2中间；第一个回流萃取的出口水相，第二个回流萃取用的回流液和碱混合成低酸性溶液后，用皂化有机相捞萃，捞萃的出口有机相经高酸反萃，反萃液、碱和水混合成稀土浓度和酸度符合第二个回流萃取要求的水料；第二个回流萃取的出口有机相经高酸反萃，反萃液一部分作为产品液产出，一部分作为第二个回流萃取用的回流液，一部分作为第一个回流萃取用的回流液；第一个回流萃取用的回流液、稀土原料和碱混合成低酸性溶液后，用皂化有机相捞萃，使捞萃的出口有机相成为符合第一个回流萃取的有料。10.—种采用权利要求1所述稀土回流萃取方法的稀土全分离工艺，其特征是在一个萃取体系中，原料中的稀土元素按萃取分配比的大小由小到大的顺序排列，在它们中相邻两个分离系数e最大的中间先回流萃取分离切割，并在这两个稀土金属中选择其中质量配分大的一个作为回流金属，产生第一个回流萃取单元，这个回流萃取单元除有一个作为回流金属的水溶液的出口外，还有其它的出口，如果一个出口液中有两个以上的稀土金属，则以它作为稀土原料，按上面的方法产生新的回流萃取单元，以此类推，直到稀土全分离为止；如果稀土原料中某个稀土元素含量特别高，可适当提前以它作为回流金属产生回流萃取单元将其产出。11.根据权利要求10所述的稀土全分离工艺，其特征是稀土原料为广东磷钇矿，它含有15个稀土金属，用RE^—P507—HC1萃取体系，根据分离系数和质量配分的大小，将稀土分离分为8个回流萃取单元，所有的回流萃取单元统一用1.451.55molL—^507-磺化煤油、氨化率为3941%的有机相为萃取剂，进回流萃取的水料，稀土浓度为0.95L05molL—、酸度为PH=2,有料的稀土浓度为0.190.21molL—1，洗酸为3.43.6NHC1，反酸为5.45.6NHC1,所分成的回流萃取单元为(1)Nd回流萃取单元，第一回流萃取分离La-Nd/Sm-Lu、Y，第二回流萃取分离La-Pr/Nd，产出纯Nd203;(2)Ce回流萃取单元，第一回流萃取分离La/Ce、Pr，第二回流萃取分离Ce/Pr，产出纯La2Q;3、Ce02、Pr6011;(3)Gd回流萃取单元，第一回流萃取分离Sm-Gd/Tb-Lu、Y，第二回流萃取分离Sm、Eu/Gd，产出纯Gd203;(4)Sm回流萃取单元，回流萃取分离Sm/Eu，产出纯Sm203、Eu203;(5)Y回流萃取单元，第一回流萃取分离Tb-Ho/Y、Er-Lu，第二回流萃取分离Y/Er-Lu，产出纯丫2〇3;(6)Dy回流萃取单元，第一回流萃取分离Tb/Dy、Ho，第二回流萃取分离Dy/Ho，产出纯Tb407、Dy2〇3、Ho2〇3;(7)Er回流萃取单元，回流萃取分离Er/Tm-Lu，产出纯Er203;(8)Yb回流萃取单元，第一回流萃取分离Tm/Yb、Lu，第二回流萃取分离Yb/Lu，产出纯Tm203、Yb2〇3、Lu2〇3。全文摘要本发明公开了稀土回流萃取方法和采用该方法的稀土全分离工艺，属于稀土分离
技术领域：
，本发明的技术方案要点是将稀土元素分为易萃组分A组和难萃组分B组，A、B组中靠近分离切割处的稀土元素分别为A₁、B₁，在A₁、B₁中选择其中质量配分大的作为回流金属，用一个或相连的两个回流萃取产出一个只含回流金属的稀土水溶液，将只含回流金属的稀土水溶液，一部分作为产品液产出，一部分作为回流液使其中的回流金属进入回流萃取的料液中，进行回流萃取分离；以此类推，直到稀土全部分离为止；本发明的萃取体系单一，生产连续、工艺流程短、产品纯度和稀土收率高。文档编号C22B59/00GK101117663SQ20071003016公开日2008年2月6日申请日期2007年9月10日优先权日2007年9月10日发明者蔡春涛申请人:蔡春涛