本发明涉及稀土有机萃取剂皂化领域，具体是一种稀土有机萃取剂的皂化方法。
背景技术：
稀土原矿萃取分离工艺是将原矿酸溶后所得的混合氯化稀土溶液，以p507为萃取剂，煤油为分散剂，经氨水皂化后萃取稀土，根据各稀土元素间不同的分离系数，经过串级萃取分离后，将各稀土元素逐步分离，获得单一高纯稀土氯化物富集物溶液的技术。
在旧生产工艺中，氨水作为皂化原料，具有皂化效率高、不引进新杂质等优势，但原料成本高，氨氮废水对环境造成的污染严重，因此氨水皂化工艺已基本被淘汰。
国内现有的稀土萃取物有机相皂化多采用钠碱代替氨水，其优势在于皂化废水对环境污染小，皂化效率稳定，缺陷在于会引入新的杂质钠离子，此生产工艺产出的稀土氧化物一般可达2n级，少部分可达3n级，在对稀土氧化物有极高纯度要求（5n级）的光磁等领域的应用受到了限制。
氢氧化钙皂化是近年来稀土皂化工艺改造的重点方向之一。由于氢氧化钙在水中的溶解度较小，澄清的石灰水的碱度仅为0.02mol/l左右，直接用澄清石灰水皂化需要较大的水相体积，对皂化设备要求过高。通常生产中有机相的皂化值为0.5mol/l，即皂化1体积有机相需要5mol/l的氨水0.1体积，而澄清石灰水则需要25体积。皂化完成后水相体积过大，会导致随弃水排放的有机相损失较大。因此，使用澄清石灰水进行皂化在实际生产也缺乏可操作性。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种稀土有机萃取剂的皂化方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种稀土有机萃取剂的皂化方法，具体步骤如下：
步骤一，原矿溶解：将稀土原矿灼烧粉碎，得到稀土原矿粉末，将稀土原矿粉末与质量分数32-39%的盐酸混合，在反应釜中加热搅拌，再继续加入质量分数32-39%的盐酸至固体不再减少，冷却至常温后进行固液分离，得到混合稀土氯化物溶液；
步骤二，调节富集物液：向混合稀土氯化物溶液中加入氨水，调节ph至中性，加入纯水至溶液中稀土离子浓度为1.4mol/l，得到稀土离子富集物液；
步骤三，制备萃取剂溶液：将溶剂和分散剂按照质量比1:1.3-1.8常温搅拌混合，制成萃取剂溶液；
步骤四，皂化：将稀土离子富集物液、萃取剂溶液、氢氧化钙粉剂和纯水加入皂化反应池，搅拌并且静置分层即可，上层有机相为目标产物，上层有机相进入分离萃取程序即成为稀土氧化物或氯化物制备的原料，下层水相进入氯化钙回收程序。
作为本发明进一步的方案：步骤一中稀土原矿粉末与质量分数32-39%的盐酸混合时稀土离子与氯离子的摩尔比为1:2-4。
作为本发明进一步的方案：步骤一中加热温度为52-59℃，搅拌时间为2-3h，固液分离的方式为压滤。
作为本发明进一步的方案：步骤二中稀土离子与氨水中的铵根离子的摩尔比为1:0.1-0.6。
作为本发明进一步的方案：步骤三中溶剂为p507,分散剂为煤油。
作为本发明进一步的方案：步骤四中稀土离子富集物液、萃取剂溶液、氢氧化钙粉剂和纯水的质量比为1:1:0.03：9.5-10.4。
作为本发明进一步的方案：步骤四中搅拌温度为常温，搅拌时间为4-6h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的工艺流程中未引入难以除去的钠离子，氨水仅起到调节ph值的效果，不是皂化碱液的来源，废水中氨氮含量极少，产物的纯度高；
本发明中采用92%以上纯度、粒径800-1000目氢氧化钙粉剂代替常规的澄清石灰水进行皂化，水相体积减少了约一半，降低氨氮废水的排放量，氢氧化钙粉剂相比于钠碱和氨碱，皂化成本更低；
本发明的废水中氯化钙可回收，对环境污染小，且具有经济价值，具有广阔的应用前景，根据中试实验回收结果，钙元素回收率可达到60%~75%。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种稀土有机萃取剂的皂化方法，具体步骤如下：
步骤一，原矿溶解：将稀土原矿灼烧粉碎，得到稀土原矿粉末，将稀土原矿粉末与质量分数32%的盐酸混合，稀土原矿粉末与质量分数32%的盐酸混合时稀土离子与氯离子的摩尔比为1:2，在反应釜中加热至52℃并且搅拌2.4h，再继续加入质量分数32%的盐酸至固体不再减少，冷却至常温后采用压滤的方式进行固液分离，得到混合稀土氯化物溶液；
步骤二，调节富集物液：向混合稀土氯化物溶液中加入氨水，调节ph至中性，加入纯水至溶液中稀土离子浓度为1.4mol/l，得到稀土离子富集物液；
步骤三，制备萃取剂溶液：将溶剂和分散剂按照质量比1:1.3常温搅拌混合，制成萃取剂溶液；
步骤四，皂化：将稀土离子富集物液、萃取剂溶液、活性为92%的氢氧化钙粉剂和纯水加入皂化反应池，稀土离子富集物液、萃取剂溶液、氢氧化钙粉剂和纯水的质量比为1:1:0.03：9.5，搅拌并且静置分层即可，上层有机相为目标产物，上层有机相进入分离萃取程序即成为稀土氧化物或氯化物制备的原料，下层水相进入氯化钙回收程序。
实施例2
一种稀土有机萃取剂的皂化方法，具体步骤如下：
步骤一，原矿溶解：将稀土原矿灼烧粉碎，得到稀土原矿粉末，将稀土原矿粉末与质量分数38%的盐酸混合，稀土原矿粉末与质量分数38%的盐酸混合时稀土离子与氯离子的摩尔比为1:3.2，在反应釜中加热搅拌，再继续加入质量分数38%的盐酸至固体不再减少，冷却至常温后进行固液分离，得到混合稀土氯化物溶液；
步骤二，调节富集物液：向混合稀土氯化物溶液中加入氨水，调节ph至中性，稀土离子与氨水中的铵根离子的摩尔比为1:0.1，加入纯水至溶液中稀土离子浓度为1.4mol/l，得到稀土离子富集物液；
步骤三，制备萃取剂溶液：将p507和煤油按照质量比1:1.6常温搅拌混合，制成萃取剂溶液；
步骤四，皂化：将稀土离子富集物液、萃取剂溶液、氢氧化钙粉剂和纯水加入皂化反应池，常温搅拌5.2h并且静置分层即可，上层有机相为目标产物，上层有机相进入分离萃取程序即成为稀土氧化物或氯化物制备的原料，下层水相进入氯化钙回收程序。
实施例3
一种稀土有机萃取剂的皂化方法，具体步骤如下：
步骤一，原矿溶解：将稀土原矿灼烧粉碎，得到稀土原矿粉末，将稀土原矿粉末与质量分数35%的盐酸混合，稀土原矿粉末与质量分数35%的盐酸混合时稀土离子与氯离子的摩尔比为1:4，在反应釜中加热至55℃并且搅拌3h，再继续加入质量分数35%的盐酸至固体不再减少，冷却至常温后采用压滤的方式进行固液分离，得到混合稀土氯化物溶液；
步骤二，调节富集物液：向混合稀土氯化物溶液中加入氨水，稀土离子与氨水中的铵根离子的摩尔比为1:0.45，调节ph至中性，加入纯水至溶液中稀土离子浓度为1.4mol/l，得到稀土离子富集物液；
步骤三，制备萃取剂溶液：将p507和煤油按照质量比1:1.5常温搅拌混合，制成萃取剂溶液；
步骤四，皂化：将稀土离子富集物液、萃取剂溶液、氢氧化钙粉剂和纯水加入皂化反应池，稀土离子富集物液、萃取剂溶液、氢氧化钙粉剂和纯水的质量比为1:1:0.03：10，常温搅拌6h并且静置分层即可，上层有机相为目标产物，上层有机相进入分离萃取程序即成为稀土氧化物或氯化物制备的原料，下层水相进入氯化钙回收程序。
实施例4
一种稀土有机萃取剂的皂化方法，具体步骤如下：
步骤一，原矿溶解：将稀土原矿灼烧粉碎，得到稀土原矿粉末，将稀土原矿粉末与质量分数39%的盐酸混合，稀土原矿粉末与质量分数39%的盐酸混合时稀土离子与氯离子的摩尔比为1:3.3，在反应釜中加热搅拌，再继续加入质量分数39%的盐酸至固体不再减少，冷却至常温后进行固液分离，得到混合稀土氯化物溶液；
步骤二，调节富集物液：向混合稀土氯化物溶液中加入氨水，稀土离子与氨水中的铵根离子的摩尔比为1:0.6，调节ph至中性，加入纯水至溶液中稀土离子浓度为1.4mol/l，得到稀土离子富集物液；
步骤三，制备萃取剂溶液：将溶剂和分散剂按照质量比1:1.3-1.8常温搅拌混合，制成萃取剂溶液；
步骤四，皂化：将稀土离子富集物液、萃取剂溶液、氢氧化钙粉剂和纯水加入皂化反应池，稀土离子富集物液、萃取剂溶液、氢氧化钙粉剂和纯水的质量比为1:1:0.03：10.4，常温搅拌4.8h并且静置分层即可，上层有机相为目标产物，上层有机相进入分离萃取程序即成为稀土氧化物或氯化物制备的原料，下层水相进入氯化钙回收程序。
本发明的工作原理是：原矿溶解时先定量投入盐酸，相对于常规的过量酸直接投入可降低生产成本；再加盐酸至固体不再降低是为了溶解原矿中未反应完全的其他杂质。
调节富集物液时根据原矿的品位不同，氨水加入的量浮动范围很大。
皂化后上层有机相进入分离萃取程序，程序的具体工艺参数根据目标产品（镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆等）的不同及产品纯度要求有较大区别。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。