专利名称：氧化钬、氧化铒的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种稀土氧化物的分离提取方法，特别是氧化钬、氧化铒的生产方法。
虽然目前钬、铒的用途还受一定限制，有等于人们进一步开发，但可以肯定的是，随着科技的发展，钬、铒的应用将越来越广泛，越来越受人们重视。目前制约钬、铒应用的一个重要原因就是，钬、铒的分离提纯很困难，提纯工艺复杂，成本非常高。例如包钢稀土研究院采用高温高真空蒸馏提纯技术，研制出非稀土杂质含量很低的高纯金属钬Ho/∑RE＞99.9％。此种工艺非常复杂，成本很高，目前还仅能应用于研究实验阶段，若用于工业应用，还不现实。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是a，将含钬(Ho)、铒(Er)的稀土原料配成酸性溶液水相A循环通入至第一萃取槽中，用P507(异辛基膦酸单异辛酯)与煤油混合配制成萃取剂有机相B，并以与水相A相反的通入方向循环通入第一萃取槽，在水相A与有机相B充分接触的槽段采用搅拌器搅拌，得到含Ho、Y、Er及极少含量的以前稀土元素(指元素周期表中)离子的水相A1，还得到含Ho、Y、Er及含量的以后稀土元素离子的有机相B1；b，将水相A1、有机相B1以相反的通入方向循环通入第二萃取槽，A1与B1充分接触的槽段采用搅拌器搅拌，分离掉Ho以前稀土元素及Er以后的稀土元素，最后得到含Ho、Y、Er离子的混合稀土溶液C；c，对溶液C进行调配及预平衡；d，采用环烷酸、辛醇与煤油混合配制成萃取剂有机相X，将经前述c阶段的溶液C以水相形式与有机相X以相反的通入方向循环通入第三萃取槽，C与X充分接触的槽段采用搅拌器搅拌，分离掉Y元素，有机相在出口处经反萃得到含Ho、Er离子的混合稀土溶液水相D；e，将水相D、有机相B2以相反的通入方向循环通入第四萃取槽，D与B2充分接触的槽段采用搅拌器搅拌，将Ho、Er进行分离，有机相在出口处经反萃得Er离子溶液，在余液水相中得到Ho离子溶液；f，在所得Er、Ho离子溶液中分别加入草酸得到沉淀物，将各自沉淀物经灼烧则分别得到氧化钬、氧化铒。
根据前述方法，所述的第一、二、三、四萃取槽均由混合室、潜室、澄清室构成。
根据前述方法，萃取剂有机相B1、B2中各组分体积比为P507∶煤油＝1∶(1-2)；皂化度25％-40％。
根据前述方法，萃取剂有机相X中各组分体积比为环烷酸∶辛醇∶煤油＝22∶(16-18)∶(60-62)；皂化度75％-85％。
所述的萃取剂有机相的皂化剂采用NaOH，皂化后浓度B1、B2为0.3-0.6mol/l，X为0.45-0.51mol/l。
根据前述方法，各萃取槽内均为酸性介质。
根据前述方法，所述在c阶段中对C溶液的调配是使溶液PH值为3-4，浓度在1-1.5mol/l，预平衡后分层时间不超过5分钟。
根据前述方法，所述在f阶段中灼烧的温度为800-950℃。
本发明的有益效果是，本发明的原料可以是分离提纯氧化钇后的稀土残物或其它富HoEr的残物，对原料的适用范围广，本发明氧化钬、氧化铒的纯度高均可达99.95％以上，且因料液循环通入收率高、消耗低，操作方便、生产连续，也能与其它工艺如提纯氧化钇及相邻的其它稀土氧化物匹配，经济效益明显。
将水相A1、有机相B1以相反的通入方向循环通入第二萃取槽，A1与B1充分接触的槽段—混合室采用搅拌器搅拌，分离掉Ho以前稀土元素及Er以后的稀土元素如Tb、Dy、Tm、Yb等，最后得到含Ho、Y、Er离子的混合稀土溶液C。
对溶液C进行调配，加入盐酸，使PH值为3，浓度为1.5mol/l，预平衡后分层时间3分钟。
采用环烷酸、辛醇与煤油混合配制成萃取剂有机相X，各组分体积比为环烷酸∶辛醇∶煤油＝22∶18∶60；采用NaOH为皂化剂，皂化度80％，皂化后浓为0.48mol/l。
将溶液C以水相形式与有机相X以相反的通入方向循环通入第三萃取槽，分离掉Y元素，有机相在出口处经反萃得到含Ho、Er离子的混合稀土溶液水相D。
将水相D、有机相B2以相反的通入方向循环通入第四萃取槽，将Ho、Er进行分离，有机相在出口处经反萃得Er离子溶液，在余液水相中得到Ho离子溶液。
在所得Er、Ho离子溶液中分别加入草酸得到沉淀物草酸铒与草酸钬，将草酸铒与草酸钬经离心干燥后置入马弗炉中在900℃温度下灼烧，分别得到产品氧化钬、氧化铒。
依据本实施例所得的氧化钬、氧化铒的纯度均高于99.95％，在氧化铒中Dy、Ho、Tm、Yb、Y的氧化物的含量均低于100ppm，在氧化钬中Tb、Dy、Tm、Er、Y的氧化物的含量亦低于100ppm。
权利要求
1.氧化钬、氧化铒的生产方法，采用含钬(Ho)、铒(Er)的稀土为原料，其特征在于a，将含钬(Ho)、铒(Er)的稀土原料配成酸性溶液水相A循环通入至第一萃取槽中，用P507(异辛基膦酸单异辛酯)与煤油混合配制成萃取剂有机相B，并以与水相A相反的通入方向循环通入第一萃取槽，在水相A与有机相B充分接触的槽段采用搅拌器搅拌，得到含Ho、Y、Er及极少含量的以前稀土元素(指元素周期表中)离子的水相A1，还得到含Ho、Y、Er及含量的以后稀土元素离子的有机相B1；b，将水相A1、有机相B1以相反的通入方向循环通入第二萃取槽，A1与B1充分接触的槽段采用搅拌器搅拌，分离掉Ho以前稀土元素及Er以后的稀土元素，最后得到含Ho、Y、Er离子的混合稀土溶液C；c，对溶液C进行调配及预平衡；d，采用环烷酸、辛醇与煤油混合配制成萃取剂有机相X，将经前述c阶段的溶液C以水相形式与有机相X以相反的通入方向循环通入第三萃取槽，C与X充分接触的槽段采用搅拌器搅拌，分离掉Y元素，有机相在出口处经反萃得到含Ho、Er离子的混合稀土溶液水相D；e，将水相D、有机相B2以相反的通入方向循环通入第四萃取槽，D与B2充分接触的槽段采用搅拌器搅拌，将Ho、Er进行分离，有机相在出口处经反萃得Er离子溶液，在余液水相中得到Ho离子溶液；f，在所得Er、Ho离子溶液中分别加入草酸得到沉淀物，将各自沉淀物经灼烧则分别得到氧化钬、氧化铒。
2.根据权利要求1所述的氧化钬、氧化铒的生产方法，其特征在于所述的第一、二、三、四萃取槽均由混合室、潜室、澄清室构成。
3.根据权利要求1所述的氧化钬、氧化铒的生产方法，其特征在于萃取剂有机相B1中各组分体积比为P507∶煤油＝1∶(1-2)；皂化度25％-40％。
4.根据权利要求1所述的氧化钬、氧化铒的生产方法，其特征在于萃取剂有机相X中各组分体积比为环烷酸∶辛醇∶煤油＝22∶(16-18)∶(60-62)；皂化度75％-85％。
5.根据权利要求1或3或4所述的氧化钬、氧化铒的生产方法，其特征在于所述的萃取剂有机相的皂化剂采用NaOH，皂化后浓度B1为0.3-0.6mol/l，X为0.45-0.51mol/l。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的氧化钬、氧化铒的生产方法，其特征在于各萃取槽内均为酸性介质。
7.根据权利要求1所述的氧化钬、氧化铒的生产方法，其特征在于所述在c阶段中对C溶液的调配是使溶液PH值为3-4，浓度在1-1.5mol/l，预平衡后分层时间不超过5分钟。
8.根据权利要求1所述的氧化钬、氧化铒的生产方法，其特征在于所述在f阶段中灼烧的温度为800-950℃。
全文摘要
氧化钬、氧化铒的生产方法，其原理是不同的萃取剂对稀土元素的萃取度不同，用不同的有机相萃取水相中不同的稀土元素，还依据水相与有机相密度的不同而产生分层现象。本发明的有益效果是，本发明的原料可以是分离提纯氧化钇后的稀土残物或其它富HoEr的残物，对原料的适用范围广，本发明氧化钬、氧化铒的纯度高均可达99.95％以上，且因料液循环通入收率高、消耗低，操作方便、生产连续，也能与其它工艺如提纯氧化钇及相邻的其它稀土氧化物匹配，经济效益明显。
文档编号B01D11/00GK1415544SQ02138530
公开日2003年5月7日 申请日期2002年10月31日 优先权日2002年10月31日
发明者朱亚清, 黄耀忠 申请人:施越群