專利名稱：一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法
技術領域：
本發(fā)明一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，屬于稀土金屬鈧的提取制 備方法技術領域。
背景技術：
赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過程中鋁土礦經(jīng)強堿浸出時所產(chǎn)生的殘渣，每生產(chǎn)1噸氧化鋁 就有0. 8 1. 5噸的赤泥產(chǎn)生。據(jù)估計，每年全世界鋁工業(yè)產(chǎn)出的赤泥約9000萬噸，我國 工業(yè)和信息化部以及科學技術部于2010年11月聯(lián)合印發(fā)了《赤泥綜合利用指導意見》，并 指出“我國是氧化鋁生產(chǎn)大國，2009年生產(chǎn)氧化鋁2378萬噸，約占世界總產(chǎn)量的30%，產(chǎn)生 的赤泥近3000萬噸。”目前我國的赤泥綜合利用率僅為4%，累積堆存量達到了 2億噸。隨 著我國氧化鋁產(chǎn)量的逐年增長和鋁土礦品位的逐漸降低，赤泥的年產(chǎn)生量還將不斷增加， 預計到2015年，赤泥累計堆存量將達到3. 5億噸。赤泥大量堆存，既占用土地，浪費資源， 又易造成環(huán)境污染和安全隱患。所以對赤泥綜合開發(fā)符合國家資源節(jié)約和環(huán)境保護的基本 國策，同時也能提高赤泥綜合利用效率，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。赤泥中除含有鐵、鋁、鈣等元素外，還含有稀有元素，如鈦、鈧、鑭、鈰、鈮、釩、釹等。 目前，從赤泥中提取鈧的報道很多，但直接從赤泥中提取鈧存在很多弊端，如酸浸出時耗 酸量大；有機相萃取時，乳化現(xiàn)象嚴重；回收率低等，因此，并沒有工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術的不足，所要解決的技術問題為提供一種萃取效果好，回收 率高，產(chǎn)品純度高，可工業(yè)化生產(chǎn)的從改性赤泥中提取鈧的方法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為一種用復合萃取劑從改性赤 泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，制備改性赤泥，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水=10 3 4 2 3 10 50 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合 液體放入坩鍋爐中在1050 1100°C狀態(tài)下焙燒30 60min ；然后自然冷卻至室溫；接著， 將冷卻后的焙燒物用NaOH溶液在75 90°C下溶出，NaOH溶液的摩爾濃度為0. 5 2mol/ L，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 4 6 ；溶出時間為20 40min，得到的溶出物 經(jīng)過水洗2 4次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用鹽酸浸出，鹽酸溶液的摩爾濃度為5. 5 8mol/L，改性赤泥與鹽酸的重量份之比為1 3 6，浸出時間為1 池，浸出完成后將固 液分離，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和TBP ；所述的磺化煤油P507 TBP = 100 0. 5 2 5 20，將所述的磺化煤油、P507和TBP充分混合，得到復合萃取劑；
第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所 述的復合萃取劑與酸浸出液的重量份之比為0.5 1 1;第五步，將第四步萃取后的上層有機相用鹽酸洗滌2次，鹽酸的摩爾濃度為6 8mol/L，第四步萃取后的上層有機相與鹽酸的重量份之比為2 3 1;然后用水洗滌2次， 得水洗上層有機相；再用NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得^(OH)3溶液，所述NaOH溶液 的摩爾濃度為1 2mol/L，所述的用NaOH溶液反萃步驟中水洗上層有機相與NaOH溶液的 重量份之比為2 3 1 ；第六步，用草酸沉淀第五步得到的&(0!1)3溶液，草酸的摩爾濃度=0. 5 2mol/ 1，草酸與M(OH)3溶液的重量份比為1 3 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在700 800°C的溫度下焙燒lh，得 白色氧化鈧粉末。在所述的第三步中，配置復合萃取劑時的TBP用P204代替，所述的復合萃取劑由 下述原料按重量份配置而成，磺化煤油P507 P204 = 100 0. 5 2 5 20。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比所具有的有益效果為1、本發(fā)明采用赤泥改性的方法，先對赤泥進行預處理，這樣就有效的降低了耗酸量。2、本發(fā)明改進了萃取方法，采用復合萃取，萃取效果好，鈧的回收率高，回收率可 達到90%，產(chǎn)品純度高，純度可達到99%，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了一種行之有效的方法。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明圖1為按本發(fā)明所述的方法提取的氧化鈧的X射線衍射圖譜。
具體實施例方式實施例1一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3 2 20 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用lmol/L的NaOH溶液在80°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 5，溶出時 間為30min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用6. 5mol/L的鹽酸浸出，改性赤泥與鹽酸的重 量份之比為1 4，浸出時間為lh，浸出完成后將固液分離，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和TBP ；所述的磺化煤油P507 TBP = 100 0. 5 10， 將所述的磺化煤油、P507和TBP充分混合，得到復合萃取劑；第四步，萃取，下列原料按重量份配置
將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所 述的復合萃取劑酸浸出液=0.8 1，其中有機相與無機相的體積比為1 1 1.5。第五步，將第四步萃取后的上層有機相用6mol/L的鹽酸洗滌2次，第四步萃取后 的上層有機相與鹽酸的重量份之比為2 1;然后用水洗滌2次，得水洗上層有機相；再用 lmol/L NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得Sc (OH) 3溶液，所述的用NaOH溶液反萃步驟中水 洗上層有機相與NaOH溶液的重量份之比為2 1 ；第六步，用lmol/L草酸沉淀第五步得到的Sc (OH) 3溶液，草酸與Sc (OH) 3溶液的重 量份比為1.5 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在750°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。白色氧化鈧粉末采用常規(guī)電解方法制備金屬鈧。實施例2一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3 2 30 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1050°C狀態(tài)下焙燒30min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用0. 5mol/L的NaOH溶液在75°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 4，溶出 時間為20min，得到的溶出物經(jīng)過水洗3次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用6. 5mol/L的鹽酸浸出，改性赤泥與鹽酸的重 量份之比為1 3，浸出時間為lh，浸出完成后將固液分離，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和TBP ；所述的磺化煤油P507 TBP = 100 0. 5 10， 將所述的磺化煤油、P507和TBP充分混合，得到復合萃取劑；第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所 述的復合萃取劑酸浸出液=1 1，其中有機相與無機相的體積比為1 1 1.5;第五步，將第四步萃取后的上層有機相用6mol/L的鹽酸洗滌2次，第四步萃取后 的上層有機相與鹽酸的重量份之比為3 1;然后用水洗滌2次，得水洗上層有機相；再用 lmol/L NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得Sc (OH) 3溶液，所述的用NaOH溶液反萃步驟中水 洗上層有機相與NaOH溶液的重量份之比為3 1 ；第六步，用草酸沉淀第五步得到的M(OH)3溶液，草酸與Sc (OH)3溶液的重量份比 為1 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在750°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。實施例3一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水=10 4 3 50 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1100°C狀態(tài)下焙燒60min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用0. 5mol/L的NaOH溶液在90°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 6，溶出 時間為40min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步到第七步同實施例2。實施例4一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3. 5 2. 5 40 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合 液體放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙 燒物用2mol/L的NaOH溶液在80°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 5，溶 出時間為30min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步到第七步同實施例2。實施例5一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 4 3 20 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用2mol/L的NaOH溶液在80°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 5，溶出時 間為30min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步到第七步同實施例2。實施例6一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3 2 10 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1100°c狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用lmol/L的NaOH溶液在85°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 5，溶出時 間為25min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步到第七步同實施例2。實施例7一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 4 3 20 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1100°C狀態(tài)下焙燒60min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用2mol/L的NaOH溶液在78°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 5，溶出時間為35min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步到第七步同實施例2。實施例8—種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3 2. 5 30 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液 體放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒 物用lmol/L的NaOH溶液在80°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 5，溶出 時間為30min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用5. 5mol/L的鹽酸浸出，改性赤泥與鹽酸的重 量份之比為1 5，浸出時間為lh，浸出完成后將固液分離，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和TBP ；所述的磺化煤油P507 TBP = 100 0. 1 5， 將所述的磺化煤油、P507和TBP充分混合，得到復合萃取劑；第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所 述的復合萃取劑酸浸出液=0.5 1，其中有機相與無機相的體積比為1 1 1.5;第五步，將第四步萃取后的上層有機相用6mol/L的鹽酸洗滌2次，第四步萃取后 的上層有機相與鹽酸的重量份之比為2 1;然后用水洗滌2次，得水洗上層有機相；再用 lmol/L NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得Sc (OH) 3溶液，所述的用NaOH溶液反萃步驟中水 洗上層有機相與NaOH溶液的重量份之比為3 1 ；第六步，用2mol/L的草酸沉淀第五步得到的Sc (OH) 3溶液，草酸與Sc (OH) 3溶液的 重量份比為2 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在700°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。實施例9一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3. 5 2 30 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液 體放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒 物用lmol/L的NaOH溶液在82°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 4，溶出 時間為40min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用6. 5mol/L的鹽酸浸出，改性赤泥與鹽酸的重 量份之比為1 6，浸出時間為池，浸出完成后將固液分離，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和TBP ；所述的磺化煤油P507 TBP = 100 0. 1 5， 將所述的磺化煤油、P507和TBP充分混合，得到復合萃取劑；
第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所 述的復合萃取劑酸浸出液=0.7 1，其中有機相與無機相的體積比為1 1 1.5;第五步，將第四步萃取后的上層有機相用6mol/L的鹽酸洗滌2次，第四步萃取后 的上層有機相與鹽酸的重量份之比為2. 5 1 ；然后用水洗滌2次，得水洗上層有機相；再 用lmol/L NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得M(OH)3溶液，所述用NaOH溶液反萃步驟中 水洗上層有機相與NaOH溶液的重量份之比為2. 5 1 ；第六步，用lmol/L的草酸沉淀第五步得到的Sc (OH) 3溶液，草酸與Sc (OH) 3溶液的 重量份比為3 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在800°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。實施例10—種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3 2 20 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用lmol/L的NaOH溶液在80°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 5，溶出時 間為30min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用8mol/L的鹽酸浸出，改性赤泥與鹽酸的重量 份之比為1 4，浸出時間為2h，浸出完成后將固液分離，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和TBP ；所述的磺化煤油P507 TBP = 100 0. 1 5， 將所述的磺化煤油、P507和TBP充分混合，得到復合萃取劑；第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所 述的復合萃取劑酸浸出液=0.9 1，其中有機相與無機相的體積比為1 1 1.5:第五步，將第四步萃取后的上層有機相用6mol/L的鹽酸洗滌2次，第四步萃取后 的上層有機相與鹽酸的重量份之比為2 1;然后用水洗滌2次，得水洗上層有機相；再用 lmol/L NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得Sc (OH) 3溶液，所述的用NaOH溶液反萃步驟中水 洗上層有機相與NaOH溶液的重量份之比為2 1 ；第六步，用lmol/L的草酸沉淀第五步得到的Sc (OH) 3溶液，草酸與Sc (OH) 3溶液的 重量份比為1.5 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在700°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。實施例11一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水=10 3 2 20 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用lmol/L的NaOH溶液在80°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 4，溶出時 間為30min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用6. 5mol/L的鹽酸浸出，改性赤泥與鹽酸的重 量份之比為1 4，浸出時間為lh，浸出完成后將固液分離，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和TBP ；所述的磺化煤油P507 TBP = 100 0. 1 5， 將所述的磺化煤油、P507和TBP充分混合，得到復合萃取劑；第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所 述的復合萃取劑酸浸出液=0.5 1，其中有機相與無機相的體積比為1 1 1.5;第五步，將第四步萃取后的上層有機相用6mol/L的鹽酸洗滌2次，第四步萃取后 的上層有機相與鹽酸的重量份之比為2 1;然后用水洗滌2次，得水洗上層有機相；再用 lmol/L NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得Sc (OH) 3溶液，所述的用NaOH溶液反萃步驟中水 洗上層有機相與NaOH溶液的重量份之比為2 1 ；第六步，用lmol/L的草酸沉淀第五步得到的Sc (OH) 3溶液，草酸與Sc (OH) 3溶液的 重量份比為2 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在700°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。實施例12一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3 2 30 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用lmol/L的NaOH溶液在80°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 4，溶出時 間為30min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用5. 5mol/L的鹽酸浸出，改性赤泥與鹽酸的重 量份之比為1 4，浸出時間為lh，浸出完成后將固液分離，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和TBP ；所述的磺化煤油P507 TBP = 100 0. 5 5， 將所述的磺化煤油、P507和TBP充分混合，得到復合萃取劑；第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所 述的復合萃取劑酸浸出液=1 1，其中有機相與無機相的體積比為1 1 1.5;第五步，將第四步萃取后的上層有機相用6mol/L的鹽酸洗滌2次，第四步萃取后 的上層有機相與鹽酸的重量份之比為2. 5 1 ；然后用水洗滌2次，得水洗上層有機相；再 用lmol/L NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得M(OH)3溶液，所述用NaOH溶液反萃步驟中水洗上層有機相與NaOH溶液的重量份之比為2. 5 1 ；第六步，用lmol/L的草酸沉淀第五步得到的Sc (OH) 3溶液，草酸與Sc (OH) 3溶液的 重量份比為1.5 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在800°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。實施例13一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3 2 40 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用lmol/L的NaOH溶液在80°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 5，溶出時 間為30min，得到的溶出物經(jīng)過水洗3次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用8mol/L的鹽酸浸出，改性赤泥與鹽酸的重量 份之比為1 4，浸出時間為1.5h，浸出完成后將固液分離，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和P204 ；所述的磺化煤油P507 P204 = 100 1 5， 將所述的磺化煤油、P507和P204充分混合，得到復合萃取劑；第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所 述的復合萃取劑酸浸出液=0.7 1，其中有機相與無機相的體積比為1 1 1.5;第五步，將第四步萃取后的上層有機相用6mol/L的鹽酸洗滌2次，第四步萃取后 的上層有機相與鹽酸的重量份之比為2. 5 1 ；然后用水洗滌2次，得水洗上層有機相；再 用lmol/L NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得M(OH)3溶液，所述用NaOH溶液反萃步驟中 水洗上層有機相與NaOH溶液的重量份之比為2. 5 1 ；第六步，用lmol/L的草酸沉淀第五步得到的Sc (OH) 3溶液，草酸與Sc (OH) 3溶液的 重量份比為1.5 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在750°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。實施例14一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3 2 20 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用lmol/L的NaOH溶液在80°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 6，溶出時 間為35min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用6. 5mol/L的鹽酸浸出，改性赤泥與鹽酸的重 量份之比為1 6，浸出時間為lh，浸出完成后將固液分離，得到酸浸出液；
第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和P204 ；所述的磺化煤油P507 P204 = 100 1 10， 將所述的磺化煤油、P507和P204充分混合，得到復合萃取劑；第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所 述的復合萃取劑酸浸出液=0.8 1，其中有機相與無機相的體積比為1 1 1.5;第五步，將第四步萃取后的上層有機相用6mol/L的鹽酸洗滌2次，上層有機相與 鹽酸的重量份之比為2.5 1，然后用水洗滌2次，再用lmol/L的NaOH溶液反萃，上層有機 相與NaOH溶液的重量份之比為2. 5 1，得M(OH)3溶液；第六步，用1. 5mol/L的草酸沉淀第五步得到的Sc (OH) 3溶液，草酸與Sc (OH) 3溶液 的重量份比為1.5 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在800°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。實施例15一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3 2 30 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用lmol/L的NaOH溶液在80°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 6，溶出時 間為30min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用8mol/L的鹽酸浸出，改性赤泥與鹽酸的重量 份之比為1 6，浸出時間為lh，浸出完成后將固液分離，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和P204 ；所述的磺化煤油P507 P204 = 100 2 20， 將所述的磺化煤油、P507和P204充分混合，得到復合萃取劑；第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步中得到的復合萃取劑相混合后進行萃取分 離，所述復合萃取劑酸浸出液=0.7 1，其中有機相與無機相的體積比為1 1 1.5;第五步，將第四步萃取后的上層有機相用6mol/L的鹽酸洗滌2次，第四步萃取后 的上層有機相與鹽酸的重量份之比為2 1;然后用水洗滌2次，得水洗上層有機相；再用 lmol/L NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得Sc (OH) 3溶液，所述的用NaOH溶液反萃步驟中水 洗上層有機相與NaOH溶液的重量份之比為2 1 ；第六步，用lmol/L的草酸沉淀第五步得到的Sc (OH) 3溶液，草酸與Sc (OH) 3溶液的 重量份比為1.5 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在750°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。實施例16一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，按以下步驟進行
第一步，改性赤泥的制備，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水= 10 3 2 30 ；將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體 放入坩鍋爐中在1080°C狀態(tài)下焙燒45min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后的焙燒物 用lmol/L的NaOH溶液在80°C下溶出，焙燒物與NaOH溶液的重量份之比為1 4，溶出時 間為25min，得到的溶出物經(jīng)過水洗2次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用6. 5mol/L的鹽酸浸出，改性赤泥與鹽酸的重 量份之比為1 4，浸出時間為lh，浸出完成后將固液分離，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和P204 ；所述的磺化煤油P507 P204 = 100 0.5 10，將所述的磺化煤油、P507和P204充分混合，得到復合萃取劑；第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所 述的復合萃取劑酸浸出液=0.9 1，其中有機相與無機相的體積比為1 1 1.5;第五步，將第四步萃取后的上層有機相用6mol/L的鹽酸洗滌2次，第四步萃取后 的上層有機相與鹽酸的重量份之比為2. 5 1 ；然后用水洗滌2次，得水洗上層有機相；再 用lmol/L NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得&(0!1)3溶液，所述的用NaOH溶液反萃步驟 中水洗上層有機相與NaOH溶液的重量份之比為2. 5 1 ；第六步，用1. 5mol/L的草酸沉淀第五步得到的Sc (OH) 3溶液，草酸與Sc (OH) 3溶液 的重量份比為1.5 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在750°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。上述實施例中得到的氧化鈧用常規(guī)電解方法制備金屬鈧。所述的第六步中，草酸加入分子量Sc(OH)3的最佳配比為1.6 1。按本發(fā)明所述的方法提取的產(chǎn)品，用分光光度法測得純度為97% 99%，鈧的回 收率為85% 90%。以上實施例中，實施例1為最佳實施例，按實施例1所述的方法提取的產(chǎn)品，用分 光光度法測得純度為99%，鈧的回收率為90%。如圖1所示，對產(chǎn)品做了 X射線衍射圖譜，從圖譜中可分析出產(chǎn)品的結(jié)構。
權利要求
1.一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，其特征在于按以下步驟進行 第一步，制備改性赤泥，下列原料按重量份配置首先，取赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水，赤泥Na2CO3 CaO 水=10 3 4 2 3 10 50;將赤泥、Na2CO3粉末、CaO粉末和水放入坩堝中，攪拌均勻；再將混合液體放入 坩鍋爐中在1050 1100°C狀態(tài)下焙燒30 60min ；然后自然冷卻至室溫；接著，將冷卻后 的焙燒物用NaOH溶液在75 90°C下溶出，NaOH溶液的摩爾濃度為0. 5 2mol/L，焙燒物 與NaOH溶液的重量份之比為1 4 6 ；溶出時間為20 40min，得到的溶出物經(jīng)過水洗 2 4次，然后過濾干燥，得到改性赤泥；第二步，將第一步得到的改性赤泥用鹽酸浸出，鹽酸溶液的摩爾濃度為5. 5 8mol/L， 改性赤泥與鹽酸的重量份之比為1 3 6，浸出時間為1 池，浸出完成后將固液分離， 得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑，下列原料按重量份配置首先取磺化煤油、P507和TBP ；所述的磺化煤油P507 TBP = 100 0. 5 2 5 20，將所述的磺化煤油、P507和TBP充分混合，得到復合萃取劑； 第四步，萃取，下列原料按重量份配置將第二步中得到的酸浸出液與第三步得到的復合萃取劑相混合進行萃取分離，所述的 復合萃取劑與酸浸出液的重量份之比為0. 5 1 1 ；第五步，將第四步萃取后的上層有機相用鹽酸洗滌2次，鹽酸的摩爾濃度為6 Smol/ L，第四步萃取后的上層有機相與鹽酸的重量份之比為2 3 1 ；然后用水洗滌2次，得水 洗上層有機相；再用NaOH溶液反萃水洗上層有機相，得Sc (OH) 3溶液，所述NaOH溶液的摩 爾濃度為1 2mol/L，所述的用NaOH溶液反萃步驟中水洗上層有機相與NaOH溶液的重量 份之比為2 3 1 ；第六步，用草酸沉淀第五步得到的& (OH)3溶液，草酸的摩爾濃度=0. 5 2mol/l，草 酸與M(OH)3溶液的重量份比為1 3 1，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物放入坩堝爐中在700 800°C的溫度下焙燒lh，得白色 氧化鈧粉末。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，其特征在 于所述的第三步中，配置復合萃取劑時的TBP用P204代替，所述的復合萃取劑由下述原料 按重量份配置而成，磺化煤油P507 P204 = 100 0. 5 2 5 20。
全文摘要
本發(fā)明一種用復合萃取劑從改性赤泥中提取鈧的方法，屬于稀土金屬鈧的提取制備方法技術領域，提供一種萃取效果好，回收率高，產(chǎn)品純度高，可工業(yè)化生產(chǎn)的從改性赤泥中提取鈧的方法；采用的方案為第一步，制備改性赤泥；第二步，將改性赤泥用鹽酸浸出，得到酸浸出液；第三步，配置復合萃取劑；第四步，將第二步中得到的酸浸出液與復合萃取劑相混合進行萃取分離；第五步，將萃取后的上層有機相用鹽酸洗滌，然后用水洗滌，再用NaOH溶液反萃，得Sc(OH)3溶液；第六步，用草酸沉淀Sc(OH)3溶液，過濾干燥；第七步，將第六步得到的固體物在高溫焙燒，得白色氧化鈧粉末；本發(fā)明可廣泛應用到稀土金屬鈧的提取制備技術領域。
文檔編號C22B3/40GK102061392SQ201110028468
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權日2011年1月27日
發(fā)明者弓慶珍, 張曉蕓, 張美林, 朱國海, 李愛秀, 王克勤, 王皓, 白英彬, 鄧海霞 申請人:太原理工大學, 山西開興赤泥開發(fā)有限公司