一種萃取分離法制備5n鏑的工藝流程的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種萃取分離法制備5N鏑的工藝流程，以P229為萃取劑、2N5～3N5氯化鏑為料液，包括8個(gè)步驟，其中3個(gè)分離步驟和5個(gè)輔助步驟；3個(gè)分離步驟分別為TbDy/DyHoY分離工段、Tb/Dy分離工段、Dy/HoY分離工段，5個(gè)輔助步驟分別為濃縮工段、萃酸工段、稀土皂化工段Ⅰ、反萃工段和稀土皂化工段Ⅱ。Tb/Dy分離與Dy/HoY分離串聯(lián)。本發(fā)明可以獲得相對(duì)純度為99.9990%～99.9996%的5N級(jí)鏑產(chǎn)品，其產(chǎn)率高達(dá)97.03%～98.75%。本發(fā)明具有鏑產(chǎn)品純度高、鏑產(chǎn)品產(chǎn)率高、生產(chǎn)規(guī)模大、化工試劑消耗少、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種萃取分離法制備5N鏑的工藝流程
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種萃取分離法制備5N鏑的工藝流程，特別是涉及以酸性膦試劑P229為稀土萃取劑、以相對(duì)純度99.5%?99.95%的氯化鏑溶液為料液，制備純度? 99.999 %鏑產(chǎn)品的萃取分離工藝方法。本發(fā)明屬于溶劑萃取中的稀土分離技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鏑是具有重要用途的稀土元素之一，廣泛用于磁致冷材料、磁致伸縮材料、信息儲(chǔ)存材料、稀土電池材料等高科技領(lǐng)域。相對(duì)純度(即稀土相對(duì)純度，時(shí)常簡(jiǎn)稱為純度)為99.999% (簡(jiǎn)稱5N)的鏑產(chǎn)品是制備高性能鏑材料的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。鏑產(chǎn)品的純度是影響相關(guān)鏑材料的性能和功能的關(guān)鍵因素之一，因此提高鏑產(chǎn)品純度有著重要的實(shí)際意義。
[0003]1986年，申請(qǐng)?zhí)枮?6108135的中國(guó)專利報(bào)道李德謙等人率先發(fā)明了以P507為萃取劑制備純度>99%的鏑產(chǎn)品。1990年，上海金屬(有色分冊(cè))報(bào)道上海躍龍有色金屬有限公司采用P507為萃取劑成功生產(chǎn)純度為99%?99.5%的鏑產(chǎn)品(萃取法提取氧化鏑項(xiàng)目竣工驗(yàn)收，上海金屬(有色分冊(cè))，1990年，第11卷第I期，第13頁(yè))。1999年，廣東有色金屬研究院采用P507為萃取劑制備純度高達(dá)99.98%的鏑產(chǎn)品(符雄，用萃取法生產(chǎn)高純氧化鏑工業(yè)試驗(yàn)，廣東有色金屬學(xué)報(bào)，1999年，第9卷第2期，第I 27?130頁(yè))。20 14年，申請(qǐng)?zhí)枮?br>201410345181.1的中國(guó)專利公開了一種制備鏑產(chǎn)品純度達(dá)到4N級(jí)的新萃取分離方法。不難看出，雖然本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員努力提高萃取法制備鏑產(chǎn)品的純度，但是至今尚未達(dá)到5N水平。采用其他方法制備5N鏑產(chǎn)品的方法，也鮮見報(bào)道。
[0004]溶劑萃取法具有產(chǎn)品產(chǎn)率高、生產(chǎn)規(guī)模大、化工試劑消耗少、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此，溶劑萃取法理應(yīng)是制備5N鏑產(chǎn)品的首選方法。目前，稀土溶劑萃取分離生產(chǎn)工藝中鏑產(chǎn)品的相對(duì)純度為99.5%?99.95 % (即鏑的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)之比)，主要雜質(zhì)是鋱、鈥和釔。本發(fā)明結(jié)合鏑萃取分離生產(chǎn)的實(shí)際，以2N5?3N5級(jí)氯化鏑為料液，采用新的稀土皂化技術(shù)、滿載萃取技術(shù)、濃縮技術(shù)、以及分離流程的優(yōu)化等來提高鏑產(chǎn)品的純度，從而建立以分餾萃取為核心技術(shù)的分離制備5N鏑產(chǎn)品的工藝流程。
[0005]在分離工藝中，評(píng)價(jià)離子交換樹脂的重要技術(shù)指標(biāo)是有效交換容量。有效交換容量有時(shí)簡(jiǎn)稱交換容量。陰離子離子交換樹脂的有效交換容量是指每kg干樹脂有效交換一價(jià)陰離子的摩爾數(shù)。順便說明一下，一定質(zhì)量的干樹脂的總交換量通過以下公式來計(jì)算:
[0006]n=mXQ(I)
[0007]式(I)中，111為干樹脂的質(zhì)量，其單位為kg;Q為樹脂的有效交換容量，其單位為mo I/kg;n為總交換量，其單位為mol。由式(I)可知，總交換量是指給定樹脂質(zhì)量m時(shí)的最大有效交換量。實(shí)際上，總交換量就是給定樹脂質(zhì)量m時(shí)的最大交換摩爾數(shù)，因此總交換量也稱為總交換摩爾數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是針對(duì)至今未有制備5N鏑產(chǎn)品的溶劑萃取分離工藝，建立一種以P229為萃取劑的溶劑萃取法制備5N鏑的分離工藝流程。
[0009]本發(fā)明一種萃取分離法制備5N鏑的工藝流程，以P229為萃取劑、相對(duì)純度2N5?3N5(99.5%?99.95%)級(jí)氯化鏑為料液，包括8個(gè)步驟，其中3個(gè)分離步驟和5個(gè)輔助步驟;3個(gè)分離步驟分別為TbDy/DyHoY分離工段、Tb/Dy分離工段和Dy/HoY分離工段，5個(gè)輔助步驟分別為濃縮工段、萃酸工段、稀土皂化工段1、反萃工段和稀土皂化工段11。8個(gè)步驟具體如下:
[0010]I) TbDy/DyHo Y 分離工段
[0011 ]第一步為TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)TbDy/DyHoY分離。來自第四步的稀土皂化P229有機(jī)相從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第一級(jí)進(jìn)入，相對(duì)純度99.5 %?99.95%級(jí)氯化鏑料液從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系進(jìn)料級(jí)進(jìn)入，來自第三步萃酸工段的萃余水相氯化鏑鈥釔溶液作為洗滌劑從最后一級(jí)進(jìn)入TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系;從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第一級(jí)萃余水相獲得TbDy料液，以稀土摩爾數(shù)計(jì)，其中74.8481%?77.7203%用于第四步稀土皂化工段I，其余25.1519%?22.2797%用作第五步Tb/Dy分離工段的料液;從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系的最后一級(jí)獲得負(fù)載DyHoY有機(jī)相，以稀土摩爾數(shù)計(jì)，其中71.0259%?73.7514%直接進(jìn)入第二步的濃縮工段，其余28.9741 %?26.2486 %用作第六步Dy/Ho Y分離工段的原料。
[00?2]所述的氯化鏑料液的稀土濃度為0.5mol/L?1.5mol/L，其中鏑的摩爾濃度與稀土摩爾濃度之比為0.995?0.9995，pH值范圍2?4。
[0013]2)濃縮工段
[0014]第二步為濃縮工段，實(shí)現(xiàn)第一步的負(fù)載DyHoY有機(jī)相的濃縮。負(fù)載DyHoY有機(jī)相的濃縮采用濃度為3.0mol/L?3.2mol/L鹽酸，逆流反萃負(fù)載DyHoY有機(jī)相中的稀土DyHoY;控制鹽酸的摩爾數(shù)與負(fù)載DyHoY有機(jī)相中的稀土摩爾數(shù)之比為3.6:1?3.8:1;從濃縮工段的反萃余水相獲得的含酸氯化鏑鈥釔溶液全部轉(zhuǎn)入第三步萃酸工段。
[0015]3)萃酸工段
[0016]第三步為萃酸工段，N235萃取除去第二步濃縮工段所得的含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸。萃酸有機(jī)相為N235和磷酸三丁酯的磺化煤油溶液，其中N235的濃度為0.6mol/L，磷酸三丁酯的濃度為0.4mol/L?？刂戚退嵊袡C(jī)相中N235的摩爾數(shù)與含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸摩爾數(shù)之比為2:1，6級(jí)逆流萃取除去含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸。萃酸工段出口有機(jī)相為負(fù)載鹽酸N235有機(jī)相;萃酸工段出口萃余水相氯化鏑鈥釔溶液全部用作第一步TbDy/DyHoY分離工段的洗滌劑。
[0017]4)稀土皂化工段I
[0018]第四步為稀土皂化工段I，實(shí)現(xiàn)P229萃取有機(jī)相的稀土皂化。控制來自第一步的TbDy料液中稀土與P229萃取劑的摩爾比為0.12:1，氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相對(duì)氯離子的總交換摩爾數(shù)與TbDy料液中稀土摩爾數(shù)之比為8:1;在皂化反應(yīng)器中依次加入P229萃取有機(jī)相，來自第一步的TbDy料液，相對(duì)氯離子的有效交換容量為4mol/kg?6mol/kg及平均粒徑為0.4mm?0.6mm的氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂。室溫下充分?jǐn)嚢?0min后，靜置分層。上層為稀土皂化P229有機(jī)相，中層為水相，下層為固態(tài)的強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相；放出水相和強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相，獲得稀土皂化P229有機(jī)相，其皂化率為36%。稀土皂化工段I所得的稀土皂化P229有機(jī)相全部用于第一步TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段。
[0019]所述的P229萃取有機(jī)相為P229的磺化煤油溶液，其中P229濃度為0.5mol/L?1.5mol/L0
[0020]5) Tb/Dy 分離工段
[0021 ]第五步為Tb/Dy分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)Tb/Dy分離。來自第八步的稀土皂化P229有機(jī)相從Tb/Dy分餾萃取體系第一級(jí)進(jìn)入，來自第一步的TbDy料液從Tb/Dy分餾萃取體系進(jìn)料級(jí)進(jìn)入，來自第六步Dy/HoY分離工段的第一級(jí)萃余水相作為洗滌劑從最后一級(jí)進(jìn)入Tb/Dy分餾萃取體系；從Tb/Dy分餾萃取體系第一級(jí)萃余水相獲得分離產(chǎn)品富鋱料液;從Tb/Dy分餾萃取體系的最后一級(jí)獲得負(fù)載Dy有機(jī)相，該負(fù)載Dy有機(jī)相用作第六步Dy/HoY分離工段的稀土皂化有機(jī)相，全部進(jìn)入第六步Dy/HoY分離工段的第一級(jí)。
[0022]6)Dy/HoY 分離工段
[0023]第六步為有機(jī)進(jìn)料Dy/HoY分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)Dy/HoY分離。來自第五步的負(fù)載Dy有機(jī)相從Dy/HoY分餾萃取體系第一級(jí)進(jìn)入，來自第一步的負(fù)載DyHoY有機(jī)相從Dy/HoY分餾萃取體系進(jìn)料級(jí)進(jìn)入，洗滌酸從最后一級(jí)進(jìn)入Dy/HoY分餾萃取體系；從Dy/HoY分餾萃取體系第一級(jí)萃余水相獲得分離產(chǎn)品5N級(jí)高純鏑;從Dy/HoY分餾萃取體系的最后一級(jí)獲得負(fù)載富HoY有機(jī)相，該負(fù)載富HoY有機(jī)相全部進(jìn)入第七步反萃工段。
[0024]所述的洗滌酸為1.2mol/L?1.4mol/L鹽酸；
[0025]所述的分離產(chǎn)品5N級(jí)高純鏑中鏑的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)之比為0.999990?
0.999996，相對(duì)純度為99.9990 % ?99.9996 %，產(chǎn)率為97.03 % ?98.75 %。
[0026]7)反萃工段
[0027]第七步為反萃工段，實(shí)現(xiàn)負(fù)載富HoY有機(jī)相的反萃取。采用濃度為3.0mol/L?
3.6mol/L鹽酸為反萃酸，逆流反萃負(fù)載富HoY有機(jī)相中的稀土元素;控制反萃鹽酸的摩爾數(shù)與負(fù)載富HoY有機(jī)相中的稀土摩爾數(shù)之比為4.0:1?4.2:1;從反萃工段的反萃余水相獲得分離產(chǎn)品富鈥釔。
[0028]8)稀土皂化工段II
[0029]第八步為稀土皂化工段II，實(shí)現(xiàn)P229萃取有機(jī)相的稀土皂化?？刂苼碜缘谖宀降母讳埩弦褐邢⊥僚cP229萃取劑的摩爾比為0.12:1，氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相對(duì)氯離子的總交換摩爾數(shù)與富鋱料液中稀土摩爾數(shù)之比為8:1;在皂化反應(yīng)器中依次加入P229萃取有機(jī)相，來自第五步的富鋱料液，相對(duì)氯離子的有效交換容量為4mol/kg?6mol/kg及平均粒徑為0.4mm?0.6mm的氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂。室溫下充分?jǐn)嚢?0min后，靜置分層。上層為稀土皂化P229有機(jī)相，中層為水相，下層為固態(tài)的強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相；放出水相和強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相，獲得稀土皂化P229有機(jī)相，其皂化率為36%。稀土皂化工段II所得的稀土皂化P229有機(jī)相全部用于第五步Tb/Dy分餾萃取分離工段。
[0030]所述的P229萃取有機(jī)相為P229的磺化煤油溶液，其中P229濃度為0.5mol/L?1.5mol/L0
[0031 ]所述的Tb/Dy分離與Dy/HoY分離串聯(lián)。
[0032]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明不盡完全保留了分餾萃取的優(yōu)點(diǎn)，而且對(duì)分離工藝進(jìn)行了優(yōu)化。因此，本發(fā)明具有鏑產(chǎn)品純度高、鏑產(chǎn)品產(chǎn)率高、生產(chǎn)規(guī)模大、化工試劑消耗少、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0033]圖1:本發(fā)明的萃取分離工藝流程圖；
[0034]圖中:萃酸段為萃酸工段的簡(jiǎn)稱;濃縮段為濃縮工段的簡(jiǎn)稱;反萃段為反萃工段的簡(jiǎn)稱;皂化段為皂化工段的簡(jiǎn)稱。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的一種萃取分離法制備5N鏑的工藝流程作進(jìn)一步描述。
[0036]實(shí)施例1
[0037]I) TbDy/DyHo Y 分離工段
[0038]第一步為TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)TbDy/DyHoY分離。來自第四步的皂化率為0.36的P229稀土皂化有機(jī)相從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第I級(jí)進(jìn)入，稀土濃度為1.0mol/L、鏑的摩爾濃度與稀土摩爾濃度之比為0.999、pH值為3的氯化鏑料液從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第22級(jí)進(jìn)入，來自第三步萃酸工段的萃余水相氯化鏑鈥釔溶液作為洗滌劑從第36級(jí)進(jìn)入TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系。從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第I級(jí)萃余水相獲得TbDy料液，以稀土摩爾數(shù)計(jì)，其中77.7203%用于第四步稀土皂化工段I，其余22.2797 %用作第五步Tb/Dy分離工段的料液;從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系的第36級(jí)獲得負(fù)載DyHoY有機(jī)相，以稀土摩爾數(shù)計(jì)，其中71.0259 %直接進(jìn)入第二步的濃縮工段，其余28.9741 %用作第六步Dy/HoY分離工段的原料。
[0039]TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段:歸一化萃取量S= 1.734888，歸一化洗滌量W=1.232220 ο萃取量:氯化鏑料液:洗滌量=1.734888:1:1.232220 (稀土離子摩爾比)。萃取段萃取比為0.777203，洗滌段萃取比為1.407937。
[0040]2)濃縮工段
[0041 ]第二步為濃縮工段，實(shí)現(xiàn)第一步的負(fù)載DyHoY有機(jī)相的濃縮。負(fù)載DyHoY有機(jī)相的濃縮采用濃度為3.lmol/L的鹽酸，11級(jí)逆流反萃負(fù)載DyHoY有機(jī)相中的稀土DyHoY;控制鹽酸的摩爾數(shù)與負(fù)載DyHoY有機(jī)相中的稀土摩爾數(shù)之比為3.7:1。從濃縮工段的反萃余水相獲得的含酸氯化鏑鈥釔溶液全部轉(zhuǎn)入第三步萃酸工段。
[0042]3)萃酸工段
[0043]第三步為萃酸工段，N235萃取除去第二步濃縮工段所得的含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸。萃酸有機(jī)相為N235和磷酸三丁酯的磺化煤油溶液，其中N235的濃度為0.6mol/L，磷酸三丁酯的濃度為0.4mol/L?？刂戚退嵊袡C(jī)相中N235的摩爾數(shù)與含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸摩爾數(shù)之比為2:1，6級(jí)逆流萃取除去含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸。萃酸工段出口有機(jī)相為負(fù)載鹽酸N235有機(jī)相;萃酸工段出口萃余水相氯化鏑鈥釔溶液全部用作第一步TbDy/DyHoY分餾萃取分離工段的洗滌劑。
[0044]4)稀土皂化工段I
[0045]第四步為稀土皂化工段I，實(shí)現(xiàn)P229萃取有機(jī)相的稀土皂化?？刂苼碜缘谝徊降腡bDy料液中稀土與P229萃取劑的摩爾比為0.12:1，氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相對(duì)氯離子的總交換摩爾數(shù)(即總交換量)與TbDy料液中稀土摩爾數(shù)之比為8:1;在皂化反應(yīng)器中依次加入濃度為1.011101/1的？229磺化煤油溶液，來自第一步的TbDy料液，相對(duì)氯離子的有效交換容量為5mol/kg mol/kg及平均粒徑為0.5mm的氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙稀陰離子交換樹脂。室溫下充分?jǐn)嚢?0min后，靜置分層。上層為稀土皂化P229有機(jī)相，中層為水相，下層為固態(tài)的強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相;放出水相和強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相，獲得稀土皂化P229有機(jī)相，其皂化率為36 %。稀土皂化工段I所得的稀土皂化P229有機(jī)相全部用于第一步TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段。
[0046]5) Tb/Dy 分離工段
[0047]第五步為Tb/Dy分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)Tb/Dy分離。來自第八步的稀土皂化P229有機(jī)相從Tb/Dy分餾萃取體系第I級(jí)進(jìn)入，來自第一步的TbDy料液從Tb/Dy分餾萃取體系第20級(jí)進(jìn)入，來自第六步Dy/HoY分離工段的第I級(jí)萃余水相作為洗滌劑從第44級(jí)進(jìn)入Tb/Dy分饋萃取體系。從Tb/Dy分饋萃取體系第I級(jí)萃余水相獲得分離產(chǎn)品富鋪，該富鋪中鋪的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)的比值為0.050130;從Tb/Dy分餾萃取體系的第44級(jí)獲得負(fù)載Dy有機(jī)相，該負(fù)載Dy有機(jī)相用作第六步Dy/HoY分離工段的稀土皂化有機(jī)相，全部進(jìn)入第六步Dy/HoY分離工段的第I級(jí)。
[0048]Tb/Dy分餾萃取分離工段:歸一化萃取量S = 2.576678，歸一化洗滌量W =
1.584681ο萃取量:TbDy料液:洗滌量=2.576678:1:1.584681稀土離子摩爾比)。萃取段萃取比為0.996904，洗滌段萃取比為1.625992。
[0049]6)Dy/HoY 分離工段
[0050]第六步為有機(jī)進(jìn)料Dy/HoY分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)Dy/HoY分離。來自第五步的負(fù)載Dy有機(jī)相從Dy/HoY分餾萃取體系第I級(jí)進(jìn)入，來自第一步的負(fù)載DyHoY有機(jī)相從Dy/HoY分餾萃取體系第29級(jí)進(jìn)入，鹽酸濃度為1.3mol/L的洗滌酸從第42級(jí)進(jìn)入Dy/HoY分餾萃取體系。從Dy/HoY分餾萃取體系第I級(jí)萃余水相獲得分離產(chǎn)品5N級(jí)高純鏑;從Dy/HoY分餾萃取體系的第42級(jí)獲得負(fù)載富HoY有機(jī)相，該負(fù)載富HoY有機(jī)相全部進(jìn)入第七步反萃工段。
[0051 ]有機(jī)進(jìn)料Dy/HoY分餾萃取分離工段:歸一化萃取量S = 2.556847，歸一化洗滌量W=3.540952ο萃取量:負(fù)載DyHoY有機(jī)相料液:洗滌量=2.556847:1:3.540952(稀土離子摩爾比)。萃取段萃取比為0.722079，洗滌段萃取比為1.004489。
[0052]第六步中所述的分離產(chǎn)品5N級(jí)高純鏑中鏑的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)之比為0.999993，產(chǎn)率為98.75%。
[0053]7)反萃工段
[0054]第七步為反萃工段，實(shí)現(xiàn)負(fù)載富HoY有機(jī)相的反萃取。采用濃度為3.3mol/L的鹽酸為反萃酸，11級(jí)逆流反萃負(fù)載富Ho Y有機(jī)相中的稀土元素;控制反萃鹽酸的摩爾數(shù)與負(fù)載富HoY有機(jī)相中的稀土摩爾數(shù)之比為4.1:1;從反萃工段的反萃余水相獲得分離產(chǎn)品富鈥釔，該富鈥釔產(chǎn)品中鈥的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)的比值為0.045965，該富鈥釔產(chǎn)品中釔的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)的比值為0.047512。
[0055]8)稀土皂化工段II
[0056]第八步為稀土皂化工段II，實(shí)現(xiàn)P229萃取有機(jī)相的稀土皂化。控制來自第五步的TbDy料液中稀土與P229萃取劑的摩爾比為0.12:1，氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相對(duì)氯離子的總交換摩爾數(shù)(即總交換量)與富鋱料液中稀土摩爾數(shù)之比為8:1;在皂化反應(yīng)器中依次加入濃度為1.011101/1的？229磺化煤油溶液，來自第五步的富鋱料液，相對(duì)氯離子的有效交換容量為5mol/kg及平均粒徑為0.5mm的氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂。室溫下充分?jǐn)嚢?0min后，靜置分層。上層為稀土皂化P229有機(jī)相，中層為水相，下層為固態(tài)的強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相。放出水相和強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相，獲得稀土皂化P229有機(jī)相，其皂化率為36 %。稀土皂化工段II所得的稀土皂化P229有機(jī)相全部用于第五步Tb/Dy分餾萃取分離工段。
[0057]經(jīng)過以上步驟，最終獲得三種分離產(chǎn)品分別為:相對(duì)純度為99.9993%、產(chǎn)率為98.75%的鏑產(chǎn)品，由第六步有機(jī)進(jìn)料Dy/HoY分餾萃取分離工段獲得;鋱相對(duì)純度為5.01%的富鋱產(chǎn)品，由第五步Tb/Dy分餾萃取分離工段獲得;鈥釔相對(duì)純度為9.35%的富鈥釔產(chǎn)品，由第七步反萃取工段獲得。
[0058]實(shí)施例2
[0059]I) TbDy/DyHo Y 分離工段
[0060]第一步為TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)TbDy/DyHoY分離。來自第四步的皂化率為0.36的P229稀土皂化有機(jī)相從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第I級(jí)進(jìn)入，稀土濃度為0.5mol/L、鏑的摩爾濃度與稀土摩爾濃度之比為0.9995、pH值為4的氯化鏑料液從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第22級(jí)進(jìn)入，來自第三步萃酸工段的萃余水相氯化鏑鈥釔溶液作為洗滌劑從第34級(jí)進(jìn)入TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系。從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第I級(jí)萃余水相獲得TbDy料液，以稀土摩爾數(shù)計(jì)，其中74.8481%用于第四步稀土皂化工段I，其余25.1519%用作第五步Tb/Dy分離工段的料液;從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系的第34級(jí)獲得負(fù)載DyHoY有機(jī)相，以稀土摩爾數(shù)計(jì)，其中73.7514%直接進(jìn)入第二步的濃縮工段，其余26.2486%用作第六步Dy/HoY分離工段的原料。
[0061 ] TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段:歸一化萃取量S= 1.670775，歸一化洗滌量W=1.232220 ο萃取量:氯化鏑料液:洗滌量=1.670775:1:1.232220 (稀土離子摩爾比)。萃取段萃取比為0.748481，洗滌段萃取比為1.355907。
[0062]2)濃縮工段
[0063]第二步為濃縮工段，實(shí)現(xiàn)第一步的負(fù)載DyHoY有機(jī)相的濃縮。負(fù)載DyHoY有機(jī)相的濃縮采用濃度為3.0mol/L的鹽酸，12級(jí)逆流反萃負(fù)載DyHo Y有機(jī)相中的稀土 DyHoY;控制鹽酸的摩爾數(shù)與負(fù)載DyHoY有機(jī)相中的稀土摩爾數(shù)之比為3.6:1。從濃縮工段的反萃余水相獲得的含酸氯化鏑鈥釔溶液全部轉(zhuǎn)入第三步萃酸工段。
[0064]3)萃酸工段
[0065]第三步為萃酸工段，N235萃取除去第二步濃縮工段所得的含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸。萃酸有機(jī)相為N235和磷酸三丁酯的磺化煤油溶液，其中N235的濃度為0.6mol/L，磷酸三丁酯的濃度為0.4mol/L。控制萃酸有機(jī)相中N235的摩爾數(shù)與含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸摩爾數(shù)之比為2:1，6級(jí)逆流萃取除去含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸。萃酸工段出口有機(jī)相為負(fù)載鹽酸N235有機(jī)相;萃酸工段出口萃余水相氯化鏑鈥釔溶液全部用作第一步TbDy/DyHoY分餾萃取分離工段的洗滌劑。
[0066]4)稀土皂化工段I
[0067]第四步為稀土皂化工段I，實(shí)現(xiàn)P229萃取有機(jī)相的稀土皂化。控制來自第一步的TbDy料液中稀土與P229萃取劑的摩爾比為0.12:1，氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相對(duì)氯離子的總交換摩爾數(shù)(即總交換量)與TbDy料液中稀土摩爾數(shù)之比為8:1;在皂化反應(yīng)器中依次加入濃度為0.5mol/L的P229磺化煤油溶液，來自第一步的TbDy料液，相對(duì)氯離子的有效交換容量為4mol/kg及平均粒徑為0.4mm的氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂。室溫下充分?jǐn)嚢?0min后，靜置分層。上層為稀土皂化P229有機(jī)相，中層為水相，下層為固態(tài)的強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相;放出水相和強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相，獲得稀土皂化P229有機(jī)相，其皂化率為36 %。稀土皂化工段I所得的稀土皂化P229有機(jī)相全部用于第一步TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段。
[0068]5) Tb/Dy 分離工段
[0069]第五步為Tb/Dy分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)Tb/Dy分離。來自第八步的稀土皂化P229有機(jī)相從Tb/Dy分餾萃取體系第I級(jí)進(jìn)入，來自第一步的TbDy料液從Tb/Dy分餾萃取體系第22級(jí)進(jìn)入，來自第六步Dy/HoY分離工段的第I級(jí)萃余水相作為洗滌劑從第42級(jí)進(jìn)入Tb/Dy分饋萃取體系。從Tb/Dy分饋萃取體系第I級(jí)萃余水相獲得分離產(chǎn)品富鋪，該富鋪中鋪的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)的比值為0.030168;從Tb/Dy分餾萃取體系的第42級(jí)獲得負(fù)載Dy有機(jī)相，該負(fù)載Dy有機(jī)相用作第六步Dy/HoY分離工段的稀土皂化有機(jī)相，全部進(jìn)入第六步Dy/HoY分離工段的第I級(jí)。
[0070]Tb/Dy分餾萃取分離工段:歸一化萃取量S = 2.578803，歸一化洗滌量W =
1.584681ο萃取量:TbDy料液:洗滌量=2.578803:1:1.584681 (稀土離子摩爾比)。萃取段萃取比為0.997726，洗滌段萃取比為1.627333。
[0071]6)Dy/HoY 分離工段
[0072]第六步為有機(jī)進(jìn)料Dy/HoY分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)Dy/HoY分離。來自第五步的負(fù)載Dy有機(jī)相從Dy/HoY分餾萃取體系第I級(jí)進(jìn)入，來自第一步的負(fù)載DyHoY有機(jī)相從Dy/HoY分餾萃取體系第23級(jí)進(jìn)入，鹽酸濃度為1.2mol/L的洗滌酸從第35級(jí)進(jìn)入Dy/HoY分餾萃取體系。從Dy/HoY分餾萃取體系第I級(jí)萃余水相獲得分離產(chǎn)品5N級(jí)高純鏑;從Dy/HoY分餾萃取體系的第35級(jí)獲得負(fù)載富HoY有機(jī)相，該負(fù)載富HoY有機(jī)相全部進(jìn)入第七步反萃工段。
[0073]有機(jī)進(jìn)料Dy/HoY分餾萃取分離工段:歸一化萃取量S= 3.308717，歸一化洗滌量W=4.290520ο萃取量:負(fù)載DyHoY有機(jī)相料液:洗滌量=3.308717: 1:4.290520(稀土離子摩爾比)。萃取段萃取比為0.771169，洗滌段萃取比為1.004241。
[0074]第六步中所述的分離產(chǎn)品5N級(jí)高純鏑中鏑的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)之比為
0.999996，產(chǎn)率為98.70%。
[0075]7)反萃工段
[0076]第七步為反萃工段，實(shí)現(xiàn)負(fù)載富HoY有機(jī)相的反萃取。采用濃度為3.0mol/L的鹽酸為反萃酸，12級(jí)逆流反萃負(fù)載富Ho Y有機(jī)相中的稀土元素;控制反萃鹽酸的摩爾數(shù)與負(fù)載富HoY有機(jī)相中的稀土摩爾數(shù)之比為4.0:1。從反萃工段的反萃余水相獲得分離產(chǎn)品富鈥釔，該富鈥釔產(chǎn)品中鈥的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)的比值為0.020227，該富鈥釔產(chǎn)品中釔的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)的比值為0.020924。
[0077]8)稀土皂化工段II
[0078]第八步為稀土皂化工段II，實(shí)現(xiàn)P229萃取有機(jī)相的稀土皂化?？刂苼碜缘谖宀降母讳埩弦褐邢⊥僚cP229萃取劑的摩爾比為0.12:1，氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相對(duì)氯離子的總交換摩爾數(shù)(即總交換量)與富鋱料液中稀土摩爾數(shù)之比為8:1;在皂化反應(yīng)器中依次加入濃度為0.5mol/L的P229磺化煤油溶液，來自第五步的富鋱料液，相對(duì)氯離子的有效交換容量為4mol/kg及平均粒徑為0.4mm的氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂。室溫下充分?jǐn)嚢?0min后，靜置分層。上層為稀土皂化P229有機(jī)相，中層為水相，下層為固態(tài)的強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相。放出水相和強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相，獲得稀土皂化P229有機(jī)相，其皂化率為36 %。稀土皂化工段II所得的稀土皂化P229有機(jī)相全部用于第五步Tb/Dy分餾萃取分離工段。
[0079]經(jīng)過以上步驟，最終獲得三種分離產(chǎn)品分別為:相對(duì)純度為99.9996%、產(chǎn)率為98.70%的鏑產(chǎn)品，由第六步有機(jī)進(jìn)料Dy/HoY分餾萃取分離工段獲得;鋱相對(duì)純度為3.02%的富鋱產(chǎn)品，由第五步Tb/Dy分餾萃取分離工段獲得;鈥釔相對(duì)純度為4.12%的富鈥釔產(chǎn)品，由第七步反萃取工段獲得。
[0080]實(shí)施例3
[0081 ] I) TbDy/DyHo Y 分離工段
[0082]第一步為TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)TbDy/DyHoY分離。來自第四步的皂化率為0.36的P229稀土皂化有機(jī)相從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第I級(jí)進(jìn)入，稀土濃度為1.5mol/L、鏑的摩爾濃度與稀土摩爾濃度之比為0.995、pH值為2的氯化鏑料液從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第27級(jí)進(jìn)入，來自第三步萃酸工段的萃余水相氯化鏑鈥釔溶液作為洗滌劑從第45級(jí)進(jìn)入TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系。從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第I級(jí)萃余水相獲得TbDy料液，以稀土摩爾數(shù)計(jì)，其中77.7010%用于第四步稀土皂化工段I，其余22.2990 %用作第五步Tb/Dy分離工段的料液;從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系的第45級(jí)獲得負(fù)載DyHoY有機(jī)相，以稀土摩爾數(shù)計(jì)，其中71.0436 %直接進(jìn)入第二步的濃縮工段，其余28.9564%用作第六步Dy/HoY分離工段的原料。
[0083]TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段:歸一化萃取量S= 1.734456，歸一化洗滌量W=1.232220 ο萃取量:氯化鏑料液:洗滌量=1.734456:1:1.232220 (稀土離子摩爾比)。萃取段萃取比為0.777010，洗滌段萃取比為1.407587。
[0084]2)濃縮工段
[0085]第二步為濃縮工段，實(shí)現(xiàn)第一步的負(fù)載DyHoY有機(jī)相的濃縮。負(fù)載DyHoY有機(jī)相的濃縮采用濃度為3.2mol/L的鹽酸，10級(jí)逆流反萃負(fù)載DyHoY有機(jī)相中的稀土DyHoY;控制鹽酸的摩爾數(shù)與負(fù)載DyHoY有機(jī)相中的稀土摩爾數(shù)之比為3.8:1。從濃縮工段的反萃余水相獲得的含酸氯化鏑鈥釔溶液全部轉(zhuǎn)入第三步萃酸工段。
[0086]3)萃酸工段
[0087]第三步為萃酸工段，N235萃取除去第二步濃縮工段所得的含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸。萃酸有機(jī)相為N235和磷酸三丁酯的磺化煤油溶液，其中N235的濃度為0.6mol/L，磷酸三丁酯的濃度為0.4mol/L。控制萃酸有機(jī)相中N235的摩爾數(shù)與含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸摩爾數(shù)之比為2:1，6級(jí)逆流萃取除去含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸。萃酸工段出口有機(jī)相為負(fù)載鹽酸N235有機(jī)相;萃酸工段出口萃余水相氯化鏑鈥釔溶液全部用作第一步TbDy/DyHoY分餾萃取分離工段的洗滌劑。
[0088]4)稀土皂化工段I
[0089]第四步為稀土皂化工段I，實(shí)現(xiàn)P229萃取有機(jī)相的稀土皂化?？刂苼碜缘谝徊降腡bDy料液中稀土與P229萃取劑的摩爾比為0.12:1，氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相對(duì)氯離子的總交換摩爾數(shù)(即總交換量)與TbDy料液中稀土摩爾數(shù)之比為8:1;在皂化反應(yīng)器中依次加入濃度為1.5mol/L的P229磺化煤油溶液，來自第一步的TbDy料液，相對(duì)氯離子的有效交換容量為6mol/kg及平均粒徑為0.6mm的氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂。室溫下充分?jǐn)嚢?0min后，靜置分層。上層為稀土皂化P229有機(jī)相，中層為水相，下層為固態(tài)的強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相;放出水相和強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相，獲得稀土皂化P229有機(jī)相，其皂化率為36 %。稀土皂化工段I所得的稀土皂化P229有機(jī)相全部用于第一步TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段。
[0090]5) Tb/Dy 分離工段
[0091 ]第五步為Tb/Dy分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)Tb/Dy分離。來自第八步的稀土皂化P229有機(jī)相從Tb/Dy分餾萃取體系第I級(jí)進(jìn)入，來自第一步的TbDy料液從Tb/Dy分餾萃取體系第17級(jí)進(jìn)入，來自第六步Dy/HoY分離工段的第I級(jí)萃余水相作為洗滌劑從第35進(jìn)入Tb/Dy分餾萃取體系。從Tb/Dy分饋萃取體系第I級(jí)萃余水相獲得分離產(chǎn)品富鋪，該富鋪中鋪的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)的比值為0.150098;從Tb/Dy分餾萃取體系的第35級(jí)獲得負(fù)載Dy有機(jī)相，該負(fù)載Dy有機(jī)相用作第六步Dy/HoY分離工段的稀土皂化有機(jī)相，全部進(jìn)入第六步Dy/HoY分離工段的第I級(jí)。
[0092]Tb/Dy分餾萃取分離工段:歸一化萃取量S = 4.595133，歸一化洗滌量W =3.608513。萃取量:TbDy料液:洗滌量= 4.595133:1:3.608513(稀土離子摩爾比)。萃取段萃取比為0.997097，洗滌段萃取比為1.273415。
[0093]6)Dy/HoY 分離工段
[0094]第六步為有機(jī)進(jìn)料Dy/HoY分餾萃取分離工段，實(shí)現(xiàn)Dy/HoY分離。來自第五步的負(fù)載Dy有機(jī)相從Dy/HoY分餾萃取體系第I級(jí)進(jìn)入，來自第一步的負(fù)載DyHoY有機(jī)相從Dy/HoY分饋萃取體系第32級(jí)進(jìn)入，鹽酸濃度為1.4mol/L的洗滌酸從第44級(jí)進(jìn)入Dy/HoY分饋萃取體系。從Dy/HoY分餾萃取體系第I級(jí)萃余水相獲得分離產(chǎn)品5N級(jí)高純鏑;從Dy/HoY分餾萃取體系的第44級(jí)獲得負(fù)載富HoY有機(jī)相，該負(fù)載富HoY有機(jī)相全部進(jìn)入第七步反萃工段。
[0095]有機(jī)進(jìn)料Dy/HoY分餾萃取分離工段:歸一化萃取量S = 4.565475，歸一化洗滌量W=5.538934。萃取量:負(fù)載DyHoY有機(jī)相料液:洗滌量=4.565475:1:5.538934(稀土離子摩爾比)。萃取段萃取比為0.824252，洗滌段萃取比為1.004792。
[0096]第六步中所述的分離產(chǎn)品5N級(jí)高純鏑中鏑的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)之比為
0.999990，產(chǎn)率為97.03%。
[0097]7)反萃工段
[0098]第七步為反萃工段，實(shí)現(xiàn)負(fù)載富HoY有機(jī)相的反萃取。采用濃度為3.6mol/L的鹽酸為反萃酸，10級(jí)逆流反萃負(fù)載富Ho Y有機(jī)相中的稀土元素;控制反萃鹽酸的摩爾數(shù)與負(fù)載富HoY有機(jī)相中的稀土摩爾數(shù)之比為4.2:1。從反萃工段的反萃余水相獲得分離產(chǎn)品富鈥釔，該富鈥釔產(chǎn)品中鈥的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)的比值為0.086699，該富鈥釔產(chǎn)品中釔的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)的比值為0.086920。
[0099]8)稀土皂化工段II
[0100]第八步為稀土皂化工段II，實(shí)現(xiàn)P229萃取有機(jī)相的稀土皂化?？刂苼碜缘谖宀降母讳埩弦褐邢⊥僚cP229萃取劑的摩爾比為0.12:1，氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相對(duì)氯離子的總交換摩爾數(shù)(即總交換量)與富鋱料液中稀土摩爾數(shù)之比為8:1;在皂化反應(yīng)器中依次加入濃度為1.5mol/L的P229磺化煤油溶液，來自第五步的富鋱料液，相對(duì)氯離子的有效交換容量為6mol/kg及平均粒徑為0.6mm的氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂。室溫下充分?jǐn)嚢?0min后，靜置分層。上層為稀土皂化P229有機(jī)相，中層為水相，下層為固態(tài)的強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相。放出水相和強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相，獲得稀土皂化P229有機(jī)相，其皂化率為36 %。稀土皂化工段II所得的稀土皂化P229有機(jī)相全部用于第五步Tb/Dy分餾萃取分離工段。
[0101]經(jīng)過以上步驟，最終獲得三種分離產(chǎn)品分別為:相對(duì)純度為99.9990%、產(chǎn)率為97.03%的鏑產(chǎn)品，由第六步有機(jī)進(jìn)料Dy/HoY分餾萃取分離工段獲得；鋱相對(duì)純度為
15.01%的富鋱產(chǎn)品，由第五步Tb/Dy分餾萃取分離工段獲得;鈥釔相對(duì)純度為17.36%的富鈥釔產(chǎn)品，由第七步反萃取工段獲得。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種萃取分離法制備5N鏑的工藝流程，其特征在于:所述的工藝流程以P229為萃取劑、相對(duì)純度99.5 %?99.95 %級(jí)氯化鏑為料液，包括8個(gè)步驟，其中3個(gè)分離步驟和5個(gè)輔助步驟;3個(gè)分離步驟分別為TbDy/DyHoY分離工段、Tb/Dy分離工段和Dy/HoY分離工段，5個(gè)輔助步驟分別為濃縮工段、萃酸工段、稀土皂化工段1、反萃工段和稀土皂化工段II ;8個(gè)步驟具體如下: I )TbDy/DyHoY分離工段 來自第四步的稀土皂化P229有機(jī)相從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第一級(jí)進(jìn)入，相對(duì)純度99.5 %?99.95 %級(jí)氯化鏑料液從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系進(jìn)料級(jí)進(jìn)入，來自第三步萃酸工段的萃余水相氯化鏑鈥釔溶液作為洗滌劑從最后一級(jí)進(jìn)入TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系；從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系第一級(jí)萃余水相獲得TbDy料液，以稀土摩爾數(shù)計(jì)，其中74.8481 %?77.7203%用于第四步稀土皂化工段I，其余25.1519%?22.2797%用作第五步Tb/Dy分離工段的料液;從TbDy/DyHoY滿載分餾萃取體系的最后一級(jí)獲得負(fù)載DyHoY有機(jī)相，以稀土摩爾數(shù)計(jì)，其中71.0259%?73.7514%直接進(jìn)入第二步的濃縮工段，其余28.9741 %?26.2486 %用作第六步Dy/Ho Y分離工段的原料； 所述的氯化鏑料液的稀土濃度為0.5mo 1/L?1.5mo 1/L，其中鏑的摩爾濃度與稀土摩爾濃度之比為0.995?0.9995，pH值范圍為2?4 ； 2)濃縮工段 負(fù)載DyHoY有機(jī)相的濃縮采用濃度為3.0mol/L?3.2mol/L鹽酸，逆流反萃負(fù)載DyHoY有機(jī)相中的稀土DyHoY；控制鹽酸的摩爾數(shù)與負(fù)載DyHoY有機(jī)相中的稀土摩爾數(shù)之比為3.6:1?3.8:1;從濃縮工段的反萃余水相獲得的含酸氯化鏑鈥釔溶液全部轉(zhuǎn)入第三步萃酸工段； 3)萃酸工段 萃酸有機(jī)相為N235和磷酸三丁酯的磺化煤油溶液，其中N235的濃度為0.6mol/L，磷酸三丁酯的濃度為0.4mol/L;控制萃酸有機(jī)相中N235的摩爾數(shù)與含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸摩爾數(shù)之比為2:1，6級(jí)逆流萃取除去含酸氯化鏑鈥釔溶液中的殘余鹽酸;萃酸工段出口有機(jī)相為負(fù)載鹽酸N235有機(jī)相;萃酸工段出口萃余水相氯化鏑鈥釔溶液全部用作第一步TbDy/DyHoY分離工段的洗滌劑； 4)稀土皂化工段I 控制來自第一步的TbDy料液中稀土與P229萃取劑的摩爾比為0.12:1，氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相對(duì)氯離子的總交換摩爾數(shù)與TbDy料液中稀土摩爾數(shù)之比為8:1;在皂化反應(yīng)器中依次加入P229萃取有機(jī)相，來自第一步的TbDy料液，相對(duì)氯離子的有效交換容量為4mol/kg?6mol/kg及平均粒徑為0.4mm?0.6mm的氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙稀陰離子交換樹脂；室溫下充分?jǐn)嚢?0min后，靜置分層;上層為稀土皂化P229有機(jī)相，中層為水相，下層為固態(tài)的強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相;放出水相和強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相，獲得稀土皂化P229有機(jī)相，其皂化率為36 % ;稀土皂化工段I所得的稀土皂化P229有機(jī)相全部用于第一步TbDy/DyHoY滿載分餾萃取分離工段； 所述的P229萃取有機(jī)相為P229的磺化煤油溶液，其中P229濃度為0.5mol/L?1.5mol/L； 5)Tb/Dy分離工段 來自第八步的稀土皂化P229有機(jī)相從Tb/Dy分餾萃取體系第一級(jí)進(jìn)入，來自第一步的TbDy料液從Tb/Dy分餾萃取體系進(jìn)料級(jí)進(jìn)入，來自第六步Dy/HoY分離工段的第一級(jí)萃余水相作為洗滌劑從最后一級(jí)進(jìn)入Tb/Dy分餾萃取體系;從Tb/Dy分餾萃取體系第一級(jí)萃余水相獲得分離產(chǎn)品鋱料液;從Tb/Dy分餾萃取體系的最后一級(jí)獲得負(fù)載Dy有機(jī)相，該負(fù)載Dy有機(jī)相用作第六步Dy/HoY分離工段的稀土皂化有機(jī)相，全部進(jìn)入第六步Dy/HoY分離工段的第一級(jí)； 6)Dy/HoY分離工段 來自第五步的負(fù)載Dy有機(jī)相從Dy/HoY分餾萃取體系第一級(jí)進(jìn)入，來自第一步的負(fù)載DyHoY有機(jī)相從Dy/HoY分餾萃取體系進(jìn)料級(jí)進(jìn)入，洗滌酸從最后一級(jí)進(jìn)入Dy/HoY分餾萃取體系；從Dy/HoY分餾萃取體系第一級(jí)萃余水相獲得分離產(chǎn)品5N級(jí)高純鏑;從Dy/HoY分餾萃取體系的最后一級(jí)獲得負(fù)載HoY有機(jī)相，該負(fù)載HoY有機(jī)相全部進(jìn)入第七步反萃工段； 所述的洗滌酸為1.2mol/L?1.4mol/L鹽酸； 所述的分離產(chǎn)品5N級(jí)高純鏑中鏑的摩爾數(shù)與稀土摩爾數(shù)之比為0.999990?0.999996，相對(duì)純度為99.9990%?99.9996%，產(chǎn)率為97.03%?98.75% ； 7)反萃工段 采用濃度為3.0mol/L?3.6mol/L鹽酸為反萃酸，逆流反萃負(fù)載HoY有機(jī)相中的稀土元素;控制反萃鹽酸的摩爾數(shù)與負(fù)載HoY有機(jī)相中的稀土摩爾數(shù)之比為4.0:1?4.2:1;從反萃工段的反萃余水相獲得分離產(chǎn)品鈥釔； 8)稀土皂化工段II 控制來自第五步的鋱料液中稀土與P229萃取劑的摩爾比為0.12:1，氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相對(duì)氯離子的總交換摩爾數(shù)與鋱料液中稀土摩爾數(shù)之比為8:1;在皂化反應(yīng)器中依次加入P229萃取有機(jī)相，來自第五步的鋱料液，相對(duì)氯離子的有效交換容量為4mol/kg?6mol/kg及平均粒徑為0.4mm?0.6mm的氫氧根型強(qiáng)堿性苯乙稀陰離子交換樹脂;室溫下充分?jǐn)嚢?0min后，靜置分層;上層為稀土皂化P229有機(jī)相，中層為水相，下層為固態(tài)的強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相;放出水相和強(qiáng)堿性苯乙烯陰離子交換樹脂相，獲得稀土皂化P229有機(jī)相，其皂化率為36% ;稀土皂化工段II所得的稀土皂化P229有機(jī)相全部用于第五步Tb/Dy分餾萃取分離工段； 所述的P229萃取有機(jī)相為P229的磺化煤油溶液，其中P229濃度為0.5mol/L?1.5mol/L02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取分離法制備5N鏑的工藝流程，其特征在于:所述的Tb/Dy分咼與Dy/HoY分咼串聯(lián)。
【文檔編號(hào)】C22B3/38GK105861858SQ201610323902
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】鐘學(xué)明, 吳少林
【申請(qǐng)人】南昌航空大學(xué)