专利名称：一种制备高纯氧化钇的方法
技术领域：
本发明涉及一种萃取分离获得高纯氧化钇的方法，属于湿法冶金领域。
目前，提取钇的典型工艺为环烷酸萃取法，但由于环烷酸萃取的工艺过程是在pH＝4-6范围内进行，很多非稀土杂质在此范围内发生水解，造成体系乳化，使生产无法进行，为此，必须对料液进行严格的除杂处理。北京大学化学系无机教研室“环烷酸-盐酸体系从江西混合稀土萃取高纯氧化钇Ⅱ，乳化的原因及消除方法”，《稀有金属》1978.No2，肖方春“稀土溶液净化除杂”《江西有色金属》1990.3都对稀土萃取料液除杂处理作了介绍，目前通常采用的料液除杂方法主要有化学法和萃取法，化学法是对料液进行中和除杂，将稀土氧化物用盐酸酸溶后调节pH＝4-5，再加入丁基磺原酸钠或(NH4)2S加热至沸，沉淀、过滤，可以除去大部分Fe、Si、Pb等非稀土杂质，该流程较长，要求十分严格，且气味难闻，操作起来很不方便。萃取法是用N235或N263萃取除杂，先将混合稀土氧化物用盐酸酸溶至2M左右，用N235-混合醇-煤油为有机相单级1∶1萃取一次，这样只能除去Fe3+和部分Pb、Cu、Zn，但溶液中存在的少量Fe2+不易除去，进入萃取槽中慢慢氧化，以Fe(OH)3的形式沉淀下来，积累严重时会造成体系乳化，影响萃取分离的进行。上述两种方法除杂后料液在萃取过程中还经常出现界面污物，影响萃取的正常进行，为此还需要用环烷酸有机相单级预平衡1-2次，但由于此过程要求料液的pH＝3～4，而造成预平衡分层澄清时间较长，并且对预平衡的环烷酸有机相还需经常处理，这样会使料液预处理流程较长，影响稀土收率。
本发明的目的旨在克服上述已有技术的缺点，简化并缩短稀土溶液的原料预处理过程，较好的除去Fe2+，提高稀土收率。
为实现上述目的，本发明是这样实现的将离子吸附型混合稀土矿经P507-HCL体系分组后的稀土反萃液做为原料，直接加0.02～0.06VOl%的H2O2对原料进行预处理，然后再以10%N235-10%异辛醇-80%煤油为有机相进行单级萃取去除非稀土杂质，相比为1∶1，然后调PH＝2～3，在REO浓度为0.8～1.0M下进入箱式混合澄清萃取槽进行萃取，以25%环烷酸-20%异辛醇-55%煤油为萃取有机相，皂化度0.60±0.02M，1.5～4.0MHCL为洗液，以流比为VS∶VF∶VW＝(4.2～4.3)∶1.0∶(1.0～1.1)进行萃取分离稀土杂质，然后经萃取分离非稀土杂质及后处理，即可得到纯度大于99.999%的Y2O3。
本发明萃取槽的总级数为105级，料液进入萃取槽的级数为75～85级。
下面对本发明进行详述。
1.料液预处理以离子吸附型混合稀土矿经P507-HCL体系分组(Gd-Tb、Tb-Dy、Dy-Ho分组均可)后的重稀土反萃液为原料，直接加入原料液0.02～0.06%(体积)的H2O2溶液，这样可将Fe2+氧化成Fe3+，便于N235有机相萃取除杂，H2O2＜0.02%时达不到理想的去除Fe2+的效果，H2O2＞0.06%时，造成H2O2过量太多，而增大了化工试剂消耗。
2.有机相单级除杂用10%N235-10%异辛醇-80%煤油为有机相(相比1∶1)进行单级萃取除杂，去除Fe、Zn、Pb、Cu等杂质，该处理后的萃取料液为浅红色透明溶液，在酸性介质中加入KCNS溶液无血红色出现，证明料液中Fe含量在微量以下。
3.取提取Y2O3将上述处理除杂的料液加NH3·H2O及H2O调配至REO浓度为0.8～1.0M，PH＝2～3，以25%环烷酸-20%异辛醇-55%煤油(皂化度0.6±0.02M)为有机相，1.5-4.0MHCl为洗液，直接进入箱式混合澄清萃取槽的第75～85级，(共105级，萃取段75～85级，洗涤段为20～30级)，以流比为VS∶VF∶VW＝(4.2～4.3)∶1.0∶(1.0～1.1)进行萃取分离，该萃取槽混合室与澄清室体积比为1∶3.5，然后经萃取分离非稀土杂质及后处理，即可得到纯度大于99.999%的Y2O3。
本发明的工艺过程为分组后的重稀土反液→直接加入0.02～0.06VOL%的H2O2溶液→N235有机相单级萃取(相比1∶1)除杂→加入NH3·H2O及H2O，调配料液到PH＝2～3，REO浓度为0.8～1.0M→以25%环烷酸-20%异辛醇-55%煤油(皂化度0.6±0.02M)为有机相，以1.5-4.0MHCL为洗液(n+m＝105，n＝75～85级，m＝20～30级)萃取分离稀土杂质→
与现有技术相比，本发明的方法预处理的料液在进入萃取槽进行萃取分离时没有乳化现象发生，在进料级附近的几级中界面污物也很少，同时由于对料液预处理过程进行了简化，由原来的多道工序改为一道工序，可使处理原料的时间明显缩短，由12小时到1小时，操作容易实现和进行，因此整个工艺过程中稀土收率有明显提高，由85%提高到95%，生产成本得到降低，工艺前后衔接性好，不需进行其它处理而直接进行，得到Y2O3的纯度大于99.999%。
下面介绍本发明的实施例。
例1 以离子吸附型混合稀土矿经P507-HCL体系Dy-Ho分组后的重稀土反萃液为原料，其组成见表1。
工艺过程为Dy-Ho分组后重稀土反萃液直接加入0.02vol%H2O2(H2O2浓度为30%，分析纯)→10%N235-10%异辛醇-80%煤油有机相单级萃取除杂(相比1∶1)用NH3·H2O及H2O调配溶液至浓度0.8M，REO计，PH＝2～3→直接进入萃取槽第75级(共105级)萃取分离稀土杂质(萃取槽混合室体积为0.03m3，澄清室体积0.105m3)，流比VS∶VF∶VW＝4.3∶1.0∶1.1→用P507-煤油为有机相(相比1∶1)萃取分离非稀土杂质，以1.5～4.0M的盐酸对负载钇的有机相进行洗涤，再以2～5M的盐酸进行反萃→Y2O3产品(纯度＞99.999%)，可年产高纯Y2O315吨。
例2 以离子吸附型混合稀土矿经P507-HCL体系Gd-Td分组后重稀土反萃液为原料，其组成见表1。
工艺过程为Gd-Tb分组后重稀土反萃液直接加入0.06vol%H2O2(H2O2浓度为30%，分析纯)→10%N235-10%异辛醇-80%煤油有机相单级萃取除杂(相比1∶1)→用NH3·H2O及H2O调配溶液至REO浓度为1.0M，PH＝2～3→直接进入萃取槽第85级(共105级)萃取分离稀土杂质(萃取槽混合室体积0.03m3，澄清室体积0.105m3)流比为VS∶VF∶VW＝4.2∶1.0∶1.0→直接经分离非稀土杂质及后处理过程→高纯Y2O3(纯度＞99.999%)，年产Y2O310吨。
表2为本发明与现有技术效果对照表。
表1RExOy (%)实施例1 实施例2LaCePrNdSmEu ＜0.3 ＜0.3GdTb1.7Dy5.90Ho 4.32 3.30Er 13.627.04Tm 2.14 1.87Yb 7.81 5.49Lu 1.39 2.20Y2O370.51 72.46
表权利要求
1.一种制备高纯度氧化钇的方法，是将离子吸附型混合稀土矿经P507-HCL体系分组后的重稀土反萃液做为原料，其特征在于(1)直接加入0.02～0.06%(体积)的H2O2对原料进行预处理，(2)以10%N235-10%异辛醇-80%煤油为有机相进行单级萃取去除非稀土杂质，其相比为1∶1，(3)调整PH=2～3，在REO浓度0.8～1.0M下进入箱式混合澄清萃取槽进行萃取，以25%环烷酸-20%异辛醇-55%煤油为萃取有机相，皂化度0.60±0.02M，1.5-4，OMHCL为洗液，流比为V8∶VF∶VW=(4.2～4.3)∶1.0∶(1.0～1.1)进行萃取分离稀土杂质，然后经萃取分离非稀土杂质及后处理，即可得到纯度大于99.999%的Y203。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的萃取槽的总级数为105级，料液直接进入取槽第75～85级间任意一级。
全文摘要
本发明为一种萃取分离获得高纯氧化钇的方法，是将离子吸附型稀土矿经P
文档编号C01F17/00GK1086267SQ9311854
公开日1994年5月4日 申请日期1993年10月15日 优先权日1993年10月15日
发明者杨启山, 李明东, 贾正 申请人:冶金工业部包头稀土研究院