全逆流混合澄清器在稀土分离中的应用

1985年以前,我国稀土分离厂使用的萃取器都是常规混合澄清器,水相和有机相(以下简称两相)分别从下部和上部进入混合室,混合相经隔板中部口流入澄清室。这种结构的萃取器,两相在混合室的自然行程     

Mextral204P与Mextral336A协同萃取稀土试验研究

研究了用Mextral336A和Mextral204P协同萃取稀土元素。首先考察Mextral336A、Mextral204P萃取稀土和萃取盐酸的能力,Mextral336A萃取氢离子的同时几乎不萃取稀土。Mextral204P中添加适量Mextral336A能够显著提高Mextral204P萃取稀土的能力,Mextral204P与Mextral336A最佳体积比为2∶3;对于协同体系,水相初始pH2.75时,从水相中萃取氢离子;水相初始pH2.75后,有机相向水相释放一定量氢离子;水相初始pH=2.75时,既不从水相吸收氢离子也不向水相释放氢离子;稀土钐的萃合物为SmA(HA_2)_2·(R_3N)·(R_3NHCl)——3,混合有机相具备较好的反萃取性能,且可循环利用。     

稀土萃取平直双叶桨混合效果模拟分析

采用计算流体力学Fluent软件,以稀土萃取混合室有机相和水相两种混合液为模拟介质,对250 L混合器中平直双叶搅拌桨的搅拌特性进行三维混合模拟分析,给定设定条件,得出速度场、湍流场和压力场不同参数混合效果图,为搅拌桨设计提供理论基础。     

稀土皂化P_(507)-煤油有机相的制备及相关反应

本研究的目的是提供一种以碳酸稀土为皂化剂的稀土皂化P507-煤油有机相的制备方法。为此,系统考察了多种因素,例如,碳酸稀土用量、杂质离子硫酸根浓度、游离稀土离子浓度、相比和接触时间等因素,对稀土萃取率、分相性能和稀土负载浓度的影响。结果表明:当P507-煤油有机相与含游离稀土浓度在1 mmol/L以上的水相接触混合时,P507-煤油有机相的皂化可以快速地与加入的固体碳酸稀土反应,形成稀土皂化有机相。其皂化反应可以在几分钟之内完成,比水相中不含游离稀土离子时要快很多,这是因为受动力学条件限制的直接皂化反应已经变成了两个分立的反应:P507-煤油有机相与游离稀土离子的皂化反应以及该皂化反应析出的质子与碳酸稀土的溶解反应。基于这一特征,把P507-煤油有机相的稀土皂化设计成了多级逆流萃取皂化过程,该过程可以连续产出合格有机相并使水相在体系中保持循环。分液漏斗模拟结果证明了多级逆流皂化的可行性,确定了最佳的萃取相比为1∶1,皂化有机相的稀土负载浓度在0.12 mol/L以上。     

P507煤油萃取剂体系溶解碳酸镨钕研究

为简化离子型稀土矿提取稀土工艺,采用离子交换树脂富集矿山浸出母液技术制备高纯碳酸稀土用于有机溶料,系统考察了P507煤油萃取剂体系溶解碳酸镨钕过程中,碳酸镨钕预处理方式、碳酸镨钕加入量、水相pH、杂质铝含量、反应时间和相比等因素对萃取效果的影响。结果表明,以湿碳酸镨钕为原料,其加入量控制为有机相负载稀土浓度0.16~0.18 mol/L,水相pH=2.0~3.0,相比O/A=1,反应时间12 min,碳酸镨钕中的铝含量小于2.5%,30 ℃条件下,碳酸镨钕溶解完全,分相效果好,有机相中稀土浓度达0.177 1 mol/L,萃取率为98.13%。采用4级逆流连续萃取试验,经16次反应平衡后有机相出口级稀土浓度为0.166 8 mol/L,水相出口稀土浓度为0.001 1 mol/L。采用P507-煤油萃取剂体系溶解碳酸镨钕同步实现了空白有机相的皂化及萃取过程,碳酸稀土直接作为原料省略了酸分解工序,缩短了工艺流程,同时用作皂化剂,降低了化工材料消耗、废水排放量及环保成本,为简化稀土萃取分离提供了应用基础。     

新技术与新成果

正2014001稀土冶炼分离废水联合处理方法稀土冶炼分离废水联合处理方法,包括以下步骤:以酸性草酸沉淀废水调节皂化废水酸度,使废水中的大部分草酸和稀土以沉淀形式析出,在超声波的辅助下使乳化的有机相破乳,经澄清分相,使有机相和稀土草酸盐得到回收;分离出油相和固相的水相继续用石灰浆中和至pH值10~11,经澄清过滤,使重金属Pb、Cr及大部分残留的有机萃取剂及溶剂     

萃取混合澄清槽混合过程的数值模拟

应用Fluent软件对混合澄清槽的搅拌混合过程进行模拟分析,以水相和有机相(P507)两种液体为模拟对象,搅拌器采用上两层为平直叶桨和下层为涡轮桨的三层组合桨。结果表明,搅拌轴中心即前室口上方产生低压区,从而使前室液体抽吸至混合室,并在混合室内形成了周期性的上下循环流动;各层叶轮转矩由上而下逐渐递增。     

从含有杂质的磷酸中回收铀

为了从含有杂质的磷酸中提取U(Ⅵ),先用一种有机相进行萃取,再用一种对U(Ⅳ)有络合作用的水相进行反萃取。然后再用第二种有机相萃取回收铀,贫水相经电化学法氧化后循环使用。这种方法有2个有机相循环过程和1个水相络合反萃取循环过程。在含有杂质的磷酸中,P_2O_5的含量为20—60％,铀为30—300毫克/升。第一循环过程的有机相可以是阳离子萃取剂,第二循环的可以是不溶于水的仲胺和叔胺之类的阴离子萃取剂。在惰性稀释剂中二(2乙基已基)磷酸的浓度是0.1—2摩尔。有机相中铀浓度是50—500毫克/升。反萃取水相是一种能络合U(Ⅳ)的强酸,如H_3PO_4或HCl。上述操作是在～50℃进行的。络合反萃取的水溶液在连续通过电解池的阳极室之后用H_2O_2、空气或O_2将水溶液中的铀完全氧化。     

稀土半逆流反萃法

长期以来,P204用于稀土的 Nd Sm 分组工艺,重稀土部分的反萃酸度为4～6N;P507重稀土的反萃酸度,据我们得到的数据为3.5N 左右。近年来采用渗析交换器回收酸,收到了一定的效果,但存在着过程复杂,增加投资及设备寿命不长,脱酸后溶液的稀土浓度仍然很低等缺点,因此有必要寻找更有效的解决办法。本方法的基本点在于:让每级的水相(反萃液)为固定相,含稀土的 P507有机相为流动相,在反萃过程中水相不流动而只在该级内循环,与有机相进行充分的交换从     

轻稀土矿预分萃取法Nd/Sm新工艺研究

轻稀土矿预分萃取法Nd/Sm新工艺由预分萃取段、预分洗涤段和预洗水相Nd/Sm分组构成。研究结果：5级预分萃取段的出口水相La-Nd轻稀土分离纯度>99.99%,5级预分洗涤段的出口有机相Sm-Lu、Y中重稀土分离纯度>99.995%;只有轻稀土矿的4.2%稀土量进入级数较多30级的Nd/Sm分组中分离,其出口水相出口有机相的分离纯度均可>99.99%。该方法稀土矿处理量大,能耗低,且新工艺的萃取槽体积大为减少,工业生产易于控制。     

离心萃取器中相的再循环

图1所示的单级离心萃取器已经设计出来,它有一个相作再循环。有机相和水相流人混和室1並用搅拌器3进行搅拌,然后,混合后的乳浊液由螺旋叶片输送装置4送入分离室5,在离心力作用下在一些碟片空间6进行分离。分离后的不同液相流入环状的轻相收集室     

N235—环烷酸萃取分离稀土中的铁

为制备高纯稀土,降低非稀土杂质铁含量,对添加环烷酸的Ｎ２３５萃取分离铁进行了实验研究。Ｆｅ（Ⅲ）的萃取率随有机相Ｎ２３５浓度增加、环烷酸添加量减少及水相酸度增加而增加。添加少量环烷酸的Ｎ２３５萃取剂基本不萃取料液中的稀土,但料液中稀土的存在有助于铁萃取。经过７级逆流萃取实验,ＲＥＯ中的Ｆｅ２Ｏ３由０．５８％降到１０＾－６。     

用掺杂HDEHP的聚苯胺固相萃取剂萃取分离La~(3+)试验研究

探讨了用掺杂HDEHP的聚苯胺(PANI)固相萃取剂萃取分离稀土镧,考察了HDEHP掺杂量、水相酸度、萃取时间、固体萃取剂用量对镧萃取效果的影响。结果表明:在萃原液pH为3.0、两相接触时间30 min、固相萃取剂中V(HDEHP)/m(PANI)=0.60 mL/g、固相萃取剂用量0.30 g条件下,镧的常温萃取率为56.17%。     

计算机闭环控制串级萃取稀土分组过程的试验研究──兼论模拟混合澄清槽萃取过程的数学模型

在１０升混合室容积的多级混合澄清槽萃取器上，实施了溶剂萃取稀土分组生产过程的计算机闭环控制。在连续运行的五个月中，水相和有机相两个出口都稳定得到了９９．９９％纯度的产品。试验中发现基于模拟“分液漏斗法”串级萃取过程的数学模型进行的计算机仿真实验结果在萃取过程的动态响应上与混合澄清槽的实际情况有很大的差异，因此作者提出了模拟混合澄清槽萃取过程的数学模型。     

N_(503)萃取稀土元素的研究

本文研究了N,N-二(1-甲基庚基)乙酰胺(N_(503))以氯仿为稀释剂萃取稀土元素的行为,pH在5～6时,选择了硫氰酸根(SCN~-)、三氯醋酸根(CCl_3COO~-),水杨酸根(sal~-),苦味酸根(pic~-)4种水相半径大小不同的阴离子对萃取的影响,实验发现水相阴离子半径大小不同不仅影响N_(503)对稀土的萃取率,而且对15个稀土元素的log～Z曲线有很大影响。测定了萃取平衡有机相的摩尔电导,中红外,远红外和紫外,根据实验数据推断稀土与N_(503)萃取属于中性配位萃取反应,萃取反应表达式为:3N_(503)+RECl_3+2pic~-(?)RE(N_(503))_3(pic)_2Cl+2Cl~-N_(503)分子中酰胺的共轭大π_3~4键与稀土直接配位。     

环烷酸盐酸体系从龙南混合稀土萃取分离高纯氧化钇

1.测定了盐酸介质中用环烷酸萃取十三种镧系元素对钇的分离系数。讨论了水相稀土浓度、PH,以及钇和杂质的比例对分离系数的影响,从而确定较好的条件是:水相稀土浓度0.5—1.0M,PH=4.7 5±0.15,环烷酸氨化程度80—90％,在此条件下,最难分离的La与Y的分离系数可达1.59。它是串级工艺设计的根据。 2.讨论了用串级理论和最优化方程计算流量和级数的方法。在串级小试中用46级萃取,6级洗涤获得99.998％Y_2O_3。在8Cm×8Cm混合澄清槽中用60级萃级洗涤获得99.995％Y_2O_3,其中含量最大的杂质是La_2O_3约20—30PPM,其原因是有机相出口级的水相PH太低。经过改进,La_2O_3的含量有可能降低到小试的指标。 3.通过粘度测定,把有机相中环烷酸配比从22％提高到32％,仲辛醇20％,煤油48％,从而使8cm×8cm混合澄清槽的日产量达到1.1公斤高纯氧化钇。 4.研究了用环烷酸萃取龙南稀土时发生乳化的原因及其消除方法(另文报告),因而可不用草酸沉淀净化或有机相捞稀土,而直接用除铁后的龙南稀土料液,在连续十四天的试验中不发生乳化。     

磁性Fe3O4@SiO2-HEHEHP复合材料的制备及其对Y(Ⅲ)的吸附

稀土常规提取过程会产生大量稀土废液，对环境造成污染，并导致稀土资源流失。针对此问题，采用溶胶-凝胶法制备了Fe3O4@SiO2-HEHEHP磁性杂化材料，将其作为吸附剂，对水相低浓度稀土离子进行富集回收，通过XRD、SEM、EDS、FT-IR、BET、磁性能分析等测试方法探究了FSP的结构形貌等物相特征，研究了FSP对于Y(Ⅲ)的吸附行为。结果表明，FSP具有核壳结构，外层的SiO2能够在酸性环境下保护内部的Fe3O4纳米颗粒，HEHEHP萃取剂成功负载在磁性吸附材料表面；FSP表面含有较多的孔隙结构，对吸附具有一定的促进效果。磁性FSP可再生使用，三次循环使用后的吸附率仍达86.29%。     

相界面的测量及其自动调节

<正> 在湿法冶金工艺流程中,有用箱式混合澄清器进行分段逆流萃取。这种箱式混合澄清器每一段有一混合室和一澄清室,上一段澄清室和下一段混合室用外管道和阀门连通。混合室采用机械搅拌,实现水相和有机相混合;澄清室使有机相和水相分离,在正常的操作条件下,二者界面有一个合适的高度。稳定这个合适的界面高度,是实现正常生产的重要手段。笔者采用DDZ—Ⅱ型电     

含≥30%氯化铵的混合氯化轻稀土溶液的冶炼

为了改变将昂贵的中、重稀土元素随混合轻稀土元素廉价出售的状况,充分发挥制备稀土元素的经济效益,我们把稀土矿石冶炼所得的混合氯化稀土溶液,经萃取将轻、中、重稀土元素分离,从有机相提取中、重稀土元素,从水相提取混合氯化轻稀土元     

稀土萃取分离

稀土萃取分离澳大利亚核科学技术部研究了用Ｄ２ＥＨＰＡ和Ｉｏｎｑｕｅｓｔ萃取时，稀土元素在不同稀释剂中的分离系数。他们用独居石生产工艺所得的一种稀土氯化物溶液进行溶剂萃取，以确定萃取剂和稀释剂对稀土在水相和有机相中分配系数以及稀土间分离系数的影响。萃取...