稀土络合萃取体系的研究现状及其展望

溶剂萃取法是目前稀土生产的主要方法，具有操作简单、处理量大、生产效率高等优点。但在使用溶剂萃取法生产稀土的同时会产生大量的氨氮废水，对环境影响巨大。为了更加高效、绿色地生产稀土，络合萃取分离技术受到关注并被应用于稀土的生产和分离。络合萃取体系增加了稀土萃取时的纯化分离能力，减少了氨氮废水的产生。介绍了稀土络合萃取体系中常用的络合剂，以及通过不同络合剂建立的不同络合萃取体系的研究现状，分析了其优劣性。对目前稀土络合萃取体系研究和发展存在的问题进行了总结，并展望了稀土络合萃取体系的未来发展方向。 关键词：稀土；络合剂；络合萃取体系；绿色生产     

环烷酸萃取体系中稀土和铝分配比及分离系数的研究

本文通过对在不同萃取剂皂化值、料液酸度和铝浓度条件下,稀土和铝在环烷酸体系中的分配比和分离系数的研究,发现料液含有中、高浓度铝时,由于pH值较高造成羧酸的溶解损失增大以及铝离子易水解发生乳化的问题,使得铝和稀土的分离系数βAl/RE随着料液pH值的升高急剧减小。经分析比较得出环烷酸萃取体系分离稀土和铝的优化工艺参数为:皂化值0.35M、铝浓度为12.5mmol/L、pH值为0.10条件下,分配比DAl=0.18,DRE=0.059,分离系数βAl/RE=3.06。     

从NdFeB磁体废料中回收稀土的工艺

采用硫酸溶解NdFeB磁体废料,在此溶液中添加无水硫酸钠使废料中的稀土形成稀土复盐与铁等大部分杂质分离.对稀土复盐进行碱转换生成稀土氢氧化物;用盐酸溶解稀土氢氧化物后采用非皂化P507进行萃取分离.研究结果表明,在分离高钕低镝稀土的过程中,与传统的皂化P507萃取相比,采用非皂化P507可以大大减少氨水和盐酸的用量,而且还可以减少乳化现象.采用本工艺制得了纯度大于99%的氧化钕、99.5%的氧化镝.     

从NdFeB磁体废料中回收稀土的工艺

采用硫酸溶解NdFeB磁体废料,在此溶液中添加无水硫酸钠使废料中的稀土形成稀土复盐与铁等大部分杂质分离.对稀土复盐进行碱转换生成稀土氢氧化物;用盐酸溶解稀土氢氧化物后采用非皂化P507进行萃取分离.研究结果表明,在分离高钕低镝稀土的过程中,与传统的皂化P507萃取相比,采用非皂化P507可以大大减少氨水和盐酸的用量,而且还可以减少乳化现象.采用本工艺制得了纯度大于99%的氧化钕、99.5%的氧化镝.     

改性环烷酸萃取体系分离稀土和铝的优越性

以不同皂化值的环烷酸和氯代环烷酸为铝和稀土混合料液的萃取体系,研究了不同酸度和铝浓度的稀土料液在萃取体系中铝和稀土的分配比及分离系数,发现2萃取体系中铝和稀土的优化分离条件均是料液铝浓度12.5 mmol/L、pH=0.10、萃取剂皂化值0.35,其中氯代环烷酸萃取体系铝和稀土的分离系数是环烷酸萃取体系的4.5倍以上,且氯代环烷酸萃取体系可以避免乳化现象的发生,因此,具有显著的优越性。     

“非皂化萃取分离稀土新工艺”获得2012年度国家科学技术发明二等奖

由北京有色金属研究总院、有研稀土新材料股份有限公司黄小卫教授带领的团队完成的"非皂化萃取分离稀土新工艺"获得2012年度国家科学技术发明二等奖。该项目针对我国特殊的稀土资源和不同的萃取分离体系,自主开发了具有原创性的酸性磷类萃取剂协同萃取技术、萃取过程     

环烷酸改性合成氯代环烷酸萃取体系分离稀土和铝

通过对不同萃取剂皂化值、料液酸度和铝浓度条件下,稀土和铝在环烷酸体系、氯代环烷酸体系中的分配比及分离系数的研究,发现两个体系中铝和稀土的优化分离条件均为萃取剂皂化值0.35M,料液铝浓度12.5mmol/L、pH值0.10。而且对于中、高浓度铝的料液,氯代环烷酸体系因可以避免乳化现象发生而能够在高酸度条件下获得更好的铝和稀土分离效果,较环烷酸体系更具有优越性。     

甘肃稀土非皂化联动萃取项目通过鉴定

2012年9月10日,中国有色金属工业协会在白银市组织召开科技成果鉴定会,对甘肃稀土新材料股份有限公司、北京有色金属研究总院、北京大学和五矿(北京)稀土研究院有限公司共同完成的"4000吨/年硫酸体系非皂化联动萃取分离稀土生产线"项目成果进行鉴定。     

南方离子型稀土冶炼废水治理现状与展望

离子型稀土冶炼废水水质成分复杂,NH3-N浓度较高,直接排放不仅造成严重的环境污染而且形成巨大的资源浪费。本文论述了南方离子型稀土的原地浸出、稀土氧化物分离提纯等工艺过程,对该类资源的开采和分离加工技术进行了述评和讨论,包括矿山提取技术、萃取分离技术、沉淀结晶分离技术、材料前躯体制备技术。简述了南方离子型稀土冶炼分离过程废水的来源、种类及污染物特性,重点分析了稀土湿法冶炼废水中氨氮、酸性、高盐等废水资源综合回收与综合治理技术现状。结合南方离子型稀土浸出分离的生产流程,介绍了非皂化工艺、废水的分类收集-分级分质回用和优化沉淀方式等治理对策,源头上削减废水产生,过程中减少废水排放,结果上优化产品结构,为稀土冶炼废水的综合治理提供一条可行发展思路。     

离子液体在萃取分离中的应用现状与发展趋势

近几年,离子液体作为一种新型理想的“绿色溶剂”已广泛应用于湿法冶金行业。本文主要阐述了离子液体的发展、种类以及性质,并对离子液体作为萃取溶剂萃取分离碱金属、碱土金属、重金属以及过渡金属离子进行了评述。归纳发现：在咪唑类离子液体中加入螯合剂,可以提高萃取率,而且含有醇硫官能团的咪唑类离子液体对许多金属离子的萃取分离都有明显的效果；离子液体萃取与电沉积相结合可以成功分离出碱金属和碱土金属；还有一些功能化离子液体用在工业废水和公共污水中萃取重金属离子的效率颇高；离子液体萃取过渡金属离子的能力比较薄弱需要加入其他萃取剂加以增强。本文对离子液体萃取分离的应用现状指出了问题,展望了其未来的发展方向。     

Y-Y型微通道耦合静态混合器强化分离溶液中钴镍

水溶液中钴、镍的分离纯化一直是行业难题。传统溶剂萃取法可有效实现钴、镍分离,但却存在易乳化、分离系数低、污染严重等难题。本文采用 Y-Y型微通道耦合静态混合器强化分离溶液中钴、镍,系统考察了微通道直径、长度、耦合静态混合器个数及N235浓度等因素对钴、镍萃取分离效果的影响。研究结果表明,当直径为3 mm,长度为3 m,静态混合器个数为3时,钴的萃取率为92.56%,钴、镍分离系数高达69.43。研究还发现,采用N235-P507协萃体系,在非皂化的情况下可实现钴的高效回收,当N235浓度为0.8 mol/L时,钴的萃取率达91.56%,钴、镍分离系数可达75.59。研究结果为深入认识 Y-Y型微通道耦合静态混合器的传质机理和动力学行为提供一定的理论基础和科学依据。     

用环烷酸从盐酸中萃取提纯氧化钇

本文着重叙述用环烷酸从盐酸中萃取分离钇,其较好的工艺条件是:平衡水相pH为4.28—5.00,平衡水相稀土浓度为0.5—0.9mol/L,有机相中环烷酸浓度为15—20％,皂化度为80％左右。介绍了我国生产Y_2O_3≥99.99％的两种工艺流程。     

稀土资源提取技术进展及趋势

稀土是重要的战略性资源,是全球高新技术产业发展的关键元素,在全球工业经济发展中的作用日趋重要,稀土资源的合理开发对全球稀土资源供给至关重要。综述了混合型稀土矿、氟碳铈矿矿石、离子吸附型稀土矿以及深海沉积物中稀土的分离提取工艺现状及进展,提出了稀土资源提取技术发展趋势,认为开发高效、低成本、实用的绿色提取分离工艺技术是稀土资源提取分离技术的趋势。      

杂质铝对磷酸酯混合萃取剂从铵盐浸出液中萃取稀土的影响

风化壳淋积型稀土矿是我国重要的战略性资源,使用原地浸出开采工艺得到的稀土浸出液中铝含量较高,是主要的杂质离子。为了从该浸出液中一步法分离富集稀土,探讨了一种磷酸酯混合——萃取剂P0261(2-乙基己基磷酸酯,单酯和二酯1 GA6FA 1混合)在NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃三种模拟浸出液中对稀土La3+、Nd3+的萃取行为,并分析杂质铝离子对稀土萃取行为的影响。试验结果表明:在三种铵盐溶液中,萃取剂均能够有效萃取分离稀土离子La3+、Nd3+;加入Al3+后,稀土萃取率E会随Al3+浓度增大而减小。但当Al3+浓度在300 mg·dm-3以内时,E降幅缓慢,最大下降值为14.68%。通过分析负载有机相,Al3+比RE3+更易与P=O形成配位键,且铵根离子浓度变化会影响P=O→RE配位键的形成,从而影响萃取行为。因此,将浸出液中的杂质铝离子浓度控制在300 mg·dm-3以内,则可以使用萃取剂P0261一步法萃取分离稀土。      

咪唑类离子液体萃取分离高值废线路板浸出液中Au（Ⅲ）的研究

以离子液体为新型萃取剂萃取稀贵金属具有萃取效率高、选择性强、清洁环保等优点,近年来不断被应用于湿法冶金领域,并取得一定研究成果。研究了咪唑类离子液体从高值废线路板浸出液中萃取Au(Ⅲ)的行为。考察了萃取体系、萃取相比、萃取pH值、萃取时间对Au(Ⅲ)萃取的影响。结果表明,DBC+[BMIM][NTF2]萃取体系可实现室温下绿色、高效萃取Au(Ⅲ),对Au(Ⅲ)选择性强,不与Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)等其他金属离子共萃。在pH值为0.5、O/A为1/2、萃取时间2 min时,DBC+[BMIM][NTF2]可与Au(Ⅲ)形成稳定络合物,萃取率达到100%。采用1mol草酸对萃取体系进行反萃,在O/A为1/10,反萃10min可实现Au(Ⅲ)从有机相中全部分离。该研究可为含Au(Ⅲ)萃取溶液中Au(Ⅲ)与其余金属离子的分离提纯提供数据基础和理论指导。     

九七三项目“稀土资源高效利用和绿色分离的科学基础”正式启动

日前,973计划重大项目"稀土资源高效利用和绿色分离的科学基础"在北京大学正式启动。该项目瞄准稀土资源开发和提纯的关键问题,目标之一是筛选出各项指标优于目前通用的P507的新型稀土萃取剂。稀土是不可再生的重要战略资源,虽然我国稀土资源蕴藏量大,但稀土资源综合利用率低、开采和冶炼过程污染严重,关键高纯产品依然受限于人,严重影响了我国稀土产业的可持续发展。稀土高效提纯的问题成为制约我国稀土产业发展的重大科学问题。该项目研究内容包括:研究新型萃取剂的萃取性能和购效关系,建立新型     

处理环烷酸的方法研究

在提取与纯化钇的工艺中,我国普遍采用环烷酸作萃取剂。其主要原因有:1)能一次除去稀土杂质和大部分非稀土杂质,得到高纯氧化钇;2)环烷酸是石油副产品,来源丰富,价格便宜,萃取容量大,反萃取酸度低。     

“2012年中国稀土十大科技新闻”评选揭晓

由中国稀土信息中心和全国稀土信息网主办,中国稀土学会信息专业委员会、中国稀土学会技术经济专业委员会、北方稀土行业生产力促进中心和《稀土信息》、《稀土》、《稀土市场》、《China Rare Earth Information》、"中国稀土"网站等媒体协办的评选"2012年中国稀土十大科技新闻"日前揭晓。此次入选的稀土十大科技新闻是从2012年各主流媒体报道的、在全国范围内发生的100余件候选的稀土科技新闻中经投票选出的。1".非皂化萃取分离稀土新工艺"获2012年度国家科学技术发明二等奖     

P507-N235体系无皂化萃取氯化钕研究

稀土无皂化萃取是稀土冶炼行业克服环境污染问题的重要技术。以氯化钕为稀土原料,研究了N235、P507、氯离子、pH值对萃取分配比的影响。结果表明,P507-N235体系可实现无皂化萃取稀土钕,在这两元混合体系中,P507先萃取稀土钕离子,同时释放出氢离子,N235接着萃取氢离子,P507萃取钕离子的反应向右进行,从而实现无皂化萃取稀土钕。当氯化钕浓度为0. 14 mol/L、N235体积百分比浓度为25%、P507萃取体积百分比浓度为25%、氯离子浓度为3 mol/L、pH值为3~4时,可获得较好的萃取效果。     

高铝稀土料液萃取除铝工艺的研究

以环烷酸为萃取剂,分别采用先皂化和不皂化的方式对高铝稀土料液进行萃取除铝.结果表明,环烷酸对铝有较好的选择性,经过一级萃取,稀土料液中的铝含量低于20mg/L,而稀土萃取率低于10%,采用盐酸反萃进入环烷酸的稀土,再用草酸沉淀,稀土的收率大于99%.