稀土是當今世界各國改造傳統(tǒng)產業(yè)、發(fā)展高新技術和國防技術不可或缺的戰(zhàn)略資源。我國是稀有資源大國，如鎢、鈦、稀土、鎵、鈾、鉬、鉈、釩、鋯、鉭、鈮、鋰、鈹等，不僅種類齊全，而且儲量也十分豐富。
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目前中國的稀土產業(yè)占據了世界主導地位，但隨著稀土產業(yè)規(guī)模的不斷擴大，稀土資源回收利用過程中產生的三廢污染問題日趨嚴重，急需開發(fā)高效實用的綠色采選冶工藝，解決三廢對環(huán)境的污染問題，同時要進一步降低產品單耗和提高資源的綜合利用率。
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我國稀土工業(yè)開發(fā)利用的稀土礦物主要有3種：包頭混合型稀土礦、四川氟碳鈰礦、南方離子吸附型稀土礦。由于礦物種類、成分和結構不同，所采用的工藝也不一樣。我國針對不同的稀土資源我國開發(fā)了一系列具有原創(chuàng)性的稀土冶煉分離技術：
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1、包頭混合型稀土礦：濃硫酸分解-水浸-P204或碳氨轉型-皂化P507-HCL體系萃取分離;
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該工藝連續(xù)易控制，適于大規(guī)模生產，運行成本低，稀土回收率高。但在包頭礦冶煉分離過程中，每處理1噸包頭稀土礦(REO計)，產生約1噸渣，屬于Ⅰ級低放廢物，需建壩堆放;產生約60000m3的焙燒廢氣，其中含氟化物、SO2 和硫酸霧，一般采用三級堿液噴淋的方法吸收，所產生的廢水呈酸性，采用石灰中和處理;共產生80—100m3 廢水，含氨氮1.3噸左右。
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2、四川氟碳鈰礦：氧化焙燒-鹽酸浸提-堿轉優(yōu)溶-皂化P507-HCL體系萃取分離;
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該工藝的特點是投資小，鈰產品生產成本較低，但存在工藝不連續(xù)，鹽酸浸出過程中4價鈰、釷、氟不溶解留在渣中，渣經過堿轉化后，氟以氟化鈉形式進入廢水排放，釷、氟分散在渣和廢水中難以回收，對環(huán)境造成污染，而且鈰產品純度僅 97%—98%，價值低。
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3、南方離子型稀土礦：硫酸銨浸出-碳氨沉淀-鹽酸浸出-皂化P507、環(huán)烷酸體系萃取分離。
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該工藝由于萃取分離過程中有機相采用氨水或液堿皂化，萃取分離1噸稀土氧化物需消耗1噸左右的液氨，導致稀土分離成本高，并產生大量氨氮廢水，而且氨氮回收處理成本高，處理不完全，對水資源造成嚴重污染。
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以上三種工藝年生產能力超過30萬噸以上，占全球85%左右，其中90%以上采用溶劑萃取分離，產品純度為2N-5N。
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針對三種稀土工業(yè)面臨的資源與環(huán)境問題，各研究機構和企業(yè)開發(fā)了一系列高效、清潔環(huán)保的冶煉分離工藝。北京有色金屬研究總院、有研稀土新材料股份有限公司黃小衛(wèi)教授帶領團隊系統(tǒng)開展了稀土綠色分離化學基礎理論研究，提出了對離子型稀土礦用鈣鎂堿土金屬代替堿金屬或銨、非平衡離心萃取法代替沉淀法富集回收與分離提純稀土等多種新思路，發(fā)明了離子型稀土礦高效綠色提取分離新技術，從源頭消減氨氮、放射性核素污染，水及物料高效循環(huán)利用，是一種全新的清潔生產工藝技術。
圖：離子型稀土礦浸萃一體化新工藝流程
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2016年，浸萃一體化技術在中鋁廣西崇左稀土礦山建成了首條浸萃示范線，該項目由北京有色金屬研究總院、鄭州天一萃取科技有限公司等合作完成，實現了離子型稀土浸出液直接萃取富集的工業(yè)應用，解決了長期困擾離子型稀土礦企業(yè)的含放射性廢渣污染問題。
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該示范生產線項目中，要求萃取流比在20-50，但常規(guī)萃取設備體積龐大、生產效率低，無法實現大流比、高通量運行。鄭州天一萃取針對稀土金屬萃取工藝，推出的具有自主知識產品的專利(專利號為：ZL2014205865573)產品——新型離心萃取機，實現了大流比工業(yè)稀土礦萃取，萃取率>98.5%，獲得了業(yè)內人士認可。
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該項目采用鄭州天一萃取8臺CWL650-M型離心萃取機(氟材料)，后期運行穩(wěn)定。鄭州天一新型CWL-M系列離心萃取機還具有以下優(yōu)勢：
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1、設備外殼采用鋼襯氟材料、轉鼓采用氟材料制作，可耐強酸腐蝕;
2、設備占地面積小，功耗低，在處理量為50m3/h的情況下，實際功耗僅為2.8kw;
3、無底部軸承與機械密封，無滲漏風險，極大地降低了設備的維護成本及工人的勞動強度;
4、自動化程度高，操作環(huán)境好;
5、可實現連續(xù)化操作及間歇操作，萃取效率高。
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