離心萃取機生產(chǎn)與分離稀土元素

??? 本文主要從最初的礦石開采起， 逐一介紹離心萃取機生產(chǎn)與分離稀土元素和冶煉過程。稀土元素市場是一個多元化的市場，它是15個稀土元素和釔、鈧及其各種化合物從純度46%的氯化物到99%的單一稀土氧化物及稀土金屬，均具有多種多樣的用途。加上相關(guān)的化合物和混合物，產(chǎn)品不計其數(shù)。

一、稀土選礦

??? 選礦是利用組成礦石的各種礦物之間的物理化學(xué)性質(zhì)的差異，采用不同的選礦方法，借助不同的選礦工藝，不同的選礦設(shè)備，把礦石中的有用礦物富集起來，除去有害雜質(zhì)，并使之與脈石礦物分離的機械加工過程。

二、稀土冶煉方法

　　稀土冶煉方法有兩種，即濕法冶金和火法冶金。在此只對濕法冶金稀土冶煉方法進行介紹。

　　濕法冶金屬化工冶金方式，全流程大多處于溶液、溶劑之中，如稀土精礦的分解、稀土氧化物、稀土化合物、單一稀土金屬的分離和提取過程就是采用沉淀、結(jié)晶、氧化還原、溶劑萃取、離子交換等化學(xué)分離工藝過程?，F(xiàn)應(yīng)用較普遍的是有機溶劑萃取法，它是工業(yè)分離高純單一稀土元素的通用工藝。濕法冶金流程復(fù)雜，產(chǎn)品純度高，該法生產(chǎn)成品應(yīng)用面廣闊。

　? 現(xiàn)在稀土生產(chǎn)中采用的分離方法（濕法生產(chǎn)工藝）有：（1）分步法（分級結(jié)晶法、分級沉淀法和氧化還原法）；（2）離子交換法；（3）溶劑萃取法。

濕法冶金稀土冶煉方法。

1. （1）分步法

???? 分步法是利用化合物在溶劑中溶解的難易程度（溶解度）上的差別來進行分離和提純的。方法的操作程序是：將含有兩種稀土元素的化合物先以適宜的溶劑溶解后，加熱濃縮，溶液中一部分元素化合物析出來（結(jié)晶或沉淀）。析出物中，溶解度較小的稀土元素得到富集，溶解度較大點的稀土元素在溶液中也得到富集。

（2）離子交換法

??? 離子交換法的優(yōu)點是一次操作可以將多個元素加以分離。而且還能得到高純度的產(chǎn)品。這種方法的缺點是不能連續(xù)處理，一次操作周期花費時間長，還有樹脂的再生、交換等所耗成本高，因此，這種曾經(jīng)是分離大量稀土的主要方法已從主流分離方法上退下來，而被溶劑萃取法取代。

（3）溶劑萃取法

　　利用有機溶劑從與其不相混溶的水溶液中把被萃取物提取分離出來的方法稱之為有機溶劑液—液液萃取法，簡稱溶劑萃取法，它是一種把物質(zhì)從一個液相轉(zhuǎn)移到另一個液相的傳質(zhì)過程。

　　溶劑萃取法其萃取過程與分級沉淀、分級結(jié)晶、離子交換等分離方法相比，具有分離效果好、生產(chǎn)能力大、便于快速連續(xù)生產(chǎn)、易于實現(xiàn)自動控制等一系列優(yōu)點，因而逐漸變成分離大量稀土的主要方法。

　　溶劑萃取法的主要分離設(shè)備有離心萃取機，提純稀土所用的萃取劑有：以酸性磷酸酯為代表的陽離子萃取劑如P204、P507，以胺為代表的陰離子交換液N1923和以TBP、P350等中性磷酸酯為代表的溶劑萃取劑三種。這些萃取劑的粘度與比重都很高，與水不易分離。通常用煤油等溶劑將其稀釋再用。

　　萃取工藝過程一般可分為三個主要階段：萃取、洗滌、反萃取。

參考文獻

常宏濤;P_（204）-HCl-H_3AOH體系萃取分離輕稀土元素的基礎(chǔ)研究[D];東北大學(xué);2008年

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