轻稀土萃取分离新工艺技术研发工作报告

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1、轻稀土萃取分离新工艺技术研发工作报告轻稀土萃取分离新工艺技术工作报告广东富远稀土新材料股份有限公司2015年］月目录一、项目背景11.1立项背景12.2国内外技术发展现状与趋势1二、项目的工作内容52.1项目的组织管理52.2主要研究内容72.3解决的关键技术2.4采用的工艺流程三、项冃的成果水平及创新83.1项目达到的主要技术、经济指标83.2成果技术水平3.3技术创新性3.4与国内外同类技术比较3.5知识产权状况四、项目产业化现状与趋势4.1科研成果转化状况4.3竞争能力4.4预期经济和社会效益一、项目背景1.1立项背景轻稀土含量

2、多，应用范围广，用量大，是稀土元素中重要的部分。我国南方离子型稀土矿（除高化矿外）普遍以轻稀土（La^Ce>Pr>Nd）为主，约占60%,我国北方的混合稀土精矿和四川的氟碳肺矿也均以轻稀土为主，占96%〜98%,南北稀土矿的这一特点决定了稀土分离的关键在于轻稀土的分离，轻稀土的分离成本占到整个分离成本的30%〜60%。北方的混合稀土精矿和四川的氟碳钵矿经化学提肺的轻稀土组份与离子吸附型稀土矿的轻稀土组份类似，其数量约占总量的40%,可以使用相同的分离流程。我国对氟碳肺矿稀土萃取分离工艺研究起步较早，在生产工艺和理论研究方面取得了颇具特

3、色的成果，并建立了相应的轻稀土分离工艺流程，这些流程各有不同缺点和不足，是针对高肺的北方轻稀土原料而设计的，特别是对南方离子型稀土矿分组得到的轻稀土和北方矿经化学提肺、分组得到的轻稀土的分离不甚理想，普遍存在充槽物料和酸碱消耗大，固定投资和生产成本过高的问题，因此，有必要研究开发充槽物料和酸碱消耗更省的轻稀土萃取分离的方法。2.2国内外技术发展现状与趋势轻稀土通常是指鋼、肺、错、钱四种稀土元素的总称。它们具有较低的原子序数和较小质量。目前轻稀土的萃取分离普遍采用P204—煤油一盐酸体系或P507—煤油一盐酸体系，其国内外技术发展现状与

4、趋势有以下几个方面。（1）传统分离方法轻稀土萃取分离的传统方法和流程是采用P204—煤油一盐酸体系或P507—煤油一盐酸体系按Pr/Nd、Ce/Pr、La/Ce分离顺序先后得到Nd、Pr和La、Ce产品,或按LaCe/PrNd>La/Ce>Pr/Nd分离顺序先后得到La、Ce1和Pr、Nd产品，这两种传统方法充槽物料和酸碱消耗大，固定投资和生产成本高。传统的轻稀土分离工艺流程图如下：第二种流程的Pr/Nd的分离则可以选择水相进料和有机进料(OF)方式，如采用有机进料方式可减少了LaCePr/CePrNd前一分离槽负载有机相的反萃酸的消

5、耗和Pr/Nd分离时有机相重新负载PrNd的碱的消耗，生产成本会有所下降。但会大大增加Pr/Nd分离槽的体积，造成设备投资变大和充槽物料变多。目前，在全国稀土分离企业中还有相当数量的企业使用这种传统工艺,究其原因是这种工艺流程短，控制简单，技术要求低，技术人员水平和工人素质要求低。(2)三出口方法针对传统方法的不足，严纯华等人对氟碳肺矿稀土萃取分离流程做过改进，开发了带三出口的轻稀土分离工艺流程，其针对高肺的北方轻稀土原料而设计的。带三出口的轻稀土分离工艺流程图如下：2这两个流程均采用三岀口技术，三出口能有效利用分离功，它从中间引出高

6、浓度、小体积的富集物溶液，使后续分离槽进料量下降，从而减少后续分离所需的萃取量和洗涤量，后续分离槽的体积变小，减小了设备及充槽的投资，降低了酸碱单耗。第二种流程中Pr/Nd分离也可以选择水相进料和有机进料方式。这种工艺在1995年前后开始在有些稀土分离企业中应用，由于充槽物料和酸碱单耗没有很大下降，加上三出口控制要求高，三出口组份和出口量波动大，不稳定，易出质量问题，所以未能普及推广。（3）组合联动法邓佐国等人也对混合轻稀土萃取分离工艺进行了优化研究，开发了带模糊分离的轻稀土分离工艺流程，其针对高肺的北方轻稀土原料而设计的。组合联动轻

7、稀土分离工艺流程图如下：在组合联动萃取分离工艺流程中采用了模糊分离、置换萃取、有机相进料技术，将多套具有一定分离功能的分离模块通过一定的方法巧妙3地组合串联在一起，形成联动，组合联动技术实现用一个工序得到多个分离产品，且整个工序酸、碱、料各只有一个加入点，简化了工序环节和操作控制，实现减小固定投资、降低生产成本的目的。模糊分离技术可以选用很小的萃取量来分离，大大减小萃取槽体积和缩短工艺级数，降低了充槽一次性投资和化工材料单耗。置换萃取技术利用La/CePr分离槽的负载有机相的S量顶替CePr/Nd分离槽的S量，CePr/Nd分离槽的W

8、量来顶替La/CePr分离槽的W量，实现La/CePr分离槽反萃不用酸和CePr/Nd分离槽有机相不用碱皂化，大大降低了酸碱单耗，可以节省大量的生产成本。这种工艺在2003年前后开始在有些稀土分离企业中应用，由于充槽物料