钇、钪分离工艺的新进展李德谦,王忠怀,孟淑兰,王春(中国科学院长春应用化学研究所稀土化学 与物理开放实验室长春130022)摘要本文简要介绍中国科学院长春应用化学研究所近年来在 钇、钪分离工艺研究方面的新进展。关键词钇,钪,
分离工艺,溶剂萃取以钇为主的江西龙南矿是 1969年最早发现的离子吸附型稀土矿,为了解决龙南矿中钇及其它稀土的分离和综合利用,中 国科学院长春应用化学研究所于70年代中开拓了以氨化HEH/EHP(P507)和环烷酸溶 剂萃取为主体技术的稀土分离流程[1~3];进入80年代以来,该流程已广泛用于我国的稀土 湿法冶金工业中[4,5]。通过十年的工业生产实践表明,P507和环烷酸萃取工艺还存在许 多不足之处[6]。近年来,我们在优于P507和环烷酸萃取分离中、重稀土、钪及高纯钇的新 体系和工艺的研究方面取得了一定进展[7~15],本文扼要介绍我们在钇、钪新萃取体系与分 离工艺的研究新进展。1新的萃取分离体系1.1钪的萃取分离新体系1.1.1Cyanex2 72,302,301体系[12~14]研究了Cyanex272(HBTMPP)及其硫代 衍生物Cyanex302,301从H2SO4、HCl介质中萃取分离Sc(Ⅲ)、Zr(Ⅳ )、Th(Ⅳ)、Ti(Ⅳ)、Fe(Ⅲ)和Lu(Ⅲ)的性能和机理(见图1、图2)。结果表 明,Cyanex272,302有可能成为优于HDEHP,HEH/EHP提取、分离钪的新 萃取剂。详细研究了Cyanex302中各成份对萃取钪的贡献。用IR,FAB─MS研究H BTMPTP(含P=S键)─Cyanex925(三烷基膦氧,含P=O键)─Sc(Ⅲ)体 系的饱和协萃配合物,可观察到P=S及P=O键共同参与了配位,协萃配合物的可能结构如图3 所示。1.1.2NP体系研究了NP从H2SO4溶液中萃取Sc(Ⅲ)、Zr(Ⅳ)、Ti( Ⅳ)、Th(Ⅳ)、Pe(Ⅲ)和Lu(Ⅲ)的性能和机理。结果表明,NP有可能用于从钛冶炼 的废液或废渣以及稀土矿中提取、分离钪。1.2HAB双溶剂萃取分离高纯钇的新体系[15] 中科院长春应用化学研究所与上海有机化学研究所合作研制出优于环烷酸分离高纯钇的HAB双溶 剂萃取体系,在该体系中,RE(Ⅲ)的萃取能力均高于Y(Ⅲ),分离系数βRE/Y>2.5 。2新的萃取分离工艺2.1HAB双溶剂萃取分离高纯钇的新工艺在萃取性能和基本参数研究的 基础上,设计了用HAB从龙南REO中萃取分离高纯钇的工艺。经29级分液漏斗模拟试验,获 纯度99。99%,收率>93%的高纯Y2O3(见表1),优于相同条件下的环烷酸萃取工艺 。HAB分离工艺高效、简便、适应性强(各种含钇混合稀士或富集物)。2.2NP从钛白废液 中提取钪的新工艺在工艺参数研究的基础上,设计了用NP从钛白废液中提取抗的新工艺,钪的纯 度>95%,收率达94%(见表2)。新工艺高效、简便、选择性好。参考文献||1吉林应用 化学研究所。稀土萃取资料汇编(第一次全国稀土萃取会议资料).1976。2LiDQ,Wa nX,LinDZetal。ProceedingsISEC’80.Liege,Belgi um,1980,80。3彭安,戴桢容,王长祥等。稀土化学论文集。北京:科学出版社,19 82,39。4LiDQ,WangZH,MengSLetal.Hydrometallur gy94,Chapman&Hall.London,1994,627。5李德谦,王忠怀, 马根祥等,中国稀土学报,1994,12:401。6李德谦。化学进展,1995,7(3) :209。7张晓凤,李德谦,应用化学,1993,10(4):72。8王忠怀,孟淑兰,宋 文仲等。
分析化学,1995,23(4):391。9YuanM,LuoAQ,LiDQ.A ctaMetallurgicaSinica,1995,8(1):10.10XueLZ, LiDQ,LuoAQ,wangC.J.RareEarths(SpecialIssue) ,1995,2:657。11LiDQ,LuoAQ,YuanMetal.ValueAdd ingThroughSolventExtraction,EditedbyShallcr ossD.C.Australia,1996,1:165.12马根祥,李德谦,分析化学, 1992,20(10):1113。13WangC,LiDQ.SolventExtr.I onExch,1994,12(3):615.14WangC,LiDQ.SolventE xtr.IonExch,1995,13(3):503.ProgressinSepara tionTechnologicalProcessesofScandiumandYttr ium¥LiDeqian;WangZhonghuai;MengShulan;WangC hun(TheLab.ofRareEarthChemistryandPhysics,C hangchunInstitute,ofAppliedChemistry,Chines eAcademyofSciences,Changchun130022)Abstract :Thispaperbrieflypresentstherecentprogressi nseparationtechnologicalprocessesofscandium andyttriuminChangchunInstituteofAppliedChem istry,ChineseAcademyofSciences.Keywords:sca ndium,yttrium,separationtechnology,solvente xtraction钇、钪分离工艺的新进展@李德谦,王忠怀,孟淑兰,王春$中国科学院长春 应用化学研究所稀土化学与物理开放实验室钇,钪,分离工艺,溶剂萃取本文简要介绍中国科学院 长春应用化学研究所近年来在钇、钪分离工艺研究方面的新进展。1吉林应用化学研究所。稀土萃 取资料汇编(第一次全国稀土萃取会议资料).1976。2LiDQ,WanX,LinDZe tal。ProceedingsISEC’80.Liege,Belgium,1980,8 0。3彭安,戴桢容,王长祥等。稀土化学论文集。北京:科学出版社,1982,39。4Li DQ,WangZH,MengSLetal.Hydrometallurgy94,Chap man&Hall.London,1994,627。5李德谦,王忠怀,马根祥等,中国稀土 学报,1994,12:401。6李德谦。化学进展,1995,7(3):209。7张晓凤 ,李德谦,应用化学,1993,10(4):72。8王忠怀,孟淑兰,宋文仲等。分析化学, 1995,23(4):391。9YuanM,LuoAQ,LiDQ.ActaMetall urgicaSinica,1995,8(1):10.10XueLZ,LiDQ,LuoA Q,wangC.J.RareEarths(SpecialIssue),1995,2:6 57。11LiDQ,LuoAQ,YuanMetal.ValueAddingThroug hSolventExtraction,EditedbyShallcrossD.C.Au stralia,1996,1:165.12马根祥,李德谦,分析化学,1992,20(1 0):1113。13WangC,LiDQ.SolventExtr.IonExch,19 94,12(3):615.14WangC,LiDQ.SolventExtr.IonEx ch,1995,13(3):503.hChemistryandPhysics,Chan gchunInstitute,ofAppliedChemistry,ChineseAc ademyofSciences,Changchun130022)Abstract:Th ispaperbrieflypresentstherecentprogressinse parationtechnologicalprocessesofscandiumand yttriuminChangchunInstituteofAppliedChemist ry,ChineseAcademyofSciences.Keywords:scandi um,yttrium,separationtechnology,solventextr action钇、钪分离工艺的新进展@李德谦,王忠怀,孟淑兰,王春$中国科学院长春应用化 学研究所稀土化学与物理开放实验室钇,钪,分离工艺,溶剂萃取本文简要介绍中国科学院长春应 用化学研究所近年来在钇、钪分离工艺研究方面的新进展。1吉林应用化学研究所。稀土萃取资料 汇编(第一次全国稀土萃取会议资料).1976。2LiDQ,WanX,LinDZetal 。ProceedingsISEC’80.Liege,Belgium,1980,80。3 彭安,戴桢容,王长祥等。稀土化学论文集。北京:科学出版社,1982,39。4LiDQ, WangZH,MengSLetal.Hydrometallurgy94,Chapman &Hall.London,1994,627。5李德谦,王忠怀,马根祥等,中国稀土学报, 1994,12:401。6李德谦。化学进展,1995,7(3):209。7张晓凤,李德 谦,应用化学,1993,10(4):72。8王忠怀,孟淑兰,宋文仲等。分析化学,1995,23(4):391。9YuanM,LuoAQ,LiDQ.ActaMetallurgicaSinica,1995,8(1):10.10XueLZ,LiDQ,LuoAQ,wangC.J.RareEarths(SpecialIssue),1995,2:657。
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