申請(qǐng)日2014.02.28

　　公開(kāi)(公告)日2015.09.02

　　IPC分類號(hào)C22B59/00; C22B7/00

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種從含稀土污泥中提取稀土的方法，其中，該方法包括：(1)將含稀土污泥與酸性水溶液接觸進(jìn)行浸取，分離得到含有稀土元素的浸出液;(2)將所述浸出液與含萃取劑的有機(jī)溶劑接觸進(jìn)行萃取，經(jīng)萃取后得到萃余水相和含有稀土元素的萃取有機(jī)相，其中，所述萃取劑為含有磷氧雙鍵的含磷萃取劑、羧酸萃取劑和含有硫氧雙鍵的含硫萃取劑的混合物。本發(fā)明的方法能夠高收率的從含稀土污泥中浸出、提取稀土、制取氯化稀土，回收的氯化稀土能夠回用于生產(chǎn)催化劑，整個(gè)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、環(huán)境友好且能耗低，并且生產(chǎn)設(shè)備投資費(fèi)用較少，操作費(fèi)用低。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種從含稀土污泥中提取稀土的方法，其特征在于，該方法包括：

　　(1)將含稀土污泥與酸性水溶液接觸進(jìn)行浸取，分離得到含有稀土元 素的浸出液;

　　(2)將所述浸出液與含萃取劑的有機(jī)溶劑接觸進(jìn)行萃取，經(jīng)萃取后得 到萃余水相和含有稀土元素的萃取有機(jī)相，其中，所述萃取劑為含有磷氧雙 鍵的含磷萃取劑、羧酸萃取劑和含有硫氧雙鍵的含硫萃取劑的混合物。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(2)中，所述含有磷氧雙 鍵的含磷萃取劑、羧酸萃取劑和含有硫氧雙鍵的含硫萃取劑的重量比為 3-6:1-3:1。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟(2)中，所述含有磷 氧雙鍵的含磷萃取劑為三正丁基氧化膦、三苯基氧化膦和二(2-乙基-己基磷 酸酯)中的一種或多種。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟(2)中，所述羧酸萃 取劑為C6-C20的脂肪酸和/或C6-C10的芳香酸。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟(2)中，所述含有硫 氧雙鍵的含硫萃取劑為雙(正辛基亞磺酰)甲烷、二辛基亞砜和二丁基亞砜 中的一種或多種。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟(2)中，所述萃取劑 為二(2-乙基-己基磷酸酯)、環(huán)烷酸和二丁基亞砜的混合物，二(2-乙基-己 基磷酸酯)、環(huán)烷酸與二丁基亞砜的重量比為4-5:2-3:1。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟(2)中，所述含萃取 劑的有機(jī)溶劑中還包括煤油，萃取劑與煤油的體積比為1:1-5。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟(2)中，所述萃取的 條件包括：含萃取劑的有機(jī)溶劑與浸取液的體積比為1-10:1。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟(1)中，所述酸性水 溶液中的酸性物質(zhì)為氯化氫、草酸、硫酸和硝酸中的一種或多種。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，步驟(1)中，所述酸性水溶 液中的酸性物質(zhì)為氯化氫和草酸的混合物，氯化氫與草酸的重量比為 1:0.1-1。

　　11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟(1)中，含稀土污 泥與酸性水溶液的重量比為1:10-15;所述接觸的條件包括：pH為2-3，溫 度為40-75℃。

　　12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，該方法還包括：將所述含 有稀土元素的萃取有機(jī)相與鹽酸接觸進(jìn)行反萃取，得到氯化稀土溶液和有機(jī) 相，將所述氯化稀土溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化稀土，將所述有機(jī)相返回作為步 驟(2)的萃取劑使用。

　　13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述鹽酸的濃度為2-3mol/L。

　　14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，該方法還包括：在將所述 浸出液與含萃取劑的有機(jī)溶劑接觸前，將所述浸出液進(jìn)行蒸發(fā)提濃，使浸出 液中稀土金屬元素的濃度為1-1.2mol/L;然后調(diào)節(jié)提濃后的浸出液的pH為 7-9。

　　15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，以干重計(jì)，所述含稀土污 泥中含有La2O33.9-7.8重量%，CeO26.3-6.5重量%。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種從含稀土污泥中提取稀土的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于含稀土污泥二次資源利用技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種從催化 裂化催化劑生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含稀土污泥中提取稀土的方法。

　　背景技術(shù)

　　我國(guó)石油化工領(lǐng)域自七十年代中期開(kāi)始生產(chǎn)和使用稀土分子篩催化劑。 隨著原油加工量的增加，催化裂化生產(chǎn)能力的擴(kuò)大，裂化催化劑的用量不斷 增加。中石化是生產(chǎn)催化裂化催化劑的主要企業(yè)，“十二五”期間，年產(chǎn)量 達(dá)20多萬(wàn)噸。目前，中石化均采用氯化稀土作為催化劑生產(chǎn)的稀土原料。

　　在催化劑生產(chǎn)企業(yè)，為滿足國(guó)家環(huán)保要求，均建有廢水處理廠，并產(chǎn)生 大量含稀土污泥，因此對(duì)污泥進(jìn)行有價(jià)輕稀土的回收具有很大的經(jīng)濟(jì)意義和 環(huán)境意義。以干重計(jì)，這種含稀土污泥一般含有La2O33.9-7.8重量%，CeO26.3-6.5重量%，Na2O5.4-6.5重量%，MgO0.1-0.4重量%，CaO0.8-0.9重量 %，Al2O32-23重量%，F(xiàn)e2O30.9-1.2重量%，SiO245-49重量%，SO314-15 重量%，Cl0.7-0.9重量%。目前，我國(guó)大量文獻(xiàn)集中在對(duì)各類稀土精礦(含 稀土量>50重量%)的稀土濕法冶金技術(shù)上，而少有文獻(xiàn)報(bào)道催化劑生產(chǎn)企 業(yè)的廢水污泥的稀土回收。催化劑例如石油煉制催化劑生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢 水及其污泥的特性不同于稀土礦石，因此污泥中稀土資源化的方法與從稀土 礦石中濕法冶煉稀土的方法有較大差異。

　　CN101481161A公開(kāi)了一種用含稀土污泥和含鐵塵泥生產(chǎn)聚硅硫酸稀土 鋁鐵的方法，但其僅涉及含稀土污泥和含鐵塵泥生產(chǎn)聚硅硫酸稀土鋁鐵的方 法，并非直接提取有價(jià)稀土或其化合物，限制了其應(yīng)用范圍。

　　而一般而言，在催化劑生產(chǎn)過(guò)程中有稀鹽酸產(chǎn)生，同時(shí)，催化劑生產(chǎn)使 用的稀土原料一般為氯化稀土，因此，是否能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥中的稀土以 氯化稀土的形式回收，對(duì)催化劑的生產(chǎn)將具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種能夠高收率提取含稀土污泥中的稀土，且能耗 低、環(huán)境污染小、工藝過(guò)程簡(jiǎn)單的從含稀土污泥中提取稀土的方法。

　　為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種從含稀土污泥中提取稀土的方 法，其中，該方法包括：

　　(1)將含稀土污泥與酸性水溶液接觸進(jìn)行浸取，分離得到含有稀土元 素的浸出液;

　　(2)將所述浸出液與含萃取劑的有機(jī)溶劑接觸進(jìn)行萃取，經(jīng)萃取后得 到萃余水相和含有稀土元素的萃取有機(jī)相，其中，所述萃取劑為含有磷氧雙 鍵的含磷萃取劑、羧酸萃取劑和含有硫氧雙鍵的含硫萃取劑的混合物。

　　本發(fā)明通過(guò)使用含有磷氧雙鍵的含磷萃取劑、羧酸萃取劑和含有硫氧雙 鍵的含硫萃取劑的混合物作為萃取劑，大大提高了萃取效率，特別是能夠提 高鈰的萃取率，從而能夠整體提高稀土回收率;并且在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方 式中，通過(guò)使用氯化氫和草酸的混合物的酸性水溶液進(jìn)行浸取，使得按照本 發(fā)明的方法能夠在較低的溫度下進(jìn)行稀土元素的浸取，且浸取率高，節(jié)約了 能耗且環(huán)境友好;同時(shí)在本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式中，使用鹽酸對(duì)含有 稀土元素的萃取有機(jī)相進(jìn)行反萃取，可以得到氯化稀土溶液。其中，氯化稀 土溶液既可以經(jīng)蒸發(fā)后得到氯化稀土，也可以直接用于催化劑的生產(chǎn)，這無(wú) 疑大大增加了本發(fā)明的方法的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

　　本發(fā)明的方法能夠高收率的從含稀土污泥中浸出、提取稀土、制取氯化 稀土，回收的氯化稀土能夠回用于生產(chǎn)催化劑，整個(gè)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、環(huán)境友 好且能耗低，并且生產(chǎn)設(shè)備投資費(fèi)用較少，操作費(fèi)用低。

　　本發(fā)明的方法能夠用于低稀土含量的污泥的稀土回收，克服了傳統(tǒng)從高 稀土含量的礦石中提取稀土存在的濃酸堿環(huán)境污染、高溫能耗等技術(shù)缺陷， 解決了催化劑生產(chǎn)企業(yè)低稀土含量污泥直接回收有價(jià)輕稀土(La和Ce)的 存在的回收率低、能耗高的技術(shù)問(wèn)題。