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复杂的稀土精炼,通过溶剂萃取元素

时间: 2011-06-26 21:17 来源: 作者: 三德中村  &nbs 点击:
世界上存在的稀土矿石有独居石和氟碳铈矿等。从这些矿石中分离、精炼稀土需要经过若干精炼处理过程。

例如,独居石含有5~9%左右的放射性物质Th。因此需要分离处理出Th(图A-1(a)。做法是首先在矿石中加入苛性钠(氢氧化钠)后进行热处理,使稀土和Th与其反应形成氢氧化物。然后在这些氢氧化物中加入盐酸后,稀土元素会溶于水溶液,Th的氢氧化物会沉淀出来。然后,只需浓缩含有稀土元素的水溶液,便可得到不含有放射性物质的稀土氯化物。需要注意的是,氟碳铈矿的Th含量不到0.2%,所以不进行分离处理。


图A-1:通过溶剂萃取稀土
(a)是从稀土矿石分离稀土金属的流程。稀土的分离采用的是使用溶解有萃取剂的有机溶剂的“溶剂萃取方法”(b)。(图:本站根据三德资料制作)

如此这般得到的稀土氯化物中含有多种元素。逐一分离这些元素所使用的方法是“溶剂萃取”(图A- 1(b ))。

溶剂提取利用的是溶解稀土的水溶液(水相)和被称为萃取剂的、溶解有磷酸类试剂的有机溶剂(有机相)(A-1)。首先,将这两种溶液混合后,稀土与萃取剂会形成络合物。停止混合,水相与有机相出现分离,络合物会按照稳定度高的顺序逐一被有机溶剂萃取。因为各种元素形成的络合物稳定度不同,根据这一特征重复作业即可得到只含所需元素的有机相。在实际精炼时,使用的是能够连续实施混合与分离两个步骤的“混合澄清器”。“连续处理装置有的甚至达到数百级”(三德中村)。(end)

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