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、、、稀土濕法冶煉基礎(chǔ)知識培訓稀土濕法冶煉基礎(chǔ)知識培訓廣東*稀土新材料股份有限公司二○○四年元月十五日本公司職工上崗培訓材料()廣東富遠*材料股份有限公司生*術(shù)部主 編:韓*英
組織編寫編寫人員:韓*英 韓*福 鐘*強 張尚*興目 錄第一章 稀土元素簡介 1第二章 稀土冶煉主要過程 7第三章 離子礦開采 10第四章 離子礦酸溶 12第五章 萃取分離 15第六章 沉淀 35第七章 灼燒 38第八章 “三廢”處理 39附1: 化工材料性質(zhì)簡介 41附2: 工藝流程及物料平衡圖 45稀土濕法冶煉基礎(chǔ)知識培訓資料稀土濕法冶煉基礎(chǔ)知識培訓資料PAGEPAGE2第一章 稀土元素簡介一、 稀土名詞的由來1794年從硅鈹釔礦中找到“釔土Real-eart稀土這個名詞,其實0.016(135g/,它們在地殼中的豐度比鉛鋅還大幾倍,比金大三萬倍,而且分布極不均勻,一般原子序數(shù)為偶數(shù)的稀土元素較相印奇數(shù)元素的豐度大,但也有例外。也不是土,而是典型的金屬元素(稀土金屬,活潑性僅次于堿金屬和堿土金屬。二、 稀土元素組成577115個鑭系元素以及與鑭系元素化學性質(zhì)相似的鈧和釔(Ho-Er之間共生于稀土礦物中)17個元素,它們屬于周期表申的第ⅢB族,正常原子價為正三價。鉅是17個稀土元素中最后發(fā)現(xiàn)的一個,是天然放射性元素,極不穩(wěn)定,半期為2.71947年在鈾裂變產(chǎn)物中得到,因為在高品位鈾礦中有足夠的中子流強度,使之緩慢地進行核裂變,形成了鉅,在稀土礦中含量極少,特別在離子吸附型稀土礦中含量更少,習慣不把它列入稀土元素。鈧和鑭系元素有共同的特征氧化物,在一些方面有些共同點,但它的化學性質(zhì)不象釔那樣相似于鑭系元素,且在鑭系礦物中很少發(fā)現(xiàn)鈧,所以在一般的生產(chǎn)工藝中不把鈧放在稀土元素之列。所以我們常說的稀土元素一般指鑭系元素(除鉅外)和釔共15種元素。三、 稀土元素的分組②③從地球化學和礦物化學的角度分按硫酸復(fù)鹽溶解度分輕稀土組(鈰組)輕稀土組 中稀土組重稀土組(釔組)重稀土組(鈰組) 組)(釔組)(難溶) 溶)(可溶)④按酸性磷型萃取劑(P204)萃取的難易程度和分離工輕稀土組 中稀土組重稀土組藝需要(鈰組)(釔組)序號分組法La序號分組法LaCePrNaSmEuGdTbDyHoErTmYbLuY① 按照稀土元素的電子層結(jié)構(gòu)輕稀土組重稀土組及由此反映的物理化學性質(zhì)(鈰組)(釔組)離子半經(jīng)1.0611.0341.0130.9950.9640.950.938 0.923 0.908 0.894 0.?絡(luò)合能力水解能力(鑭系收縮)逐漸增強→逐漸降低→項目項目鑭鈰鐠釹釤銪釓鋮鏑鈥元素符號LaCePrNdSmEuGdTbDyHo原子序號57585960626364656667原子質(zhì)量138.9140.1140.9144.2150.3151.96157.2158.9162.5164.988PPm35669.1407.062.16.11.24.51.3金屬活潑性Sc<y<La>Ce>……>La電子價態(tài)+3價Ce4+ Pr4+Sm2+Eu2+ Tb4+ Yb2+RE(OH)溶解度3逐漸降低→酸鹽溶解度逐漸增加→三價離子顏色無無黃綠紅淡黃淺紅無淺紅淺黃淡黃無氧化物分子式LaO2 3CeO2Py6o11NdO2 3SmO2 3EuO2 3GdO2 3Tb047DyO2 3HOO2 3Y2(4PrO2PrO)2 3(2TbO2TbO)2 3氧化物分子量325.81 172.12 1021.44336.40 348.80351.92362.40 747.70373.00 377.86225配合當量162.905 170.24174.40181.2186.5172.12168.20175.96 186.925 188.93 112氧化物顏色白黃黑褐淡藍乳黃淡粉紅白棕褐淡綠淡黃稀土濕法冶煉基礎(chǔ)知識培訓資料稀土濕法冶煉基礎(chǔ)知識培訓資料--五 稀土礦床2505018種,其中最重要的是70%28%。稀土常作為開采其它礦產(chǎn)時的伴生組份(副產(chǎn)品)予以綜合回收利用對象,對其品17.22%(澳大利亞韋爾德ft碳酸巖及其風化殼型鈮稀土礦床。國家美國國家美國澳大巴西加拿印度馬來 泰國其它市場中國 前蘇聯(lián)合計利亞大西亞經(jīng)濟國家儲量5500 68020 164 1800 30117436000 450045000REO(kt)百分比12.3 1.50.10.44.0 0.10.010.480.01.0(%)內(nèi)蒙古白云鄂博,美國的藝延帕斯及澳大利亞的韋爾德ft這三個礦ft的稀土儲量占世界的90%以上。附表:中國稀土資源狀況礦物名稱礦物名稱中 國 廣 東工業(yè)儲量 總儲量 工業(yè)儲量 總儲量(萬噸) (萬噸) (萬噸) (萬噸)平工業(yè)儲量(萬噸)遠總儲量)平均品位(%)氧碳鈰礦3510135100.5~0.1獨居石49.549.549.590.5~0.1磷釔礦7.577.577.571.2500g/m3離子吸附礦37.61167.617.117.75.115.10.1~0.3總合計3604.6813734.6817.335.979年冬150km210米,總儲量(以氧化物汁萬噸,礦種屬我國及至世界獨特的花崗巖風化殼淋積型(離子吸附型)稀土礦床,品位高,平均~0.125%,比我國各地的獨居石、磷釔礦和錫釔鈮礦的可采率均高,組分化例適中,輕稀土占70%10%20%90%以上的稀土呈陽離子狀態(tài)吸附(或賦存)于高嶺石類鋁硅酸鹽等粘土礦物上,其余10%以礦物形式存在,一半以上的稀土存在于占原礦24~32%的0.074mm礦砂中,多數(shù)露于地表植被下,硫松易采,用電解質(zhì)溶液滲浸或交換淋洗礦物即可將稀土交換下來得到富集,采冶回收率高,資源損失小,該礦種放射性強度低,不須專門的處理和防護,采冶方便安全。六、稀土應(yīng)用PAGEPAGE7第二章 稀土冶煉主要過程一.稀土冶煉全過程稀土從礦ft開采到高純單一稀土金屬的冶煉過程如下圖:稀土礦藏(0.1~6%)選 礦浮選 選 礦浮選 重選 磁選 電選 化選火法分解 濕法分解碳酸鈉 燒氧化法 燒堿液分解硫酸分解ReCl.6H3 2
O或混合稀土溶液 少量應(yīng)用其它其它結(jié)晶法分級沉淀法氧化還原法離子交換法溶劑萃取法酸鹽沉淀法鋅粉還原紙色譜非平衡萃取硫酸復(fù)鹽沉淀法錄齊還原薄色譜光致氧化還原氫氧化物沉淀電解還原柱相液膜分離技術(shù)氯氣氧化柱色譜物理化學分離技術(shù)雙氧水氧化柱液相富集物或單一稀土 應(yīng)用金屬制取金屬制取金 屬 熱 還原法熔 鹽 電 解 法鈣熱—氟化物氟化物熔鹽體系鋰熱—氧化物氧化物—氟化物熔鹽體系RE金屬熱—氧化物稀土金屬 應(yīng)用金金屬↓純化真空熔煉法除Ca.F.H等蒸餾或升華Sm.Eu.Tm.Yb.Lu.Er.Sc.Y等易揮發(fā)金屬區(qū)域熔煉法H.O.N等雜質(zhì)電傳輸法(電泳、固體電解法)高純金屬高純稀土金屬 應(yīng)用二.選礦選礦是利用組成礦石(物)的各種礦物之間物理化學性質(zhì)的差別,采用不同的選別方式,借取不同的選別設(shè)備,把礦石(物)中的有用礦物富集起來,并除去有害雜質(zhì),使之與脈石礦物和其它有用礦物分離的機械加工過程,以提高稀土氧化物的含量,得到能滿足稀土冶金要求的稀土精礦。三.精礦分解為獲得便于利用的稀土產(chǎn)品,將礦物中的主要成份轉(zhuǎn)變成易溶于水或酸的化合物,然后經(jīng)溶解、分離凈化(除雜、濃縮(轉(zhuǎn)型)或分離沉淀灼燒等工序,制成各種混合稀土化合物產(chǎn)品,有進精礦分解本身就是產(chǎn)品,如高品位精礦經(jīng)高溫氧化得到的混合稀土氧化物。四.稀土分離混合稀土雖有一定的應(yīng)用,但各種單一稀土元素有著各自更獨特的用途,所以需要將混合稀土通過各種手段分離成單一稀土。本廠工序流程酸溶離子礦酸溶萃取分離混合稀土料液萃取分離沉淀單稀土料液沉淀灼燒稀土草酸溶或碳酸鹽灼燒過篩混料包裝單一稀土氧化物過篩混料包裝產(chǎn)品第三章 離子礦開采2060202的稀土元素呈陽離子狀態(tài)吸附在高嶺土、埃洛石和水云母等粘土礦物上,吸附在粘土礦(NaCl(NHSO
NH
ClHNA等)溶液中能發(fā)生離子交換而進入溶液并具有可逆反應(yīng)。一、離解方程式高嶺土吸附稀土離解方程式:
42 4 4 4C[AlSiO(OH)]-m·nRE3++3nMe+ [AlSio(OH)]-m·3nMe++nRE3+2 25 4 2 25 4白云母吸附稀土離解方程式:[KAl(AlSiO)(OH)]-m·nRE3++3nMe+[KAl(AlSiO)(OH)]-m·3nMe++nRE3+2 310 2 2 310 2其中:Me+為電解質(zhì)陽離子,RE3+為稀土離子。K+>NH+>Na+SO24 4–>CHCOO->NO->Ce->HCO-,目前生產(chǎn)上一般用3~5%硫酸銨溶液滲浸工藝代替過去的5~4 3 37%氯化鈉滲浸工藝,因為氯化鈉滲浸法存在浸礦時間長,氯化鈉濃度大(7%,消耗量70%,需對一次灼燒產(chǎn)品水洗脫鈉,再灼燒的復(fù)雜工藝,且浸渣(尾礦)中含有大量的氯化鈉,造成土地鹽堿化,污染環(huán)境,硫酸銨滲浸稀土能力強,用量少,銨離子沉淀少,灼燒時易揮發(fā),產(chǎn)品質(zhì)量高,且可減少環(huán)境污染。二、滲浸方法(底部一般留有掏礦渣礦和浸出液流出孔,用竹條或木條襯底,上鋪麻袋或濾布浸出液用飽和草酸或碳銨溶液沉淀,過濾的濾餅即為草酸稀土或碳酸稀土,經(jīng)灼燒得混合稀土氧化物。<二>堆浸法堆浸法是用機械或人工將采運來的礦土直接堆放在鋪有水泥板或軟塑的地面上,然后將配置好一定濃度的淋洗液連續(xù)從礦堆表面淋洗,經(jīng)過滲透和離子交換,有選擇地將礦石中的稀土離子淋出,淋出液底部收集、沉淀灼燒成氧化物。<三>原地浸出法原地浸出法是在含有離子型稀土的礦區(qū)或地段打井,通過地表注液井加入浸礦液,經(jīng)過滲透和離子交換,有選擇地將礦石中的稀土離子浸出并沉淀回收的工藝,浸出液的回收有負壓抽液和水封堵漏法,關(guān)鍵取決于地形地貌和地質(zhì)條件。其與池浸法和堆浸法相比,各有優(yōu)缺點:池浸法和堆浸法工藝技術(shù)及設(shè)備條件簡單,易操作,只需掌握好淋1T200~800m31000M3,排放800~1000m3,造成表土和植被嚴重破壞,水土流失,環(huán)境污染,資源浪費,30%~40%70%~75%100~3000/tREO,但其工藝技術(shù)要求高,需對地形地貌和地質(zhì)條件作認真分析論證,否則血本無歸。第四章 離子礦酸溶(固相液相一、 化學反應(yīng)式REO+6HCl═2RECl+3HO23 3 22CeO+8HCl═2CeCl+Cl↑+4HO2 3 2 2(4PrO·PrO)+22HCl═6PrCl+2Cl↑+11HO2 2 3 3 2 2(2TbO·TbO)+14HCl═4PrCl+Cl↑+7HO2 2 3 3 2 2Mn++nCl-═MCln (MFeO+6HCl═2FeCl+3HO23 3 2AlO+6HCl═2AlCl+3HO23 3 2CaO+2HCl═CaCl+HO2 2二、 鹽酸量計算酸量=REO231、 REO溶解耗酸23酸體積V
HCl
10001000TREO6 2mNHCl
(m為RE2
O配合當量)32、 雜質(zhì)溶解耗酸PH3、 揮發(fā)酸REO∶HCl=1∶2.1~2.3(重量體積比)23三、 操作規(guī)程1、首先檢查系統(tǒng)設(shè)備是否完好,鹽酸是否充足,低位貯存量是否足夠,酸霧凈化塔的堿液位是否滿足。2、秤取礦物并運至酸溶槽旁。3、調(diào)漿:在酸溶反應(yīng)槽內(nèi)加入REO=1∶1(重量體積比)的水,然后啟動攪拌2310~20(調(diào)漿的目的是用水。REO∶HCl=1∶1(重量體積比)的鹽234、調(diào)漿完成后,緩慢加入鹽酸,同時啟動抽風系統(tǒng),包括風機和堿液淋洗循環(huán)泵,加酸速度應(yīng)根據(jù)反應(yīng)情況掌握,防止冒槽或溫升不夠,并在整個溶料過程中控制PH≥3.5。5、至反應(yīng)充分完成后,加入適量的氯化鋇除雜,檢測至料液無白色粒(絮)狀沉淀為5~106、料液澄清24小時后,將上清液放入過濾槽經(jīng)過濾布過濾,濾液用泵輸送至料液貯槽存放待用。7四、 注意事項1、愛惜原料,原料灑落在地應(yīng)立即回收,裝過原礦的編織袋和尼龍袋用水洗一次,洗水用來調(diào)漿,投料時盡量減少粉塵飄散和適當控制抽風閥門,杜絕料液跑冒滴漏。23、注意安全操作,開啟閥門要慢開慢關(guān),防止管道閥門破裂,泄漏鹽酸灼傷人體和污染廠房環(huán)境。4、正確使用和維護保養(yǎng)設(shè)備,經(jīng)常檢查減速機的潤滑狀況和運轉(zhuǎn)情況,保持設(shè)備清潔完好。5、認真做好原始記錄,確保真實、齊全。第五章 萃取分離一、 基本知識1、萃取是利用一種有機溶劑從其不相混溶的液相中把某種物質(zhì)提取出來的方法。2、萃取體系組成1)相:體系中具有相同物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的均勻部分。2)水相:液相由水溶液組成的相,用“A”表示。3)有機相:液相由有機溶劑組成的相,用“O”表示。4)萃取劑:是一種有機溶劑,它能夠與被萃物發(fā)生作用,生成一種不溶于水,而易溶于有機相的化合物,從而使被萃物由水相轉(zhuǎn)入有機相。5)稀釋劑:在萃取過程中用于改善有機物理性質(zhì)和提高萃取劑的萃取能力及極性的有機試劑,其本身不參與萃取作用,如:煤油。6)負載有機相:有萃合物的有機相,也叫萃取液。7)萃合物:取劑與被萃物發(fā)生化學反應(yīng)生成不易溶于水相而易溶于有機相的化合物。8)料液:有被萃取物而尚未與萃取劑接觸的水溶液,用“F”表示。3、 金屬離子萃取順序金屬萃取劑主要是一些常見的如磷酸、銨鹽、苯等七種的氫離子或者羥基被一些長鏈烷基給取代。金屬與這些萃取劑結(jié)合,就會變成金屬有機化合物,而溶解于有機溶劑中。由于各種金屬與這些萃取劑的結(jié)合能力不同,而導(dǎo)致這些萃取劑萃取金屬的順序不同,從而分離這些金屬離子。影響金屬離子萃取順序的主要因素有:金屬離子的價態(tài)、金屬離子半徑的大小、金屬離子的水合能、d電子的穩(wěn)定化能,配位數(shù)。對于萃取劑:酸性、空間位阻、萃取劑的親油性等都對金屬離子萃取順序有影響。4、 萃取工藝的主要階段1)萃?。簩⒑斜惠腿∥锏乃嗯c有機相接觸,使被萃取物與有機相發(fā)生化學反應(yīng)生成絡(luò)合物進入有機相的過程。2)洗滌:將某種水溶液與負載有機相充分接觸,使機械夾帶和某些同時萃取到有機相中的雜質(zhì)洗回到水相中,而被萃物仍留在有機相的過程。3)反萃:用某種水溶液與經(jīng)過洗滌后的負載有機相充分接觸,來破壞有機相中絡(luò)合物結(jié)構(gòu),使被萃取物重新回到水相中去的過程。5、 萃取過程基本參數(shù)分配比(D):萃取平衡時,被萃取物在有機相中的總濃度和水相中的總濃度之比稱為分配比,用“D”表示MDMOA從定義可見,D值越大,表示被萃組分在有機相中濃度越大,也就是說越容易萃取,反之亦然。萃取率(E):了表示萃取平衡時,萃取劑的實際萃取能力,引入萃取率,萃取率是指被萃組分萃入有機相的總量與原始料液中被萃組分總量的百分比,通常用“E”表示。E100%被萃組份在料液中的總量MVV OO
100%M VA A O O萃取率E與分配比D有如下關(guān)系: DEV
/VO
100%V /V
D100%V=V
A A O O A OA ODE1D100%分離系數(shù)β”表示 A/B
DDA
M O BBA,B
MAA BOβA/BA、BβA/BA的分配比DA
BDB
相差越大,兩組分分離得越完全,組分A在有機相Bβ=1,則兩組分不相分離。A/B4)飽和容量:當水相被萃組分濃度變化時,D也隨之發(fā)生變化,亦有機相中被萃組分濃度也發(fā)生變化,隨著水相被萃組分增加,有機相中被萃組分的濃度也增加,而當水相濃度達到一定程度時,被萃組分在有機相的濃度不再增加,這表明有機相對被萃組分的萃取已達到飽和,這時有機相被萃組分的濃度,就是該濃度萃取劑對該組分的飽和容量。5)級數(shù):體系中有機相同水相接觸萃取每實現(xiàn)一次平衡稱為一級,在實際生產(chǎn)中,往往需要接觸和平衡幾十次,才能達到工藝要求,這樣接觸和平衡數(shù)稱為級數(shù)。6)V/VO A5、 多級萃取多級萃取按有機相和水相流動方式不同可分為:錯流萃取、逆流萃取、分餾萃取、回流萃取、半逆流萃取等幾種。1)錯流萃?。哄e流萃取是指一份料液依次與多份新有機相接觸的萃取方式,它的S S SF FiSi Si Si2FFiFSi S3)也是級逆流洗滌,把兩者結(jié)合起來,前者(萃取段)保證實收率,而后者(洗滌段)保證足夠純度,它的優(yōu)點是同時可獲得兩種純產(chǎn)品料液料液(A)有機相1nn+1n+2n+m+有機相萃余液 洗液(純B) 萃取段 洗滌段4)回流萃取:回流萃取實際上是分餾萃取的一種改進,即把分餾萃取中的有機相BAABBBAAB料液料液轉(zhuǎn)相段1 萃取段 n洗滌段n+m洗液反萃段水相產(chǎn)品 反萃產(chǎn)品用回流萃取分離性質(zhì)相近的兩個元素時,可提高產(chǎn)品純度,改進分離效果,但由于將一部分產(chǎn)品加入有機相或洗液而使產(chǎn)量降低。二、 P
507
及P507
萃取稀土原理1、中文名稱:2—乙基已基膦酸單2—乙基已基酯。2、物理性質(zhì)P507
為淡黃色透明油狀溶液,易容于煤油、苯等有機溶劑,稀土濕法冶煉基礎(chǔ)知識培訓資料稀土濕法冶煉基礎(chǔ)知識培訓資料3、萃取稀土基本原理P507(正已烷、環(huán)烷烴、芳烴中是二聚體,在極性溶劑如氯仿、醇中以單體存在的。HClP507HClRE3+是按陽離子交換機理進行。但在HNO3
體系時,P507在低酸度時萃取RE3+是按陽離子交換機理進行,但隨著水相HNO3
的能力增大,其二聚體逐漸被破壞,在高酸度下P507萃取稀土離子按溶劑化機理進行。(1)在低酸度時P507
萃取稀土離子是按陽離子交換反應(yīng)進行在一定萃取條件下,P507
萃取稀土元素元素時,各稀土元素的分配比是隨原子序數(shù)的增加(或離子半徑的減少)而增加,屬于正序萃取,Y的位置在鈥鉺之間,所以只要控制好一定的工藝條件,就可以按照預(yù)定的要求進行稀土分組或單一元素的分離。RE3++3(HA) RE(HA)+3H+2 2 3HA H3HA平衡常數(shù)RE3
3
32分配比 3RE3HA3則 DK 23H3可見分配比與有機相中(HA)濃度的三次方成正比,與水相H+濃度三次方成反比。2將上式取對數(shù)則 LgD=LgK+3Lg[(HA)]-3Lg[H+]2(HALgDPHLgDLg[H+]2LgD0.4LaCePrNdSmEuGdLgD0.4LaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTm YbLu0.2-1.0-0.8–0.6–0.4–0.20.2 0.4 0.60.81.0Lg[H+]-0.219PAGEPAGE44P507
-0.4萃取稀土離子時分配比與酸度關(guān)系由上圖可看出,在同一水相酸度下,各稀土元素的分配比差別較大,如當水相酸度Lg[H+]=0.[H+]=0.25moL/LSmSmSmSmNd在P507
萃取體系中,LgD也不是隨PH增加而總是直線上升,當PH值增加到稀土離子發(fā)生水解時,LgD甚至會減小,通常LgD最大值時是稀土離子開始水解的PH值。另一方面,由萃取反應(yīng)式可知,萃取稀土離子結(jié)果使水相的酸度逐漸增大,這樣,不但會影響萃取效率,而且會使水相的酸度難于控制,所以,在稀土溶劑萃取時,先用NHOH或NaOH溶液處理有機相,使一部分P 成為酯,這樣的處理叫皂化,皂化的P5074 507可提高萃取容量和分離系數(shù)。其反應(yīng)式如下:(HA)+ NaOH = NaHA2 2
+ HO2這樣皂化后有機相與稀土離子發(fā)生交換,交換出來首先是Na+,從而不致使水相pH值降低,這樣就提高了萃取劑的萃取容量,隨著皂化率提高,萃取容量升高,但過高又42%P
507
相比較,輕稀土分配比提高了近十倍,還可以提高兩元素分離系數(shù),但皂化率45%以上時,將產(chǎn)生乳化,分層困難。(2)在高酸度下P507萃取稀土離子按溶劑化機理進行RE3++3NO-+2(HA) RE(NO)·4HA3與此同時,P507萃取HCl
2 3 31H++NO-+HO+3 2
2(HA)2 HNO3·H2O(NO3)3·HA陽離子交換和溶劑化兩種機理是逐漸過渡的,有機相中存在著P507的二聚分子和單體分子,可以認為溶劑化物的生成是逐漸產(chǎn)生的。其反應(yīng)通式為:1 4RE3++iNO-+(3- (HA) RE(NO)(HA) i(HA)+(3-i)H+3 3 2
3 i 2
3-i3隨著酸度的增加,i14、P507萃取金屬離子順序酸性磷型萃取劑在低酸度下以>P(O)OH(OH)基的(H+酸性降低,萃取能力下降。P204的二烷基磷酸分子中一個R-O基團被R取代后,即變成P507pKaP507P204P204P204。HA(如P507)萃取其他金屬離子Mn+的能力首先取決于Mn+與A-的絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)βnβnK(1)當金屬離子Mn+的電荷數(shù)相同時,絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨金屬離子半徑的減小而增加,主要是因為它們與配位體中心間的距離減小,靜電引力增加,故生成的絡(luò)合物越穩(wěn)(利用靜電模型解釋穩(wěn)定性)①Mg2+>Ca2+>Sr2+>Ba2+②Lu3+>Yb3+>Tm3+>Er3+>Y3+>Ho3+>Dy3+>Tb3+>Gd3+>Eu3+>Sm3+>Nd3+>Pr3+>Ce3+>La3+
(2)當金屬離子半徑相同時,絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨金屬離子電荷數(shù)的增加而增加。Na+<Ca2+<RE3+<Th4+(3)對于完全充滿的d亞層電子層(18個電子)的金屬離子,包括Cu+、Ag+、Au+、Ti+Cd2+Hg2+等,它們與配位體主要是通過共價相互作用生成絡(luò)合物,而靜電力因素是次要的,它們生成絡(luò)合物的穩(wěn)定性程度,主要取決于金屬離子和配位體之間電負性差值的大小。配位體的電負性依如下順序而降低:F>O>N>Cl>Br>I>S稀土離子及上述離子與配位體絡(luò)合能力按上列順序減小。根據(jù)以上分析和描述,P507萃取其他金屬離子的順序大致如下:Lu3+>Yb3+>Tm3+>Fe3+>其他RE3+>Zn2+>Al3+>Pr3+>Ce3+>La3+>Si4+>Cu2+≈Mn2+≈Ca2+≈Pb2+≈Co2+≈Cd2+>Ti2+>Mg2+>Sr2+>Ni2+>Li+>Ba2+>Na+>K+5、萃取影響因素(1)水相酸度的影響:P507萃取體系中,酸度升高,分配比下降,因此可通過控制酸度達到輕、中、重稀土分離的目的。在實際生產(chǎn)中,為了達到對某個稀土元素有較高的萃取率,通常將料液酸度控制的較低。(2)稀釋劑的影響:稀釋劑可以影響P507的聚合度、萃取行為和質(zhì)量傳遞率。通常情況下,萃取能力隨稀釋劑介電常數(shù)的增加而減小。氯仿及醇類因能與P507生成氫鍵,從而打斷P507二聚體,導(dǎo)致P507的活度減小,使其萃取能力減小。稀釋劑粘度越小,質(zhì)量傳遞率越高。(3)萃取劑濃度的影響:當酸度恒定時,分配比與自由萃取劑的濃度的三次方成PH1/2(4)稀土離子濃度的影響:在萃取過程中,分配比隨稀土離子濃度的增加而減小,HClCl-有一定的配位Cl-NO3-SO42-40g/L,所以在實際生產(chǎn)中通常采用鹽酸體系,所需的級數(shù)少,酸堿消耗低,另外硝酸會發(fā)煙,工作環(huán)境差。(6)溫度的影響:溫度影響萃取平衡過程,從而影響分配比和分離系數(shù)。從熱力學考慮,溫度主要是影響平衡常數(shù),溫度升高,稀土元素(Sm-Lu,Y)的濃度平衡常數(shù)降低,但溫度對La,Ce、Pr、Nd萃取的影響不明顯。另外,溫度升高,分離系數(shù)略有下降趨勢。另外,溫度對有機相的揮發(fā)有影響,溫度升高,有機相的揮發(fā)損失也會增大在冬天或離皂化段較遠的萃取槽,由于溫度較低,造成有些稀土對的分離效果變差,分相和流通不好,比如Eu/Gd、Yb/Lu分離和環(huán)烷酸分離釔比較明顯,此時可增加加熱(通蒸汽或石英玻璃電加熱器)手段。(7)萃取速率的影響:即從萃取過程開始至到達平衡的快慢,通常用單位時間內(nèi)萃入有機相的被萃物的量表示,它是選擇萃取設(shè)備,確定兩相在萃取設(shè)備內(nèi)必須停留的時間的重要參數(shù)。P507從不同的無機酸介質(zhì)中萃取RE3+的平衡時間按下列次序增加:HClRE3+因為萃取劑在萃取——反萃取的過程中有損耗,萃取劑的損失主要是水相溶解、夾帶和分解所造成,另外使用溫度高會造成稀釋劑的揮發(fā)損失。部分在萃取——反萃取的過程會遇到與由于雜質(zhì)與萃取劑有效成分反應(yīng)而造成變性失效,多次的水解也會造成失效。所以在萃取過程中要不斷添加補充和更換萃取劑。三、環(huán)烷酸萃取分離稀土工藝用環(huán)烷酸作萃取劑在稀土工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用,尤其在制取高純釔產(chǎn)品上,幾乎取代了原來N263
分離工藝,這種方法具有環(huán)烷酸資源豐富,價格便宜,工藝簡單等優(yōu)點。1、基本原理和大多數(shù)羧酸類萃取劑一樣,環(huán)烷酸在惰性(非極性)溶劑中,一般以二聚體分子(HA)2
形式存在,萃取三價稀土離子也屬于陽離子交換反應(yīng),簡單表示如下:RE3++ 3HA = REA3
+ 3H+在環(huán)烷酸――長鏈醇(作添加劑)――HCl體系(PH=)中萃取稀土離子的順序為:Yb3+>Sm3+>Dy3+>Lu3+>Nd3+>Gd3+>Pr3+>Tm3+>Tb3+>Ce3+>Ho3+>Er3+>La3+>Y3+由此可見,釔是最難萃取的元素,所以只要控制一定的萃取條件,使其它稀土萃入有機相,而釔留在水相,就能達到分離釔的目的。萃取其他金屬離子順序(pH
:Ca2+pH
=6.2,Y3+pH
=4.15,F(xiàn)e3+pH
=3.01/2
1/2
1/2
1/2Fe3+>Th4+>Zr4+>U4+>In3+>Ti3+>Ga3+>UO2+>Sn2+>Al3+>Hg2+>Cu2+>Zn2+>Pb2+>2Ag+>Cd2+>RE3+>Ni2+>Sr2+>Co2+>Fe2+>Cr3+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>Cs+SO2->Cl->NO-4 32、環(huán)烷酸萃取稀土時有機相組成及皂化25%20%15%25%、20%、15%等不同,其它剩余部分用煤油補足。環(huán)烷酸作為主要萃取劑,而異辛醇是極性溶劑,作為添加劑可以起助溶作用,以防止HA在有機HA在有機相中的溶解度,降低有機相粘度,改善有機相流動性,也可以減少環(huán)烷酸的水溶性。煤油作為稀釋劑,可以起到降低有機相粘度,提高其流動性。環(huán)烷酸有機相組成后直接去萃取3HA + RE3+= REA3
+ 3H+將放出大量的酸,使平衡向左移動,萃取將無法進行,為了平衡向右移動就必須解決環(huán)烷酸有機相萃取稀土離子時釋放大量酸的問題,故生產(chǎn)上一般先對環(huán)烷酸有機相進行皂化,皂化反應(yīng)式為:HA + NaOH = NaA + HO2皂化后萃取三價稀土離子反應(yīng)為:RE + 3NaA = REA3
+ 3Na+但是,環(huán)烷酸的皂化率也不能過高,否則在萃取稀土時容易發(fā)生乳化現(xiàn)象。3、環(huán)烷酸萃取稀土離子與水相PH值的關(guān)系:環(huán)烷酸萃取分離釔時,水相的pH值對釔與其它稀土元素的分離有很大關(guān)系,只有嚴格控制萃取體系的平衡水相pH值,才能達到預(yù)期效果。皂化率高,平衡水相pHpH4.7~5.190%pHPb4.8萃取率小于Pb。4、環(huán)烷酸提純釔對原料的要求及處理:1pH=4~6a、化學法:即水解除雜后沉淀、過濾?;旌舷⊥裂趸镉肏CL溶解,調(diào)節(jié)pH=4~5再加丁基磺原酸鈉,加熱至沸、沉淀,可以除去大部分Fe、Si、Pb雜質(zhì)。b
萃取除雜,混合稀土氧化物用HCL2moL/LN
――混235 235合醇――煤油萃取,可以除去大部分Fe、Zn、Pb等雜質(zhì),有機相用無離子水清洗可以循環(huán)使用。c、環(huán)烷酸料平衡:盡管經(jīng)過化學法和萃取法除雜,但萃取過程中還經(jīng)常出現(xiàn)界面污物,影響萃取槽正常運轉(zhuǎn),為了保證生產(chǎn)的正常進行,需要用單級環(huán)烷酸有機相(其組成與萃取體系的有機相組成相同)預(yù)平衡一次,使界面污物留有單級中,便于進行集中處理。pH>4.0Fe、Al2)配料:pH4.0—5.0LaCEPrNdSmRELaY Y1.5,Gd0.29—1.1mol/L范圍內(nèi)RE>Y。pH≤1.0Fe3+和FeCl(3x形式存在,此時溶液呈黃xpH>2.0pH2.5~3.03的溶液中用環(huán)烷酸萃取稀土時最易產(chǎn)生乳化。0.8M1.0mol/LpH4,F(xiàn)eAl<1mg/L。5、環(huán)烷酸萃取過程中的主要反應(yīng):皂化反應(yīng):環(huán)烷酸萃取用有機相組成基本上是:環(huán)烷酸――混合醇――煤油,25%環(huán)烷酸、20%混合醇、55%NaOH,便發(fā)生皂化反應(yīng)。HA + NHHO = NHA + HO32 4 2HA + NaOH = NaA + HO2為了實現(xiàn)環(huán)烷酸萃取稀土(環(huán)烷酸開始萃取稀土的PH=4.0)就必須先將環(huán)烷酸皂化成環(huán)烷酸銨鹽或鈉鹽使用。2)萃取反應(yīng)(發(fā)生在有機相進口級,即第一級)3NaA + RE3+= REA3
+ 3Na+RE3+Na+的交換達到pHNa+RE3+REA3
稀土皂鹽溶于有機相而微乳狀液被破壞,皂化時進入有機相中的水又回到水相中,因此在生產(chǎn)中應(yīng)充分考慮萃取前后有機相和水相體積變化的影響。1NaAA-Na+A-由于水合作用而形成水合離子造成有機相與水不能分開而產(chǎn)生乳化,使萃取不能正常進行。在生產(chǎn)過程中,由于稀土不夠萃取而引起第13)交換反應(yīng)(第2~n+m-1級)環(huán)烷酸在鹽酸介質(zhì)中萃取稀土,當 PH=4.8時,三價稀土離子萃取順序為:Eu>Sm>Nd>Pr>Dy>Yb>Lu>Tb>Ho>Tm>Er>Gd>La>Y,即Y堿性比非釔稀土的堿性強,釔最難萃因此控制適當萃取條件使非釔稀土萃入有機相釔留在水相達到提純釔的目的,同時釔的環(huán)烷酸鹽可被水相中的非釔稀土交換。RE3++YA(0)=Y(jié)3++REA(0)3 34)洗滌反應(yīng)(洗滌進口級,即第n+m)REA3
+3H+=3HA+或3或
+3H+=3HA+Y3+YO23在生產(chǎn)上要求洗滌反應(yīng)在第n+m級達到平衡,使平衡水相PH達到3.5~4.0,否則Fe3+n+m3(pH4~5n+m-1n+m-2n+m3在串級萃取開始時水相料液(經(jīng)凈化)10mg/ln+mPH<2n+m-1n+mm-2PH4~5n+m-1n+m-2n+m-1n+m-2n+m級開始,是由于第n+mHClPH3.5PHPH<2.0),要到第n+m-2n+m-2n+m-3PH4~5n+m-2n+m-2n+m-3n+mPH3.5~412N235四、N235
萃取分離1、 N235
介紹 RN 屬胺類萃取劑,化學名為三烷基叔胺,結(jié)構(gòu)式為NR R或N[CH(CH) ]235R
3 26~103分子量為353~521,具有弱堿性,跟酸反應(yīng)時它能夠再接納一個氫離子面生成鹽類,形成銨鹽后還能萃取過量酸,而被萃取的酸很容易被水反萃,因此可用來回收酸及用于萃取酸性溶液中的金屬離子,即N235
除雜和精制鹽酸。2、 萃取機理N235
萃取Fe3+ Pb2+ Ni2+屬離子締合萃取體系,通過陰離子交換反應(yīng),故又稱陰離子萃取劑,甚至有人稱為液體離子交換劑,其萃取應(yīng)具備以下三個條件:Pb2+Ni2+可以形成大絡(luò)合陰離子,所以可以被萃Ca2+等堿金屬、堿土金屬不能形成大的絡(luò)合陰離子,所以不能被萃取,而稀土元ClONOCl>4 3HSO>F-。4②存在胺鹽中的陽離子:N235
RNH+陽離子。3N23523NN235,N235先萃酸,否則酸度太低,會導(dǎo)致N235N2353、 萃取劑組成由于胺類萃取劑萃取時,若以煤油等非極性溶劑作稀釋劑時,生成的胺鹽 RNH+3 4-n×-30%N――8%ROH――煤油。2354、 萃取過程以下以N235
從料液中萃取除Fe3+敘述其萃取除雜過程:① N 與酸性溶液作用轉(zhuǎn)型235RN + HCl = RNH+Cl-3Fe3+
3Pb2+等在大量Cl-存在情況下可以生成絡(luò)合陰離子。Fe3++4Cl-=[FeCl]-4③[FeCl-RNH+Cl-Cl-RNH+[FeCl-而被萃取到有機相中。4 3 3 4RNH+Cl-+[FeCl]-=RNH+[FeCl]-+Cl-3 4 3 4Fe3+HO,F(xiàn)e3+返回水相排走,2RNH+[FeCl]-+HO=RN+Fe3++H++HO+4Cl-3五、萃取設(shè)備
4 2 3 2(一、萃取設(shè)備簡介:萃取設(shè)備種類繁多,分類方法也不同,通常分為萃取塔、混合澄清萃取器、離心萃取器或管式四種,目前應(yīng)用較多的是前四種,下面著重介紹一下混合澄清式萃取器。(二)混合――澄清式萃取器:下圖為箱式混合――澄清萃取器混合室的一種結(jié)構(gòu),水相和有機相分別從前一級和后一級澄清室通過水相入口和有機相入口進入混合室,兩相經(jīng)漿葉攪拌充分混合接觸。攪拌漿一般用葉片式,特殊情況下用雙層,或葉片式加渦輪式,或葉片式加螺旋式,混合相經(jīng)混合相口進入澄清室。在箱式混合――澄清萃取槽中,水相和有機相的流動情況如下圖表示有機相入口 有機出口水相出口 水相入口就整體而言兩相流動是逆流,在任一級中是并流,有機相由前級澄清室通過有機相溢流口進入本級混合室,水相由后級澄清室底部入口進入本級潛室,借攪拌器的抽吸作用進入混合室,經(jīng)攪拌混合進行傳質(zhì)萃取,混合相在攪拌離心力作用下,經(jīng)過混合相流道口進入澄清室,經(jīng)澄清分相后,兩相分別經(jīng)各自通道流入相鄰的兩級,最后有機相由溢流口(有機相出口)流出,而水相由水相出口流出至接收槽,水相流出時必須通過H管來調(diào)節(jié)出口流量及液面?;旌熄D―澄清萃取器優(yōu)點:1)兩相接觸好,級效率高2)擴大性能好,易按比例放大。3)停車起動不會破壞平衡。4)結(jié)構(gòu)簡單混合――澄清萃取器缺點:1)依靠重力澄清,要求兩相密度△P大于0.1,而且貯液量大。動力消耗大。占地面積大。另一種上進料方式萃取槽示意圖:離心萃取器結(jié)構(gòu)示意圖:六、萃取過程中容易產(chǎn)生問題及處理1、乳化0.1形成乳化的原因有以下幾點:A、料液不清,料液中含有不溶性懸浮微?;蚰z體,或某些碎絮物都可能成為乳化劑。B、水相料液濃度過高,使有機相稀土濃度過高,從而使粘度增加。C、酸度太低,一些雜質(zhì)金屬離子易水解成氫氧化物,也會引起乳化。2、三相正常情況下,萃取過程只有兩相,但有時在有機和水相之間出現(xiàn)一個第二有機相,這種現(xiàn)象稱為三相。處理三相的方法是在三相析出級內(nèi)加入配制的鹽酸,同時要停止進料,有機照進,適當提高料液酸度和將料液分多級進槽或加大有機相流量或直接在發(fā)生三相處加入純水而使三相除去。3、有機相流動性下降主要原因是有機相中煤油揮發(fā)而使粘度增加,也有因萃取容量過大而使粘度增加。處理方法:經(jīng)常滴定有機相濃度,及時補充煤油和有機相,如果是萃取容量過大而使粘度增加的,可以減少料液流量和降低料液濃度。4、外界因素或條件如攪拌漿松動,皮帶脫落,或混合澄清萃取槽攪拌速度太快,或攪拌漿尺寸太大,攪拌漿安裝高度、位置不恰當,都將引起槽界面升高而冒槽,破壞槽體平衡,因此要經(jīng)常觀察槽體情況,及時處理問題,若因攪拌速度太快等外界因素引起的,只有除去這些外界因素時,乳化現(xiàn)象才能根除。七、萃取操作規(guī)程1、開機前,先檢查各種物料是否充足,管道槽體有無滴漏現(xiàn)象。2、開機時,從后往前啟動攪拌系統(tǒng),檢查攪拌、傳動及槽體液面是否正常,然后打開高位槽各種物料閥門和萃取槽出口閥,注意加料箱液面,啟動流量給料系統(tǒng),打開流量計閥門,測定流量,按工藝要求供給各種物料。3、按技術(shù)要求,每隔14、定時取樣分析各規(guī)定點濃度并記錄,皂料濃度每小時取樣分析并按公式及時調(diào)整皂料流量,嚴格控制皂料出水PH≥5,杜絕跑料現(xiàn)象,確保萃取收率。5、注意高低位槽液位,及時輸送各種物料,防止冒槽,禁止預(yù)約送料。6、萃取槽停機時,應(yīng)光關(guān)閉料液加料閥門,然后關(guān)閉其它進料閥門,從前往后停止攪拌,最后關(guān)閉高位槽所有出口閥,如遇長時間停機,應(yīng)將萃取低位接收槽所有閥門關(guān)閉。7、維護保養(yǎng)好設(shè)備,禁止違章操作,發(fā)現(xiàn)跑冒滴漏及時反映和回收處理。8、保持場地整潔,搞好文明生產(chǎn)。9、認真寫原始記錄和交接班記錄,確保真實、準確。第六章 沉淀萃取分離的單一稀土料液利用沉淀劑沉淀,將溶液中的稀土離子從液相轉(zhuǎn)變成固一、 草酸鹽沉淀法1、 反應(yīng)方程式2RECl3+3H2(C2O4)·2H2O+nH2O=RE2(C2O4)3·nH2O↓+6HCl一般n=10,但也有n=6.7.9和11的。2、 沉淀的稀土量C
,體積為V,稀土的配合當量為m,則沉淀的稀土量為RE FW C W RE
m)REO
1000233、 沉淀用草酸量根據(jù)化學反應(yīng)方程式,理論上沉淀用草酸量為W 189C V草酸 RE F稀土草酸鹽在水中的溶解不大,但在酸性溶液中比在水中大得多,特別是重稀土溶解損失會更大,為了使稀土草酸鹽盡可能地沉淀完全,應(yīng)該使溶液保持合適的草酸根活度(游離草酸量),因此沉淀時多余的草酸一般為25~50%,但過大的草酸根活度時,又生成了RE(C2O4)+、RE(C2O4)2-及RE(C
O)3-等絡(luò)離子而使稀土沉淀不完全。4、 沉淀條件選擇
2 4380℃~90℃下由濃度不高的稀土溶液(50~100g/l)沉淀出草酸鹽,草酸宜小批量加入,這樣有利于獲得大結(jié)晶沉淀且少溶于水,又易于過濾甩開。(PH=1~2)進行沉淀,能提高草酸鈣、鐵和其它帶色雜質(zhì)復(fù)合草酸鹽的溶解度,減少非稀土雜質(zhì)的45℃~502g/l2-3次,能除去不利于煅燒的過量草酸和提高非稀土雜質(zhì)的除雜率。PH值、沉淀溫度、草酸加入速度、攪拌時間、攪拌強度、沉淀劑用量和草酸加入方式。二、 碳酸鹽沉淀法1、 反應(yīng)方程式2RECl3+6NH4HCO3+nH2O=RE2(CO3)3·nH2O↓+6NH4Cl+3H2O+3CO2↑2、沉淀的稀土量C
,體積為V,稀土的配合當量為m,則沉淀的稀土量為RE FW CREVF
m)REO
1000233、沉淀用碳銨量萃取分離出口稀土料液一般呈酸性,用碳銨沉淀時,碳銨量為中和[H+]用量和沉淀RE3+用量之和。①中和[H+]用量中和反應(yīng)方程式:2HCl+NH4HCO3=NH4Cl+CO2↑+HO2 W
VF
Hm
(公斤)HNH
HCO4 3
1000p(其中[H+]為溶液酸度、mNHHCO79、PNHHCO0.9294)。4 3 4 3② RE3+用量RE3+1∶1.6~2.5(系數(shù)λ)計算WRE3NH
HCO4 3
V C mλ F RE1000
(公斤)CRENH4HC3溶液(或固體灑入,以防局部過堿生成RE(OH)3膠體而使沉淀操作困難,加強攪拌,使生成的RE2(CO3)3PH5~5.8,靜置沉降即可。三、 沉淀操作注意事項1RE(OH)3膠體而使沉淀過濾操作困難。2(沉淀劑用量不夠,一定要檢測上清液)和過濾時穿濾現(xiàn)象,母液濾液及虹吸的上清液,均應(yīng)進入回收池,提高產(chǎn)品收率。3、產(chǎn)品中的氯根主要來源于三個方面:母液殘留、沉淀吸附和沉淀包雜。從上在計算和分析可知,Cl-主要來自于母液夾帶,針對此種Cl-,減少的方法是洗滌時每次Cl-Cl-,則應(yīng)選擇合適的沉淀方式和條件,比如對沉、較低的料液濃度和沉淀劑濃度,較強的攪拌程度,較慢的沉淀速度。45、嚴格控制沉淀劑合理用量,降低消耗,減少成本。6、管道內(nèi)草酸液放干凈,以免草酸結(jié)晶,堵塞管道。7、半成品裝袋包裝好后,掛好半成品卡,按批號、規(guī)格不同分別堆放。8、過濾和離心一定要徹底,嚴格控制進爐水份。9、認真填寫沉淀記錄報表,經(jīng)常復(fù)核查漏。第七章 灼燒稀土草酸鹽和碳酸鹽應(yīng)經(jīng)過灼燒成氧化物供進一步利用,其灼燒反應(yīng)方程式分別為:2RE(CO)·nHO + 3O → 2REO+ 12CO↑+ nHO↑2 24 3 2 2 23 2 2RE(CO)·nHO →REO+3CO↑+ nHO↑2 33 2 23 2 2實際上草酸鹽在灼燒中經(jīng)過四個過程:加熱失水轉(zhuǎn)為無水鹽,草酸根分解轉(zhuǎn)為碳酸RE(CO)·nHO→RE(CO)+nHO↑2 24 3 2 2 24 3 2→RE(CO+3CO →REO+3CO(汽)體中。理論上,2 33 23 2灼燒溫度為850℃,實際生產(chǎn)中,一般控制灼燒溫度高溫區(qū)為1100℃~1150℃。稀土灼燒窯爐有柴窯、土煤窯、箱(或梭)式電(燃氣或燃油)爐、隧(或輥)道式電(燃氣或燃油)爐。用柴窯、土煤窯灼燒產(chǎn)品,溫度難以控制,對產(chǎn)品易污染,生產(chǎn)效率低,勞動強度大,產(chǎn)品質(zhì)量既差又不穩(wěn)定,資源浪費,故僅適合低值、質(zhì)量要求不高的產(chǎn)品灼燒。箱(或梭)式電(燃氣或燃油)爐灼燒稀土產(chǎn)品,是在爐門密閉的情況下灼燒,產(chǎn)200~300℃(或輥(燃氣或燃油第八章 “三廢”處理稀土生產(chǎn)中亦產(chǎn)生“三廢”物質(zhì),即廢渣、廢水、廢氣,為保護廠區(qū)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,必須按規(guī)定予以處理。一、廢渣SiFe、AlCa及砂粒等不溶物,酸度PH3~4。酸溶渣先經(jīng)箱式壓濾機壓濾,并水洗回收部分稀土和降低酸度后,裝入塑料袋內(nèi),運至廠區(qū)臨時渣庫存放,臨時渣庫應(yīng)考慮防滲漏措施。核素核素238u226Ra232Th40K138La227Ac原料核素含量(Bq/kg)3840451667146性質(zhì)與去向Ra與Ba性相似堿土金屬, 往酸溶故萃取性較 渣La差227Ac的離子半徑比La大40K是正常本 放射性同位 一些化學性質(zhì)與鑭系相底的3倍,往 素往La產(chǎn)品 似,很難從La中除去酸溶渣 及廢水中和渣 227Ac使其活度降至本底水平二、廢水濕法冶煉產(chǎn)生大量的酸性廢水,主要來自萃取皂化廢水和沉淀母液,廢水中含有2 4NaCl,CO2-及少量稀土元素和微量有機溶劑,PH1~1.52 42(OH))PH5~850~70%0.5~1小時,為加強處理效果,在中和池內(nèi)配置攪拌和通入壓縮空氣曝氣,中和反應(yīng)后鈣渣用帶式壓濾機壓濾干燥后用塑料袋裝袋堆放。2其處理流程為:廢水廢水生石灰水廢水池石灰池中和池H++OH-=HO2Ca2++CO2-=CaCO↓3 3沉降槽帶式壓濾機穩(wěn)定池鈣渣裝袋堆放 排放另廢水池儲存廢水作用外,還兼有有機溶劑回收和部分稀土回收。三、廢氣HClNaOH2~6%2%NaOHNaCl20%附1: 化工材料性質(zhì)簡介一、 仲 辛 醇仲辛醇是由蓖麻油酸堿裂解制取癸二酸的子產(chǎn)品,屬有機醇類。結(jié)構(gòu)式:CH-CH-(CH)-CH-CH3 2分子式:CHO
2 4 3OH818分子量:130.23物理化學性能:1.外觀:黃色或淡黃色不含游離水分的油狀液體。2.比重:0.83393.溶解性:能與乙醇、乙醚、氯仿相溶。用途:主要用于生產(chǎn)塑料增塑劑、合成香料、消泡劑、礦物浮選劑、稀土分離等。包裝:鐵桶包裝。產(chǎn)品運輸與貯存:注意防曬防火。二、 P507P507
是以異辛醇為原料與磷酸反應(yīng)后減壓蒸餾產(chǎn)物,屬有機酯類,中文名稱為2-乙基已基磷酸單2-乙基已基酯,微酸性。結(jié)構(gòu)式: CH25CH-(CH)CHCH O3 2 3 2PCH-(CH)CHCHO OH3 2 3 2CH25分子量:306.4物理化學性能:1.淡黃色不含游離水的油狀液體。2.比重:0.9493.能與乙醇、乙醚、氯仿、煤油等有機溶劑相溶。4.酸值:約180mgKOH/g.用途:稀土分離萃取劑。包裝:鐵桶包裝。產(chǎn)品運輸與貯存:注意防曬防火。三、 環(huán) 烷 酸環(huán)烷酸是石油冶煉的副產(chǎn)品,含有一羧酸基(-COOH,呈微酸性。結(jié)構(gòu)式:RCH――CHRRCH CH(CH2)COOHCHR分子量:由于減壓蒸餾餾程不一樣,一般是由數(shù)百種化合物組成的混合物,沒有固定的分子量,一般為200~400。物理化學性能:1.FeMn2.比重:0.9090—0.96903.酸值:135-2704.能與煤油、有機醇類等有機溶劑相溶。用途:稀土分離萃取劑、油漆等添加劑。包裝:鐵桶包裝。產(chǎn)品運輸與貯存:注意防火。四、 煤油煤油是石油化工產(chǎn)品,屬有機類。物理化學性能:1.外觀:無色不含游離水分的油狀液體。2.比重:0.78~0.83.包裝:鋼制或耐有機溶劑的塑料桶盛裝。產(chǎn)品運輸與貯存:屬危險品,注意防曬防火。五、 鹽 酸鹽酸是由電解工業(yè)鹽制取,屬無機酸類。分子式:HCl分子量:36.5物理化學性能:1.時)液體。2.1.17(31%工業(yè)鹽酸~10N)。3.性能:具有強腐蝕性,能與金屬發(fā)生劇烈反應(yīng)。用途:用途廣泛的化工試劑。產(chǎn)品運輸與貯存:用玻璃鋼、鋼襯橡膠、PVC、PP等耐腐蝕材料制作的槽車或貯槽運輸或貯存。使用注意事項:鹽酸屬揮發(fā)性酸,又有強腐蝕性,其主要通過呼吸道和皮膚接觸為毒性入侵路徑,急性中毒者頭有灼干感及刺痛、結(jié)膜及角膜發(fā)炎,中毒處理方法是:如系皮膚與鹽酸接觸,則迅速用水沖洗幾次即可;如六、 草 酸草酸是由蔗蔗糖或合成法制取,屬無機酸類。分子式:HCO224分子量:96(工業(yè)草酸一般含2個結(jié)晶水)物理化學性能:1.外觀:白色晶體2.純度:98%3.性能:具有腐蝕性用途:常用作沉淀劑。產(chǎn)品運輸與貯存:產(chǎn)品用內(nèi)帶尼龍薄膜的編織袋包裝與貯存。使用注意事項:草酸主要通過呼
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