目前,稀土分離工藝的設(shè)計(jì)主要以溶劑萃取為主、離子交換為輔,并以遵循“萃少留多”的原則進(jìn)行切割。所謂“萃少留多”是指在稀土萃取過程中,先萃取組分較少的稀土元素,使大部分稀土仍留在水相,這樣可解決有機(jī)相的萃取容量問題,減少有機(jī)相的負(fù)載,有利于反萃和減少反萃劑。
自從我國(guó)南方稀土礦開發(fā)以后,傳統(tǒng)的稀土分離工藝得到了很大發(fā)展。過去稀土礦物主要是以輕稀土為主,如氟碳鈰礦、獨(dú)居石等,只占稀土資源比重為5%的磷釔礦是以重稀土為主。現(xiàn)在礦山提供的稀土精礦配分發(fā)生了很大變化,有輕稀土型、中釔富銪型、中重稀土型和重稀土型等。為此,稀土分離工藝也發(fā)生了相應(yīng)變化。所用萃取劑有P507、P204和環(huán)烷酸。
La、Y的環(huán)烷酸分配系數(shù)最小,因此對(duì)于大多數(shù)中釔或富釔的稀土料液,首先用環(huán)烷酸萃取,把La、Y留在溶液中分離出La、Y。然后用鹽酸反萃出有機(jī)相中的其他稀土,再用P507萃取分組和分出單一稀土。從釤銪釓富集物中分離銪一般先用鋅粉將銪(Ⅲ)還原成銪(Ⅱ),再用硫酸鋇共沉淀EuSO?的氧化還原共沉淀法分離。目前,更先進(jìn)的工藝是在閉路隔氧的還原柱中,用鋅粒將Eu(Ⅲ)還原成Eu(Ⅱ),再用P507萃取的氧化還原萃取工藝。
應(yīng)用徐光憲先生的多級(jí)串級(jí)萃取理論,設(shè)計(jì)的多出口工藝:三出口、四出口和五出口工藝都已在生產(chǎn)中應(yīng)用。所用的級(jí)數(shù)也越來(lái)越多,一般都在50級(jí)以上。