铝在包头稀土矿萃取分离工艺走向

郑超¹，李慧琴²，姜晓丽¹，梁永生¹，陈慧³

1. 中国北方稀土冶炼分公司2. 内蒙古科技大学材料与冶金学院3. 包钢西创冶金渣综合利用开发有限责任公司

摘 要：尽管由包头稀土矿制备的混合氯化稀土溶液中Al³⁺含量相对较低,但其在稀土萃取分离工艺中分布具有弥散性,因此本文模拟萃取生产线进行实验,为增设生产线铝分布及走向提供参考。本文设计实验路线,采用分馏萃取的方式,观察铝在槽体中分布,通过测定P₅₀₇-HCl体系（La-Nd）/（Sm-Lu,Y）、LaCe/PrNd和LaCePr/Nd萃取工艺中铝及各稀土元素的浓度,萃余液及反萃液的平衡酸度,计算出铝和稀土元素的分配比及分离系数。结果表明:在（La-Nd）/（Sm-Lu,Y）萃取分离工艺中,反萃段平衡酸度高于萃取段平衡酸度,萃余液（La-Nd）Cl₃中Al₂O₃/REO为0.05%,反萃液（Sm-Lu,Y）Cl₃中Al₂O₃/REO为0.22%,经计算,（La-Lu,Y）Cl₃料液中的Al³⁺91.43%的进入萃余液（La-Nd）Cl₃中,8.57%的Al³⁺进入反萃液（Sm-Lu,Y）Cl₃中;在LaCe/PrNd萃取分离工艺中,D_La<D_Ce<D_Al<D_Pr<D_Nd,萃余液（LaCe）Cl₃中Al₂O₃/REO小于0.01%,反萃液（PrNd）Cl₃中Al₂O₃/REO为0.23%,经计算,（La-Lu,Y）Cl₃料液中的Al³⁺91.28%进入反萃液（PrNd）Cl₃中,仅有0.15%的Al³⁺进入萃余液（LaCe）Cl₃中。在LaCePr/Nd萃取分离工艺中,D_La<D_Ce<D_Pr<D_Al<D_Nd,分离系数β_Al/Pr=1.12,Al³⁺和Pr³⁺不能完全分离,萃余液（La-Pr）Cl₃中Al₂O₃/REO为0.03%,反萃液NdCl₃中Al₂O₃/REO为0.14%,经计算,（La-Lu,Y）Cl₃料液中48.49%的Al³⁺进入萃余液（La-Pr）Cl₃中,42.94%进入反萃液NdCl₃中。

关键词：铝;串级萃取;分配比;分离系数;