背景和科学问题:化学沉淀法被广泛应用于稀土元素富集领域。碳酸氢氨、草酸是稀土工业广泛使用的沉淀剂。但碳酸氢氨与稀土形成的无定形稀土沉淀,过滤困难,非稀土杂质(如铁、铝、钙、硅等)含量较高。草酸得到的晶体型稀土沉淀纯度虽然较高,但由于草酸价格高,且水溶性大。上述两种富集方式均难于循环,因此相应的生产成本较高。低成本高性能离子型稀土矿浸出液富集技术需要进一步发展。
研究思路和创新点:近期我们正在对新型萃取-沉淀法稀土富集流程开展研究,所研发流程不需使用稀释剂,通过固-液分离即可实现溶液中稀土的萃取-沉淀富集。与使用稀释-的液-液萃取相比,该方法具有萃取相体积小,不会产生乳化,安全性好,萃取速度快,固体稀土富集物易于运输等特点。与碳铵沉淀法和草酸沉淀法相比,所得到的稀土沉淀富集物尺寸可增大10-100倍,易于分离。萃取-沉淀剂在水中溶解度显著低于碳铵和草酸。萃取-沉淀速率快,可从低浓度稀土溶液回收稀土,且萃取-沉淀剂易于循环使用。