田县利，石 勤，周骏宏，朱博含

（黔南名族师范学院磷化工实验室，贵州 都匀 558000）

磷矿伴生稀土的萃取研究

田县利，石 勤，周骏宏*，朱博含

（黔南名族师范学院磷化工实验室，贵州 都匀 558000）

为了利用贵州织金磷矿中的伴生稀土，用硝酸分解含稀土磷矿，然后采用P204萃取提取稀土。研究了萃取剂的配比、萃取温度以及反萃有机相与酸的比例等单因素条件对萃取的影响。结果表明，P204与硝解液的体积比为5∶3，水相萃取时间 50min，萃取温度为 70℃的条件下萃取效果最好，一次萃取率为52.99%，反萃取率为93.37%。

磷矿；稀土；萃取；P204

贵州织金磷矿中普遍富含稀土（稀土质量分数在0.05%～0.1%），因此是一种潜在的稀土资源。稀土提取有多种方法，如湿法磷酸、草酸沉淀、离子吸附、离子交换、溶剂萃取等，其中的溶剂萃取法较为简单。常用的稀土萃取剂大致有4类：中性含磷萃取剂，如磷酸三丁酯（TBP）、甲基膦酸二甲庚酯（P350）等；酸性含磷萃取剂，如二（2-乙基己基）磷酸（P204或 HDEHP）、2-乙基己基膦酸·单（2-乙基己基）酯［P507或HEH （EHP）］等；羧酸类萃取剂，如混合脂肪酸（含C9～11）、环烷酸等；胺类萃取剂，如叔胺［N235，（C8～10H16～20）3N］等。P204是一 种 经 济、有 效 的酸性磷氧类萃取剂，本文研究了采用P204从磷矿酸浸液中萃取稀土的方法。

1 实验部分

1.1 主要原料与仪器

织金磷矿石粉，属于沉积型磷块岩，取样位置为矿区成品堆中不同区域，矿样深灰色，主要成分是 Ca5F（PO4）3，其他成分有 MgO、SiO2、RE2O3、CaO等［4］。

数显恒温加热磁力搅拌器，UV-2000智能分光光度计，电热恒温鼓风干燥箱，电子天平，烧杯，容量瓶，分液漏斗等。

无水醋酸钠，55%硝酸（化学纯），萃取剂P204：w（磷酸二异辛酯）≥97%，硝酸（1＋1），盐酸（1＋1），ETDA，醋酸锌等。

1.2 实验步骤

1.2.1 硝酸分解

称取300 g过 80目（0.175 mm）筛磷矿粉于200 0mL烧杯中，加入600mL 55%浓硝酸。液固比为2∶1 g／mL，搅拌速度为350 r／min，温度为75℃，反应时间90 min。反应结束后，过滤除去不溶残渣。

1.2.2 萃取、反萃取

取磷矿石粉硝酸分解液，过滤后倒入分液漏斗中，用P204萃取。静置分相后，分离有机相。然后，用硝酸反萃取，静置分相后分离水相，并分析稀土的质量浓度。

1.2.3 稀土测定

溶液中稀土质量浓度采用分光光度法测定。

准确称取 1.000 3 g稀土氧化物 Y2O3，用浓盐酸在加热条件下溶解，配成10.030 0 mg／mL储备液。分别稀释成 1.000 3、2.000 6、3.000 9、4.001 2、5.001 5、6.001 8、7.002 1μg／m L的标准溶液。

在50mL比色管中加入1 mL待测液，再依次加入7 mL的缓冲溶液（1 mol／L HCl＋1 mol／L

NaAc等体积混合）、1mL EDTA-Zn（物质的量比1∶1）、1mL 0.1%TBA，最后加水稀释到刻度线。测定结果见表1、图1。

表1 不同质量浓度的稀土所对应的吸光度Tab.1 The correspond ing absorbance of different concentrations

图 1 Y2O3的标准曲线Fig.1 Y2O3standard cu rve

2 结果与讨论

2.1 萃取剂的影响

取磷矿酸解液体积50 mL，加入不同体积的P204，在温度 70℃时，搅拌 40 min。考察有机相与水相的体积比（相比）对稀土萃取率的影响，结果见表1。

表 2 萃取剂的体积对酸解液萃取的影响Tab.2 Effect of the volume of extraction solvent on liquid extraction conditions for acid hydrolysis

从表2看出，相比为 3∶5时，稀土萃取率最高，为41.07%（一次萃取）。

2.2 萃取温度的影响

取50m L酸解液，与萃取剂 P204以5∶3体积比混合，固定萃取时间40min，根据不同的温度进行萃取，结果见表3。

表3 萃取温度对酸解液萃取的影响Tab.3 Effect of extraction tem peratu re on liquid extraction conditions for acid hydrolysis

2.3 浓度对萃取的影响

取不同质量浓度的稀土酸解液与萃取剂P204以5∶3体积比混合，在70℃下萃取40 min。结果见表4。

表4 稀土的质量浓度对酸解液萃取的影响Tab.4 Effect of extraction concentrations of rare earth on liquid extraction conditions for acid hydrolysis

从表4看出，稀土质量浓度提高到 0.489 1 mg／mL后，萃取率快速升高到89%，并随质量浓度的提高而缓慢增加。

3 结论

1）在P204与硝解液的体积比为5∶3，萃取时间50min，萃取温度70℃的条件下，萃取效果最好，一次萃取率为52.99%；

2）酸解液中稀土质量浓度越高，萃取率越高。所以制备酸解液时应尽可能提高其浓度，以提升萃取效果。

［1］ 殷宪国.贵州织金含稀土磷矿的开发与加工［J］.磷肥与复肥，2010，25（1）：76-78.［2］ 金会心，王 华，李军旗.磷矿资源及从磷矿中提取稀土的研究现状［J］.湿法冶金，2007，26（4）：

［3］ 崔文鹏，孙泽炼，周骏宏，等.织金磷矿中伴生稀土的提取研究，［J］.稀土，2014，35（4）：

［4］ 徐振峰，丁儒乾.三溴偶氮胂光度法测定磷矿中的稀土总量［J］.分析科学学报，1994

［5］ 黄礼煌.稀土提取技术［M］.北京：冶金工业出版社，2006：271-274.

［6］ 龙志奇，王良士，黄小卫，等.磷矿中微量稀土提取技术研究进展［J］.稀有金属，2009，33（3）：435-441.

［7］ 张永学，周骏宏.磷矿中微量稀土提取的初步研究［J］.广东化工，2012（7）.

Study on the Extraction of Phosphate Associated Rare Earth

TIAN Xian-li，SH IQin，ZHOU Jun-hong，Zhu Bo-han

（Qiannan Ethnic Normal College Phosphorus Chemical Laboratory，Duyun 558000，China）

In order to take advantage of phosphate associated rare earth in Zhijin，rare earth-containing phosphate rock was decomposed with nitric acid，and then extracted with P204.The effect of the ratio of extraction solvent，extraction temperature and stripping ratio of organic phase acid and other single factor on the extraction.The results show that，with P204 and Nitrolysis liquid volume ratio of 5∶3，the aqueous phase extraction time50min，extraction temperature of 70℃，the extracting effect can be reached the best with the extraction rate of 52.99 percent and anti-extraction rate of 93.37 percent.

phosphate；rare earth；extraction；P204

TD98

A

1004-275X（2015）02-0006-02

12.3969／j.issn.1004-275X.2015.02.002

收稿：2015-01-06

贵州省科技基金项（LKQS［2013］04），2014年贵州省大学生创新训练计划（20141060006）。

田县利（1993-），女，贵阳人，大学生。

*通信联系人：周骏宏，教授，E-mail：zuhzoj＠aliyun.com电话：0854-8737008