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1、P507教材docP507 萃取剂教程1概述离子型富 Sm、Eu、Gd 混合稀土溶液是本车间生产原料，用于 生产富Eu溶液，GdCb（ 99.99%）溶液和富Tb、Dy溶液。利用P507 萃取剂对不同稀土元素萃取能力的差异，通过 Nd/Sm 分组和 Gd/Tb 分组两道工序，将料液中 15 种元素分离为轻稀土（ La、 Ce、Pr、 Nd）、中稀土（ Sm、Eu、Gd）、禾口重稀土（ Tb、Dy、Ho、Er、Tm、 Yb、Lu、Y）。中稀土通过Sm/Eu/Gd分离制取富Sm溶液（由于本 车间原料中的轻稀土含量很低（2%左右），并入Sm中在S3-1出口出 来做F2）, GdCb （99.99%）

2、溶液和Eu含量60的富Eu溶液，重稀 土由S3-163 出口出来做V3W，有余泵去原矿车间。2生产工艺原理（一） P507的性质和萃取原理1、P507简介P507 属酸性磷型萃取剂，全名是 2乙基己基磷酸单 2乙基己基脂，其结构式为：CH 3 CH CH 2 OCH3 CH CH2C2H 5由结构式可知，P507为酸性磷酸脂，是一元弱酸。外观为淡黄色透 明油状溶液，在25 C时比重为0.949g/ml ,在水中溶解度为 0.029g/l。分子量306.4。易溶于煤油、甲苯等有机溶剂。P507在 煤油中常以二聚体分子(HA 2的形态存在。二聚体中的M可以电离 出来，其电离方程式为(HA 2 二

3、+hA-2、P507萃取稀土原理(1) RE3+3 ( HA 2 斗 RE (HA) 3+3H+由上式可得出分配比D与萃取平衡常数K的关系为：3 + 3D= K (HA 2 /H 即D值与萃取剂浓度的三次方成正比，与水相酸度的三次方成反比。皂化P507未经皂化时对稀土元素的萃取分配比较低，特别是对轻稀土元素，其萃取率极低。皂化后可提高对稀土元素的分配比，同时也可提高稀土元素间的分离系数 B ,所以P507萃取分离稀土前需皂 化，并要控制好皂化度，本车间的皂化度为 35%。(2)P507萃取稀土的一般规律P507萃取稀土离子时受离子半径也许影响很大，符合正序萃取的规律，即分配比 D 随原子序数的

4、增加(即离子半径的减少)而增 加，钇的位置在钬与铒之间。各相邻元素间的分离系数不同，故分 离难易也不同。(2)萃取分离工艺原理1、 利用P507的正序萃取的特点，并根据相邻元素分离系数 B的差 异，选取B值较大的Nd/Sm和Gd/Tb进行分组。中稀土利用三出口 分离工艺使Sm Eu、Gd分离，轻稀土含量低，并入 Sm出口。分馏 萃取由萃取段和洗涤段，可以使两头得到合格产品，目前已被广泛 使用。2、 萃取分离过程和化学反应方程式( 1 )有机相皂化 为提高有机相萃取稀土的分配比和保证萃取过程在恒定混合萃 取比体系中进行，有机相需要皂化 35%，化学反应式为： (HA)2+NHOHK NhHA+H

5、O 皂化在稀土皂化槽进行，采用连续皂化的方式。( 2)稀土皂捞稀土为提高第一级萃余水相出口浓度，并满足下一道工序的工艺条 件，皂化后的有机相进主槽前需捞一定量的稀土（ 80%左右）。其化 学方程式为：3NhHA+REC3 RE （ HA） 3+3NHCI（ 3）萃取和洗涤分馏萃取工艺中进料级（N级）前即1N级是萃取段从（N+1） 到（N+M级（即易萃组分出口）是洗涤段，从（N+M到洗反进口（槽尾）是反萃段。萃取过程和洗涤过程实际上进行着相似的稀土 离子间的阳离子交换反应。每一次交换反应后（指充分混合一次， 相当于萃取槽每一级），有机相中易萃组分A的含量都比前一次升高， 水相中难萃组分 B 的含

6、量升高，因两相是逆流而行，所以经多次交 换后，水相出口就可以得到纯 B,有机相出口能得到纯A。化学反应 方程式为：RE（ HA） 3+RE CL RE （ HA） 3+REC3 其中RE代表较难萃组分，RE代表较易萃组分（ 4）盐酸反萃 负载稀土的有机相在较高的酸度下其稀土可以被反萃到水相 中，使有机相可以循环使用，其反应为RE（HA2） 3+3HCIRECI3+3 （HA） 23工艺流程暂略4岗位操作（一）配酸把盐酸输入配酸桶后，根据 M1V1=M2V2 计算出所需加水的体积， 循环1020分钟后取样滴定其酸度为5.455.55为合格，如不合 格，需通过加酸或水反复配制，直到符合工艺要求。（

7、二）看槽操作1.流量测定槽体各流量要求每班测 4 次以上，每次实测流量值不能与所要 求的流量偏差太大，必须小于200ml,误差大的要及时调整，并如实 记录，签名。2.浓度测定认真测定各槽体中控点的水相浓度,每班 4 次以上。发现浓度 异常要及时报告,以便及时调整。所测浓度要如实记录并签名。3.物料转移及时输送物料,保证高位槽不流空,储槽不冒槽,在输送物料 过程中泵不得空转。4.巡查1 ）要求每 15 分钟左右巡查一次。2）巡查内容包括：（ 1 ）萃取槽各水相出口液位。 液位过高易出现满槽现象, 液位太低, 容易跑有机相。发现液位不正常,要及时调整,如有堵塞现象,要 及时疏通。（2）有机相自循环

8、液位和槽体有机相液位。 有机相流量计液位低于 最低线,说明有机相不够周转,此时如不及时处理,会导致有机相 皂化值过高使槽体前面乳化。有机相不够周转可适当调高各水相出 口液位； 在槽尾加如适量的水； 如属严重不够周转则需添加有机相。（3）流量计液位及流量计的运转状况。流量计液位太高或太低会使 流量偏大或偏小，甚至失控或断流，从而破坏槽体平衡，影响正常 生产。发现流量计液位异常应及时调整，确保正常生产。（4）设备运转状况和破损情况。注意萃取槽传动系统的情况，包括 搅拌浆、皮带轮、轴承、皮带是否过松等。出现慢速转动或停转属 皮带太松或脱落，应及时更换。缺油处应及时注油。（5）检查是否有“跑、冒、滴、

9、漏”现象。跑指跑有机相，稀土皂 跑稀土；冒指槽体冒槽，高位槽因长时间泵料而冒物料，储槽满出； 滴漏指槽体及各管道、各储槽、阀门等因破损或松动而导致物料流 出而造成损失。（6）稀土皂废水要求每班至少检查 3次以上，主要检查其 PH值, PH4为正常，发现异常应及时查明原因，及时处理。（三）开、停机操作 开机：启动槽体搅拌，开各流量计，打开物料阀门并调节好流量计 液位，观察槽体并注意调节好各水相出口液位。 停机：先停流量计，再停槽体搅拌并关好各物料阀门。5异常情况的预防和处理（ 一 ） 乳化 乳化是指有机相和水相经过搅拌混合后形成了稳定的或比较稳定的乳状液而无法分层的现象。乳化的原因很多，主要有：

10、（1）有机相皂化值偏高。皂化值偏高后，有机相的饱和萃取容量增 大，有机相的粘度也增大，易形成乳化现象。当碱流量偏大， 有机相流量偏小， 有机相不够周转等情况下，易引起有机相皂 化过高而乳化。乳化使有机相与水相难分层，结块难流动，并 易使水相口堵塞，引起冒槽，还会出现夹带等现象。（2）有机相浓度过高使粘度增大影响分相而乳化。（3）有机相流量太大使澄清时间不够影响分相。 针对引起乳化的原因，应采取相应的措施进行处理：（1） 皂化值过高先停一下碱流量， 同时停皂料流量， 补加未皂化的 有机相使皂化值降低至规定值内， 如乳化严重不能流动是可以 加入适量的新酸（不得用废酸）破乳，宜慢慢从混合室加入， 澄

11、清室用棍棒搅拌。 有机相正常流动后开回正常流量。 一般碱 流量不能停 30 分钟以上，皂料流量在开碱流量 20分钟左右开。（2）有机相浓度太高时可补加煤油至规定浓度。（二）夹带形成原因：（ 1）搅拌强度过大使有机相过分破碎，两相分层增加而产生夹带。 （2）引起乳化现象的各种原因。若由于搅拌强度过大而造成夹带， 可采用调慢转速、 提高搅拌 浆位置等方法来解决。属乳化引起的夹带只要消除乳化即可。（三）萃取槽冒槽冒槽原因：（1）严重乳化使有机相无法通过。（ 2）水相或混合相口堵塞，部分级水相超高两相难以流通。（ 3）有机相或水相的流量过大。 采取措施消除乳化，疏通堰口堵塞，降低有机相或水相流量可预防

12、 和消除冒槽现象的发生。（四）跑有机相原因：（ 1）萃取槽冒槽流失有机相。（ 2）水相出口液位过低，水相流空而流有机相。（ 3）槽体乳化、不分层、水相出口夹带有机相流出。 加强看槽责任心，避免乳化和冒槽。出现跑有机相的现象后， 应及时补足槽体有机相， 确保槽内有机相充足， 并及时回收跑 出的有机相。（五）稀土皂跑稀土原因：（ 1）皂料流量偏大。（ 2）碱流量偏小或断流。（3） 稀土皂皮带松转速慢。（ 4）皂料浓度升高而未及时调整皂料流量。处理措施：（1）当检测到稀土皂废水PH值w 4时，说明稀土皂已跑稀土。首 先检查皂料流量和碱流量是否正常，皮带是否过松。（2） 停皂料流量，并提高稀土皂废水出

13、口微调。 测定废水稀土浓度，若稀土浓度0.05mol/L时，应回收利用。消除造成跑稀土的因素后，待稀土皂最后一级混合室的 PH4后，开回正常皂料流量。皂料流量按下式计算：V皂二皂化值x V有X饱和度/3 C皂皂化值=V碱x C碱N有6岗位工人责任（1） 严格执行工艺操作规程和设备维护保养规程。（2） 按时完成生产任务。（3） 保持槽体、地面及周边环境的整洁。（4） 认真做好原始记录、 如实地把生产情况记录在各原始记录表并 签名，字迹要工整。（5） 按中控管理要求，定时定点取样分析。（6） 提高工作质量和产品质量。（7） 遵守交接班制度和公司的各项规章制度。（ 8）提高岗位操作技能，积极提出合理

14、建议。7各原始记录表要求（1） 各原始记录表所要求的内容必须认真完整填写。（2） 数据必须真实、准确，不得伪造。（3） 字迹工整清晰并签名，不得涂改乱画。（4） 异常情况，停、开机要记录清楚。5）交接班时应将下一班主要注意事项交代清楚8交接班制度交接班双方必须树立大局观，团结协作，做到交班者清楚，接 班者满意，一切为有利于生产大局。在班人员必须在下班前半小时 做好交班准备工作（包括生产设备、卫生、原始记录等） ，接班人员 提前 10 分钟进入岗位，必须执行在岗交接班。（一） 交班内容（1）必须详细交清生产任务完成情况，以及物料存储、设备运 行、岗位记录等。（2）必须将当班的问题，注意事项，事故隐患交代清楚，并提 出意见和建议。（3）按规定必须由交班者完成的工作未完成时，未经接班者同 意应由交班者完成后方可离岗。（4）因隐瞒事故而造成损失的，由交班者负责。（二） 接班者责任（1）接班者必须认真听取交班者的陈述，并仔细检查有无其他 问题。2）交班完毕，接班者无异议在交接班记录本上签名