一 前言

南方稀土储量大，配分好，易于提取，具有独特的优越性。目前，用×酸铵或×化铵溶液浸取稀土矿，所得稀土浸出液用×酸沉淀稀土，×酸稀土经烧灼烧得混合稀土氧化物。而稀土萃取分离，是将混合稀土氧化物用盐酸溶解，所得稀土溶液作为萃取料液供萃取工序分离稀土。但在稀土矿浸出的同时，除浸出稀土外，会浸出某些非稀土杂质，即使混合稀土氧化物经盐酸溶解后的稀土溶液中，亦仍有若干非稀土杂质，这些杂质对后续工序的操作，对产品质量和生产成本会造成不利的影响。因此，稀土溶液净化除杂是稀土生产中的一个重要环节。

二 稀土矿浸出液的净化除杂

稀土矿浸出液中，影响下步工序的杂质，主要是铝、钙等。铝在稀土浸出液中的含量较高，通常情况下，REO为1～2克/升时，Al为200～1000毫克/升，有的矿点铝含量甚至与稀土含量持平。铝在草酸沉淀稀土时，由于生成可溶性复盐RE〔Al(C₂O₄)₃〕，既降低稀土沉淀回收率，又增加草酸消耗。钙和铝一样，也能与草酸形成沉淀。因此，在草酸沉淀稀土前，应将铝、钙除去，以消除其影响。

Al³⁺的碱性比RE³⁺的碱性弱，Al(OH)₃沉淀的pH比RE (OH)₃沉淀的PH低，利用二者性质的差异可以使铝与稀土分离。方法是在稀土浸出液中加入氨水或碳酸氢铵调节PH，使铝生成氢氧化铝沉淀，将氢氧化铝沉淀滤出，清液即可用草酸沉淀稀土。

除铝PH与除铝效果的关系见图 1，不同PH与稀土回收率的关系见图 2。从图中可以看出，随着沉淀PH的增大，除铝效果越高，但稀土的损失也随之增加。稀土的损失还与浸出液中铝的含量和稀土浓度有关，铝含量越高，稀土浓度越低，则净化除铝时稀土的损失越大，这种损失主要是由稀土的共沉淀和铝渣的吸附夹带造成的。选择适当的除铝PH，可以既除去铝，又保证稀土有较高收率。

实践证明，经除铝的稀土浸出液与没有除铝的稀土浸出液相比，每吨氧化稀土产品可以减少草酸消耗0.5吨以上，稀土回收率可以提高5%以上，产品质量明显提高，Al₂O₃含量可小于0.1%，生产成本明显下降。

钙在稀土浸出液中的含量为200毫克/升左右。草酸沉淀稀土时，钙与草酸生成CaC₂O₄沉淀，增加草酸用量，影响产品质量。硫酸钙能与硫酸铵生成络合物(NH₄)₂〔Ca(SO₄)₂〕而进入溶液，利用这一特性，在草酸沉淀稀土时，在稀土浸出液中补加硫酸铵，控制硫酸铵浓度为20克/升，可将钙与稀土分离。试验还发现，稀土浸出母液中如有硫酸铵存在时，若采用碳酸氢铵作沉淀剂，则稀土沉淀颗粒较大，沉降迅速，对改善沉淀性能起了一定的作用。有的矿点使用石灰再生浸矿剂，将钙人为地引入稀土浸出液中，增加了稀土浸出液中的钙含量和草酸沉淀稀土的困难。

三 稀土萃取料液净化除杂

混合稀土氧化物用盐酸溶解，所得稀土溶液中含有铝、铁、铅、硅等杂质，如稀土浓度为300克/升，则铝可达400～1000毫克/升，铁含量300毫克/升左右，铅为50毫克/升左右。此溶液若直接用于萃取分离稀土，其杂质首先是在萃取过程中引起乳化，影响萃取操作的顺利进行，其次还影响产品质量。特别是环烷酸萃取体系，在较高的PH范围内进行萃取，铝、铁、铅杂质生成亲水性水合氢氧化物，易形成稳定的水包油型乳状液。因此，萃取料液进入萃取体系之前，应将上述杂质除去。

1.氨水调PH除铝铁。在稀土料液加入氨水，控制PH, 使铝生成氢氧化铝沉淀。Fe(OH)₃沉淀的PH比RE(OH)₃沉淀的PH低，同样，铁也随着生成氢氧化铁沉淀。滤出沉淀物，可除去大部分铝和铁。

2.硫化物除铅  氢氧化铅沉淀的PH比稀土氢氧化物高，氨水调PH除铅、铁过程中，不能使铅与稀土分离，但PH较低时，铅易与硫生成硫化物沉淀而被除去。即在稀土料液中加入硫化物溶液，充分搅拌，控制PH为3.5。通过此法可将稀土料液中铅含量降至2毫克/升。

3.环烷酸萃取除杂。经氨水调PH除铝铁后，料液中还含有少量铝和铁，必须进行深度净化。环烷酸体系中，一般在金属离子开始水解时的PH，该金属离子在两相中的分配比D达到最大值，而Al³⁺、Fe³⁺的水解PH比RE³⁺的水解PH低，可以在较低的PH时用环烷酸进行萃取分离。环烷酸萃取除杂在单级搅拌桶中进行，将适当皂化的20%环烷酸——20%异辛醇——60%煤油，与稀土料液混合搅拌，控制平衡水相PH为3.5左右，则铝和铁萃入有机相，而稀土留在水相中。经环烷酸萃取除杂后的稀土料液，REO > 120克/升，Al < 30毫克/升，Fe < 2毫克/升，Pb < 2毫克/升。

四 结语

稀土矿浸出液按本法除杂效果好，化工材料消耗少，操作简便。通过除杂，降低了草酸消耗量，提高了稀土回收率和产品质量，生产成本明显下降。该法适用于各种类型的南方稀土矿浸出液净化除杂。

稀土萃取料液的制备，要控制好酸分解的条件，然后经氨水调PH，加硫化物和环烷酸萃取深度净化，使铝、铁、铅、硅等有害杂质得到满意的净化，经净化除杂的稀土料液供环烷酸萃取体系分离稀土不致产生乳化。从而保证了作业顺利进行，有利于提高产品质量。