0 前言

我国北方的氟碳铈矿以轻稀土为主，其中Σ(La、Ce、Pr、Nd)占96%~98%。这一特点，决定了该矿的稀土分离的关键在于轻稀土的分离。我国对氟碳铈矿稀土萃取分离工艺研究起步较早，在生产工艺和理论研究方面取得了颇具特色的成果，并建立了相应的稀土分离工艺流程。严纯华等人曾对氟碳铈矿稀土萃取分离流程的技术经济指标做过比较^[1~2]。在此基础上，本文以我国北方氟碳铈矿混合轻稀土为原料，以模糊分组新工艺取代传统分离工艺，并对模糊分组新工艺与传统分离工艺的技术经济指标进行了全面的比较。结果表明，模糊分组新工艺可提高分离效果，大幅度降低酸、碱消耗，减少有机相和稀土的存槽量，既降低了生产成本，又节省了充槽费，经济效益显著。

1 原料组成和产品方案

氟碳铈矿的稀土配分见表 1，混合轻稀土的稀土配分见表 2，产品方案见表 3。

2 优化工艺研究的依据

优化工艺与传统工艺比较的依据为：

(1) 年处理能力：年处理混合轻稀土氧化物(以REO计)1 000t；

(2) 年工作日：300d；

(3) 有机相组成：1.5mol/L P₅₀₇+磺化煤油，用氨水皂化，皂化度为36%；

(4) 料液浓度：(M)_F=1.5mol/L  pH=3~4；

(5) 萃取混合时间：5min，级效率取90%；

(6) 混合澄清萃取槽的混合室与澄清室边比为1：2.5；

(7) 分离系数:

3 工艺流程

混合轻稀土传统萃取分离工艺和模糊分组新工艺的工艺原则流程分别见图l和图 2。

4 研究结果

模糊分组新工艺主要技术经济指标见表 4。

传统分离工艺主要技术经济指标见表 5。混合轻稀土全分离流程主要技术经济指标见表 6。

5 结论

(1) 年处理混合轻稀土1 000t时，模糊分组新工艺萃取级数与传统分离工艺差不多，但萃取槽的总容积优化工艺比传统工艺少101m³，减少23.60%。

(2) 年处理混合轻稀土1 000t时，模糊分组新工艺有机相存槽量比传统分离工艺少50.42m³，有机相存槽量减少23.56%。

(3) 年处理混合轻稀土1 000t时，模糊分组新工艺稀土存槽量比传统分离工艺少l2.l6t，稀土存槽量减少24.34%。

(4) 年处理混合轻稀土1 000t时，模糊分组新工艺盐酸耗量比传统分离工艺少7.35t/d，节约40.90%盐酸，年节约盐酸2 205t。

(5) 年处理混合轻稀土1 000t时，模糊分组新工艺液氨耗量比传统分离工艺少1.03t/d，节约39.46%液氨，年节约液氨309t。

由此可见，混合轻稀土模糊分组新工艺，相对降低了各分离段的物料量，萃取的总容积减少，并充分利用稀土元素之间的交换功能，提高了分离效果，节省了有机相和稀土的存槽量，降低了酸、碱试剂耗量，即节省了投资，又大幅度降低了生产成本，经济效益十分显著；同时各分离段均简化为两出口工艺，消除了中间组份产生的无效分离功，使串级萃取工艺设计更加简化，易操作控制，保证了产品质量。