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首页 / 专利分类库 / 无机化学 / 非金属元素；其化合物（制备元素或二氧化碳以外无机化合物的发酵或用酶工艺入C12P3/00；用电解法或电泳法生产非金属元素或无机化合物入C25B） / 制备卤化物的一般方法（个别特殊的卤化物，见按与卤素化合的元素分的C01B至C01G小类中有关各组；无机化合物的电解法制备入C25B） / .氟化物 / 一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法

一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法
申请号 CN201810839624.0 申请日 2018-07-26 公开(公告)号 CN108913876A 公开(公告)日 2018-11-30
申请人 德昌县志能稀土有限责任公司; 发明人 蔡清波; 李洪岩; 何茹;
摘要 本 发明 公开了一种稀土矿 微波 分解-高酸 浸出 提取高纯铈的方法，包括以下步骤：1)稀土矿经 氧 化 焙烧 后制得焙烧产物；2)焙烧产物在微波加热条件下经高酸环境浸出得 酸化 产物；2)酸化产物经过滤得滤液；4)滤液经多段萃取提纯后得到高纯铈，以及氟、钍副产品。采用微波加热高酸体系浸取的工艺，没有酸浸渣的 碱 转化流程，极大地缩短了生产周期，节约了大量的设备、 能源 和投资成本；浸出液不用中和除 铁 钍和其他非稀土杂质，可直接进萃取槽进行铈与其他稀土的分离，得到高纯铈产品。从而大幅度提高稀土的回收率，稀土回收率可达98％以上；采用除氟还原剂，在结合 硝酸 反萃工艺，分步除氟，除钍可以获得纯度较高的氟钍的副产品。
权利要求

1.一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)稀土矿经氧化焙烧后制得焙烧产物；
2)焙烧产物在微波加热条件下经高酸环境浸出得酸化产物；
3)酸化产物经过滤得滤液；
4)滤液经多段萃取提纯后得到高纯铈，以及氟、钍副产品。
2.根据权利要求1所述的一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，其特征在于，步骤2中所述微波加热的具体工艺条件为：在微波下，加热10～30min至100～120℃后，保温20～30min。。
3.根据权利要求1所述的一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，其特征在于，步骤2中，形成所述高酸环境所使用的高酸溶液为浓硝酸或硫酸。
4.根据权利要求3所述的一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，其特征在于，步骤2中所述高酸环境，其条件为：所述高酸环境的酸度为5～8mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，其特征在于：步骤3中，酸化产物降温至75～85℃后再行过滤。
6.根据权利要求1所述的一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，其特征在于，所述多段萃取的步骤包括：
a)萃取段：将滤液经分流萃取，得到富集铈、氟、钍的一段有机相和提铈萃余液；
b)除氟段：向一段有机相中加入除氟还原剂，并中和至中性后，经错流萃取后，得到而二段有机相和富集氟的二段水相；
c)反萃段：将二段有机相经硝酸反萃后，得到三段有机相和硝酸铈溶液。
7.根据权利要求6所述的一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，其特征在于：步骤a中，所使用的萃取剂为有机萃取剂，其组成体系为P204-TBP-稀释剂。
8.根据权利要求7所述的一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，其特征在于；所述稀释剂为磺化煤油、260#溶剂油、D-70溶剂油和辛醇中的任一种。
9.根据权利要求7所述的一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，其特征在于：所述除氟还原剂由双氧水和酸溶液混合制成；所述酸溶液为硫酸或盐酸。
10.根据权利要求6所述的一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，其特征在于：步骤c中，所述硝酸的浓度为3～6mol/L。
说明书全文

一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及稀土分离提纯技术领域，具体涉及一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法。

背景技术

[0002] 稀土，作为一种重要的战略资源，有着工业“黄金”之称，在军事、冶金、石化、高技术、农业等多个领域均能起到量到质的改变。例如，在半导体行业，稀土氧化物所制备的抛光粉能够显著提升硅晶片的抛光效率和抛光效果；在石化行业，稀土金属所制成的分子筛催化剂，具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强等诸多优点，故存在取代硅酸铝催化剂用于石油催化裂解的应用实例。
[0003] 据资料显示，我国的稀土储量在1990年是曾占据全世界的80％，是名副其实的稀土大国。但是，由于过度开采和出口，甚至走私，截至2011年，我国的稀土储量仅余全世界的23％，已经滑落至世界第三位。因而，近年来，稀土管控与保护的声音日益突出，而且国家已经出台相关政策，以尽全力保护我国剩余的稀土资源。面对这种情况，管控和调控只是保护稀土资源的一个方面，而如何实现稀土中稀土元素的充分提炼和使用则成为了提高稀土资源利用率，避免稀土资源过早枯竭的另一重要研究课题。
[0004] 四川稀土，作为我国稀土资源的一个重要组成部分，其从储量、易开采性、矿石品位、易提炼性讲，与包头稀土并列为我国两大优质稀土资源。四川稀土是典型的氟碳铈矿，主要以RFCO3的形式存在，其中R所代表的主要为Ce、La。针对该矿种，30多来年国内外相继研发了十多种不同的冶炼工艺，以满足不同时期的产品需求。按当前市场对稀土产品的需求考虑，这些工艺均能满足市场需求，但仍有改进和寻求新工艺的必要。例如，主流采用的湿法处理氟碳铈矿，其所存在的关键性问题尚有：如何解决好氟和钍在稀土冶炼过程中的干扰，防止生成氟化稀土和钍的扩散污染，从而消除氟和钍在萃取过程中对冶炼工艺的影响。
[0005] 目前，国内各厂家对氟碳铈矿所采用的工艺时：利用回转窑进行氧化焙烧，然后在单罐真蒸汽加热的条件下，通过盐酸浸出的方式来提炼稀土盐。该工艺下，在使用盐酸浸出的过程中，经氧化焙烧所形成的四价铈有被还原成三价态而与其他稀土同时被浸出，然后再将料液经过中和后送至萃取工段进行稀土间的分离。但实际操作过程中，却存在酸浸渣中稀土含量偏高的问题，这主要由于盐酸的浸出条件不稳定为使得浸出率较低，而料液中的氟离子与稀土离子共存，形成氟化物沉淀进入渣中。
[0006] 为了提高稀土的回收率，现行工艺通常还需要对酸浸渣采用碱转化的手段使其形成氢氧化稀土，然后使用盐酸再次浸出稀土。上述工艺虽然一定程度上解决了现行工艺中稀土回收率不高的问题，但仍然存在以下问题：第一，钍元素在残渣中的含量依然较高，没有充分回收提炼；第二，由于氟化铈等氟化稀土的存在，其粒径小且表面活性强，进而在萃取工段中荣誉与萃取剂作用生成第三相，是萃取工艺无法正常进行；第三，由于需要对酸浸渣进行处理后在其酸化浸出，要得到高的回收率，就必须延长工艺线路，会造成原辅材料和能源上的极大浪费。

发明内容

[0007] 本发明提供一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，目的在于提供一种工艺路线短化、易于萃取分离且稀土回收率高的稀土提炼方法，以解决现有工艺中工艺路路线长、工艺效率低且酸化浸出和萃取工艺不稳定的问题。
[0008] 为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：
[0009] 一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，包括以下步骤：
[0010] 1)稀土矿经氧化焙烧后制得焙烧产物；
[0011] 2)焙烧产物在微波加热条件下经高酸环境浸出得酸化产物；
[0012] 3)酸化产物经过滤得滤液；
[0013] 4)滤液经多段萃取提纯后得到高纯铈，以及氟、钍副产品。
[0014] 本技术方案的原理和实现过程如下：
[0015] 首先，需要了解现行的工艺流程，其如下：
[0016] 现行工艺中，使用回转窑氧化焙烧工艺将稀土矿进行高温分解，然后使用盐酸浸出，在浸出的过程中，由于盐酸具有还原性，又将四价铈还原为三价铈而与其他稀土同时被浸出。现行工艺渣中的稀土含量还较高，主要是由于盐酸的浸出条件不稳定其浸出率较低；还有就是料液中的氟离子与稀土离子共存，形成氟化物沉淀进入渣中；此外，氟离子游离出来与三价铈离子形成氟化物沉淀。这些氟化物是一些颗粒非常细小的物质表面活性很强很容易与萃取剂作用生成乳化物从而形成第三相，使萃取工艺无法正常进行。
[0017] 与之相比，本技术方案中，对稀土矿进行氧化焙烧的过程依然采用回转窑氧化焙烧工艺，将稀土矿进行分解，从而使得稀土矿中的铈元素也全部被氧化成四价态。而为了保证四价铈的价态不变，本技术方案采用硝酸或硫酸浸出。由于上述两种酸均具备强氧化性，因此四价铈在浸出过程中，不会被还原，从而继续保持四价态。在此基础上，随浸出游离出来的司佳师离子和氟离子之间通过配位反应，形成铈氟络合物，这是三价铈所不具备的特点。在这种情况下，即硫酸或硝酸浸出体系下，三价稀土、四价铈的氟离子可以同时稳定存在，从而避免了三氟化铈沉淀的形成，从而一方面实现了稀土的96～98％以上的高浸出率，另一方面则避免了废渣的形成，从而提高了稀土矿的综合利用率。与此同时，采用硫酸或硝酸体系浸出，由于四价铈与氟离子此时会形成铈的络离子[CeF2]2+为三价稀土与四价铈、四价钍的分离、提供了方便，因为三价稀土与四价金属离子的分离因数比三价稀土之间的分离因数要大很多。
[0018] 有上述可知，本技术方案由于不存在废渣，不需要通过对废渣进行再浸出来提取废渣中沉淀的稀土元素，故较现行盐酸浸出工艺来说，其能够在获取更高纯度的铈系列产品的同时，大大缩短萃取工艺路线，从而显著压缩了稀土矿分离提纯的生产运营成本。
[0019] 值得注意的是，区别于现行工艺浸出过程中采用蒸汽加热的方式，本技术方案中所采用的加热方式为微波加热。这种方法有别于传统的酸溶加热机理，微波介质加热原理，化学原料一旦放入微波电场中，产生了类似于分子之间相互摩擦的效应，从而吸收电场的能量而发热，由于微波有较强的穿透能力，它能深入到样品内部，首先使矿石中心温度迅速升高达到分解矿石的目的。换句话说，传播要比传统加热方式均匀得多，并且加热效率也比蒸汽工艺高德多。因为此时稀土矿在微波的作用下通过矿石内部的分子运动使矿石得到充分的分解，可溶性的盐类更易于与高酸溶液发生反应从而被高酸溶液溶解形成盐溶液。由于采用微波加热，本技术方案将矿石的高酸溶解浸出的效率大大提高，能够在10～30分钟即达到所需温度，从而大大节约了时间成本以及加热能耗。
[0020] 完成高酸浸出后，通常选用但不限于框板式压滤机进行压滤，以过滤掉稀土矿中的不溶物。需要强调的是，此处的不溶物指的是稀土矿中存在的无价值且不溶于酸的固体杂质，其区别于现行工艺中的酸浸渣，后者中仍然含有一定量的稀土待回收。因此，可以认为本技术方案中无酸浸渣产生。
[0021] 需要注意的是，本技术方案中，通过根据矿石中稀土氧化物的含量来控制浓硝酸或硫酸的加入量，所得滤液通常具有以下指标：
[0022] 滤液浓度：110～150g/L；
[0023] 滤液酸度：5～8N/L；
[0024] Ce4+/∑CeO：100％；
[0025] Fe：按Fe2O3计，＜2g/L；
[0026] Th、Pb、Al：按各自氧化物计，重量百分比均＜0.05～0.2％；
[0027] 且滤液清晰，无机械杂质。
[0028] 进一步的，步骤2中所述微波加热的具体工艺条件为：在微波下，加热10～30min至100～120℃后，保温20～30min。
[0029] 进一步的，步骤2中，形成所述高酸环境所使用的高酸溶液为浓硝酸或硫酸。利用浓硝酸或硫酸的强氧化性，能够保证浸出料液中的铈离子始终出于四价态，从而避免了因三价铈的存在而与游离的氟离子结合生成沉淀。
[0030] 更进一步的，步骤2中所述高酸环境，其条件为：所述高酸环境的酸度为5～8mol/L。高酸环境下，一方面有利于稀土矿中可溶盐的溶解，另一方面则是帮助氟铈络离子的保持。
[0031] 进一步的，步骤3中，酸化产物降温至75～85℃后再行过滤。
[0032] 经过上述过程，所得到的浸出料液中稀土含量能够达到原矿石中稀土含量的98％以上，即稀土收率大于98％，并且这一收率还会随着稀土矿品位的提高为进一步提高。
[0033] 进一步的，所述多段萃取的步骤包括：
[0034] a)萃取段：将滤液经分流萃取，得到富集铈、氟、钍的一段有机相和提铈萃余液；
[0035] b)除氟段：向一段有机相中加入除氟还原剂，并中和至中性后，经错流萃取后，得到而二段有机相和富集氟的二段水相；
[0036] c)反萃段：将二段有机相经硝酸反萃后，得到三段有机相经调整反萃酸。酸度可以得到钍和硝酸铈溶液.
[0037] 更进一步的，步骤a中，所使用的萃取剂为有机萃取剂，其组成体系为P204-TBP-稀释剂。
[0038] 优选的，所述稀释剂为磺化煤油、260#溶剂油、D-70溶剂油和辛醇中的任一种。
[0039] 优选的，所述除氟还原剂由双氧水和酸溶液混合制成；所述酸溶液为硫酸或盐酸。
[0040] 更进一步的，步骤c中，所述硝酸的浓度为3～6mol/L。
[0041] 上述多段萃取的原理和过程如下：
[0042] 本技术方案中，采用采用箱式萃取槽分流萃取方式进行萃取分离。萃取段将铈与氟的络离子萃入有机相，同时也有70-85％的钍和20-30％铁被萃入有机相。此时的三价稀土是不被萃取的，留在提铈萃余液中。为提高铈的纯度，还可以加入了3-5级洗涤段，以将夹带于有机相中的三价稀土洗涤回水相当中。
[0043] 随后，采用错流萃取方法使用除氟还原剂，在中性条件下除氟。首先，将滤液调至中性。中性条件下，铈与氟的络离子[CeF2]2+不再保持络合形式进而被破坏，游离出的四价铈被还原为三价态且氟离子也随之游离出来。此时，若控制的条件不佳时就会产生三氟化铈在萃取槽中沉淀影响萃取工艺正常进行。本发明是通过控制除氟还原剂的加入量和氟离子浓度实现除氟工艺的。因为除氟还原剂是可控的变量，通过除氟还原剂的总量控制使氟离子分步与除氟剂中的金属离子络合，形成氟化物的可溶性盐类在水相中定量排出，从而避免了三氟化铈沉淀的生成，实现了氟离子与稀土的有效分离。采用本技术方案中的除氟工艺，除氟率大于98％。
[0044] 除氟以后有机相进入反萃段，此时的铈已经是三价态，所以就不用再加还原剂了，直接用浓度为3-6mol/L的HNO溶液反萃即可。反萃采用半逆流萃取方法实现。其目的是在反萃段将稀土进行浓缩，提高反萃酸的利用率同时也降低了体系酸度，为下道工序提供方便。反萃所得到的水相即为硝酸铈溶液，该溶液汇中的氟含量小于50ppm。该硝酸铈送纳米材料生产车间，制作铈系列产品，作为新功能材料的添加剂。
[0045] 当有机相进入反铁钍段后，采用提高酸度降低流量的水相自循环方法达到反萃铁钍的目的。其中，箱式萃取槽水相自循环系统参见专利CN201620627684.2。反萃获得的铁钍混合液可以再次通过TBP-HNO3萃取液体系萃取钍，可以获得纯的硝酸钍晶体和硝酸铁产品。
[0046] 有机相(P204)的再生采用草酸溶液或弱碱溶液进行洗涤，使未反萃干净的金属离子进一步络合后进入水相被回收。
[0047] 提铈萃余液经电渗析除酸，回收的酸可以循环使用。提铈萃余液剩余少量的酸用碱中和除铁钍铅铝等非稀土杂质。经固液分离得到微量的渣，集中堆存。提铈萃余液经中和过滤后，送镧、镨、钕分离生产线。
[0048] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0049] (1)采用微波加热高酸体系浸取的工艺，没有酸浸渣的碱转化流程，极大地缩短了生产周期，节约了大量的设备、能源和投资成本；
[0050] (2)采用P204-TBP-稀释剂体系萃取，在分离出高纯度铈溶液同时获得氟副产品；
[0051] (3)采用除氟还原剂，在结合硝酸反萃工艺，分步除氟，可以获得纯度较高的氟副产品；
[0052] (4)浸出液不用中和除铁钍和其他非稀土杂质，可直接进萃取槽进行铈与其他稀土的分离，得到高纯铈产品，从而大幅度提高稀土的回收率，经综合统计，稀土回收率可达98％以上；
[0053] (5)由于体系内的温度、酸度、加热时间等均可控且易于调控，所以所得产品的技术参数稳定。

具体实施方式

[0054] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0055] 本发明中所涉及的各物质名称，解释如下：
[0056] 稀土矿，是指从稀土矿场所开采的类型为氟碳铈矿的天然稀土矿石，典型的有主要组分为氟碳铈矿的四川稀土、包头稀土中主要成分为氟碳铈矿的白云矿等，主要含有铈、镧、镨、钕等稀土元素，通常还含有氟、铁、钍、铅、铝等非稀土元素。。
[0057] 硝酸，是指含有HNO3的水溶液，属于一元无机强酸，具有强酸性和强氧化性。一般以6mol/L为界，高于该数值的为浓硝酸；其中，试剂级硝酸浓度约为68％左右，而工业级浓硝酸浓度则为98％，通常发烟硝酸浓度约为98％。
[0058] 硫酸，是指含有H2SO4的水溶液，具有强酸性、强脱水性和强氧化性。
[0059] 盐酸，是指含有HCl的水溶液，属于一元无机强酸，具有强酸性、强还原性和挥发性。
[0060] P204，中文名称为二(2-乙基己基)磷酸酯，化学式C16H35O4P，是一种磷酸类酸性萃取剂，主要用于主要用于稀土、有色金属(包括钴、镍、金、铜、铟等)、电解金属的萃取。
[0061] TBP，中文名称为磷酸三丁酯，化学式C12H27O4P，可以作为稀土元素萃取剂和稀土金属络合物萃取剂。
[0062] 磺化煤油，是指普通煤油经浓硫酸洗涤除去所含不饱和键的煤油制品。
[0063] 260#溶剂油，是指牌号为260#的特种煤油型溶剂。
[0064] D-70溶剂油，是指经脱芳烃处理后的70号溶剂油，沸程为60～70℃。
[0065] 辛醇，化学式C8H18O，是一种无色有特殊气味的可燃性液体。
[0066] 双氧水，是指含有H2O2的水溶液，具有强氧化性。
[0067] 实施例1
[0068] 一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，包括以下步骤：
[0069] 1)稀土矿经氧化焙烧后制得焙烧产物；
[0070] 2)焙烧产物在微波加热条件下经高酸环境浸出得酸化产物；
[0071] 3)酸化产物经过滤得滤液；
[0072] 4)滤液经多段萃取提纯后得到高纯铈，以及氟、钍副产品。
[0073] 其中，步骤2中所述微波加热的具体工艺条件为：在微波下，加热10至100℃后，保温20min；步骤2中，形成所述高酸环境所使用的高酸溶液为硫酸；步骤2中所述高酸环境，其条件为：所述高酸环境的酸度为5mol/L；步骤3中，酸化产物降温至75℃后再行过滤。
[0074] 所述多段萃取的步骤包括：
[0075] a)萃取段：将滤液经分流萃取，得到富集铈、氟、钍的一段有机相和提铈萃余液；
[0076] b)除氟段：向一段有机相中加入除氟还原剂，并中和至中性后，经错流萃取后，得到而二段有机相和富集氟的二段水相；
[0077] c)反萃段：将二段有机相经硝酸反萃后，得到三段有机相，经过调整出口酸度可以得到钍和硝酸铈溶液；
[0078] 在多段萃取过程中，步骤a中，所使用的萃取剂为有机萃取剂，其组成体系为P204-TBP-磺化煤油；步骤b中，所述除氟还原剂由双氧水和硫酸混合制成；步骤c中，所述硝酸的浓度为3mol/L。
[0079] 本实施例各步骤的产物及其特征参数件下表：
[0080]
[0081] 实施例2
[0082] 一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，包括以下步骤：
[0083] 1)稀土矿经氧化焙烧后制得焙烧产物；
[0084] 2)焙烧产物在微波加热条件下经高酸环境浸出得酸化产物；
[0085] 3)酸化产物经过滤得滤液；
[0086] 4)滤液经多段萃取提纯后得到高纯铈，以及氟、钍副产品。
[0087] 其中，步骤2中所述微波加热的具体工艺条件为：在微波下，加热15min至110℃后，保温25min；步骤2中，形成所述高酸环境所使用的高酸溶液为浓硝酸；步骤2中所述高酸环境，其条件为：所述高酸环境的酸度为6.5mol/L；步骤3中，酸化产物降温至80℃后再行过滤。
[0088] 所述多段萃取的步骤包括：
[0089] a)萃取段：将滤液经分流萃取，得到富集铈、氟、钍的一段有机相和提铈萃余液；
[0090] b)除氟段：向一段有机相中加入除氟还原剂，并中和至中性后，经错流萃取后，得到而二段有机相和富集氟的二段水相；
[0091] c)反萃段：将二段有机相经硝酸反萃后，得到三段有机，相经调整出口酸度可以得到钍和硝酸铈溶液.
[0092] 在多段萃取过程中，步骤a中，所使用的萃取剂为有机萃取剂，其组成体系为P204-TBP-260#溶剂油；步骤b中，所述除氟还原剂由双氧水和盐酸；步骤c中，所述硝酸的浓度为4.5mol/L。
[0093] 本实施例各步骤的产物及其特征参数件下表：
[0094]
[0095]
[0096] 实施例3
[0097] 一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，包括以下步骤：
[0098] 1)稀土矿经氧化焙烧后制得焙烧产物；
[0099] 2)焙烧产物在微波加热条件下经高酸环境浸出得酸化产物；
[0100] 3)酸化产物经过滤得滤液；
[0101] 4)滤液经多段萃取提纯后得到高纯铈，以及氟、钍副产品。
[0102] 其中，步骤2中所述微波加热的具体工艺条件为：在微波下，加热30min至120℃后，保温30min；步骤2中，形成所述高酸环境所使用的高酸溶液为浓硝酸；步骤2中所述高酸环境，其条件为：所述高酸环境的酸度为8mol/L；步骤3中，酸化产物降温至85℃后再行过滤。
[0103] 所述多段萃取的步骤包括：
[0104] a)萃取段：将滤液经分流萃取，得到富集铈、氟、钍的一段有机相和提铈萃余液；
[0105] b)除氟段：向一段有机相中加入除氟还原剂，并中和至中性后，经错流萃取后，得到而二段有机相和富集氟的二段水相；
[0106] c)反萃段：将二段有机相经硝酸反萃后，得到三段有机相，经调整出口酸度可以得到钍和硝酸铈溶液.
[0107] 在多段萃取过程中，步骤a中，所使用的萃取剂为有机萃取剂，其组成体系为P204-TBP-(D-70溶剂油)；步骤b中，所述除氟还原剂由双氧水和盐酸混合制成；步骤c中，所述硝酸的浓度为6mol/L。
[0108] 本实施例各步骤的产物及其特征参数件下表：
[0109]步骤 产物 产率/％ 纯度/％
高酸浸出 酸化产物 98(稀土浸出率) /
除氟段 二段有机相 0.001(氟残留量) /
反萃段 硝酸铈溶液 99.0 99.999
[0110] 实施例4
[0111] 一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，包括以下步骤：
[0112] 1)稀土矿经氧化焙烧后制得焙烧产物；
[0113] 2)焙烧产物在微波加热条件下经高酸环境浸出得酸化产物；
[0114] 3)酸化产物经过滤得滤液；
[0115] 4)滤液经多段萃取提纯后得到高纯铈，以及氟副产品。
[0116] 其中，步骤2中所述微波加热的具体工艺条件为：在微波下，加热30min至120℃后，保温30min；步骤2中，形成所述高酸环境所使用的高酸溶液为浓硝酸；步骤2中所述高酸环境，其条件为：所述高酸环境的酸度为8mol/L；步骤3中，酸化产物降温至85℃后再行过滤。
[0117] 所述多段萃取的步骤包括：
[0118] a)萃取段：将滤液经分流萃取，得到富集铈、氟、钍的一段有机相和提铈萃余液；
[0119] b)除氟段：向一段有机相中加入除氟还原剂，并中和至中性后，经错流萃取后，得到而二段有机相和富集氟的二段水相；
[0120] c)反萃段：将二段有机相经硝酸反萃后，得到三段有机相和硝酸铈溶液.[0121] 在多段萃取过程中，步骤a中，所使用的萃取剂为有机萃取剂，其组成体系为P204-TBP-辛醇；步骤b中，所述除氟还原剂由双氧水和盐酸混合制成；步骤c中，所述硝酸的浓度为6mol/L。
[0122] 本实施例各步骤的产物及其特征参数件下表：
[0123]
[0124] 实施例5
[0125] 一种稀土矿微波分解-高酸浸出提取高纯铈的方法，包括以下步骤：
[0126] 1)稀土矿经氧化焙烧后制得焙烧产物；
[0127] 2)焙烧产物在微波加热条件下经高酸环境浸出得酸化产物；
[0128] 3)酸化产物经过滤得滤液；
[0129] 4)滤液经多段萃取提纯后得到高纯铈，以及氟副产品。
[0130] 其中，步骤2中所述微波加热的具体工艺条件为：在微波下，加热15min至110℃后，保温25min；步骤2中，形成所述高酸环境所使用的高酸溶液为浓硝酸；步骤2中所述高酸环境，其条件为：所述高酸环境的酸度为6.5mol/L；步骤3中，酸化产物降温至80℃后再行过滤。
[0131] 所述多段萃取的步骤包括：
[0132] a)萃取段：将滤液经分流萃取，得到富集铈、氟、钍的一段有机相和提铈萃余液；
[0133] b)除氟段：向一段有机相中加入除氟还原剂，并中和至中性后，经错流萃取后，得到而二段有机相和富集氟的二段水相；
[0134] c)反萃段：将二段有机相经硝酸反萃后，得到三段有机相经调整出口酸度后可以得到钍和硝酸铈溶液.
[0135] e)反铁钍段：将三段有机相经水相自循环方法得到四段有机相和铁钍混合液；所得铁钍混合液经TBP-HNO3萃取提纯分离出钍，从而获得硝酸钍晶体和硝酸铁溶液。
[0136] f)有机相再生：将四段有机相经草酸溶液或弱碱溶液洗涤后，得到脱除金属离子的再生有机相，实现有机相的循环利用。
[0137] 在多段萃取过程中，
[0138] 步骤a中，所使用的萃取剂为有机萃取剂，其组成体系为P204-TBP-260#溶剂油。
[0139] 步骤a中，所得提铈萃余液经过电渗析除酸，得到的硝酸溶液回收以循环利用，得到的除酸后的提铈萃余液经碱中和和铁钍铝铅等非稀土杂质后，用于镧。镨、钕的分离，以实现稀土矿中各稀土元素的完整提纯分离。其中，电渗析法所得到的硝酸回收率能够达到80％，能够显著提高酸溶液的循环利用率。
[0140] 步骤b中，所述除氟还原剂由双氧水和盐酸。
[0141] 步骤c中，所述硝酸的浓度为4.5mol/L。
[0142] 本实施例各步骤的产物及其特征参数件下表：
[0143]
[0144] 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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