稀土提取与分离技术 (发)
稀土元素的先进分离与提取技术探究

稀土元素的先进分离与提取技术探究稀土元素(Rare earth elements, REEs)是指17种具有相似物理化学性质的元素,包括镧、铈、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钕、钷、镤和钚。
这些元素广泛应用于现代科技领域,例如电子设备、太阳能电池、照明、磁性材料和医学领域等,已经成为现代工业的重要支撑元素。
然而,由于稀土元素的丰度非常低,从自然环境中获得这些元素无比困难,从而使得稀土元素的开采和提取成为巨大的挑战,同时也成为21世纪发展的瓶颈,为了更好地了解稀土元素的先进分离与提取技术,需要进行深入的探究。
1. 稀土元素分离与提取技术稀土元素在自然界中的分布较为均匀,具有很高的化学活性和相似的化学性质,在矿物中不易单独出现,而是以混合物的形式存在。
因此,稀土元素的分离和提取成为研究的重要方向。
目前主要的稀土元素分离和提取技术有以下几种:1.1 溶液萃取法溶液萃取法是一种基于稀土元素在不同酸度下,亲和性吸附性的相对大小进行分离的一种方法。
它是近年来稀土分离的主要方法之一。
经过萃取后,将稀土元素从有机相中分离,通常采用蒸馏水或酸溶液精炼得到纯稀土元素。
1.2 离子交换法离子交换法利用离子交换树脂的离子交换作用,将溶液中的稀土离子与树脂上的等价离子交换,从而实现稀土元素的分离。
离子交换法的分离效率高,但是工艺复杂,需要大量的能源消耗。
1.3 膜分离法膜分离法是利用一些有选择性的膜,通过在膜上形成不同的化学环境来实现稀土元素的分离。
膜分离技术分为有机溶剂萃取法、逆渗透法和电渗析法等。
2. 先进稀土元素提取技术随着未来工业对高纯稀土元素需求量的增大,先进稀土元素提取技术变得越来越重要。
2.1 氧化物去除技术氧化物去除技术可以去除稀土矿物中的氧化物和非稀土矿物,并解决溶解稀土矿物时产生的流体化问题。
同时,它也可以使氧化物去除后的富集体更容易被提取。
2.2 预分离技术预分离技术采用分步操作,根据稀土元素的不同性质进行前置处理,可使后续的稀土元素分离和提取工艺变得更加简单和高效。
稀土元素的提取与应用技术

稀土元素的提取与应用技术引言稀土元素是指化学元素周期表中镧系元素,包括21个元素,分别是镧、铈、镨、钕、钐、铕、珀、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、釔、钆、铽、铍、铪、钽、铼。
稀土元素具有丰富的化学性质和优良的物理性质,广泛应用于新材料、新能源、环保等领域。
一、稀土元素的提取技术1. 溶剂萃取法溶剂萃取法是稀土元素提取中常用的方法。
它是利用液液萃取质量分数差异,按照稀土元素之间的相对分配系数进行分离和富集的方法。
溶剂萃取法的优点是分离效率高,提取时间短,但在萃取剂的选择和操作条件的控制方面都有较高的要求。
2. 离子交换法离子交换法是利用树脂对稀土元素离子进行选择性吸附和解吸的方法。
它可以同时分离多种稀土元素,分离效率高,但离子交换树脂的选择和操作条件的控制也是种约束。
3. 洗涤爆破法洗涤爆破法是将矿物物料与氧化酸分开的方法。
在水下加入氧化酸发生还原反应,使得含氧化酸的矿物发生爆破作用,不含氧化酸而含稀土元素的矿物则不发生爆破。
通过适当的加速器来达到形成冲击波的目的,进行爆破分离。
洗涤爆破法适用于富集少量稀土元素的矿物。
二、稀土元素的应用技术1. 功能材料中的应用稀土元素在诸多功能材料中都有着广泛的应用,例如,镓、铁、镝喜磁合金,在计算机中具有较好的利用效果;稀土催化剂可广泛应用于清洁能源和节能环保中,如燃煤脱硫、脱硝、催化氧化、催化裂解等;钕铁硼磁体、电子显像管中的发光材料、荧光粉中的稀土掺杂物等。
2. 物理与化学性质中应用稀土元素具有丰富的物理与化学性质,例如磁性、光学、电学等。
利用这些性质,可以在电磁场中,通过对稀土元素激发抛物线路径的形成,获得最大的磁场效应。
稀土元素还广泛应用于核反应堆中,与核燃料反应产生热能,推动液体或气体类工作物质,驱动发电机发电。
3. 应用于环保领域稀土元素在环保领域中有着广泛的应用,可以作为固体废弃物处理、排放污水净化剂、废气脱硫脱硝、生产生物质燃料及造纸等过程中的原催化剂、吸附剂;淀粉、酱油、糖制品等食品的助变剂、香精调味剂;塑料添加剂和涂料中的分散剂和粘度增稠剂等。
稀土生产与分离工业工艺流程

稀土生产与分离工业工艺流程一、稀土选矿选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。
当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开,以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。
稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。
内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿物)。
采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。
在矿山先将大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。
选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得62~65%Fe2O3的一次铁精矿。
其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3以上的二次铁精矿。
稀土富集在浮选泡沫中,品位达到10~15%。
该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。
二、稀土冶炼方法稀土冶炼方法有两种,即湿法冶金和火法冶金。
湿法冶金属化工冶金方式,全流程大多处于溶液、溶剂之中,如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。
现应用较普遍的是有机溶剂萃取法,它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。
湿法冶金流程复杂,产品纯度高,该法生产成品应用面广阔。
火法冶金工艺过程简单,生产率较高。
稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合金,熔盐电解法制取稀土金属或合金,金属热还原法制取稀土合金等。
《矿产资源地理教案:稀土矿分离提取过程》

矿产资源地理教案:稀土矿分离提取过程稀土矿是指富含稀土元素的矿石,由于稀土元素具有特殊的物理、化学、电学和磁学性质,在材料科学、电子工业、光学工业、冶金工业、环保工业等领域有着广泛应用。
由于我国稀土矿资源占全球的90%以上,稀土矿资源地理教学在我国具有重要意义。
稀土元素的提取与应用是世界上研究热点之一,也是我国科学技术进步和经济增长的重要领域之一。
本次课程主要介绍稀土矿分离提取过程,通过学习,使学生具有稀土元素的理解、分离和提取的基础知识,为今后从事稀土元素的制备、加工和应用打下坚实基础。
具体内容如下:一、稀土矿的定义和特征1.稀土矿的定义2.稀土元素的分类和特征二、稀土元素的提取技术1.稀土矿的选矿技术2.稀土矿的浮选技术3.稀土矿的浸出技术4.稀土矿的萃取技术5.稀土矿的化学还原提取技术6.稀土矿的物理还原提取技术7.稀土矿的合成技术三、稀土元素的分离技术1.稀土元素的离子交换分离技术2.稀土元素的溶剂萃取分离技术3.稀土元素的化学沉淀分离技术4.稀土元素的凝胶分离技术5.稀土元素的电化学分离技术6.稀土元素的层析分离技术7.稀土元素的配位分离技术本次课程以从地殼分布、物理化學性質及礦物學角度解析稀土元素的生產過程;主要介紹了稀土矿的提取和分离技术,以及各種分離技術的優缺點、應用及發展前景。
结语:通过本次课程的学习,我们了解到稀土矿是富含稀土元素的矿石,稀土元素的提取与应用是世界上研究热点之一,也是我国科学技术进步和经济增长的重要领域之一。
同时,我们还学习了稀土矿分离提取的基本知识,为今后从事稀土元素的制备、加工和应用打下坚实基础。
希望同学们通过本次课程的学习,对稀土元素有更深入的了解,为将来的科研和工作打下坚实基础。
稀土金属的提取与分离技术研究

稀土金属的提取与分离技术研究稀土金属是指在自然界中分布非常稀少的金属元素的总称。
这些金属元素被广泛应用于电子、冶金、石油、化工、能源等产业,并且具有重要的军事战略意义。
因此,稀土金属的提取与分离技术研究一直是材料科学和化学工程领域的研究热点之一。
一、稀土金属的提取由于稀土金属在自然界中分布非常稀少,因此稀土矿的开采和提取非常困难。
根据稀土矿的性质和特点,目前主要采用以下几种提取方法。
1. 萃取法萃取法是指通过添加某些特定的萃取剂,从混合溶液中分离出稀土金属。
这种方法的优点是萃取剂可以选择性地富集目标金属,具有操作简便、净化效果好的特点,但也存在一些问题,如萃取剂选择和回收难度大等。
2. 氧化还原法氧化还原法是指通过在特定的环境下,使稀土金属原子转变为离子态,再通过还原还原成金属的方法进行提取。
这种方法的优点是操作简便并且对稀土金属的选择性较好,但是也存在一些问题,如需要较高的温度和氧化还原剂的选择等。
3. 溶解浸出法溶解浸出法是指通过将稀土金属矿物中的金属溶解成溶液,再通过一系列的分离、纯化步骤,将稀土金属分离出来。
这种方法的优点是操作简单、纯度高,并且对于稀土元素的分离效果较好,但也存在一些问题,如溶解剂的选择和环保问题等。
二、稀土金属的分离稀土金属分离技术是指将稀土金属中的各种不同金属元素分离出来,以达到不同应用要求的目的。
稀土金属分离技术主要包括以下几种方法。
1. 离子交换法离子交换法是指通过将稀土金属离子与其他离子交换来进行分离。
这种方法的优点是可以根据稀土元素的大小和电荷进行分离,并且分离过程中对样品的污染较少。
但也存在一些问题,如选择离子交换树脂和操作条件等。
2. 氧化还原分离法氧化还原分离法是指通过控制稀土金属的氧化反应和还原反应,来实现稀土金属的分离。
这种方法的优点是可以实现高效分离并且对稀土元素的选择性较好,但也存在一些问题,如需要严格控制氧化还原反应的条件和需要大量的化学试剂等。
稀土是如何提炼出来

立志当早,存高远稀土是如何提炼出来稀土市场是一个多元化的市场,它不只是一个产品,而是15 个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属,均具有多种多样的用途。
加上相关的化合物和混合物,产品不计其数。
首先从最初的矿石开采起,我们逐一介绍稀土的分离方法和冶炼过程。
稀土选矿选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。
当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开,以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。
稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。
内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿物)。
采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。
在矿山先将大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。
选矿厂的任务是将Fe2O3 从33%提高到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得62~65%Fe2O3(氧化铁)的一次铁精矿。
其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3(氧化铁)以上的二次铁精矿。
稀土富集在浮选泡沫中,品位达到10~15%。
该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。
稀土冶炼方法。
稀土提取及分离

稀土提取及分离稀土是指一组具有特殊化学性质的17种元素,包括镧系、铈系、钕系、钐系、铽系、镝系、钬系、铒系、铥系和镱系元素。
这些元素在工业生产中具有广泛的应用,尤其是在高科技领域,如电子、光电、医疗器械等。
稀土的提取及分离是稀土产业链的重要环节,本文将对其进行详细介绍。
稀土的提取主要有矿石浸取法和离子交换法两种方法。
矿石浸取法是将稀土矿石经过破碎、磨矿等工艺处理后,通过酸浸法或碱浸法提取稀土。
其中,酸浸法适用于含磷的稀土矿石,而碱浸法适用于含碳酸盐的稀土矿石。
离子交换法则是利用离子交换树脂将稀土离子从溶液中吸附,并通过洗脱和再生等步骤获得稀土产品。
稀土的分离主要是通过溶剂萃取法和离子交换法实现的。
溶剂萃取法是利用有机相和水相之间的分配系数差异,通过萃取剂将稀土离子从溶液中提取到有机相中,然后通过洗脱和分离等步骤获得纯度较高的稀土产品。
离子交换法则是利用离子交换树脂的选择性吸附作用,根据稀土离子的不同特性,通过洗脱和再生等步骤实现稀土的分离。
稀土的提取及分离过程中需要注意的是,稀土元素之间在物理和化学性质上的相似性较高,因此在分离过程中往往会产生难以分离的混合物。
为了克服这一问题,可以通过改变萃取条件、选择适当的分离剂和控制溶液pH值等方法来实现稀土的有效分离。
稀土的提取及分离过程还需要考虑环境保护的因素。
稀土矿石的开采和提取过程中会产生大量废水和废弃物,其中含有重金属和放射性物质等有害物质。
因此,在稀土提取及分离过程中需要采取相应的环境保护措施,如废水处理和废弃物的合理处置,以减少对环境的污染。
稀土的提取及分离是稀土产业链的重要环节,通过矿石浸取法、离子交换法、溶剂萃取法等多种方法可以实现稀土的提取及分离。
在实际操作中,需要充分考虑稀土元素之间的相似性,选择合适的分离剂和控制条件来实现有效的分离。
同时,还需要关注环境保护的问题,通过合理的废水处理和废弃物处置等措施,减少对环境的影响。
稀土产业的发展离不开稀土的提取及分离技术的进步和创新,将为我国高科技产业的发展提供重要支撑。
稀土元素的分离与提取方法

稀土元素的分离与提取方法稀土元素,这听起来是不是有点高大上?其实呀,它们就在我们的生活中扮演着重要的角色呢。
我记得有一次,我去一个工厂参观,正好看到了稀土元素的分离与提取过程。
那场面,真的让我大开眼界!先来说说稀土元素到底是啥。
稀土元素可不是土哦,它们是一组特殊的金属元素,包括镧、铈、镨、钕等等一共 17 种呢。
这些家伙在电子、新能源、航天航空等高科技领域里那可是神通广大。
那怎么把它们从矿石里分离和提取出来呢?这可得有点真功夫。
一种常见的方法是溶剂萃取法。
想象一下,就好像是在一个大派对上,我们要把不同性格的人分到不同的小组里。
在溶剂萃取中,我们用特殊的溶剂作为“分组工具”。
这些溶剂对不同的稀土元素有着不同的“吸引力”。
比如说,有一种溶剂特别喜欢镧,另一种溶剂就偏爱铈。
通过多次的“挑选”和“分组”,就能把稀土元素们逐步分开啦。
还有离子交换法,这就像是给稀土元素们安排一场特别的“考试”。
离子交换树脂就是“监考老师”,它会根据稀土元素的“表现”,也就是它们的离子特性,让它们通过或者留下。
通过这样一轮轮的“考试”,稀土元素们就被分离开来了。
另外,沉淀法也是常用的手段之一。
这个过程有点像我们做化学实验时的结晶过程。
通过控制溶液的酸碱度、温度等条件,让稀土元素以沉淀的形式从溶液中出来。
不同的稀土元素在特定条件下形成沉淀的情况不同,这样就能把它们一个一个地“揪出来”。
在我参观的那个工厂里,工人们穿着整齐的工作服,戴着防护眼镜和手套,在各种大型设备之间忙碌着。
巨大的反应釜里冒着热气,管道里流淌着五颜六色的溶液,仪表上的数字不停地跳动。
我看到一位老师傅,他眼神专注,紧紧盯着仪表盘上的数据,时不时地调整一下阀门,那认真的样子让我深深感受到了这项工作的重要性和复杂性。
总之,稀土元素的分离与提取可不是一件简单的事儿。
它需要先进的技术、精密的设备,还有经验丰富、认真负责的工作人员。
正是因为有了这些,我们才能享受到稀土元素带来的各种高科技产品和便利生活。
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产业技术情报—————————————————————————————————————————————————————————————2013年12月18日第6期(总第6期)编者按:稀土提取及分离技术的基本内容有如下几个方面:稀土矿物的富集、稀土的提取、稀土富集物的制备、稀土元素的分离与提纯、稀土化合物的制备。
本期通过专利分析,对稀土提取及分离技术的专利数量、专利国家和地区分布、专利技术布局,以及稀土提取与分离技术国家分布、技术主题、核心专利等进行了分析,并得出以下结论。
本期重点:稀土提取与分离技术专利分析●中国在稀土提取与分离技术领域起步较早,但由于我国稀土技术保密规定等原因,文献报道不多,2006年后迅速发展,专利数量跃居世界第一,但专利影响力(核心专利)很小。
●稀土提取与分离技术主要集中在提取与分离过程与方法、分离过程中使用的体系和萃取剂、稀土分离、提取的设备与装置以及对稀土提取过程中废水的处理。
●日本企业为该技术领域的主要专利持有人,专利均集中在从合金或其他混合物中回收稀土元素以及提取与分离过程中所使用的萃取剂。
此外,日本机构还擅长从一些废料(例如荧光粉材料和磁性材料)中回收稀土金属。
●中国有5家高校、科研单位和5家企业专利申请量进入全球Top30,分别为北京大学、北京科技大学、东北大学、内蒙古科技大学、中科院长春应用化学研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、甘肃稀土新材料有限公司等。
============================================================= 主编:刘细文执行主编:贾苹本期策划:徐慧芳陆彩女陈枢舒联系地址:北京北四环西路33号中科院国家科学图书馆区域信息服务部邮编:100190 电话:82625972邮件地址:***************目录【技术趋势】 (3)1、稀土提取技术专利数量及申请人数量年度变化趋势 (4)2、专利国家/地区分布 (6)3、专利技术布局 (7)【核心技术】 (9)1、稀土提取与分离技术国家年度分布分析 (9)2、稀土提取与分离技术主题分析 (10)3、稀土元素提取与分离技术核心专利分析 (12)【重点机构】 (13)【重要人物】 (15)吉林省优秀稀土专家-李德谦 (16)江西省科学院应用化学研究所-田君 (18)【产业动态】 (20)1、产业政策 (20)2、企业动态 (21)【技术趋势】稀土(rare earth)有“工业维生素”的美称。
稀土元素是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17 种元素,由于钷为核反应堆生产的人造放射性元素,在自然界中尚未发现,而钪与其它稀土元素性质差别较大,所以稀土常指其余15个元素,按原子量大小通常可分为二组,即轻稀土:镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆,重稀土:铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇。
稀土提取及分离是从稀土矿物中提取稀土,并经过净化、分离、提纯等工艺过程制备各种稀土化合物的过程。
稀土提取及分离技术的基本内容有如下几个方面:稀土矿物的富集、稀土的提取、稀土富集物的制备、稀土元素的分离与提纯、稀土化合物的制备。
稀土矿物的富集是在某些精矿不能满足稀土提取和制备的要求,必须采用选矿技术进行处理制备精矿,如独居石精矿需用选矿方法出去金红石、钛铁石和锆英石等;稀土提取包括用水或无机酸等将稀土矿物分解和溶解(通常称之为浸出),并通过洗涤、中和沉淀盐类或溶剂萃取将稀土与非稀土杂质分离;稀土富集物的制备是通过溶剂萃取法等制得某一个或几个稀土元素的富集物;稀土元素的分离与提纯是将混合稀土中的各个稀土元素逐一分离开来的工艺过程,分离单一稀土的最有效方法是溶剂萃取法、萃淋树脂色层法、离子交换法、化学分离法等;稀土化合物的制备是稀土盐类、氧化物、氢氧化物或其他化合物,氧化物是将溶液中的稀土用草酸或碱金属(铵)碳酸盐等沉淀剂沉淀成相应的稀土盐类,然后灼烧制得,某些水溶性大的盐类(如氯化物、硝酸盐等)可从其水溶液中用浓缩结晶方法制备,难溶性盐类(如碳酸盐、氟化物等)可用沉淀法制备,制备氢氧化物可用水解沉淀法或碱转化法。
综合利用及清洁生产主要是稀土精矿中其他有价元素和其他有用矿物的回收及污染有害元素的处置,如白云鄂博稀土精矿需要考虑磷、氟、铌及钍等的回收。
稀土提取分离的技术创新:稀土选矿与稀土提取分离新技术,开发酸性萃取剂皂化技术和化合物制备技术,如非皂化、非碱性皂化技术、特殊沉淀剂的开发等;稀土新物性产品开发,控制稀土产品的物理指标,粒度、晶型、比表面、孔隙度、分散性、悬浮性、色泽、密度等,如稀土纳米材料。
国内的研究单位和高等院校, 以及众多的企业都对稀土类资源的开采和应用技术研究方面取得了一系列的科技成果, 形成了具有自有知识产权的独特的稀土采选和分离工艺。
特别是对我国特有的离子型稀土矿,创新了一整套工艺技术,其工艺过程主要包括用电解质作浸矿剂浸取稀土、稀土浸出液预处理除杂(或萃取富集)、用草酸或碳酸氢铵等沉淀稀土、经干燥或锻烧得到可用于后续萃取分离的氧化稀土或碳酸稀土等精矿。
再经分离厂的萃取分离, 可以生产出各种纯度和规格的单一稀土产品。
利用关键词1设计检索式和专利分类代码2检索美国汤森路透科技(Thomson Reuters Scientific)公司的DII(Derwent Innovation Index)数据库,共计检出3142条相关记录,数据检索日期为2013年12月3日。
所采用的主要分析工具为TDA(Thomson Data Analyzer)。
1、稀土提取技术专利数量及申请人数量年度变化趋势全球稀土提取技术专利发展大致经历了以下三个阶段(图1):(1)技术萌芽期(1961年-1984年)全球稀土提取有关技术的专利最早始于1961年。
实际上,19世纪末起人们就开始从矿石中分选或用化学方法富集稀土矿物。
60年代左右,许多研究者对独居石的分解提出了一系列的方法,包括压热1(Rare earth* or lanthanon or lanthanide* or Scandium or Yttrium or Lanthanum or Cerium or Praseodymium or Neodymium or Promethium or Samarium or Europium or Gadolinium or Terbium or Dysprosium or Holmium or Erbium or Thulium or Ytterbium or Lutetium) AND (refin* or separat* or sepn or sepd or recover* or extract* or leaching or smelt* or hydrometallurgy or fraction* or extn or roast* ) AND (Aeschynite or allanite or apatite or bastnasite or britholite or brockite or cerite or fluocerite or fluorite or gadolinite or monazite or parasite or stillwellite or synchysite or titanite or wakefieldite or xenotime or zircon or ore or ores or mineral or minerals)2MAN=(M25-G21 or E11-Q01* or M25-A02* or J01-f01* or j01-c01* or j01-d04* or j01-k*); IP= (C05-A03 or E34-4 or C01F-017/00 or C22B-003* OR C22B-001* OR B01D-015*); DC=(A00 or E32 OR E33 or M25 or A91 OR J01 OR J04 OR L03 OR M28 OR A14)法、热球磨法和熔融法等。
同时,有人提出高温、高压离子交换法,强化了离子交换过程。
1971年,美国两位学者提出了制备萃取色层柱新方法,为工业上应用萃取色层法分离稀土元素奠定了基础。
20世纪80年代初,我国科技工作者研究了P204树脂分离稀土的性能,取得了良好的结果。
随后研究出P507树脂,并用于高纯单一稀土的分离。
虽然在这一时期出现了多种分离方法,但是研究的连续性不强。
(2)技术探索期(1985年-2006年)上世纪80年代中期以后,国内外对稀土元素提取与分离的技术研究侧重于稀土金属的大规模工业化生产,因此,迫切要求高效、稳定的自动化生产线。
法国、日本和美国等国在稀土分离生产线上实现了物料浓度、酸度和流量的自动检测,致使其生产过程和产品质量稳定。
我国稀土工业生产过程自动化装备水平普遍偏低,基本停留在离线分析、经验控制水平。
(3)技术增长期(2007年-至今)2007年以后,稀土提取与分离技术在原有分离萃取方法的基础上进行深入和完善,同时也包括对稀土分离与提取装置的研究和对稀土分离与提取过程中的废水、废渣和废气的处理,使稀土的工业化生产朝产品的精细化和功能化、复合化和处方化,生产过程的绿色化和高科技化,生产设备的连续化的自动化的方向努力前进。
图1全球稀土提取相关技术专利及申请人年代变化趋势2、专利国家/地区分布从专利技术的国家/地区(TDA的最早优先权国)来源看(见图2和图3),中国申请的专利技术最多,占全部专利的30%。
其次是日本,专利申请量占总量的28%,美国以11%的份额占据第3位,俄罗斯以7%的份额占据第4位。
但是前苏联还有8%的份额,所以俄罗斯的实际排名应在美国前面。
前10位专利申请量国家/地区专利申请总量占全部专利的95%,说明主要专利技术都掌握在这些国家地区。
图2 稀土提取与分离国家/地区分布图3 全球稀土提取与分离国家/地区分布3、专利技术布局通过对稀土提取专利的德温特手工代码(Manual Code)技术主题进行分析,可以看出稀土提取专利的热点技术领域(见图4)包括:(1)稀土矿物分离方法,包括火法冶金和湿法冶金以及各自的具体分离方法;(2)稀土氧化物或稀土盐的分离提取工艺及装置;(3)分离过程中所用的各种试剂,包括酸、无机化合物、聚合物树脂等;(4)稀土提取与分离过程中水的处理,包括有色金属生产过程中出现的污水、污水净化处理和从水中去除某种物质。
表1 稀土提取专利技术主题分布稀土分离方法以湿法为主,包括沉淀法、沉淀浮选法、离子交换法和溶剂萃取法等。