稀土湿法分离技术的现状和发展趋势

作者:贾翔平

作者简介:1984年毕业于内蒙古大学化学系物理化学专业。长期从事稀土湿法工艺，现供职于呼和浩特市东友稀土有限责任公司任付总经理兼总工程师。

连载(一)

　　稀土的湿法分离技术，越来越完美了。现在用P507萃取剂分离稀土元素，已完全达到了连续、稳定、均衡的流水线生产要求。即使是原始开产，90％以上的湿法厂不存在长时间进行试生产的问题了。一般来说，萃取分离的原始开产时间（也即从投料到达标、达产时间）不能超过3个月，否则，工厂没有能力承担巨额的试生产费用和庞大的流动资金占用。如我所在的东友，开产一周就达到了原设计的处理量，且没有出不合格品。各位大侠不要认为我是为了吹牛。我只是认为，这是工厂生存的必备条件。一个工厂，如果过不了试生产这一关，那就是先天不足，对工厂的声誉、员工的信心以及企业的资金运作都要产生较大的负面影响。
　　那么，仅仅达到平稳生产就能满足我们工厂的运行要求了吗？回答是否定的。工厂的目的就是在运行中尽可能产生大的盈利。为了这个目的，我们必须从生产技术条件上做到最优化。（这也是本文的所要表达的中心思想^_^）
　　近两年来，稀土的P507萃取技术有了长足的进步。以分离包头矿为例，分离产品的纯度节节升高，全分离一吨氧化物的P507单耗、酸耗、碱耗大幅度下降，有机占用量大幅度减少。
先说萃取槽体方面的改进。萃取槽现在使用最多的体积范围在300-800升（混合室体积），绝大多数厂家均采用PVC层压板焊制。（有部分厂家使用玻璃钢槽体，目前看来缺点较多；如很难再作改造，内漏找不到漏点，造价高出PVC槽体价格50％以上，等等）混合室体积：澄清室体积＝1：（2.5～2.7）。
第一，搅拌室不设潜室，上下级均全部采用管道连接。这样，增加了搅拌时间，提高了搅拌效率。（当然，现在的搅拌室停留时间仍然还是3分钟左右。）
第二，按照皂化、萃取、洗涤、反萃等不同的功能段将槽体的体积比进行增减。这样，可以节省10～20％的有机萃取剂占用量，同时并不影响萃取的级效率。
第三，在澄清室增设双斜板，防止短路直流，提高澄清面积，减少分相高度，最终目的是提高级效率。
第四，增加水洗回收段，能直接减少酸耗10％左右。
第五，加大槽体搅拌的轴承直径，传动皮带至少选用B型带。东友共300多级萃取槽，今年总共修理萃取传动没有超过五套，每月更换传动皮带不超过5根。须知，萃取生产稳定的必要条件是设备的稳定运行。搅拌系统天天整事儿，槽体怎么能稳定住呢？
第六，流量计。江西的张老汉（我只知道他今年67岁了，他儿子叫张卫东）在呼、包地区搞的流量计是最好用的。准确、稳定、无动力。现在，几乎所有的北方厂家都采用了这种流量计。每套大约1000元左右，免费保用一年，终生服务。不过，我这里使用已经两年了，似乎没有用他维护什么。
连载（二）

第七、搅拌形式
槽子的搅拌形式大多改为轮式搅拌，过去沿用的浆式搅拌基本都淘汰了。
第八、皂化形式
皂化形式目前有两者，都是连续皂化。一是在槽头设六级做皂化段，三级连续逆流排铵离子（一般是6、5、4三级稀土捞铵（或钠）离子，六级进本段余液，用稀土离子置换铵离子或钠离子；3、2、1碳铵水皂化，第三级进碳铵水或氨水、液体氢氧化钠；第一级出皂化废水。）该法有两个缺点，其一，第六级和第三级进的摩尔数不匹配时极易生成悬浮物；其二，皂化废水呈酸性。
还有一种皂化方式，就是把第一级分为三个格，连续搅拌，二三级连续澄清，6、5、4三级稀土捞铵（或钠）离子。
该法的有点是不会在槽体里面生成沉淀物，节省有机；其次，分相好，槽体稳定，几乎没有任何波动。
第九、洗涤形式
现在，已经很少有人用配好的酸液做槽体的洗涤液了。一般是将满载易萃组分的有机全部反萃并将反萃液全部放出，直接取部分易萃组分的反萃液经流量计量后返回槽体做洗液，槽体的加酸口只有一个，就是反酸。
有的工厂不是计量返回去的易萃组分，而是直接从槽体上的一定高度开口计量取出一部分易萃组分（注意：不是全部取出，只是计量取出应该产出的部分），因此，槽体上就没有洗液加口了；让人看来就是没有洗涤段。其实我们留在槽体里的大量反萃液在逆流向前走的时候还在起洗涤、交换的作用。
从原理上讲不管是用酸液洗涤，还是用易萃组分的反萃液做洗液，都是等当量进槽的，没有什么区别。槽体级数不会有什么明显的变化。但是，用稀土溶液做洗液有以下几个优点：
1、反酸进量增大（原来的洗酸也从反酸口进了），使【有机：酸】的流比变小，有机和酸的混合更好，更能反净稀土，使空白有机的稀土负载量和载铁量减少了很多。
2、直观感觉，比酸洗的级效率高。（这可是妄言了，没有定量的数据）具体体现，就是产品的纯度提高了，产量似乎大了一些。
3、因为减少了进酸级数，所以酸气蒸发相应减少，有利于改善萃取大厅的空气质量。
根据我的体验，从槽体上一定高度计量取出部分反萃液的做法，不如全部出来后再计量加入做洗液好（就是后一种不如前一种）。原因很简单，只要槽体澄清室内的液体比重有变化，相位就要变化，如果是采取取出的方式，那这个取出量就会有波动，结果是槽体的洗涤强度相应就要变化。要使槽体稳定，必须是在各个流量稳定的情况下保证槽体各级的配分相对稳定。所以，采取流量计量加入反萃液做洗液，是保证槽体稳定的必要条件。
有很多条件能改变槽体液相的比重，如配酸不准，流量变化，有机带水，等等。
两种模式我都使用过，千万请朋友们注意这个问题。从槽体上一定的高度开口直接取出部分反萃液的方法是极不科学的方法。
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连载(三)

　　随着分离技术的相对完善，分离厂家在进行工艺技术进步的同时，在原材料及相关方面，也采取着独特的手段来降低生产成本，极大限度地提高企业的经济效益。就我接触的部分厂家的特色，给诸位小有炫耀一下，目的是给稀土同仁抛砖引玉，开拓思路，进一步增加赚钱的路子。
1、东北某稀土厂采用稻壳沼气技术，取代了传统的锅炉烧煤供汽方式。其每月的锅炉燃料费用仅仅为1万元（而当地煤价在300元/吨）；内蒙某同样分离规模的稀土公司每月锅炉燃煤费用约在3万元（当地煤价为150元/吨）。采用稻壳沼气技术，其全年可节约燃料费用在24万元以上。
2、内蒙某稀土公司，近邻煤气公司。煤气公司专门给该稀土公司建设了一条专用输气管线，该厂直接使用城市煤气烧锅炉、灼烧氧化物成品。走一个字儿仅3分钱（诸位敢不敢相信？这可是千真万确啊）
3、内地某稀土公司近邻发电厂，直接使用发电厂汽轮机的乏汽。避免了建设锅炉房项目的费用。因为汽轮机乏汽对于电厂来说基本是废汽，所以，该乏汽的计量、计价都很宽松。同时，电价亦十分便宜，可以直接将部分氧化物深加工，电解成金属而增值。
4、某分离厂紧挨盐酸厂，酸厂用管道直接为稀土厂供酸。计量和计价都比较简单化。
5、好多分离厂家使用有关化工厂的附产盐酸。该附产盐酸（折10MOL）的单价仅为正品盐酸价格的一半。使用附产酸全年节省的费用对于分离厂家来说是个不得了的数目。
6、有些分离厂千方百计地收购渣料或废料。如电解厂家的电解渣，钕铁硼废料，停产厂家的半成品、在制品和掏槽料液、掏槽载料有机等。这些料便宜得叫人瞠目结舌。
7、好多厂家聘用一定比例的残疾人，目的是能够享受国家的特殊政策待遇，可以免掉一半以上的国税。
8、申报省级“高新技术企业”，可以省掉大部分地税和所得税。
9、将企业营业执照注册在有特殊政策的开发区，可以减免企业的所得税；异地注册经营性的公司，合理避税。
10、拖欠员工工资，增加流动资金额，节省贷款利息。（嘿嘿，这一点是杀鸡取卵啊！）(未完待续)

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