环烷酸及其对稀土元素萃取的研究(Ⅰ)——某些环烷酸的性质及萃取剂的选择

一、引言环烷酸是带有环烷烃链的羧酸,是石油的天然组份。自六十年代开始,环烷酸已被用作为分离提取有色金属的萃取剂。嗣后,开始了用环烷酸对稀土元素萃取的研究。环烷酸是一种优良的萃取剂。它的特点是来源丰富,成本便宜,萃取容量大,萃取易于控制,化学稳定性好。我国有丰富的石油资源,因此,对环烷酸作深入的研究,开拓它在稀有元素上的应用,研究它的萃取化学问题就显得很重要。     

叔碳酸13萃取轻稀土元素

本文研究了叔碳酸13对轻稀土元素的萃取.测定了自氯化物体系中萃取的若干参数.萃取和反萃的平衡时间均为2分钟.进入有机相中Nd~(3 )的最高浓度为0.16～0.17M,有机相中HA:Nd=6:1(摩尔比),此值为饱和萃取容量.负载稀土的有机相反萃容易,反萃酸度低.相邻元素对的分离系数分别是 β(Ce/La)=3.0～3.5,β(Pr/Ce)=1.7～1.9,β(Nd/Pr)=1.4～1.5,实验条件改变时,β值变化不大.用轻稀土和钇的混合料液进行串级试验,经萃取35级、洗涤8级处理,制得高纯镧.La_2O_3纯度为99.95%,收得率96%.叔碳酸13作为工业萃取剂萃取分离斓是可取的.     

α-异丙基-β-异丁基丙烯酸对稀土元素的萃取性能研究

系统研究了α-异丙基-β-异丁基丙烯酸(α,β丙烯酸)对稀土元素的萃取性能,包括萃取分配比、半萃pH 值以及萃取分离系数。研究了α,β-丙烯酸与La,Nd,Eu,Er,Y 的萃取平衡,萃合物的组成和萃合物的表观稳定常数。结果表明,α,β-丙烯酸对稀土元素的萃取能力强于环烷酸,叔碳酸9和叔碳酸13,对重稀土元素的分离效果不显著,但对于轻、中稀土元素具有较好的分离效果,特别对钇的纯化是一种性能良好的萃取剂。     

镧与镨钕的环烷酸萃取分离

前言以环烷酸为萃取剂分离稀土元素,十余年来有很大进展,但用于稀土之间的分离工作发表的不多;1974年以来国内成功地用它分离了钇和非钇稀土;至于对非钇稀土之间的分离未见报导。在环烷酸萃取体系中,相邻轻稀土的分离因数,以镧与铈之间较大,β_(Ce/La)2.2～2.4。我们曾研究了镧铈镨钕混合氯化物(RECl_3=0.51M)——1.8M环烷酸(氨化率48％)煤油溶液萃取体系中轻稀土的分配,测得β_(Ce/La)～2.5,β_(Pr/Ce)～1.2,β_(Nd/Pr)～1.3表明环烷酸适用于轻稀土、特别是无铈轻稀土中镧的分离。工业级环烷酸作为萃取剂有易乳化的缺点,目前均加入异味较重的C_9—C_(11)混合醇或辛醇破乳,同时也要求提供防止乳化的其它方法。为了考察环烷酸萃取分离轻稀土的性能,本文用经过纯化的一定馏份环烷酸(以煤油为稀释剂)在氨化率45％时不使用其它添加剂,在单级萃取平衡的基础上,对镧镨钕     

巯基环烷酸对稀土■钕钐萃取性能的初步研究

环烷酸作为一种萃取剂,以其价廉、资源丰富并能萃取多种金属,越来越受到人们的重视.但环烷酸是一类有机弱酸,作为工业萃取剂还存在萃取能力较弱,在微酸性介质中萃取金属容易出现乳化现象等缺点.在我国湿法冶金工业迅速发展的今天,对环烷酸的萃取性能进行改造的工作便具有很大意义.环烷酸的卤代衍生物用干Cu、Co、Ni及稀土元素的萃取已见报道.环烷酸的巯基衍生物作为稀土萃取剂尚未见文献.本文就巯基环烷酸对稀土(钅兰)、钕、钐、的萃取性能作了初步研究.发现其萃取能力比精制环烷酸较强,应用酸度范围较广,并能避免乳化,是一种有广阔应用前景的稀土萃取剂.     

串级萃取理论Ⅲ逆流萃取动态平衡的数学模型

串级理论Ⅰ、Ⅱ中讨论了串级萃取的最优化方程和纯度对数图介法。用最优化条件设计了一个萃取工艺以后,通常要进行小型串级模拟实验来检验计算结果是否正确。在用分液漏斗进行串级试验时,我们希望知道,按一般宝塔式启动操作,需要摇振多少排才能基本     

固—液萃取法分离稀土元素时的影响因素

用固-液萃取法研究了稀土元素的萃取分离。讨论了不同的萃取溶剂、萃取剂、电解质以及协萃等对萃取效果的影响,探索了固-液萃取法分离稀土元素的最佳条件。     

二(2-乙基己基)磷酸和磷酸三丁酯体系中稀土元素分馏萃取行为的研究

前言二(2-乙基己基)磷酸(P_(-204))是工艺性能良好的萃取剂,广泛用于稀土元素的分组和单一稀土元素的分离。稀土元素的分配系数随着原子序数的增加而增大,两个相邻稀土元素的平均分离因素等于2.5,钇的萃取位置似乎相当于原子序数为67.7(即铒与钬之间)。在工业条件下,P_(-204)通常使用煤油为稀释剂,有机相中当 RE~(3+)同 P_(-204)的克分子比大于     

环烷酸萃取稀土元素的研究(Ⅱ)——皂化剂的影响及其红外光谱的研究

环烷酸是一元羧酸类萃取剂,它可将镧系元素及其它金属离子萃入到各种有机溶剂中。环烷酸对稀土离子的萃取是按阳高子交换机理进行：     

季铵盐萃取分离镨钕及其机理的研究(Ⅱ)——硝酸甲基三烷基铵-DTPA络合交换萃取分离镨钕

镨钕是轻希土中一对比较难以分离的元素。在通常的萃取体系中,分离系数α一般小于2。Bauer曾用季铵盐为萃取剂,在水相中加氨羧络合剂的办法分离镨钕,他们虽然在单级实验中得到了较高的分离系数,但在20级逆流串级实验中只得到了92％氧化钕,因而认为络合交换萃取体系的单级分离系数虽高,但串级效果不好,及有实用价值。 我们在查明了硝酸甲基三烷基铵萃取单个希土机理的基础上,研究了硝酸甲基三烷基铵萃取镨钕的差异性,实验证明:硝酸甲基三烷基铵对镨的萃取能力比钕强,即存在着“倒     

我与中国的稀土研究与产业——徐光宪访谈

 中国科学院院士徐光宪是中国稀土化学的奠基人之一,他建立并发展了稀土串级萃取理论与工艺优化设计,为中国稀土工业获取高纯度的单一稀土元素作出贡献,实现了中国稀土产量的飞跃,被国际稀土界称为“中国冲击（China Impact）”。通过徐光宪对其进行稀土萃取分离研究与应用的自我回顾,反映了科学家、政府和企业在稀土分离研究、分离工艺和稀土产业的发展等领域扮演的不同角色,稀土萃取分离研究在本土取得创新的方式,以及稀土产业缺乏专利保护遭遇的困境。     

环烷酸—TBP系分离提纯La_2O_3的研究

采用环烷酸—TBP体系对混合稀土中的La进行分离提纯。测定了La、Ce、Y、Pr、Gd、Nd的pH_(1/2)值,以及,并据此设计出分馏萃取流程。经试验,确定用20级萃取和10级洗涤,所得La_2O_3产品的纯度可达99.95％,收率为97％。环烷酸—TBP体系具有无臭、分层快、粘度小、成本低等优点,可用来代替常用的P_(350)、P_(507),作为分离提纯La的萃取剂。     

环烷酸萃取法净化硫酸镍

溶剂萃取技术的发展,很大程度上取决于萃取剂的发展。对重有色金属来说更有赖于要求高效能、低溶解度,原料充足且价格低廉的萃取剂。环烷酸就是具有这样特性的一种新型萃取剂。近几年,随着我国石油工业的飞速发展,环烷酸为其石油付产品,来源极其丰富。因此,我们以系办工厂为基地,选环烷酸作萃取剂,改革工厂现有脂肪酸萃取水溶度大、除铜不净而加铁粉置换铜的复杂工艺。经萃取后,使其含量在Cu≤0.002％,Fe≤0.001％达到     

二(1-甲基庚基)磷酸对稀土元素的萃取 Ⅰ.轻稀土分离系数及萃取容量的测定

用蓖蔴油裂解产物1-甲庚醇合成的萃取剂——二(1-甲基庚基)磷酸(代号P-215)是二(2-乙基已基)磷酸(代号P-204)的异构体。上海有机所曾测定了它对镧、钇、钆、铽的分配比。为了进一步了解P-215的萃取性能,本文测定了各轻稀土元素的半萃取pH值,研究了相邻轻稀土对在P-215-200汽油与盐酸中的分配,并计算了各稀土对的分离系数,还观察了十数种添加剂对P-215萃取容量的影响。     

梯度洗脱高效离子交换色谱法分离测定独居石中单一稀土元素的研究

本文对用梯度洗脱高效离子交换色谱分离单一稀土元素作了研究。在国产仪器及填料的基础上,提出以α-羟基异丁酸(α-HIBA)为洗脱剂,偶氮胂Ⅲ作为柱后显色剂分离并定量测定独居石中单一稀土元素含量的方法,研究了梯度中强溶剂 P(s)、弱溶剂 P(w)和梯度洗脱曲线形状 N 对分离的影响以及镧、铈、镨、钕、钐、铕、钇的分离测定条件,并在最佳实验条件下,分析了独居石样品,各元素的回收率均在95.3%～104.6%之间。     

梯度洗脱高效离子交换色谱法分离测定独居石中单一稀土元素的研究

本文对用梯度洗脱高效离子交换色谱分离单一稀土元素作了研究。在国产仪器及填料的基础上,提出以α-羟基异丁酸(a-HIBA)为洗脱剂,偶氮胂Ⅲ作为柱后显色剂分离并定量测定独居石中单一稀土元素含量的方法,研究了梯度中强溶剂P(s)、弱溶剂P(w)和梯度洗脱曲线形状N对分离的影响以及镧、铈、镨、钕、钐、铕、钇的分离测定条件,并在最佳实验条件下,分析了独居石样品,各元素的回收率均在95.3%～104.6%之间。     

串级萃取理论Ⅱ、纯度对数图解法

在前文中我们讨论了串级萃取的最优化方程及其应用,本文将进一步提出一种新的图解求级数的方法。 萃取中常用的浓度图解法有两个缺点:(1)对于分离系数小的体系,很难数清级数。(2)纯组份A和B的平衡线与混合物中A和B的平衡线不同,后者又随组成不同而变化。     

用氟化钠-苹果酸作掩蔽剂、通过萃取分离、间硝基偶氮氯膦(CPAmN)分光光度法测定球墨铸铁中的钇组稀土元素

铈组及钇组稀土元素的物理、化学性质虽有一定差别,但是非常相似,因此给分离测定带来困难.在过去我们萃取分离测定铈组稀土元素、总稀土元素以及差减法得钇组稀土元素含量的基础上,经研究选用了氟化钠-苹果酸作联合掩蔽剂,不改变萃取剂及显色剂,就能直接测定钇组稀土元素的含量,达到了方法准确、操作简便等目的.这种测试方法,目前尚未见报道. 间硝基偶氮氯膦在酸性溶液中与稀土离子形式成蓝或绿色的络合物,CPAmN与稀土元素形成的络合物具有明显的“倒序”现象,即随着稀土元素原子序数的坛加,络合物的稳定性和相对吸光度降低.这样给测定钇组稀土元素带来很大的干扰因素.现在我们用氟化钠-苹果酸联合掩蔽铈组稀土元素,用1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑酮-[5](PMBP)-石油醚等体积一次萃取钇组稀土元素络合物入有机相,用pH 2.35的甲酸洗去进入有机相的痕量铈组稀土元素络合物.有机相再用pH1.9甲酸反萃,测得钇组稀土元素回收率在95.5%以上.比耳定律范围为0～14微克钇.钇的摩尔吸光系数为3.58×10~4升/摩尔·厘米;Sandell灵敏度为0.00248微克钇/厘米~2.以球墨铸铁为例,钇组稀土元素的回收率在95.5～106.0%,对测定结果感到满意.     

环烷酸的分离与精制工艺

对环烷酸的分离和精制工艺进行了详细的阐述,环烷酸的分离包括碱洗,溶剂脱酸,精制工艺脱色、脱臭、脱除中性油、脱除脂肪酸,并对最新的二氧化碳萃取工艺作了介绍。文章最后对环烷酸盐的应用及发展方向作了展望。     

分离系数与纯度的关系及高纯氧化镧的制备

本文以HEH(EH)P为萃取剂,用萃取法制备高纯氧化镧。测定了分离系数及其与纯度的关系,根据串级萃取理论,选定串级工艺参数并进行小型实验。结果表明,氧化镧中的稀土杂质与非稀土杂质(除Ca外)均≤1r/1gLa_2O_3。证明了本文提供的方法是可行的。