一種稀土的萃取分離方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種稀土的萃取分離方法，包括：以包含萃取劑和稀釋劑的有機(jī)相對(duì)含有稀土的溶液進(jìn)行萃取，所述萃取劑選自離子液體中的兩種，所述離子液體的陽離子選自季銨型陽離子或季鏻型陽離子，所述離子液體的陰離子選自酸性膦萃取劑經(jīng)去質(zhì)子化得到的陰離子。本發(fā)明以兩種不同的雙功能化離子液體復(fù)配作為萃取劑對(duì)稀土元素進(jìn)行萃取時(shí)具有顯著的協(xié)同萃取效應(yīng)，對(duì)稀土的萃取效率高，分離效果好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明對(duì)La3+、Nd3+、Eu3+、Dy3+和Er3+的協(xié)萃系數(shù)可高達(dá)6、100、400、300和450，對(duì)Ce3+、Pr3+、Sm3+、Ho3+和Lu3+的協(xié)萃系數(shù)分別為3、9、15、25和30，具有明顯的協(xié)同效應(yīng)。
【專利說明】一種稀土的萃取分離方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及稀土分離領(lǐng)域，具體涉及一種稀土的萃取分離方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 稀土作為重要的戰(zhàn)略資源，日益受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。二（2-乙基己基磷 酸）（P204)和2-乙基己基膦酸2-乙基己基酯（P507)在世界稀土工業(yè)和核工業(yè)中被 廣泛應(yīng)用，是兩種重要的工業(yè)化稀土分離萃取劑。在我國傳統(tǒng)稀土分離工藝中，P204和 P507等酸性萃取劑首先要經(jīng)過皂化的步驟，除去氫離子，打破酸性萃取劑之間由于氫鍵 造成的二聚體，提高萃取劑的萃取能力，如中國專利文獻(xiàn)CN103641150A及中國專利文獻(xiàn) CN103602812A公開的方法等。但皂化會(huì)帶來大量的廢水，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染（Liu YH， Chen J，Li DQ. Application and perspective of ionic liquids on rare earths green separation. Sep Sci Technol. 2012 ；47(2) :223-232 ；Wang LS, Huang XW, Yu Y, Xiao YF, Long ZQ， Cui DL Eliminating ammonia emissions during rare earth separation through control of equilibrium acidity in a HEH(EHP)-Cl system. Green Chem. 2013 ； 15:1889-1894)。
[0003] 目前，非皂化萃取技術(shù)已經(jīng)引起研究人員的廣泛關(guān)注，現(xiàn)有技術(shù)公開了多種非皂 化萃取方法，如中國專利文獻(xiàn)CN200510137公開了一種非皂化磷類混合萃取劑萃取分離稀 土元素的工藝；中國專利文獻(xiàn)CN200710098732公開了從硫酸稀土溶液中萃取分離四價(jià)鈰、 釷、氟及少鈰三價(jià)稀土的工藝方法；中國專利文獻(xiàn)CN102443699A公開了一種非皂化轉(zhuǎn)型預(yù) 純化和聯(lián)動(dòng)萃取結(jié)合分離出單一稀土的方法；中國專利文獻(xiàn)CN101787451A公開了一種提 高酸性磷型萃取劑萃取分離稀土元素效率的方法。上述方法中，由于萃取劑未經(jīng)皂化，萃取 時(shí)氫離子仍然會(huì)被交換下來，影響萃取體系的酸平衡。中國專利文獻(xiàn)CN200910217922. 7采 用季銨堿和有機(jī)膦（羧）酸萃取劑之間的中和反應(yīng)消除萃取劑上的氫離子，實(shí)現(xiàn)了非皂化 萃取，該方法所制備的酸堿耦合型雙功能化離子液體萃取劑（代號(hào)為ABC-BIL)可有效避免 膦（羧）酸萃取劑應(yīng)用所產(chǎn)生皂化廢水對(duì)環(huán)境造成的污染（Sun XQ，Ji Y，Hu FC，He B，Chen J，Li DQ. The inner synergistic effect of bifunctional ionic liquid extractant for solvent extraction. Talanta. 2010 ;81:1877-1883)，現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于稀土分離 工藝開發(fā)中，如中國專利文獻(xiàn)CN201210093082. X公開了采用上述離子液體對(duì)稀土元素進(jìn) 行萃取分離的方法；中國專利文獻(xiàn)CN201210375821.4公開了采用上述離子液體對(duì)鹽酸體 系中稀土元素進(jìn)行萃取分離的方法；中國專利文獻(xiàn)CN201210375006. 8公開了采用上述離 子液體對(duì)硫酸體系中稀土元素進(jìn)行萃取分離的方法；中國專利文獻(xiàn)CN201110210781. 3公 開了上述離子液體萃取分離四價(jià)鈰或四價(jià)鈰與氟的方法。但是，現(xiàn)有技術(shù)一般采用上述離 子液體中的一種作為萃取劑，其對(duì)稀土元素的萃取能力有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種稀土的萃取分離方法，本發(fā)明提供的萃取分離方法具 有明顯的協(xié)同效應(yīng)，對(duì)稀土的萃取效率高，分離效果好。
[0005] 本發(fā)明提供了一種稀土的萃取分離方法，包括：以包含萃取劑和稀釋劑的有機(jī)相 對(duì)含有稀土的溶液進(jìn)行萃取，所述萃取劑選自離子液體中的兩種，所述離子液體的陽離子 選自季銨型陽離子或季鱗型陽離子，所述離子液體的陰離子選自酸性膦萃取劑經(jīng)去質(zhì)子化 得到的陰離子。
[0006] 優(yōu)選的，所述離子液體的陽離子選自式（I)所示的季銨型陽離子或式（II)所示的 季鱗型陽離子：
[0007]

【權(quán)利要求】
1. 一種稀土的萃取分離方法，其特征在于，包括：以包含萃取劑和稀釋劑的有機(jī)相對(duì) 含有稀土的溶液進(jìn)行萃取，所述萃取劑選自離子液體中的兩種，所述離子液體的陽離子選 自季銨型陽離子或季鱗型陽離子，所述離子液體的陰離子選自酸性膦萃取劑經(jīng)去質(zhì)子化得 到的陰離子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的萃取分離方法，其特征在于，所述離子液體的陽離子選自式 (I)所示的季銨型陽離子或式（II)所示的季鱗型陽離子：
式⑴或式（Π )中，&、1?2、1?3和R4獨(dú)立地選自C1?C18的烷基、苯基、芐基或酮基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的萃取分離方法，其特征在于，所述離子液體的陰離子選自去 質(zhì)子化二（2-乙基己基磷酸）或去質(zhì)子化2-乙基己基膦酸2-乙基己基酯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的萃取分離方法，其特征在于，所述萃取劑為四乙 基銨二（2-乙基己基磷酸）和四乙基銨2-乙基己基膦酸2-乙基己基酯；或者為四正丁基 銨二（2-乙基己基磷酸）和四正丁基銨2-乙基己基膦酸2-乙基己基酯；或者為四乙基銨 二（2-乙基己基磷酸）和四丁基銨2-乙基己基膦酸2-乙基己基酯；或者為四正辛基鱗二 (2-乙基己基磷酸）和四正辛基鱗2-乙基己基膦酸2-乙基己基酯。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的萃取分離方法，其特征在于，所述萃取劑中兩種 離子液體的摩爾比為1?9:9?1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的萃取分離方法，其特征在于，所述稀釋劑選自航 空煤油、磺化煤油、260#溶劑油或離子溶劑； 所述離子溶劑的陽離子選自1-丁基-3-甲基咪唑、1-己基-3-甲基咪唑或者1-辛 基-3-甲基咪唑；陰離子選自六氟磷酸根、三氟甲基磺酰亞胺或者二（全氟乙基磺酰）亞 胺。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的萃取分離方法，其特征在于，所述有機(jī)相中，所 述萃取劑和稀釋劑的體積比為0. 01?0. 50 :0. 99?0. 30。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的萃取分離方法，其特征在于，所述有機(jī)相中還包 括相改良劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的萃取分離方法，其特征在于，所述相改良劑選自甲庚醇、異辛 醇或者磷酸三丁酯。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的萃取分離方法，其特征在于，所述稀土為La3+、Ce3+、Pr3+、 NcT、Sm3+、Eu3+、GcT、Tb3+、Dy3+、Ho 3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、Lu3+ 或 Y3+。
【文檔編號(hào)】C22B3/38GK104087750SQ201410333408
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】孫曉琦, 王艷良, 郭向廣 申請(qǐng)人:廈門稀土材料研究所