新型含氮中性磷萃取剂从赤泥中回收钪的研究

发布时间：2020-05-30 22:58

【摘要】：钪是一种重要的战略资源,由于其钪有化学活性高、导电性良好、质软易切割等特点,使得它在国防、电光源、宇航、电子工业、核技术、超导技术等领域中都有广泛的应用。目前来说,由于没有或很少钪的独立矿藏,钪主要是作为二次资源而被回收,溶剂萃取法是分离提纯钪最主要的方法。近年来,设计并合成新型高效萃取剂,用以从废弃资源中分离回收钪,提高回收效果,而受到了研究人员广泛的关注。本论文设计合成了几种中性磷(膦)酸类萃取剂,并研究了其在萃取钪方面的性能及机理,以此为依据,设计实验,从而将钪从赤泥中提取出来。合成并研究了一系列α-氨基膦酸酯系列萃取剂(Cextrant 230(C230)、L1、L2、L3、L4)对钪的萃取效果,从这些萃取剂中选择合适萃取剂用于分离回收钪。系统研究了含氮膦酸酯萃取剂(Cextrant 230)在不同实验条件下中对钪的萃取性能。考察了不同酸性,溶液酸度,萃取剂浓度,萃取温度对萃钪的影响。研究了萃取剂的饱和负载量及反萃效果,简单讨论了萃取反应机理。研究了硫酸对赤泥的浸出效果,考察硫酸浓度,反应温度,反应时间和液固比对赤泥浸出的影响,得出了最佳的浸出条件是:硫酸浓度20%;反应温度80℃,反应时间为100 min;液固比为6:1,赤泥中钪的浸出率为78.5%。研究萃取剂C230用于从赤泥的硫酸浸出液中萃取回收Sc~(3+),通过实验,确定了最佳的浸出液的酸度为0.1 mol/L,萃取剂浓度为5%,相比为1:5,Sc~(3+)的萃取率达到90%以上。并进行了串级实验,萃取段级数采用5级,5%C230为萃取有机相;洗涤段级数采用2级,去离子水作为洗涤剂;反萃段级数采用1级,0.05%的EDTA作为反萃剂,有机相、料液和反萃剂的流比为1:5:1,收集反萃液,经过浓缩,沉淀,煅烧,得到了钪纯度为70%的白色粉末。
【图文】：

α-氨基膦酸酯,萃取剂,结构式,溶剂萃取法

第二章萃取剂的合成和选择要的提取方法是溶剂萃取法，而在溶剂萃取法提角色。通常，有机磷萃取剂如二- ( 2 -乙基己基)磷- 2 -乙基己基酯( HEHEHP )和二- 2，4，4 -三甲钪的萃取，然而，它们对 Sc3+强的亲和力使得钪。因此，寻找更高效的萃取剂仍然是一个挑战系列 α-氨基膦酸酯系列萃取剂，从这些萃取剂中剂。同时探究其萃钪的规律，为以后详细研究该。新型萃取剂系列为 C230、L1、L2、L3 和 L P 原子与 N 原子之间碳链接处不同碳支链数来示，，其中 R 和 R’为 -CH3或 -CH2CH3，碳原

萃取剂,分子结构式,金属离子浓度,水相

分别代表平衡时水相体积和水相金属离子浓度（平衡时有机相体积和有机相金属离子浓度（mo离子浓度（mol/L）。了该系列萃取剂在各种酸系中，对单一 Sc3+的萃酯萃取剂 Cextrant 230是由 2-乙基己基亚磷酸酯，异辛胺和多聚甲醛反
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TF845.1

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