N1923-P507非皂化协同体系萃取分离钕钐的研究

发布时间：2020-07-13 00:47

【摘要】：本课题主要采用向酸性萃取剂P507中添加一种能够吸收氢离子的胺类萃取剂N1923，由于萃取剂N1923对氢离子具有一定的吸收能力，因而添加到萃取剂P507中能够在萃取过程中吸收酸性萃取剂离子交换所释放出来的氢离子，从而实现酸性萃取剂的非皂化萃取过程。为了探讨加入的N1923对氢离子的吸收及对P507萃取稀土性能的影响，本文首先研究了N1923对氢离子、稀土离子的萃取性能影响，研究表明N1923具有较强的萃取盐酸能力，而对稀土离子几乎没有萃取能力，并且协同萃取剂经过盐酸处理后萃取稀土的能力较好。然后本论文研究了N1923-P507协同萃取体系中两种萃取剂的配比、萃取剂浓度、振荡时间、相比、pH值和稀土浓度对钕、钐元素分配比，分离系数等萃取性能及机理的影响，研究表明：N1923-P507非皂化协同体系萃取钕钐具有明显的正协同作用，最大正协同作用系数分别为3.52和2.18，在最大正协同配比下萃取时间为5min，萃取相比为1:1，初始料液的pH=2.5的条件下，萃取钕的饱和容量达到28g/LREO，萃取钐的饱和容量达到38g/LREO。单一稀土元素所得分离系数高达2.2，研究混合稀土元素所得分离系数高达9。对N1923-P507非皂化协同体系萃取钕钐的机理的研究中发现，根据萃取初始水相pH与平衡水相pH值之间的关系，可以将萃取过程分为3个阶段。当初始水相pH2.5协同萃取有机相吸收了酸性萃取剂所释放出的全部氢离子的同时还吸收了水相中的一部分氢离子；当pH=2.5时有机相中能够将酸性萃取剂萃取所释放出来的氢离子完全吸收但不吸收水相中的氢离子；pH2.5时协同萃取有机相只能吸收酸性萃取剂萃取所释放的部分氢离子。协同萃取剂萃取分离稀土元素时，P507的P-OH中的H与稀土离子发生离子交换的同时P=O以配位的方式与稀土离子结合，而N1923主要以其所生成铵盐与稀土以离子缔合的方式存在于萃合物中。最后论文研究了N1923-P507协同萃取体系反萃时间、相比、反萃盐酸浓度、反萃负载有机相稀土浓度对反萃性能的影响研究，当时间为5min，相比为1:1，反萃盐酸为3mol/L的条件下反萃效果最好，在最佳反萃条件下反萃不受负载有机相中稀土浓度的影响。研究表明N1923-P507非皂化萃取体系，可以实现在萃取的过程中将酸性萃取剂所释放出来的氢离子吸收，提高酸性萃取剂的萃取能力，减少由于皂化处理所带来的成本和环境等问题，为非皂化协同萃取工艺的发展做一定的理论基础研究。
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF845
【图文】：

废水排放,情况,氨氮废水,皂化处理

式中可知萃取剂的皂化处理解决了水相 pH 值的改变对其萃取性能的影响理主要采用氨水，使用氨水进行皂化处理成本较低，但产生氨氮废水量较体污染严重和处理成本高等问题[41]。废水排放问题国环境统计公报[40]中可知我国每年废水排放的情况，如图 1.1 所示。从图从 2007 年到2012 年，全国废水总的排放量处于持续上升的状况，尽管这水排放量略有下降，但工业废水中氨氮废水排放量却在这六年内处于持平解决氨氮废水排放问题仍是一个亟待解决的问题。稀土溶剂萃取中所选用的酸性萃取剂 P507 和P204 由于其萃取工艺的需求水皂化处理，因此稀土提取工业中氨氮废水排放量较大，对于我国年产量稀土工业来说，氨氮废水的排放量是相当巨大的，所以开发一种无需萃取头上解决废水污染的工艺是十分重要的。

稀土钕,萃取剂,浓度,关系度

图4.16pH=2.5 条件下萃取剂N1923 浓度与萃取稀土钕的容量关系度与萃取容量的关系N1923 萃取稀土钕的关系后，,实验考察了固定 N1923 的体积分积分数为 5%、10%、15%、20%、25%、30%所对应的浓度依次0.6202、0.77525、0.9303（mol/L）以煤油作为稀释剂。实验ol/L，溶液pH=2.5，相比为 1:1，振荡时间为 5min。结果如图

萃取剂,容量,浓度,稀土钕

图4.16pH=2.5 条件下萃取剂N1923 浓度与萃取稀土钕的容量关系度与萃取容量的关系1923 萃取稀土钕的关系后，,实验考察了固定 N1923 的体积分数为 5%、10%、15%、20%、25%、30%所对应的浓度依次0.6202、0.77525、0.9303（mol/L）以煤油作为稀释剂。实验l/L，溶液pH=2.5，相比为 1:1，振荡时间为 5min。结果如图

【参考文献】