N263-P507体系协同萃取轻稀土的研究
发布时间：2021-10-20 09:39
为消除传统萃取体系萃取过程中存在的水相酸度过高问题和皂化对环境污染问题,本文寻求了一种绿色新型协同萃取体系,先探讨了几种协同萃取体系萃取轻稀土中镧铈镨钕的效果,N263-P507萃取效果优于单一P507、皂化P507、N1923-P507、TBP-P507体系,选择N263作为合适的协萃剂。同时,为了评价协同萃取的实际效果,研究了N263-P507体系中P507摩尔分数、振荡时间、Vo/Va、pH、稀土浓度对镧铈镨钕分配比的影响。研究表明:萃取剂N263与P507单独萃取稀土的分配比随其浓度的增加而增加,P507与N263混合后萃取轻稀土的能力大于其任一萃取剂单独萃取稀土的能力,镧铈镨钕协同系数R均大于1,说明N263-P507体系具有正协同作用,且在P507摩尔分数约为0.5（体积比为1:1）处可获得最大协同系数,镧铈镨钕的最大协同系数值分别为5.1、3.3、2.2、3.2。在振荡时间为7min,萃取Vo/Va为1/2,料液pH为3.5,得到La、Ce、Pr、Nd的最大分配比为1.2、1.2、1....
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球稀土储量分布图
内蒙古科技大学硕士学位论文-17-3N263-P507协同萃取轻稀土萃取性能研究3.1萃取体系的选择为了在基于P507的协同萃取体系中选择一种较佳的协同萃取剂，研究了五种常用的萃取体系，这五种萃取体系分别是体积分数为40%的P507、皂化过的体积分数为40%的P507、体积分数为40%的P507+体积分数为30%的N1923、体积分数为40%的P507+体积分数为30%的N263以及体积分数为40%的P507+体积分数为30%的TBP，对这五种体系的萃取效率进行比较。经稀释剂（磺化煤油+异辛醇）稀释后，进行萃龋实验条件：初始水相pH值为4，稀土总浓度为0.5mol/L，Vo/Va为1/1，震荡时间8min，静置分层10min。图3.1是五种萃取体系不同的萃取效果，结果表明，从萃取效率看，所有体系比单独P507萃取更有效果，皂化后的P507和TBP的加入使萃取效率略有提高，但不如N1923和N263，N263与P507对轻稀土萃取有明显的协同作用，使混合体系萃取效率显著提高。在此条件下，La、Ce、Pr、Nd萃取率分别达到73%、79%、79%、83%。因此，在基于P507的协同萃取系统中，选择N263作为合适的协同萃取剂。图3.1不同体系的萃取率3.2N263-P507协同萃取轻稀土的分配比研究3.2.1P507摩尔分数对萃取轻稀土的影响为了确定最佳萃取剂组成，研究了N263、P507及其混合物对La、Ce、Pr、Nd的萃取，实验条件：室温下，稀土料液pH=4，RECl3浓度0.48mol/L，Vo/Va为1/2，振
内蒙古科技大学硕士学位论文-20-图3.6振荡时间对萃取分配比的影响3.2.3Vo/Va对萃取轻稀土分配比的影响实验条件：室温下，稀土料液pH=4，RECl3浓度0.48mol/L，P507与N263按照体积比1:1混合后稀释，振荡时间7min，单级萃取，静置分层时间5min，考察Vo/Va分别为1/2、3/4、1/1、3/2、2/1、3/1时对萃取稀土的影响，结果如图3.7所示。图3.7Vo/Va对萃取分配比的影响可以看出，随着Vo/Va的增加，La、Ce、Pr、Nd分配比变化不大，且随着Vo/Va的增加，N263体积逐渐增大，N263作为离子液体具有较高的粘度，因此在Vo/Va较大的情况下阻碍相分层过程，导致分相越来越困难，并且N263的萃取能力倾向于在高萃取剂浓度下退化，加入P507可以降低N263的浓度，改变相参与，优化了萃取工
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外稀土矿产资源及其分布概述[J]. 张苏江,张立伟,张彦文,尚磊,李建波. 无机盐工业. 2020(01)
[2]包头混合型稀土矿冶炼分离过程的绿色工艺进展及趋势[J]. 王猛,黄小卫,冯宗玉,龙志奇,彭新林,张永奇. 稀有金属. 2019(11)
[3]三烷基胺和磷酸三丁酯于盐酸介质中协同萃取铼（Ⅶ）研究（英文）[J]. 张鹏,王月娇,张莹莹,王丹丹,刘毅,娄振宁. 大连理工大学学报. 2019(04)
[4]稀土元素分离与提纯技术研究现状及展望[J]. 许晓芳,谭全银,刘丽丽,许开华,李金惠,王志石. 环境污染与防治. 2019(07)
[5]离子吸附型稀土找矿及研究新进展[J]. 赵芝,王登红,王成辉,王瑧,邹新勇,冯文杰,周辉,黄新鹏,黄华谷. 地质学报. 2019(06)
[6]稀土有机配合物的研究进展及应用[J]. 焦晨婕,周彦芳,章红飞,钟荣. 江西化工. 2019(02)
[7]Synergistic extraction of heavy rare earths by mixture of α-aminophosphonic acid HEHAMP and HEHEHP[J]. Qi Zhao,Yanling Li,Shengting Kuang,Zhifeng Zhang,Xue Bian,Wuping Liao. Journal of Rare Earths. 2019(04)
[8]丙酮试剂溶浸煤体结构损伤规律实验研究[J]. 王来贵,郑帅,潘纪伟,安文博,刘向峰. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2018(04)
[9]1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-吡唑啉酮-5与8-羟基喹啉协同萃取钐[J]. 周成芳,成红丽,王香兰. 中国稀土学报. 2018(02)
[10]盐酸体系中二（2-乙基己基）次膦酸（P227）萃取铁的性能研究[J]. 张晓峰,李林艳,张覃. 湿法冶金. 2017(03)
硕士论文
[1]协同络合作用下微流体萃取轻稀土的基础研究[D]. 谢峰.昆明理工大学 2017
[2]协同萃取体系在稀土和钍分离中的应用[D]. 马莉.福州大学 2017
[3]N1923-P507非皂化协同体系萃取分离钕钐的研究[D]. 季尚军.内蒙古科技大学 2015
[4]P507-LA-HCl体系萃取分离镧铈的研究[D]. 曾文赛.东北大学 2015
[5]P507-N235复合溶剂负载相稀土反萃工艺及大颗粒化合物的制备研究[D]. 吴龙.江西理工大学 2014
[6]金属—有机杂化材料的合成、结构与表征[D]. 史翠丽.长春工业大学 2011
本文编号：3446676
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球稀土储量分布图
内蒙古科技大学硕士学位论文-17-3N263-P507协同萃取轻稀土萃取性能研究3.1萃取体系的选择为了在基于P507的协同萃取体系中选择一种较佳的协同萃取剂，研究了五种常用的萃取体系，这五种萃取体系分别是体积分数为40%的P507、皂化过的体积分数为40%的P507、体积分数为40%的P507+体积分数为30%的N1923、体积分数为40%的P507+体积分数为30%的N263以及体积分数为40%的P507+体积分数为30%的TBP，对这五种体系的萃取效率进行比较。经稀释剂（磺化煤油+异辛醇）稀释后，进行萃龋实验条件：初始水相pH值为4，稀土总浓度为0.5mol/L，Vo/Va为1/1，震荡时间8min，静置分层10min。图3.1是五种萃取体系不同的萃取效果，结果表明，从萃取效率看，所有体系比单独P507萃取更有效果，皂化后的P507和TBP的加入使萃取效率略有提高，但不如N1923和N263，N263与P507对轻稀土萃取有明显的协同作用，使混合体系萃取效率显著提高。在此条件下，La、Ce、Pr、Nd萃取率分别达到73%、79%、79%、83%。因此，在基于P507的协同萃取系统中，选择N263作为合适的协同萃取剂。图3.1不同体系的萃取率3.2N263-P507协同萃取轻稀土的分配比研究3.2.1P507摩尔分数对萃取轻稀土的影响为了确定最佳萃取剂组成，研究了N263、P507及其混合物对La、Ce、Pr、Nd的萃取，实验条件：室温下，稀土料液pH=4，RECl3浓度0.48mol/L，Vo/Va为1/2，振
内蒙古科技大学硕士学位论文-20-图3.6振荡时间对萃取分配比的影响3.2.3Vo/Va对萃取轻稀土分配比的影响实验条件：室温下，稀土料液pH=4，RECl3浓度0.48mol/L，P507与N263按照体积比1:1混合后稀释，振荡时间7min，单级萃取，静置分层时间5min，考察Vo/Va分别为1/2、3/4、1/1、3/2、2/1、3/1时对萃取稀土的影响，结果如图3.7所示。图3.7Vo/Va对萃取分配比的影响可以看出，随着Vo/Va的增加，La、Ce、Pr、Nd分配比变化不大，且随着Vo/Va的增加，N263体积逐渐增大，N263作为离子液体具有较高的粘度，因此在Vo/Va较大的情况下阻碍相分层过程，导致分相越来越困难，并且N263的萃取能力倾向于在高萃取剂浓度下退化，加入P507可以降低N263的浓度，改变相参与，优化了萃取工
【参考文献】：
期刊论文
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[3]三烷基胺和磷酸三丁酯于盐酸介质中协同萃取铼（Ⅶ）研究（英文）[J]. 张鹏,王月娇,张莹莹,王丹丹,刘毅,娄振宁. 大连理工大学学报. 2019(04)
[4]稀土元素分离与提纯技术研究现状及展望[J]. 许晓芳,谭全银,刘丽丽,许开华,李金惠,王志石. 环境污染与防治. 2019(07)
[5]离子吸附型稀土找矿及研究新进展[J]. 赵芝,王登红,王成辉,王瑧,邹新勇,冯文杰,周辉,黄新鹏,黄华谷. 地质学报. 2019(06)
[6]稀土有机配合物的研究进展及应用[J]. 焦晨婕,周彦芳,章红飞,钟荣. 江西化工. 2019(02)
[7]Synergistic extraction of heavy rare earths by mixture of α-aminophosphonic acid HEHAMP and HEHEHP[J]. Qi Zhao,Yanling Li,Shengting Kuang,Zhifeng Zhang,Xue Bian,Wuping Liao. Journal of Rare Earths. 2019(04)
[8]丙酮试剂溶浸煤体结构损伤规律实验研究[J]. 王来贵,郑帅,潘纪伟,安文博,刘向峰. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2018(04)
[9]1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-吡唑啉酮-5与8-羟基喹啉协同萃取钐[J]. 周成芳,成红丽,王香兰. 中国稀土学报. 2018(02)
[10]盐酸体系中二（2-乙基己基）次膦酸（P227）萃取铁的性能研究[J]. 张晓峰,李林艳,张覃. 湿法冶金. 2017(03)
硕士论文
[1]协同络合作用下微流体萃取轻稀土的基础研究[D]. 谢峰.昆明理工大学 2017
[2]协同萃取体系在稀土和钍分离中的应用[D]. 马莉.福州大学 2017
[3]N1923-P507非皂化协同体系萃取分离钕钐的研究[D]. 季尚军.内蒙古科技大学 2015
[4]P507-LA-HCl体系萃取分离镧铈的研究[D]. 曾文赛.东北大学 2015
[5]P507-N235复合溶剂负载相稀土反萃工艺及大颗粒化合物的制备研究[D]. 吴龙.江西理工大学 2014
[6]金属—有机杂化材料的合成、结构与表征[D]. 史翠丽.长春工业大学 2011
本文编号：3446676
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