盐酸介质下酸性磷（膦）类萃取剂对稀土元素的协同萃取机理研究

【摘要】目前,稀土的分离提纯主要采用溶剂萃取法。P507-盐酸体系是目前应用最为广泛的稀土萃取分离体系,但P507在分离中重稀土元素时,存在中重稀土反萃难,反萃酸度高等问题；而Cyanex272萃取平衡水相酸度低,反萃容易,但其萃取容量低,将P507与Cyanex272进行有机匹配应用于重稀土元素的分离提纯,有望改善稀土萃取及反萃能力,降低酸碱消耗。而P507在分离轻稀土元素时,随着水相酸度的升高,其萃取能力下降,因此需要采用氨水或液碱皂化P507后进行稀土的分离提纯,造成了严重的氨氮或钠盐废水污染；而P204酸值高,在酸性介质中其萃取能力优于P507,因此将P507与P204进行有机匹配应用于轻稀土元素的分离提纯,有望改善稀土萃取分离能力,实现非皂化萃取分离。为了降低稀土萃取过程中的酸碱消耗,减少废水排放,本文从基础理论着手,开展了协同萃取稀土过程机理研究,重点研究了P507-Cyanex272体系与P507-P204体系分别对重、轻稀土元素的协同萃取机理,为非皂化萃取分离工艺开发与实施提供理论指导,主要研究内容及结果如下：(1)进行了盐酸介质下P507-Cyanex272体系对重稀土元素Y3+、Tm3+的协同萃取过程研究。P507-Cyanex272体系萃取重稀土元素Y3+、Tm3+时具有明显的正协萃效应；当P507与Cyanex272比例为1：1时,具有最大的协萃效应,且协萃系数R随水相pH的增加而增加。当P507或Cyanex272单独萃取稀土元素时,氯离子参与萃取反应,每萃取一个稀土离子,都有一个氯离子与之络合,反应方程式为：RE3++2H2B2(o)+Cl←→REC1(HB2)2(o)+2H+但是,在P507-Cyanex272体系协同萃取稀土元素时,因空间位阻及竞争配位等效应影响氯离子参与萃取反应,反应方程式为：RE3++2H2A2(o)+H2B2(o)4←→RE(HB2)(HA2)2(o)+3H+(2)进行了盐酸介质下P507-P204体系对轻稀土元素Nd3、Sm3+的协同萃取过程研究。P507-P204体系萃取轻稀土元素Nd3、Sm3+时具有明显的正协萃效应；当P507与P204比例为3：2时,协萃效应最大,且协萃系数R随水相pH的增加而增加。当P507或P204单独萃取稀土元素时,氯离子参与萃取反应,每萃取一个稀土离子,都有一个氯离子与之络合,反应方程式为：RE3++2H2L2(o)+Cl-←→RECl(HL2)2(o)+2H+但是,在P507-P204混合体系协同萃取稀土元素时,氯离子未参与萃取反应,反应方程式为：RE3++2H2L2(o)+H2A2(o)(?)HRE(HA2)(HL2)2(o)+3H+(3)研究了在硫酸-盐酸混合介质中,高浓度P507和／或P204有机相体系对稀土元素Nd3、Sm3+的萃取分离规律：P507-P204体系对稀土元素Nd3+、Sm3+具有明显的正协萃效应。在相同的水相平衡pH值下,P507-P204体系分离系数最大,P507次之,P204最小；且各萃取体系分离系数βSm/Nd均随水相平衡酸度的增加而增加。因此在硫酸-盐酸混合介质中,P507-P204协萃体系对于Nd3+、Sm3+不仅具有明显的协萃效应,且其分离系数也高于单一萃取剂P507或P204,这对包头矿稀土萃取分离新工艺开发和稀土元素分离效果提升具有重要的指导意义。
【作者】张灿；
【导师】黄小卫；
【作者基本信息】北京有色金属研究总院，有色金属冶金，2014，硕士
【关键词】稀土；协同萃取；P507；P204；Cyanex272；

【参考文献】
[1]王琳.当代中国共产党人共同富裕思想研究[D].北京交通大学,2014.
[2]臧强.知识经济时代信息服务业面临的挑战及对策[D].南京理工大学,2002.
[3]石金伦.戴着镣铐的诗歌狂欢[D].东北师范大学,中国现当代文学,2012,硕士.
[4]张开翔.高抗菌性水溶性低聚壳聚糖的制备及在豆腐保鲜中的应用[D].南京农业大学,食品科学,2012,硕士.
[5]申丽霞.辽宁省农业补贴政策效应评价研究[D].辽宁大学,技术经济及管理,2012,硕士.
[6]黄海静.基于视频技术的交通事件检测及其应用研究[D].西安科技大学,电路与系统,2014,硕士.
[7]朱辉.基于UML应用框架建模中设计模式的应用研究[D].河海大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[8]王春晓.现代汉字合体字研究[D].西南大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[9]兰圣美.流感暴发期小儿输液室空气质量监测及其控制措施的研究[D].青岛大学,病理学与病理生理学,2012,硕士.
[10]王春艳.熔融插层法制备聚乙烯/膨润土纳米复合材料的研究[D].哈尔滨理工大学,材料学,2003,硕士.
[11]冯洁婷.正则化参数选择与高速率刺激听觉诱发脑电信号重建的研究[D].南方医科大学,生物医学工程,2012,硕士.
[12]田青竹.政府信息公开中第三人的权利保护研究[D].吉林大学,宪法学与行政法学,2013,硕士.
[13]武蕊.印度尼西亚克隆钟（Kroncong）音乐[D].中央音乐学院,世界民族音乐,2012,硕士.
[14]王美月.挪用公款罪的刑法解释探析[D].吉林大学,刑法学,2004,硕士.
[15]卢卫娜,胡晓惠,王尚广,李小涛.基于QoS随机性和信任评价的全局动态服务组合[J].控制与决策,2014,08:1379-1386.
[16]王德康.分布式先进控制软件技术与应用[D].浙江大学,2001.
[17]李莹.移动PBL在医学见习教学中的应用研究[D].西南大学,教育技术学,2013,硕士.
[18]杨征宇.基于ARM9嵌入式网络视频监控系统的设计[D].西安科技大学,控制工程,2013,硕士.
[19]赵玉超.当代农民慈善参与研究[D].济南大学,社会学,2012,硕士.
[20]本报记者冯瑄易鹤.创新，为“宁波智造”插上腾飞翅膀[N].宁波日报,2014-09-18A06.
[21]徐生芳.多层螺旋CT对冠状动脉支架内再狭窄诊断价值的meta分析[D].兰州大学,影像医学与核医学（专业学位）,2014,硕士.
[22]陈智勇.基于计算机视觉技术的斗轮机自动控制系统的研究[D].华北电力大学（北京）,机械设计及理论,2004,硕士.
[23]蔡蕤.浙江省出口发展可持续性研究[D].浙江工商大学,国际贸易学,2012,硕士.
[24]李安叶.女装肩部造型设计探究[D].苏州大学,艺术设计（专业学位）,2014,硕士.
[25]王欢欢.输卵管间质部妊娠的诊治探讨附60例临床分析[D].河北医科大学,妇产科学（专业学位）,2013,硕士.
[26]王妍.微量元素缺乏时小麦、玉米叶绿素快相荧光动力学特征的比较[D].曲阜师范大学,植物学,2013,硕士.
[27]彭浩思.劳动地理集中对我国地区收入差距的影响研究[D].湖南师范大学,人口、资源与环境经济学,2014,硕士.
[28]谈强.伪全纯曲线的紧致性理论[D].扬州大学,基础数学,2011,硕士.
[29]唐甜.信用村模式的博弈分析与政策研究[D].贵州财经大学,金融学,2013,硕士.
[30]李林.BOC信号基带处理算法的研究[D].华东交通大学,计算机技术（专业学位）,2014,硕士.
[31]周燕.消脂饮治疗痰浊阻遏型高脂血症的临床观察[D].山西医科大学,中西医结合临床,2013,硕士.
[32]吉荣.TopMetal2-芯片中基准源的设计[D].华中师范大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[33]李梅香.1890-1920年美国中等教育变革研究[D].上海师范大学,教育史,2013,硕士.
[34]易琴.限制性股票激励法律问题研究[D].湖南师范大学,民商法学,2014,硕士.
[35]刘超,王皓,姚燕安.地面移动Altmann连杆机构[J].机械工程学报.
[36]朱雅娜.活血化瘀通络中药合方及拆方对糖尿病脂肪肝大鼠的治疗作用及对SOCS-3和SREBP-1c的影响[D].河北医科大学,中西医结合临床,2014,硕士.
[37]江东.基于感知的三维视频编码方法研究[D].宁波大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[38]高瑞.混合动态系统有界性定理及应用[J].控制与决策,2003,03:304-308.
[39]周伟.基于“银翘”药对的中药制剂生物有效性综合评价体系的构建与应用[D].南京中医药大学,中药学,2014,博士.
[40]万琼.论译者文化身份对译作的影响[D].四川外国语大学,英语语言文学,2014,硕士.
[41]张石春,季志恒,贾茂平,张彦增.大埋深条件下水文地质参数分析[J].水利规划与设计.2003(03)
[42]任艳艳.俄语学术论文《Развитие творческих способностей детей》的语言特点及翻译问题[D].黑龙江大学,翻译,2013,硕士.
[43]王思蕴.模块化多电平变流器控制方法的研究[D].浙江大学,2013.
[44]孟岩.高校办公即时通信系统设计与实现[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[45]李光辉.超高层SRC框架双筒结构施工期变形实测研究[D].重庆大学,土木工程,2014,硕士.
[46]邹天鸿.城乡一体化背景下农村小学课堂教学个案研究[D].东北师范大学,课程与教学论,2014,博士.
[47]于洪涛.功能性纳米异质结的制备、光电转换能力及其降解水中有机污染物和灭菌的性能[D].大连理工大学,2009.
[48]吕兆敏.我国电力需求侧管理激励机制及政策建议[D].华北电力大学（北京）,技术经济及管理,2004,硕士.
[49]孙景钌,李永丽,李盛伟,金强.含逆变型分布式电源配电网自适应电流速断保护[J].电力系统自动化,2009,14:71-76.
[50]田东.数据仓库技术及其在钢铁企业中的应用[D].华东师范大学,2005.