環(huán)烷酸萃取體系分離稀土和鋁的研究.pdf

1、我國(guó)是稀土資源大國(guó),稀土產(chǎn)量和儲(chǔ)量位居世界第一,稀土礦物經(jīng)分解-浸出后得到的稀土溶液主要采用P507溶劑萃取方法分離和提純稀土產(chǎn)品。但是在稀土萃取過(guò)程中,料液中的雜質(zhì)對(duì)其產(chǎn)生乳化現(xiàn)象,每年由于萃取劑乳化,造成的各項(xiàng)綜合損失達(dá)幾千萬(wàn)元,而鋁離子是造成萃取劑乳化的重要因素。
　　 針對(duì)目前尚無(wú)有效分離稀土和鋁并且可以避免萃取劑乳化的工藝,本論文采用環(huán)烷酸和自合成的氯代環(huán)烷酸萃取劑分離稀土和鋁,研究萃取分離稀土和鋁的工藝條件,其目的是

2、實(shí)現(xiàn)鋁與稀土的有效分離,解決由于鋁引起的萃取劑乳化問(wèn)題。
　　 實(shí)驗(yàn)采用催化氯化法,以氯離子取代環(huán)烷酸α位碳上的氫,并經(jīng)紅外光譜分析證實(shí)成功合成穩(wěn)定的氯代環(huán)烷酸。
　　 本文采用化學(xué)分析方法測(cè)定了萃取劑皂化值,料液酸度和鋁濃度變化時(shí),鋁和稀土在環(huán)烷酸和氯代環(huán)烷酸體系中的分配比和分離系數(shù),并對(duì)分配比和分離系數(shù)進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:氯代環(huán)烷酸在相同的條件下具有分離系數(shù)高,且具有克服乳化現(xiàn)象的優(yōu)點(diǎn)。
　　 實(shí)驗(yàn)對(duì)氯

3、代環(huán)烷酸體系分離稀土和鋁進(jìn)行了深入的研究,得出了優(yōu)化的工藝條件為:①低濃度鋁(0.0125mol/L),萃取劑皂化值0.35M,pH值0.10條件下,分配比DAl=0.53,DRE=0.05,分離系數(shù)β Al/RE=10.65。②高濃度鋁(0.15mol/L),萃取劑皂化值0.35M,pH值0.10條件下,分配比DAl=0.43,DRE=0.09,分離系數(shù)β Al/RE=4.60。
　　 采用紅外光譜法對(duì)環(huán)烷酸和氯代環(huán)烷酸的萃取

4、機(jī)理進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):環(huán)烷酸經(jīng)氯代后,氯吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)使電子云由氧原子轉(zhuǎn)向雙鍵的中間,促使分子間極性增強(qiáng),進(jìn)而增加了氯代后環(huán)烷酸的酸性,因此氯代環(huán)烷酸獲得了更強(qiáng)的絡(luò)合陽(yáng)離子的能力,使其絡(luò)合稀土和鋁的能力具有更大的差別,從而說(shuō)明氯代環(huán)烷酸體系中稀土和鋁具有更高的分離系數(shù)。
　　 本論文通過(guò)萃取工藝和萃取機(jī)理兩方面分析了氯代環(huán)烷酸萃取分離稀土和鋁離子的過(guò)程。得出了從稀土料液中分離鋁離子的有效途徑,論文的研究結(jié)果為從含鋁的稀