Cyanex923对包头矿硫酸浸出液中铈氟磷的萃取回收的研究

摘要

包头混合型稀土矿是我国主要的轻稀土矿之一，主要是由氟碳铈矿以及独居石组合而成。针对包头矿处理分离过程中存在的环境污染、资源浪费等一系列问题，本文中采用溶剂萃取的方法，选用四价铈的高选择性萃取剂Cyanex923，研究了不同实验条件下对于包头稀土精矿模拟液中铈氟磷的萃取回收情况:
　　(1)分别改变萃取液酸度、盐离子的浓度、萃取剂的浓度来考察Cyanex923对溶液中四价铈的萃取情况;
　　(2)改变萃取体系的温度，计算了热力学函数，萃取体系为放热反应，高温不利于萃取反应的进行;
　　(3)对Ce(Ⅳ)、Ce(Ⅲ)和Th(Ⅳ)的萃取情况进行了比较，Cyanex923能够分离溶液中的四价铈;
　　(4)比较不同萃取剂对四价铈的萃取，Cyanex923的萃取效果明显优于其他萃取剂;
　　(5)对萃取体系进行反萃，考察了酸度对反萃的影响，对还原反萃颗粒进行了表征;
　　(6)对于Cyanex923与P507、P204和离子液体的协同萃取四价铈进行了研究，结果发现只有Cyanex923+[A336][P507]协同萃取Ce(Ⅳ)时表现出了协萃效应。
　　同时研究了Cyanex923在包头稀土精矿硫酸浸出液中的萃取，在萃取过程中生成反胶团，用还原反萃的方法得到反萃粒子，采用XRD和SEM进行分析表征，成分主要为铈、氟和磷，结果表明通过溶剂萃取的方法能够回收浸出液中的铈氟磷，从而减少环境污染以及资源的浪费。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 引言

1．2 稀土资源现状

1．2．1 世界稀土资源概况

1．2．2 中国稀土资源概况

1．2．3 包头混合稀土矿

1．3 稀土分离方法

1．3．1 酸性萃取体系

1．3．2 胺和季铵盐萃取体系

1．3．3 离子液体萃取体系

1．3．4 Cyanex923萃取体系

1．4 中性萃取剂的分子聚集行为

1．5 论文的研究重点和创新点

第二章 硫酸体系中Cyanex923萃取铈(Ⅳ)氟磷的研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 主要试剂与分析仪器

2．2．2 实验与分析方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 硫酸浓度对Ce(Ⅳ)萃取的影响

2．3．2 Cyanex923对NaH2PO4和NaF的萃取

2．3．3 盐析剂浓度对Cyanex923萃取Ce(Ⅳ)的影响

2．3．4 铈磷共存的硫酸体系中萃取机理的研究

2．3．5 温度的影响

2．3．6 不同萃取剂对Ce(Ⅳ)的萃取情况

2．3．7 对体系中Ce(Ⅳ)、Ce(Ⅲ)和Th(Ⅳ)的分离

2．3．8 萃取体系反萃性质的研究

2．3．9 反萃颗粒的制备与表征

2．4 本章小结

第三章 Ce(Ⅳ)-P和Ce(Ⅳ)-F-P体系中对Ce(Ⅳ)协同萃取的研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 主要试剂与分析仪器

3．2．2 实验与分析方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 硫酸介质下Ce(Ⅳ)-P体系中的协萃

3．3．2 硫酸介质下Ce(Ⅳ)-F-P体系中的协萃

3．4 本章小结

第四章 Cyanex923对包头稀土精矿硫酸浸出液中铈氟磷萃取的研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 主要试剂与分析仪器

4．2．2 实验方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 Cyanex923萃取体系中的界面张力

4．3．3 反相胶团对萃取的影响

4．3．4 反萃颗粒的制备

4．3．5 水相酸度对反萃的影响

4．3．6 反萃颗粒的分析与表征

4．4 本章小结

参考文献

致谢