季铵盐类离子液体对稀土淋出液的萃取研究

摘要

1970年在江西南部发现风化壳淋积型稀土矿床，此矿物以钇为主体的中重稀土含量极高，目前已成为仅有的中重稀土资源，在国内外稀土科技与工业界备受关注。现今此矿稀土的生产工艺主要是沉淀法除杂、酸溶，然后利用传统萃取剂制备单一稀土。但传统萃取剂如P204、P507等也存在一些缺点，比如选择性低，需皂化，酸碱消耗大，萃取能力弱，难反萃等等，已严重污染环境。随着无沉淀、无毒的、可循环的绿色化学稀土提取工艺的产生与发展。科研工作者正努力探求选择性更高的萃取剂，来取代这些传统的萃取剂。
　　本文依据风化壳淋积型稀土矿的稀土淋出液中稀土品味低、杂质含量高的特点，首次采用双功能离子液体[A336][P204]/[A336][P507]为萃取剂，系统研究温度、萃取剂浓度、PH、盐析剂等因素对萃取过程中各金属离子的分配比的影响。反萃过程中选择H2SO4和HCl为反萃酸，并且当HCl作为反萃酸的情况下，Al3+可以从萃取有机相优先被洗脱下来，从而达到分离Al3+的目的。最终确定了新型的双功能离子液体萃取剂[A336][P507]为萃取剂，在[A336][P507]=0.12mol/L，以及二级逆流萃取的条件下，初步完成了风化壳淋积型稀土矿稀土淋出液的稀土分组，为离子液体实际应用于稀土浸出液进一步富集及分离提供一定的理论依据，为直接处理稀土淋出液奠定了可靠的基础。

目录

声明

摘要

第一章 风化壳淋积型稀土矿评述

1．1 引言

1．2 稀土资源

1．2．1 世界稀土资源

1．2．2 我国稀土资源

1．2．3 稀土元素在矿物中的存在形式

1．3 稀土矿物中稀土的提取

1．3．1 矿物相稀土提取技术

1．3．2 风化壳淋积型稀上矿提取技术

1．3．3 胶态相稀土的提取技术

1．4 风化壳淋积型稀土矿稀土分离技术的现状

1．4．1 浸出液的主要杂质

1．4．2 浸出液中稀土的提取

1．4．3 本论文的主要工作及创新点

第二章 离子液体在H2SO4体系中萃取Al3+的理想实验

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 药品试剂

2．2．2 仪器

2．2．3 试验方法与数据处理

2．3 结果与讨论

2．3．1 萃取剂浓度对萃取分配比的影响

2．3．2 pH值变化对萃取分配比的影响

2．3．3 盐析剂对萃取分配比的影响

2．3．4 [A336][P507]和[A336][P204]的循环实验

2．4 本章小结

第三章 离子液体在H2SO4体系下萃取混合稀土的实验研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 药品试剂

3．2．2 仪器方法

3．2．3 萃取实验

3．3 结果与讨论

3．3．1 萃取剂浓度对混合稀土的分配比的影响

3．3．2 初始水相PH值对分配比的影响

3．3．3 添加NaCl对分配比的影响

3．3．4 添加Na2SO4对分配比的影响

3．3．5 盐酸反萃实验

3．4 本章小结

第四章 离子液体萃取稀土淋出液的性质研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 药品试剂

4．2．2 仪器方法

4．2．3 实验方法与数据处理

4．3 结果与讨论

4．3．1 萃取剂浓度对萃取的影响

4．3．2 掩蔽剂对萃取的影响

4．3．3 pH值对萃取的影响

4．3．4 添加NaCl对萃取的影响

4．3．5 添加Na2SO4对萃取的影响

4．3．6 温度对萃取的影响

4．3．7 时间对萃取的影响

4．3．8 相比对萃取的影响

4．3．9 反萃实验

4．4 [A336][P507]萃取稀土淋出液的串级实验

4．4．1 [A336][P507]和[A336][P204]的饱和容量的测定

4．4．2 串级对于[A336][P507]萃取稀土淋出液的影响

4．5 小结及展望

参考文献

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致谢