含氨基中性膦萃取剂用于萃取分离铀的用途和方法

摘要

本发明涉及如下通式I的含氨基中性膦萃取剂用于萃取分离铀的用途和方法，其中，R1和R2各自独立地选自C1‑12烷基；R3和R4各自独立地选自C1‑5烷基和氢，R5和R6各自独立地选自C1‑16烷基和氢，且R5和R6至多一个为氢。本发明采用的含氨基中性膦萃取剂不仅在不同酸介质中对铀有良好的萃取分离能力，而且合成方法简单，合成所使用的化工原料简单易得，成本低廉，从而能有效地降低铈的萃取分离成本，具有较高的工业应用价值。根据本发明的方法采用液‑液萃取分离或固‑液萃取分离含铀原料中的铀，结果表明，经过萃取、洗涤、反萃取后得到的铀的纯度为99％以上，铀的收率为98％以上，有效的实现了铀的富集与提纯。

说明书

技术领域

本发明属于铀的湿法冶金技术领域，具体涉及含氨基中性膦萃取剂用于萃取分离铀的用途和方法。

背景技术

目前，硝酸介质中铀的萃取主要采用TBP工艺。TBP工艺是一种以磷酸三丁酯为萃取剂，萃取分离溶液中铀、钍和稀土的方法。由于TBP对铀与钍和稀土等杂质的分离系数高，因此，该工艺被广泛应用于湿法冶金技术领域。但萃取剂TBP的水溶性大且也仅限于在硝酸体系中有较好的铀钍分离能力，限制了其推广应用。

独居石是富含稀土、钍、铀的宝贵资源。独居石精矿经碱分解提取稀土后剩下的放射性酸溶渣还含有约7-18％的稀土氧化物(REO)、16-28％的ThO₂、0.6-1.2％的U₃O₈及未被分解的锆英石、独居石等。

Janúbia C.B.S.Amaral等人(Thorium and uranium extraction from rare earth elements in monazite sulfuric acid liquor through solvent extraction；Minerals Engineering，Vol.23(6),May 2010,Pages 498-503)研究了Primene JM-T和Alamine 336的混合物为萃取剂从独居石硫酸浸出液中提取钍和铀的方法。结果表明，经萃取、反萃等步骤，实现了钍、铀的萃取富集，钍和铀的萃取率分别达到99.6％和99.4％，但未实现钍、铀的分离。

CN103146938A公开了一种铀的萃取分离方法，其中以2-乙基己基膦酸二(2-乙基己)酯为萃取剂，以含铀的硝酸溶液为料液，经萃取、反萃取后，铀的纯度达到99.0～99.7％，收率达到98～99％。但该专利中所用萃取剂仅在硝酸介质中有很好的铀、钍分离能力，在其它酸介质中分离性能较差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明采用新型含氨基中性膦萃取剂萃取分离铀，取得了良好的萃取分离效果，所用的萃取剂性质稳定、易于合成。

本发明一方面提供了通式I的含氨基中性膦萃取剂用于萃取分离铀的用途：

其中，R₁和R₂各自独立地选自C_1-12烷基，优选C_4-10烷基，更优选C_5-9烷基，最优选为C_6-8烷基；

R₃和R₄各自独立地选自C_1-5烷基和氢；

R₅和R₆各自独立地选自C_1-16烷基和氢，且R₅和R₆至多一个为氢。

所述通式I中，R₁和R₂相同或不同。优选地，R₁和R₂的总碳原子数为8至20之间的整数，优选为10至18之间的整数。此外，R₁和R₂优选为相同的烷基，更优选为相同的C_5-9烷基。

R₃和R₄相同或不同，各自独立地选自C_1-5烷基和氢，优选C_1-3烷基和氢；优选地，R₃和R₄的总碳原子数为0至10之间的整数，优选为0至5之间的整数。

R₅和R₆相同或不同；优选地，R₅选自C_1-10烷基和氢，优选C_1-8烷基和氢，R₆选自C_1-14烷基，优选C_1-12烷基；优选地，R₅和R₆的总碳原子数为1至16之间的整数，优选为2至13之间的整数。

优选地，在本发明的通式I的含氨基中性膦萃取剂中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆的总碳原子数为10～46，包括并不限于10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45和46个碳原子，优选为13～36，更优选为15～34。

优选地，所述通式I的含氨基中性膦萃取剂为选自1-(2-乙基己基氨基)甲基膦酸二(2-乙基己基)酯、1-(2-乙基己基氨基)乙基膦酸二(2-乙基己基)酯、1-(2-乙基己基氨基)正丙基膦酸二(2-乙基己基)酯、1-(2-乙基己基氨基)1-甲基乙基膦酸二(2-乙基己基)酯、1-(N,N-二甲基氨基)-丙基膦酸二(2-乙基己基)酯、1-(2-乙基己基氨基)-1-乙基正丙基膦酸二(2-乙基己基)酯、1-(N,N-二丁基氨基)乙基膦酸二(2-乙基己基)酯、1-(十二烷基氨基)甲基膦酸二甲基酯中的一种或多种。

本发明中的通式I的含氨基中性膦萃取剂可以是市售产品，也可以参照CN201610227923.X中公开的方法制备。

根据本发明的另一方面，提供了一种萃取分离铀的方法，所述方法包括使用上述通式I的含氨基中性膦萃取剂萃取分离铀的步骤。

根据本发明的分离铀的方法可以采用溶剂萃取的方法进行，例如将本发明的含氨基中性膦萃取剂配制成液体萃取体系使用，也可以采用固液萃取的方法进行，例如将本发明的含氮中性磷萃取剂制成萃淋树脂等固态分离材料使用。

在一个实施方式中，本发明的萃取分离铀的方法可以采用溶剂萃取的方法进行，所述方法包括：将包含通式I的含氨基中性膦萃取剂的中性膦萃取体系(以下有时称为有机相)与含铀的料液混合来进行萃取得到含铀萃取液和提铀尾液。

所述中性膦萃取剂与料液中的铀接触后，形成含铀的萃取络合物，从而将铀从料液中分离出来进入到有机相中。

所述中性膦萃取体系包含通式I的含氨基中性膦萃取剂、非必需的辅助萃取剂、非必需的相改良剂和稀释剂。优选地，所述中性膦萃取体系由上述成分组成。

所述辅助萃取剂主要起协助萃取作用，能增强含氨基中性膦萃取剂对铀的萃取性能。所述辅助萃取剂可以选自如下通式II的磷(膦)萃取剂：

其中，Z为O或S；

R₇选自氢、C_1-12烷基、C_1-12烷氧基、-SH和用选自C_1-12烷基中的至少一个取代基取代的-NH₂等，优选选自氢、C_1-10烷基、C_1-10烷氧基、-SH和用选自C_4-10烷基中的至少一个取代基取代的-NH₂等；更优选选自C_1-10烷基和C_1-10烷氧基；

R₈和R₉各自独立地选自C_4-12烷基、C_4-12烷氧基和用选自C_4-12烷基中的至少一个取代基取代的-NH₂等，优选选自C_4-10烷基、C_4-10烷氧基和用选自C_4-10烷基中的至少一个取代基取代的-NH₂等，更优选选自C_4-10烷基和C_4-10烷氧基。

适合的辅助萃取剂可以选自：例如直链三烷基氧化膦(Cyanex 923)、支链三烷基氧化膦(Cyanex 925)、三辛基氧化膦(TOPO)、甲基膦酸二甲庚酯(P350)、2-乙基己基膦酸二(-2-乙基己基)酯、磷酸三丁酯(TBP)的中性磷(膦)萃取剂；例如二(2,4,4-三甲基戊基)二硫代膦酸(Cyanex 301)、二(2,4,4-三甲基戊基)硫代膦酸(Cyanex 302)、二(2-乙基己基)磷酸(P204)、2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基酯(P507)、二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸(Cyanex 272)、二(2-乙基己基)膦酸(P227或P229)的酸性磷(膦)萃取剂；如CN 201410409451.0和CN201410040023.5中公开的中性磷酰胺萃取剂，例如三异辛基磷酰胺、二异辛基-异辛氧基磷酰胺、异辛基-二异辛氧基磷酰胺、三(二异丁基)磷酰胺、二(二异丁基)-异辛氧基磷酰胺、三癸基磷酰胺和二已基-癸氧基磷酰胺等；和以上萃取剂以任意比例混合的混合萃取剂。

所述相改良剂主要起改善萃取物理现象的作用，其可以为选自C_4-10烷醇中的一种或多种，优选为选自正辛醇、异辛醇、2-甲基庚醇、及上述三种醇任意比例混合的混合醇和磷酸三丁酯中的一种和多种；更优选地为混合醇或2-甲基庚醇。

所述稀释剂选自：C_5-16烷烃，例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷等；航空煤油；磺化煤油，液体石蜡，例如250～400℃轻质润滑油馏分等；C_5-16脂环族烷烃，例如环戊烷、C_1-4烷基取代的环戊烷、环己烷、C_1-4烷基取代的环己烷、十氢萘等；C_6-10芳烃，例如苯、甲苯、二甲苯(包括邻-、间-、对-二甲苯和混合二甲苯)等。优选地，稀释剂为选自航空煤油、磺化煤油、庚烷和二甲苯中的一种或多种。

在所述含氨基中性膦萃取体系中，所述含氨基中性膦萃取剂、非必需的辅助萃取剂、非必需的相改良剂及稀释剂的体积比可以为：中性膦萃取剂：辅助萃取剂：相改良剂：稀释剂＝约1～60：约0～40：约0～20：约40～99，更优选为含氨基中性膦萃取剂：辅助萃取剂：相改良剂：稀释剂＝约10～40：约0～20：约0～20：约50～90；还优选为含氨基中性膦萃取剂：辅助萃取剂：相改良剂：稀释剂＝约15～35：约0～15：约0～15：约55～85。

所述料液包含铀和矿物酸及其他非铀元素。其中铀浓度可以为约0.001～2mol/L，料液的酸度，以氢离子的摩尔浓度表示，为约0.1～8mol/L，优选为约0.5～4mol/L的硝酸、硫酸、盐酸、氢氟酸、磷酸溶液或以上酸任意比例混合后的混合溶液。当料液中铀浓度过高时，铀易结晶析出且溶液粘度大，影响萃取的进行。此外，料液的酸度过低或过高，也会降低中性膦萃取体系对铀的萃取性能。

在实际应用中，所述料液还可以含有稀土、碱金属、碱土金属、过渡金属及非金属元素等其他元素。在此情况下，采用本发明的方法可以高选择性的萃取分离出铀，从而与非铀杂质元素分离。

对于制备料液的原料没有限制，只要其中含有铀即可。适用于制备料液的原料包括各种含铀原料，例如独居石矿、独居石优溶渣、脂铅铀矿、斜水钼铀矿、铜铀云母、铁铀云母、稀土酸溶渣等。上述含铀原料可经物理、化学等方法预先处理、并以硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢氟酸或者以上酸的混酸溶解来制得适合本发明方法的料液。

在该萃取步骤中，优选地，萃取级数可以为1～20级，优选为3～8级。过多的萃取级数，会增加分离设备及萃取剂等的用量。

优选地，中性膦萃取体系与料液的流量比可以为约0.1～20：1，优选为约0.2～10：1。流量比的变化主要根据料液中铀的浓度而变化，当料液中铀的浓度高时，适当增加中性膦萃取体系的流量，以保证能充分地将铀萃入到有机相中。

在得到含铀萃取液后，可以按照如下的步骤对含铀萃取液进行后续处理。

根据本发明的溶剂萃取方法还包括非必需地用洗涤液(也可以称为洗液、洗酸、洗涤剂)洗涤含铀萃取液的步骤。洗涤过程可以进一步降低含铀萃取液中杂质元素的含量，从而有助于提高最终铀产品的纯度。

所述洗涤液可以为硝酸、硫酸、盐酸或以上酸任意比例混合的混合溶液。洗涤液的酸度，以氢离子的摩尔浓度表示，为约0.2～4mol/L。

洗涤级数可以为0～15级，优选为0～5级。洗涤级数过长，会影响铀的收率及浪费能源和萃取剂。

洗涤流量比可以为含铀萃取液：洗涤液＝约1：0.1～5，优选约1：0.2～2。增加洗涤液的流量，一方面可以提高铀产品的纯度，但是另一方面也会降低铀的收率，而且会消耗更多的洗涤酸及中和这些洗涤酸所需要的碱量，增加生产成本。

根据本发明的方法还包括用反萃剂(也可以称为反液、反萃液、反萃取液)反萃取含铀萃取液中的铀得到含铀反萃取产物的步骤。反萃后的有机相可以循环使用，再次用于从含铀料液中萃取分离铀。

所述反萃液为酸溶液如盐酸溶液、硝酸溶液或以上酸任意比例混合的混合酸溶液；碱溶液如氨水、氢氧化钠、碳酸钠；草酸盐溶液如草酸钾、草酸钠等。所述酸溶液的H⁺浓度为2～10mol/L；优选为3～8mol/L；所述碱溶液以氢氧根浓度表示为0.001～6mol/L；优选为0.1～2mol/L；所述草酸盐溶液中草酸根浓度从0.01mol/L～饱和溶液。

优选地，在溶剂萃取方法中，反萃取级数为1～10级，优选2～6级；流量比为含铀萃取液：反萃液＝1：0.1～5，优选为1：0.2～2。

在根据本发明的溶剂萃取方法中，萃取、洗涤和反萃取可以采用本领域中公知的分液装置进行，优选在一系列分液漏斗、混合澄清萃取槽或离心萃取器中进行，更优选在混合澄清萃取槽或离心萃取器中进行。

在根据本发明的溶剂萃取方法中，上述萃取、洗涤和反萃取可以间歇或连续进行，优选连续进行。

在另一种实施方式中，本发明的萃取分离铀的方法包括采用使用通式I的含氨基中性膦萃取剂制得的固态分离材料进行铀的分离纯化。更具体地，所述方法包括将使用通式I的中性膦萃取剂制得的固态分离材料与含铀的料液接触，进行萃取得到含铀的固态分离材料和提铀尾液。

在一个实施方式中，所述固液萃取方法在树脂柱中进行，其中将固态分离材料加入树脂柱中，然后加入含铀料液使所述固态分离材料与含铀的料液接触进行固液萃取。

所述提铀尾液中铀的含量没有特殊限制，但是优选不大于约0.01g/l。

在溶剂萃取方法中对含铀料液的描述同样适用于固液萃取方法，因此这里不再重复。

所述固态分离材料可以为负载有通式I的中性膦萃取剂的树脂、多孔硅球、硅藻土等。优选地，所述固态分离材料可以采用本领域中的常规方法制备，例如通过浸渍、原位聚合、化学键合等方法将通式I的中性膦萃取剂负载在树脂、多孔硅球、硅藻土上制备，优选通过浸渍、原位聚合等方法制得。

在一个优选的实施方式中，所述固态分离材料为萃淋树脂。对所述萃淋树脂的制备方法没有特殊限制，只要其负载有通式I的含氨基中性膦萃取剂即可。例如，可以采用分散聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合等方法先制备树脂微粒，然后将通式I的中性膦萃取剂负载在树脂微粒上制得萃淋树脂，或者在聚合前或聚合中加入通式I的中性膦萃取剂，通过原位聚合制得萃淋树脂。

在一种实施方式中，萃淋树脂可以通过将通式I的中性膦萃取剂与苯乙烯类单体和二乙烯苯单体通过分散聚合的方法制备。例如，将通式I的中性膦萃取剂与苯乙烯类单体和二乙烯苯单体混合物混合，加入油相总质量2％的引发剂，制得油相；取10倍于油相体积的去离子水，加入水相质量的3％明胶、0.5％硫氰酸胺，混合制得水相；将水相加热至50℃，等明胶溶解后，缓慢加入油相，保温半小时，然后升温至80℃，聚合反应5小时；再升温至90℃固化树脂半小时，取出树脂，洗涤筛分树脂，风干即得到所需的萃淋树脂。所述苯乙烯类单体可以为苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯等。

在另一种实施方式中，所述固态分离材料为负载有通式I的中性膦萃取剂的多孔硅球、硅藻土等。对于将通式I的中性膦萃取剂负载多孔硅球、硅藻土等的方法没有特殊限制，只要能够将通式I的中性膦萃取剂负载在多孔硅球、硅藻土上即可。例如，可以将通式I的中性膦萃取剂溶解在稀释剂中(如二氯甲烷、三氯甲烷、苯、甲苯等易挥发的惰性溶剂)，加入多孔硅球、硅藻土等分离材料，搅拌条件下缓慢挥发稀释剂，制得所需的固态分离材料。

在一个实施方式中，根据本发明的固液萃取方法还包括非必需地用洗涤液洗涤含铀的固态分离材料的步骤。洗涤过程可以进一步降低含铀萃取液中杂质元素的含量，从而有助于提高最终铀产品的纯度。

在溶剂萃取方法中对洗涤液的描述同样适用于固液萃取方法，因此这里不再重复。

收集洗涤后的洗涤液，当洗涤液中铀含量低于0.01g/l时，停止加入洗涤液。

在一个实施方式中，根据本发明的固液萃取方法还包括用反萃液反萃取含铀固态分离材料中的铀的步骤。收集反萃后的反萃液，当反萃液中铀含量低于0.01g/l时，可以停止加入反萃液。反萃后的固态分离材料可以循环使用，再次用于从含铀料液中萃取分离铀。

在溶剂萃取方法中对反萃液的描述同样适用于固液萃取方法，因此这里不再重复。

采用液-液萃取分离或固-液萃取分离含铀原料中的铀，结果表明，经过萃取、洗涤、反萃取后得到的铀的纯度为99％以上，例如为99.0％～99.9％，铀的收率为98％以上，例如为98％～99％。

术语

本发明中所用的部分术语如下定义。

C_1-16烷基指的是含有1至16个碳原子的直链或支链烷基，例如具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16个碳原子的直链或支链烷基，非限制性地包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、正戊基、新戊基、异戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基等。C_1-3烷基、C_1-5烷基、C_1-8烷基、C_1-10烷基、C_1-12烷基、C_1-14烷基、C_4-10烷基、C_5-9烷基和C_6-8烷基的含义以此类推。

C_1-12烷氧基指的是含有1至12个碳原子的直链或支链烷氧基，例如具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个碳原子的直链或支链烷氧基，非限制性地包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、异丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基等。C_1-10烷氧基、C_4-12烷氧基和C_4-10烷氧基等的含义以此类推。

C_4-10烷醇指的是含有4至10个碳原子的直链或支链烷醇，例如具有4、5、6、7、8、9或10个碳原子的直链或支链烷醇，非限制性地包括正丁醇、叔丁醇、异丁醇、正戊醇、新戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇等。

C_5-16烷烃指的是含有5至16个碳原子的直链或支链烷烃，具有5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16个碳原子的直链或支链烷烃，例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷等。

C_5-16脂环族烷烃指的是包括取代基的碳原子数在内含有5至16个碳原子的饱和环状烷烃，所述饱和环状烷烃可以为单环或双环，例如为环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、十氢萘等，所述取代基可以为选自C_1-4烷基的一个或多个取代基。

C_6-10芳烃指的是包括取代基的碳原子数在内含有6至10个碳原子的芳烃，例如苯和用选自C_1-4烷基的一个或多个取代基取代的苯，例如苯、甲苯、二甲苯等。

除非另有说明，在本发明中所列出的数值范围包括其中的端点值以及端点值之间以端点值的最小单位递增或递减的所有点值以及由这些点值组成的所有子范围。

有益效果

本发明采用的含氨基中性膦萃取剂不仅在不同酸介质中对铀有良好的萃取分离能力，而且合成方法简单，合成所使用的化工原料简单易得，成本低廉，从而能有效地降低铈的萃取分离成本，具有较高的工业应用价值。

具体实施方式

实施例

为了进一步阐述本发明的方案，提供本发明的具体实施例以有助于本领域技术人员理解和实施本发明，但是本发明不限于这些实施例。

试剂和来源

所用的含氨基中性膦萃取剂参照CN201610227923.X中公开的方法制备，其名称、结构和表征数据如下表：

航空煤油、磺化煤油和TBP购自上海莱雅仕化工有限公司。

Cyanex 923、P507、2-甲基庚醇购自上海氰特化工有限公司。

料液、洗涤液和反萃剂为实验室自制。

其他试剂(如酸等)均为市售分析纯试剂。

产品纯度均采用ICP-OES(仪器型号：Optical-8000，制造商：Perkin Elmer)测定。

核磁共振仪为Varian Mercury 300。

实施例1：

有机相的制备：取3L 1-(2-乙基己基氨基)甲基膦酸二(2-乙基己基)酯与7L航空煤油混合制得有机相。

料液为0.05mol/L铀的硫酸溶液，其酸度为1.5mol/L。

洗涤液为0.5mol/L的硫酸溶液。

反萃剂为0.3mol/L氨水溶液。

采用250ml混合-澄清萃取槽进行萃取分离实验。首先进行6级逆流萃取，有机相与料液的流量比为10mL/min：20mL/min，得到含铀萃取液和提铀尾液。然后进行2级逆流洗涤，含铀萃取液与洗涤液的流量比为10mL/min：5mL/min。接着进行4级逆流反萃，含铀萃取液与反萃剂的流量比为10mL/min：3.5mL/min，得到重铀酸铵沉淀。其中，铀的收率为98.4％，铀的纯度为95.8％。

实施例2：

有机相的制备：取3L 1-(2-乙基己基氨基)-乙基膦酸二(2-乙基己基)酯与7L航空煤油混合制得有机相。

料液为0.5mol/L铀的盐酸溶液，其酸度为1.0mol/L。

洗涤液为0.5mol/L的盐酸溶液。

反萃剂为6mol/L盐酸溶液。

采用250ml混合-澄清萃取槽进行萃取分离实验。首先进行6级逆流萃取，有机相与料液的流量比为10mL/min：2mL/min，得到含铀萃取液和提铀尾液。然后进行2级逆流洗涤，含铀萃取液与洗涤液的流量比为10mL/min：2mL/min。接着进行4级逆流反萃，含铀萃取液与反萃剂的流量比为10mL/min：3.5mL/min，得到含铀的反萃液。所得反萃液经浓缩、烘干，得到氯化铀酰。其中，铀的收率为98.0％，铀的纯度为98.9％。

实施例3：

有机相的制备：取2L 1-(2-乙基己基氨基)1-乙基乙基膦酸二(2-乙基己基)酯、1L Cyanex 923与7L航空煤油混合制得有机相。

料液为0.1mol/L铀的硝酸溶液，其酸度为1.0mol/L。

洗涤液为1.0mol/L的硝酸溶液。

反萃剂为0.01mol/L硝酸水溶液。

采用250ml混合-澄清萃取槽进行萃取分离实验。首先进行5级逆流萃取，有机相与料液的流量比为10mL/min：20mL/min，得到含铀萃取液和提铀尾液。然后进行3级逆流洗涤，含铀萃取液与洗涤液的流量比为10mL/min：5mL/min。接着进行10级逆流反萃，含铀萃取液与反萃剂的流量比为10mL/min：5mL/min，得到含铀的反萃液。所得反萃液经浓缩、烘干，得到硝酸铀酰。其中，铀的收率为98.1％，铀的纯度为99.9％。

实施例4：

有机相的制备：取2L 1-(N,N-二甲基氨基)-丙基膦酸二(2-乙基己基)酯、1L P507、0.5L 2-甲基庚醇与6.5L磺化煤油混合制得有机相。

料液为0.1mol/L铀的盐酸溶液，其酸度为1.0mol/L。

洗涤液为1.0mol/L的盐酸溶液。

反萃剂为4.0mol/L氢氧化钠溶液。

采用250ml混合-澄清萃取槽进行萃取分离实验。首先进行5级逆流萃取，有机相与料液的流量比为10mL/min：25mL/min，得到含铀萃取液和提铀尾液。然后进行3级逆流洗涤，含铀萃取液与洗涤液的流量比为10mL/min：5mL/min。接着进行10级逆流反萃，含铀萃取液与反萃剂的流量比为10mL/min：5mL/min，得到重铀酸钠。其中，铀的收率为98.6％，铀的纯度为97.6％。

实施例5：

有机相的制备：取3L 1-(十二烷基氨基)甲基膦酸二甲基酯、1L 2-甲基庚醇与6L航空煤油混合制得有机相。

料液为12g/L铀，35g/L稀土，20g/L钍的硫酸溶液，其酸度为2.0mol/L。

洗涤液为1.0mol/L的盐酸溶液。

反萃剂为50g/L草酸钾溶液。

采用250ml混合澄清萃取槽进行萃取分离实验。首先进行5级逆流萃取，有机相与料液的流量比为15mL/min：15mL/min，得到含铀、钍萃取液和提铀、钍尾液。然后进行5级逆流洗涤，含铀、钍萃取液与洗涤液的流量比为15mL/min：5mL/min。接着进行10级逆流反萃，含铀萃取液与反萃剂的流量比为15mL/min：3.3mL/min，得到草酸铀酰。其中，铀的收率为98.6％，铀的纯度为90.3％。

实施例6：

有机相的制备：取3L 1-(2-乙基己基氨基)-正丙基膦酸二(2-乙基己基)酯、1L TBP与6L航空煤油混合制得有机相。

料液为12g/L铀，35g/L稀土，20g/L钍的硫酸溶液，其酸度为2.0mol/L。

反萃剂I为1.0mol/L的盐酸溶液。

反萃剂II为0.3mol/L氨水溶液。

采用250ml离心萃取器进行萃取分离实验。首先进行5级逆流萃取，有机相与料液的流量比为15mL/min：15mL/min，得到含铀、钍萃取液和提铀尾液。然后用反萃剂I进行5级逆流反萃取，钍优先于铀被反萃取，得到含钍的反萃取液与含铀萃取液，含铀、钍萃取液与反萃取剂I的流量比为15mL/min：5mL/min。接着再用反萃剂II进行10级逆流反萃取，含铀萃取液与反萃剂II的流量比为15mL/min：5mL/min，得到重铀酸铵沉淀。其中，铀的收率为98.2％，铀的纯度为91.5％。

实施例7：

(1)萃淋树脂的制备

取50ml 1-(2-乙基己基氨基)-正丙基膦酸二(2-乙基己基)酯与50ml苯乙烯-二乙烯苯混合液混合制得油相，其中，苯乙烯与二乙烯苯的体积比为2：1。取500ml去离子水，加入15g明胶，2.5g硫氰酸胺，加热至50℃，待明胶完全溶解后，缓慢加入油相，搅拌半小时后，升温至80℃，反应5小时，然后再升温至90℃，固化半小时。取出过滤树脂，水洗，风干，得到75g萃淋树脂。

(2)萃取实验

称取50克萃淋树脂于分离柱中，加入含铀料液(0.10mol/L铀的硝酸溶液，酸度为1.5mol/L)，料液的流速为2ml/min，每5分钟取样监测。当提铀尾液中铀的含量大于0.01g/l时，停止进料液。以2ml/min的流速加入洗涤液(1.0mol/L的硝酸溶液)洗涤含铈萃淋树脂。当洗出液中铀的浓度低于0.1g/L时，停止加入洗涤液。再以2ml/min的流速加入二次水。当反萃液中铀的浓度低于0.01g/L时，反萃取完成，得到含铀反萃液。所得含铀反萃液经浓缩、烘干、煅烧得到氧化铀固体。其中，铀的收率为98.7％，铀的纯度为99.9％。