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本文合成了三类含胺基有机磷萃取剂,即α-胺基膦酸酯、α-胺基膦酸和β-胺基膦酸酯,研究了它们对稀土的萃取分离性能,比较了具有不同位阻结构的萃取剂对稀土的萃取性能。此外,还研究了α-胺基膦酸和酸性磷萃取剂P204混合体系对RE3+的协萃效应。具体研究内容如下:1.研究了α-胺基膦酸酯萃取剂1-(2-乙基己基胺基)-1-甲基乙基膦酸二(2-乙基己基)酯(DEHAMEP,B)在硫酸介质中对Ce(Ⅳ)、Th(Ⅳ)和RE(Ⅲ)的萃取分离性能,并和其它中性膦萃取剂如DEHEHP、Cyanex 925和Cyanex 923对Ce(Ⅳ)的萃取性能进行了比较。DEHAMEP对Ce(Ⅳ)具有良好的选择性萃取能力,生成中性络合物Ce(HSO4)2SO4.2B。当硫酸浓度低于1.5 mol/L时,不同中性磷萃取剂对Ce(Ⅳ)的萃取性能次序为:DEHAMEP>Cyanex 925>Cyanex 923>DEHEHP。由于萃取剂DEHAMEP分子在N、P原子之间的亚甲基上增加了位阻,因此与Cextrant 230在低酸度下能对四价铈和钍实现共萃不同,DEHAMEP除对Sc(Ⅲ)有微弱的萃取能力,对其它RE(Ⅲ)和Th(Ⅳ)几乎不萃取。进行了萃取剂DEHAMEP从氟碳铈矿硫酸浸出液中分离回收Ce(Ⅳ)的串级模拟实验,获得了纯度大于99.5%的CeO2,铈中钍的含量低于0.063%,具有很好的应用前景。2.研究了α-胺基膦酸萃取剂1-(2-乙基己基胺基)-1-乙基丙基膦酸单(2-乙基己基)酯(HEHAEPP,H2A2)在盐酸介质中对RE3+的萃取分离性能。发现HEHAEPP的萃取能力优于P507和Cyanex 272,即使在高酸度下仍然对重稀土保持着较高的萃取能力和选择性,表明HEHAEPP适合在高酸度下萃取分离重稀土离子。同时,与N、P原子之间的亚甲基上没有位阻的萃取剂相比,位阻的增加不仅增加了萃取剂对稀土的萃取能力,而且增强了对稀土的萃取分离性能。萃取反应按阳离子交换机理进行,生成萃合物 REA3。3.研究HEHAEPP(H2A2)与P204(H2B2)的混合萃取剂体系在盐酸介质中对RE3+的萃取和分离,发现混合体系对稀土的萃取能力具有明显的正协同效应,但是对稀土的分离性能比单一 HEHAEPP体系弱,却优于P204体系,基本与其它协同体系相当或稍好。氯离子参与了混合萃取剂萃取稀土的反应,生成萃合物REC12H4A3B2。4.比较了 4种具有不同空间位阻的β-胺基膦酸酯萃取剂在盐酸介质中对RE3+的萃取分离性能,发现该类萃取剂在高酸度下对重稀土离子有较好的分离性能,增加空间位阻可提高其对重稀土的选择性。在相同条件下,β-胺基膦酸酯萃取剂对RE3+的萃取能力远高于α-胺基膦酸酯萃取剂Cextrant 230。