论文部分内容阅读
稀土元素（REEs）被誉为“21世纪新材料的宝库”和“现代工业维生素”,随着稀土资源的大量开采,造成了生态系统的严重破坏,稀土元素也存在着供应风险。另外,与稀土伴生的钍资源未进行有效回收,导致资源的浪费和环境的污染。因此,从二次资源中回收稀土和钍资源至关重要。本文围绕如何高效、绿色的回收稀土和钍资源,开发出了基于脂肪酸的绿色萃取剂-离子液体和低共熔溶剂,用于稀土和钍的回收。合成出了甲基三辛基铵癸酸（[N1888][DA]）、甲基三辛基铵月桂酸（[N1888][LA]）、甲基三辛基铵棕榈酸（[N1888][PA]）离子液体,用于从废旧钐钴永磁体（SmCo永磁体）浸出液中分离Sm（III）/Co（II）。在最佳的萃取条件下,通过简单的萃取-反萃-洗涤工艺即可获得高纯度的CoCl2（99.5%）产品,整个工艺仅消耗Na2C2O4和NH3·H2O,并且该过程中产生的低浓度含盐废水可以被循环利用。通过反萃得到的草酸钐在洗涤后经800°C焙烧2小时,可以获得纯度为99%的Sm2O3。也研究了脂肪酸离子液体[N1888][LA]萃取分离La（III）/Ni（II）的可能性。研究表明,[N1888][LA]可以选择性的萃取La（III）,La（III）/Ni（II）的分离系数可达1.06×104,具有良好的分离效果,有望用于从废旧镍氢电池中选择性回收稀土元素。制备了脂肪酸和天然产物萜烯组成的疏水性低共熔溶剂,包括薄荷醇/癸酸（B/G）、薄荷醇/油酸（B/Y）、百里酚/癸酸（BA/G）和百里酚/油酸（BA/Y）,并用于从含钍放射性废渣浸出液中回收Th（IV）。研究表明,所合成的四种低共熔溶剂均可以在短时间、低酸度条件下高选择性的萃取Th（IV）,并可以使用低浓度的酸进行反萃。以BA/G萃取钍Th（IV）为例,在最佳条件下,从含钍放射性废渣模拟浸出液中萃取分离Th（IV）/REEs（III）,经单级萃取-洗涤-反萃后,Th（IV）最终的回收率为96.4%,纯度为94.2%,萃余液中Th（IV）的浓度低于2 mg/L,Th（IV）/REEs（III）的分离系数达到3223,在Th（IV）/REEs（III）萃取分离过程中酸消耗量低,不需要使用挥发性有机溶剂,绿色、环保,无毒,易降解,具有潜在的应用价值。总之,脂肪酸可以从植物中提取,可再生,生物相容且无毒,脂肪酸离子液体/低共熔溶剂的合成路线简单,并具有良好的萃取能力和选择性,有望应用于从含稀土的二次资源中选择性分离稀土与其他元素。