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溶剂萃取是稀土矿物分离以及稀土金属回收富集最常用的方法之一。随着高新技术以及稀土产业的飞速发展,传统的萃取工艺所带来的环境问题亟待改善,同时对稀土产品质量的要求也不断提高,因此新型萃取剂以及高效绿色分离新工艺的开发迫在眉睫。本论文主要研究了新型萃取剂DEHHAMP及其衍生物的合成与在稀土和钍的萃取分离中的应用,并研究了 HEHHAMP和Cyanex 272混合物对重稀土的协同萃取。主要内容如下:1.对硫酸介质中新型萃取剂二(2-乙基己基)-正庚基胺基甲基膦酸酯(DEHHAMP)对Ce(Ⅳ)、Th(Ⅳ)以及RE(Ⅲ)的萃取分离性能进行了研究。其中包括水相酸度、有机相中萃取剂浓度、温度等对DEHHAMP萃取Ce(Ⅳ)和Th(Ⅳ)的性能影响。研究发现DEHHAMP对金属离子的萃取顺序为:Ce(Ⅳ)>Th(Ⅳ)>Sc(Ⅲ)>RE(Ⅲ)。DEHHAMP萃取Ce(Ⅳ)和Th(Ⅳ)的机理为中性络合机理,通过斜率法推断出萃取络合物分别为Ce(SO4)2.2L和Th(HSO4)2SO4·L。通过温度实验得出DEHHAMP萃取Ce(Ⅳ)和Th(Ⅳ)的反应均为放热反应。负载有机相中的Ce(Ⅳ)和 Th(Ⅳ)可以用 3%H202 和 4 mol/L HC1 分别进行反萃。0.63 mol/L 的DEHHAMP 对 Ce(Ⅳ)和 Th(Ⅳ)的饱和负载量分别为 30.0g/LCeO2 和 24.4 g/LTh02。在此基础上,提出了采用DEHHAMP从氟碳铈矿浸出液中选择性萃取分离铈和钍的工艺流程,串级萃取实验得到了纯度为97.2%的铈产品,收率为85.4%;纯度96.5%的钍产品,收率为98.8%。2.DEHHAMP水解得到了新型酸性膦萃取剂正庚基胺基甲基膦酸(2-乙基己基)酯(HEHHAMP),考察了 HEHHAMP对盐酸溶液中RE(III)的萃取分离性能。研究表明,HEHHAMP对重稀土的萃取效率高于轻稀土,其萃取顺序为:La<Gd<Ho<Y<Er<Tm<Yb<Lu。萃取反应为阳离子交换机理,萃取络合物为RECIH2L4。温度实验表明萃取过程为吸热过程。HEHHAMP对重稀土和Y的分离系数βEr/Y，βTm/Y,βYb/Y 和βLuY 分别为 2.18,9.36,14.9,24.3，高于 HEHEHP 和D2EHPA,表明HEHHAMP可用于重稀土和Y的高效分离。HEHHAMP对Yb(Ⅲ)和Lu(Ⅲ)的饱和负载量分别为12.76 g/L和I5.43 g/L。3.研究了酸性膦萃取剂HEHHAMP和Cyanex272的混合体系从盐酸溶液中萃取分离重稀土的协同效应,发现HEHHAMP-Cyanex272混合体系对重稀土 Ho～Lu具有明显的协萃效应,并且相邻重稀土之间的分离系数高于单独的HEHHAMP或Cyanex272体系。利用斜率法和恒摩尔法研究发现该协萃体系萃取RE(Ⅲ)的机理为阳离子交换机理。温度实验表明该协萃反应属于吸热过程且能够自发进行。有机相中的稀土离子可用HC1和H2SO4高效地反萃,1 mol/L HCI即可以将有机相中>90%的稀土离子反萃下来。4.利用层流型恒界面池研究了硫酸介质中二(2-乙基己基)-(2-乙基己基)胺基甲基膦酸酯(Cextrant230)萃取钍的动力学传质过程。通过探究搅拌速度和温度对Cextrant230萃取钍萃取速率的影响,发现该传质过程属于化学反应-扩散混合控制模式,温度实验表明表观活化能为38.10kJ/mol。萃取速率和界面积呈线性相关,并且Cextrant230有较强的界面活性,表明萃取反应发生在液液界面区域。另外,通过研究H+，S042-,HSO4-,Cextrant230和Th4+浓度变化对萃取速率影响,得到了 Cextrant230萃取钍的动力学萃取速率方程,其表观正向萃取速率常数为10-2.58。