Opløsningsmiddelekstraktionsmetode

Nov 23, 2023

Læg en besked

Med karakteristika af stor skala og kontinuitet er det en vigtig metode til at gruppere eller adskille sjældne jordarters elementer. Sjældne jordarters salte, i et bestemt ekstraktionssystem og udstyr, gennemgår multipel kontakt og omfordeling mellem den organiske fase og den vandige fase for at opnå multi-element gruppering og individuel element separation. De anvendte ekstraktionsmidler omfatter oxygenholdige opløsningsmidler (ketoner, ethere, alkoholer, esterforbindelser), fosfater (såsom tributylphosphat, di-2-ethylhexylphosphat), aminer (trialkylaminer, chlortrialkylaminer), carboxylsyrer (fedtsyrer, cycloalkansyrer). ), og chelaterende ekstraktionsmidler, der kan danne chelater med metalioner. Det anvendte ekstraktionsudstyr omfatter en blandet klaringsekstraktor, et ekstraktionstårn og en centrifugalekstraktor. I neutrale kompleksdannelsesekstraktionssystemer er ekstraktionsmidlerne neutrale organiske forbindelser såsom tributylphosphat (TBP) og dimethylheptylphosphat (P-350). Det ekstraherede stof er uorganisk salt R (NO3) 3, og den ekstraherede forbindelse dannet ved deres kombination er et neutralt kompleks. Neutrale fosfor-iltekstraktanter er de vigtigste, blandt hvilke P-350 har en stærkere evne til at udvinde sjældne jordarter end TBP. Ved ekstraktion og adskillelse af sjældne jordarter i P-350- eller TBP-salpetersyresystemet omfatter faktorer, der påvirker fordelingsforholdet og separationskoefficienten, surhed, koncentration af sjældne jordarter, saltudfældningsmiddel og ekstraktionsmiddelkoncentration. I ekstraktionssystemer til sur kompleksdannelse er ekstraktionsmidlet organisk svag syre-HA. Det vigtigste er det sure phosphor-iltekstraktionsmiddel, di-2-ethylhexylphosphat (P-2O4), som normalt findes i form af et dimert molekyle H2A2 i ikke-polære opløsningsmidler (petroleum). Dimeren er dannet af to hydrogenbindinger OH...O og kan ekstraheres i sure opløsninger. Dens fordelingsforhold stiger med stigningen i atomnummer (fald af ionradius). I ionassociationsekstraktionssystemer er ekstraktionsmidlet en organisk forbindelse, der indeholder oxygen eller nitrogen, og det ekstraherede stof er normalt en metalkompleksanion. De to danner et ekstraktionskompleks gennem ionassociering og går ind i den organiske fase. De vigtigste er aminekstraktanter (primære, sekundære, tertiære aminer og kvaternære ammoniumsalte). De kan kun udvinde metalelementer, der kan generere komplekse anioner (såsom sjældne jordarter), og alkalimetaller og jordalkalimetaller, der ikke kan generere komplekse anioner, kan ikke udvindes, så deres selektivitet er høj. Når du bruger P-204 petroleums-HCl RCl3-systemet til separation af sjældne jordarter, kan blandingen af ​​sjældne jordarter opdeles i tre grupper: let, medium og tung. Ved at kontrollere en vis koncentration af vandig saltsyre og organisk fase varierer chelateringsevnen af ​​P-2O4 med sjældne jordarters grundstoffer ved forskellige surhedsniveauer, og grupperes således efter forudbestemte grænser. For det første, med neodym og samarium som grænser, ekstraheres samarium, europium og deres efterfølgende tunge sjældne jordarter til den organiske fase, mens neodym og dets tidligere lette sjældne jordarter forbliver i ekstraktionsopløsningen; Derefter, med gadolinium og terbium som grænser, opnås samarium- og gadoliniumberigede stoffer ved omvendt ekstraktion med 2 mol saltsyre, og derefter opnås tunge sjældne jordarter berigede stoffer ved omvendt ekstraktion med 5 mol saltsyre, hvilket opnår formålet med at gruppere . Hver gruppe af berigede stoffer kan yderligere adskilles i en enkelt sjælden jordart.