[發明專利]一種用于稀土富集的萃取劑及其應用

有效

• 申請號: 202010981806.9
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112063862B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 林錦池;王艷良;王亞兵
• 申請（專利權）人: 福建省長汀金龍稀土有限公司
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B3/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 紀志超

本發明涉及稀土富集和分離技術領域，尤其涉及一種用于稀土富集的萃取劑及其應用。所述用于稀土富集的萃取劑包括組分A和組分B；組分A為對特辛基苯氧異丙酸；所述對特辛基苯氧異丙酸具有式(Ⅰ)所示結構；組分B包括2?乙基己基膦酸單2?乙基己基酯或二(2,4,4?三甲基戊基)次膦酸；所述組分A和組分B的質量比為1：0.05～5。本發明提供的用于稀土富集的萃取劑為固相萃取劑，這種萃取劑用于稀土元素的富集時，可以顯著降低洗脫溫度，同時，特定的組分協同作用提高了萃取劑對重稀土元素的絡合能力，用無機酸梯度洗脫能夠優先選擇性洗脫鑭鈰等輕稀土組分，保留其余重稀土組分，從而實現輕重稀土的分離，重稀土富集效果較優。

技術領域

本發明涉及稀土富集和分離技術領域，尤其涉及一種用于稀土富集的萃取劑及其應用。

背景技術

稀土元素是指元素周期表中原子序數為57～71的15種鑭系元素以及化學性質與之相似的21號元素鈧和39號元素釔，共17個金屬元素。目前，稀土礦的開采首先需要使用浸出劑將稀土離子浸出得到稀土浸出液，浸出液中稀土離子濃度一般較低，需要通過富集方法提高稀土離子濃度，才便于后續稀土元素的萃取分離。

目前，工業上低濃度稀土溶液的富集方法主要有沉淀法和離心萃取法，前者使用沉淀劑，如草酸、碳酸氫銨、碳酸鈉等進行沉淀富集，再用酸性水溶液溶解沉淀物中的稀土元素，獲得高濃度稀土溶液。由于沉淀劑對稀土元素的沉淀選擇性差，非稀土雜質(如硅、鐵、鈣、鋯等)共同沉淀，溶解過程無選擇性，造成非稀土雜質大量進入富集液，對后續分離工藝以及最終的產品質量造成不利影響。另一種富集工藝是采用離心萃取法進行富集，采用有機膦萃取劑如P507對低濃度稀土進行離心萃取，得到含稀土元素的有機相，再對有機相進行離心反萃，得到稀土富集液。由于酸性有機磷在水溶液中溶解度較大，離心萃取過程萃取劑的溶解損失大，并且需要采購離心機設備，增加了工藝成本。

因此，需要開發一種簡單的沉淀工藝對低濃度稀土溶液中的稀土元素進行選擇性富集。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種用于稀土富集的萃取劑及其應用，采用本發明的萃取劑進行重稀土元素富集，富集效果較優。

本發明提供了一種用于稀土富集的萃取劑，包括組分A和組分B；

組分A為對特辛基苯氧異丙酸；

所述對特辛基苯氧異丙酸具有式(I)所示結構；

組分B包括2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯或二(2,4,4-三甲基戊基)次膦酸；

所述組分A和組分B的質量比為1：0.05～5。

優選的，具有式(I)所示結構的對特辛基苯氧異丙酸按照以下方法制備：

將2-氯代丙酸、對特辛基苯酚、無機堿和乙醇混合后，在94～96℃反應3～5h，反應結束后用鹽酸溶液酸化，旋轉蒸發去除溶劑，再進行水洗，干燥得到具有式(I)所示結構的對特辛基苯氧異丙酸。

本發明還提供了一種重稀土元素的富集方法，包括以下步驟：

A)將皂化后的萃取劑與含有稀土離子的料液混合，進行沉淀反應，得到絡合沉淀；所述萃取劑為權利要求1所述的用于稀土富集的萃取劑；

B)采用濃度為0.01～1.0mol/L的無機酸溶液對所述絡合沉淀進行第一次洗脫，再采用濃度為5～10mol/L的無機酸溶液對所洗脫后的絡合沉淀進行第二次洗脫，得到重稀土組分。

優選的，所述含有稀土離子的料液包括輕稀土離子和重稀土離子；

所述輕稀土離子包括鑭離子、鈰離子、鐠離子、釹離子、釤離子、銪離子中的一種或幾種；