[發(fā)明專利]一種鋯鉿分離萃取劑及其應(yīng)用以及鋯鉿分離方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111259875.X
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113981221B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳明;徐志高;董攀飛;何正艷;瞿軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中南民族大學(xué)
• 主分類號: C22B3/40
• 分類號: C22B3/40;C22B3/38;C22B3/28;C22B3/26;C22B34/14
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 覃蛟

本發(fā)明公開了一種鋯鉿分離萃取劑及其應(yīng)用以及鋯鉿分離方法，屬于化學(xué)物質(zhì)分離技術(shù)領(lǐng)域。該鉿分離萃取劑的成分中包括離子液體萃取劑，離子液體萃取劑具有結(jié)構(gòu)的化合物，其中，A選自氮、磷、砷、銻和鉍中的任意一種；B^n?選自無機(jī)酸根離子、有機(jī)酸根離子和氫氧根離子中的任意一種；X₁至X₄彼此獨(dú)立地選自取代或未取代的直鏈烷基、取代或未取代的支鏈烷基以及取代或未取代的芳基中的任意一種。上述鋯鉿分離萃取劑對鉿具有較高的萃取能力，可大大減少萃取劑用量和萃取分離級數(shù)。采用上述萃取劑進(jìn)行鋯鉿分離的方法具有對原料的處理量大、效率高的特點，且能夠同時分別制得核級鋯和核級鉿，產(chǎn)品純度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)物質(zhì)分離技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鋯鉿分離萃取劑及其應(yīng)用以及鋯鉿分離方法。

背景技術(shù)

目前溶劑萃取分離鋯鉿的萃取劑可分為以下三類：

(1)D2EHPA、Cyanex272和Cyanex572等酸性萃取劑：萃取劑分子結(jié)構(gòu)中的P上所接-OH基可以解離出H⁺離子，因而該類萃取劑顯酸性。此類酸性有機(jī)膦萃取劑可以從少數(shù)酸性溶液介質(zhì)中選擇萃取鉿，但對鋯鉿水相料液的酸度和濃度要求較為苛刻。通常只有當(dāng)水相酸度較低才能取得高的鉿萃取率；同時，水相鋯鉿離子濃度不能太高，否則鋯鉿離子易水解形成的氫氧化物沉淀。在鋯鉿萃取分離過程中，嚴(yán)格控制水相料液的酸度，將提高萃取分離操作的難度；限制水相料液中鋯鉿離子的濃度，會將大大降低鋯鉿萃取分離的效率。

(2)TBP、P350和TOPO等中性萃取劑：萃取劑分子結(jié)構(gòu)中的P上接有烷氧基或烷基，單個萃取劑分子所接烷氧基或烷基總數(shù)不超過3個。TBP可以將硝酸溶液中的鋯優(yōu)先萃取進(jìn)入有機(jī)相，使鉿留在水相，但缺點是硝酸濃度高，對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、易造成TBP分解。TBP、P350和TOPO可以將硫氰酸溶液中的鉿優(yōu)先萃取進(jìn)入有機(jī)相，將鋯保留在水相，并且隨著它們分子結(jié)構(gòu)中P上所接烷基的數(shù)目的增加萃取鉿的能力增強(qiáng)，對鉿的萃取能力從小到大順序具體為：TBPP350TOPO。但這也造成被萃取進(jìn)入有機(jī)相的鉿，反萃難度同步增加，在反萃時需要采用高濃度的酸溶液或堿溶液作反萃劑，成本較高、廢液處理難度大。

(3)TOA、N235、Alamie336和TEHA等堿性萃取劑：萃取劑分子結(jié)構(gòu)中的N上接有3個直鏈或支鏈烷基。此類堿性萃取劑可以將酸性溶液中的鋯優(yōu)先萃取進(jìn)入有機(jī)相。但此類堿性萃取劑缺點是，要么對鋯的萃取率不高；要么鋯鉿分離系數(shù)不高，在萃取鋯的同時，也會萃取大量鉿，后續(xù)洗滌和反萃操作次數(shù)多、試劑消耗量大，鋯鉿分離效率低，通常只能獲得高純鋯，不能獲得高純鉿，產(chǎn)品單一。

鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種鋯鉿分離萃取劑，該鋯鉿分離萃取劑對鉿具有較高的萃取能力，可大大減少萃取劑用量和萃取分離級數(shù)，對反萃操作要求低。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種上述鋯鉿分離萃取劑在鋯鉿分離中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的之三在于提供一種用包括上述鋯鉿分離萃取劑的分離試劑對待分離的鋯鉿水相料液中的鋯和鉿進(jìn)行分離的方法。

本申請可這樣實現(xiàn)：

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N鋯鉿分離萃取劑，其成分中包括離子液體萃取劑；

上述離子液體萃取劑具有結(jié)構(gòu)的化合物，其中，A選自氮、磷、砷、銻和鉍中的任意一種；B^n-選自無機(jī)酸根離子、有機(jī)酸根離子和氫氧根離子中的任意一種；X₁、X₂、X₃和X₄彼此獨(dú)立地選自取代或未取代的直鏈烷基、取代或未取代的支鏈烷基以及取代或未取代的芳基中的任意一種。

在優(yōu)選的實施方式中，A為氮、磷或砷；更優(yōu)選為氮或磷。