[發明專利]一種在強酸性體系中萃取金屬離子的方法

在審

• 申請號: 202310553233.3
• 申請日: 2023-05-17
• 公開（公告）號: CN116555568A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 晏敏皓;朱杉;趙玉簫;張郭;金晶
• 申請（專利權）人: 四川長晏科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B59/00;C22B3/26;G21F9/12
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 覃曼萍

本發明公開了一種在強酸性體系中萃取金屬離子的方法，屬于金屬離子萃取技術領域。該方法包括以下步驟：S1、將高放廢液和金屬離子螯合物穩定劑進行混合，得到待萃取液；S2、將得到的待萃取液與雙酰胺莢醚類萃取劑進行混合，發生萃取反應，反應結束后，液液分離得到富含金屬離子的有機相。本發明可以實現對金屬離子的萃取，萃取過程中金屬離子螯合物在酸度過強的環境中保持穩定，從而金屬離子的萃取效率高。

技術領域

本發明屬于金屬離子萃取技術領域，具體涉及一種在強酸性體系中萃取金屬離子的方法。

背景技術

稀土是重要的有色金屬，在新材料開發、超純材料制備等領域具有巨大的應用價值。溶劑萃取具有分離效率高、能耗低的特點，已成為分離純化稀土的重要手段。另外，核燃料后處理時，利用中子將半衰期很長的錒系元素轉變為半衰期短的同位素，但鑭系元素能有效捕獲中子，所以必須利用溶劑萃取的方法將高放廢液中的鑭系元素和錒系元素分離。新型萃取劑的研制和科學設計工藝流程一直是溶劑萃取的兩個重要方面，因此探索高效、廉價的萃取劑對萃取化學的發展具有重大意義。

N,N,N’,N’-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)萃取劑雖然廣泛用于提取部分重金屬、鑭系元素及貴金屬。但缺點是該萃取劑在強酸或金屬離子濃度過高的體系中易出現相分離的現象，原因是萃取過程中金屬離子螯合物在強酸環境中不穩定，導致金屬離子的萃取效率不高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術中存在的問題，提供一種在強酸性體系中萃取金屬離子的方法，使用該方法萃取金屬離子，萃取過程中金屬離子螯合物在強酸的環境中保持穩定，從而金屬離子的萃取效率高。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

第一方面，本發明提供一種在強酸性體系中萃取金屬離子的方法，包括以下步驟：

S1、將高放廢液和金屬離子螯合物穩定劑進行混合，得到待萃取液；

S2、將得到的所述待萃取液與雙酰胺莢醚類萃取劑進行混合，發生萃取反應，反應結束后，液液分離得到富含金屬離子的有機相。

其中，所述強酸性體系的pH值為1～2。

優選地，所述雙酰胺莢醚類萃取劑為N,N,N’,N’-四辛基-3-氧戊二酰胺、Me-TODGA、DODDDGA、DMDODGA或DMDDDGA。

優選地，所述金屬離子螯合物穩定劑為堿性鹽溶液或金屬離子螯合物的吸附性載體。

優選地，所述堿性鹽溶液包括碳酸鈉溶液、乙酸鈉溶液、硅酸鈉溶液、磷酸鈉溶液中的一種或多種混合。

優選地，所述金屬離子螯合物的吸附性載體為殼聚糖、瓊脂中的一種。

優選地，所述S2中，萃取反應的條件為萃取時間為10～30min，萃取溫度為30～45℃。

第二方面，本發明提供一種在強酸性體系中萃取金屬離子的方法在萃取鑭系元素金屬離子中的應用。

相對于現有技術，本發明具有的有益效果如下：

1)本發明一種在強酸性體系中萃取金屬離子的方法，利用金屬離子螯合物穩定劑穩定萃取反應產生的金屬螯合物，避免金屬離子螯合物在酸度過大的環境中解離，不會容易出現相分離的現象，從而提高金屬離子的萃取率。

2)本發明提供一種在強酸性體系中萃取金屬離子的方法，金屬離子螯合物穩定劑為堿性鹽溶液或金屬離子螯合物的吸附性載體，其中堿性鹽溶液能夠提高萃取反應過程中溶液的pH，并且調節溶液中金屬離子的離子濃度，使反應產生的金屬離子螯合物維持在適宜的溶液的酸度和金屬離子的離子濃度的范圍之內，使金屬離子螯合物保持穩定，而吸附性載體通過吸附金屬離子螯合物，利用其多孔的特點，阻擋萃取反應完后有機相中金屬離子螯合物解離后的金屬離子向另外相中擴散，提高金屬離子螯合物的穩定性。