本文關(guān)鍵詞：新型萃取體系在重稀土分離中的應用

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【摘要】：為了解決稀土分離尤其是重稀土分離工業(yè)中存在的問題,在這篇論文中,我們研究和建立了一系列重稀土分離和純化的新體系和新方法。研究了新型萃取劑Cyanex572對離子型吸附礦中稀土元素的萃取和分離。結(jié)果顯示,在分離重稀土元素時,Cyanex572比傳統(tǒng)萃取劑P507表現(xiàn)出更好的選擇性,尤其是在Tm、Yb和Lu三種重稀土元素的富集方面表現(xiàn)出更好的性能�？紤]到Cyanex572消耗酸量少、反萃效率高的優(yōu)點,Cyanex572對富集和分離南方離子吸附型稀土礦中的稀土元素具有工業(yè)應用價值。研究了一種新的協(xié)同萃取體系,包含有機磷鹽陽離子和有機胺鹽陽離子的兩種離子液萃取劑表現(xiàn)出明顯的協(xié)同萃取作用。結(jié)果顯示,該體系對Lu(Ⅲ)表現(xiàn)出良好的協(xié)同效果。本文研究了[P_(66614)][EHEHP]和[N_(1888)][BTMPP]不同摩爾比時,協(xié)同體系對Lu(Ⅲ)的不同協(xié)同因子。研究了該體系對Lu(Ⅲ)的協(xié)同萃取機理,該機理為離子締合機理。研究并計算了協(xié)同體系萃取Lu(Ⅲ)的熱力學常數(shù)。負載Lu(Ⅲ)后的協(xié)同體系,可以用鹽酸完全實現(xiàn)反萃。這種新型協(xié)萃體系,在理論研究及重稀土分離工程應用方面都具有一定的價值。首次報道了離子液萃取劑在固液萃取領(lǐng)域的協(xié)同作用。研究表明,包含[P_(66614)][EHEHP]和[N_(1888)][BTMPP]的浸漬樹脂吸附Lu(Ⅲ)的分配比顯著高于這兩種離子液在液液萃取模式中的表現(xiàn)。這種高吸附率可以歸因于酸堿耦合雙功能化離子液(ABC-BILs)之間的協(xié)同作用。此外,該固液萃取體系在吸附過程中沒有第三相產(chǎn)生。無乳化及三相是新型離子液基固液萃取優(yōu)于液液萃取的一個重要優(yōu)勢。此外,還進一步研究了在硅雜化材料(SHM)中摻入功能化離子液萃取劑的協(xié)同作用。在硅雜化材料中摻有[P_(66614)][EHEHP]和[N_(1888)][BTMPP]協(xié)同體系與摻有單獨離子液的體系相比,吸附Lu(Ⅲ)的分配比更高。摻入的功能化離子液在SHM中起到了制孔劑和吸附劑的作用。摻有離子液協(xié)同體系的SHM在吸附稀土五個循環(huán)后,仍然保持良好的穩(wěn)定性。吸附過程仍然沒有三相產(chǎn)生,這再次證實了無乳化和三相現(xiàn)象是離子基固液吸附方法的一大優(yōu)點。本文所制備的SHM表現(xiàn)出高效和可持續(xù)的特點,具有稀土吸附的潛力應用價值。
【關(guān)鍵詞】：Cyanex572 重稀土 離子吸附型稀土礦 離子液 協(xié)同萃取 浸漬樹脂 吸附 硅雜化材料
【學位授予單位】：福建師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O658.2
【目錄】：

• 中文摘要2-3
• Abstract3-5
• 中文文摘5-10
• 緒論10-22
• 一 稀土10-13
• 二 重稀土13-16
• 三 稀土分離新方法16-17
• 四 離子液17-18
• 五 協(xié)同萃取18-19
• 六 固液吸附19-20
• 七 本文研究內(nèi)容及意義20-22
• 第一章 Cyanex572對重稀土的新分離過程研究22-34
• 第—節(jié) 前言22-23
• 第二節(jié) 材料和方法試劑和儀器23-24
• 2.1 試劑和儀器23
• 2.2 實驗方法23-24
• 第三節(jié) 結(jié)果和討論24-33
• 3.1 酸度對萃取的影響24-26
• 3.2 單獨稀土和混合稀土元素的萃取26-28
• 3.3 對LuCl_3的飽和負載能力28-29
• 3.4 反萃性能29-30
• 3.5 串級萃取30-33
• 第四節(jié) 小結(jié)33-34
• 第二章 胺鹽和磷酸鹽型離子液萃取劑[P_(66614)][EHEHP]和[N_(1888)][BTMPP]協(xié)同萃取重稀土研究34-48
• 第一節(jié) 前言34-35
• 第二節(jié) 材料和方法35-37
• 2.1 試劑和儀器35
• 2.2 離子液的合成35-36
• 2.3 萃取實驗方法36-37
• 第三節(jié) 結(jié)果和討論37-47
• 3.1 [P_(66614)][EHEHP]和[N_(1888)][BTMPP]的協(xié)同效果37-39
• 3.2 鹽析劑NaCl的影響39
• 3.3 酸度的影響39-40
• 3.4 萃取機理40-44
• 3.5 溫度的影響44-45
• 3.6 反萃性能45-46
• 3.7 萃取分離混合重稀土元素46-47
• 第四節(jié) 小結(jié)47-48
• 第三章 浸漬樹脂基離子液協(xié)同吸附稀土研究48-64
• 第一節(jié) 前言48-49
• 第二節(jié) 材料和方法49-51
• 2.1 試劑和儀器49-50
• 2.2 材料制備50
• 2.3 吸附和萃取方法50-51
• 第三節(jié) 結(jié)果和討論51-63
• 3.1 浸漬樹脂的表征51
• 3.2 空白XAD-7的影響51-52
• 3.3 浸漬樹脂中離子液的測定52-53
• 3.4 吸附和萃取的分配對比53-54
• 3.5 吸附和萃取的協(xié)同效果對比54-56
• 3.6 吸附現(xiàn)象56-57
• 3.7 吸附機理57-58
• 3.8 紅外分析58-59
• 3.9 EDS分析59-60
• 3.10 再生和循環(huán)60-61
• 3.11 對混合稀土的協(xié)同吸附61-63
• 第四節(jié) 小結(jié)63-64
• 第四章 離子液在硅雜化材料中對稀土的協(xié)同吸附作用研究64-80
• 第一節(jié) 簡介64-66
• 第二節(jié) 材料和方法66-67
• 2.1 試劑和儀器66
• 2.2 硅雜化材料的制備66-67
• 2.3 吸附實驗方法67
• 第三節(jié) 結(jié)果和討論67-79
• 3.1 硅雜化材料的表征67-70
• 3.2 對Lu的協(xié)同效果70-74
• 3.3 吸附機理74-75
• 3.4 紅外IR75-76
• 3.5 EDS結(jié)果76
• 3.6 吸附現(xiàn)象76-77
• 3.7 SHM的再生和循環(huán)77-78
• 3.8 對混合稀土元素的協(xié)同效果78-79
• 第四節(jié) 小結(jié)79-80
• 第五章 結(jié)論80-82
• 參考文獻82-94
• 攻讀學位期間科研成果94-96
• 致謝96-98
• 個人簡歷98-99

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本文編號：678171