中性膦萃取剂用于萃取分离铈(IV)或钍(IV)的用途和方法技术

技术编号:16451023 阅读:46 留言:0更新日期:2017-10-25 14:57
本发明专利技术涉及如下通式I的含氨基中性膦萃取剂用于萃取分离Ce(IV)或Th(IV)的用途和方法:

Application and method of neutral phosphine extractant for extraction separation of cerium (IV) or thorium (IV)

The present invention relates to the use and method of amino neutral phosphine extractant in the extraction of Ce (IV) or Th (IV) by the following general formula I:

【技术实现步骤摘要】
中性膦萃取剂用于萃取分离铈(IV)或钍(IV)的用途和方法
本专利技术涉及四价铈(Ce(IV))或四价钍(Th(IV))的萃取分离方法,具体而言,涉及一类含氨基中性膦萃取剂用于萃取分离Ce(IV)或Th(IV)的用途和使用该含氨基中性膦萃取剂萃取分离Ce(IV)或Th(IV)的方法。
技术介绍
传统的分离回收稀土的方法有分级结晶法、沉淀法和离子交换法,但因其诸如分离效率低、试剂消耗量大、成本高、操作冗杂、分离周期长等缺点限制了其在工业上的规模化应用。而溶剂萃取分离法,由于具有处理量大、反应速度快、分离效果好等优点,已经成为国内稀土分离提取的主要方法,也是制备高纯单一稀土的主要方法之一。磷酸三丁酯(TBP)-硝酸体系最早用于Ce(IV)的萃取分离。但由于TBP的水溶性大,导致萃取剂的损耗量大,此外,该萃取过程需要在较高的硝酸介质中进行,加剧了TBP的分解,且消耗大量的酸。中国专利申请03121396.0公开了一种从氟碳铈矿焙烧后的硝酸提取液中分离回收Ce(IV)的工艺,其中以2-乙基己基膦酸二(2-乙基己基)酯(DEHEHP、P503)为萃取剂,得到纯度99.9~99.99%的CeO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
下面通式I的含氨基中性膦萃取剂用于萃取分离Ce(IV)或Th(IV)的用途:

【技术特征摘要】
1.下面通式I的含氨基中性膦萃取剂用于萃取分离Ce(IV)或Th(IV)的用途:其中,R1和R2各自独立地选自C1~C12烷基,优选C2~C10烷基,更优选C2~C9烷基,最优选为C2~C8烷基;R3和R4各自独立地选自C1~C5烷基和氢,且R3和R4至多一个为氢;R5和R6各自独立地选自C1~C16烷基和氢,且R5和R6至多一个为氢;R1和R2优选为相同的烷基,更优选为相同的C2~C9烷基;优选地,R1和R2的总碳原子数为4至20之间的整数,优选为4至18之间的整数;优选地,R3选自C1~C5烷基和氢,优选C1~C3烷基和氢,更优选甲基和氢,R4选自C1~C5烷基,优选甲基和乙基;优选地,R3和R4的总碳原子数为1至10之间的整数,优选为1至5之间的整数;优选地,R5选自C1~C10烷基和氢,优选C1~C8烷基和氢,R6选自C1~C14烷基,优选C1~C12烷基;优选地,R5和R6的总碳原子数为1至24之间的整数,优选为2至20之间的整数;优选地,在本发明的通式I的含氨基中性膦萃取剂中,R1、R2、R3、R4、R5和R6的总碳原子数为10~46,优选为13~36,更优选为15~34;优选地,所述通式I的含氨基中性膦萃取剂为选自1-(2-乙基己基氨基)-1-甲基乙基膦酸二(2-乙基己基)酯(1)、1-(N,N-二异丁基氨基)-1-甲基乙基膦酸二(2-乙基己基)酯(2)、1-(N,N-二甲基氨基)-1-甲基乙基膦酸二(2-乙基己基)酯(3)、1-(N-正十二烷基氨基)-1-甲基乙基膦酸二乙酯(4)、1-(N,N-二异辛基氨基)-1-甲基乙基膦酸二乙酯(5)、1-(2-乙基己基氨基)正丙基膦酸二(2-乙基己基)酯(6)、1-(N,N-二异丁基氨基)正丙基膦酸二(2-乙基己基)酯(7)、1-(N,N-二正己基氨基)正丙基膦酸二(2-乙基己基)酯(8)、1-(N-正丁基氨基)乙基膦酸二(2-乙基己基)酯(9)、1-(N,N-二异辛基氨基)乙基膦酸二(2-乙基己基)酯(10)1-(2-乙基己基氨基)乙基膦酸二(2-乙基己基)酯(11)和1-(N,N-二异丁基氨基)乙基膦酸二(2-乙基己基)酯(12)中的一种或多种。2.一种萃取分离Ce(IV)或Th(IV)的方法,所述方法包括使用权利要求1中所述的通式I的含氨基中性膦萃取剂萃取分离Ce(IV)或Th(IV)的步骤,优选地,所述萃取采用溶剂萃取的方法进行或者采用固液萃取的方法进行。3.根据权利要求2所述的方法,所述方法包括:将包含通式I的含氨基中性膦萃取剂的中性膦萃取体系与含Ce(IV)或Th(IV)的料液相接触来进行萃取得到含Ce(IV)或Th(IV)的萃取液和提铈尾液或提钍尾液;所述中性膦萃取体系包含通式I的含氨基中性膦萃取剂、非必需的辅助萃取剂、非必需的相改良剂和稀释剂;所述辅助萃取剂选自如下通式V的磷(膦)萃取剂:其中,Z为O或S;R7选自-OH、C1~C12烷基、C1~C12烷氧基、-SH和C1~C12烷基氨基等,优选选自-OH、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、-SH和C4~C10烷基氨基等;更优选选自C1~C10烷基和C1~C10烷氧基;R8和R9各自独立地选自C4~C12烷基、C4~C12烷氧基和C4~C12烷基氨基等,优选选自C4~C10烷基、C4~C10烷氧基和C4~C10烷基氨基等,更优选选自C4~C10烷基和C4~C10烷氧基;优选地,所述辅助萃取剂选自:中性磷(膦)萃取剂,例如直链三烷基氧化膦、支链三烷基氧化膦、三辛基氧化膦、甲基膦酸二甲庚酯、2-乙基己基膦酸二(-2-乙基己基)酯、磷酸三丁酯;酸性磷(膦)萃取剂,例如二(2,4,4-三甲基戊基)二硫代膦酸、二(2,4,4-三甲基戊基)硫代膦酸、二(2-乙基己基)磷酸、2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基酯、二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸、二(2-乙基己基)膦酸;中性磷酰胺萃取剂,例如三异辛基磷酰胺、二异辛基-异辛氧基磷酰胺、异辛基-二异辛氧基磷酰胺、三(二异丁基)磷酰胺、二(二异丁基)-异辛氧基磷酰胺、三癸基磷酰胺和二已基-癸氧基磷酰胺;和以上萃取剂以任意比例混合的混合萃取剂;所述相改良剂为选自C4~C10烷醇和磷酸三丁酯中的一种或多种,优选为选自正辛醇、异辛醇、2-甲基庚醇、及上述三种醇任意比例混合的混合醇;更优选地为混合醇或2-甲基庚醇;所述稀释剂选自:C5~C16烷烃,例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷;航空煤油;磺化煤油,液体石蜡,例如250~400℃轻质润滑油馏分;C5~C16脂环族烷烃,例如环戊烷、C1~C4烷基取代的环戊烷、环己烷、C1~C4烷基取代的环己烷、十氢萘;C6~C10芳烃,例如苯、甲苯、二甲苯(包括邻-、间-、对-二甲苯和混合二甲苯);优选地,稀释剂为选自航空煤油、磺化煤油、庚烷和二甲苯中的一种或多种;在所述含氨基中性膦萃取体系中,所述含氨基中性膦萃取剂、非必需的辅助萃取剂、非必需的相改良剂及稀释剂的体积比为:中性膦萃取剂:辅助萃取剂:相改良剂:稀释剂=1~60:0~40:0~20:40~99,更优选为含氨基中性膦萃取剂:辅助萃取剂:...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖伍平邝圣庭薛天宇张志峰李艳玲吴国龙
申请(专利权)人:中国科学院长春应用化学研究所
类型:发明
国别省市:吉林,22

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