【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于资源回收，涉及一种低共熔溶剂及其在制备方法和应用。
技术介绍
1、作为第三代稀土永磁材料，由于优异的磁性，钕铁硼(ndfeb)系稀土永磁材料以其优异的磁性能，被誉为当代磁王。目前钕铁硼被广泛应用的电子信息领域，由于电子产品更新换代速度飞快，会产生大量的废旧钕铁硼磁体。此外，在钕铁硼磁体的生产加工过程中也会产生20％～30％的废料，钕铁硼磁体废料中的稀土元素含量远远高于稀土原生矿石中的含量，并且没有其他复杂成分，因而废旧钕铁硼磁体成为了稀土金属回收的最大潜在来源。对其进行回收不仅可以保护环境，还可以在一定程度上缓解稀土需求持续增长与供应不足之间的矛盾。
2、近年来，挥发性、毒性和可燃性有机溶剂对环境污染、生产安全和人体健康的影响越来越受到人们的关注。因此，对绿色溶剂的研究急剧增加。液液萃取过程的优秀的绿色溶剂应具有无挥发性、低毒、不可燃性、低粘度、充分疏水性以及与水密度差大等特点，这些都有利于提高萃取过程的性能和效率。
3、cn112853107a公开了一种稀土永磁废料的处理方法，包括以下步骤，液氮冷冻退磁、去油；干法研磨、去锈；废料筛分；去污；过筛；氢碎；焙烧、萃取、提纯获得氯化稀土溶液。
4、cn103509952a公开了一种电子废弃物永磁废料中回收稀土的工艺。该工艺包括以下步骤：(1)将电子废弃物永磁废料高温氧化熔炼成合金颗粒并磨细；(2)高温下，合金颗粒与氯化物与碳粉焙烧；(3)尾气吸收液经过多步重结晶分别回收硼酸盐与氯化盐；(4)氯化焙烧后的粉末用热稀盐酸二级逆流洗涤，溶
5、上述方案所述回收方法存在有铁分离效果差，分离过程中使用毒性大溶剂的缺点，限制了其在实际中的应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种低共熔溶剂及其在制备方法和应用，本专利技术所述低共熔溶剂可以从永磁稀土废料的盐酸优溶液中高效萃取过渡金属，能够减少传统萃取过程中大量有机溶剂的使用。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种低共熔溶剂，所述低共熔溶剂包括氢键供体化合物和氢键受体化合物，氢键供体化合物的结构式为其中，r1和r2独立地选自正辛烷基或异辛烷基，所述氢键受体化合物包括三正辛基氧膦(topo)。
4、本专利技术所述低共熔溶剂由特定的氢键供体化合物和氢键受体化合物组成，本专利技术所述氢键供体化合物与三正辛基氧膦之间通过氢键的相互作用，可以艰难降低晶格能，使得其熔点比单一组分低的多，具有广泛的液相范围，在室温下以液态形式存在。本专利技术所述低共熔溶剂除具有离子液体的许多特点外，还具备制备简单、无需提纯、前驱体价格低廉的优势。此外由于其疏水性，可直接应用于溶剂萃取，而无需其他有机溶剂的稀释，因此是传统有机溶剂的更为环保的替代品。
5、优选地，所述低共熔溶剂中，氢键受体化合物和氢键供体化合物的摩尔比为1:(1～5)，例如：1:1、1:2、1:3、1:4或1:5等。
6、第二方面，本专利技术提供了一种如第一方面所述低共熔溶剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
7、将邻苯二甲酸酐、二级胺和溶剂混合，经接枝反应得到氢键供体化合物；
8、将氢键供体化合物与氢键受体化合物混合，加热搅拌得到所述低共熔溶剂。
9、优选地，步骤(1)所述二级胺包括二正辛胺和/或二异辛胺。
10、优选地，所述氢键供体由邻苯二甲酸酐与二级胺(二正辛胺或二异辛胺等)经接枝反应而成，
11、
12、其中为等三级胺结构。
13、优选地，所述溶剂包括dcm。
14、优选地，所述加热搅拌的温度为40～80℃，例如：40℃、50℃、60℃、70℃或80℃等。
15、第三方面，本专利技术提供了一种分离永磁稀土废料中稀土和过渡金属的方法，所述方法包括以下步骤：
16、(1)对稀土永磁废料进行氧化焙烧处理后与盐酸混合，浸出处理后得到稀土浸出液和铁渣；
17、(2)将稀土浸出液与如第一方面所述的低共熔溶剂混合，调节ph后，经萃取分离得到萃取液；
18、(3)对所述萃取液进行分离处理，得到氯化稀土溶液和负载铁的低共熔溶剂相。
19、本专利技术所述方法制备了一类疏水性的低共熔溶剂，并将其直接用于永磁稀土废料优溶浸出液分离永磁稀土废料中稀土和过渡金属，避免了传统溶剂萃取过程中大量有毒有机溶剂的使用，并且能够在高效萃取过渡金属离子的同时，仅萃取微量稀土元素，实现了稀土元素与过渡金属元素的高效分离。
20、优选地，步骤(1)所述氧化焙烧处理前进行洗涤、干燥和研磨处理。
21、优选地，所述氧化焙烧处理的温度为500～600℃，例如：500℃、520℃、550℃、580℃或600℃等。
22、优选地，所述氧化焙烧处理的时间为1～4h，例如：1h、1.5h、2h、3h或4h等。
23、优选地，步骤(1)所述盐酸的浓度为0.1～0.3mol/l，例如：0.1mol/l、0.15mol/l、0.2mol/l、0.25mol/l或0.3mol/l等。
24、优选地，所述浸出处理的时间为2～8h，例如：2h、3h、5h、6h或8h等。
25、优选地，所述浸出处理的温度为40～90℃，例如：40℃、50℃、60℃、70℃或90℃等。
26、优选地，所述浸出处理的固液比为1:(25～150)g/ml，例如：1:25g/ml、1:50g/ml、1:80g/ml、1:100g/ml或1:150g/ml等。
27、优选地，步骤(2)所述低共熔溶剂和稀土浸出液的体积比为1:(2～10)，例如：1:2、1:4、1:6、1:8或1:10等。
28、优选地，步骤(2)所述调节ph的调节剂包括盐酸和/或氯化铵。
29、优选地，所述ph为-1～0.5，例如：-1、-0.5、-0.2、0或0.5等，优选为ph为-1～0。
30、本专利技术所述ph为-1即混合后液体中氢离子浓度为10mol/l，ph<0酸性较高，可以将铁萃取出来的同时避免稀土被萃取，实现铁和稀土元素的分离，但ph过低铁的萃取效果也下降，需要多次萃取才能将铁最大程度分离出来。
31、优选地，所述萃取分离的方式包括震荡。
32、优选地，所述萃取分离的时间为8～12h，例如：8h、9h、10h、11h或12h等。
33、本专利技术所述萃取分离得到的萃取液可以用低共熔融进进行重复萃取，直至铁萃取率达到标准。
34、优选地，步骤(3)所述负载铁的低共熔溶剂相利用盐酸进行反萃后得到低共熔溶剂循环使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低共熔溶剂，其特征在于，所述低共熔溶剂包括氢键供体化合物和氢键受体化合物，氢键供体化合物的结构式为其中，R1和R2独立地选自正辛烷基或异辛烷基，所述氢键受体化合物包括三正辛基氧膦。
2.如权利要求1所述的低共熔溶剂，其特征在于，所述低共熔溶剂中，氢键受体化合物和氢键供体化合物的摩尔比为1:(1～5)。
3.一种如权利要求1或2所述低共熔溶剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述二级胺包括二正辛胺和/或二异辛胺；
5.一种分离永磁稀土废料中稀土和过渡金属的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化焙烧处理前进行洗涤、干燥和研磨处理；
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述盐酸的浓度为0.1～0.3mol/L；
8.如权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述低共熔溶剂和稀土浸出液的体积比为1:(2～10)。
9.如权
10.如权利要求5-9任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述负载铁的低共熔溶剂相利用盐酸进行反萃后得到低共熔溶剂循环使用；
...【技术特征摘要】
1.一种低共熔溶剂，其特征在于，所述低共熔溶剂包括氢键供体化合物和氢键受体化合物，氢键供体化合物的结构式为其中，r1和r2独立地选自正辛烷基或异辛烷基，所述氢键受体化合物包括三正辛基氧膦。
2.如权利要求1所述的低共熔溶剂，其特征在于，所述低共熔溶剂中，氢键受体化合物和氢键供体化合物的摩尔比为1:(1～5)。
3.一种如权利要求1或2所述低共熔溶剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述二级胺包括二正辛胺和/或二异辛胺；
5.一种分离永磁稀土废料中稀土和过渡金属的方法，其特征在于，所述方法包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵志钢，谭重庆，胡明，杜津铭，
申请(专利权)人：中国科学院赣江创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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