【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及湿法冶金，具体地，涉及一种萃取分离锗的羰基酸类萃取剂。
技术介绍
1、锗的电学和光学特性使它在许多商业、工业和军事应用中必不可少，是发展当代高科技产业的支撑材料之一。锗主要用于红外光学、光纤、催化剂、半导体、阳极材料、太阳能应用、医疗等领域，其中锗在光纤、红外光学、催化剂等领域的应用占比超过80％。近年来，随着电子行业的快速发展，重点行业的结构调整和升级加快，锗的需求有着显著增加。
2、溶剂萃取法是目前使用最广泛、理论研究最深入的一种分离锗的方法。20世纪70年代末，比利时mho公司率先成功应用萃取法实现锗的萃取，萃取剂采用羟肟酸lix63，该萃取剂只能在低酸度条件下应用，铜铁等选择效果较差(us3883634a)。随后，广州有色金属研究所与株州冶炼厂合作研发了可以同时萃取锗和镓的p204-yw100协萃体系(cn86108223a)，但氧肟酸类萃取剂yw100水溶性大的问题目前仍未解决，影响该协萃体系在工业生产中的应用。20世纪80年代，法国minemet rederche采用了喹啉类萃取剂kelex100从硫酸盐或氯化物介质中高选择性地萃取回收锗(us4389379a)，但该萃取剂合成困难，价格昂贵，在高酸度下才有较好的萃取选择性。后来，核工业部北京化工冶金研究院合成了锗的特效萃取剂7815(谢访友等，有色金属(冶炼部分)，1997，03)，纯的7815萃取剂和煤油的体系虽然对锗有很强的萃取能力，但有机相粘度大，分相效果不好，反萃过程困难，要加入添加剂来改善有机相的性能。
3、目前，萃取
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种高效、选择性高、水溶性低，适用于萃取分离锗的羰基酸类萃取剂(cae)。
2、具体
技术实现思路
如下：
3、本专利技术提供一种萃取分离锗的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述萃取剂具有式ⅰ所示结构通式：
4、
5、通式ⅰ中，r基选自c6～c34的直链、支链、环状脂肪烃基、芳香烃基及其衍生物；
6、n为1、2、3、4、5或6。
7、可选地，所述r基选自c16～c26的直链、支链、环状脂肪烃基、芳香烃基及其衍生物。
8、可选地，所述r基中存在取代基团，所述取代基团选自卤代烃、醇、醚、硫醇、烯烃、炔烃、芳烃、醛、酮、羧酸、酸酐、酯、酰胺、睛、萘和胺官能团中的一种及以上。
9、可选地，所述萃取剂具有如下结构通式：
10、
11、通式ⅱ中，r1选自c3～c18的直链、支链或环状的脂肪烃基、c6～c18芳香基基团中的任意一种；
12、r2、r3、r4、r5各自独立地选自氢原子、c3～c13直链、支链或环状的脂肪烃基、c6～c13芳香基基团中的任意一种。
13、可选地，所述萃取剂具有如下结构通式：
14、
15、通式ⅲ中，r1、r2、r3、r4各自独立地选自氢原子、c5～c18的直链、支链或环状的脂肪烃基、c6～c18芳香基基团中的任意一种；
16、r5、r6各自独立地选自氢原子、c3～c13直链、支链或环状的脂肪烃基、c6～c13芳香基基团中的任意一种。
17、可选地，所述萃取剂具有如下结构式：
18、
19、
20、可选地，所述萃取剂的合成方法包括：
21、按制备羰基酸类萃取剂所需原料配比，将胺、醛、羰基酸加入溶剂中形成待反应体系；
22、所述待反应体系在加热回流条件下发生反应，反应完成后，减压蒸馏去除溶剂，得到粗产品；
23、所述粗产品经萃取、洗涤、干燥后，减压蒸馏得到所述羰基酸类萃取剂；
24、其中，所述胺为c5～c18脂肪伯胺或仲胺；
25、所述醛为c1～c13脂肪醛或芳香醛；
26、所述羰基酸为α-羰基酸；
27、所述溶剂为水、甲醇或乙醇。
28、可选地，所述胺为邻甲苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺、叔辛胺、2-乙基苯胺、3-乙基苯胺、3-甲基苄胺、4-乙基苯胺、n-乙基苯胺、n-甲基辛胺、2-丙基苯胺、3-苯基丙胺、对丙基苯胺、2-丁基苯胺、3-叔丁苯胺、n-丙基苄胺、十二胺、二环己胺、1-萘胺、4-己基苯胺、二苯胺、4-庚基苯胺、n-苄基苯胺、4-苄基苯胺、十四胺、二庚胺、十六胺二苄胺、二异辛胺、十八胺、二壬基胺中的任意一种。
29、可选地，所述醛为甲醛、乙醛、正丁醛、异丁醛、环丙烷甲醛、正戊醛、异戊醛、2-甲基丁醛、2-甲基戊醛、环戊基甲醛、己醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、辛二醛、邻苯二甲醛、环己烷甲醛、苯甲醛、2-乙基丁醛、正庚醛、苯乙醛、1-辛醛、2-乙基己基醛、甜瓜醛、肉桂醛、桂皮醛、枯名醛、2-甲基苯甲醛、正壬醛、2-苯基丙醛、癸醛、香茅醛、十一醛、1-萘甲醛、2-萘甲醛、十二醛、甲基壬乙醛、十三醛、兔耳草醛、铃兰醛、联苯-2-甲醛、柑青醛中的任意一种。
30、可选地，所述α-羰基酸为丙酮酸、羟基丙酮酸、2-丁酮酸、草酰乙酸、α-酮戊二酸、苯丙酮酸、苯甲酰甲酸、4-羟基苯丙酮酸、3,5-二羟基苯丙酮酸、2-硝基苯基丙酮酸中的一种。
31、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
32、本专利技术提供一种具有羰基酸结构的萃取剂，该羰基酸类萃取剂可与锗形成稳定的五元环配位结构，对锗具有较强的络合能力及选择能力，可有效避免铜、锌、铁、砷、镉等杂质离子的共萃问题。此外，本专利技术提供的羰基酸类萃取剂分子结构中具有至少一条长碳链结构，这使得羰基酸类萃取剂存在疏水的“尾部”，有效降低其水溶性，保证其具有良好的锗萃取效果。同时，“尾部”的高度支链化，降低萃取剂的凝固点，使其在常温状态为液体，从而增大萃取剂在介质中的两相接触面积，提高萃取率，并最终实现锗的低成本、高效、稳定富集分离。
33、此外，本专利技术提供一种具有羰基酸结构的萃取剂在进行锗萃取的过程中，羰基酸结构作为配体参与对锗的萃取，萃取有机相中引入其他若干协萃剂必将干扰萃取过程，而r基结构中含有的n、p、o等元素可与引入的协萃剂、三相消除剂相互作用，保证羰基酸配体的萃取能力的情况下提升萃取率及消除极端环境下萃取可能产生的三相物。
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1.一种萃取分离锗的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述萃取剂具有式Ⅰ所示结构通式：
2.根据权利要求1所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述R基选自C16～C26的直链、支链、环状脂肪烃基、芳香烃基及其衍生物。
3.根据权利要求1所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述R基中存在取代基团，所述取代基团选自卤代烃、醇、醚、硫醇、烯烃、炔烃、芳烃、醛、酮、羧酸、酸酐、酯、酰胺、睛、萘和胺官能团中的一种及以上。
4.根据权利要求1所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述萃取剂具有如下结构通式：
5.根据权利要求1所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述萃取剂具有如下结构通式：
6.根据权利要求1-5任一所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述萃取剂具有如下结构式：
7.根据权利要求5所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述萃取剂的合成方法包括：
8.根据权利要求7所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述胺为邻甲苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺、叔辛胺、2-乙基苯胺、3-乙基苯胺、3-甲基苄胺、4-乙基苯胺、N-乙基苯胺、N-
9.根据权利要求7所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述醛为甲醛、乙醛、正丁醛、异丁醛、环丙烷甲醛、正戊醛、异戊醛、2-甲基丁醛、2-甲基戊醛、环戊基甲醛、己醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、辛二醛、邻苯二甲醛、环己烷甲醛、苯甲醛、2-乙基丁醛、正庚醛、苯乙醛、1-辛醛、2-乙基己基醛、甜瓜醛、肉桂醛、桂皮醛、枯名醛、2-甲基苯甲醛、正壬醛、2-苯基丙醛、癸醛、香茅醛、十一醛、1-萘甲醛、2-萘甲醛、十二醛、甲基壬乙醛、十三醛、兔耳草醛、铃兰醛、联苯-2-甲醛、柑青醛中的任意一种。
10.根据权利要求7所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述α-羰基酸为丙酮酸、羟基丙酮酸、2-丁酮酸、草酰乙酸、α-酮戊二酸、苯丙酮酸、苯甲酰甲酸、4-羟基苯丙酮酸、3,5-二羟基苯丙酮酸、2-硝基苯基丙酮酸中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种萃取分离锗的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述萃取剂具有式ⅰ所示结构通式：
2.根据权利要求1所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述r基选自c16～c26的直链、支链、环状脂肪烃基、芳香烃基及其衍生物。
3.根据权利要求1所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述r基中存在取代基团，所述取代基团选自卤代烃、醇、醚、硫醇、烯烃、炔烃、芳烃、醛、酮、羧酸、酸酐、酯、酰胺、睛、萘和胺官能团中的一种及以上。
4.根据权利要求1所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述萃取剂具有如下结构通式：
5.根据权利要求1所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述萃取剂具有如下结构通式：
6.根据权利要求1-5任一所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述萃取剂具有如下结构式：
7.根据权利要求5所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述萃取剂的合成方法包括：
8.根据权利要求7所述的羰基酸类萃取剂，其特征在于，所述胺为邻甲苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺、叔辛胺、2-乙基苯胺、3-乙基苯胺、3-甲基苄胺、4-乙基苯胺、n-乙基苯胺...
【专利技术属性】
技术研发人员：王良士，耿西林，谢琼华，诸云东，温建康，
申请(专利权)人：有研资源环境技术研究院北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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