一种杯芳烃及其分离纯化钍的方法技术

本发明专利技术以杯芳烃衍生物为萃取剂，分离提纯钍。该萃取剂对钍具有很强的选择性配位能力，从而对钍和稀土具有较高的分离系数，且克服了传统TBP萃取剂需在高酸度下萃取钍的缺陷，是一种优良的钍萃取分离试剂。以其作为萃取剂或将其负载于大孔树脂、多孔硅、硅藻土等材料上制成吸附材料，可以与盐酸、硫酸、硝酸或者混合酸中的钍进行选择性配位，从而实现钍与稀土的高效分离，并且萃取效率较高，反萃酸度低，分离得到的钍具有较高的纯度。经检测，本发明专利技术提供的萃取分离钍的方法，其钍的萃取率达到95%以上，钍的反萃率达到99%以上，分离得到的钍纯度达到99.99%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属分离
，尤其涉及。
技术介绍
钍是一种银白色金属，常用来制造合金，提高金属强度，还可用于制造紫外线光电管和高级透镜等。钍还是一种重要的核能原料，它可以通过吸收中子转变为铀-233，进而进行核能反应，是一种极有前途的核能原料。钍元素多以化合物的形式伴生于稀土矿物中，最常见的如独居石、钍石和氟碳铈矿等，要得到高纯化的钍，必须使其与稀土分离。同时，在稀土冶炼过程中，钍也会被溶出进入稀土分离流程，从而产生含钍的放射性废水，这就需要对其中的钍进行萃取回收。因此，对于钍的分离的研究非常重要。现有技术中，二(2-乙基己基磷酸)(P204)是较早的用来分离钍的萃取剂。US3153568报道了 P204从水溶液中萃取分离钍的过程，但是该方法需要在较高的酸度条件下进行萃取，不利于实际应用。之后，专利ZL98122348. 6、ZL02123913. 4、ZL2007100987333、ZL200510085230. 3分别提出了采用P204或2 —乙基已基膦酸单2 —乙基已基酯(P507)协同萃取体系、磷酸二甲庚酯(P350)、磷酸三丁酯(TBP)、仲碳伯胺N1923从稀土溶液中提取钍的技术。另外，三正辛基氧膦(Τ0Ρ0)、伯胺苯萃取剂JM-T、二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸(Cynex 272)、二(2，4，4_三甲基戊基)二硫代膦酸(Cynex 301)、二(2，4，4_三甲基戊基)单硫代膦酸(Cynex 302)、三烷基氧膦(Cynex 923)系列萃取剂，N，N-二己基辛酰胺、四乙基丁二酰胺和二己基亚砜等萃取剂也被用于钍的萃取分离，但使用这些萃取剂萃取分离钍，萃取效率较低，并且不能得到高纯度的钍。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供，萃取效率较高，并且分离得到的钍具有较高的纯度。本专利技术提供了具有式(I)结构通式的杯芳烃权利要求1.具有式(I)结构通式的杯芳烃2.根据权利要求I所述的杯芳烃，其特征在于，mRdi立的选自氢、C1I6的烷3.根据权利要求I所述的杯芳烃，其特征在于，R1^R2> R3> R4选自氢；R5、R6> R7' R8独立的选自C^c5的烷烃。4.一种分离纯化钍的方法，其特征在于，包括以下步骤 将含杯芳烃的有机溶液与含钍和稀土的水相溶液混合、萃取得到含钍元素的有机相；所述杯芳烃为权利要求Γ3任意一项所述的杯芳烃。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述含杯芳烃的有机溶液，其有机溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷和甲苯中的任意一种或几种。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述含钍和稀土的水相溶液，其水相选自盐酸、硫酸和硝酸中的任意一种或几种。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述水相溶液的pH值为O.5^3. O。8.一种分离纯化钍的方法，其特征在于，包括以下步骤 将含杯芳烃的吸附材料与含钍和稀土的水相溶液混合、吸附得到含钍元素的溶液；所述杯芳烃为权利要求Γ3任意一项所述的杯芳烃。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述含杯芳烃的吸附材料，其吸附材料基质选自大孔树脂、多孔娃和娃藻土中的任意一种或多种。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述含钍和稀土的水相溶液，其水相选自盐酸、硫酸和硝酸中的任意一种或几种。全文摘要本专利技术以杯芳烃衍生物为萃取剂，分离提纯钍。该萃取剂对钍具有很强的选择性配位能力，从而对钍和稀土具有较高的分离系数，且克服了传统TBP萃取剂需在高酸度下萃取钍的缺陷，是一种优良的钍萃取分离试剂。以其作为萃取剂或将其负载于大孔树脂、多孔硅、硅藻土等材料上制成吸附材料，可以与盐酸、硫酸、硝酸或者混合酸中的钍进行选择性配位，从而实现钍与稀土的高效分离，并且萃取效率较高，反萃酸度低，分离得到的钍具有较高的纯度。经检测，本专利技术提供的萃取分离钍的方法，其钍的萃取率达到95%以上，钍的反萃率达到99%以上，分离得到的钍纯度达到99.99%以上。文档编号C22B60/02GK102936237SQ20121045385公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日专利技术者廖伍平, 王小飞, 孙玉丽, 卢有彩, 李艳玲 申请人:中国科学院长春应用化学研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有式（Ⅰ）结构通式的杯芳烃：？？？？式（Ⅰ）；其中，R1、R2、R3、R4独立的选自氢、C1~C18的烷烃、或R5、R6、R7、R8独立的选自氢、C1~C18的烷烃或所述R9、R10、R11独立的选自氢或C1~C18的烷烃。FDA00002396351400011.jpg,FDA00002396351400012.jpg,FDA00002396351400013.jpg,FDA00002396351400014.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖伍平，王小飞，孙玉丽，卢有彩，李艳玲，
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：