稀土溶剂萃取
稀土元素的提取与应用技术
稀土元素的提取与应用技术引言稀土元素是指化学元素周期表中镧系元素，包括21个元素，分别是镧、铈、镨、钕、钐、铕、珀、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、釔、钆、铽、铍、铪、钽、铼。
稀土元素具有丰富的化学性质和优良的物理性质，广泛应用于新材料、新能源、环保等领域。
一、稀土元素的提取技术1. 溶剂萃取法溶剂萃取法是稀土元素提取中常用的方法。
它是利用液液萃取质量分数差异，按照稀土元素之间的相对分配系数进行分离和富集的方法。
溶剂萃取法的优点是分离效率高，提取时间短，但在萃取剂的选择和操作条件的控制方面都有较高的要求。
2. 离子交换法离子交换法是利用树脂对稀土元素离子进行选择性吸附和解吸的方法。
它可以同时分离多种稀土元素，分离效率高，但离子交换树脂的选择和操作条件的控制也是种约束。
3. 洗涤爆破法洗涤爆破法是将矿物物料与氧化酸分开的方法。
在水下加入氧化酸发生还原反应，使得含氧化酸的矿物发生爆破作用，不含氧化酸而含稀土元素的矿物则不发生爆破。
通过适当的加速器来达到形成冲击波的目的，进行爆破分离。
洗涤爆破法适用于富集少量稀土元素的矿物。
二、稀土元素的应用技术1. 功能材料中的应用稀土元素在诸多功能材料中都有着广泛的应用，例如，镓、铁、镝喜磁合金，在计算机中具有较好的利用效果；稀土催化剂可广泛应用于清洁能源和节能环保中，如燃煤脱硫、脱硝、催化氧化、催化裂解等；钕铁硼磁体、电子显像管中的发光材料、荧光粉中的稀土掺杂物等。
2. 物理与化学性质中应用稀土元素具有丰富的物理与化学性质，例如磁性、光学、电学等。
利用这些性质，可以在电磁场中，通过对稀土元素激发抛物线路径的形成，获得最大的磁场效应。
稀土元素还广泛应用于核反应堆中，与核燃料反应产生热能，推动液体或气体类工作物质，驱动发电机发电。
3. 应用于环保领域稀土元素在环保领域中有着广泛的应用，可以作为固体废弃物处理、排放污水净化剂、废气脱硫脱硝、生产生物质燃料及造纸等过程中的原催化剂、吸附剂；淀粉、酱油、糖制品等食品的助变剂、香精调味剂；塑料添加剂和涂料中的分散剂和粘度增稠剂等。
第三章 溶剂萃取法分离稀土元素 稀土金属冶金 教学课件
1 中性络合萃取体系
• 特点：
➢ 萃取剂为中性萃取剂，如醇、脂、醚、中性磷萃取剂 ➢ 萃取剂与被萃组分依靠配位键组成中性络合物 ➢ 被萃组分以中性分子形态被萃取
• 举例：
(RO)3P=O:
NO3
TBP萃取硝酸稀土
NO3 RE :OP(OR)3
(RO)3P=O:
NO3
3TBP (org) + RE3+(aq) +3NO3- (aq) =RE(NO3)3 ·3TBP (org)
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1 错流萃取
• 定义：一份料液依次与多份有机相接触的萃取方式 • 萃取过程示意图：
S0
S0
S0
F0
1 F1
2 F2
3
S0
n
Fn（纯B）
S1
S2
S3
Sn
F0—萃取料液；S0—空白有机相
• 萃取计算：φA =[A]n/[A]F =1/(1+EA)n；
φB =[B]n/[B]F =1/(1+EB)n
喹啉，脂肪酸、异构酸、环烷酸等 – 胺类萃取剂：伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐
• 常用萃取剂与稀释剂
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二、 萃取体系
• 萃取体系：被萃组分（含被萃物质的水溶液
）+萃取有机相（萃取剂+稀释剂+改性剂）
• 萃取体系的分类
1、中性络合萃取体系 2、酸性络合萃取体系 3、离子缔合萃取体系 4、协同萃取体系
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2 酸性络合萃取体系 • 特点
➢ 萃取剂为酸性萃取剂：酸性磷萃取剂、羧酸萃取剂、螯 合萃取剂等
第四章 溶剂萃取法分离稀土元素01
它们是弱酸，在分子中既含有一个酸性OH基，可按 阳离子交换萃取金属，同时含有 基于金属配位 P O 。 ⅲ .胺类萃取剂： 伯、仲、叔、胺及季胺盐。分子量应在250-600之 间。（分子量太低的胺易溶于水，∴不能做萃取剂。） 由于胺上N原子有孤对电子，呈弱碱性，与强酸形 成稳定的盐，与金属络阴离子结合而萃取。 ⅳ .含硫、氧萃取剂： 亚砜类， S=O 基团，与金属离子形成中性络合物 萃取。亚砜的三种共轭形式：
特点： ⅰ 萃取剂中性有机化合物（TBP,P350,DOSO,TOPO环辛基 磷酸）， 被萃物也是中性：（La（NO3 ）3,Ce(CNS)3等），结 合成中性络合物，而进入有机相。 ⅱ 中性络合萃取剂，也可看成不带电荷的萃取剂和 稀土化合物络合成溶剂合物。故此类萃取剂又成 为溶剂合萃取。
3
ⅲ
D：表示在一定的条件下萃取剂萃取金属离 子的能力，分配比→大， 萃取金属离子 能力越强。 b.萃取率: 萃取率是被萃取物（溶质）进入有机相 的量占被萃取物原始总量的百分率。 以q表示。
q
被萃物在有机相的量 100% 被萃取物原始总量 C有V有 100%(上下同除C水V有) C有V有 C水V水 D D V有 （通常： 称为相比R） C水V水 V水 V水 D D C水V有 V有 D 1 D R
同时TBP也萃取HNO3
HNO 3 TBP 有 TBP HNO 3有
因此TBP萃取酸的能力将影响金属离子萃取分配 比。 金属离子的分配比与萃取平衡常数的关系：
3 D K [ NO3 ] [TBP]3 有 LgD LgK 3 Lg[ NO3 ] 3Lg[TBP]有
分配比： 萃取体系达平衡时，被萃取物在有机相中的 总浓度与它在水相中总浓度比值，以D表示：
稀土化学9
图9-5回流萃取流程
（6）萃取比（E）： 串级萃取时，有机相中某组分的质量流量 与水相中该组分的质量流量之比称为该 组分的萃取比。即有机相中被萃物的重 量与平衡水相中该被萃物的重量之比， 它等于分配比与流比的乘积。
（7）萃取率（q）： 萃入有机相中的某组分重量与料液中该组 分总重量之比的百分数。
图9-2错流萃取流程
2）顺流萃取： 有机相和水相同向流动，没有分离效果， 仅对水相被萃组分起富集作用。
3）逆流萃取： 水相料液和空白有机相分别从萃取器两端 流入，以相向流动方式经多次混合分层 完成萃取过程的串级萃取（图9-3）。 其特点：是在分离系数不大的条件下可 获得纯的难萃组分B，有机相耗量较小， 但B的回收率不很高。
1）错流萃取： 料液和有机相同时进入第一级，以后各级 的萃余液仍与新有机相接触的串级萃取 （图9-2）。 其特点：是当分离系数β很大时可获得纯 的难萃组分B ，但难萃组分回收率低，有 机相耗量大，生产中不常用。图中B表示难 萃组分， F为水相料液，S为空白有机相， xi、yi分别表示第 i级萃余液和萃取液。
所用的萃取剂为含氮和含氧的有机化合物。 含氮萃取剂为胺类萃取剂，含氧萃取剂 主要为中性碳氧化合物（如醇、醚、醛、 酮、酯等）和中性磷氧化合物（如三烷 基磷酸等）。 萃取稀土元素时常用的萃取剂为胺类萃取 剂中的季胺盐，如N263等。
表9-3镨钕P204-氯化物或硝酸盐体系中的分配比和分离系数
表9-4 P204萃取钕／钐的分离系数
Байду номын сангаас
酸性磷氧萃取剂在煤油、烷烃、环烷 烃、芳烃等非极性溶剂中呈二聚物存在。 在极性溶剂（如乙酸）中以单体形态存 在。 工业生产中萃取工艺常在室温条件下 进行，但分配比和分离系数与温度有关， 多数条件下，分配比随温度升高而下降 （表9-5）
第六章 稀土萃取分离1
二氯甲烷
<0.001
从上表数据可知，当稀释剂是惰性溶剂时，分配比最大；若 稀释剂与萃取剂发生强烈作用，分配比明显降低。 6.温度的影响
在10℃~60℃的范围内，TBP、P350等中性磷氧萃取稀土元 素的分配比，一般随温度升高而降低。
表6-4 分配比与温度的关系 离子 温度 La3+ Nd3+ Gd3+ Er3+ Lu3+
2.稀土离子性质的影响
在其它条件一定时，萃合物的稳定性决定于稀土离子 的电荷与半径，一般有如下规律：（1）稀土离子价数 越高，萃合物越稳定，分配比越大。（2）同价稀土离 子，半径越小，萃合物越稳定，分配比D越大。
3.无机酸的影响
中性磷氧萃取剂在HNO3介质中萃取稀土的基本反应如下：
RE3+ + 3NO3- + 3TBP(O) = RE(NO3)3· 3TBP(O) 萃取平衡常数：
我国首先合成出P350,并且首先把它应用在稀土萃取分 离上。与TBP相比，P350在低酸度下对稀土元素有高 的萃取率，P350-HNO3体系的应用局限在从少铈混合 稀土中分离制取纯镧，从镨钕富集物中分离镨、钕， 制取高纯度氧化钪等 （一）铈的萃取分离工艺
用TBP-HNO3体系萃取分离铈，利用铈的变价性质，分离效果好， 产品纯度高（ CeO 4 3 50, 2>99.9%).TBP的化学稳 定性好，萃取容量大，适合工业生产。主要缺点是因Ce4+容易被 还原，致使收率不稳定。 （二）镧的萃取分离工艺
表6-3 稀释剂对TBP萃取硫氰酸Eu (Ⅲ)络合物的影响
稀释剂 DEu(Ⅲ) 稀释剂 DEu(Ⅲ)
环己烷
正己烷 煤油 环己醇 MIBK
1.84
稀土萃取剂p507操作规程
稀土萃取剂p507操作规程
稀土萃取剂P507是一种常用的有机磷酸类萃取剂，用于稀土元素的萃取和分离。
其操作规程一般包括以下几个方面：
1. 实验准备，在进行P507操作之前，需要准备好所需的实验器材和试剂，包括分液漏斗、烧杯、磁力搅拌器、PH试纸等。
同时要确保实验台面整洁，避免交叉污染。
2. 萃取操作，将P507溶解在适当的有机溶剂中，通常是煤油或石油醚，制备成一定浓度的萃取剂。
然后将稀土含有的水相与
P507溶液进行接触，进行反复摇动或搅拌，使得稀土离子被P507萃取到有机相中。
3. 分相分离，待稀土离子被充分萃取后，停止搅拌，使两相分层。
然后用分液漏斗将有机相和水相分离开来。
4. 洗涤和稀释，将有机相进行洗涤，去除残留的杂质离子，然后将有机相稀释，使得稀土离子进入到更为稀薄的有机相中。
5. 回提和沉淀，最后，通过改变溶剂的酸度或者添加络合剂等
方法，将稀土离子从有机相中回提到水相中，然后进行沉淀处理，
得到稀土元素的沉淀物。
在进行P507操作时，需要注意安全操作，避免接触皮肤和吸入
其蒸气，同时要注意实验废液的处理，以免对环境造成污染。
另外，操作过程中需要严格控制各项实验条件，如温度、PH值等，以保证
实验结果的准确性和稳定性。
希望以上信息能够对你有所帮助。
稀土萃取工艺流程原理
稀土萃取工艺流程原理 稀土元素在现代工业中扮演着重要角色，广泛应用于电子产业、石油化工、冶金工业等领域。
为了获得高纯度的稀土元素，人们开发出了各种稀土萃取工艺流程。
本文将详细介绍稀土萃取工艺流程的原理，并通过实例帮助读者更好地理解。
一、稀土萃取工艺流程概述 稀土萃取工艺流程是通过萃取剂与含稀土溶液之间的反应来实现稀土元素的提取。
一般情况下，稀土元素与其他杂质离子混合在含稀土溶液中，通过萃取工艺可以将其分离出来。
萃取工艺主要包括三个步骤：萃取、洗涤和回收。
萃取是稀土萃取工艺流程的第一步，也是最主要的步骤之一。
在这一步骤中，萃取剂与含稀土溶液发生化学反应，稀土元素被转移至萃取剂中形成络合物，而杂质离子则留在残余液中。
选择合适的萃取剂是关键，一般常用的有二烷基脲类、有机酸类、腈类等。
此外，温度、pH值以及浓度等因素也会影响稀土元素的萃取效果。
举个例子，以稀土钕为例，当含钕溶液与二烷基脲类萃取剂进行接触时，二烷基脲类萃取剂中的有机锆，可以与钕形成络合物，而杂质离子无法被提取，从而实现了钕的分离。
洗涤是稀土萃取工艺流程的第二步。
在这一步骤中，目的是去除附着在萃取剂上的杂质离子，使得稀土元素得以纯化。
通常采用不同浓度的酸性溶液进行洗涤，酸性环境有助于去除杂质。
继续以上面的例子，通过将稀土钕络合物所在的萃取剂接触酸性溶液，可以使杂质离子与溶液中的酸发生反应，从而实现了杂质的去除，使得钕元素得到纯化。
回收是稀土萃取工艺流程的最后一步，目的是将萃取剂中的稀土元素从络合物中分离出来。
此步骤通常采用水解、还原或蒸馏等方法来进行。
接着以上面的例子，可以通过加热水解或还原反应，将稀土钕所形成的络合物分解，并得到纯化的稀土钕元素。
稀土萃取工艺流程是通过萃取剂与含稀土溶液之间的反应实现稀土元素的提取的一种方法。
其主要包括萃取、洗涤和回收三个步骤。
在萃取过程中，合适的萃取剂和适宜的条件对于稀土元素的提取至关重要。
稀土元素溶剂萃取
立志当早，存高远稀土元素溶剂萃取利用水相中某些组分在有机相中分配比的不同，选择性地进行分离和提纯稀土元素的过程。
为稀土元素分离提纯的重要方法之一。
由萃取剂和有机溶剂形成的连续有机相与含有被分离稀土元素的水相充分接触而又不相互溶混(即充分混合一澄清)，从而实现稀土组分在两相中不相等l 浓度的分配达到稀土元素分离和提纯的目的。
稀土元素的溶剂萃取工艺过程包括萃取体系选择、萃取器和萃取方式选择、萃取分离工艺条件确定与萃取和反萃取过程实施、分离后各种溶液后处理等四部分(见溶剂革取)。
萃取方式有单级与串级之分，为得到高纯度产品通常采用串级萃取方式。
串级萃取又有错流、共流、逆流、分馏、回流等不同形式。
20 世纪70 年代以来稀土的萃取分离以采用分馏萃取为主，辅以其他工艺。
萃取剂、萃取体系及工艺条件的确定主要依据被分离的A、B 二组分(或二元素)的分离系数βA/B的大小而定：式中DA 为A 组分在两相的分配比；DB 是B 组分在两相的分配比，CA(0)、CA(a)为A 组分在平衡的有机相和水相的浓度，CB(0)、CB(a)为B 组分在平衡的有机相和水相的浓度。
βA/B的大小表示A、B 两组分分离效果的优劣，βA/B值越大分离效果越好，即萃取剂的选择性越高。
若DA=DB，βA/B=1，则表明A、B 二组分不能用该萃取体系分离，β的大小与稀土元素的原子序数以及萃取体系有关。
新萃取剂的应用以及萃取理论与工艺研究所取得的进展都有力地推动着稀土分离和提纯技术的发展。
溶剂萃取技术已成为当前稀土元素分离和提纯的主要手段，用它已能从多种稀土组分的原料中分离提纯每一种稀土元素。
串级萃取。
稀土提取的方法和技术
稀土提取的方法和技术
稀土提取是目前全球工业界和科研界广泛关注的议题之一，因为稀土元素在现代科技和工业中的应用越来越广泛。
稀土元素虽然在地壳中分布较广泛，但是由于其存在量比较少，分离提取困难，因此稀土提取一直以来都是一个比较困难的问题。
为了解决这个问题，科学家们开发了多种方法和技术来提高稀土元素的提取效率和纯度。
目前，稀土提取的方法和技术主要分为以下几类：
1. 浸出法：浸出法是目前稀土提取中较为常用的方法之一，其主要原理是将稀土矿物浸入酸性或碱性溶液中，通过溶解、过滤等方式将稀土元素从矿物中分离出来。
2. 氧化还原法：氧化还原法是一种利用化学反应将稀土元素从稀土矿物中分离出来的方法，其主要原理是利用化学反应将稀土元素从矿物中还原出来，然后通过沉淀、过滤等方式进行分离。
3. 溶剂萃取法：溶剂萃取法是一种利用有机溶剂将稀土元素从稀土矿物中提取出来的方法，其主要原理是通过有机溶剂与稀土元素的亲和作用将稀土元素从矿物中萃取出来。
4. 离子交换法：离子交换法是一种利用离子交换树脂将稀土元素从稀土矿物中分离出来的方法，其主要原理是利用离子交换树脂的亲和作用将稀土元素从矿物中吸附出来，然后通过洗涤、再生等方式进行分离。
5. 结晶法：结晶法是一种利用化学反应将稀土元素从稀土矿物中分离出来的方法，其主要原理是利用化学反应将稀土元素与其他杂
质分离开来，然后通过结晶、沉淀等方式进行分离。
总的来说，稀土提取的方法和技术各有优缺点，科学家们需要根据具体情况选择最适合的方法和技术，以提高稀土元素的提取效率和纯度。
稀土萃取分离技术
稀土溶剂萃取分离技术摘要对目前稀土元素生产中分离过程常用的分离技术进行了综述。
使用较多的是溶剂萃取法和离子交换法。
本文立足于理论与实际详细地分析了溶剂萃取分离法。
关键词稀土分离萃取前言稀土一般是以氧化物状态分离出来的，又很稀少，因而得名为稀土。
“稀土”一词系17种元素的总称。
它包括原子序数57—71的15种镧系元素和原子序数39的钇及21的钪。
由于钪与其余16个元素在自然界共生的关系不大密切,性质差别也比较大,所以一般不把它列入稀土元素之列。
中国、俄罗斯、美国、澳大利亚是世界上四大稀土拥有国，中国名列第一位。
中国是世界公认的最大稀土资源国，不仅储量大，而且元素配分全面。
经过近40余年的发展，中国已建立目前世界上最庞大的稀土工业，成为世界最大稀土生产国，最大稀土消费国和最大稀土供应国。
产品规格门类齐全，市场遍及全球。
产品产量和供应量达到世界总量的80％一90％[1]。
稀土在钢铁工业有色金属合金工业、石油工业、玻璃及陶瓷工业、原子能工业、电子及电器工业、化学工业、农业、医学以及现代化新技术等方面有多种用途。
由于稀土元素及其化合物具有不少独特的光学、磁学、电学性能，使得它们在许多领域中得到了广泛的应用。
但由于稀土元素原子结构相似，使得它们经常紧密结合并共生于相同矿物中，这给单一稀土元素的提取与分离带来了相当大的困难[2]。
常用稀土分离提取技术萃取分离技术：包含溶剂萃取法、膜萃取分离法、温度梯度萃取、超临界萃取、固—液萃取等萃取方法。
液相色谱分离技术：包含离子交换色谱、离子色谱技术、反相离子对色谱技术、萃取色谱技术、纸色谱技术、以及薄层色谱技术。
常用方法为溶剂萃取法和离子交换法[3]。
稀土溶剂萃取分离技术什么是萃取萃取又称溶剂萃取或液液萃取（以区别于固液萃取,即浸取），亦称抽提（通用于石油炼制工业），是一种用液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或多组分溶液，实现组分分离的传质分离过程，是一种广泛应用的单元操作。
《稀土的溶剂萃取》
《稀土的溶剂萃取》
稀土的溶剂萃取技术是一种用于提取稀土元素的重要方法，从而在自然界、工业界和冶金行业拥有至关重要的应用价值。
它利用了稀土元素特殊的化学性质，用有机溶剂萃取出稀土元素，然后再用无机酸来析出稀土元素，实现稀土元素的提取。
稀土的溶剂萃取技术主要分为三个步骤：萃取、析出和沉淀。
首先，将样品中的稀土元素中的配体物质用有机溶剂萃取，以产生一种萃取剂，然后利用无机酸—硝酸、硫酸或哌嗪溶液对萃取剂中的稀土元素进行析出，最后，将析出的稀土元素沉淀到底部，从而完成稀土元素的提取。
稀土的溶剂萃取技术有许多优点，例如快速、结果可靠、选择性强、浓溶液比例高，等等。
在晶体结构和成份分析的研究中也有深度的应用。
它的另一个优点是不必将稀土元素的样品进行前处理，可以加快提取的速度，大大降低成本。
此外，还有一些缺点，例如，混合溶剂使用过程复杂，流程占地
面积大，洗涤次数多。
此外，另一个问题是，由于溶剂中有有毒物质，因此，从环境保护的角度来看，该技术的应用也有一定的限制。
稀土的溶剂萃取技术是近年来稀土萃取技术发展的重要趋势，它
具有多项优点，特别是在分析研究中的应用价值，以及节省成本。
然而，随着科学技术的发展，必须考虑环保因素。
未来应加大发展力度，进一步提高稀土萃取技术，以保证稀土元素可以高效、安全地被提取
和利用。
稀土萃取剂p507操作规程
稀土萃取剂p507操作规程稀土是一类重要的战略资源，其提取和分离过程需要使用萃取剂。
P507是一种常用的稀土萃取剂，下面我将从操作原理、操作步骤和注意事项等多个角度来全面回答你关于P507操作规程的问题。
首先，P507是一种有机磷酸类化合物，其工作原理是利用有机磷酸基团与金属离子形成络合物，从而实现稀土金属离子的选择性萃取。
P507通常以有机溶剂（如煤油）为载体，形成有机相，与水相中的稀土金属离子发生相互作用，从而实现分离提取的目的。
其次，P507的操作步骤通常包括以下几个环节：1. 搅拌混合，将P507与有机溶剂充分混合搅拌，形成均相的有机相。
2. 联合萃取，将P507有机相与含稀土金属的水相进行接触和搅拌，使稀土金属离子向有机相转移。
3. 相分离，待稀土金属离子完全转移至有机相后，停止搅拌，使有机相和水相分层分离。
4. 洗涤和回流，对有机相进行洗涤和回流，去除杂质和提高稀土金属的纯度。
5. 回收稀土，通过改变条件，如调整pH值或加入络合剂，将稀土金属从有机相中分离出来。
最后，需要注意的是在P507操作过程中需要注意以下几点：1. 安全操作，P507属于化学品，操作人员需佩戴防护用具，注意防护措施，避免接触皮肤和吸入气体。
2. 操作条件，操作需在适当的温度、pH值和搅拌速度下进行，以保证萃取效果。
3. 废液处理，对于产生的废液，需要按照相关规定进行处理，以防止对环境造成污染。
总的来说，P507操作规程涉及到化学原理、操作步骤和安全注意事项等多个方面，需要严格按照标准操作程序进行。
希望以上回答能够全面解答你关于P507操作规程的问题。
溶剂萃取技术在稀土元素分离中的应用探索
溶剂萃取技术在稀土元素分离中的应用探索在稀土元素分离中，溶剂萃取技术是一种常用的分离方法。
溶剂萃取是指通过溶剂与待处理溶液发生相互作用，将目标物质从溶液中分离出来的方法。
溶剂萃取技术能够高效、快速地实现稀土元素的分离和富集，广泛应用于稀土元素提取、纯化和分离过程中。
首先，溶剂萃取技术的原理是基于溶液中物质间的差异性。
稀土元素由于各自的原子半径和电子结构的差异，其化学性质也存在明显不同。
因此，在选定的溶剂体系中，通过调节溶剂的化学性质和萃取条件，可以实现稀土元素的选择性分离。
溶剂萃取技术中最常用的溶剂体系是有机相和水相的组合。
有机相通常采用有机溶剂，如酸性、碱性或含有配位基团的萃取剂，以便与稀土元素形成配合物，从而实现稀土元素的分离。
水相则可以调节pH值和离子强度，以便控制稀土元素在有机相和水相之间的转移。
此外，还可以通过改变溶剂中温度、浓度、萃取时间等参数，优化溶剂萃取过程，提高分离效果。
溶剂萃取技术在稀土元素分离中的应用主要包括以下几个方面：1. 稀土元素提取和回收：溶剂萃取技术可以用于稀土元素的从矿石、废弃物和工业废水中的提取和回收。
通过选择合适的有机溶剂和调节萃取条件，可以有效地将稀土元素从复杂的原料中分离出来，实现回收利用。
2. 稀土元素纯化：溶剂萃取技术可以用于稀土元素的纯化过程。
由于稀土元素之间存在相似的性质和离子半径，传统的物理方法很难实现稀土元素的高纯度分离。
而溶剂萃取技术可以通过选择适当的有机溶剂和改变条件，选择性地提取和分离目标稀土元素，从而实现高纯度的纯化。
3. 稀土元素混合物的分离：溶剂萃取技术还可以用于稀土元素混合物的分离。
通过合理设计溶剂萃取流程，可以实现多个稀土元素之间的分离，得到所需的纯度要求。
总之，溶剂萃取技术在稀土元素分离中具有广泛的应用前景。
通过不同有机溶剂和溶剂配比的组合，以及调节温度、PH值、浓度等操作条件，可以实现对稀土元素的高效、选择性的分离和富集。
稀土溶剂萃取
稀土溶剂萃取摘要：本文主要介绍了不同稀土萃取剂及其性能和稀土溶剂萃取工艺。
关键词：稀土；溶剂萃取；萃取剂；萃取工工艺一、前言稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称。
稀土元素主要以单矿物形式存在，目前已发现的250多种,但适合现今选冶条件的工业矿物仅有10余种。
中国占世界稀土资源的41.36%，是一个名副其实的稀土资源大国。
稀土资源极为丰富，分布为南重北轻，这为中国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。
传统的稀土分离方法有分步结晶法、离子交换法、溶剂萃取法，现在溶剂萃取法是稀土萃取的主要方法。
分步结晶法利用氧化或还原反应分步沉淀，需要冗长复杂的结晶步骤，不利于生产大量稀土；离子交换法只适用于溶度较低的稀土溶液。
溶剂萃取技术的特点：仪器设备简单，操作简易快速，回收率高，纯度好，选择性好，应用范围广泛；除用于分离外，还能作为浓集手段．该法缺点是有机溶剂的毒性大，多级萃取操作费时、麻烦、操作强度大；有些试剂昂贵，成本高。
[1]二、各种稀土萃取剂及其性能稀土溶剂萃取研究的关键是萃取剂的研制，几十年来科研工作者以溶液化学及络合物化学为基础，发展了不少有效的萃取体系。
1、酸性磷酸酯酸性磷（膦）酸酯是各类萃取剂中分离性能最好的萃取剂．在二烷基磷酸中，酯烷基结构对分离性能没有显著影响．具有一定结构的烷基磷酸单烷基酯对稀土的平均分离因素较二烷基磷酸高，如2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯（P507)在硝酸体系的平均分离因数为3.04，高于已见报道的其它萃取剂，在盐酸体系也表现出较P204高的分离性能。
[2]这类萃取剂中的甲基磷酸单仲烷基酯CH3P(O) (OR) OH，R=iso -C12H25 -C16H33 ，β-庚基十一烷基，对重稀土具有特别优异的萃取分离性能．酸性磷酸酯对稀土有较大的分离因数，可能与它们跟稀土离子形成螯合物时，对镧系离子具有更大的排水作用有关。
稀土的萃取分离技术原理
稀土的萃取分离技术原理
稀土元素的萃取分离技术原理主要包括以下几个步骤：
1. 提取溶剂的选择：选择具有选择性的有机溶剂，常用的溶剂有萘、酰胺类、醚类等。
2. 萃取剂的选择：选择具有较大酸解离度、良好稳定性和萃取能力的萃取剂，常用的萃取剂有草酸、草酸-盐酸、硝酸-三甘醇等。
3. 萃取过程：把稀土矿石或溶液与有机溶剂中的萃取剂充分接触并进行搅拌，使稀土元素通过萃取剂与有机相结合，形成稀土配合物。
4. 萃取相的分离：通过重力分离或离心分离等方式将有机相和水相分离开，得到稀土配合物的有机相。
5. 萃取相的回收：通过蒸馏、溶剂萃取等方法将稀土配合物从有机相中分离出来，得到纯净的稀土元素。
稀土的萃取分离技术原理基于不同稀土元素之间的差异性质和萃取剂的选择性，在物理化学原理的基础上，利用溶剂和萃取剂的相互作用，实现不同稀土元素的分离纯化。
稀土材料的制备和应用
稀土材料的制备和应用稀土材料是一类极为珍贵重要的非金属元素，在高科技产业、绿色环保领域、军事等行业有着广泛的应用。
它们具有稀有性、高活性、磁性、光电性等特殊的物理和化学性质，适用于制造高性能的电子器件、磁性材料、催化剂、光触媒等领域，其市场前景十分巨大。
一、稀土材料的制备技术稀土材料的制备方法有多种，其中最为常见的是溶剂萃取、离子交换、高温固相法、化学共沉淀法、水热法等。
这些方法各有优缺点，可根据需要选择不同的方法。
（一）溶剂萃取法溶剂萃取法是一种将稀土离子从复杂浓度的溶液中分离的方法，具有分离效率高、操作简便、成本低的优点。
但是其产物的纯度较低，需要进行后续的后处理。
（二）离子交换法离子交换法是利用固体离子交换树脂将某些离子从溶液中分离的方法，具有分离效率高、产品纯度高的优点。
但其操作较为繁琐，且设备成本较高。
（三）高温固相法高温固相法是一种利用高温处理在固相间反应得到的新物质的方法，因其制备过程中无须添加任何活性剂而具有成本低、操作简单的特点。
但由于其需要高温反应，难以控制反应条件，故制备过程中易出现氧化不完全、粒径不均等问题。
（四）化学共沉淀法化学共沉淀法是稀土材料的一种常用制备方法，具有制备精度高、制备过程可控的优点。
其通过控制反应条件，可实现纯度高、晶形优良的产品制备。
但此方法也常常受到各种杂质的干扰，其制备效果也会受到很大的限制。
（五）水热法水热法是将化学反应在高压、高温的水热环境下进行的制备方法，具有速度快、可控性好、产品纯度高等优点。
但其设备成本较高，操作难度较大，且热处理过程中容易使反应体系转化为液态或气态，会导致反应失效。
二、稀土材料的应用领域稀土材料的应用领域十分广泛，下面我们将依次介绍其在电子、磁性、光学、催化等领域的应用。
（一）电子领域在电子领域，稀土材料主要应用于电容器、电磁炉等电子器件的制造中。
其中，氧化铈、氧化镁、氧化钇等氧化物是电子器件制备中最为常用的稀土材料之一，其高电阻、低热膨胀、热导率低等物理性质，使其适用于制作SCS（有源软件补偿）电容器和PTC（正温度系数）电阻器等电子元件。
稀土元素的分离与提取
稀土元素的分离与提取一、引言稀土元素是指元素周期表中的镧系元素(La至Lu)和钇元素(Y)。
这些元素在电子、磁性、光学、热学等方面具有特殊的物理、化学性质，因而在高科技领域有着广泛的应用。
稀土元素的分离与提取技术也因此愈发受到研究者们的关注。
二、稀土元素的分离技术1. 离子交换分离技术离子交换分离技术是通过树脂中的功能基团与稀土离子之间产生化学反应，使稀土离子从溶液中分离出来的技术。
这种技术最早的应用是纯化萃取稀土元素，后来逐渐发展成了稀土元素的分离和制备技术。
这种技术具有排除杂质、操作简便、回收率高等优点。
2. 萃取分离技术萃取分离技术是将要分离的稀土元素化合物和其它试剂溶液（萃取剂）混合搅拌，利用两种物质之间的差异性，分离出稀土元素。
这种技术优点是能够实现对多种稀土元素的同时分离，回收率较高。
缺点是对工艺要求高，操作复杂，需使用大量酸碱等试剂。
3. 溶剂萃取分离技术溶剂萃取分离技术是将稀土元素从氢氧化物溶液中用萃取剂如二辛基膦酸三钠等萃取。
这种技术广泛应用于稀土元素的分离、提纯等方面，并且具有高效、易操作等优点。
三、稀土元素的提取技术1. 氧化焙烧提取技术氧化焙烧提取技术是将稀土矿石经氧化焙烧后，利用物理和化学反应来分离出稀土元素的技术。
这种技术需要进行多道工序处理，成本较高，但能够实现对大量稀土元素的提取。
2. 合金还原提取技术合金还原提取技术是通过将稀土矿石与镁、钙等金属进行炼制和还原反应，分离出稀土元素。
这种技术的成本相对较低，但需要进行多道工序处理，且对原料质量要求较高。
3. 高温氧化分解提取技术高温氧化分解提取技术是通过高温下将稀土矿石氧化分解，使稀土元素从中分离出来的技术。
这种技术需要投入的资源较多，对设备的要求较高，但能够实现对多种稀土元素的提取。
四、结论稀土元素的分离与提取技术是一项复杂的工作，不同的技术适用于不同的稀土元素分离需求。
目前，离子交换分离技术、萃取分离技术和溶剂萃取分离技术等技术得到广泛应用，可以实现对多种稀土元素的分离和提取。
稀土萃取剂p507操作规程
稀土萃取剂p507操作规程
稀土元素是一类重要的战略资源，其提取和分离过程中使用的P507（又称为二-乙基己基膦酸）是一种常见的有机萃取剂。
P507的操作规程主要包括以下几个方面：
1. 安全操作，在使用P507进行稀土元素的萃取过程中，需要注意其具有一定的毒性，操作人员应佩戴防护装备，包括手套、护目镜等，避免接触皮肤和呼吸道。
2. 溶剂选择，P507通常是以煤油或石脑油等有机溶剂为载体进行稀土元素的萃取，操作时需选择合适的溶剂，并注意溶剂的纯度和干燥程度。
3. 萃取条件控制，在进行稀土元素的萃取过程中，需要控制萃取剂P507的用量、萃取时间、温度、酸度等参数，以保证萃取效率和分离效果。
4. 萃取设备操作，萃取过程通常在萃取槽或者萃取塔中进行，操作人员需要熟悉设备的结构和操作流程，确保萃取过程的顺利进行。
5. 萃取后处理，萃取结束后，需要对萃取相和稀土元素的分离相进行后处理，包括相分离、洗涤、稀土元素的回收等步骤，操作人员需要严格按照规程进行操作。
总的来说，P507的操作规程涉及到安全操作、溶剂选择、萃取条件控制、设备操作和后处理等多个方面，操作人员需要严格按照规程进行操作，以确保稀土元素的萃取和分离过程顺利进行并达到预期的效果。
稀土萃取
稀土萃取化学综述稀土发展史稀土元素主要矿物物形式存在于花岗岩、伟晶岩、正长岩的岩石中。
由于稀土元素原子结构的相似性，它们紧密结合共存于相同的矿物中。
自然界的稀土元素除了赋存在各种稀土矿中外，还有相当大的一部分与磷灰石和磷块岩矿共生。
第一种稀土元素钇（Y）是1794年在一种黑色矿石中发现的，直到1947年发现失踪的61号元素钷（Pm）。
这期间发现了数十种稀土元素。
正是这些元素的发现使得新的一场革命爆发。
稀土概述稀土是一组同时具有电、磁、光、以及生物等多种特性的新型功能材料，因其具有多种性质，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料。
同时也对改造某些传统产业，如农业、化工、建材等起着重要作用。
稀土用途广泛，可以使用稀土的功能材料种类繁多，随着稀土元素的开发，将会引发一场新的技术革命。
因此具有十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义，有“工业维生素”的美称。
稀土金属因其应用广泛而备受科学家关注，被人们称为新材料的“宝库”。
稀土元素的分解与分离稀土矿石的分解主要分为两种：干法和湿法。
干法主要是氯化法和碳酸钠焙烧法。
氯化法的优点是通过矿石的氯化可直接得到稀土的无水氯化物，便于直接与熔盐电解制备稀土金属过程的衔接。
碳酸钠焙烧法适合在600~700℃直接与精矿石进行反应，将稀土变为氧化物，然后再溶解于硫酸，再往硫酸浸出液中加入过量硫酸钠固体，形成稀土硫酸复盐沉淀，与非稀土元素分离。
湿法主要是利用试剂的水溶液与精矿石作用而使矿物分解。
主要分为酸法和碱法。
酸法是在200~230℃温度下，以浓硫酸与精矿石反应，稀土元素转化为水溶性的硫酸盐，再加入过量硫酸钠可析出稀土硫酸复盐。
也可在酸性条件下加入草酸（H2C2O4）得到稀土草酸盐沉淀。
碱法是在135~140℃温度下，浓NaOH溶液与精矿石反应，生成氢氧化物和磷酸钠，然后用酸将氢氧化物溶解，再在酸性条件下加入草酸（H2C2O4）溶液，析出稀土草酸盐沉淀，最后将草酸盐加热分解即得到杂质较少的稀土氧化物。
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稀土溶剂萃取摘要：本文主要介绍了不同稀土萃取剂及其性能和稀土溶剂萃取工艺。
关键词：稀土；溶剂萃取；萃取剂；萃取工工艺一、前言稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称。
稀土元素主要以单矿物形式存在，目前已发现的250多种,但适合现今选冶条件的工业矿物仅有10余种。
中国占世界稀土资源的41.36%，是一个名副其实的稀土资源大国。
稀土资源极为丰富，分布为南重北轻，这为中国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。
传统的稀土分离方法有分步结晶法、离子交换法、溶剂萃取法，现在溶剂萃取法是稀土萃取的主要方法。
分步结晶法利用氧化或还原反应分步沉淀，需要冗长复杂的结晶步骤，不利于生产大量稀土；离子交换法只适用于溶度较低的稀土溶液。
溶剂萃取技术的特点：仪器设备简单，操作简易快速，回收率高，纯度好，选择性好，应用范围广泛；除用于分离外，还能作为浓集手段．该法缺点是有机溶剂的毒性大，多级萃取操作费时、麻烦、操作强度大；有些试剂昂贵，成本高。
[1]二、各种稀土萃取剂及其性能稀土溶剂萃取研究的关键是萃取剂的研制，几十年来科研工作者以溶液化学及络合物化学为基础，发展了不少有效的萃取体系。
1、酸性磷酸酯酸性磷（膦）酸酯是各类萃取剂中分离性能最好的萃取剂．在二烷基磷酸中，酯烷基结构对分离性能没有显著影响．具有一定结构的烷基磷酸单烷基酯对稀土的平均分离因素较二烷基磷酸高，如2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯（P507)在硝酸体系的平均分离因数为3.04，高于已见报道的其它萃取剂，在盐酸体系也表现出较P204高的分离性能。
[2]这类萃取剂中的甲基磷酸单仲烷基酯CH3P(O) (OR) OH，R=iso -C12H25 -C16H33 ，β-庚基十一烷基，对重稀土具有特别优异的萃取分离性能．酸性磷酸酯对稀土有较大的分离因数，可能与它们跟稀土离子形成螯合物时，对镧系离子具有更大的排水作用有关。
2、羧酸类萃取剂在研究使用的众多萃取剂中，羧酸是一类有效的萃取剂。
但在工业中广泛应用的萃取剂一般是混合物，这给机理研究带来了困难，为了搞清羧酸萃取稀土元素的机理，马淑珍等曾对特戊酸、环己烷甲酸、α-乙基丁酸、正己酸和二乙基己酸等不同结构的稀土羧酸盐进行了研究。
羧酸类萃取剂对稀土的平均分离因数较低，这与它们在萃取稀土时，二聚体介聚，并且不形成螯合物有关，它们的分离性能与取代烷基支链化有密切关系，其次序如下：直链羧酸<β-支链羧酸、α-支链羧酸<α，α′-支链羧酸。
[3]3、中性磷酸酯中性磷酸酯作为萃取剂尤其以甲基膦酸二（1-甲基庚基）酯[P305]体系居多。
具有一定支链化程度的烷基取代的异丙基膦酸二（2-乙基己基）酯和异丙基膦酸二（1-甲基庚基）酯对镨/镧的分离系数分别为3.06和2.55，均比TBP的数值1.94高．这是由烷烃基的推电子效应，使－P=O键上电子的密度增大，因此萃取能力（RO）3PO<（RO）2RPO<ROR2PO<R3PO，TBP类的络合能力最低。
中性磷化合物萃取稀土的递变规律与水相介质关系很大，如异丙基膦酸二（2-乙基己基）酯在低浓度的硝酸，萃取随原子序数先上升而后下降，在稀土出现高峰。
在高浓度的硝酸，萃取随原子序数渐渐递增，均呈近似的四分组效应，又如氧化三（1-甲基庚基）膦在硝酸盐介质低酸度萃取时，在中稀土出现高峰，但在氯化物——硫氢酸介质低酸度萃取时，则随原子序数渐次递增。
[4]4、季铵盐季胺盐在硝酸盐介质萃取稀土元素时，分配比随原子序数增加而降低产生所谓“倒序”现象。
利用这个现象，在水相再加上抑萃络合剂，组成“推拉体系”进行镨钕分离，有机相优先萃镨，水相优先络合钕，使分离系数大大提高。
在硝酸盐介质的“倒序”萃取被认为季胺盐所萃取的是稀土硝酸盐络阴离子，而轻稀土较重稀土更易生成的缘故。
季胺盐在碱氢酸盐介质萃取稀土就不产生“倒序”现象。
5、含氮螯合萃取剂8-羟基喹啉（HQ）萃取镧的形式为LaQ3；而萃取镨、铕、钬、镱的形式为LnQ3·2HQ，在高HQ浓度为LnQ3·3HQ 。
当添加1，10-菲绕啉（phen）或正庚基氯化铵（R4NCl），萃取形式为LnQ3·2HQ·phen 或R4NLnQ4·HQ，并且可提高稀土的分离性能。
在KelexX100（7-Cl-2- 烯基-3，3，6，6-四甲基己基）-8-羟基喹啉或1，10-菲绕啉，对萃取与分离都有促进作用。
6、其它螯合萃取剂研究较多的为B- 二酮类及酰胺类等。
4-酰基吡唑酮是一种新型的B-二酮螯合剂，近二十年，国内外科学工作者对这类化合物，特别是对1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑酮[PMBP]进行了大量的研究工作．PMBP是镧系、锕系及碱土金属的优良萃取剂之一。
钱博等研究了4，4′-癸二酰-双-（1-苯基-3-甲基-吡唑酮-5）[ DBPMP]对稀土的萃取研究．DBPMP 与全部稀土元素形成的萃合物组成均为MA（HA），它对稀土的萃取能力和分离能力均大PMBP，与轻稀土的络合能力随原子序数的增大而增大，与重稀土的络合能力变化较小，观察到“四分组效应”。
[5]7、协同萃取体系同时使用两种或两种以上的萃取剂使萃取效率比单独使用大为提高的现象称为协同效应，这种萃取体系称为协同萃取体系。
研究的最多的是螯合萃取剂（TTA·PMBP）与中性磷萃取剂（TBP）以及酸性磷萃取剂[HDEMP] 与中性磷萃取剂所组成的体系。
[6]采用不同协萃体系其原因也有所不同，有的是协萃络合物稳定性高，协萃分配比大（如TTA与TBP体系）；有的是价格便宜、萃取容量较大，同时可避免三相形成（如HDEHP与TBP体系）；有的是由于协萃效应，有可能使萃取分离在更低PH值下进行，这样可避免金属离子的水解及聚合作用等。
三、稀土溶剂萃取的工艺介绍1、多功能萃取分离模块1.1、分离模块级段配置传统萃取分离模块级段配置如图1所示，其构成比较简单,仅含有萃取段、洗涤段和反萃段。
其具有的功能相当丰富，包含了有机相皂化段、稀土皂化段、萃取段、洗涤段、反萃段及分流机构。
1.2、有机相连续皂化技术传统的有机相皂化方式是采用有机相皂化槽按批次地间歇式皂化有机相，将皂化好的有机相从高位槽流进萃取槽。
这种皂化方式增加了工序，又不方便及时调控工艺参数。
针对有机相间歇式皂化的弊端，目前多数厂家采取直接从萃取槽空白有机相出口或有机相低位接收槽处用转盘加料机定量加入到萃取槽并连续皂化的方案。
1.3、稀土皂技术将分离槽出口水相作为皂料制作负载有机相，简称稀土皂，该项技术又称为稀土皂化萃取连续浓缩技术。
稀土皂化萃取连续浓缩技术可以有效提高出口水相稀土浓度和萃取段槽体操作稳定，减少料液体积，方便后续处理，较好地解决了水相衡接、后续分离萃取槽和存贮设备体积增大的问题，提高了分离能力。
为后续工艺排弃了大部分Na+、NH4+、Ca2+、Al3+等难萃非稀土杂质，减少了杂质富集积累干扰程度，提高料液质量，消除NH4CI等结晶盐对槽体的堵塞现象。
1.4、稀土洗涤技术在传统的萃取分离工艺中，洗涤段加入洗涤液，反萃段加入反萃液，现在采用洗反液共用技术，即在反萃段将洗涤液和反萃液的酸量一起加入，故此技术又有人称之为洗反液共进技术。
[7]2、三出口新工艺在传统的分馏萃取工艺中, 只有萃取相(有机相)和萃余相(水相)两个出口, 若原料中有三个或更多的组分时, 单一流程中最多只能得到一个纯产品和一个混合物。
三出口新工艺是在透彻地研究了萃取器各级中物质的分布和积累之后, 在适当的位置开设第三个出口, 这就使一个单一分离段可同时获得两个纯产品和一个富集物。
三出口工艺可以多获得一个纯产品, 提高稀土矿中含量低而应用价值又高的元素(如Eu等)的收率, 从而产生巨大经济效益。
所以应用较广泛。
[8]3、模糊分离技术模糊分离又可称为萃取预分离法，即在分离过程中，将原料中的一个元素或几个元素(一个组份)的部分分离出去，实现用少数几级萃取，对多组分原料中的元素预先粗分离后，再流入分馏萃取工艺进行相邻元素间的细分离。
模糊分离需二步才能达到完全分离，与一步分离相比分离系数大，归一洗涤量、萃取量小，降低酸碱单耗，生产成本下降。
减小萃取槽体积和缩短工艺级数，降低了充槽一次性投资和化工材料单耗。
[7]4、置换萃取技术置换萃取技术原理如图4所示，利用①分离槽的负载Nd有机相的S量顶替③分离槽的S量，③分离槽的w量来顶替①分离槽的w量，实现①分离槽反萃不用酸和③分离槽有机相不用碱皂化，即相当于③分离槽酸碱零消耗。
置换萃取技术的优点是降低酸碱单耗，节省生产成本。
缺点是一次性投资(设备和充槽物料)需增加。
四、稀土溶剂萃取存在的问题及发展方向1、稀土溶剂萃取目前存在的问题（1）萃取剂方面的问题:成本投资大，容积损失量大。
（2）稀土氧化物物性控制的问题：①基础设施较差，必要的分析测试手段不健全，分析结果很难达到统一。
②稀土应用的技术含量较低，就稀土应用而论，跟踪仿制多，独立创新少。
（3）串级萃取工艺控制的问题：在线分析不成熟，监测数据的及时性也无法保证。
（4）环境污染的问题：有一定的排放物达不到国家标准，造成环境的污染。
如COD(化学耗氧量)，BOD(生物耗氧量)及其氨氮等的大量超标。
2、稀土溶剂萃取的发展方向（1）新萃取剂的研发和不断改进，降低成本。
（2）向分离产品高纯化、品种结构多样化、物理性能优良化方向发展。
（3）进一步加强稀土萃取分离工艺自动化优化的研究。
（4）节能减排，加强环境保护，实现清洁生产。
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