稀土萃取分离技术

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稀土元素的分离与提纯技术研究

稀土元素的分离与提纯技术研究

稀土元素的分离与提纯技术研究一、引言稀土元素具有重要的工业和科技价值,广泛应用于军事、航空、电子、能源、化工等领域,其中以永磁材料的制造是稀土元素最为重要的应用之一。

目前世界上稀土元素主要生产国是中国,但由于管理不当及出口限制,全球市场对稀土元素的需求依赖于中国。

稀土元素的分离与提纯技术研究,是相关产业的基础研究之一。

本文将探讨稀土元素的分离提纯技术,包括传统的化学分离技术和现代的高效分离技术。

二、传统的化学分离技术传统的化学分离技术主要包括溶剂萃取、离子交换层析和沉淀等方法。

1.溶剂萃取法溶剂萃取法是基于稀土元素在有机物中的分配系数差异,通过反复萃取和分离来实现稀土元素的分离提纯。

其中,有机萃取剂通常是磷酸盐或卡宾,常用的有二异丁基磷酸、三丁基磷酸和酸化单丙酰甘氨酸等物质。

溶剂萃取法具有工艺简单、操作容易、操作成本低等优点。

但是由于稀土元素的纯度和分离因子高,直接使用溶剂萃取技术难以达到所需的目标。

因此,通常会与其他分离技术结合使用。

2.离子交换层析法离子交换层析法是利用某些具有化学亲和性的材料作为滴定剂来分离稀土元素。

离子交换材料通常是带正电荷或带阴电荷的树脂,稀土元素则以氧化物的形式被吸附到树脂上。

离子交换层析法具有选择性好、可重复使用、工艺控制简单等优点。

但是其效率较低,分离程度难以达到优质稀土元素的标准。

3.沉淀法沉淀法是将稀土元素化合物通过加入其它物质而使之析出的分离技术。

常用的沉淀剂有碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钙等。

沉淀法的优点是工艺简单、操作容易、反应速度快等。

但是其分离效率较低,容易受到杂质的干扰,稀土元素的失配是其主要缺点。

三、现代高效分离技术随着科学技术的不断发展,出现了一些新型的高效分离技术,这些分离技术能够提高稀土元素的纯度和分离因子,为稀土元素产业的发展提供了新的思路和途径。

1.离子交换膜技术离子交换膜技术是利用离子交换膜将氧离子与金属离子互相竞争吸附分离出稀土元素的一种高效技术。

稀土元素的先进分离与提取技术探究

稀土元素的先进分离与提取技术探究

稀土元素的先进分离与提取技术探究稀土元素(Rare earth elements, REEs)是指17种具有相似物理化学性质的元素,包括镧、铈、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钕、钷、镤和钚。

这些元素广泛应用于现代科技领域,例如电子设备、太阳能电池、照明、磁性材料和医学领域等,已经成为现代工业的重要支撑元素。

然而,由于稀土元素的丰度非常低,从自然环境中获得这些元素无比困难,从而使得稀土元素的开采和提取成为巨大的挑战,同时也成为21世纪发展的瓶颈,为了更好地了解稀土元素的先进分离与提取技术,需要进行深入的探究。

1. 稀土元素分离与提取技术稀土元素在自然界中的分布较为均匀,具有很高的化学活性和相似的化学性质,在矿物中不易单独出现,而是以混合物的形式存在。

因此,稀土元素的分离和提取成为研究的重要方向。

目前主要的稀土元素分离和提取技术有以下几种:1.1 溶液萃取法溶液萃取法是一种基于稀土元素在不同酸度下,亲和性吸附性的相对大小进行分离的一种方法。

它是近年来稀土分离的主要方法之一。

经过萃取后,将稀土元素从有机相中分离,通常采用蒸馏水或酸溶液精炼得到纯稀土元素。

1.2 离子交换法离子交换法利用离子交换树脂的离子交换作用,将溶液中的稀土离子与树脂上的等价离子交换,从而实现稀土元素的分离。

离子交换法的分离效率高,但是工艺复杂,需要大量的能源消耗。

1.3 膜分离法膜分离法是利用一些有选择性的膜,通过在膜上形成不同的化学环境来实现稀土元素的分离。

膜分离技术分为有机溶剂萃取法、逆渗透法和电渗析法等。

2. 先进稀土元素提取技术随着未来工业对高纯稀土元素需求量的增大,先进稀土元素提取技术变得越来越重要。

2.1 氧化物去除技术氧化物去除技术可以去除稀土矿物中的氧化物和非稀土矿物,并解决溶解稀土矿物时产生的流体化问题。

同时,它也可以使氧化物去除后的富集体更容易被提取。

2.2 预分离技术预分离技术采用分步操作,根据稀土元素的不同性质进行前置处理,可使后续的稀土元素分离和提取工艺变得更加简单和高效。

稀土萃取演示实验报告

稀土萃取演示实验报告

一、实验目的1. 了解稀土元素的性质和特点。

2. 掌握稀土萃取的基本原理和操作方法。

3. 熟悉串级萃取法在稀土分离中的应用。

二、实验原理稀土元素是指周期表中镧系元素和钪、钇共17种元素的总称。

由于稀土元素的化学性质相似,分离难度较大。

萃取法是利用稀土元素在不同溶剂中的溶解度差异,将其从溶液中分离出来的方法。

串级萃取法是一种高效、低成本的稀土分离方法。

其原理是:在煤油中加入萃取剂,使其与稀土混合物的水溶液接触,通过摇晃震荡的方法将其一次次分离,最终得到纯度大于99.9%的稀土分离产品。

三、实验器材和药品1. 实验器材:萃取装置、分液漏斗、烧杯、试管、滴定管、锥形瓶、电磁搅拌器、电子天平等。

2. 药品:稀土混合物溶液、萃取剂、反萃取剂、溶剂等。

四、实验步骤1. 配制稀土混合物溶液:准确称取一定量的稀土混合物,加入适量的溶剂,溶解后转移至分液漏斗中。

2. 加入萃取剂:向分液漏斗中加入适量的萃取剂,振荡混合。

3. 分液:静置分层,分离出有机层和水层。

4. 反萃取:向有机层中加入适量的反萃取剂,振荡混合。

5. 分液:静置分层,分离出有机层和水层。

6. 测定稀土含量:准确移取一定量的水层,加入适量的显色剂,用滴定法测定稀土含量。

五、实验现象1. 萃取过程中,有机层呈橙红色,水层呈无色。

2. 反萃取过程中,有机层由橙红色变为无色,水层呈橙红色。

3. 测定稀土含量时,显色剂与稀土反应产生橙红色沉淀。

六、实验结论1. 稀土萃取法是一种高效、低成本的稀土分离方法。

2. 串级萃取法在稀土分离中具有较好的应用前景。

3. 通过本实验,掌握了稀土萃取的基本原理和操作方法,为今后的稀土分离研究奠定了基础。

七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全操作,避免发生意外。

2. 萃取剂和反萃取剂的选择应合理,以提高萃取效率。

3. 实验过程中,严格控制操作条件,确保实验结果的准确性。

4. 实验结束后,对实验器材进行清洗和消毒,保持实验室环境卫生。

稀土元素的提取与应用技术

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。

第六章 稀土萃取分离1

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

稀土萃取分离过程智能化控制生产技术

稀土萃取分离过程智能化控制生产技术

稀土萃取分离过程智能化控制生产技术稀土萃取分离过程智能化控制生产技术主要包括以下几个方面:
1. 萃取分离中控总调度数字化智能化控制平台技术:通过整合分布于厂区各处的自控、故障检测、在线分析、视频监控等系统,实现整个生产过程、安保的监控与调度工作的集约化管理。

这种技术不仅提高了工作效率,还使得指挥调度工作进入了高度集成的智能化管理时代。

2. 生产过程物料信息采集及分析系统智能化控制技术:这主要涉及到仪表的安装及接线,DCS系统软件的安装及编辑组态,以及系统与仪表的联调。

DCS系统使用双层控制局域网,双层网络冗余,确保系统的稳定运行和操作的安全。

3. 冶炼分离电机系统智能化控制技术:针对萃取生产线的工艺要求,采用现场总线技术和无线传输技术将局部的、具有相对独立功能的本地监测工作站互联起来,满足数字化、网络化远程监控需要。

这种技术大大降低了皮带故障率,基本杜绝了因为电机故障造成的压槽现象,并在电机出现故障时能及时报警,降低了员工的寻槽强度。

4. 产品质量在线监测智能化控制技术:采用特定的在线分析仪,实时监测不同分离段萃取分离过程中的稀土元素的配分含量。

数据可以实时传入调度中心,技术员可以根据监测结果进行工艺调整,实现实时快速、稳定、准确的判定产品的质量,从而确保产品质量的稳定,减少物耗和能耗。

以上这些技术共同构成了稀土萃取分离过程智能化控制生产技术的核心内容。

这些技术的应用不仅可以提高生产效率,降低能耗,而且还可以大大提高产品的质量和稳定性,从而推动稀土工业的持续发展。

稀土冶炼分离核心技术

稀土冶炼分离核心技术

稀土冶炼分离核心技术
稀土元素是一类重要的战略资源,广泛应用于电子、光学、医疗、军事和环保等领域。

稀土冶炼分离技术作为稀土资源利用的关键环节,对于稀土的提取、分离和纯化起着至关重要的作用。

稀土冶炼分离核心技术主要包括以下几个方面:
1. 萃取分离技术。

萃取分离是目前稀土分离中最常用的方法之一。

通过有机相和水相之间的分配系数差异,将稀土元素从混合溶液中分离出来。

这种方法具有分离效率高、操作简便等优点,因此被广泛应用于稀土的提取和分离过程中。

2. 氧化还原分离技术。

氧化还原分离技术是利用稀土元素的氧化还原性质进行分离的方法,通过不同稀土元素的氧化还原电位差异,利用化学还原或氧化反应将稀土元素分离出来。

这种方法具有操作简便、成本低廉等优点,适用于某些特定的稀土分离场景。

3. 结晶分离技术。

结晶分离技术是通过溶液中不同稀土元素的溶解度差异,将其
逐步结晶分离出来的方法。

这种方法适用于某些特定的稀土元素分
离场景,具有分离效率高、产品纯度高等优点。

4. 膜分离技术。

膜分离技术是利用特定的膜材料对稀土元素进行筛选分离的方法。

这种方法具有操作简便、环保节能等优点,适用于稀土元素的
精细分离和纯化过程。

总的来说,稀土冶炼分离核心技术是稀土资源利用的关键环节,随着科技的不断进步和创新,稀土分离技术将会不断完善和发展,
为稀土资源的高效利用和保护环境做出更大的贡献。

稀土萃取工艺流程原理

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。

稀土元素的分离提纯技术研究

稀土元素的分离提纯技术研究

稀土元素的分离提纯技术研究稀土元素,又称稀有土元素或稀土金属,是指元素周期表中第57至71个元素以及第89号的钚、第90号的镎等元素。

这些元素广泛应用于现代工业、高科技领域和军事等领域,具有重要的战略意义。

但是稀土元素的提纯难度较大,因此稀土元素的分离提纯技术研究一直备受关注。

稀土元素的分离提纯技术主要包括离子交换法、溶剂萃取法、深度过滤法等。

其中,离子交换法是一种广泛应用的稀土元素分离提纯方法,其原理是利用离子交换树脂在水中能够吸附离子的特性,将稀土元素从水中分离出来。

离子交换法具有分离效率高、操作简单、洗涤、再生方便等优点。

溶剂萃取法是一种依靠有机物选择性提取金属离子成分的分离技术。

在稀土元素分离过程中,最常用的有机物是邻二甲苯(NDT)。

由于稀土元素在NDT中的分配系数差异较大,因此可以利用这种方法进行分离提纯。

溶剂萃取法具有分离效率高、选择性好、工艺流程简单等特点,在稀土元素工业中得到广泛应用。

深度过滤法是一种通过膜分离技术来实现分离提纯。

深度过滤法的原理是利用膜的孔径大小不同,对不同分子的筛选作用,从而实现分离提纯。

深度过滤法具有高通量、高分离效率、分离过程催化剂自然分离等优点,在稀土元素提纯中也得到广泛应用。

除了上述常用的分离提纯技术外,还有熔盐电解法、氧化物还原法、氯化物熔融氧化法、金属热还原法、氢氧化物络合法等其他方法。

这些方法具有不同的优点和适用范围,需要根据实际需求选择合适的方法去实现稀土元素的分离提纯。

稀土元素的分离提纯技术研究始终是稀土元素工业的重要研究方向。

通过对各种分离提纯方法的研究和探索,可以实现稀土元素的高效提纯,提高稀土元素的利用价值。

未来,在稀土元素工业发展的道路上,稀土元素的分离提纯技术将扮演着越来越重要的角色,为稀土元素的应用和开发创造更加良好的条件。

稀土萃取分离技术方法研究

稀土萃取分离技术方法研究

稀土萃取分离技术方法研究摘要:稀土被誉为“21世纪的战略元素”,是高精尖产业必不可少的关键物质。

我国稀土功能材料产量占世界总产量的70%以上。

稀土因其特有的物理化学性质,在新材料领域和新型介电功能材料领域均有极高的应用价值。

近年来,利用激光束扫描和熔化铺好的金属粉末后逐层凝固再堆积冷却成形来合成新材料的激光增材制造技术加工铝合金及其复合材料得到不断发展和应用。

钪(Sc)元素在增材制造技术中被广泛应用于铝合金改性,生成的AlSc相能够促进非均质形核。

稀土元素Sc应用于铝合金的激光送粉增材制造也引起了国内外学者的广泛关注。

关键词:稀土元素;萃取分离;提纯技术引言稀土一词起源于18世纪,前后经历了近两个世纪的时间,稀土元素才全部被发现。

这17种稀土元素分别是原子序数为21的钪(Sc)和39的钇(Y)以及原子序数为57~71的15种镧系元素(镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu))。

稀土元素常用RE或REE来表示,它们常常共生于稀土矿中,又因为“镧系收缩”的作用,各种稀土元素的性质非常相似,所以很难分离提纯。

一、溶剂萃取法溶剂萃取法具有分离速度快、生产效率高、产品纯度好、收率指标优、试剂消耗少、操作过程简单且连续进行、易于实现自动控制等优点,在稀土元素的分离过程以及稀土与非稀土分离过程中广泛应用。

采用萃取分离技术通常不仅可以得到单一、高纯的稀土产品,而且可以实现稀土元素的全分离,目前溶剂萃取法已成为稀土分离提纯的主流工艺。

溶剂萃取法分离稀土元素的过程中,采用分馏萃取工艺的萃取生产线由若干级混合澄清器串联或并联组成。

据调研情况显示,当前绝大多数分离企业普遍存在镨钕系列产品中组分铈超标的问题,对于镨钕系列产品,国标要求其铈含量在小于0.05%,而实际产线运行过程中可高达0.3%左右,萃取过程需要补加还原剂才能确保质量合格。

稀土元素分离技术

稀土元素分离技术

稀土元素分离技术1.稀土元素的概述稀土元素是指原子序数为57-71的一组元素,它们都是金属,具有类似的性质。

稀土元素在许多高科技领域,如电子、光学、石油、军工、医药等行业中有着广泛的应用。

因此,稀土元素的分离技术和提纯技术备受关注。

2.稀土元素的分离技术稀土元素的分离技术主要包括离子交换、萃取、膜分离等。

2.1离子交换分离技术离子交换分离技术是一种利用不同离子交换能力的树脂分离稀土元素的方法。

这种方法具有操作简便、效率高等优点。

但是,离子交换分离技术的树脂昂贵,使用寿命短等缺点限制了其应用范围。

2.2萃取分离技术萃取分离技术是利用不同稀土元素在特定的有机相和水相中的相互作用能力来实现分离的方法。

这种方法具有分离效果好、适用范围广等优点。

但是,萃取分离技术操作复杂,成本高等缺点限制了其应用。

2.3膜分离技术膜分离技术是一种利用膜的选择性分离稀土元素的方法。

该技术具有操作简便、分离效率高等优点。

但是,膜分离技术的成本高、膜污染等缺点限制了其在工业上的应用。

3.稀土元素的提纯技术稀土元素的提纯技术主要包括晶体分离、萃取、电解等。

3.1晶体分离技术晶体分离技术是利用不同稀土元素化学性质的差异,在一系列化学反应中制备出纯度较高的稀土元素晶体。

该技术具有纯度高、成本低等优点。

但是,晶体分离技术的工艺复杂,晶体生长速度慢等缺点限制了其应用范围。

3.2萃取提纯技术萃取提纯技术是一种避免杂质进入提纯体系,提高提纯效果的方法。

该技术具有操作简单、效率高等优点。

但是,萃取提纯技术不能实现高纯稀土元素的提纯。

3.3电解提纯技术电解提纯技术是利用稀土元素在电场作用下的电化学性质,经过一系列化学反应实现提纯的方法。

该技术具有纯度高、效率高等优点。

但是,电解提纯技术需要特殊的电解设备,成本较高,目前还没有实现稀土元素大规模生产。

4.结语稀土元素的分离技术和提纯技术是重要的稀土矿开采和应用的基础。

随着科技的发展,稀土元素的需求量不断增加,相应的技术也正在不断创新。

稀土提取的方法和技术

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。

稀土元素的分离与提取技术

稀土元素的分离与提取技术

稀土元素的分离与提取技术稀土元素,这可是个相当厉害但又有点神秘的家伙!你可能会好奇,稀土元素到底是啥?简单来说,稀土元素就是一组在地壳中含量相对较少,但在现代科技中却超级重要的元素。

比如说镧、铈、镨、钕等等,总共有 17 种呢。

咱们先来说说为啥要分离和提取稀土元素。

就拿手机来说吧,你知道手机里那些小巧但功能强大的零部件,很多都离不开稀土元素。

还有电动汽车、风力发电设备,甚至是一些高科技的医疗设备,稀土元素都在其中发挥着重要作用。

可这些元素在自然界中,往往不是单独存在的,而是和其他元素混在一起,就像一群调皮的孩子挤在一块儿,所以得把它们分开,才能更好地发挥各自的本领。

那怎么分离和提取它们呢?这可不容易,就像在一堆五颜六色的糖果中,要精准地挑出你想要的口味一样。

有一种常见的方法叫溶剂萃取法。

想象一下,有一个大罐子,里面装满了各种溶液,稀土元素就溶解在里面。

然后我们加入一种特殊的“魔法药水”,它能和特定的稀土元素结合,就像磁铁只吸特定的金属一样。

这样,我们就能把想要的稀土元素给“吸”出来啦。

还有离子交换法。

这就好比是一个筛选的过程,让溶液通过一种特殊的材料,只有特定的稀土离子能留下来,其他的就溜走了。

我记得有一次,我去一家稀土加工厂参观。

那场面,可真是让我大开眼界!巨大的反应釜轰轰作响,各种管道错综复杂,工人们在控制台前紧张地操作着。

我看到一个老师傅,他眼睛紧紧盯着仪表盘上的数据,手上熟练地调整着阀门,那专注的神情,仿佛在雕琢一件绝世珍宝。

他告诉我,哪怕是一点点的误差,都可能导致分离和提取的失败。

在分离和提取稀土元素的过程中,还有很多技术难题需要攻克。

比如说,如何提高分离的纯度,如何降低成本,如何减少对环境的污染等等。

这可都需要科学家和工程师们不断地探索和创新。

总之,稀土元素的分离与提取技术,既是一门高深的科学,也是一项充满挑战的工程。

它就像一把神奇的钥匙,为我们打开了通往高科技世界的大门。

相信在未来,随着技术的不断进步,我们能更好地利用这些珍贵的元素,让我们的生活变得更加美好!。

稀土元素的分离与提取技术

稀土元素的分离与提取技术

稀土元素的分离与提取技术稀土元素是一类十分重要的化学元素,它们被广泛应用于很多高科技领域,包括电子、通信、照明,以及磁性材料等。

稀土元素在现代工业和科技中的作用越来越重要,在这种情况下,稀土元素的分离与提取技术显得尤为重要。

稀土元素具有极高的化学活性和相似性,导致它们在自然界中的存在十分罕见。

最初,人们发现这些元素最常见的产地是矿石中。

然而,由于矿石的含量相对低,因此从矿石中提取稀土元素变得十分困难。

随着技术的进步,科学家们逐渐开发了多种稀土元素的分离与提取技术,其中一些被用于大规模商业生产。

以下将简单介绍一些常见的稀土元素分离与提取技术。

一、萃取法萃取法是一种从矿石中分离稀土元素的常用技术。

这种方法基于化学物质之间互相吸附的特性。

萃取法基本上可以分为两类:湿法萃取和干法萃取。

湿法萃取法是指将稀土元素溶于水或其他溶液中,然后使用一种化学物质(通常是某种有机物)来吸附或萃取稀土元素。

干法萃取法则是通过微碎矿石并使用化学物质将稀土元素相互分离。

这种方法更适用于矿石中含有较高的稀土元素。

二、电解法电解法是指透过电解浴液将稀土元素从材料中分离出来。

这种方法需要将矿石转化成一种可导电的物质,通常是金属。

随后,它们会被加在电解质中,使它们通过电解的过程从中分离出来。

电解法需要一定的能耗,但是该方法迅速、高效,因此在商业生产中得到了广泛应用。

三、离子交换法离子交换法是指通过特殊的化学处理,使对应的离子在矿石中被取代。

这种方法需要准确地掌握矿石中的离子类型和其相互之间的互补性。

随后,交换树脂起到了取代相应离子的作用,使稀土元素从矿物中分离出来。

四、萃取-分离-再生法这种方法需要准确掌握矿石中的稀土元素含量、矿物组成和性质。

首先将稀土元素转化为可溶解于特定溶剂中的一种元素化合物,然后将其溶解在该溶剂中。

这种溶液被进一步处理以分离稀土元素。

然后将残留物经过特殊的再生处理,最终得到所需的稀土元素化合物。

总之,稀土元素的分离与提取技术的发展和应用,是推进当今科技和产业发展的重要技术支撑。

稀土萃取分离技术现状分析

稀土萃取分离技术现状分析

(3)联用技术:将超临界流体萃取技术与其他分离方法(如色谱、膜分离等) 联用,可以扩大其应用范围并提高分离效果。
(4)工业化应用:目前超临界降低生产成本和提高生产效率。
5、结论
超临界流体萃取分离技术作为一种高效的分离方法,已经在食品、制药、化 工等领域得到了广泛的应用。未来需要进一步推动其工业化应用、开发新型超临 界流体、强化超临界流体萃取过程以及联用技术的应用,以促进超临界流体萃取 分离技术的进一步发展。
引言
稀土元素在高科技领域具有广泛的应用,如新材料、航空航天、电子等。我 国拥有丰富的稀土资源,对其冶炼分离技术的研究具有重要的战略意义和经济价 值。本次演示将探讨我国稀土资源冶炼分离技术的研究现状、问题和方法,以期 推动我国稀土资源冶炼分离技术的发展和进步。
现状分析
在国内外相关领域,稀土资源冶炼分离技术的研究取得了一定的进展。在各 种分离技术中,溶剂萃取法、离子交换法和化学沉淀法是较为常用的方法。然而, 这些方法在工艺流程、成本效益、环境保护等方面仍存在一定的问题。例如,溶 剂萃取法流程复杂,成本较高;离子交换法对设备要求较高,沉淀剂难以回收; 化学沉淀法则存在渣量较大,难以处理等问题。
3、未来我国稀土资源冶炼分离技术的发展方向应聚焦于简化工艺流程、降 低成本、提高环保性能、推动清洁生产等方面。同时,加强跨学科、跨领域的合 作创新,提升我国稀土资源冶炼分离技术的整体水平和竞争力。
对策建议
针对研究结果,本次演示提出以下对策建议:
1、政府方面:加大对稀土资源冶炼分离技术研发的投入力度,设立专项资 金支持企业开展技术创新和绿色发展。同时,加强政策引导,推动产学研用深度 融合,加快推动技术成果的产业化和规模化。
四、应用前景展望
随着科技的不断发展,稀土萃取分离技术将在更多领域得到应用。例如,在 新能源领域,稀土元素在电池、燃料电池等领域具有重要作用,通过该技术可实 现高纯度稀土产品的制备,提高新能源器件的性能;在环保领域,稀土萃取分离 技术可用于重金属废水处理,回收有价值的金属资源,同时减少环境污染。此外, 随着技术的发展和研究的深入,稀土萃取分离技术将不断得到优化和改进,实现 更高的分离效率和更广泛的应用领域。

稀土元素的分离提取技术

稀土元素的分离提取技术

稀土元素的分离提取技术稀土元素是指在地壳中分布比较稀少的一类元素,包括镝、钕、铕、镧等17种元素。

它们在电子、能源、通信、医疗等领域具有重要应用价值。

对于世界各国而言,稀土元素是一种十分重要的策略性资源。

目前,全球绝大多数稀土元素产自中国,因此其他各国都在积极开发本国的稀土资源。

由于稀土元素的分离提取相对困难,因此稀土元素的分离提取技术一直是一个研究热点。

一、传统的稀土元素分离提取技术传统的稀土元素分离提取技术主要分为化学法和物理法两大类。

1. 化学法化学法是指通过化学反应将目标物与其他杂质物分离开来,该方法主要包括溶剂萃取、离子交换、萃取分离、熔盐电解等。

其中,溶剂萃取技术是稀土元素的主要分离技术之一。

该方法利用稀土元素与有机物相互作用的特性,在有机相和水相之间达到分离的目的。

然而,溶剂萃取技术有许多不足之处,例如生产过程复杂,废液危害环境,易造成工业事故等。

2. 物理法物理法是指通过物理特性分离目标物和杂质物,该方法主要包括离心法、纤维素吸附、树脂吸附等。

其中,离心法是该技术的主要代表。

其原理是:将混合溶液经离心分离器离心分离,将其中不同密度的物体分离开来。

离心法具有操作简单,适用范围广等优点。

但是,该方法的分离效率还有待提高。

二、新型的稀土元素分离提取技术传统的稀土元素分离提取技术存在许多问题,例如工艺过程复杂、环境污染等。

因此,研究人员一直在寻找新型的稀土元素分离提取技术。

目前,新型的稀土元素分离提取技术主要有以下几种。

1. 超声波分离技术超声波分离技术利用超声波的作用原理将溶剂中的稀土元素和杂质分离开来。

其原理是:将超声波传导于液体中时,会产生强烈的高频振动,导致液体中的稀土元素与杂质发生分离。

该技术具有分离效率高、分离速度快等优点。

但是,其仍存在部分稀土元素分离效果不理想等问题。

2. 磁分离技术磁分离技术是指通过磁场力将混合溶液中的稀土元素和杂质分离开来。

其原理是:利用强磁场将混合溶液分离成磁性物质和非磁性物质。

稀土萃取分离工艺介绍

稀土萃取分离工艺介绍

稀土萃取分离工艺介绍说起稀土萃取分离工艺,这可真是个有意思的话题。

你瞧,稀土这东西,虽然名字里带个“土”字,但它可不是一般的土,而是咱们国家的一张王牌,珍贵得很。

我呢,今天就来给你说道说道这稀土萃取分离工艺,保证让你听得津津有味。

要说稀土萃取分离工艺,咱得先从采矿说起。

你想啊,这稀土又不是天上掉下来的,得从矿山上挖出来。

那些矿石,一个个灰不溜秋的,看着不起眼,可里面却藏着宝贝呢。

我记得有一次去矿山,那矿石堆得跟小山似的,工人们正忙着开采,满身的汗珠子跟下雨似的。

矿石挖出来后,得进行粗选。

这粗选啊,就像是挑豆子,得把里面的沙子、石头给挑出来。

浮选、磁选这些方法都用上了,浮选就像是给矿石洗澡,让它们在水里翻个滚儿,轻的浮上来,重的沉下去;磁选呢,就像是给矿石做体检,有磁性的留下来,没磁性的就拜拜了。

粗选完了,接下来就是碳酸化。

这一步啊,得把稀土矿石变成碳酸盐,就像是给矿石换了身衣服。

为啥要换衣服呢?还不是为了让它们更好地跟酸反应,把稀土元素给提取出来。

酸浸这一步,那味道可真够酸的,就像是打翻了一坛子醋。

矿石在酸里泡个澡,稀土元素就乖乖地跟酸结合了,形成了稀土盐。

这稀土盐啊,就像是稀土元素的化身,是咱们接下来要重点照顾的对象。

说到萃取,这可是稀土萃取分离工艺的核心。

你得想象这么个场景:一边是清水,一边是油,稀土元素就在这水和油之间来回穿梭。

萃取剂就像是个导游,带着稀土元素在有机相和水相之间旅游。

这旅游可不是白旅游的,得让它们在不同的地方留下“到此一游”的印记,也就是把稀土元素给分离出来。

P507啊,那可是个好东西,是酸性磷类萃取剂里的佼佼者。

它跟稀土元素那是情投意合,一见如故,能形成稳定的配合物。

通过控制萃取条件,咱们就能让稀土元素在有机相和水相之间自由穿梭,达到分离的目的。

萃取完了,还得进行沉淀。

这一步啊,就像是给稀土元素穿上了一层外衣,让它们从溶液中沉淀出来,形成稀土氧化物或者稀土碳酸盐。

这些沉淀物啊,就像是稀土元素的结晶,是咱们辛勤劳动的果实。

稀土的萃取分离技术原理

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。

稀土元素的分离与提取

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。

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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。

萃取工艺过程一般可分为三个主要阶段:萃取、洗涤、反萃取。

利用相似相溶原理,萃取有两种方式:
液-液萃取,用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分,溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶,具有选择性的溶解能力,而且必须有好的热稳定性和化学稳定性,并有小的毒性和腐蚀性。

如用苯分离煤焦油中的酚;用有机溶剂分离石
油馏分中的烯烃;用CCl4萃取水中的Br2。

固-液萃取,也叫浸取,用溶剂分离固体混合物中的组分,如用水浸取甜菜中的糖类;用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量;用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。

虽然萃取经常被用在化学试验中,但它的操作过程并不造成被萃取物质化学成分的改变(或说化学反应),所以萃取操作是一个物理过程。

萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一。

通过萃取,能从固体或液体混合物中提取出所需要的化合物。

通过运用萃取的这个特性,我们能够从稀土矿物中分离出稀土元素。

常用的稀土萃取分离设备
萃取器有多种结构形式。

但就其基本类型来说,有塔式萃取器、混合澄清器
和离心式萃取器等[4]。

一、塔式萃取器
图 1-1 填料萃取塔
塔式萃取器有筒状高塔壳体,增加了两相的接触面,使他们分散开流动,其中设有许多层规定孔径的筛板的叫筛板踏。

也有填充有一定形状大小的磁质填料的,叫填料塔(结构如图1-1)。

这两种塔制造和操作简单,但效率低。

现在
逐步发展为将萃取和洗涤分开在两个塔中进行。

这样,洗出液和萃余液可以分别处理,也可以串接。

还可以减少塔身高度。

此设备适合小规模稀土萃取分离生产。

二、混合澄清器
图1-2 混和澄清器
混合澄清器的构造是由混合室和澄清室两部分组成一级。

多级就要有多个混合室和澄清室连接起来。

其构造如图1-2。

这种类型的萃取器,工作稳定,每级萃取几乎可以达到100%的理论级效率。

并且容易排除故障,设备费用少,可以避免高塔设备。

但是占地面积大,因此适合大规模工业化生产,不适合教学、科研,这也就是我国稀土萃取分离主要使用的设备。

三、离心式萃取器
图1-3 芦威式离心萃取器
离心式萃取器大致有两种:一种是两种混合和分离均在同一离心器内进行;另一种是只有相分离在离心器中进行。

图1-3 是一种离心式萃取器。

离心式萃取器结构复杂,设备费用高,排除故障不如其它型式萃取器简单易行,生产能力因此受到了限制。

但是离心式萃取器萃取速度特别快,特别适用科研、教学。

溶剂萃取分离法
溶剂萃取分离法,是一种利用物质在互不混溶的两相中的不同分配特性进行
分离的方法,是分离稀土元素的重要手段。

自从1937年有人研究用丙酮、乙醚或醇类萃取稀土氯化物以来,稀土的萃取分离得到了发展,能够有效地萃取分离稀土元素的新萃取剂和萃取方法不断出现,例如1942年首次报道用磷酸三丁酯
(TBP)萃取Ce4+和Re3+,继而又用于+3价稀土元素的相互分离,获得了不错的结
果。

目前稀土元素的萃取分离主要用于稀土与非稀土元素的分离、稀土元素的分组分离以及单一稀土分离。

在稀土元素的萃取分离中,为了提高萃取效率和实现选择性分离,选择适宜的萃取剂是首要问题。

目前稀土萃取剂有几百种,在稀土分离工艺中得到实际应用的有:磷脂酯类、胺类、羧酸类萃取剂。

在实际应用中,要求萃取剂有良好的选择性、水溶性小、萃取容量大、易反萃、稳定和安全,并且具有比重小、表面张力大、粘度低等物理性质,同时要求萃取剂价格低廉。

我国科学家徐光宪等介绍了许多稀土萃取剂的制备和鉴定方法。

目前有许多萃取剂萃取分离稀土元素的工艺已经成熟并用于工业生产;在中性膦类萃取剂中,TBP和P350是其中的代表,它们萃取稀土分配系数较高;酸性膦萃取剂中
含有羟基,羟基上的H+容易被RE3+所取代,而且其中的P=0又容易与RE3+配位。

因此,该类萃取剂不论在高酸度还是在低酸度条件下都能与稀土形成稳定的络合物,从而具有高萃取能力,P204和P507是其中的代表,P204对稀土元素的萃取能力随原子序数的增加而增大,在轻重稀土间萃取差别明显,其萃取机理为阳离子交换萃取。

此外,含氧有机取剂、含氮有机萃取剂、螯合稀土萃取剂、超分子稀土萃取剂等在溶剂萃取分离稀土元素方面也有很多应用。

稀土萃取分离流程
传统萃取分离模块级段配置如图1-4所示,其构成比较简单,仅含有萃取段、洗涤段和反萃段。

该法不能达到了连续、稳定、均衡的流水线生产要。

因此,人们探究出了新的工艺。

目前稀土的湿法分离技术越来越成熟, 特别是 P507 萃取分离稀土工艺技术,经改进的萃取分离模块图级段配置如图 1-5所示,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。

它采用了有机相萃取槽连续皂化技术、稀土皂化萃取技术、稀土洗涤技术和分流技术, 即设置有 2 级共流连续皂化段, 3级共流稀土皂, 洗涤液为反萃的易萃组份料
液, 溶液分流采用转盘加料机控制[5]。

该流程可以连续、稳定地萃取分离高品质的稀土。

结束语
虽然我国现在的稀土分离、冶炼行业已经非常成熟,但是我们应进一步寻找高效低廉的萃取剂,探索更好的萃取工艺,进一步提高稀土的品位。

稀土是非常重要的一种资源,在高技术领域占着非常重要的地位。

经过几十年来的消耗,我国的稀土资源已经所剩不多。

最近几年来我国越来越重视稀土资源,国家领导集体定位稀土为战略资源。

随着国家出台一系列规章制度,我国大幅度降低了稀土对外供应量,为的就是保护这种不可再生资源。

因此,通过更优秀的方法分离出纯度更高的稀土,供给国防、航天航空、高科技领域,促进我国的社会主义现代化建设,迫在眉睫。

参考文献
[1] 稀土编写组.《稀土》,北京:冶金工业出版社,1970.
[2] 红枫.中国稀土发展态势研究、问题和建议[A].第九届中国稀土企业家联谊会会议论文集[C].全国稀土信息网.2002,1-47.
[3]涂星,廖列文,杨少华,王春晓.稀土元素的分离技术[A].广东:河北化工,2003.
[4] 邱住贤.有色金属冶金学[M].冶金工业出版社,2012.304-305.
[5]韩旗英.稀土萃取分离技术现状分析[J].湖南有色金属.2010,26(1):24-27.。

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