Gd—Tb—Dy—HCl—HEH（EHP）—煤油体系的逆流萃取数学模型及数学模拟

在1.5mol/LHEH(EHP)-盐酸体系中于较宽的稀土浓度和酸度范围内建立了Gd、Tb、Dy的数学平衡模型。模型有4个自变量,9个参数,相对误差为4.5％。编制了处理三种稀土同时存在时的逐级计算程序。借助于该程序和萃取数学模型,可以计算逆流萃取体系达到平衡时水相中每种元素的逐级浓度、酸度、有机相中每种元素逐级的浓度,并由此计算出产品纯度、各级的分配比、萃取分离因数等。数学模拟结果可供工艺设计人员设计萃取工艺时特别是设计三出口工艺时参考。     

6—羟基水杨酸—乙二胺四乙酸体系导数荧光法测定铽,镝

本文开发了6-羟基水杨酸-EDTA导数荧光法测定铽、镝的新体系,铽、镝的检测限分别达到1和50ng/ml,较常规荧光法的灵敏度提高了3和4倍,铽(584nm)和镝(577nm)的两荧光峰也得到良好分离,互不干扰测定。应用本法测定了稀土矿物等试样,回收率为96％～108％,相对标准偏差小于4.2％。     

聚乙二醇-硫酸铵-茜素S体系中镧、镨和镝的萃取分离研究

探讨了在聚乙二醇2000(PEG) 硫酸铵 茜素S双水相体系中,茜素S作萃取剂,稀土金属离子镧、镨、镝的萃取行为。镝离子在pH4～9范围萃取率皆在95%以上,可认为被定量萃取到PEG相;镨离子在pH3～12之间几乎不被萃取,仍以简单金属离子留在了下层水相,而在此酸度下,镧离子萃取率则为34%～60%,萃取不完全。通过控制一定条件,实现了镝与镨的定量分离,并初步探讨了PEG相的萃取机理。     

萃取分离稀土元素及计算机模拟计算的研究

用最小二乘法回归单级萃取平衡数据,建立了一种形式简单通用的两相分配平衡模型;通过对萃取机理的分析,归纳出各级水相酸度、自由萃取剂浓度与相应级的两相稀土总浓度的关系,据此提出了一个改进的串级模型,与文献所采用的模型相比,减少了2N个变量和方程;编写了矩阵解法的FORTRAN计算程序,对若干个分馏萃取体系进行了模拟计算,所得结果与实验值吻合很好,改变工艺参数的计算结果也与实际萃取变化规律一致,说明了所用的模型及程序都是合理可行的,适用于不同萃取剂的阳离子交换萃取体系,为达到计算机辅助萃取分离稀土元素的实验及工艺设计这个目的打下了基础。     

稀土萃取分离工艺研究新进展

综述了近年来我们实验室在稀土萃取分离工艺研究方面取得的一些新进展。主要有:(1)稀土萃取分离工艺的计算机一步放大;(2)回流启动技术;(3)三出口新工艺;(4)稀土料液浓缩新方法;(5)稀土与非稀土元素的分离;(6)专家系统技术在稀土萃取分离工艺控制中的应用。     

用响应曲面法研究RE(NO_3)_3-HNO_3-P507-煤油体系的萃取行为

应用响应曲面法研究了RE(NO_3)_3—HNO_3—P507-煤油体系的萃取行为。在较宽的初始稀土浓度、初始酸度下,利用逐步回归方法模拟萃取体系,得到14个单一稀土的萃取模型。并且以Er~(3+)为例,采用三维显示技术描绘了萃取体系的响应曲面,直观地展现了分配比与初始酸应和初始稀土浓度的关系。     

离子型稀土矿稀土配分特征及类型划分新方案

离子吸附型稀土矿床的稀土配分是决定矿床价值的重要因素,以ΣYO, Eu_2O_3, Y_2O_3作为划分依据评价矿床经济价值目前已不合理。本文通过收集近3年稀土产品价格和40个离子吸附型稀土矿山配分数据,分析40个不同稀土配分的矿山价值,并进行对比研究,提出了以ΣYO, Pr_6O_(11)+Nd_2O_3和Tb_4O_7+Dy_2O_3为划分依据的稀土配分类型分类方案;根据6500件配分样品数据,提出6种主要稀土配分类型:高铽镝低镨钕重稀土、中铽镝低镨钕重稀土、中铽镝中镨钕轻稀土、中铽镝低镨钕轻稀土、低铽镝高镨钕轻稀土、低铽镝中镨钕轻稀土,并按照近5年稀土产品平均价格评估矿床经济价值,与实际市场定价进行对比基本吻合。该分类方案对合理评价离子吸附型稀土矿的经济价值具有一定的指导意义。     

镝在DyCl_3-HCl-H_2O-P204-煤油体系中的萃取平衡数学模型

本文在DyCl_3-HCl-H_2O-P204-煤油体系中于较宽的稀土浓度和酸度范围内建立了镝的萃取平衡数学模型:D=3.1001I-1.7870.Y_H-0.6129。模型的形式简单、计算方便、预报分配系数准确。通过对T.K.Ioannou等人提供的数据进行关联,可以看出这种形式的模型也适用于该萃取体系的其它稀土元素。     

HEH(EHP)-煤油-HCl-RECl_3体系单一稀土的萃取平衡

HEH(EHP)(2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯)作为萃取剂,萃取分离稀土的研究结果表明,HEH(EHP)有较高的分离系数,是一种有效的稀土分离萃取剂。为深入了解HEH(EHP)对稀土元素的萃取性能,以便提供萃取分离工艺的设计参数,我们研究了HEH(EHP)-煤油-HCl-RECl_3体系在不同初始条件下,15个单一稀土的萃取平衡数据,     

8-羟基喹啉对稀土钐和钇的萃取行为

研究了8-羟基喹啉（HQ）-庚烷体系从硝酸介质中萃取钐、钇的行为。 考察了HQ浓度、平衡水相pH值及NO-3离子浓度对稀土分配比的影响。 研究结果表明,稀土萃取分配比随水相pH值、8-羟基喹啉浓度的增加而增大,随水相中NO-3浓度的增高而降低。 根据斜率法及电荷平衡原理确定萃合物的组成为M(NO3)·Q(HQ)(OH), HNO3 体系中HQ萃取Sm3+、Y3+属络合机理。     

高纯氧化铽中铕、钆,镝、钬和钇的ICP光谱测定

本文提出了用ICP-AES法直接测定高纯氧化铽中微量稀土杂质铕、钆、镝、钬和钇的新方法。实验中,在样品溶液里加入70％(V/V)的乙醇,增加了谱线强度,降低了背景,进一步提高了灵敏度。本方法可用于>99.99％的高纯氧化铽的分析方法准确、灵敏、简便而且快速。当溶液样品浓度为5mg/ml时,高纯氧化铽中5个稀土杂质的测定下限的总量为70PPm.用人工合成样品做准确度实验结果是令人满意的。其相对标准偏差为1.8—3.0％。     

N,N,N',N'-四丁基丙二酰胺萃取镧系元素的性能及机理

研究新型萃取剂从硝酸盐介质中萃取分离稀土元素对于后处理工艺具有重要意义.本文报道以甲苯为稀释剂,N,N,N',N'-四丁基丙二酰胺(TBMA)从硝酸盐介质中萃取铈(Ⅲ)、镝(Ⅲ)、铒(Ⅲ)、镨(Ⅲ)、钐(Ⅲ)、铽(Ⅲ)、铥(Ⅲ)、镱(Ⅲ)的机理.考察了硝酸浓度、TBMA浓度、盐析剂浓度以及温度对上述三价镧系离子分配比的影响.得出萃合物的组成主要是三配体配合物M(NO3)3·3TBMA;计算出萃取反应的条件平衡常数、萃取平衡常数.温度效应研究表明萃取反应主要是焓驱动的.对萃取分离系数以及TBMA萃取三价镧系离子的规律进行了初步研究.     

亚氨基二乙酸-钛铁试剂-表面活性剂体系荧光光度法同时测定铽和镝

铽-亚氨基二乙酸-钛铁试剂休系,镝-氨羧络合剂-钛铁试剂体系已有研究报道。铽和镝是稀土元素中原子序数相邻的两个元素,两者共存,不易分离分别测定,基于此,本文研究了在亚氨基二乙酸-钛铁试剂-表面活性剂(CTMAB)体系中荧光光度法同时测定铽和镝。操作步骤:于25ml比色管中加入Tb~(3+)和Dy~(3+)的混合液,然后依次加入亚氨基二乙酸(1×10~(-3)mol/L),钛铁试剂(1.0×10~(-4)mol/L),乙二胺缓冲溶液(pH12)各1.0ml,表面活性剂(3×10~(-2)mol/L)3.0ml,     

镝钬混合物中微量铽的萤光分光光度测定

在铽镝钬分离工艺中,要求控制镝(80—90%)钬(10—20%)混合物中铽<0.03%(均以氧化物计),而发射光谱法测定镝基体中铽的下限为0.07%。H.C.Полуэктов曾研究用钛铁试剂萤光光度法测定铽,我们在前人工作的基础上,进一步进行了试验。表明,铽-钛铁试剂络合物的萤光具有较高的灵敏度,但共存的镝钬及其他稀土元素和常见元素的含量变化,对铽的萤光强度有一定影响。为消除基体组份变化及可能存在的其他离子影响,需采用标准加入法。铽络合物在24小时内萤光强度不变,但其萤光强度受紫外光     

二(2-乙基己基)磷酸与二(1-甲基庚基)磷酸对稀土元素萃取性能的比较

二(2-乙基己基)磷酸对轻稀土元素及钐-钕、铽-钆的萃取分离系数较大,是稀土萃取工艺中较普遍应用的一种酸性磷型萃取剂,但是它对中稀土(铕-钐,钆-铕)及重稀土(钇-钬、铒-钇)的萃取分离系数则不够大,而且具有萃取容量小、易乳化等缺点,因此寻找高选择性、高容量的新型萃取剂是稀土萃取化学研究的一项重要任务.     

稀土配合物的发光机理和荧光分析特性研究(Ⅰ)——钐、铕、铽和镝配合物的发光机理

本文采用激光诱导荧光法研究了钐、铕、铽和镝配合物的化学性质、光谱特性与光谱能级间的关系,提出了稀土配合物荧光发射的能量传递模型,并导出速率方程和定态解,根据Dexter固体敏化发光理论讨论了影响荧光产率的各种因素,推导出配体三重态向稀土离子激发态进行有效能量传递的3个条件。     

HEHEHP-HCl-NaAC体系萃取铥的机制研究

针对工业上广泛应用的氨水皂化HEHEHP[2-乙基己基磷酸单乙基己基脂]萃取剂分离稀土元素产生含有很高浓度NH+4的废水,对环境污染严重的问题,通过在稀土氯化物溶液中加入配合剂醋酸钠(CH3COONa),采用非皂化的HEHEHP萃取剂萃取重稀土元素Tm。研究了该体系中水相酸度、有机相浓度、乙酸钠浓度等因素对Tm3+分配比的影响。结果表明:HEHEHP-HCl-Na AC体系对Tm3+萃取过程遵循阳离子交换机制;萃取液中形成的乙酸-乙酸盐缓冲溶液能够维持萃取水相酸度恒定,萃取过程中有机相不再需要皂化,有效避免HEHEHP皂化产生含NH+4废水污染环境的问题。     

伯胺N_(1923)从离子吸附型稀土浸出液中萃取分离稀土与铝

离子吸附型稀土浸出液中共存杂质铝的含量随矿床产地和浸取条件而变化,其浓度有时与稀土属于同一数量级,而铝对稀土的分离纯化过程影响严重。因此,稀土与铝的分离具有重要意义。本文研究了伯胺N_(1923)萃取分离稀土与铝的性能,结果表明:N_(1923)-煤油-异辛醇有机相可以从离子吸附型稀土浸出液中直接萃取稀土,而铝及其他低价金属离子留在水相;其分离系数可以达到10~5。少量进入有机相的铝继续用(NH_4)_2SO_4溶液反洗(O/A=1∶1),使负载有机相中稀土与铝的比值大大增加,其分离系数随(NH_4)_2SO_4浓度的升高和溶液pH的下降而增大。确定的最佳浓度和pH分别为2%和1。有机相中的稀土经3 mol·L~(-1) NH_4Cl溶液反萃(O/A=2∶1),可以得到浓度大纯度高的稀土溶液;采用c_(Al)/c_(RE)=8.443的含铝稀土浸出液,经萃取、洗涤和反萃,可以得到浓度为4.3～13.34 g·L~(-1)的c_(Al)/c_(RE)=0.0023～0.0027的稀土溶液,稀土回收率大于96%。     

分馏萃取分离稀土的数学模拟—HEH(EHP)-煤油-HNO_3-(Sm-Gd)(NO_3)_3体系

进行了HEH(EHP)-煤油-HNO_3-(Sm-Gd)(NO_3)_3体系的萃取平衡实验与分馏萃取实验。串级实验得到了水相出口Sm的纯度为96.7％,有机相出口Gd的纯度>99％的结果。应用萃取平衡实验数据建立了计算简便、精度较高的半经验两相分配模型:?Hi_3~aXj_(i4)~aYj_(i5)~a(i,j=1,2)。给出了由各级平衡分配模型和物料衡算式组成的非线性方程组—一串级模型。介绍了模拟计算所用的矩阵解法及其FORTRAN程序,计算所得各级金属离子浓度、水相酸度、以及自由萃取剂浓度的分布与实验值符合程度较高。     

N, N, N′, N′-四丁基丙二酰胺萃取镧系元素的性能及机理

研究新型萃取剂从硝酸盐介质中萃取分离稀土元素对于后处理工艺具有重要意义。本文报道以甲苯为稀释剂,N,N,N′,N′-四丁基丙二酰胺(TBMA)从硝酸盐介质中萃取铈(Ⅲ)、镝(Ⅲ)、铒(Ⅲ)、镨(Ⅲ)、钐(Ⅲ)、铽(Ⅲ)、铥(Ⅲ)、镱(Ⅲ)的机理。考察了硝酸浓度、TBMA浓度、盐析剂浓度以及温度对上述三价镧系离子分配比的影响。得出萃合物的组成主要是三配体配合物M(NO₃)₃·3TBMA;计算出萃取反应的条件平衡常数、萃取平衡常数。温度效应研究表明萃取反应主要是焓驱动的。对萃取分离系数以及TBMA萃取三价镧系离子的规律进行了初步研究。