分馏萃取分离稀土的数学模拟—HEH(EHP)-煤油-HNO3-(Sm-Gd)(NO3)3体系

进行了HEH(EHP)-煤油-HNO₃-(Sm-Gd)(NO₃)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: H_i3^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—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。     

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。     

HEH[EHP]萃取Pb(Ⅱ)的研究

目前的文献中,关于2-乙基己基膦酸单酯(即HEH[EHP]、单体HA、二聚体H_2 A_2)萃取铅(Ⅱ)的研究尚未见报道。本文在25±1℃条件下,考察了HEH[EHP]-煤油溶液从0.1mol·dm~(-3)(K,H)NO_3水相中对Pb(Ⅱ)的萃取。所用煤油及HEH[EHP]均按文献[1]方法纯化,其余试剂为分析纯级。水相中Pb(Ⅱ)的浓度用PXJ-1B型数字离子计(国产)检测,选用13-12,14-12型铅离子选择电极和21-7型甘汞     

HEH(EHP)萃取稀土元素时萃取动力学行为的递变规律

采用恒界面池法研究了2-乙基己基2-乙基己基膦酸[HEH(EHP),P~5~0~7]在盐酸介质中萃取稀土元素时萃取动力学行为的递变规律,讨论了稀土元素分配比(D)和分离因数(β)随时间变化的规律,并测算出正向萃取速率常数(k~f)和逆向萃取速率常数(k~b).发现了萃取动力学中萃取速率常数的"四分组效应","斜W效应"和"钆断"现象,提出利用动态萃取体系分离稀土元素     

含氟硫酸体系HEH/EHP萃取铈(Ⅳ)的动力学研究

采用层流恒界面池法研究了2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(HEH/EHP)萃取含氟复杂硫酸体系中铈(Ⅳ)的动力学。考察了搅拌速度、水相金属离子浓度、萃取剂浓度、酸度和温度对萃取速率的影响。试验结果表明:萃取反应为一级反应,萃取反应的正向表观活化能为50.8 kJ·mol-1,属于化学反应控制。试验得到萃取动力学方程为R=k[Ce(HF)(HSO4-)3+]1.05[H2A2]2.07[H+]-2.43,并探讨了反应机制。     

在 HEH(EHP)萃取色谱柱上负载量对稀土色谱分离的影响

化学光谱法目前仍然是高纯稀土分析的主要方法。因此,稀土杂质的富集分离仍然是稀土分析研究的一项重要内容。高纯稀土中稀土杂质的化学分离,大多采用以α-羟基异丁酸或其它羟基羧酸为洗提剂的离子交换色谱。由于萃取色谱法兼有溶剂萃取法的高选择性和色谱法的高效性双重优点,因而发展很快。早在六十年代末,国外就有人将二-(2-乙基己基)磷酸(以下简称D_2EHPA)为固定相的萃取色谱技术应用于高纯稀土分析。近年来,国内有人在高纯稀土分析中采用以2-乙基己基膦酸2-乙基己酯(以下简称HEH(EHP)为固定相的萃取色谱。彭春霖等对HEH(EHP)-盐酸体系中各稀土元素的分配比已作了详细报导,为稀土的     

HEH[EHP]萃取铬的研究

本文用分配法研究了以正己烷、环己烷、苯和氯仿作稀释剂时HEH[EHP]对Cr(Ⅲ)的萃取,提出了萃取反应平衡式及平衡常数;对在不同稀释剂中HEH[EHP]萃取能力发生变化的现象作于讨论。     

HEH[EHP]萃取Fe(Ⅲ)的动力学研究

用两相充分混合法,在298±1K下研究了HEH[EHP]-正庚烷-1.0mpL·L^-1(Na,H)NO₃体系中萃取Fe(Ⅲ)的动力学过程。认为界面慢反应为速率控制步骤。     

液-液萃取体系界面特性的研究——Ⅱ.HEH(EHP)在水和不同稀释剂体系中的界面性质

通过对界面吸附特性参数的测定,推断HEH(EHP)以单分子状态吸附于液-液界面。吸附能力的强弱与稀释剂性质及温度有关。两液相极性差别越大,界面吸附能力越强。温度越高,吸附能力越弱。本文还讨论了HEH(EHP)的界面吸附与其萃取性能、相间分配等关系。     

两相滴定法对HEH/EHP萃取锶(Ⅱ)的机理研究

由于2一乙基己基磷酸单（2一乙基已基）酯（HEH／EHP）的PK。比二（2一乙基已基）磷酸（HDEHP）的高，从而用HEH／EHP革取金属离子时所需的水相酸度低，反革容易，国内外对HEH／EHP革取金属离子的机理研究较多［’－‘j，且用于工业生产．但用两相滴定法研究较少“，’‘．在确定机理和革合物组成时，两相滴定法比传统的斜率法快速简便，试剂消耗少．适于弱酸性革取剂的革取体系研究，目前对银的革取未见报道．本文采用两相滴定法研究了HEH／EHP的正辛烷溶液在HNO。介质中幸取Sr（I）的机理，测定了军合物组成以及计算了相应…     

几种矿物酸为流动相对HEH(EHP)萃取柱色谱分离稀土的影响

本文研究了以 HEH(EHP)为固定相,盐酸、硝酸、高氯酸和硫酸为流动相,萃取柱色谱法分离稀土元素.其平均分配系数为:■_(H_2SO_4)(3.87)>■_(HCl)(3.47)>■_(HClO_4)(3.44)>■_(HNO_3)(2.68).其分配系数的顺序为:HClO_4>H_2SO_4>HNO_3>HCl.因此,盐酸是较好的流动相.在盐酸洗脱液中加入1M 氯化铵,使 La、Ce、Pr、Nd 分离的洗脱体积减少近3/4.     

稀土HEH[EHP]固体配合物的红外光谱

本文制备了La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Y等十五种稀土与2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯的固体配合物,测定了4000-100cm~(-1)的FT-IR光谱,对其主要红外光谱吸收带进行了归属。指认150cm~(-1)为Ln-O键的伸缩振动带,250cm~(-1)附近的谱带为COPO,CCPO骨架扭曲振动与Ln-O键的耦合振动带。结果表明配合物为多聚体系,PO_2与稀土离子可能为桥式配位形式。Ln-O键基本上为离子键。     

溶剂萃取过程动力学研究(Ⅱ)——HEH(EHP)从硫酸盐溶液中萃取Zn(Ⅱ)

本文以苯为稀释剂,考察了2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(HEll(EHP),P_(507)从硫酸盐溶液中萃取Zn(Ⅱ)的动力学过程。 (一)实验 1.HEH(EHP)按铜盐法提纯,纯度为99.26％.其余主要试剂为A.R.级. 2。自制恒温恒界面反应池,两相分别搅拌,方向相反,以SZGB-11光电转速传感器测定两相搅拌速度,使之基本相等。根据需要可更换反应池内筒调节界面积大小。     

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)萃取树脂快速分离岩矿中微量铈组钇组稀土元素

本法试验了用垂直式小型色谱柱(0.8×10cm),在室温下以HEH(EHP)(即P507)萃取树脂快速分离微量铈组、钇组稀土元素。结果表明,以0.12mol/L盐酸-1 mol/L氯化铵为铈组稀土元素洗脱液,仅用25毫升便可将100微克以下的铈组稀土元素定量洗脱。继用4 mol L盐酸为洗脱液,仅用10毫升就能将留在柱上的钇组稀土元素定量洗脱完毕。洗脱曲线形状良好。洗脱分离后的两组溶液可用直接光度法测定。     

HEH/EHP萃取剂中钍的反萃性能研究

研究了含钍HEH/EHP(2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基脂)萃取剂中钍的反萃性能。采用HCl,HNO3和H2SO4三种矿物酸分别对钍进行了反萃试验研究,结果表明,当反萃酸浓度为[H+]=6 mol.L-1时,HCl和HNO3反钍率小于1%,而硫酸的反钍率接近69%,表明H2SO4是钍的有效反萃剂。以H2SO4作为反萃剂,研究了相比、反萃酸浓度、酸用量、萃取剂浓度及钍负载量对钍的反萃性能的影响。在此基础上,对钍的逆流反萃过程进行了研究,当起始酸浓度为7 mol.L-1时,分别采用1∶1和4∶1的相比进行3级逆流反萃,反萃率分别为92.10%和53.29%。     

溶剂萃取过程动力学研究Ⅰ.HEH(EHP)从硫酸盐溶液中萃取Cr(Ⅲ)的过程

本文以煤油为稀释剂,研究HEH(EHP)从硫酸盐水溶液中萃取Cr(Ⅲ)的动力学过程。考察了铬离子浓度、萃取剂浓度、酸度、硫酸根浓度对萃取速率的影响。推断该过程的主要历程为: 结合水解、络合等步骤,并考虑到检测结果是萃余水相铬离子的总浓度,即 [Cr(Ⅲ)]=[Cr³⁺]+[(Cr(OH)²⁺]+[Cr(OH)₂⁺]+[CrSO₄⁺]采用稳态法导出其速率方程为:      

HDEHP和HEH/EHP混合萃取剂在硫酸介质中协同萃取RE(Ⅲ)的机制研究

对HDEHP(H2B2)和HEH/EHP(H2L2)混合萃取剂在硫酸介质中萃取稀土元素(La,Nd,Sm,Gd)的机制进行了研究。研究表明,在水相平衡pH=2.0时,混合萃取剂萃取这几种元素的协萃系数分别为:1.96(La),3.52(Nd),5.96(Sm),5.71(Gd),并且协萃系数随水相平衡pH的升高而增加。利用斜率法分别确定了单一萃取剂HDEHP和HEH/EHP以及混合萃取剂HDEHP HEH/EHP在硫酸体系中萃取稀土元素的配合物结构式分别为RE(SO4)xH2x(HB2)3,RE(SO4)xH2x(HL2)3以及RE(HB2)2(HL2)。计算了反应的平衡常数及形成常数并确定了反应机制为阳离子交换反应。     

2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯萃取稀土元素机理的研究 II: HEH(EHP)从硫酸溶液中萃取Er(III)的平衡反应

本文研究了HEH(EHP)的正辛烷溶液从硫酸介质中萃取铒的平衡规律. 在不同酸度条件时可进行铒(III)的萃取反应, 获得ErL3.mH2O固体络合物, 用红外、核磁和斜率法、饱和法等讨论了不同硫酸浓度区和萃取平衡反应.     

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。