[其他]液-液萃取分離稀土元素的過程

在審

• 申請號: 101985000001652
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1004330B
• 公開（公告）日: 1989-05-31
• 發明（設計）人: 瓊·路易薩伯特;阿蘭·羅蘭特
• 申請（專利權）人: 羅納·布朗克化學專業公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李雒英;巫肖南

本發明是關于在水溶液中稀土元素的溶劑分離法。發明的過程是在含有稀土元素硝酸鹽的水相和含有至少一種有機次膦酸萃取劑的有機相之間進行的液－液萃取而實現。

本發明是關于用液-液萃取法分離在水溶液中的稀土元素。

這里使用的“稀土元素”意味著鑭系稀土元素，具有包括原子序數從57到71的元素或者具有原子序數為39的釔。在下面描述的“鈰族稀土元素”意味著按照原子序數順序排列的從鑭到釹的輕稀土元素，以原子序數順序排列的從釤開始到镥為止包括釔在內的“釔族稀土元素”為重稀土元素。

眾所周知：稀土元素由于它們的性質極相似而難以分離。為了分離這些非常接近的同系元素，液-液萃取過程在稀土元素的分離中變得特別重要。這個過程是基于依靠一種對溶液不相混溶的萃取溶劑對存在于溶液中的一種稀土元素的選擇萃取。

一些有機磷酸已被作為萃取溶劑使用于分離稀土元素，就鈰族稀土元素和釔簇稀土元素來說都具有顯著的選擇性。例如作為萃取溶劑用得很廣泛的磷酸雙酯，特別是二（2-乙基己基）磷酸或是HDEHP（見法國專利FR-A2，233，284）。但在釔族稀土元素的分離中，當溶劑再生時，難于反萃取從而造成高的試劑費用抵消了它們好的選擇性。出于相同的理由，能量的費用也不時地增加了，因為需要濃縮在反萃取中所得的稀釋了的溶液。

通過烷基膦酸酯的使用取得進展，特別是2-乙基己基膦酸單酯或HEP（EHP）（見法國專利FR-A-2，460，275）。由于一個低的萃取常數形成較易反萃取的優點，將容許得到更經濟一點的分離過程。然而，在釔族重稀土元素的分離中，上面提及的缺點，雖然減小了些，但重新碰到了。

減小萃取常數的另一條途徑是更換稀釋劑。用芳香族碳氫化合物如二甲苯或芳烴油溶劑（Solvesso）來代替廣泛使用的脂肪族碳氫化物如煤油或十二烷。這些溶液有缺點，因為后者不耐各種化學藥劑的分解作用。

現在我們發現的一類新型溶劑，克服了上述的缺點，在形成低萃取常數的同時還保持著能與上面提到的兩種萃取劑相似的選擇性。

本發明提供了對于存在于水相中并含有至少兩種稀土元素的水溶液，用含有這些金屬鹽的水相和有機相之間的液-液萃取方法來進行分離的過程。這個過程包括使用至少含有一種分子式為（Ⅰ）或（Ⅰ）′的有機次膦酸化合物萃取劑的液體有機物相去接觸被分離的稀土元素硝酸鹽的水溶液。

（Ⅰ）

（Ⅰ′）

這里R₁和R₂可能是相同的或不相同的。是烷基、環烷基、烷氧基烷基或烷基環烷基。它們可以是帶取代基的或不帶取代基，X是氫或是陽離子。基團R₁和R₂可能帶有取代基，例如羥基或鹵素原子，特別是氯和氟。X還可以表示為一個堿金屬的陽離子，最好是鈉，或者是堿土金屬陽離子，或是銨陽離子。

R₁和R₂最好是至少含6個碳原子的直鏈或帶支鏈的烷基或環烷基，X最好是氫原子。

適合于本發明目的的有機次膦酸的例子是：

二甲基次膦酸

二乙基次膦酸

二-正-丙基次膦酸

二異丙基次膦酸

二-正-丁基次膦酸

二-異丁基次膦酸

二-正-戊基次膦酸

二-正-己基次膦酸

二-正-庚基次膦酸

二-正-辛基次膦酸

雙-（2-乙基己基）次膦酸

二-正-壬基次膦酸

二-正-癸基次膦酸

二-正-十二烷基次膦酸

二-正-十四烷基次膦酸