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稀土分离中使用的手段主要是溶剂萃取法

    稀土分离的方法主要有分步结晶法,溶剂萃取法,离子交换法和萃淋树脂法。其中分步结晶法在稀土的发现和早期稀土分离曾做出过重要的贡献,但由于步骤繁多、产品纯度不够和生产力有限,现已被后三种方法取代。

 溶剂萃取法
    目前,在稀土分离中使用的手段主要是溶剂萃取法。稀土和萃取剂形成配合物、缔合物,然后被萃取到有机相,再用酸将稀土反萃下来。由于不同的稀土和有机物形成配合物或者缔合物能力有差别.可利用这种差别经过反复多级萃取、洗涤和反萃,可实现稀土与杂质离子和稀土之间的分离。稀土萃取所用的试剂有萃取剂、稀释剂和盐析剂。
    (1)萃取剂。萃取剂是指能与被萃物(如金属离子)相结合,并使被萃物萃人有机相的试剂。在稀土分离中,萃取剂的选择主要从金属离子的萃取分离因素、分配比和萃取剂本身的物理性能来进行。常用的稀土萃取剂按其组成和结构特点可分为含氧萃取剂、型萃取剂、胺型萃取剂及螯合萃取剂等。
    含氧萃取剂  酚、羧酸类化合物和醇、醚酮、酯类化合物均属于含氧萃取剂,但从萃取机理上分类,这是两类不同的萃取剂。
    酚和羧酸类萃取剂的萃取机理是通过酚羟基和羧基的氢离子与稀土离子交换而进行的,这类萃取剂的萃取能为取决于酚羟基和羧基的氢解离能力,也就是它的酸性大小及与金属离子的结合能力,酸性越大,萃取能力越大。工业上现普遍用环烷酸除去稀土中的铁,以及用它从稀土中分离出镧、钇。因为环烷酸对镧钇的萃取能力最差。
    醇、醚、酮和酯类化合物均能萃取稀土和金属离子,它们的萃取机理都是由氧原子上未共用电子对与稀土配合引起的。氧原子的电子云密度是决定这类萃取剂萃取能力的一个重要因素。就萃取能力而言,一般来说,酮>醇>醚。这类萃取剂在工业上应用很少。
    磷型萃取剂它可分为中性萃取剂和酸性萃取剂。

    胺类萃取剂用作萃取剂的胺类化合物有伯胺、仲胺、叔胺及季胺盐等,其分子量都要求在250~600之间,太低易溶于水,太高则影响萃取容量都不适宜作稀土萃取剂。
    螯合萃取剂稀土离子形成电中性的螯合物而被萃取,螯合萃取剂种类很多,但由于螯合剂价格昂贵,只在分析上应用,在工业上应用甚少。

    (1)稀释剂。指在萃取过程中不与被萃物发生化学作用,只改变有机相的物理性质的溶剂,它仅起溶剂作用,不改变有机相化学性质,故又称为惰性溶剂,实际上完全不作用的溶剂很少。在稀释剂的选择中,首先要考虑不溶于水,此外还要求萃取剂在稀释剂中能高度分散成溶液,且要求有一定溶解度,这样才能保证有机相的萃取容量;在稀土分离中常见的稀释剂是煤油或者磺化煤油。
    (2)稀土萃取机理。稀土萃取根据反应机理,可分为四类:中性配合萃取,酸性配合萃取,离子缔合萃取和协同萃取。

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