本發明涉及稀土回收的技術領域,特別是一種萃取劑及其制備方法與應用。
背景技術:
近年來,稀土二次資源的回收越來越受到重視,釹鐵硼永磁材料在通信、發電等領域有著廣泛的應用,因此,釹鐵硼的需求每年都在增長,早在2013年就占據了稀土產品90%的市場份額。釹鐵硼磁體在生產過程中產生的廢料高達30%,而釹鐵硼磁體中釹、鐠、鏑的重要稀土元素含量接近30%。鑒于稀土元素的重要性,ndfeb中稀土元素的回收再利用非常重要。
通過研究人員的共同努力,開發了一系列有效富集和回收稀土元素的技術。自20世紀70年代以來,溶劑萃取法已廣泛應用于單一稀土元素的純化。在分離過程中,將含有稀土鹽的水相與含有萃取劑的有機相混合。萃取劑和稀土離子反應形成疏水絡合物,最終轉移到有機相。常用的萃取劑有有機磷酸(p204,p507,c272)和羧酸(na,ca12,c100)。常用的酸性萃取劑萃取方程如下:
re3++3hl→rel3+3h+(1)
溶劑萃取法具有高效、低能耗的優點。然而,大量的揮發性有機溶劑被用作稀釋劑和相改性劑,造成環境污染。在溶劑萃取過程中也可能發生不必要的乳化。與溶劑萃取法相比,化學沉淀法是另一種簡單、常用的濕法冶金工藝?;瘜W沉淀的關鍵是沉淀劑,與稀土離子形成沉淀。對于稀土行業,沉淀過程成本低廉,操作簡單。草酸(h2c2o4)是浸出液中稀土元素廣泛使用的沉淀劑之一。草酸沉淀稀土的化學反應公式如下:
2re3++3h2c2o4→re2(co3)3+6h+(2)
在稀土沉淀量方面,草酸的有效利用率較低。同時草酸本身具有毒性,排放的酸性廢水給生態環境帶來危害。因此,草酸的回收是必要的。但是草酸極易溶于水,因此很難回收。因此,針對草酸沉淀法的缺點,研究人員開發了稀土碳酸鹽沉淀法(nh4hco3)。碳酸氫銨沉淀稀土的化學公式如下:
2re3++6nh4hco3→re2(co3)3+3co2+3h2o+6nh4+(3)
nh4hco3是一種廉價、無毒、易獲得、稀土沉淀率高的沉淀劑。同時,碳酸稀土的水溶性也低于草酸稀土。但由于稀土沉淀物尺寸較小,難以分離回收。在稀土生產中,大量消耗nh4hco3的氨氮被引入水源污染。因此,有必要開展可持續的沉淀過程,以達到有效富集稀土的目的。例如,提出了以液態鎂(mg(hco3)2溶液)為沉淀劑的工藝。還開發了氧化鈣或氧化鈣混合物并用作沉淀劑以
聲明:
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我是此專利(論文)的發明人(作者)