钇和镧系元素萃取热力学及双水相体系分离氨基酸的研究

本文研究了一种中性萃取剂支链三烷基氧化膦（Cyanex 925）和一种羧酸类萃取剂仲辛基苯氧基取代乙酸（CA-12）萃取稀土元素和钇的热力学性能。探讨了利用CA -12为萃取剂将钇与其他稀土分离的可行性，遵循基础－应用的原则，完成了从龙南离子型矿的浸出液中提取钇的分馏串级模拟实验。在此基础上还进一步研究了“绿色溶剂”离子液为溶剂，CA-12萃取稀土和钇的热力学机理。我们还考察了双水相中氨基酸的分离，为利用双水相体系萃取稀土元素奠定了一定的基础。具体的研究内容如下： 1.系统的研究了Cyanex 925在硝酸体系中萃取稀土和Y的规律，由斜率分析方法确定了反应机理，发现了明显的四分组效应，并确定了Y在萃取中所处的位置。同时发现Cyanex 925有可能用于轻、重稀土分组，易反萃。 2.CA-12对Y萃取具有高的选择性，研究了Y与其他稀土分离的可能性。进行了CA-12从混合稀土中提取Y的工艺模拟实验，并获得纯度为99.5％Y2O3，该工艺高效简便，具有好的应用前景。 3.系统的研究了离子液作为溶剂，CA-12从硝酸介质中萃取稀土和Y的规律。考察了不同水相酸度、水相中相关各种离子及萃取剂浓度变化对CA-12萃取稀土和钇的影响，从而推导了萃取反应方程式及机理。并发现在同样萃取剂浓度和水相条件下，CA-12-离子液体系中萃取稀土和钇的能力低于CA-12-庚烷体系中。 4.研究了赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸和半胱氨酸在聚乙二醇（PEG）－磷酸盐双水相体系（ATPSs）中分配行为，分别考察了PEG分子量、水相pH、氨基酸侧链结构等对分配比的影响，得出氨基酸在双水相中的分配行为取决于双水相体系的性质和氨基酸的支链结构与带电情况。