DEHEDP的界面性质及其萃取分离稀土的热力学和动力学研究

本文系统研究了一种中性有机磷酸酷2一乙基己基麟酸二（2一乙基己基）酉旨（DEHEHP）从硝酸体系中萃取Ce~(4+)和F~-的热力学和动力学机理，并对该萃取剂的界面活性进行了深入的研究。在此基础上，探讨了钟（IV）与其他稀土和针分离的可能性，从理论上系统地研究了盐析剂存在下DEHEHP作为萃取剂对三价稀土（RE~(3+)）的萃取规律，并遵循基础一应用的原则，完成了从氟碳饰矿的硝酸浸出液中提取四价饰的分馏串级萃取模拟实验。此外，我们也研究了DEHEHP与酸性鳌合萃取剂HPMBP的混合体系对RE~(3+)的协萃效应。基于上述研究，评估了DEHEHP在稀土萃取领域的潜在的应用前景。具体的研究内容如下：1．模拟氟碳钟矿硝酸浸出液，系统研究了复杂体系中DEHEHP萃取Ce（IV）和F（I）的热力学机理，推导了萃取反应方程式及其机理，硼酸的加入，既不被萃取，也不影响饰和氟的萃取。2．DEHEHP作为硝酸体系中饰（IV）的良好萃取剂，研究了饰（IV）与其他稀土和针分离的可能性。在此基础上，进行了DEHEHP从含F（I）、Ce（IV）的硝酸稀土溶液中提取Ce（W）的工艺模拟实验，并获得纯度为99.9-99.99％CeO_2，饰产品中ThO_2/CeO_2<10~(-4)，该工艺高效简便，具有很好的应用前景。3．系统研究了在盐析剂存在下，DEHEHP从硝酸介质中萃取RE~(3+)的规律，发现了明显的四分组效应，并确定了Y在萃取系列中所处的位置，而Sc的萃取能力远远高于其它稀土元素。4．用层流恒界面池研究了DEHEHP萃取Ce（IV）和F（I）的传质动力学模式，考察了多种因素对萃取速率的影响，提出了水相化学反应机理，这与DEHEHP的界面活性有关，并且发现氟的存在，降低了钟的萃取速率。5．系统研究了各种因素对DEHEHP界面活性的影响，定性探讨了萃取剂界面活性与萃取动力学的关系，为萃取动力学传质模式的推导提供了辅助依据。6．考察了DEHEHP与酸性鳌合萃取剂HPMBP的混合体系分别在盐酸和硝酸介质中对RE~(3+)（包括Y~(3+)）的萃取和分离，得出了协萃反应方程式和平衡常数，并计算了相邻稀土元素间的分离因素，讨论了此混合体系对部分稀土分组或两两分离的可能性。