Kinetics of Y(III) stripping for the system Y/HCl/Cyanex 272-P507/heptane with constant interfacial area cell with laminar flow

Kinetics and mechanism of stripping of yttrium(III) previously extracted by mixtures of bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphinic acid (Cyanex 272, HA), and 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexl ester (P507, HB) dissolved in heptane have been investigated by constant interfacial-area cell by laminar flow. The corresponding equilibrium stripping equation and equilibrium constant were obtained. The studies of effects of the stirring rate and temperature on the stripping rate show that the stripping regime is dependent on the stripping conditions. The plot of interfacial area on the rate has shown a linear relationship. This fact together with the strong surface activity of mixtures of Cyanex 272 and P507 at heptane-water interfaces makes the interface the most probable locale for the chemical reactions. The stripping rate constant is obtained, and the value is compared with that of the system with Cyanex 272 and P507 alone. It is concluded that the stripping ability with the mixtures is easier than that of P507 due to lower the activation energy of the mixtures. The stripping rate equation has also been obtained, and the rate-determining steps are the two-step interfacial chemical reactions as predicted from interfacial reaction models.

用响应曲面法研究RE(NO_3)_3-HNO_3-P507-煤油体系的萃取行为

应用响应曲面法研究了RE(NO_3)_3—HNO_3—P507-煤油体系的萃取行为。在较宽的初始稀土浓度、初始酸度下,利用逐步回归方法模拟萃取体系,得到14个单一稀土的萃取模型。并且以Er~(3+)为例,采用三维显示技术描绘了萃取体系的响应曲面,直观地展现了分配比与初始酸应和初始稀土浓度的关系。

响应曲面法应用于RECl_3-HCl-P507-煤油体系的研究

应用响应曲面法研究盐酸体系中P507萃取稀土元素的分配比与初始酸度、稀土初始浓度的关系及在盐酸、硝酸体系中P507对Dy~(3+)的萃取情况。结果表明,在盐酸介质中,体系中Dy~(3+)的初始浓度和初始酸度均较低时,有利于P507对Dy~(3+)的萃取,且硝酸体系优于盐酸体系。

稀土分离过程的平衡反应和动力学研究

本论文共分六章，论文首先综述了近年稀土溶剂萃取最新出现的一些萃取体系及萃取方法，然后用溶剂萃取法系统研究了新萃取剂 PT-2 萃取稀土(III)、Cyanex 923 和 Cyanex 925 萃取铈(IV)、钍和稀土(III)的性质，推导层流型恒界面池的理论基础并用恒界面池法研究 Cyanex 272、PT-2 萃取稀土动力学，用高效离心分配色层仪(HPCPC) PT-2、Cyanex 302 和 Cyanex 272-P507 混合体系分离稀土(III)的规律，本论文还在大量实验数据的基础上，提出从氟碳铈矿中提取稀土的具有创新性的绿色工艺流程。论文第一章综述了近年衡土溶剂萃取的研究成果，为探求优于应用于工业生产的萃取稀土(III)的 P507 体系以及萃取钇的环烷酸体系，人们合成大量的有机磷类、羧酸类、苯胲类萃取剂并研究了它们萃取稀土的性能，将现有的萃取剂进行优化组合得到许多稀土的协同萃取体系，还将结晶反萃、还原反萃等方法应用于稀土分离过程。第二章用两相滴定法在测定 PT-2 的 K_d、K_2 等基本常数基础上，研究了 PT-2 的正庚烷溶液在盐酸、硝酸介质中萃取 15 个稀土离子（除了 Pm 外）的分配规律及萃取机理，同硫酸体系、高氯酸体系萃取平衡进行了对比，得到一些在理论上和实际上很有价值的结果。首次发现高位阻的酸性膦酸类萃取剂 PT-2 萃取轻、重稀土(III)时存在不同的机理，在盐酸、硝酸和硫酸体系中， PT-2 萃取轻稀土(III)为阳离子交换机理， PT-2 萃取重稀土时，阳离子交换机理和溶剂缔合机理共存；高氯酸介质中，由于高氯酸根离子难以同稀土(III)形成络合物， PT-2 萃取稀土(III)的机理符合一般的酸性膦酸酯的萃取规律，为阳离子交换机理。第三章探求了多种纯化 Cyanex 923 和 Cyanex 925 的途径，得出了较为行之有效的纯化方法，系统地研究了 Cyanex 923 从硫酸和硝酸介质中萃取 Ce(IV)、Th、La 和 Gd的规律，确定了萃合物的组成，计算了 lgK、ΔG、ΔH、ΔS 等热力学常数。 Cyanex 923 对 Ce(IV)、 Th(IV)的萃取在高酸度时随酸度的增大而降低，而 Ce(IV)、 Th(IV)同时萃取时， Th(IV)的萃取受到 Ce(IV)的抑制。发现 Cyanex 923 是一种良好 Ce(IV)的萃取剂，可用于铈从稀土(III)、钍中的分离、富集，具有很好的应用前景。第四章在层流型恒界面池的传质过程理论研究基础上，研究了二 (2,4,4-三甲基戊基)膦酸(HBTMPP)、PT-2 萃取 Er(III)的动力学，测定了流体线性流速、有机相浓度、水相浓度和酸度、温度及界面面积等因素对萃取速率的影响，对萃取的控制模式作出判断，为 Cyanex 272、 PT-2 在稀土湿法冶金中的应用提供基础参数。推导出层流型恒界面池中扩散控制模式下的萃取过程善于传质量和扩散层厚度两个基本公式。PT-2 萃取 Er(III)的过程属于扩散控制模式，在不同参数（温度、线性流速、界面面积、两相组成等）条件下，以 ln[(1/β + 1)C_b~a/C_(b,0)~a - 1/β] 对时间 t 作图得到都为直线，这些参数的变化对萃取的控制模式没有影响。萃取速率随温度、线性流速、界面面积等的变化规律也表明，该萃取过程为一扩散控制模式。根据萃取速率随线性流速、界面面积和温度的影响推断 HBTMPP 萃取 Er(III)为扩散控制和化学反应共同作用的混合控制模式。利用稳态法推导出该萃取过程的初始速率方程，该速率方程能和实验结果较好吻合。第五章用 HPCPC 研究 PT-2、Cyanex 302 及 Cyanex 272-P507 体系分离重稀土元素，评估 HPCPC 的性能及萃取剂的萃取性能，考察了流动相的流速、 pH 及 HPCPC 的转速等对分离效率的影响，并对这些体系萃取重稀土(III)的机理进行了探讨。发现流速对 HPCPC 的分离效率有显著的影响，随流速的增大，理论板数降低，分离度减小；理论塔板数和分离度随转速的变化无明显的变化；在 D 值相同时， Vs/Vm 越小，理论塔板数 N 越大；pH 越高，D 越大，理论塔板数则越低；萃取剂的浓度越高，理论塔板数越低。用 HPCPC 梯度洗脱法在 Cyanex 302 体系中只经过一次运行可将轻、重稀土混合物 La(III)、Sm(III)、Dy(III)和 Tm(III)分离。第六章针对攀西稀土矿 冶炼工艺中存在由于稀土收率低、放射性钍未得到分离和利用、存在二个放射性废渣和放射性废水等问题，采用溶剂萃取法，从攀西矿氧化焙烧－硫酸浸出液中萃取分离钍和铈(IV)。研究了 N1923 从氟碳铈矿硫酸浸出液中萃取分离钍和铈(IV)的工艺，并在此基础上提出从攀西矿中萃取分离铈(IV)、钍和提取氯化稀土的流程 I。用 N1923 萃取铈(IV)、钍，稀硫酸为洗液，形成含四价铈及钍的有机相和含三价稀土元素的萃余液，实现铈、钍与三价稀土的萃取分离。由于用含过氧化氢的硫酸溶液反萃铈(IV)困难，用含过氧化氢的硝酸溶液反萃铈(IV)、钍，再以 Cyanex 923 萃取钍，实现钍和铈(III)的分离。还研究了用 S501 萃取萃取铈(IV)工艺，以稀硫酸为洗液，用含过氧化氢的硫酸溶液为反萃取液反萃铈(IV)。解决了萃取过程铈(IV)的还原性问题；探明了氟离子对萃取过程的影响以及在料液、洗液、反萃取液中加入硼酸的作用，在大量数据的基础上提出了工艺的各成分的组成。

稀土与过渡金属的萃取机理及分离方法的研究

随着化学工业的发展，稀溶液或难分离体系中有价物质的提取、富集成为化工分离学科中的重要研究课题之一。随着人们环保意识的增强，寻找新型、高效、清洁的工艺流程成为分离科学的热门话题。众所周知，在稀土矿中常含有许多过渡金属杂质，如锌、镉、铁、钻、镍等等，因此研究稀土与过渡金属离子的高效分离成为必然，这也是我研究工作的出发点。本论文主要包括以下几个方面的内容：1.研究了中空纤维膜器中HEH/EHP (P507)在盐酸介质中萃取分离衫、锌及锅的传质动力学，比较了聚偏氟乙烯膜和聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯共聚物膜这两种膜材料的稳定性能，建立了界面反应动力学方程。考察了料液酸度、萃取剂浓度以及萃取剂不同氨化度对锌、福传质系数的影响。认为氨化p507不能提高锌、福的传质系数，却能提高稀土的传质系数，利用这一性质，就可能实现锌、镉与稀土离子的分离。这一研究为新型膜材料的应用提供了理论基石出。2．研究了中空纤维膜器中硫代有机磷酸萃取剂Cyanex302在硫酸介质中萃取分离锌、镉、铁、钻、镍和铺的传质动力学，探讨了各种因素对萃取速率的影响，获得了膜器中金属离子的传质模型及机理，同时采用膜器串联实现了锌、铺及锌、镉混合物的分离。3.研究了盐酸体系中伯胺1923与中性有机磷酸萃取剂Cyanex923和Cyanex925对ZnCl,和CdCl_2的协同萃取机理，用斜率法、等摩尔系列法确定了协萃配合物的组成并用皿谱加以证实。对于Zn的萃取，可能是由于空间位阻效应的影响，单一中性萃取剂对Zn2+的萃取有如下的关系：Cyanex923>Cyanex925，整个协萃反应的平衡常数是Cyanex923＞Cyanex925。然而，根据协萃系数R=D 最大/D_(中合)来判定协萃效应的大小，则有如下的关系：Cyanex923＜Cyanex925。这就说明了如果单一萃取剂的萃取越高，则协萃效应就越小。对于Cd的萃取，协同效应的大小为：Cyanex923＞Cyanex925。另外还求得了协萃反应平衡常数和协萃配合物生成反应平衡常数以及热力学函数值。且随温度增加，分配比减小，说明协萃体系为放热反应。对于同一协萃体系，不同金属离子的协萃效应的大小为Zn>Cd。这一研究为提高稀土与过渡金属离子的分离效率具有实际意义。4．研究了萃取剂的界面性质，考察了萃取剂伯胺N1923, Cyanex923、Cyanex925及Cyanex302单独存在以及混合存在时与不同水相（含金属离子的和不含金属离子的）的界面张力的变化情况，根据Gibbs等温吸附方程，得到了界面超量，求出萃取剂分子在界面上的表观横截面积A_i以及使界面达到饱和所需体相最低的萃取剂浓度（C_(min)）。结果表明伯胺盐的加入增加了Cyanex923呢Cyanex925的界面活性，提高了金属离子的分配效率。这对进一步研究其萃取动力学有指导意义。5.通过静态法研究了Cyanex302萃淋树脂在硫酸介质中吸萃Fe(III)、Zn(II)、Co(II)、Ni(II)的性能，考察了振荡时间、料液酸度、实验温度等条件对萃取性能的影响，结果发现CL－Cyanex302吸萃Fe(III)、Zn(II)、Co(u)、Ni(II)的能力有如下的顺序：Zn（II）>Fe（III）>>Co（II）>Ni（II）。Fe（III）、Co（II）、Ni（II)及Zn(II)的半萃pH值依次为1.6、3.8、5.9、1.3。这说明通过控制水相的酸度，就有可能实现这些金属离子间的分离，这对于分离具有实际的意义。

HDP双溶剂体系萃取稀土的动力学与热力学研究

本文通过酸性磷（膦）类萃取剂二（2，4，4一三甲基戊基）磷酸（Cyanex272）与2一乙基己基嶙酸一单一2一乙基己基醋（P507）协同萃取的手段对萃取体系进行改善，系统研究了Cyanex272与P507体系的热力学和传质动力学规律及其界面的性质，为该萃取体系在工业上的应用提供丰富的基础数据，具体的研究内容如下：1．研究了Cyanex272与PSO7组成的双溶剂体系（HDP）及其单独体系萃取Yb（III）的热力学性质，得出了协同萃取机理，获得了萃取平衡方程式以及协萃物的组成，对金属离子在萃取过程中离解和配位的热量变化规律作出了解释。研究发现HDP协萃体系对Y（III）和Yb（III）的分离效果要高于其单独萃取体系，且HDP负载稀土的反萃性能以及萃取重稀土的选择性都优于P507。2．用层流恒界面池法研究了Cyanex272萃取Y（III），Yb（III）以及从Cyanex272-Y负载中反萃取Y（III）的传质动力学，考察了各种因素对反应速率的影响，获得了萃取速率方程，推测了动力学机理，并找出了正萃与反萃取的内在联系。3．研究了HDP萃取Y（III），Yb（III）以及从HDP-Y负载中反萃取Y（III）的传质动力学，获得了萃取速率方程，推测了动力学机理，发现PSO7的加入降低了萃取和反萃取的活化能，与Cyanex272相比萃取速率得到了提高，与PSO7相比反萃取速率也得到了增强。热力学的结果和动力学的结果相互得到了印证。4．考察了不同稀释剂、水相酸度、水相离子强度以及温度对Cyanex272以及HDP体系界面活性的影响，并得出在相同的条件下HDP的界面活性要高于Cyanex272的界面活性。在研究界面吸附与萃取动力学之间的关系中发现，cyanex272和HDP的界面性质能定性的反映其萃取动力学机理。

稀土高子选择电极的研制

（一）本文首次提出一类新型离子选择电极－水膜电极。推导了水膜电极遵循的能斯特方程式。具体研制了氯化钕水膜电极，用于测定环已酮中Nd(PMBP)_3螯合物。结果与理论相符合。研究了参比电极电位在非水介质中保持稳定的条件。发现了两不相溶溶液界面上的电位响应可以是双向的，而且响应曲线斜率的绝对值基本相同。水膜离子选择电极可以做到完全不受有机溶剂的腐蚀。这是水膜电极的一个优点。水膜离子选择电极的研制成功，为非水介质中的研究和分析开创了一条新路。（二）随着稀土化学的进展，对稀土离子选择电极的需要日益增加。本文研制了如下两种稀土离子选择电极。1.以镱－P507螯合物为电活性物质的PVC膜镱离子选择电极。其电极电位与镱（III）离子浓度的负对数有线性关系。线性范围1*10~(-4)～1.9*10~(-5)M。室温下，响应曲线的斜率为75.4 mv/PC_((Yb)~(3+))。检测下限为1.4*10~(-5)M。2.以钕－PMBP螯合物为电活性物质的PVC膜钕（III）离子选择电极。室温下，其电极电位与钕（III）离子活度的负对数呈能斯特关系。线性范围为4.8*10~(-2)～1.0*10~(-5)M。

金属溶剂萃取的数学模拟研究

溶剂萃取三出口分离工艺是在分馏萃取流程基础上提出的一种新工艺方法，应用这种流程，每个工艺可根据各组分萃取能力的不同得到三个不同的产品，因此具有很大的优越性。本工作首先进行了皂化P507对Cu、Co、Ni三种金属元素萃取分离性能的研究，得到了工艺设计的一些主要参数及其变化规律。在此基础上，设计了两种方式的三出口工艺，应用P507－煤油体系，对组成为1:1:1的Cu、Co、Ni混合合成料液进行同时分离串级实验，实现了三种元素的同时分离，从而将三出口工艺推广应用于非稀土体系，并对两种不同的三出口流程设计方式进行了比较，得出了有意义的结果。对串级过程的数学模拟引入了稀疏矩阵方法，并对分馏萃取体系工艺参数的优化作了尝试。通过对串给模拟计算中矩阵解法的分析，发现计算过程中的所用的大型微分矩阵是一种零元占绝对优势的稀疏矩阵。本工作根据此微分矩阵的特点，采用稀疏矩阵所特有的存贮方法，将解大型稀疏线性方程组的方法引入串级模拟计算，编制了计算程序，使矩阵法的内存占用量大大减小，而计算速度却基本上没有变化，为矩阵方法应用于高级数及多组分体系的串级模拟计算提供了基础。我们还对分馏萃取工艺参数的优化作了尝试，分别应用复合形法和直接网格搜索法编制计算程序，在料液组成一定、进料量一定的条件下，建立了目标函数：Q = N*(VOE * Zo)/(VAE * XX(1,1)对(Sm-Gd)(No_3)_3-HNo_3-P507－煤油体系，分别以级数。进料级等六个或四个变量为搜索变量。应用上述以稀疏矩阵法改进后的串级模拟程序计算目标函数，进行优化计算，得到了合理的结果。两种优化方法比较后，认为复形方法所耗机时少，较为实用。为了对Cu、Co、Ni的萃取分离体系进行数学模拟，进行了单级分配实验，通过对实验结果的分析，利用线性回归方法。得到了适用于不同浓度范围的简单的单级分配模型。研究了三出口工艺中的平衡关系，提出了两种分别适用于不同方式三出口工艺串级计算的串级模型，并在分馏萃取的基础上将稀疏矩阵方法引入三出口串级计算，对工艺一，根据流程特点，假定串级过程中分离 数变化不大；对工艺二，利用所建立的单级分配模型，分别用FORTRAN语言编制程序，串级计算的结果与实验结果基本吻合。将溶液理论应用于萃取过程的计算是目前人们努力的一个方面。本工作对于P507－正庚烷萃取CuSo_4体系进行了溶液理论模型的研究，对于水相，应用适用范围广，计算精度高的Pitger理论计算平均离子活度，并将其部分为单离子活度系数，对有机相，应用Scatacherrd-Hilbrand的“溶度参数“理论模型进行关联，得到了模型的端值常数和热力学萃取常数。

稀土萃取分离专家系统的研制

本文系统地介绍了稀土元素萃取分离专家系统的研制。建立稀土元素萃取分离专家系统的目的是为稀土萃取分离流程设计人员提取供咨询。本文分两个部分进行介绍。第一部分，介绍了稀土萃取剂的咨询系统，该咨询系统采用框架数据结构存贮稀土萃取剂分类，稀土萃取剂性质以及稀土萃取分离的萃取体系等知识，从而建成一个框架知识库，利用框架操作函数，系统为用户提供有关稀土萃取剂的知识咨询函数。第二部分，文章介绍了P507萃取分离稀土元素的流程选择模型系统。该系统根据稀土混合物的各元素氧化物组成和所要求分离得到的产品，从而利用其知识库中的分离流程选择规则，推理选择一套分离方案。在本部分中，介绍了系统知识库的构造以及系统推理策略，还介绍了其知识库的管理程序。在该系统中，还可以计算稀土萃取工艺参数，系统采用GCLISP环境与DOS系统接口，直接在GCLISP环境下，调用BASIC语言编制的计算程序。该系统还包括萃取流程技术经济的评估模块，系统设计了技术经济评估知识的表达方式，并且设计了推理过程。该系统的咨询能力将随着其知识库内容的扩充与完善而加强。系统知识库内容可以方便地在GCLISP的文件编辑窗口直接进行编辑，因此，使系统知识库具有完善和扩充功能。本系统采用人工智能通用的LISP程序设计语言实现。系统在知识表示方面既采用了规则表示，又采用了框架结构表示，并且系统为这两种不同的数据结构设计了LISP操作函数；系统在推理过程应用了正向、反向及正反双向推理等策略。该系统的设计方法和系统结构，可用于建造其它问题领域的专家系统。系统程序设计的技巧，对于LISP语言的使用者，特别是采用GCLISP进行专家系统设计的人员，具有参考利用价值。

皂化环烷酸串级萃取体系计算机模拟的研究

溶剂萃取法是目前国内外广泛采用的分离提纯和富集稀土元素的方法之一，与其它方法相比较，具有许多优点，为了改变稀土萃取分离工艺的研究方法还比较落后的状态，研究和解决这个问题已令人瞩目。计算机的数学模拟法就是其中较为先进的方法之一。本论文用计算机的数学模拟法对皂化环烷酸分离钇和镧系元素的串级萃取体系进行了初步的研究。在分析皂化环烷酸和皂化P507串级萃取体系特点的基础上，提出了皂化环烷酸分离钇(Y)和镧系元素(Nd,Er)串级萃取体系的静态数学模型，对模型参数及其求法做了较为详细的讨论，分别用矩辄法和逐级计算法解算，并将计算结果与实验结果进行比较，发现矩阵法的计算精度较逐级计算法为好。可以得出：所提出的模型对氨化环烷酸分离钆和镧系元素的串级萃取体系是基本适用的，并且预计，对皂化弱酸类萃取剂分离金属离子的串级萃取体系也将具有一定的通用性；初步尝试了一种实验方法，对皂化的串级萃取体系，根据串级条件，只做单级实验就可以用电子计算机模拟地计算出各组份的逐级浓度，实验结果表明，这种方法对氨化环烷酸萃取体系是可行的。对皂化环烷酸分离钇(Y)和镧系元素(Nd)的串级萃取体系进行了改变工艺条件的计算。所建立的模型为非线性方程组，用改进牛顿法解非线性方程组，对解的初值要求较为严格，为了方便并且较快地找到一组初值，首先用逐级计算法解算，其结果就作为矩法的初值，并对端级模型作了简化，对工艺参数改变（洗液的酸度、料液的总浓度、料液的组成以及级数）进行了相应条件下的单级实验，求得了各模型参数，然后进行模拟计算，得到了与萃取规律相符的计算结果，又进行了常级模拟实验加以比较，计算值与实际串级萃取体系的实验值相比较，端级结果比较一致，中间各级有时误差较大，我们希望能够能过对计算结果的比较，从而对工艺条件加以筛选，这方面的工作还需要进行较为深入的研究，模型和计算方法都有待于进一步的完善。论文中，还对近年来李涵等提出的单一稀土线性规则进行了进一步探讨，结果表明对非稀土元素如Cu(Ⅱ)，Co(Ⅱ)，Ni(Ⅱ)等单一元素的萃取，该线性规则仍然成立。

烷基磷（膦）酸酯对钪、钇及镧系元素的萃取研究

本文研究了酸性磷（膦）酸酯（PT-19，PT-2， PH5）萃取钪、钇及镧系元素的性能，并与相同条件下P507的萃取性能进行了比较，研究了PT-19， PT-2， P215及P507萃取钪、P215萃取钇以及中性膦酸酯P350萃取钪的机理，并且得到一些有意义的结果。一、酸性磷（膦）酸酯萃取钪、钇及镧系元素的研究；二、磷（膦）酸酯萃取钪、钇的机理研究。

酸性磷（膦）酸酯萃取三价稀土离子的研究

本文研究了酸性磷（膦）类萃取剂：二（2，4，4-三甲基戊基）膦酸（C272）、仲丁基膦酸2-丁基辛基酯（J040）、仲已基膦酸2-丁基辛基酯（J043）对三价稀土离子的萃取及分离性能，测定了相邻元素间在不同pH范围内的平均分离系数，讨论了C272、J040、J043萃取Sc(III)、Er(III）、Ta(III)、Ho(III)的机理，合成了J040与La(III)、Ho(III)、Y(III)、Er(III)、Cd(III)、Pb(III)的固体配合物，并对其结构进行了表征。本文还以2-乙基乙基膦酸单2-乙基已基酯（P507）为萃取剂，利用分馏串级萃取，进行了低损耗红外光纤原料的提纯研究。一、不同结构的酸性磷（膦）酸酯对三价稀土离子的萃取。二、不同结构酸性磷（膦）酸酯萃取Er(III)、Tr(III)、Ho(III)、Sc(III)的机理。本实验还考察了平衡水相酸度对萃取平衡的影响，由酸度曲线求出了一些元素对间在不同pH范围内的平均分离系数；根据萃取剂浓度对萃取平衡的影响结果分别求出了各萃取平衡反应的浓度平衡常数；研究了温度对萃取平衡的影响，由此求出了萃取平衡反应的热力学函数。对C272，还考察了萃取分配比随原子序数的变化规律。结果表明具有明显的四分组效应。

The extraction and separation of Ho, Y, and Er(III) with the mixtures of Cyanex 302 and another organic extractant

The extraction and separation of Ho, Y, and Er(III) with the mixtures of bis(2,4,4-trimetylpentyl)monothiophosphinic acid (Cyanex 302) and another organic extractant, such as acidic organic extractant (di-2-ethylhexyl phosphoric acid P204, 2-ethythexyl phosphoric acid mono-2-ethylhexyl ester P507, di-2-ethylhexyl phosphinic acid P229, and sec-nonylphenoxy acetic acid CA-100), neutral organic extractant (tri-n-butyl phosphate TBP, di-(1-metylheptyl)metyl phosphate P350, and branched trialkylphosphinic oxide Cyanex 925) or primary amine N1923, has been investigated in this paper. The extractability and separation ability for the Ho, Y, and Er with the mixtures of Cyanex 302 and organic extractants has been compared. The synergistic effect of the Ho, Y, and Er extraction with the mixtures of Cyanex 302 and P229, Cyanex 925, CA-100, or N1923 has been explored and the synergistic enhancement coefficients have been calculated. At last, the Y3+ synergistic extraction with the mixtures of Cyanex 302 and CA-100 has been determined and the extracted complex has been deduced.

反式1,4-聚丁二烯的非等温结晶动力学研究

采用Nd(P507)3 LiBu AlEt3和AlEt3 VCl3两种催化剂体系分别合成了两种分子量与反式1,4单元结构含量不同的反式1,4 聚丁二烯样品(TPBD)。用DSC方法不仅研究了两样品六方相晶体的非等温结晶过程,同时还对单斜相结晶的非等温动力学过程进行了研究。Avrami方程分析显示,在低结晶度下TPBD六方相和单斜相的结晶生长过程呈现热成核的三维球晶生长。研究表明:虽然Ozawa方程在较低温度下能描述TPBD的六方相结构的实验数据,但不能完全描述在较高温度下六方相及单斜相非等温结晶过程,而用莫志深等建议的方程则能很好地描述TPBD六方相和单斜相非等温结晶过程。由Kissinger方程得到TPBD六方相和单斜相结晶的平均结晶活化能分别为-165.8kJ/mol和-220.5kJ/mol。

Separation of thorium(IV) and extracting rare earths from sulfuric and phosphoric acid solutions by solvent extraction method

The bastnasite of Baotou (China) was roasted in concentrated sulfuric acid at 250-300 degreesC and the calcined products were leached by water. Almost all rare earths (RE) were moved into solutions in trivalent along with some radioactive impurity thorium(IV) (Th(IV))which accounts for 0.4% of RE and other impurities such as Fe(III), Ca, F, P, etc. Through fractional extraction (seven stages for extraction and nine for scrubbing), the mass ratio of Th(IV) and RE (ThO2/REO) in solution has decreased to 5 x 10(-6). The purity of ThO2 product recovered from organic phase is above 99%. The iron(III) in solutions can be removed in the form of precipitation by adding some magnesia into the solutions. Then RE can be concentrated by solvent extraction with 2-ethylhexyl phosphinic acid 2-ethylhexylester (P-507). The results of fractional extraction show that the concentration of total RE in aqueous solutions stripped by hydrochloric acid is over 200 g REO/I with the yield of RE above 99%. Individual RE can be attained by solvent extraction with P507 in the following process.