溶剂萃取分离钍和稀土元素最佳工艺条件的确定
TBP-HNO3体系萃取分离铀、钍和稀土实例
TBP-HNO3体系萃取分离铀、钍和稀土实例一、工艺原理用TBP从硝酸溶液中萃取钍和铀是行之有效的方法之一。
在萃取过程中，Th（NO3）4与TBP生成Th（NO3）4·2TBP，硝酸硅酰与TBP生成UO2（NO3）·2TBP都可以被萃取。
但是铀的分配比高于钍，更易被萃取。
由于铀和钍的分2离系数随TBP浓度的变化而不同，即低浓度时的分离系数大于高浓度时的。
因此分离工艺中采用先在5%TBP浓度下优先萃取铀，而后用40%TBP萃取分离钍和稀土的方法（见图1）。
也可以采用先30%TBP萃取分离钍、铀和稀土，而后再用5%TBP浓度下萃取分离铀和钍，后接40%TBP萃取提纯钍方法（见图2）。
图2 TBP－煤油萃取分离RE／Th／U工艺流程另外，钍的分配比与水相中钍的浓度和硝酸浓度有关。
当水相中钍浓度低而有机相中TBP浓度高时，D th硝酸浓度的增大而增大。
反之，如果水相中钍浓度高，D th受酸度的影响不大。
溶液中如含有四价铈，因其分配比与钍相近而难分离。
萃取钍时，可以加入双氧水使四价铈还原为三价，增大钍与铈的分离系数，增强钍与铈的分离效果。
此流程中先用5%TBP萃取铀，经反萃取所得的含硝酸铀酰的溶液用草酸沉淀法净化除钍和稀土后，再通入氨气使铀呈种铀酸铵沉淀析出。
萃取铀的余液中含有钍、稀土和铁、钛等杂质，该溶液用40%TBP萃取钍，用无盐水反萃钍，反萃液经浓缩结晶回收硝酸钍。
萃取钍的余液可用于回收稀土。
二、工艺流程TBP－HNO3体系萃取分离铀、钍和稀土的工艺流程图如图1所示。
图1 TBP－HNO3体系萃取分离铀、钍和稀土的工艺流程。
稀土元素的先进分离与提取技术探究
稀土元素的先进分离与提取技术探究稀土元素（Rare earth elements, REEs）是指17种具有相似物理化学性质的元素，包括镧、铈、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钕、钷、镤和钚。
这些元素广泛应用于现代科技领域，例如电子设备、太阳能电池、照明、磁性材料和医学领域等，已经成为现代工业的重要支撑元素。
然而,由于稀土元素的丰度非常低，从自然环境中获得这些元素无比困难，从而使得稀土元素的开采和提取成为巨大的挑战，同时也成为21世纪发展的瓶颈，为了更好地了解稀土元素的先进分离与提取技术，需要进行深入的探究。
1. 稀土元素分离与提取技术稀土元素在自然界中的分布较为均匀，具有很高的化学活性和相似的化学性质，在矿物中不易单独出现，而是以混合物的形式存在。
因此，稀土元素的分离和提取成为研究的重要方向。
目前主要的稀土元素分离和提取技术有以下几种：1.1 溶液萃取法溶液萃取法是一种基于稀土元素在不同酸度下，亲和性吸附性的相对大小进行分离的一种方法。
它是近年来稀土分离的主要方法之一。
经过萃取后，将稀土元素从有机相中分离，通常采用蒸馏水或酸溶液精炼得到纯稀土元素。
1.2 离子交换法离子交换法利用离子交换树脂的离子交换作用，将溶液中的稀土离子与树脂上的等价离子交换，从而实现稀土元素的分离。
离子交换法的分离效率高，但是工艺复杂，需要大量的能源消耗。
1.3 膜分离法膜分离法是利用一些有选择性的膜，通过在膜上形成不同的化学环境来实现稀土元素的分离。
膜分离技术分为有机溶剂萃取法、逆渗透法和电渗析法等。
2. 先进稀土元素提取技术随着未来工业对高纯稀土元素需求量的增大，先进稀土元素提取技术变得越来越重要。
2.1 氧化物去除技术氧化物去除技术可以去除稀土矿物中的氧化物和非稀土矿物，并解决溶解稀土矿物时产生的流体化问题。
同时，它也可以使氧化物去除后的富集体更容易被提取。
2.2 预分离技术预分离技术采用分步操作，根据稀土元素的不同性质进行前置处理，可使后续的稀土元素分离和提取工艺变得更加简单和高效。
第三章 溶剂萃取法分离稀土元素 稀土金属冶金 教学课件
1 中性络合萃取体系
• 特点：
➢ 萃取剂为中性萃取剂，如醇、脂、醚、中性磷萃取剂 ➢ 萃取剂与被萃组分依靠配位键组成中性络合物 ➢ 被萃组分以中性分子形态被萃取
• 举例：
(RO)3P=O:
NO3
TBP萃取硝酸稀土
NO3 RE :OP(OR)3
(RO)3P=O:
NO3
3TBP (org) + RE3+(aq) +3NO3- (aq) =RE(NO3)3 ·3TBP (org)
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1 错流萃取
• 定义：一份料液依次与多份有机相接触的萃取方式 • 萃取过程示意图：
S0
S0
S0
F0
1 F1
2 F2
3
S0
n
Fn（纯B）
S1
S2
S3
Sn
F0—萃取料液；S0—空白有机相
• 萃取计算：φA =[A]n/[A]F =1/(1+EA)n；
φB =[B]n/[B]F =1/(1+EB)n
喹啉，脂肪酸、异构酸、环烷酸等 – 胺类萃取剂：伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐
• 常用萃取剂与稀释剂
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二、 萃取体系
• 萃取体系：被萃组分（含被萃物质的水溶液
）+萃取有机相（萃取剂+稀释剂+改性剂）
• 萃取体系的分类
1、中性络合萃取体系 2、酸性络合萃取体系 3、离子缔合萃取体系 4、协同萃取体系
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2 酸性络合萃取体系 • 特点
➢ 萃取剂为酸性萃取剂：酸性磷萃取剂、羧酸萃取剂、螯 合萃取剂等
稀土元素溶剂萃取
立志当早，存高远稀土元素溶剂萃取利用水相中某些组分在有机相中分配比的不同，选择性地进行分离和提纯稀土元素的过程。
为稀土元素分离提纯的重要方法之一。
由萃取剂和有机溶剂形成的连续有机相与含有被分离稀土元素的水相充分接触而又不相互溶混(即充分混合一澄清)，从而实现稀土组分在两相中不相等l 浓度的分配达到稀土元素分离和提纯的目的。
稀土元素的溶剂萃取工艺过程包括萃取体系选择、萃取器和萃取方式选择、萃取分离工艺条件确定与萃取和反萃取过程实施、分离后各种溶液后处理等四部分(见溶剂革取)。
萃取方式有单级与串级之分，为得到高纯度产品通常采用串级萃取方式。
串级萃取又有错流、共流、逆流、分馏、回流等不同形式。
20 世纪70 年代以来稀土的萃取分离以采用分馏萃取为主，辅以其他工艺。
萃取剂、萃取体系及工艺条件的确定主要依据被分离的A、B 二组分(或二元素)的分离系数βA/B的大小而定：式中DA 为A 组分在两相的分配比；DB 是B 组分在两相的分配比，CA(0)、CA(a)为A 组分在平衡的有机相和水相的浓度，CB(0)、CB(a)为B 组分在平衡的有机相和水相的浓度。
βA/B的大小表示A、B 两组分分离效果的优劣，βA/B值越大分离效果越好，即萃取剂的选择性越高。
若DA=DB，βA/B=1，则表明A、B 二组分不能用该萃取体系分离，β的大小与稀土元素的原子序数以及萃取体系有关。
新萃取剂的应用以及萃取理论与工艺研究所取得的进展都有力地推动着稀土分离和提纯技术的发展。
溶剂萃取技术已成为当前稀土元素分离和提纯的主要手段，用它已能从多种稀土组分的原料中分离提纯每一种稀土元素。
串级萃取。
稀土金属的提取与分离技术
稀土金属的提取与分离技术引言稀土金属是一类重要的天然资源，具有广泛的应用价值，如在电子、光学、磁性材料等领域有着重要的作用。
然而，稀土金属的提取和分离过程相对复杂，需要采用一系列专门的技术来实现。
本文将介绍一些常用的稀土金属提取与分离技术，包括化学提取、物理提取和电化学提取。
1. 化学提取技术化学提取技术是将稀土金属与其他杂质分离的一种常用的方法。
其中包括溶剂萃取、离子交换和络合提取等。
1.1 溶剂萃取溶剂萃取是一种通过稀土金属和溶剂之间的相互作用来实现分离的方法。
常见的溶剂包括有机溶剂和无机溶剂，通过溶剂与稀土金属之间的亲合性差异，使其在不同的溶剂相中分离。
溶剂萃取技术具有操作简便、提取效率高等特点。
1.2 离子交换离子交换是一种通过固体离子交换剂与稀土金属之间的离子交换反应来实现分离的方法。
离子交换树脂是常用的离子交换剂，其表面具有带电荷的固相。
通过调节溶液中pH值和离子浓度等条件，可以实现稀土金属的吸附和解吸。
1.3 络合提取络合提取是一种通过络合剂与稀土金属之间的络合反应来实现分离的方法。
络合剂通常是具有一定配位能力的有机分子，可以与稀土金属形成络合物，从而实现分离。
络合提取技术在工业上应用较广泛，具有提取效率高和选择性好的特点。
2. 物理提取技术物理提取技术是通过稀土金属的物理性质差异来实现分离。
常用的物理提取技术包括重力分离、磁力分离和浮选等。
2.1 重力分离重力分离是根据不同密度的分离物质在重力作用下的不同沉降速度来实现分离的方法。
通过调整悬浊液的浓度和粒径，可以实现稀土金属的分离。
2.2 磁力分离磁力分离是根据稀土金属的磁性来实现分离的方法。
通过在外加磁场的作用下，磁性物质会受到磁力的作用而发生移动，从而实现稀土金属的分离。
2.3 浮选浮选是通过稀土金属与其他杂质在液体中的浮力差异来实现分离的方法。
通过调节浮选剂的种类和浓度，可以实现稀土金属的提取和分离。
3. 电化学提取技术电化学提取技术是利用电化学方法来实现稀土金属的提取和分离。
溶剂萃取技术在稀土元素分离中的应用探索
溶剂萃取技术在稀土元素分离中的应用探索在稀土元素分离中，溶剂萃取技术是一种常用的分离方法。
溶剂萃取是指通过溶剂与待处理溶液发生相互作用，将目标物质从溶液中分离出来的方法。
溶剂萃取技术能够高效、快速地实现稀土元素的分离和富集，广泛应用于稀土元素提取、纯化和分离过程中。
首先，溶剂萃取技术的原理是基于溶液中物质间的差异性。
稀土元素由于各自的原子半径和电子结构的差异，其化学性质也存在明显不同。
因此，在选定的溶剂体系中，通过调节溶剂的化学性质和萃取条件，可以实现稀土元素的选择性分离。
溶剂萃取技术中最常用的溶剂体系是有机相和水相的组合。
有机相通常采用有机溶剂，如酸性、碱性或含有配位基团的萃取剂，以便与稀土元素形成配合物，从而实现稀土元素的分离。
水相则可以调节pH值和离子强度，以便控制稀土元素在有机相和水相之间的转移。
此外，还可以通过改变溶剂中温度、浓度、萃取时间等参数，优化溶剂萃取过程，提高分离效果。
溶剂萃取技术在稀土元素分离中的应用主要包括以下几个方面：1. 稀土元素提取和回收：溶剂萃取技术可以用于稀土元素的从矿石、废弃物和工业废水中的提取和回收。
通过选择合适的有机溶剂和调节萃取条件，可以有效地将稀土元素从复杂的原料中分离出来，实现回收利用。
2. 稀土元素纯化：溶剂萃取技术可以用于稀土元素的纯化过程。
由于稀土元素之间存在相似的性质和离子半径，传统的物理方法很难实现稀土元素的高纯度分离。
而溶剂萃取技术可以通过选择适当的有机溶剂和改变条件，选择性地提取和分离目标稀土元素，从而实现高纯度的纯化。
3. 稀土元素混合物的分离：溶剂萃取技术还可以用于稀土元素混合物的分离。
通过合理设计溶剂萃取流程，可以实现多个稀土元素之间的分离，得到所需的纯度要求。
总之，溶剂萃取技术在稀土元素分离中具有广泛的应用前景。
通过不同有机溶剂和溶剂配比的组合，以及调节温度、PH值、浓度等操作条件，可以实现对稀土元素的高效、选择性的分离和富集。
钍的萃取机理及工艺
钍的萃取机理及工艺钍是一种重要的战略性资源，用于生产各种现代高科技产品，其中包括航空发动机、核能发电、高速火车、医学放射等。
由于钍的稀有性，它的有效采集和综合利用非常重要，钍的萃取是提高钍资源利用率的有效手段之一。
钍的抽取通常采用萃取法，它是根据钍在不同溶液条件下溶解、分解、溶出、沉淀或衍生物等物理化学反应原理，利用有机溶剂对钍进行抽取分离。
钍的萃取机理主要依赖于钍与溶剂的氢键相互作用。
当溶剂的氢键能力强于钍的化学键时，氢键就会被释放，把钍从原始溶液中分离出来。
因此，钍的萃取可通过改变溶剂的氢键能力、改变溶剂组成、改变溶剂浓度、改变溶剂的pH值及改变溶剂的温度等方法来影响钍的萃取效果。
钍的萃取工艺一般采用单段萃取和循环萃取两种工艺方法。
单段萃取工艺就是将钍分解到液相中，然后使用有机溶剂把钍从溶液中萃取出来，它是一种简单有效的钍抽取工艺。
而循环萃取法通常采用两段萃取，即第一段将钍从溶液中萃取到有机溶剂中，第二段再将有机溶剂中的钍从有机溶剂中抽取出来，从而提高钍的萃取效率。
此外，在钍的萃取过程中，除了利用有机溶剂进行萃取以外，也可以使用选择性萃取剂（如还原性一氧化物、还原性矿物质等）进行萃取，从而可以把钍从溶液中萃取出来，而不影响溶液中其它元素的分布。
除此之外，在钍的萃取过程中，还可以采用气相萃取法和水萃取法。
前者是利用气溶剂的特性，将钍从溶液中以气体的形式萃取出来。
而后者是通过溶液中钍的分子均衡性，将钍从溶液中以水的形式萃取出来。
总的来说，钍的萃取是一种有效的钍资源利用技术，可以提高钍的有效利用率，减少对钍的浪费，为钍的有效利用提供有力的帮助。
本文综述了钍的萃取机理及工艺，目的是让读者了解钍的萃取技术，为提高钍的有效利用率和减少对钍的浪费提供科学的依据。
去除稀土矿物中放射性钍元素的方法与流程
去除稀土矿物中放射性钍元素的方法与流程Removing radioactive thorium from rare earth minerals is a complex and challenging process that requires careful consideration of various methods and technologies. 去除稀土矿物中的放射性钍元素是一个复杂而具有挑战性的过程，需要对各种方法和技术进行仔细考虑。
One method that has been explored for removing thorium from rare earth minerals is acid leaching. Acid leaching involves the use of acidic solutions to dissolve the thorium from the minerals, allowing it to be separated from the rare earth elements. 一个被探索用于从稀土矿物中去除钍的方法是酸浸。
酸浸涉及使用酸性溶液来溶解矿物中的钍，使其与稀土元素分离。
Another potential method for thorium removal is solvent extraction. Solvent extraction involves the use of organic solvents to selectively extract thorium from the rare earth minerals, leaving behind the desired rare earth elements. 另一个可能的去除钍的方法是溶剂萃取。
溶剂萃取涉及使用有机溶剂从稀土矿物中选择性地提取钍，从而留下期望的稀土元素。
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硅化断裂带控制叠加地段往往有富大矿体产出。
5)微晶石英、碱交代、赤铁矿化、绿泥石化、黄铁矿化等近矿围岩蚀变控制铀矿化的分布。
参考文献:
[1]刘儒,贺运莲.诸广山岩体南部区域地球化学特征及其找矿意义[C]//核工业华南地勘局.华南铀矿物化探经验论文汇编.广州:[出版者不详],1992:23.
Analysis of localization condition on granite type hydrothermal uranium deposit in
Zhutongjian area of Xiazhuang ore fields
LAI Zhong-x in,WANG E
(Geolog ic Par ty N o.293,N uclea r Geo log ical Bureau of G uangdong Pro vince,G uang zhou510800,China)
Abstract:Zhutong jian aera is located in the northw est o f Xiazhuang ore fields.Obvious ro ck alteration, hig h fr acturing and gr ow th structure in the mining area are very favo rable for m ineralization.The metallo genic conditions of granite type hydrotherm al uranium deposit in Zhutongjian aera o f the north-w est of Xiazhuang ore fields are analy zed,and its or e-controlling facto rs are discussed.
Key words:hy dro thermal uranium deposit;alteration;metallog enic condition;ore-controlling factor
溶剂萃取分离钍和稀土元素最佳工艺条件的确定
M.Eskandari Nasab等人在 H ydrom etallurgy 2011年106卷第(3/4)期发表文章,介绍对溶剂萃取分离钍和稀土元素最佳工艺条件确定的研究结果。
为了确定最佳分离条件,作者分别研究了钍、某些稀土元素(包括镧、铈和钇)及铁的溶剂萃取,Cy-anex272、Cyanex302和T BP(H A)作为萃取剂,3种酸的浓度为0.01~5mo l/L,用Taguchi方法研究试验条件。
与常规T BP萃取相比,Cy anex272能更有效分离钍和稀土元素。
在选用Cy anex272下,最佳酸浓度为0.5mo l/L H NO3。
图解法证实,钍萃合物的组成为Th(OH)2(NO3)A H A。
此外,反萃取试验表明,使用1mo l/L H2SO4和2.7 10-4m ol/L EDT A的混合液,可为选择性反萃取钍提供最佳条件。
因此,可从0.5mo l/L H NO3溶液中选择性萃取钍,对某种料液钍萃取率达83%。
用Cyanex272和TBP的协同萃取剂可从镧系元素中分离钇。
(陈隆玉 供稿) 112铀 矿 冶第30卷。