[发明专利]一种重稀土金属的混合载体分散支撑液膜分离回收方法

说明书

技术领域：

本发明属于金属回收技术领域，涉及从工业废液中分离回收重稀土金属的方法，具体涉及一种重稀土金属的混合载体分散支撑液膜分离回收方法。

背景技术：

在稀土矿的开发和有关稀土分离过程中，往往会排放出大量的稀土废水，严重地污染水源，危害人民的身体健康。因此，开展应用液膜技术处理稀土废水的研究具有重要的实际意义，一方面能保护环境，另一方面又能回收废水中的稀土离子。稀土元素在我们生产生活中的应用也越来越广泛，对稀土元素进行分离富集变得更为必要。重稀土元素在很多工业领域有重要的作用，如：荧光粉、发光材料、原子能工业和激光系统等等。提取稀土离子的液膜体系组成为：一般有机溶剂采用煤油或磺化煤油，载体采用LA、PC-88A、D2EHPA等，内相采用HCl、HNO₃等。对稀土浸出母液可根据需要进行分组、提纯、分离等操作。

在过去的近40年里，液膜传质速率高与选择性好等特点，使得它成为分离与浓缩的有效手段，从而很快在化工、医药、食品加工、气体分离、生物工程、环境保护等领域得到广泛应用。支撑液膜(以下简称SLM)体系的操作简单，不需引入昂贵的表面活性剂，但由于膜溶液(有机溶剂，萃取剂及改性剂)溶于水相而引起的支撑液膜不稳定，迁移效率低的问题至今仍未很好解决。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种重稀土金属的混合载体分散支撑液膜分离回收方法，解决了现有技术中支撑液膜不稳定、迁移效率低的问题。

本发明采用的技术方案是，一种重稀土金属的混合载体分散支撑液膜分离回收方法，该方法按照以下步骤实施：

步骤1、将质量浓度均为98％的PC-88A与D2EHPA按照1∶1～5的体积比混合，得到混合载体，再将该混合载体与煤油按照1～7∶99～93的体积比混合，得到膜溶液，将该膜溶液与浓度为2～6mol/L的HCl溶液按10～50∶50～10的体积比混合，得到分散相；

步骤2、将醋酸与醋酸钠按照10～90∶90～10的体积比混合，得到缓冲液，再将该缓冲液与浓度为10^-3mol/L的重稀土元素Re-(CH₃COO)₃·4H₂O的溶液按5～15∶95～85的体积比混合，得到料液相，其中的Re为重稀土元素；

步骤3、用步骤1得到的膜溶液对聚偏氟乙烯膜进行3～6小时的浸泡后，将聚偏氟乙烯膜镶嵌在分散池与料液池之间，将步骤1得到的分散相放入分散池，将步骤2得到的料液相放入料液池，料液相与分散相之间由聚偏氟乙烯膜隔开，分别对料液相与分散相进行搅拌，使得重稀土元素离子从料液池中的料液相向分散池中的分散相迁移；

步骤4、每间隔5分钟从料液相取样进行迁移率的测定，当重稀土元素离子迁移率达到98％以上时结束搅拌，分散相转入分液漏斗中分层，下层的无色水相溶液即为被迁移的重稀土元素离子液。

本发明的方法，其特征还在于，所述的重稀土元素Re优选铕、镝或铽。

本发明的有益效果是，增加了膜的稳定性，延长了膜的使用寿命，显著提高了重稀土金属元素的迁移率，对环境无污染。

附图说明

图1为本发明方法中使用的装置的结构示意图。

图中，1.搅拌器，2.分散池，3.解析相，4.膜溶液，5.料液相，6.聚偏氟乙烯膜，7.料液池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1，为本发明的分离回收方法使用的装置结构示意图，包括中间设置有挡板的分散池2和料液池7，分散池2中放有解析相3和膜溶液4，解析相3和膜溶液4共同构成分散相，料液池7中放有料液相5，在分散池2和料液池7中各设置有一个搅拌器1，在分散池2和料液池7之间的挡板中设置有一窗口，该窗口包覆有聚偏氟乙烯膜6(以下简称PVDF膜)，用于将料液相5与分散相隔开。选用液膜支撑体的PVDF膜的孔径、孔隙率、曲折因子、厚度和有效面积分别为：0.22μm、75％、1.67、65μm和12cm²。

本发明所述的重稀土金属的混合载体分散支撑液膜分离回收方法，通过以下步骤实现的：

步骤1、将质量浓度均为98％的PC-88A与D2EHPA按照1∶1～5的体积比混合，得到混合载体，再将混合载体与煤油按照1～7∶99～93的体积比混合，得到膜溶液，将膜溶液与浓度为2～6mol/L的HCl溶液按10～50∶50～10的体积比混合，得到分散相；