[发明专利]一种多稀土复杂溶液萃取分组分离轻中重稀土元素的方法

权利要求书

1.一种多稀土复杂溶液萃取分组分离轻中重稀土元素的方法，所述方法包括以下步骤：

1）在多稀土复杂溶液中加入水溶性络合剂，调节溶液的pH值至小于6，充分混合；所述水溶性络合剂为乙二胺四乙酸（EDTA）、乙二醇-双-（2-氨基乙醚）四乙酸（EGTA）、环己烷二胺四乙酸（DCTA）、二乙烯三胺五乙酸（DTPA）、偶氮胂III、偶氮氯磷III或亚苯基乙烯三胺五乙酸（Ph-DTPA）中的一种或至少两种的混合物；

2）向步骤1）得到的混合溶液中加入水溶性高分子聚合物，再加入无机电解质盐，室温下充分混匀后静置或离心分相，得到聚合物双水相体系；

3）向上述聚合物双水相体系中加入与水不互溶的有机溶剂；

4）将步骤3）得到的混合物充分混合后静置或离心分相，得到液-液-液三相共存体系；

5）分别取三液相体系的上、中、下三相，分析检测并回收其中的稀土离子。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1）中调节pH为1~5，进一步优选为2.5。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1）所述多稀土复杂溶液包括至少三种稀土离子；分别取轻、中、重稀土中各一种或至少两种稀土元素，通过盐酸、硝酸或高氯酸溶液溶解其相应的稀土金属氧化物，制得多稀土复杂溶液。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述水溶性络合剂与初始多稀土复杂溶液中总稀土离子的摩尔比为0.5:3~10:3，优选为1:3~6:3，进一步优选1:1；

优选地，所述水溶性络合剂为DTPA和/或偶氮胂III；其与初始多稀土复杂溶液中总稀土离子的摩尔比为1:3~6:3。

5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述步骤2）中加入的水溶性高分子聚合物选自聚乙二醇（PEG）、聚丙二醇、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物（EOPO）、聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物或聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇嵌段共聚物中的一种或至少两种的混合物；

优选地，所述水溶性高分子聚合物选用重均分子量为600的PEG和/或重均分子量为2500的EOPO。

6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述步骤2）中加入的无机电解质盐为硫酸铵、硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、氯化锂、硝酸铵、硝酸钠、碳酸钾或磷酸钾中的一种或至少两种的混合物；

优选地，所述无机电解质盐优选用硫酸铵、硫酸钠、硫酸锂、氯化锂、碳酸钾或磷酸钾中的一种或至少两种的混合物。

7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，步骤2）所述水溶性高分子聚合物的添加量为2.0~8.0g/20mL混合溶液，进一步优选3.0~5.0g/20mL混合溶液，最优选4.0g/20mL混合溶液；

优选地，所述无机电解质盐的添加量为2.5~4.8g/20mL混合溶液，进一步优选2.7~3.6g/20mL混合溶液，最优选3.0g/20mL混合溶液。

8.如权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，步骤3）所述的有机溶剂由有机萃取剂和稀释剂混合而成；

优选地，所述有机萃取剂选自甲基膦酸二仲辛酯、噻吩甲酰三氟丙酮、二（2-乙基己基）磷酸、2-乙基己基磷酸单-2-乙基己基酯、二（2,4,4-三甲基戊基）次膦酸、磷酸三丁酯、三烷基氧化膦、三辛基氧膦或氯化甲基三烷基铵的一种或至少两种的混合物，进一步优选二（2-乙基己基）磷酸和/或二（2,4,4-三甲基戊基）次膦酸；

优选地，所述稀释剂选自苯、甲苯、煤油或C6~C12的烷烃中的一种或至少两种的混合物。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述有机萃取剂在有机溶剂中所占体积分数为10~80%，优选为20~40%，进一步优选为30%。

10.如权利要求1-9之一所述的方法，其特征在于，所述步骤3）中有机溶剂与步骤2）得到的聚合物双水相体系的体积比为1:1~1:10，优选为1:2~1:3，进一步优选为1:2。