[发明专利]一种稀土萃取剂和分离稀土钇的方法

说明书

本发明提供了一种稀土萃取剂，包括式I、式II和式III结构的化合物中的一种或几种。本发明提供了一种分离稀土钇的方法，包括以下步骤：1)将稀土萃取剂和稀释剂混合，得到有机相；2)将有机相和含钇稀土料液混合后进行萃取，得到水相和有机相，所述水相中含有钇；3)对步骤2)中的有机相进行酸洗，得到水相和有机相，所述水相中含有钇；4)对步骤3)中的有机相进行反萃取，得到水相和有机相，所述水相中含有钕等稀土元素。与现有技术相比，本发明提供的稀土萃取剂分离稀土元素的选择性好，稀土萃取剂结构稳定，可循环使用1年以上，萃取时无乳化现象产生，而且萃取剂合成简单，成本低。

技术领域

本发明涉及稀土萃取分离技术领域，尤其涉及一种稀土萃取剂和分离稀土钇的方法。

背景技术

钇元素广泛应用于稀土铝合金、功能陶瓷、激光和荧光粉等领域。现有技术中，分离稀土钇主要采用的是以环烷酸为主要萃取剂的萃取分离方法。环烷酸会与混合醇添加剂缓慢发生酯化反应从而导致萃取能力显著下降，每隔几年就需要更换，不仅浪费资源还可能污染环境，使经济成本大幅度提高。中国科学院上海有机所设计合成了一种代号为CA12的羧酸类型的萃取剂，中国专利CN99118261.8公开了基于CA12的分离氧化钇的工艺，但是CA12对重稀土Er、Tm、Yb或Lu与Y的分离系数较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种稀土萃取剂，本发明提供的稀土萃取剂应用于分离稀土钇，具有良好的萃取效果。

本发明提供了一种稀土萃取剂，包括式I结构化合物、式II结构化合物和式III结构化合物中的一种或几种：

其中，R₁、R₂和R₃独立地选自取代或未取代的碳原子数为4～15的直链烷基、取代或未取代的碳原子数为4～15的支链烷基；取代或未取代的芳基。

在本发明中，所述R₁、R₂和R₃独立地选自取代或未取代的碳原子数为4～15的直链烷基、取代或未取代的碳原子数为4～15的支链烷基，所述取代基为直链烷基或支链烷基、烷氧基或卤素；所述R₁、R₂和R₃独立地选自取代或未取代的芳基，所述取代基为直链烷基或支链烷基、烷氧基或卤素；所述R₁、R₂和R₃优选独立地选自2,6-二甲基庚基、2,4,4-三甲基戊基、2,2,4-三甲基戊基、2,3,4-三甲基戊基或2-乙基己基。在本发明中，所述R₁、R₂和R₃可以在苯环上的任意位置进行取代，如邻位、间位或对位。

在本发明中，所述稀土萃取剂的制备方法优选为：

将烷基苯酚钠和卤代酸钠在乙醇中进行反应，得到反应产物；

将所述反应产物进行酸化，得到稀土萃取剂。

在本发明中，所述乙醇优选为无水乙醇；所述反应优选在搅拌和加热的条件下进行，所述反应的温度优选为100～120℃，更优选为110℃。在本发明中，所述反应的时间优选为0.5～1.5小时，更优选为1小时。

在本发明中，所述烷基苯酚钠优选为2,6-二甲基庚基苯酚钠、2,4,4-三甲基戊基苯酚钠、2,2,4-三甲基戊基苯酚钠、2,3,4-三甲基戊基苯酚钠或2-乙基己基苯酚钠。

在本发明中，所述卤代酸钠优选为卤代正丁酸钠、卤代异丙酸钠或卤代仲丙酸钠。

在本发明中，所述反应完成后优选将得到的反应产物冷却至室温，减压蒸馏去除溶剂后进行酸化。在本发明中，所述酸化的试剂优选为盐酸溶液，所述盐酸溶液的浓度优选为5～7mol/L，更优选为6mol/L。