[发明专利]一种基于离子液的沉淀回收稀土的方法

说明书

本发明公开了一种基于离子液的沉淀回收稀土的方法，该方法包括以下几个步骤：1)合成固体羧酸类化合物；2)将步骤1)制得的化合物通过离子交换和酸碱中和反应与大型阳离子形成疏水性离子液沉淀剂；3)将步骤2)制得的离子液沉淀剂与含稀土的料液进行混合，进行选择性沉淀回收，以使稀土富集到沉淀中，留下贫稀土水溶液；4)将步骤3)制得的稀土沉淀煅烧以直接获得稀土氧化物。本发明制得的离子液沉淀剂，含有多个羧酸，回收能力比常规萃取剂高，沉淀过程回收能力的增加，大幅度节约了反萃剂的使用，减少相应的废酸、废碱等物质的排放，而且通过煅烧可以直接获得稀土氧化物，该离子液沉淀剂可应用于稀土资源的二次回收中。

技术领域

本发明涉及稀土回收技术领域，更具体地说，涉及一种基于离子液的沉淀回收稀土的方法。

背景技术

稀土元素已广泛应用于磁悬浮列车、电动汽车、照明设备等尖端科技领域。而稀土资源过度开采造成的资源枯竭、环境污染、地质破坏等问题已受到人们高度关注。稀土资源二次回收取代稀土资源的开采是解决这一重要问题的有效途径。传统的浸取/萃取的稀土资源回收方法，需要萃取剂、稀释剂、反萃剂及沉淀剂来获得最终的稀土氧化物。在该过程中会产生大量的废酸、废碱等物质危害环境。长期使用的酸性萃取剂如P507，CA12等，在用其来回收稀土资源的过程中还需要使用反萃剂及沉淀剂，且该萃取剂起作用的酸性基团只含1个，负载量较小，这就进一步增加了萃取剂的需求量。至今，还未见一种试剂，能将萃取，反萃和沉淀过程简化为一步，从而节约试剂的使用量，进一步减少废酸、废碱等物质的排放。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于离子液的沉淀回收稀土的方法，该方法将萃取、反萃和沉淀步骤合为一步，从而大幅度节约反萃剂和沉淀剂的使用，减少相应的废酸、废碱等物质的排放。

本发明的另一目的是提供一种含多个羧基的离子液沉淀剂，其增大了沉淀剂的回收能力，减少了试剂的消耗。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于离子液的沉淀回收稀土的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)合成固体羧酸类化合物；

2)将步骤1)制得的化合物通过离子交换和酸碱中和反应与大型阳离子盐形成疏水性离子液沉淀剂；

3)将步骤2)制得的离子液沉淀剂与含稀土的料液进行混合，进行选择性回收，以使稀土富集到沉淀中，留下贫稀土水溶液；

4)将步骤3)制得的稀土沉淀煅烧以直接获得稀土氧化物。

根据本发明，所述步骤1)中固体羧酸类化合物选自苯氧羧酸类化合物，优选为苯氧二羧酸类化合物。所述羧酸优选为2-8个碳原子的羧酸类化合物。

优选的，所述苯氧羧酸类化合物选自苯氧二乙酸、苯氧二丙酸、苯氧二丁酸。

更优选地，所述苯氧羧酸类化合物选自邻苯氧二乙酸、间苯氧二乙酸、对苯氧二乙酸和对苯氧二丁酸中的一种或几种。

优选地，所述苯氧羧酸类化合物通过威廉森合成法实现的。

根据本发明，所述步骤1)的固体羧酸类化合物的合成方法可以根据本领域的常规方法进行合成。

根据本发明，所述步骤2)中阳离子选自鏻基或者季铵基中的一种。

根据本发明，所述步骤2)中化合物与阳离子的比例根据羧基个数进行调整。所述阳离子经过树脂后只带一个-OH，所述羧酸为2个或者多个-COOH,中和反应只需根据羧基个数调整比例即可。

根据本发明，所述步骤2)中沉淀剂为(A⁺)_nB所示结构的一种或多种混合物，

其中，所述A⁺具有下述式(1)所示结构，