[发明专利]磷酰基羧酸或其盐用于分离钇的用途和方法

说明书

本发明提供了如下通式I的磷酰基羧酸或其盐用于分离钇的用途和方法：其中，R₁为取代或未取代的C_1‑4直链亚烷基，所述取代的取代基选自C_1‑3的烷基或苯基；R₂和R₃各自独立地选自C_1‑12烷基、C_1‑12烷氧基、C_1‑12烷氧基取代的C_1‑6烷基、C_1‑12烷氧基取代的C_1‑6烷氧基且R₁、R₂、R₃的总碳原子数大于10。本发明采用的磷酰基羧酸萃取剂合成方法简单，合成所使用的化工原料简单易得，成本低廉，从而能有效地降低将钇与其他稀土元素分离的成本，具有较高的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及钇的萃取分离，具体涉及一种磷酰基羧酸或其盐作为萃取剂用于分离钇的用途和方法。

背景技术

钇是第一个被发现的稀土元素，也是南方离子型稀土矿中丰度最高的稀土元素，如高钇矿中，钇的含量可占到总稀土含量的60％以上。

现有钇的分离技术采用的是环烷酸萃取体系，该体系只需一步萃取即可获得高纯钇，因此该工艺具有生产成本低，工艺简单、产品纯度和收率高、劳动卫生条件好等优点，是我国独创的具有国际先进水平的工艺技术，已成为萃取法提纯钇的典型工艺，并形成了规模化的工业生产线。该工艺所采用的萃取剂环烷酸为石油副产物。随着石油化工裂解工艺的改进，目前环烷酸的产量逐年减少，导致目前环烷酸的采购越来越困难。此外，在分离使用过程中，环烷酸会与醇发生酯化反应，导致体系粘度增加，分相减缓，降低工艺效率。现有环烷酸在钇分离过程中每三个月就需要全部更换。

因此，开发一种替代环烷酸的新型钇分离萃取剂已成为了钇分离过程中最紧迫的因素。

稀土元素通常用酸性磷(膦)酸酯类萃取剂进行分离，例如二(2-乙基已基)磷酸(即P204)、2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(即P507)等，先进行萃取分组，再进行单一稀土分离。例如用二(2-乙基已基)磷酸(即P204)可在钕/钐间分组，以及在镝/钬间分组。镧、铈、镨、钕称为轻稀土，钐、铕、钆、铽、镝称为中稀土，钬、铒、铥、镱、镥、钇，再加上钪称为重稀土。酸性磷(膦)酸酯萃取体系中钇的萃取位置位于钬、铒之间，造成钇与钬、铒的分离系数小，难以进行分离，从而增加分离成本。因此，在离子吸附性稀土矿进行单一稀土分离时，当钇的含量占到一定比例时，须要优先将钇分离出来。

发明内容

经过深入研究和多次尝试，本发明人发现，采用一类磷酰基羧酸或其盐作为萃取剂能够将钇和其他中重稀土元素分离，或将钇和非钇稀土元素直接分离，取得了良好的分离效果。此外，所用的萃取剂性质稳定、易于合成。

本发明的一个目的是提供磷酰基羧酸或其盐作为萃取剂用于分离钇的用途。

本发明的另一目的是提供利用所述磷酰基羧酸或其盐分离钇的方法。

本发明的一个方面提供了如下通式I的磷酰基羧酸或其盐作为萃取剂用于分离钇的用途：

其中，R₁为取代或未取代的C_1-4直链亚烷基，所述取代的取代基选自C_1-3的烷基或苯基；

R₂和R₃各自独立地选自C_1-12烷基、C_1-12烷氧基、C_1-12烷氧基取代的C_1-6烷基、C_1-12烷氧基取代的C_1-6烷氧基，且

R₁、R₂、R₃的总碳原子数大于10。