[发明专利]一种基于离子液体萃取体系分离重稀土元素的方法

权利要求书

1.一种基于离子液体萃取体系分离重稀土的方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：

1)离子液体萃取体系的配置：将离子液体I与中性协萃剂按一定比例溶解在稀释剂中得到离子液体萃取体系；

2)萃取：以含重稀土的氯化稀土溶液为原料液，将步骤1)得到的离子液体萃取体系与原料液按体积流量比为1:(1～3)进行多级逆流萃取，萃取过程中每一级搅拌混合时间为0.5～5min，离心或静置分层后在出口分别得到萃余液和负载有机相；

3)反萃：将步骤2)得到的负载有机相在强化条件下用反洗液进行多级反萃，其中，负载有机相和反萃液的体积流量比为(1～3):1，反洗液为0～1.0mol/L的盐酸溶液；多级反萃完成后离心或静置分层得纯化重稀土溶液I和萃取有机相I；然后将萃取有机相I与含有沉淀剂或络合剂的二级洗脱液混合以实现有机相深度再生，离心或静置分层，上层得到再生有机相返回步骤1)循环使用，下层得到纯化重稀土悬浮液I。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的离子液体I的阴离子为二(2-乙基己基)磷酸酯阴离子或2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯阴离子；所述的离子液体I的阳离子为四丁基铵阳离子或甲基三辛基铵阳离子。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的稀释剂为煤油、甲苯、苯、正己烷、正庚烷、离子液体II中的一种，优选地，为煤油或离子液体II中的一种，进一步优选地，为离子液体II；所述离子液体II的阳离子与离子液体I的阳离子相同，阴离子为硝酸根离子或硫氰酸根离子。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的中性协萃剂为磷酸三丁酯或三烷基氧化膦。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的离子液体萃取体系中离子液体I与中性协萃剂的摩尔浓度之比为(0.1～9):1；所述离子液体I的浓度为0.1～1.8mol/L。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述原料液中重稀土的摩尔浓度为0.1～1.8mol/L；所述重稀土为钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇中的任意两种或两者以上的组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述多级逆流萃取的级数为15～60级，优选地，为20～50级；步骤3)所述多级反萃的级数为1～10级，优选地，为1～5级。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的强化条件是指加热或超声；为保障离子液体I的稳定性，加热温度优选为30～60℃，进一步优选为50℃～60℃；超声强度优选为0.31～0.34W/cm²。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的沉淀剂为草酸钾、草酸钠、碳酸钠、碳酸钾、氨水或碳酸氢铵中的任意一种；所述的络合剂为EDTA或DTPA。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)所述二级洗脱液中沉淀剂或络合剂的浓度为0.8～2mol/L，沉淀剂或络合剂的用量与萃取有机相I中所含稀土离子总量的摩尔比为(1～3):1。