[发明专利]一种二烷基氨基苯氧乙酸萃取剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于稀土资源回收领域，尤其涉及一种二烷基氨基苯氧乙酸萃取剂及其制备方法和应用。本发明提供的二烷基氨基苯氧乙酸萃取剂具有式(I)所示的化学结构；其中，R1和R2独立地选自C₁～C₁₀的烷基。本发明提供的二烷基氨基苯氧乙酸萃取剂能有效地将钇与其他镧系元素分离，与工业应用的环烷酸萃取剂相比，该萃取剂组分单一，不乳化，萃取工艺更稳定；而与其他烷基取代的苯氧羧酸萃取剂相比，该萃取剂保持了较高的轻稀土元素与钇的分离系数，同时提高了重稀土元素与钇的分离系数，能够进一步减少萃取级数，缩短工艺，节约经济成本，提高生产效率。

技术领域

本发明属于稀土资源回收领域，尤其涉及一种二烷基氨基苯氧乙酸萃取剂及其制备方法和应用。

背景技术

在稀土金属离子分离领域，目前工业上主要采用环烷酸作为萃取剂从稀土金属混合物中提取分离钇元素。环烷酸是石油化工工业的副产物，来源受限，并且其组分复杂，需要在较高的pH条件下才能萃取稀土，长期使用后其成分容易发生变化，影响分离工艺的稳定性。研究者迫切寻找新型的羧酸萃取剂以代替环烷酸，例如专利CN1084574A公开了一种分离稀土金属用的羧酸型萃取剂，分子式为ROCH₂COOH，式中R为C₈～C₂₀的直链或支链的烷基或为C₄～C₁₆的直链或支链烷基的取代苯基，推荐用仲辛基苯氧基取代乙酸，这类新萃取剂可在稀土元素萃取分离工艺中，有效地将钇与全部镧系元素分离，并可克服环烷酸萃取分离钇时存在的缺点，此外，新萃取剂也适用于镧系元素间的分离。

但在研究过程中发现，虽然烷基苯氧羧酸和环烷酸类似，可以将钇与全部镧系元素分离，但是在实际操作工艺中都存在相同的一个问题，即烷基苯氧羧酸萃取剂对轻稀土元素和钇的分离系数高而重稀土元素和钇的分离系数低，这导致重稀土元素与钇难以分离。

因此，需要对羧酸萃取剂分子结构进行调控，开发一种对重稀土元素和钇分离系数较高的萃取剂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种二烷基氨基苯氧乙酸萃取剂及其制备方法和应用，本发明提供的萃取剂保持了较高的轻稀土元素与钇的分离系数，同时提高了重稀土元素与钇的分离系数，能有效地将钇与其他镧系元素分离，具有良好的分离效果。

本发明提供了一种二烷基氨基苯氧乙酸萃取剂，具有式(I)所示的化学结构：

其中，R1和R2独立地选自C₁～C₁₀的烷基。

优选的，所述二烷基氨基苯氧乙酸萃取剂为式(I-1)～式(I-4)所示结构化合物中的一种或多种：

本发明提供了一种二烷基氨基苯氧乙酸萃取剂的制备方法，包括以下步骤：

a)将对硝基苯酚、卤代乙酸钠、碱、醇和水混合，加热回流进行反应，得到对硝基苯氧羧酸盐；

b)将所述对硝基苯氧羧酸盐进行氢化还原，得到对氨基苯氧羧酸盐；

c)将所述对氨基苯氧羧酸盐与卤代烃反应进行烷基化反应，反应完成后再进行酸化，得到式(I)所示结构的二烷基氨基苯氧乙酸萃取剂；

其中，R1和R2独立地选自C₁～C₁₀的烷基。

优选的，步骤a)中，所述反应的温度为90～110℃；所述反应的时间为0.5～6h。

本发明提供了一种分离钇离子与其他镧系稀土离子的方法，包括以下步骤：