[发明专利]一种苯氧羧酸类固相萃取剂、其制备方法及应用

说明书

本发明涉及稀土富集和分离技术领域，尤其涉及一种苯氧羧酸类固相萃取剂、其制备方法及应用。所述苯氧羧酸类固相萃取剂具有式(Ⅰ)所示结构；式(I)中，n为线性聚合苯氧羧酸的聚合度，n为2～100的自然数，R为C1～C8的烷基。本发明提供的苯氧羧酸类固相萃取剂在常温下为固态，能够选择性萃取稀土离子。将苯氧羧酸类固相萃取剂通过造粒成微球填充在柱体里，低浓度稀土离子通过时在固液界面发生选择性吸附从而得到富集，且稀土离子的富集率较高。实验结果表明，采用本发明的苯氧羧酸类固相萃取剂能够从低浓度稀土溶液中富集回收稀土元素，稀土离子的富集效果较优。

本申请要求于2020年09月18日提交中国专利局、申请号为202010989241.9、发明名称为“一种苯氧羧酸类固相萃取剂、其制备方法及应用”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及稀土富集和分离技术领域，尤其涉及一种苯氧羧酸类固相萃取剂、其制备方法及应用。

背景技术

南方离子型稀土矿是我国特有的稀土矿，富含中重稀土元素。然而，随着稀土矿资源的不断开发，稀土品位日益下降，稀土浸出液浓度很低，需要通过富集技术提高稀土浓度便于下游萃取分离。另一方面，稀土矿山浸矿尾液以及稀土分离过程排放的废水中都含有极低浓度的稀土离子，这些低浓度稀土的废弃既浪费资源又易造成环境污染，急需富集技术来回收废弃稀土资源，特别是其中的中重稀土元素。

传统的富集技术主要有草酸、碳铵以及碳酸氢镁沉淀技术，利用试剂沉淀操作简便，但试剂消耗量很大，易造成环境二次污染。另外也可通过液液溶剂萃取富集稀土，但在萃余液中萃取剂残留大，萃取工艺复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种苯氧羧酸类固相萃取剂、其制备方法及应用，采用本发明的苯氧羧酸类固相萃取剂能够从低浓度稀土溶液中富集回收稀土元素，且稀土离子的富集率较高。

本发明提供了一种苯氧羧酸类固相萃取剂，具有式(Ⅰ)所示结构：

式(I)中，n为线性聚合苯氧羧酸的聚合度，n为2～100的自然数，R为C1～C8的烷基。

优选的，R为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、叔戊基或叔辛基。

本发明还提供了一种苯氧羧酸类固相萃取剂的制备方法，包括以下步骤：

A)将烷基苯酚、甲醛溶液和无机碱混合后进行聚合反应，得到烷基苯酚线性聚合物；

B)将所述烷基苯酚线性聚合物、卤代羧酸钠和无机碱在溶剂中进行威廉姆逊反应，得到反应液；

C)将所述反应液与无机酸溶液混合后进行酸化反应，得到苯氧羧酸类固相萃取剂。

优选的，步骤A)中，所述烷基苯酚选自对甲基苯酚、对乙基苯酚、对异丙基苯酚、对叔丁基苯酚、对叔戊基苯酚和对叔辛基苯酚中的一种；

所述烷基苯酚的纯度大于90％；

所述甲醛溶液的质量浓度为37％；

所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾和氨水中的一种或几种。

优选的，步骤A)中，所述烷基苯酚、甲醛溶液和无机碱的质量比为1.0～3.5：0.8～2.0：0.1～0.3；

所述聚合反应的温度为80～120℃，聚合反应的时间为0.5～3h。

优选的，步骤B)中，所述卤代羧酸钠选自氯代乙酸钠、溴代乙酸钠和碘代乙酸钠中的一种；

所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾和氨水中的一种；

所述溶剂包括水和/或乙醇。