稀土元素化學(xué)性質(zhì)相近，相鄰元素分離系數(shù)小、分離提純難度大，是化學(xué)元素周期表中為數(shù)不多的難分離元素組之一。為此，稀土科技工作者圍繞著稀土元素的分離、提純開展了大量的研究開發(fā)工作，開發(fā)了分步結(jié)晶、氧化還原、離子交換、溶劑萃取和萃取色層等分離提純技術(shù)。
稀土萃取分離工藝
溶劑萃取法是指含有被分離物質(zhì)的水溶液與互不混溶的有機溶劑接觸，借助干萃取劑的作用，使一種或幾種組分進入有機相，而另一些組分仍留在水相，從而達到分離的目的。溶劑萃取分離法具有連續(xù)性強、成本低、處理能力大等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于稀土元素的分離提純。
中國從20世紀50年代開始溶劑萃取法分離稀土元素工藝技術(shù)研究，取得了許多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科研成果，并廣泛應(yīng)用于稀土工業(yè)生產(chǎn)。1966年北京有色金屬研究總院與復(fù)旦大學(xué)、上海躍龍化工廠合作使用甲基二甲庚酯(P350)作為萃取劑，萃取分離生產(chǎn)99.99%的氧化鑭，是國內(nèi)稀土工業(yè)首次采用萃取法分離稀土元素;1970年北京有色金屬研究總院采用P204富集、N263二次萃取提純得到純度大于99.99%的氧化釔，1976年研究成功環(huán)烷酸萃取提純釔工藝，得到99.99%~99.999%的熒光級氧化釔，1981年躍龍化工廠使用該技術(shù)建成年產(chǎn)10t的熒光級氧化釔生產(chǎn)線，并使用P507和N235萃取除雜，使產(chǎn)品達到日本涂料株式會社的熒光級氧化釔產(chǎn)品標準，成本不到離子交換法的1/10。
20世紀70年代初中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所成功地實現(xiàn)了規(guī)?；铣蒔507溶劑萃取劑，為P507萃取分離稀土元素工藝的大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ);北京大學(xué)徐光憲院士提出了稀土串級萃取理論，廣泛應(yīng)用于稀土萃取分離工藝研究與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計優(yōu)化。20世紀80年代長春應(yīng)用化學(xué)研究所、北京有色金屬研究總院、九江有色金屬冶煉廠、江西六○三廠合作研究成功用P507-鹽酸體系從龍南混合稀土中全分離單一稀土元素的工藝技術(shù)，現(xiàn)在P507萃取分離稀土元素工藝已廣泛應(yīng)用于稀土工業(yè)。
20世紀70年代，北京大學(xué)徐光憲教授建立了稀土串級萃取理論，該理論的成功推廣和應(yīng)用對稀土萃取分離乃至稀土材料的發(fā)展起到了重要的推動作用。采用溶劑萃取法分離提純稀土，進行稀土精礦十多個稀土元素的全分離提純，需要超十種規(guī)格、2000級左右的混合澄清萃取槽。中國稀土萃取分離技術(shù)及裝備整體水平居世界領(lǐng)先地位，近十多年來，稀土萃取分離技術(shù)又得到了大幅度改進提升，如模糊萃取技術(shù)、聯(lián)動萃取技術(shù)、新型萃取體系研究和非皂化清潔萃取分離技術(shù)、低碳低鹽無氨氮分離提純稀土技術(shù)等，使稀土萃取分離效率、稀土純度稀土回收率得到提高，化工原材料消耗和廢水排放量大幅度減少。
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