离子交换法分离稀土元素

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1、实用标准文案离子交换法分离稀土元素摘要：从树脂吸附、淋洗、萃取剂几个方面，对稀土离子交换和萃淋树脂色层法分离过程中有关稀土配位化合物问题进行了简要的综述。Abstract：Thepaperconciselyrecount'saquestionconcerningrareearthcomplexinprocessofionexchangeseparationandextractionchromatograhyinthefieldofresinadsorpting,eluting,extractant.关键词：离子交换法分离技术稀土元素1.前言我国稀土资源丰富，发展稀土的深度加工是提高经济效

2、益的重要手段。稀土的分离具有很多特殊性，如含稀土的矿物均为含多种金属的共生矿，稀土品位较低，稀土元素间化学性质极相似，分离困难。因将配合物引入稀土元素的分离，从而使稀土的分离化学得以迅猛发展人们为了寻找更有效的离子交换的淋洗剂和选择性更高的萃取剂，开展了大量的稀土溶液配位化学的研究工作，可以说稀土配位化学的发展就是从这里开始的。精彩文档实用标准文案目前，虽然在工业上分离稀土元素的方法有离子交换法、溶剂萃取法、化学分离法等，但在高纯稀土元素的生产及重稀土元素的分离方面，离子交换法具有明显的优点，是其他分离方法所不能比拟的。用氨致鳌合剂作展开剂的离子交换法早巳成为制备稀土的重要方法。目前，虽

3、然升温、高压技术强化离子交换过程的研究和应用，使该法的效率得到显著的改进，克服了常温常压下离子交换法所存在的周期长、产率低等缺点。1.离子交换法2.1原理离子交换法即离子交换色层分离法。离子交换色层技术被用于单一稀土的分离和净化已有60余年的历史。二十世纪40年代由于使用羧酸类配合剂作为淋洗剂，使离子交换色层法成功地应用于稀土元素的分离。二十世纪50年代改用胺基羧酸作淋洗剂提高了分离效果，使离子交换色层法成为当时唯一的一种制备高纯单一稀土化合物的手段。树脂和溶液中的离子交换反应包括五个步骤：第一，溶液中的离子向树脂表面扩散;第二，到达树脂表面的离子进入构成树脂的高分子的交联网孔内，向树脂

4、内部扩散;第三，进入树脂内部的离子与树脂中原有的可供交换的离子发生交换;第四，被交换出来的离子从树脂网内向树脂表面扩散;第五，被交换出来的离子从树脂表面再向溶液内部扩散。以上只有第三步是交换过程，其他各步均为扩散过程。对于无机离子交换反应，通常交换反应较快，所以交换反应的总过程受扩散过程控制。离子交换法主要包括树脂的吸附和淋洗两个过程。2.2离子交换法在分离科学中的应用2.2.1加压阳离子交换法分离稀土元素精彩文档实用标准文案高速液相色谱是六十年代开始发展的一门新的分离分析技术。现已有多篇评述性文章。Scott首先成功地发展了加压离子交换技术。美国的D.O.Campbell和S.R.Bu

5、xton验证了加压阳离子交换法定量分离稀土元素的工作。其他如S.M.Qaim、J.N.Story、高田芳矩、M.Schaedel等以及C.Dubuguoy等也都进行了这方面的工作，但都没有超出文献的工作。在249Bk的测定中，采用加压离子交换法，缩短了分离测定的时间。在燃耗测定中，发展了加压阴离子甲醇一硝酸体系分离稀土混合物中钱的工作。E.P.Horwitz等人发展了加压柱上萃取色层。国内应化所和兰州大学都使用加压阳离子交换法分离稀土元素。2.2.2离子交换分离法测定稀土合金中镧稀土包括忆和斓系共16个元素。稀土组份的分析，目前主要靠仪器分析，如原子吸收分光光度法、发射光谱法、X一荧光法

6、等，均需大型设备本篇介绍的是以离子交换法从混合稀土中分离谰而测定，其分离基于斓离子的交换势比其余15个稀土元素的离子交换势都大，和洗脱剂的络合较稳定的特性，洗脱时，斓最后离开交换柱而被分离测定。2.2.3离子交换法分离锰与稀土元素根据稀土与Mn在HCl介质中阳离子交换树脂上分配系数的差别，采用2mol/lHCl为淋洗剂的阳离子交换分离法，事先将微量稀土与大量Mn分离后，以ICP-AES法，测定稀土元素的含量。工作中对化学分离条件进行了选择，对Mn的干扰做了实验，满足了任务要求(单个稀土元素含量要求小于1*10-8)。精彩文档实用标准文案2.2.4无再生排代色谱法分离稀土元素无再生排代色谱

7、法以下简称新法在具有高传质速度阳离子交换树脂柱上进行稀土元素的分离，取得了良好的效果。和原法相比，新法具有以下显著特点
排代周期缩短40%，阻滞离子用量减少连40～50%以上，排代剂消耗降低10～20%，操作简单，减少了中间环节，树脂柱的利用率得到提高，且分离效果好，工艺稳定，提高了效益，降低了成本。可以预见该种方法将可能为离子交换分离稀土的工业化生产开辟新的途径。2.2.5萃淋树脂色层法分离稀土萃淋树脂色层法是以吸附或聚合在惰性载