铈(Ce)在轻稀土矿物中常与诸如F等多种其它元素伴生,针对矿物处理过程中得到的同时含有Ce(Ⅳ)和F-等多组分复杂体系硫酸浸出液,从铈氟综合回收并丰富理论依据的角度出发,对伯胺N1923在含氟硫酸介质中Ce(Ⅳ)的萃取及反萃过程进行了研究.考察了酸度、萃取剂浓度、盐析剂浓度及温度对萃取过程的影响,采用斜率法初步讨论了反应机理.研究表明,预先质子化处理后的伯胺N1923在硫酸介质中可同时萃取Ce(Ⅳ)和F-,H2SO4浓度对Ce(Ⅳ)和F-的萃取过程无显著影响.Ce(Ⅳ)的萃取率随水相中F-浓度的增加而增大,萃取过程符合加合机理,其萃合物可表示为CeF(SO4)1.5(RNH3·HS04)1.5.通过考察不同温度下N1923对Ce(Ⅳ)的萃取分配比并计算相应的反应平衡常数及热力学参数,表明萃取过程为自发进行的、熵焓双驱动的放热反应.在含氟体系中,体积分数15％的N1923对Ce(Ⅳ)的饱和负载量为18.85 g/L,同时F-的负载量为2.00 g/L.通过红外和核磁对萃合物结构分析可知部分萃合物间有多聚作用,硫酸根在萃合物中为双齿配位.此外,萃合物中的Ce(Ⅳ)可被含H2O2的硝酸反萃剂有效反萃,反萃率最高为90％,同时F-几乎可以被完全反萃.

伯胺N1923;铈(Ⅳ);氟;溶剂萃取

闫宇飞;陈继;李凯;邹丹;李德谦

中国科学院长春应用化学研究所,稀土资源利用国家重点实验室,长春130022;中国科学院大学,北京100049

应用化学

[1]闫宇飞;陈继;李凯;邹丹;李德谦-.含氟硫酸介质中伯胺N1923对Ce(Ⅳ)的萃取)[J].应用化学,2022(02):307-314

CeF,RNH3,HS04

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