寡聚芳酰胺萃取剂分离钍和镧系离子的研究

作者：杨永安; 王英伍; 许肖云^*; 敬安兵; 胡艳丽

来源：稀土, 2023, 1-9.

DOI：10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.20240019

• 寡聚芳酰胺
• 萃取分离
• 镧系离子
• 络合比
• 钍离子

镧锕系金属离子具有极其相近的物理化学性质,其分离是核燃料循环后段中的关键环节,也是世界性的挑战,因此,找寻新型高效分离方法具有重要的研究意义。为实现镧锕系金属离子高效分离,选用了液液萃取方法,考察了萃取剂1(寡聚芳酰胺五聚体)、2(寡聚芳酰胺三聚体)、3(寡聚芳酰胺二聚体)对La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Gd3+、Yb3+、Lu3+、Th4+的萃取能力和影响因素,探讨了萃取剂1的萃取性能以及反萃取能力。结果显示,在选取的9种金属离子中,萃取剂1、2、3对Th4+的萃取率最高,分别为88.6%、56.4%和44.1%,而对8种镧系金属离子的萃取率均较低且相差不大。萃取剂1对Th4+与8种镧系金属离子的分离因子(SF)中,最大的是SFTh/Sm,最小的是SFTh/Lu,均值为21.9,具备把Th4+从这9种金属离子中高效分离出来的能力,而萃取剂2和3不具备。萃取剂的配位基数量与其萃取能力成正比,且Th4+所受影响最大,金属离子性质也影响着其萃取性能。随着p H值增加,萃取剂1对Th4+的萃取率呈现出先升后降的变化趋势。萃取剂1和Th4+的萃取饱和容量为0.105g·L-1,络合比为1∶1。在盐酸浓度为2.5mol·L-1时,负载有机相萃取剂1的反萃率可达93%以上。通过研究这类新型萃取剂对镧锕系金属离子的分离性能,可为设计出更高选择性的萃取剂提供参考。

• 单位
  环境科学与工程学院; 西华师范大学; 化学化工学院