摘要

传统溶剂萃取法具有酸碱消耗大、含盐废水排放量大的缺点。以Ce的氧化还原为驱动力,根据P507对Ce(Ⅳ)和RE(Ⅲ)的萃取能力不同,提出了一种新的反萃方法。研究了Ce(Ⅳ)在硝酸溶液中置换反萃轻稀土的反萃条件及机理。以Pr(Ⅲ)作为轻稀土的代表元素探究了反萃相比、温度、反应时间、溶液酸度及Ce(Ⅳ)浓度、硝酸根浓度等因素对轻稀土反萃率的影响。结果表明,随着反应温度、时间及硝酸高铈铵溶液浓度增加,Pr反萃率不断增加,随着相比增大反萃率降低,使用0.56mol/L硝酸高铈铵溶液反萃负载Pr的有机相,优化条件下Pr反萃率达98%,优于1 mol/L盐酸,该方法对轻稀土均有较好的反萃率。通过斜率法推测了萃合物形式及反应机理,FT-IR进一步验证了该机理。该反应为溶剂化机理,反萃前后有机相中组成分别为Pr(NO3)(HA2)2·(HA)和Ce(NO3)2A2。从FT-IR光谱分析可知,稀土元素置换了P-O-H中的H,并与P=O键配位,有机相中[NO3-]O的特征峰进一步证明了[NO3-]O参与反应。