专利名称：一种杯芳烃及其分离纯化钍的方法
技术领域：
本发明涉及金属分离技术领域，尤其涉及一种杯芳烃及其分离纯化钍的方法。
背景技术：
钍是一种银白色金属，常用来制造合金，提高金属强度，还可用于制造紫外线光电管和高级透镜等。钍还是一种重要的核能原料，它可以通过吸收中子转变为铀-233，进而进行核能反应，是一种极有前途的核能原料。钍元素多以化合物的形式伴生于稀土矿物中，最常见的如独居石、钍石和氟碳铈矿等，要得到高纯化的钍，必须使其与稀土分离。同时，在稀土冶炼过程中，钍也会被溶出进入稀土分离流程，从而产生含钍的放射性废水，这就需要对其中的钍进行萃取回收。因此，对于钍的分离的研究非常重要。现有技术中，二(2-乙基己基磷酸)(P204)是较早的用来分离钍的萃取剂。US3153568报道了 P204从水溶液中萃取分离钍的过程，但是该方法需要在较高的酸度条件下进行萃取，不利于实际应用。之后，专利ZL98122348. 6、ZL02123913. 4、ZL2007100987333、ZL200510085230. 3分别提出了采用P204或2 —乙基已基膦酸单2 —乙基已基酯(P507)协同萃取体系、磷酸二甲庚酯(P350)、磷酸三丁酯(TBP)、仲碳伯胺N1923从稀土溶液中提取钍的技术。另外，三正辛基氧膦(Τ0Ρ0)、伯胺苯萃取剂JM-T、二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸(Cynex 272)、二(2，4，4_三甲基戊基)二硫代膦酸(Cynex 301)、二(2，4，4_三甲基戊基)单硫代膦酸(Cynex 302)、三烷基氧膦(Cynex 923)系列萃取剂，N，N-二己基辛酰胺、四乙基丁二酰胺和二己基亚砜等萃取剂也被用于钍的萃取分离，但使用这些萃取剂萃取分离钍，萃取效率较低，并且不能得到高纯度的钍。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种杯芳烃及其分离纯化钍的方法，萃取效率较高，并且分离得到的钍具有较高的纯度。本发明提供了具有式(I)结构通式的杯芳烃
权利要求
1.具有式(I)结构通式的杯芳烃
2.根据权利要求I所述的杯芳烃，其特征在于，mRdi立的选自氢、C1I6的烷
3.根据权利要求I所述的杯芳烃，其特征在于，R1^R2> R3> R4选自氢；R5、R6> R7' R8独立的选自C^c5的烷烃。
4.一种分离纯化钍的方法，其特征在于，包括以下步骤 将含杯芳烃的有机溶液与含钍和稀土的水相溶液混合、萃取得到含钍元素的有机相；所述杯芳烃为权利要求Γ3任意一项所述的杯芳烃。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述含杯芳烃的有机溶液，其有机溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷和甲苯中的任意一种或几种。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述含钍和稀土的水相溶液，其水相选自盐酸、硫酸和硝酸中的任意一种或几种。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述水相溶液的pH值为O.5^3. O。
8.一种分离纯化钍的方法，其特征在于，包括以下步骤 将含杯芳烃的吸附材料与含钍和稀土的水相溶液混合、吸附得到含钍元素的溶液；所述杯芳烃为权利要求Γ3任意一项所述的杯芳烃。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述含杯芳烃的吸附材料，其吸附材料基质选自大孔树脂、多孔娃和娃藻土中的任意一种或多种。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述含钍和稀土的水相溶液，其水相选自盐酸、硫酸和硝酸中的任意一种或几种。
全文摘要
本发明以杯芳烃衍生物为萃取剂，分离提纯钍。该萃取剂对钍具有很强的选择性配位能力，从而对钍和稀土具有较高的分离系数，且克服了传统TBP萃取剂需在高酸度下萃取钍的缺陷，是一种优良的钍萃取分离试剂。以其作为萃取剂或将其负载于大孔树脂、多孔硅、硅藻土等材料上制成吸附材料，可以与盐酸、硫酸、硝酸或者混合酸中的钍进行选择性配位，从而实现钍与稀土的高效分离，并且萃取效率较高，反萃酸度低，分离得到的钍具有较高的纯度。经检测，本发明提供的萃取分离钍的方法，其钍的萃取率达到95%以上，钍的反萃率达到99%以上，分离得到的钍纯度达到99.99%以上。
文档编号C22B60/02GK102936237SQ20121045385
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者廖伍平, 王小飞, 孙玉丽, 卢有彩, 李艳玲 申请人:中国科学院长春应用化学研究所