一种分离La、Ce、Pr、Nd混合稀土离子的萃取柱色层法
【技术领域】
[0001] 本发明设及稀±分离提纯领域，特别是指一种分离La、Ce、Pr、Nd混合稀±离子的 萃取柱色层法。
【背景技术】
[0002] 如今稀±已成为一种极其重要的战略资源，稀±元素在石油、化工、冶金、纺织、陶 瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用。然而各稀±元素优异的光、电、磁、催化等 本征特性往往需要单一的高纯稀±才能充分体现。我国稀±矿藏十分丰富，但稀±元素化 学性质相近，在矿物中伴生共存，因此，稀±元素的分离提纯成为稀±工业的重要过程。在 现有的稀±分离过程中使用广泛的是萃取法，但运一方法选择性不高，往往会使用大量的 酸、碱化工原料，导致产生大量含盐废水，环境污染问题十分严重，因此，为了提高稀±资源 的利用效率，探索一种高效、廉价、清洁的稀±萃取新工艺W及研究如何方便地分离获得高 纯单一稀±显得尤为重要。为此我们探究使用结合了溶剂萃取法和色层分离法优点的萃取 柱色层法分离La、Ce、Pr、Nd四种稀±元素，该方法具有分离效率高，酸碱使用量小，对环境 无污染的优点。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决La、Ce、Pr、Nd混合稀±离子分离过程复杂，分离效率低，酸碱用量 大的技术问题，因此提供一种通过萃取柱色层法分离La、Ce、Pr、Nd混合稀±离子法。
[0004] 为了达到上述的目的，本发明的技术方案是：一种分离La、Ce、Pr、Nd混合稀±离 子的萃取柱色层法，其特征在于，利用[A336]怔DGA]离子液体制备色谱柱，色谱柱通过淋 洗液淋洗实现La、Ce、Pr、Nd混合稀±离子的分离，包括如下步骤：
[00化](1):色谱柱填料的制备：[A336]邮GA]离子液体用稀释剂稀释后，取稀释液与活 化后的娃藻±混合揽匀，揽拌12小时后，旋转蒸发除去稀释剂，烘干备用；
[0006] (2):混合稀±样品的制备：利用萃取法将La、Ce、Pr、Nd混合稀±离子吸附至 [A336]怔DGA]离子液体上，将萃取法处理后的[A336]怔DGA]离子液体与活化后的娃藻± 混合揽匀，揽拌12小时后，旋转蒸发除去有机相中的稀释剂，烘干备用；
[0007] (3):填装色谱柱：用湿法将步骤（1)处理好的色谱柱填料均匀填装至层析柱中构 成色谱柱，并用淋洗液冲洗至色谱柱流出的液体抑稳定平衡；
[000引 （4):淋洗分离：将步骤做制备好的混合稀±样品装在已经填装好的色谱柱中， 用淋洗液淋洗，分段接取色谱柱流出的流出液，即能获得高纯度La、Ce、Pr、Nd单一稀±离 子。
[0009] 所述的[A336]怔DGA]离子液体为一种由甲基S辛基季锭离子和N，N-二正下基乙 酷胺基氧基乙酸根阴离子组成的化合物，[A336]怔DGA]离子液体结构式如下：
[0010]
[0011] 所述步骤（I)和步骤（2)中娃藻±的活化方法为：娃藻±^去离子水，无水乙醇， 去离子水依次洗涂，再W10%盐酸溶液浸泡24小时后，最后用去离子水洗涂至为中性，烘 干备用；
[0012] 所述步骤（1)和步骤（2)中娃藻±粒径为100~300目，[A336]怔DGA]离子液体 或有机相与活化娃藻上质量比为1: (2~4)。
[0013] 所述步骤（1)中稀释剂为石油酸、煤油、乙醇、丙酬中的一种或多种，[A336] 怔DGA]离子液体与稀释剂质量比为1 : (2~4)。
[0014] 所述步骤（2)萃取法的萃取条件是：水相为抑=1. 50的硝酸体系中稀±离子总 浓度为0.Ol~0.lOmol/L的La、Ce、Pr、Nd混合稀±溶液，其中La、Ce、Pr、Nd的浓度相等， 有机相为用稀释剂稀释后的浓度为0. 25mol/L的[A336]怔DGA]离子液体溶液，按水相和有 机相体积比1:1混合，水浴振荡1小时，所述稀释剂为石油酸、煤油、乙醇、丙酬中的一种或 多种。
[001引所述步骤似的[A336]邮GA]离子液体与活化后的娃藻±质量比为1: (2~4)。
[0016] 所述步骤（3)和步骤（4)中淋洗液为浓度为0.Ol~0.lOmol/L的硝酸溶液。
[0017] 所述步骤（1)色谱柱填料与步骤（3)稀±载体填料的质量比为（10~100) : 1。
[0018] 本发明的上述技术方案的有益效果如下：
[0019] 上述混合稀±离子的分离方法操作简单实用，分离效率高，萃取柱填料可循环利 用，该方法对环境无污染，经分离的稀±纯度高，可满足当前社会对单稀±氧化物纯度的需 求。
【具体实施方式】
[0020] 为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施 例进行详细描述。
[0021] 一种分离La、Ce、Pr、Nd混合稀±离子的萃取柱色层法，具体实施例如下： 阳0巧 实施例1 阳〇2引 （1):色谱柱填料的制备：
[0024]称取SOg粒径为100目的娃藻±置于500血烧杯中，加入约200血去离子水，揽拌 30分钟后抽滤，弃去滤液；加入约200mL无水乙醇，揽拌30分钟后抽滤，弃去滤液；加入约 200mL去离子水，揽拌30分钟后抽滤，弃去滤液；洗涂后的娃藻±用20〇1111^ 10%盐酸溶液浸 泡24小时；酸浸后的娃藻±用去离子水洗涂至中性后烘干备用。 阳0巧]称取20g[A336]怔DGA]离子液体，用60g石油酸/丙酬（V/V= 8/2)稀释剂稀释 后，与60g活化后的娃藻±混合均匀，揽拌12小时后，旋转蒸发除去稀释剂，烘干备用。 [0026]似：混合稀±样品的制备：
[0027] 分别配制浓度为0.lOmol/l，抑=I. 50的La、Ce、Pr、Nd的硝酸溶液，将其等体积 混合配制成混合稀±溶液；W石油酸/丙酬（V/V= 8/2)为稀释剂配制0. 25mol/L[A336] 怔DGA]离子液体；将50mL混合稀±溶液和50mL稀释后的[A336]怔DGA]离子液体混合，振 荡1小时；取有机相，与23g活化后的娃藻±混合均匀，揽拌12小时后，旋转蒸发除去稀释 剂，烘干备用。 阳0測 做：填装色谱柱：
[0029] 称取60g经步骤（1)处理好的固定相，加入适量去离子水，揽拌均匀后倒入装有去 离子水的层析柱中均匀填装，并用浓度为0.06mol/L硝酸溶液淋洗至流出的液体抑稳定平 衡。
[0030] (4):淋洗分离：
[0031] 向填装好的层析柱中均匀装入经步骤（2)处理好的稀±混合离子6g，用浓度为 0. 06mol/L硝酸溶液淋洗，分段接取流出液，利用ICP测定各段流出液中的La、Ce、Pr、Nd含 量，最终得到La、Ce、Pr、Nd单一稀±元素纯度达88%W上，回收率均达90%W上。 阳0巧 实施例2 阳〇3引 （1):色谱柱填料的制备：
[0034]称取40g粒径为300目的娃藻±置于500血烧杯中，加入约200血去离子水，揽拌 30分钟后抽滤，弃去滤液；加入约200mL无水乙醇，揽拌30分钟后抽滤，弃去滤液；加入约 200mL去离子水，揽拌30分钟后抽滤，弃去滤液；洗涂后的娃藻±用20〇1111^ 10%盐酸溶液浸 泡24小时；酸浸后的娃藻±用去离子水洗涂至中性后烘干备用。 阳03引称取15g[A336]邮GA]离子液体，用30g煤油/乙醇（V/V= 8/?稀释剂稀释后， 与30g活化后的娃藻±混合均匀，揽拌12小时后，旋转蒸发除去稀释剂，烘干备用。
[0036] 似：混合稀上样品的制备：
[0037] 分别配制浓度为0. 04mol/L，抑=1. 50