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稀土是重要的战略性资源,具有优异的物理和化学性质,有“工业维生素”和“新材料宝库”之称,但是由于17种稀土元素性质相似,通常伴生在一起,并且在稀土矿物中多含有铁、钙、硅、氟、磷等伴生杂质,从稀土精矿中分离出高纯度的单一稀土十分的困难。目前,以酸性膦类萃取剂和环烷酸为主体的溶剂萃取工艺广泛应用在稀土萃取分离领域,但是为了提高萃取率,酸性膦类萃取剂需要使用氨水皂化,产生氨氮废水,难于治理,因此,开发新的高效分离稀土的方法具有十分重要的意义。离子液体由于蒸气压低、热稳定性好、溶解能力强和可设计性的优点在湿法冶金领域受到了广泛关注,已有将离子液体应用于稀土萃取的研究报道,但是通常离子液体仅起到溶剂作用,对稀土的分离作用有限,有学者以季铵盐和季膦盐的阳离子合成了具有功能性的双功能离子液体萃取稀土,萃取率高的同时分离效果还有待研究。本文首先以具有优异选择性和萃取容量的酸性膦类萃取剂二-（2-乙基己基）膦酸酯P204、2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯P507的阴离子和绿色离子液体N-辛基吡啶氯盐[Opy]Cl、1-辛基-3-甲基咪唑氯盐[Omim]Cl的阳离子制备了四种功能性离子液体[Opy][P204]、[Opy][P507]、[Omim][P204]、[Omim][P507],通过 FT-IR 表征了双功能离子液体的结构,制备的四种双功能离子液体中含有能与稀土络合的P=O键,完成了 P204、P507由传统萃取剂向离子液体的转变。本文继续研究使用四种双功能离子液体[Opy][P204]、[Opy][P507]、[Omim][P204]、[Omim][P507]分别萃取了轻稀土离子镧（La3+）、铈（Ce3+）、镨（Pr3+）、钕（Nd3+）和重稀土离子镝（Dy3+）、铒（Er3+）、镱（Yb3+）,考察了水相稀土离子浓度、酸度、萃取剂浓度、温度、萃取时间对稀土萃取分离效果的影响。得到如下结论:（1）通过[Opy][P204]、[Opy][P507]、[Omim][P204]、[Omim][P507]与 P204、P507萃取稀土的对比实验表明:在相同的实验条件下[Opy][P204]、[Opy][P507]、[Omim][P204]、[Omim][P507]对稀土的萃取率要远高于未皂化的P204、P507,表明离子液体的阳离子[Opy]+、[Omim]+起到了促进萃取的作用,并且[Opy][P507]、[Omim][P507]对稀土的萃取效果要稍优于[Opy][P204]、[Omim][P204]。（2）通过水相浓度实验表明[Opy][P204]、[Opy][P507]、[Omim][P204]、[Omim][P507]萃取稀土会随着稀土离子浓度的增大萃取率逐渐降低,并且[Opy][P204]、[Opy][P507]、[Omim][P204]、[Omim][P507]萃取稀土符合正序萃取规律,萃取率会随着稀土原子序数的逐渐增大而增大,通过比较水相酸根离子的种类对萃取效果的影响,硝酸稀土和氯化稀土的效果好于硫酸稀土。（3）通过水相酸度实验表明[Opy][P204]、[Opy][P507]、[Omim][P204]、[Omim][P507]在水相酸度很高时对稀土的萃取率很低,产生这种现象是由于体系中H+与稀土阳离子的竞争萃取,当水相pH在3～5之间时,萃取率维持稳定,[Opy][P204]、[Opy][P507]、[Omim][P204]、[Omim][P507]萃取稀土的最佳pH范围在3～5之间。（4）实验分别计算了使用[Opy][P204]、[Opy][P507]、[Omim][P204]、[Omim][P507]萃取 LaCl3、CeCl3、PrCl3、NdCl3 的分离系数,[Opy][P204]、[Opy][P507]对 Pr3+和 Nd3+的分离系数分别为1.92、1.86,[Omim][P507]对pr3+和Nd3+的分离系数可达到2.04,[Omim][P204]对Ce3+和Pr3+的分离系数有2.01,大幅度偏离1,有利于两种稀土间的分离。（5）实验通过斜率分析法确定了四种萃取剂与稀土反应的分子系数比,结合红外光谱分析,推测了萃取剂与稀土的反应方程式。并考察了温度对萃取效果的影响,结果表明温度的变化对轻稀土离子萃取效果的影响并不明显,表明反应过程主要由动力学过程控制,而[Omim][P204]和[Omim][P507]萃取重稀土离子在低温下萃取率更高,推测[Omim][P204]和[Omim][P507]萃取重稀土的反应为放热反应。（6）实验确定了[Opy][P204]、[Opy][P507]、[Omim][P204]、[Omim][P507]萃取轻、重稀土的萃取平衡时间,在30min内稀土能够达到萃取平衡,采用硝酸对[Omim][P204]、[Omim][P507]萃取Dy3+、Er3+、Yb3+后的有机相进行了反萃,在反萃酸度为0.5mol/L时,Er3+、Yb3+的反萃率可以达到95%以上。