稀土元素自1794年發(fā)現(xiàn)以來，由于在磁、光、電等諸方面表現(xiàn)獨特的性質(zhì)，各國都對此高度重視，并且投入了大量的人力、物力、財力進(jìn)行稀土元素的開發(fā)和利用。我國的稀土資源優(yōu)勢明顯，為稀土工業(yè)的發(fā)展提供了十分有利的條件。20世紀(jì)80年代中期以來，我國稀土工業(yè)發(fā)展十分迅速，并取得了巨大的成就。但稀土冶煉屬于濕法冶煉，廢水量比較大，并且稀土冶煉廢水具有污染嚴(yán)重和治理困難等特點，稀土冶煉將會帶來較大的環(huán)境問題。稀土草沉淀母液即稀土草沉廢水產(chǎn)生于氯化稀土向氧化稀土轉(zhuǎn)化的過程中。目前國內(nèi)處理稀土冶煉廢水主要采用石灰中和法，此法雖然操作簡單、費用低廉，但勞動強度大、作業(yè)環(huán)境惡劣，渣量大并且難處理，水中的酸沒有得到回收，浪費了資源。為了回收稀土草沉廢母液中草酸與鹽酸，一種途徑就是把這兩種酸分離再循環(huán)到生產(chǎn)中去，從而實現(xiàn)稀土草沉廢母液的零排放。本文采用TOB-煤油萃取體系對稀土草沉廢母液進(jìn)行了萃取分離實驗，探討了各種因素對萃取分離過程的影響，分析了TOB萃取草酸的主要機(jī)理，可為該工藝治理草酸廢水的實際應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 研究方法

1.1 式樣及試劑

試驗中所使用的試劑主要有：TOB、TOC、TOD、草酸、氫氧化鈉、高錳酸鉀均為分析純；煤油為工業(yè)純；實驗用水為一次蒸餾水。實際草酸沉淀稀土廢水取自某稀土冶煉廠，其成分見表1.

1.2 研究方法

絡(luò)合萃取試驗在分液漏斗中進(jìn)行，將所需的酸溶液移入60毫升分液漏斗中，再加入所需的萃取劑，放在恒溫振蕩器中振蕩至所需時間，靜止分相后酸的濃度由物料衡算求的。反萃取時，將反萃劑移入負(fù)載有機(jī)相。振蕩至所需時間靜止分相后取樣分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 萃取劑的篩選

以草酸的分配比及草酸與鹽酸的分離系數(shù)為衡量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了萃取劑篩選試驗，其結(jié)果如表2所示。

由表2可見，TOC的分配比最大，但分離系數(shù)最�。籘OD和TOB的分配比和分離系數(shù)都適中，但TOD的分相時間過長，綜合考慮各因素選擇TOB作為萃取劑更為合適。

2.2 溫度對萃取過程的影響

溫度是萃取過程不可忽略的重要因素，在不同的萃取溫度下，相比為1：1條件下，12g/L草酸溶液和由50%TOB+45%煤油+5%2-乙基己醇組成的有機(jī)相進(jìn)行了萃取平衡實驗，其試驗結(jié)果如圖1所示。從圖1中可以看出，隨著溫度的升高分配比下降，溫度降低雖然分配比較大，但分相時間較長。因而萃取溫度應(yīng)為20℃-30℃較合適，將分配比的對數(shù)值對溫度的倒數(shù)1/T作圖，我們可得到如圖2所示結(jié)果。

2.3 串級逆流萃取廢母液級數(shù)的確定

首先根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出萃取等溫線y=f(x),y表示有機(jī)相中草酸的濃度，x表示水相中草酸的濃度，其次根據(jù)已知被萃草酸在萃余液中的濃度和相比可繪出操作線，在此兩直線之間作折線，結(jié)果如圖3所示，萃取級數(shù)的局部放大圖如圖4所示。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

2.4 萃取草酸的機(jī)理研究

2.4.1 飽和法測定萃合物的組成

用飽和法研究萃合物的組成，是基于被萃物在有機(jī)相中達(dá)到最大限度的飽和值，以確定萃取劑與被萃物的分子數(shù)的比值，即為萃合物的組成。實驗方法：將不同濃度的萃取劑與不同濃度的草酸溶液平衡數(shù)次（2-3次），使其達(dá)到平衡，分析有機(jī)相的組成，計算萃合比。在溫度25℃，相比1：1條件下的實驗研究結(jié)果如表4所示。

2.4.2 紅外光譜分析
紅外吸收光譜研究萃取機(jī)理目前使用比較廣泛，不同的基團(tuán)在紅外光譜中有不同的頻率，它不僅可以分析化合物的生成，而且可以確定鍵的性質(zhì)，為了揭示草酸與有機(jī)相的作用機(jī)理，利用紅外光譜測試研究了水溶液中和有機(jī)相中的草酸紅外光譜圖譜的變化規(guī)律。紅外光譜測定結(jié)果如圖5所示。