CN111057883A - 一种分离回收稀土离子的方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及稀土回收领域，公开了一种分离回收稀土离子的方法，包括了如下步骤：(1)将饱和脂肪酸的离子液体与含有稀土离子的水溶液反应，进行萃取，得到含有稀土离子的有机相，饱和脂肪酸的碳链长为6‑18个碳；(2)萃取后的有机相使用反萃剂进行反萃，得到稀土沉淀物，相对于不饱和脂肪酸，长链饱和脂肪酸的离子液体，具有稳定，不易氧化，较好生物相容性，无毒，良好的亲脂性和疏水性的特点，本发明通过优化离子液体用量，盐析剂浓度和水相初始pH值，提高本发明方法对稀土元素的有效回收，本发明方法应用在SmCo磁体废料中，能够实现Sm(III)和Co(II)的有效分离；本方法应用在废旧镍氢电池中，可以做到有选择的回收La(III)。

Description

一种分离回收稀土离子的方法及其应用

技术领域

本发明涉及稀土回收领域，特别是一种分离回收稀土离子的方法及其应用。

背景技术

由于稀土的独特性质，稀土金属在电子和磁性等高科技领域的得到了广泛的应用，随着世界对稀土元素需求的不断增加，预计稀土元素存在着供应风险，而稀土材料在工业上的应用时，经常产生一些含稀土金属的废料，因此，应尽快探索从废弃的稀土材料中回收稀土金属的工艺方法。

近年来，氢能源的开发和利用日益受到重视。镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越受到人们的关注。在镍氢电池中，负极由储氢合金制成，不需要使用价格昂贵且有毒的物质—金属镉，在镍氢电池生产、使用以及废弃后，均不会污染环境。

在生产稀土储氢合金过程中，由于氧化、渣化等作用，会产生约为合金量2％的废渣。另外，镍氢电池的电极材料在经过无数次的循环充放电后会引起合金粉化、氧化、电解液干涸等问题，使得镍氢电池失效成为废料。废旧镍氢电池中含有大量的有价元素，如稀土、镍和少量的钴、锰等元素。因此，镍氢电池废料作为二次资源再生利用不仅具有很高的经济可行性，而且也会减少环境压力，缓解原矿的开采，降低稀土元素的供应风险等，具有一定的经济效益和社会效益。

SmCo永磁体因为具有优异的磁性能，在电动汽车，微波通信，仪器仪表和其他能源领域具有广泛的应用，SmCo磁体又因为具有更高的耐腐蚀性/抗氧化性，更好的热稳定性和矫顽力，广泛应用于高尖端等特殊领域，如航空航天用发动机等。在未来的工业中，也需要新能源的概念。因此，可以预见SmCo磁体的需求量将迅速增长。根据研究表明，在SmCo永磁体成型和精加工过程中大约有15％-30％的SmCo磁体被浪费，这些废物可以视为Sm和Co的潜在来源。从可持续发展的角度看，应重视从废弃的SmCo磁体材料中回收Sm和Co从而实现资源的综合利用并解决供应问题。

基于离子液体(ILs)的萃取是一种新兴的分离策略，因为他们具有独特的性质，如低熔点(<100℃)，官能团可调节性，可忽略的蒸气压和低可燃性。除此之外，ILs将在萃取分离过程中减少酸和碱的消耗以及废水排放，现有的已经研发的比较优良的离子液体为含有氟化阴离子的疏水性离子液体，然而，氟化化合物昂贵且可水解，又会产生危险且持久污染的氢氟酸。为了避免这些缺点，产生了如三己基(十四烷基)氯化磷及基于此制备的三己基(十四烷基)硝酸磷离子液体，可以高选择性的分离钐和钴，而且可以使用水进行再生。不可否认，这是一个重大的进展，尽管这些体系也存在一些缺点，例如水相中需要高浓度的盐析剂和高酸度来促进萃取，并通过加热降低萃取剂的粘度。随着对环境影响和安全问题的日益关注，需要具有更经济，有效和可持续特性的新技术来改进当前工艺。

由于脂肪酸广泛来源于自然界，大量存在于动植物油脂中，提取过程简单，无毒，易降解，且具有生物相容性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分离回收稀土离子的方法及其应用，以解决如何更绿色、高效的从废弃的稀土材料分离、回收稀土金属的问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种分离回收稀土离子的方法，包括了如下步骤：

(1)将饱和脂肪酸的离子液体与含有稀土离子的水溶液反应，进行萃取，得到含有稀土离子的有机相，所述饱和脂肪酸的碳链长为6-18个碳；

(2)萃取后的有机相使用反萃剂进行反萃，得到稀土沉淀物。

进一步，所述的离子液体为癸酸甲基三辛基铵、月桂酸甲基三辛基铵或棕榈酸甲基三辛基铵。

进一步，所述的步骤(1)中，萃取的平衡时间为60-80min。

进一步，所述的步骤(1)中，饱和脂肪酸离子液体与稀土离子的摩尔比为5/1-8/1。

进一步，所述的步骤(1)中，含有稀土离子的水溶液中添加有盐析剂。

进一步，所述的水溶液中盐析剂的浓度为0.0-0.16mol/L。

进一步，所述的步骤(1)中，所述的水溶液的初始pH为3.1-6。

进一步，所述的步骤(2)中，所述的反萃剂为草酸、草酸钠或氢氧化钠。

上述的分离回收稀土离子的方法的应用，所述方法用于钐离子(III)和钴离子(II)的分离。

上述的分离回收稀土离子的方法的应用，所述方法用于镧离子(III)和镍离子(II)的分离。

本发明具有以下有益效果：

1.相对于不饱和脂肪酸(如油酸)，长链饱和脂肪酸的离子液体，具有稳定，不易氧化，较好生物相容性，无毒，良好的亲脂性和疏水性的特点。

2.通过优化平衡时间，离子液体用量，盐析剂浓度和水相初始pH值，提高本发明方法对稀土元素的有效回收。

3.本发明方法应用在SmCo磁体废料中，能够实现Sm(III)和Co(II)的有效分离；本方法应用在废旧镍氢电池中，可以做到有选择的回收La(III)。

附图说明

图1为本发明平衡时间对Sm/Co分离的影响。

图2为本发明脂肪酸用量对Sm/Co分离的影响。

图3为本发明水相初始pH值对Sm/Co分离的影响。

图4为本发明Sm(III)的logD与有机相中离子液体浓度的函数关系。

图5为本发明不同脂肪酸离子液体萃取前后的红外光谱。

图6(a)不同反萃剂对Sm(III)的反萃效果及(b)再生的[N1888][LA]萃取效果。

图7为本发明[N1888][LA]的循环性能。

图8为本发明[N1888][LA]循环5次后的红外光谱图。

图9为本发明[N1888][LA]从废旧SmCo磁体模拟浸出液中分离钐/钴试验结果。

图10为本发明Sm₂O₃的XRD分析。

图11中，(a)[N1888][LA]用量对La/Ni分离的影响；(b)[P66614][POAA]用量对La/Ni分离的影响，(c)[N1888][POAA]用量对La/Ni分离的影响；(d)三个萃取剂的对比。

图12为本发明[N1888][LA]用量对La/Ni分离的影响。

图13为本发明[P66614][POAA]用量对La/Ni分离的影响。

图14为本发明[N1888][POAA]用量对La/Ni分离的影响。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种分离回收稀土离子的方法，包括了如下步骤：

(1)将饱和脂肪酸的离子液体与含有稀土离子的水溶液反应，进行萃取，得到含有稀土离子的有机相，所述饱和脂肪酸的碳链长为6-18个碳；

(2)萃取后的有机相使用反萃剂进行反萃，得到稀土沉淀物。

进一步，所述的离子液体为癸酸甲基三辛基铵、月桂酸甲基三辛基铵或棕榈酸甲基三辛基铵，脂肪酸广泛来源于自然界，大量存在于动植物油脂中，提取过程简单，无毒，易降解。

癸酸甲基三辛基铵的化学式如下：

式(I)其中甲基三辛基铵阴离子记为[N1888]，癸酸阳离子记为[DA]，所以癸酸甲基三辛基铵简写成[N1888][DA]。

月桂酸甲基三辛基铵的化学式如下：

式(II)其中甲基三辛基铵阴离子记为[N1888]，月桂酸阳离子记为[LA]，所以月桂酸甲基三辛基铵简写成[N1888][LA]。

棕榈酸甲基三辛基铵的化学式如下：

式(III)其中甲基三辛基铵阴离子记为[N1888]，棕榈酸阳离子记为[PA]，所以棕榈酸甲基三辛基铵简写成[N1888][PA]。

进一步，所述的步骤(1)中，萃取的平衡时间为60-80min，随着平衡时间的增加，稀土的萃取率逐渐增加，平衡时间60min后，萃取率达到较高水平。

进一步，所述的步骤(1)中，饱和脂肪酸离子液体与稀土离子的摩尔比为5/1-8/1，随着脂肪酸离子液体浓度的增加，稀土元素的萃取率较高，当摩尔比为8/1时，稀土元素的萃取率到达最高。

进一步，所述的步骤(1)中，含有稀土离子的水溶液中添加有盐析剂，当使用离子液体最为萃取剂时，盐析剂通常在萃取过程中会起到非常重要的作用，可以增加离子液体的萃取能力，并且可以在一定程度上消除溶液的乳化，防止第三相的生成。

进一步，所述的水溶液中盐析剂的浓度为0.0-0.16mol/L，随着盐析剂用量的增加，稀土元素的萃取率逐渐增加，而当盐析剂用量超过0.16mol/L后，萃取剂对水溶液中的其他金属离子(如钴)的萃取率也明显增加，说明盐析剂可以增加脂肪酸离子液体对稀土金属的萃取能力，当盐析剂用量过多时也会增强对其他金属的萃取能力。

进一步，所述的步骤(1)中，所述的水溶液的初始pH为3.1-6，在萃取过程中，水溶液中的氢离子和稀土之间的竞争非常激烈，尤其是在强酸条件下，会破坏离子液体的结构，使其萃取能力显著降低，随后再增加pH值，对稀土离子的萃取率几乎保持恒定，其他金属的萃取率在pH<6时萃取率几乎为0，而当pH值高于6时其他金属的萃取率明显增加。

进一步，所述的步骤(2)中，所述的反萃剂为草酸、草酸钠或氢氧化钠，草酸，草酸钠和氢氧化钠均被用于ABC-ILs萃取系统的反萃和再生，然而氢氧化钠作为反萃剂生成的氢氧化稀土沉淀物颗粒小，难以进行固液分离；使用盐酸和草酸反萃后[N1888][LA]分解为[N1888][Cl]和脂肪酸二聚体的形式，使其失去了萃取能力；相反，用Na₂C₂O₄再生后[N1888][LA]的提取能力并未发生明显的变化。

上述的分离回收稀土离子的方法的应用，所述方法用于钐离子(III)和钴离子(II)的分离。

上述的分离回收稀土离子的方法的应用，所述方法用于镧离子(III)和镍离子(II)的分离。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，应理解，在阅读了本发明所记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。

1.三种离子液体的合成

甲基三辛基铵癸酸([N1888][DA])的合成

称取0.025molNaOH，0.02mol癸酸和80mL去离子水置于250mL的圆底烧瓶中，使用集热式加热搅拌器在40℃下反应1h，随后加入0.02mol[N1888][Cl]继续搅拌2小时。反应后静置冷却，使合成出的[N1888][DA]与水自然分相，随后使用注射器小心吸取出上层的离子液体置于分液漏斗中，使用去离子水洗涤多次直至NaCl被完全洗涤除去，使用浓度为5％的硝酸银溶液验证NaCl是否存在。产品在70℃下真空干燥12小时，最终获得黄色液体[N1888][DA]，收率为>92％。

甲基三辛基铵月桂酸([N1888][LA])的合成

称取0.025molNaOH，0.02mol月桂酸和80mL去离子水置于250mL的圆底烧瓶中，使用集热式加热搅拌器在40℃下反应1h，随后加入0.02mol[N1888][Cl]继续搅拌2小时。反应后静置冷却，使合成出的[N1888][LA]与水自然分相，随后使用注射器小心吸取出上层的离子液体置于分液漏斗中，使用去离子水洗涤多次直至NaCl被完全洗涤除去，使用浓度为5％的硝酸银溶液验证NaCl是否存在。产品在70℃下真空干燥12小时，最终获得黄色液体[N1888][LA]，收率为>94％。

甲基三辛基铵棕榈酸([N1888][PA])的合成

称取0.025molNaOH，0.02mol棕榈酸和80mL去离子水置于250mL的圆底烧瓶中，使用集热式加热搅拌器在40℃下反应1h，随后加入0.02mol[N1888][Cl]继续搅拌2小时。反应后静置冷却，使合成出的[N1888][PA]与水自然分相，随后使用注射器小心吸取出上层的离子液体置于分液漏斗中，使用去离子水洗涤多次直至NaCl被完全洗涤除去，使用浓度为5％的硝酸银溶液验证NaCl是否存在。产品在70℃下真空干燥12小时，最终获得黄色液体[N1888][PA]，收率为>94％。

2.分离实验过程：从钐/钴离子的水溶液中回收分离Sm(III)/Co(II)

除非另有说明，所有试验均在298±1K，水相初始pH为5.7，有机相与水相的比例(O/A)为1:1的条件下进行萃取试验。

首先称取一定量的脂肪酸离子液体溶解于260#煤油中，随后与含有Sm(0.01mol/L)和Co(0.01mol/L)的模拟水溶液(5mL)在气浴振荡器中(300rpm)振荡特定的时间。萃取后使用ICP-OES测试萃余液中Sm和Co的浓度，通过质量守恒计算有机相中的离子浓度。斜率分析在水相初始pH＝5.7，Sm(III)＝0.01mol/L和离子液体浓度为0.01-0.05mol/L条件下进行。反萃试验使用一定浓度的HCl，草酸和草酸钠溶液与负载有机相进行混合振荡，反萃后通过测试水相中的Sm，Co的浓度计算反萃率。反萃后，脂肪酸离子液体使用去离子水洗涤后循环使用。在最优的条件下进行Sm(III)/Co(II)分离试验，试验用水溶液为模拟的Sm₂Co₁₇浸出液浓度。萃取率(E％)，分配比(D)，反萃率(S％)和分离系数(β)分别通过下式计算：

其中[M]_aq和[M]_ra分别代表萃取前后水溶液中的离子浓度；V_aq和V_org分别为水相和有机相的体积；D₁和D₂分别为Sm和Co的分配比；[M]_org,i为反萃前有机相中Sm的浓度，[M]_aq,s为反萃后水溶液中Sm的浓度。

试验的平衡时间分别为5、10、20、30、60、80、120分钟，初始pH为5.7，有机相中脂肪酸离子液体的浓度为0.03mol/L条件下进行。结果如图1所示。[N1888][DA]，[N1888][LA]和[N1888][PA]三种不同的离子液体具有类似的萃取规律，即随着平衡时间的增加，Sm的萃取率逐渐增加，而Co的萃取率几乎不变，且几乎为0，说明脂肪酸离子液体对Sm/Co有较好的分离效果，

为了确保试验达到完全平衡并尽可能减少能量的输入，以下试验均在平衡时间为60分钟的条件下进行。

4.探究脂肪酸用量和盐析剂浓度对钐/钴分离的影响

为了使钐和钴更好的分离，进行了脂肪酸用量的试验，通过改变有机相中脂肪酸离子液体的浓度测试钐/钴分离的效果，脂肪酸离子液体与Sm的摩尔比为1/1、2/1、3/1、4/1、5/1、6/1、7/1、8/1，试验结果如图2所示，值得注意的是，随着脂肪酸离子液体浓度的增加，钴的萃取率依然几乎保持不变，接近0％。当脂肪酸离子液体与Sm的摩尔比为8/1时，三种脂肪酸离子液体对Sm的萃取率分别为94.9％，97.9％和99.7％。

为了探究盐析剂对脂肪酸离子液体萃取分离钐/钴的影响，使用NH₄Cl作为盐析剂，改变盐析剂的用量确定钐/钴分离的效果，试验在水相初始pH为5.7，振荡时间为60分钟，脂肪酸离子液体与钐的摩尔比为5/1的条件下进行，试验结果如表1所示。随着盐析剂用量的增加，钐的萃取率逐渐增加，而当盐析剂用量超过0.16mol/L后钴的萃取率也明显增加。说明盐析剂NaCl可以增加脂肪酸离子液体对钐的萃取能力，当盐析剂用量过多时也会增强对钴的萃取能力，因此，需要严格控制盐析剂的用量确保钐/钴的有效分离。另外，三种离子液体对钐的萃取能力大小为[N1888][DA]<[N1888][LA]<[N1888][PA]，与脂肪酸阴离子链长呈正相关，可能与脂肪酸阴离子的水溶性有关。

表1不同使用盐析剂浓度对萃取率的影响

6.水相初始pH对钐/钴分离的影响

在萃取过程中，水溶液中的氢离子和稀土金属离子之间的竞争非常激烈，尤其是在强酸条件下，会破坏离子液体的结构，使其萃取能力显著降低。与这些离子液体类似，研究水溶液的pH值对脂肪酸离子液体分离Sm(III)/Co(II)也至关重要。实验结果如表2、图3所示，当pH值从1.2增加到3.1时，脂肪酸离子液体对钐的萃取能力显著增强，此时，[N1888][DA]，[N1888][LA]和[N1888][PA]对钐的萃取率分别为97.5％，99.1％和99.8％。随后再增加pH值，对钐的萃取率几乎保持恒定，钴的萃取率在pH<6时萃取率几乎为0，而当pH值高于6时钴的萃取率明显增加。因此，水相的pH值应为3.1-6。

表2水相初始pH对钐钴萃取的影响

7.萃取机理

斜率法常用于研究离子液体萃取金属离子的机理。为了研究使用脂肪酸离子液体萃取Sm(III)的机理，在图4中计算了Sm(III)的logD与三种脂肪酸离子液体在有机相中的浓度的函数关系。

由试验结果表明，logD与logC_IL的关系为斜率接近3。FT-IR用于进一步确定脂肪酸离子液体萃取Sm(III)的机理。如图5所示，在1690cm^-1，1696cm^-1和1696cm^-1的特征分别为癸酸，月桂酸和棕榈酸C＝O的理论位置。可以发现，合成离子液体后，C＝O特征峰的位置发生了明显的偏移，[N1888][DA]，[N1888][LA]和[N1888][PA]的C＝O特征峰分别偏移到1565cm^-1,1567cm^-1和1564cm^-1。而在脂肪酸离子液体萃取Sm(III)后，C＝O特征峰又产生了偏移，分别出现在1542cm^-1，1525cm^-1和1527cm^-1的位置。C＝O特征峰的伸缩振动变化进一步证明了萃取后Sm(III)和脂肪酸离子液体之间存在明显的相互作用。因此，脂肪酸离子液体萃取Sm(III)的机理可以被认为是离子缔合，即[N1888]⁺与Sm(III)，[A]^-和氯离子存在静电引力，[A]^-表示酸根阴离子。可以由以下等式表示。

8.萃取溶剂的反萃，再生与循环

草酸，草酸钠和氢氧化钠均被用于ABC-ILs萃取系统的反萃和再生，并且稀土氧化物可以通过反萃所得的沉淀煅烧直接获得，这不仅缩短了分离的流程并有效地减少了酸碱消耗。然而氢氧化钠作为反萃剂生成的氢氧化稀土沉淀物颗粒小，难以进行固液分离。为了有效地再生脂肪酸离子液体，在相同条件下比较了使用H₂C₂O₄，Na₂C₂O₄和HCl从负载的[N1888][LA]中反萃Sm(III)的效果。如图6(a)所示，H₂C₂O₄，Na₂C₂O₄和HCl的反萃能力大小为H₂C₂O₄＞Na₂C₂O₄＞HCl。使用HCl和H₂C₂O₄反萃后的[N1888][LA]经水洗再生后，[N1888][LA]的提取能力显着降低，因为在使用盐酸和草酸反萃后[N1888][LA]分解为[N1888][Cl]和脂肪酸二聚体的形式，使其失去了萃取能力。相反，用Na₂C₂O₄再生后[N1888][LA]的提取能力并未发生明显的变化(如图6(b)所示)。用Na₂C₂O₄进行反萃减少了使用HCl反萃-草酸沉淀的流程并且不需要额外的用于再生离子液体的NaOH。此外，甲酸钠工艺目前仍广泛用于生产草酸。该工艺首先生产草酸钠，然后将其用石灰和硫酸处理制成草酸。因此，使用草酸钠的成本低于草酸的成本。

萃取剂在多次循环使用后仍然能保持稳定是其应用的前提，本以[N1888][LA]为例，使用Na₂C₂O₄作为反萃剂，对[N1888][LA]稳定性进行了评估，循环结果如图7所示。结果表明，使用草酸钠作为反萃剂，[N1888][LA]经再生并循环5次后仍保持良好的稳定性，并且其萃取Sm(III)的能力几乎保持不变。除此之外，使用FT-IR进一步确定[N1888][LA]的稳定性。通过Na₂C₂O₄汽提和再生5个循环后，[N1888][LA]中1567cm^-1处的C＝O特征峰没有变化，如图8所示。

9.废旧SmCo磁体模拟浸出液钐/钴分离工艺

根据优化条件试验结果，脂肪酸离子液体对钐/钴具有良好的选择性，通过优化条件试验可以将钐/钴良好的分离，且具有良好的稳定性，因此，在最优条件下进行废旧SmCo磁体模拟料液的钐/钴分离。首先，使用脂肪酸离子液体通过一步萃取分离钐/钴。在模拟溶液中钐和钴的比例与Sm₂Co₁₇磁体相似。以[N1888][LA]为例，基于条件试验的结果，在n_IL/n_Sm＝8/1，O/A＝1/1，初始水溶液pH＝5.7，盐析浓度为0.02mol/L条件下进行萃取。从图9中可以看出，Sm的E％为98.4％，并且通过计算萃取步骤Sm(III)/Co(II)的分离系数计算为933。萃取后，将负载的有机相通过0.06mol/LNa₂C₂O₄反萃。然后将草酸钐沉淀物通过离心分离后，用浓度为4％的NH₃·H₂O溶液洗涤3次，并将含有Co(II)的洗涤溶液与萃余液合并，得到纯度高于99.5％的氯化钴溶液，钴的回收率高于99％。最后，草酸钐在800℃下焙烧2小时获得了纯度为99％的Sm₂O₃，获得的氧化钐使用XRD进行了分析。发现图10中Sm₂O₃的XRD分析与JCPDS文件(15-0813)相匹配，没有任何其他杂质相存在。试验结果表明，该工艺可以通过简单的流程便可以实现钐/钴的完全分离，且产物纯度高。

10.脂肪酸离子液体[N1888][LA]分离镧/镍的试验过程

对比了脂肪酸离子液体[N1888][LA]、[N1888][POAA]和[P66614][POAA]三种不同离子液体在不同用量条件下对镧/镍分离的影响

所有试验均在298±1K，水相初始pH为5.1的条件下进行，萃取试验首先称取一定量的离子液体溶解于260#煤油中(5mL)，随后与含有La(0.01mol/L)和Ni(0.1mol/L)的模拟水溶液(5mL)在气浴振荡器中振荡20分钟(300rpm)。萃取后使用ICP-OES测试萃余液中La(III)和Ni(II)的浓度，通过质量守恒计算有机相中相应的离子浓度。反萃试验使用0.06mol/L的草酸钠溶液与负载有机相进行混合振荡。

[P66614][POAA]的结构如下式

式(IX)阴离子记为[POAA]，阳离子记为[P66614]。

[N1888][POAA]的结构如下式

式(X)中阴离子记[POAA]，阳离子记为[N1888]。

试验结果如图11所示。从图11中可以看出，随着三种离子液体用量的增加，镧的萃取率也逐渐增加。而[N1888][LA]的对镧的萃取能力明显强于[N1888][POAA]和[P66614][POAA]，这可能由于POAA具有更大空间位阻效应，导致两种离子液体的萃取能力显著低于[N1888][LA]。对比[N1888][POAA]和[P66614][POAA]，[P66614][POAA]对镧的萃取能力略高于[N1888][LA]，且分离效果更好。计算了三种不同离子液体浓度对La/Ni分离系数的影响，如图12-14所示。图12中，随着[N1888][LA]用量的逐渐增加，La/Ni分离系数先增加后逐渐降低，最大分离系数可达2×10⁶，而[N1888][POAA]和[P66614][POAA]分离系数明显低于[N1888][LA]。说明[N1888][LA]对分离La/Ni具有明显的优势。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分离回收稀土离子的方法，其特征在于，包括了如下步骤：

(1)将饱和脂肪酸的离子液体与含有稀土离子的水溶液反应，进行萃取，得到含有稀土离子的有机相，所述饱和脂肪酸的碳链长为6-18个碳；

(2)萃取后的有机相使用反萃剂进行反萃，得到稀土沉淀物。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的离子液体为癸酸甲基三辛基铵、月桂酸甲基三辛基铵或棕榈酸甲基三辛基铵。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，萃取的平衡时间为60-80min。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，饱和脂肪酸离子液体与稀土离子的摩尔比为5/1-8/1。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，含有稀土离子的水溶液中添加有盐析剂。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的水溶液中盐析剂的浓度为0.0-0.16mol/L。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，所述的水溶液的初始pH为3.1-6。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，所述的反萃剂为草酸、草酸钠或氢氧化钠。

9.任一权利要求1-8所述的分离回收稀土离子的方法的应用，其特征在于：所述方法用于钐离子(III)和钴离子(II)的分离。

10.任一权利要求1-8所述的分离回收稀土离子的方法的应用，其特征在于：所述方法用于镧离子(III)和镍离子(II)的分离。

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