CN111434785B - 一种萃取方法、反萃方法、络合物和萃取体系 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种萃取方法、反萃方法、络合物和萃取体系。所述萃取方法包括以下步骤：以如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子。本发明以邻菲罗啉衍生物萃取MA(III)和/或RE(III)，操作简单，萃取效率高，选择性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种萃取方法、反萃方法、络合物和萃取体系。
背景技术
乏燃料后处理的目的主要是为了回收其中的U和Pu，目前U和Pu的分离回收主要是通过PUREX(Plutonium and Uranium Extraction)流程完成，且该流程已得到了大规模的工业化应用。U和Pu分离后的强硝酸溶液称之为高放废液(HLW)，其中含有具有长期放射毒性(半衰期t1/2>103-106年)的三价锕系离子MA(III)(如Am(III)和Cm(III)等)、钍、铀、镎、钚及其它具有放射性毒害的裂片产物。
为了消除或者最大限度降低MA(III)和长寿命裂变产物(LLFP)对环境和人类的长期潜在的放射性毒害，非常有必要将Am(III)、Cm(III)等从HLW中进行分离，然后进行嬗变处置。近年来核电由于能量密度大、污染少，不会排放造成温室效应气体而得到蓬勃发展，然而核电运行当中会不可避免的产生乏燃料。Am、Cm等元素是存在于乏燃料再循环处理产生的高放废液当中一种重要长寿命元素，其半衰期为几百到几万年，其放射性周期长危害大且含量高，对其分离并且回收意义重大。而直至今日高放废液中Am(III)、Cm(III)的分离尚处于研究阶段。
由于三价稀土离子RE(III)和三价锕系离子MA(III)的化学性质非常相似，最具代表性的是Eu(III)和Am(III)，二者具有相近的离子半径，相似的价电子层结构，和几乎一样的水溶液化学性质，是分离步骤中关键环节和难点问题，这使得RE(III)/MA(III)分离是国际分离科学前沿领域极具挑战性的课题。
发明内容
本发明解决的技术问题是克服现有分离MA(III)或RE(III)的方法中存在萃取效率低的缺陷，当体系中同时存在MA(III)和RE(III)时，现有技术还存在难以对MA(III)和RE(III)进行选择性分离的缺陷，而提供了一种萃取方法、反萃方法、络合物和萃取体系，本发明以邻菲罗啉衍生物萃取MA(III)和/或RE(III)，操作简单，萃取效率高，选择性好。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
本发明提供了一种萃取方法，其包括以下步骤：以如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子；
其中，R1、R2、R3和R4独立地为C1～C10直链或支链烷基。
所述R1、R2、R3和R4中，所述C1～C10直链或支链烷基独立地优选为C1～C6直链或支链烷基，进一步独立地优选为C2～C4直链或支链烷基。
作为本发明的一个优选方案，所述R1、R2、R3和R4同时为C1～C10直链或支链烷基。
作为本发明的一个优选方案，所述R1、R2、R3和R4同时为C1～C6直链或支链烷基。
作为本发明的一个优选方案，所述R1、R2、R3和R4不同时为乙基。
作为本发明的一个优选方案，所述R1、R2、R3和R4同时为C2～C4直链或支链烷基(例如乙基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基)。
作为本发明的一个优选方案，所述如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物选自如式(I-1)或式(I-2)所示的化合物；
本发明中，所述三价锕系离子指锕系元素的三价离子，例如Ac(III)、Th(III)、Pa(III)、U(III)、Np(III)、Pu(III)、Am(III)、Cm(III)、Bk(III)、Cf(III)、Es(III)、Fm(III)、Md(III)、No(III)和Lr(III)中的一种或多种。优选为Am(III)和/或Cm(III)。
本发明中，所述三价锕系离子游离于溶液中，该溶液还可含有其他杂质离子，例如含有Na+、K+、Rb+、Cs+、Sr2+、Ba2+等阳离子杂质，以及硝酸根等阴离子杂质。
本发明中，所述三价稀土离子指稀土元素的三价离子，例如La(III)、Ce(III)、Pr(III)、Nd(III)、Pm(III)、Sm(III)、Eu(III)、Gd(III)、Tb(III)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Tm(III)、Yb(III)、Lu(III)、Y(III)和Sc(III)中的一种或多种；优选为Eu(III)、La(III)、Ce(III)、Pr(III)、Nd(III)、Pm(III)、Sm(III)、Gd(III)、Tb(III)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Tm(III)、Yb(III)、Lu(III)和Y(III)中的一种或多种。
本发明中，所述三价稀土离子游离于溶液中，该溶液还可含有其他杂质离子，例如含有Na+、K+、Rb+、Cs+、Sr2+、Ba2+等阳离子杂质，以及硝酸根等阴离子杂质。
所述萃取方法中，所述萃取的时间可为本领域常规的萃取时间，通常以萃取达到平衡为混合的终点，优选为1s～60min(例如2、5、15、30、45或60min)，进一步优选为30s～40min(例如2、5、15或30min)；更优选为1min～30min(例如2、5、15或30min)。
所述萃取方法中，所述萃取的温度可为本领域常规的萃取温度，优选为18～30℃。
本发明中，较佳地，所述萃取方法在稀释剂的存在下进行；更佳地，所述萃取方法中，所述邻菲罗啉衍生物与稀释剂混合形成有机相，以所述有机相萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子。
所述稀释剂的用量可为本领域的常规用量，较佳地，所述邻菲罗啉衍生物与所述稀释剂的摩尔体积比为0.005～0.1mol/L。
所述萃取方法中，较佳地，所述邻菲罗啉衍生物从水相中萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子。更佳地，所述萃取方法包括以下步骤：所述邻菲罗啉衍生物与稀释剂混合形成有机相，从水相中萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子。
本发明中，所述稀释剂可为本领域常规的稀释剂，优选为正辛醇、硝基苯、环己烷和3-硝基三氟甲苯中的一种或多种，进一步优选为3-硝基三氟甲苯。
本发明中，所述水相在萃取过程中作为被萃取溶液，能与有机相发生分层现象，包括但不限于以水为主体的部分。
本发明中，所述水相中三价锕系离子的浓度优选为0～1.0mmol/L(例如示踪量，即10-9mol/L)，三价稀土离子的浓度优选为0～100mmol/L(例如示踪量，即10-9mol/L)，且三价锕系离子和三价稀土离子的浓度不同时为0。
本发明中，所述水相优选为含三价锕系离子和/或三价稀土离子的酸性水溶液。
所述含三价锕系离子和/或三价稀土离子的酸性水溶液中酸的摩尔浓度优选为0.1～3mol/L(例如0.1、0.5、1.0、2.0或3.0mol/L)，进一步优选为1～3mol/L，最优选为2～3mol/L。所述酸的摩尔浓度是指酸的物质的量占“含三价锕系离子和/或三价稀土离子的酸性水溶液”总体积的比。
所述含三价锕系离子和/或三价稀土离子的酸性水溶液中的酸可为本领域常规的酸，较佳地为无机酸。所述无机酸较佳地为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种，更佳地为硝酸。
所述萃取方法中，所述有机相和所述水相的体积比可为本领域常规的体积比，所述有机相和所述水相的体积比优选为(0.2～5):1。
本发明中，较佳地，所述有机相先与不含三价锕系离子和三价稀土离子的酸性水溶液进行混合、分相，再从所述水相中萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子。更佳地，所述不含三价锕系离子和三价稀土离子的酸性水溶液的酸度与所述水相的酸度相等。
所述不含三价锕系离子和三价稀土离子的酸性水溶液中的酸可为本领域常规的酸，较佳地为无机酸。所述无机酸较佳地为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种，更佳地为硝酸。
本发明还提供了一种萃取体系，其包含有机相和水相，所述有机相包含如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物和稀释剂；所述水相包含三价锕系离子和/或三价稀土离子；
其中，R1、R2、R3和R4的定义如前所述。
所述萃取体系中，所述有机相和所述水相的组成如前所述，所述有机相和所述水相的体积比优选为(0.2～5):1。
本发明中，所述萃取体系是指萃取平衡前的体系。
本发明还提供了一种络合物，所述络合物的制备方法包括以下步骤：采用如前所述的萃取方法进行萃取反应，所述如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物与“所述三价锕系离子和/或所述三价稀土离子”形成所述络合物。
本发明还提供了一种由所述如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物与“所述三价锕系离子和/或所述三价稀土离子”形成的络合物。
较佳地，所述络合物的制备方法包括如下步骤：
(1)所述如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物与所述稀释剂混合形成所述有机相，从所述水相中萃取所述三价锕系离子和/或所述三价稀土离子；
(2)分相，得到含所述络合物的有机相，即可。
其中，步骤(1)中的条件和参数均如前所述。
本发明还提供了一种反萃方法，其为方法一或方法二，
所述方法一包括以下步骤：将“含所述络合物的有机相”与酸的水溶液混合，即可；其中，有机相中的三价锕系离子和/或三价稀土离子转入酸的水溶液中；
所述方法二包括以下步骤：将“含所述络合物的有机相”与水混合，即可。其中，有机相中的三价锕系离子和/或三价稀土离子转入水中。
所述方法一或方法二中，所述“含所述络合物的有机相”可由以下步骤制备得到：如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物与稀释剂混合形成有机相，从水相中萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子，分相，得所述“含所述络合物的有机相”。其中，所述有机相和所述水相的组成如前所述，所述萃取的条件如前所述。
所述反萃方法中，所述酸的水溶液的摩尔浓度优选为0.01mol/L～0.1mol/L，所述的摩尔浓度是指酸的物质的量占酸的水溶液总体积的比。
所述反萃方法中，所述酸的水溶液中的酸可为本领域常规的酸，较佳地为无机酸。所述无机酸较佳地为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种，更佳地为硝酸。
所述反萃方法中，所述含所述络合物的有机相与“酸的水溶液或水”的体积比可为本领域常规比例，较佳地为1：(1～3)。
本发明还提供了一种含磷化合物，所述含磷化合物为如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物，但不为如式(I-1)所示的化合物，
其中，R1、R2、R3和R4的定义如前所述。
本发明还提供了所述含磷化合物的制备方法，其包括以下步骤：有机溶剂中，在催化剂的作用下，式(II)所示化合物与式(III-1)所示化合物、式(III-2)所示化合物发生取代反应，即可；
其中，X为卤素、R1、R2、R3和R4的定义如前所述，且R1、R2、R3和R4不同时为乙基。
所述含磷化合物的制备方法中，所述有机溶剂可为本领域常规的有机溶剂，本发明优选为甲苯。
所述含磷化合物的制备方法中，所述催化剂可为本领域此类反应常规的催化剂，本发明优选为1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、Pd(OAc)2和三乙胺。
所述含磷化合物的制备方法中，所述催化剂的用量可为本领域此类反应的常规用量，所述式(II)所示化合物、1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、Pd(OAc)2和三乙胺的摩尔比优选为10：(1.5～2.5)：(0.5～1.5)：(20～30)。
所述含磷化合物的制备方法中，所述取代反应的反应温度可为本领域此类反应的常规温度，优选为所述有机溶剂的回流温度。
所述含磷化合物的制备方法中，所述取代反应的进程可采用本领域中的常规监测方法(例如TLC或HPLC)进行监测，一般以式(II)所示化合物不再反应时为反应终点，反应时间可为2h～5h。
本发明还提供了一种萃取组合物，所述萃取组合物包括所述含磷化合物和稀释剂。
所述萃取组合物中，所述稀释剂的种类如前所述。
所述萃取组合物中，所述含磷化合物和所述稀释剂的摩尔体积比优选为0.005～0.1mol/L。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
本发明萃取方法以邻菲罗啉衍生物为萃取剂萃取MA(III)和/或RE(III)，操作简单，萃取效率高，选择性好，在核工业废液特别是高放废液领域中分离长寿命Am(III)等具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1中式(I-1)所示的化合物的核磁表征图谱；
图2为本发明实施例2中式(I-2)所示的化合物的核磁表征图谱；
图3为以式(I-1)所示的化合物为萃取剂从水相中分离Am(III)和Eu(III)的分配比随硝酸浓度变化的关系图；
图4为以式(I-1)所示的化合物为萃取剂从水相中分离Am(III)和Eu(III)的分配比随萃取时间变化的关系图；
图5为以式(I-2)所示的化合物为萃取剂从水相中分离Am(III)和Eu(III)的分配比随硝酸浓度变化的关系图；
图6为以式(I-2)所示的化合物为萃取剂从水相中分离Am(III)和Eu(III)的分配比随萃取时间变化的关系图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
以下实施例中，
分配比D为一次萃取完成后平衡有机相中金属离子含量与平衡水相中金属离子含量(平衡水相中金属离子含量通过液闪法检测，然后用差减法求得平衡有机相中金属离子含量)的比值，即
D＝Corg/Caq＝(C’aq-Caq)/Caq (1)
式(1)中，Corg表示一次萃取完成后平衡有机相中金属离子浓度；Caq表示一次萃取完成后平衡水相中金属离子浓度；C’aq表示一次萃取前水相中金属离子浓度。
萃取率E为萃取过程中被萃取物质由水相转入有机相的量占被萃取物质在原水相中总量的百分比，即：
E＝100％×(C’aq-Caq)/C’aq (2)
式(2)中，Caq表示一次萃取完成后平衡水相中金属离子浓度；C’aq表示一次萃取前水相中金属离子浓度。
分离系数SF是指在一定条件下进行萃取分离时，两种待分离物质在两相间的分配比的比值，又称为萃取分离因数。例如，Am(III)相对于/Eu(III)的分离系数SFAm(III)/Eu(III)定义为：
SFAm(III)/Eu(III)＝DAm(III)/DEu(III) (3)
式(3)中，DAm(III)表示Am(III)的分配比，DEu(III)表示Eu(III)的分配比。
实施例1
式(I-1)所示化合物(C2-POPhen)的制备
本实施例的合成路线如下所示：
本实施例的合成步骤包括：
(1)置10mmol 2,9-二氯-1,10-邻菲罗啉(2,9-dichloro-1,10-phenanthroline)于300mL甲苯中，在搅拌下加入24mmol亚磷酸二乙酯HP(O)(OEt)2、1mmol Pd(OAc)2、2mmol1,1'-双(二苯基膦)二茂铁(dppf)和24mmol Et3N形成混合液，在氮气保护下回流反应3h，利用TLC(薄层色谱分析)跟踪反应直至原料反应完全后停止。
(2)反应停止后，静置冷却，抽滤除去固体杂质，滤液经旋蒸除去溶剂得到粗产品，采用CH2Cl2-MeOH体系作为淋洗剂通过硅胶柱色谱层析法对所得产物进行分离纯化即可得到产物，即式(I-I)所示化合物(C2-POPhen)，产率82％。
对C2-POPhen的结构进行表征如下：
(1)1H NMR表征(600MHz,CD3OD,298K)
将化合物溶解于氘代甲醇中在25℃条件下，测试了目标化合物C2-POPhen的1HNMR图谱，如图1所示，其中各峰归属为：
1H NMR(600MHz,CD3OD,298K):δ＝1.41ppm(t,12H,-CH3),4.42ppm(m,8H,-CH2-),8.08ppm(s,2H,-Ar-H),8.23ppm(dd,2H,-Ar-H),8.60ppm(dd,2H,-Ar-H)。
(2)元素分析：
C20H26N2O6P2的计算值：C 53.10％,H 5.79％,N 6.19％，元素分析测量值：C52.99％,H 5.91％,N 5.89％。
实施例2式(I-2)所示化合物(C4-POPhen)的制备
本实施例的合成路线如下所示：
本实施例的合成步骤包括：
(1)置10mmol 2,9-二氯-1,10-邻菲罗啉(2,9-dichloro-1,10-phenanthroline)于300mL甲苯中，在搅拌下加入24mmol亚磷酸二丁酯HP(O)(OBu)2、1mmol Pd(OAc)2、2mmol1,1'-双(二苯基膦)二茂铁(dppf)和24mmol Et3N形成混合液，在氮气保护下回流反应4h，利用TLC(薄层色谱分析)跟踪反应直至原料反应完全后停止。
(2)反应停止后，静置冷却，抽滤除去固体杂质，滤液经旋蒸除去溶剂得到粗产品，采用CH2Cl2-MeOH体系作为淋洗剂通过硅胶柱色谱层析法对所得产物进行分离纯化即可得到产物，即式(I-2)所示化合物(C4-POPhen)，产率75％。
对C4-POPhen的结构进行表征如下：
将化合物溶解于氘代甲醇中在25℃条件下，测试了目标化合物C4-POPhen的1HNMR图谱，如图2所示，其中各峰归属为：
1H NMR(600MHz,CD3OD,298K):δ＝0.87ppm(t,12H,-CH3),1.45ppm(m,8H,-CH2-),1.45ppm(m,8H,-CH2-)，1.70ppm(m,8H,-CH2-)，4.37ppm(m,8H,-CH2-)，8.08ppm(s,2H,-Ar-H),8.22ppm(dd,2H,-Ar-H),8.60ppm(dd,2H,-Ar-H)
实施例3
有机相的制备：以C2-POPhen为萃取剂，并经3-硝基三氟甲苯稀释形成有机相，萃取剂在有机相中的浓度为0.01mol/L。
水相为添加有示踪量(约为10-9mol/L)的241Am(NO3)3和157Eu(NO3)3的硝酸水溶液，采用液闪法检测萃取前水相中Am(III)和Eu(III)的浓度。水相中硝酸的浓度为0.1mol/L。
在进行萃取实验之前，有机相预先用等体积的不含金属离子的硝酸水溶液进行酸平衡实验，即有机相预先与等体积的不含金属离子的硝酸水溶液进行混合，混合30min后分相，酸平衡实验中，硝酸水溶液中硝酸的浓度与萃取实验时水相的硝酸浓度对应，即为0.1mol/L。
取1.0mL经酸平衡的有机相与等体积的水相进行萃取反应，在293K的温度下充分混合1小时，达到萃取平衡后进行离心分相，分相后取0.1mL萃取后的水相，采用液闪法检测水相中Am(III)和Eu(III)的浓度。
实施例4～7
重复实施例3的萃取实验，区别在于水相中硝酸的浓度分别为0.5、1.0、2.0和3.0mol/L，相应的，在进行萃取实验之前，有机相预先用硝酸浓度为0.5、1.0、2.0和3.0mol/L的不含金属离子的硝酸水溶液进行酸平衡实验。
实施例3～7研究了硝酸浓度对C2-POPhen萃取分离Am(III)和Eu(III)的性能影响，实施例3～7的萃取实验结果如图3和表1所示，由萃取结果可知，C2-POPhen作为萃取剂能有效萃取分离Am(III)和Eu(III)，当硝酸浓度为2.0～3.0mol/L时萃取效果最好，Am(III)的萃取率为97％以上，Am(III)/Eu(III)的分离系数SF值为5以上。
表1
实施例8
有机相的制备：以C2-POPhen为萃取剂，并经3-硝基三氟甲苯稀释形成有机相，萃取剂在有机相的浓度为0.01mol/L。
水相为添加有示踪量的241Am(NO3)3和157Eu(NO3)3的硝酸水溶液，采用液闪法检测萃取前水相中Am(III)和Eu(III)的浓度。水相中硝酸的浓度为1.0mol/L。
在进行萃取实验之前，有机相预先用等体积的不含金属离子的硝酸水溶液进行酸平衡实验，酸平衡的时间为30min，酸平衡实验中，硝酸水溶液中硝酸的浓度与萃取实验时水相的硝酸浓度对应，即为1.0mol/L。
分别取1.0mL经酸平衡的有机相与等体积的水相进行萃取反应，在293K的温度下分别混合2min、5min、15min、30min、45min和60min。达到指定混合时间后取出进行离心分相，分相后分别取0.1mL萃取后的水相，采用液闪法检测水相中Am(III)和Eu(III)的浓度。
萃取实验结果如图4和表2所示，当萃取时间为2min时，Am(III)的萃取就可以达到平衡状态，其中Am(III)的萃取率为90％以上，Am(III)/Eu(III)的分离系数SF值为6.5以上，该结果表明C2-POPhen作为萃取剂可对Am(III)进行快速的萃取分离，具有良好的工业应用前景。
表2
实施例9
有机相的制备：以C4-POPhen为萃取剂，并经3-硝基三氟甲苯稀释形成有机相，萃取剂在有机相中的浓度为0.01mol/L。
以该有机相重复实施例3的萃取实验，研究了硝酸浓度对C4-POPhen萃取分离Am(III)和Eu(III)的性能影响。其中，水相中硝酸的浓度分别为0.1、0.5、1.0、2.0和3.0mol/L，相应的，在进行萃取实验之前，有机相预先用硝酸浓度为0.1、0.5、1.0、2.0和3.0mol/L的不含金属离子的硝酸水溶液进行酸平衡实验。
萃取实验结果如图5和表3所示。
表3
结果表明，在硝酸浓度变化范围为0.1～3.0mol/L内，C4-POPhen作为萃取剂对Am(III)和Eu(III)均具有一定的萃取能力，且萃取Am(III)的分配比明显大于Eu(III)的分配比，说明在强硝酸水溶液中，该类萃取剂对Am(III)和Eu(III)具有良好的分离能力。在硝酸浓度为2.0mol/L时，Am(III)的分配比为231，萃取率大于99％，Am(III)/Eu(III)的分离系数SF值为7.6。
实施例10
有机相的制备：以C4-POPhen为萃取剂，并经3-硝基三氟甲苯稀释形成有机相，萃取剂在有机相的浓度为0.01mol/L。
以该有机相重复实施例8的萃取实验，研究了萃取时间对C4-POPhen萃取分离Am(III)和Eu(III)的性能影响，萃取实验结果如图6和表4所示。
表4
结果表明，当萃取时间为30min时，Am(III)和Eu(III)的萃取可达到平衡状态，其中Am(III)的萃取率为99％以上，Am(III)/Eu(III)的分离系数SF值为7.5以上，该结果表明以C4-POPhen为萃取剂可对Am(III)/Eu(III)进行快速的萃取分离。
Claims (20)
1.一种萃取方法，其特征在于，所述萃取方法包括以下步骤：以如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子；
其中，R1、R2、R3和R4独立地为C1～C10直链或支链烷基。
2.如权利要求1所述的萃取方法，其特征在于，R1、R2、R3和R4中，所述C1～C10直链或支链烷基独立地为C1～C6直链或支链烷基；
和/或，所述R1、R2、R3和R4不同时为乙基；
和/或，所述三价锕系离子为Ac(III)、Th(III)、Pa(III)、U(III)、Np(III)、Pu(III)、Am(III)、Cm(III)、Bk(III)、Cf(III)、Es(III)、Fm(III)、Md(III)、No(III)和Lr(III)中的一种或多种；
和/或，所述三价稀土离子为La(III)、Ce(III)、Pr(III)、Nd(III)、Pm(III)、Sm(III)、Eu(III)、Gd(III)、Tb(III)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Tm(III)、Yb(III)、Lu(III)、Y(III)和Sc(III)中的一种或多种；
和/或，所述萃取的时间为1s～60min；
和/或，所述萃取的温度为18～30℃；
和/或，所述萃取方法在稀释剂的存在下进行。
3.如权利要求1所述的萃取方法，其特征在于，R1、R2、R3和R4中，所述C1～C10直链或支链烷基独立地为C2～C4直链或支链烷基；
和/或，所述三价锕系离子为Am(III)和/或Cm(III)；
和/或，所述三价稀土离子为Eu(III)、La(III)、Ce(III)、Pr(III)、Nd(III)、Pm(III)、Sm(III)、Gd(III)、Tb(III)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Tm(III)、Yb(III)、Lu(III)和Y(III)中的一种或多种；
和/或，所述萃取的时间为30s～40min。
4.如权利要求1所述的萃取方法，其特征在于，所述萃取的时间为1min～30min。
5.如权利要求1所述的萃取方法，其特征在于，所述R1、R2、R3和R4同时为C1～C10直链或支链烷基；
或，所述如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物选自如式(I-1)或式(I-2)所示的化合物；
6.如权利要求1所述的萃取方法，其特征在于，所述R1、R2、R3和R4同时为C1～C6直链或支链烷基。
7.如权利要求1所述的萃取方法，其特征在于，所述R1、R2、R3和R4同时为C2～C4直链或支链烷基。
8.如权利要求1所述的萃取方法，其特征在于，当所述萃取方法在稀释剂的存在下进行时，所述邻菲罗啉衍生物与所述稀释剂的摩尔体积比为0.005～0.1mol/L；
和/或，当所述萃取方法在稀释剂的存在下进行时，所述稀释剂为正辛醇、硝基苯、环己烷和3-硝基三氟甲苯中的一种或多种；
和/或，当所述萃取方法在稀释剂的存在下进行时，所述邻菲罗啉衍生物与稀释剂混合形成有机相，以所述有机相萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子。
9.如权利要求8所述的萃取方法，其特征在于，当所述萃取方法在稀释剂的存在下进行时，所述稀释剂为3-硝基三氟甲苯。
10.如权利要求8或9所述的萃取方法，其特征在于，当所述萃取方法在稀释剂的存在下进行时，所述邻菲罗啉衍生物与稀释剂混合形成有机相，从水相中萃取所述三价锕系离子和/或三价稀土离子。
11.如权利要求10所述的萃取方法，其特征在于，所述有机相和所述水相的体积比为(0.2～5):1；
和/或，所述水相中三价锕系离子的浓度为0～1.0mmol/L，三价稀土离子的浓度为0～100mmol/L，且所述水相中三价锕系离子和三价稀土离子的浓度不同时为0；
和/或，所述水相为含三价锕系离子和/或三价稀土离子的酸性水溶液；
和/或，所述有机相先与不含三价锕系离子和三价稀土离子的酸性水溶液进行混合、分相，再从所述水相中萃取三价锕系离子和/或三价稀土离子。
12.如权利要求10所述的萃取方法，其特征在于，
所述水相为含三价锕系离子和/或三价稀土离子的酸性水溶液；所述含三价锕系离子和/或三价稀土离子的酸性水溶液中酸的摩尔浓度为0.1～3mol/L。
13.如权利要求10所述的萃取方法，其特征在于，
所述水相为含三价锕系离子和/或三价稀土离子的酸性水溶液；所述含三价锕系离子和/或三价稀土离子的酸性水溶液中酸的摩尔浓度为1～3mol/L。
14.一种由如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物与“三价锕系离子和/或三价稀土离子”形成的络合物，
其中，R1、R2、R3和R4的定义如权利要求1～7任一项所述。
15.一种反萃方法，其特征在于，所述反萃方法为方法一或方法二，
所述方法一包括以下步骤：将“含权利要求14所述的络合物的有机相”与酸的水溶液混合，即可；
所述方法二包括以下步骤：将“含权利要求14所述的络合物的有机相”与水混合，即可。
16.一种萃取体系，其特征在于，其包含有机相和水相，所述有机相包含如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物和稀释剂；所述水相包含三价锕系离子和/或三价稀土离子；
其中，R1、R2、R3和R4的定义如权利要求1～7任一项所述。
17.一种含磷化合物，其特征在于，所述含磷化合物为如式(I)所示的邻菲罗啉衍生物，但不为如式(I-1)所示的化合物，
其中，R1、R2、R3和R4的定义如权利要求1～7任一项所述。
18.一种萃取组合物，其特征在于，所述萃取组合物包括权利要求17所述的含磷化合物和稀释剂。
19.如权利要求18所述的一种萃取组合物，其特征在于，所述含磷化合物和所述稀释剂的摩尔体积比为0.005～0.1mol/L；
和/或，所述稀释剂为正辛醇、硝基苯、环己烷和3-硝基三氟甲苯中的一种或多种。
20.如权利要求18所述的一种萃取组合物，其特征在于，所述稀释剂为3-硝基三氟甲苯。
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