通過使用中性萃取劑Cyanex 923從聚乙二醇200相中非水溶劑萃取來...

2020-12-25 稀世知真

Enhanced Separation of Neodymium and Dysprosium by Nonaqueous Solvent Extraction from a Polyethylene Glycol 200 Phase Using the Neutral Extractant Cyanex 923ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF7.632 ) Pub Date : 2020-12-14, DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c07207Brecht Dewulf; Nagaphani Kumar Batchu; Koen Binnemans

Neodymium and dysprosium can be efficiently separated by solvent extraction, using the neutral extractant Cyanex 923, if the conventional aqueous feed phase is largely replaced by the green polar organic solvent polyethylene glycol 200 (PEG 200). While pure aqueous and pure PEG 200 solutions in the presence of LiCl or HCl were not able to separate the two rare earth elements, high separation factors were observed when extraction was performed from PEG 200 chloride solutions with addition of small amounts of water. This addition of water bridges the gap between traditional hydrometallurgy and novel solvometallurgy and overcomes the challenges faced in both methods. The effect of different variables was investigated: water content, chloride concentration, type of chloride salt, Cyanex 923 concentration, scrubbing agent. A Job plot revealed the extraction stoichiometry is DyCl3·4L, where L is Cyanex 923. The McCabe-Thiele diagram for dysprosium extraction showed that complete extraction of this metal can be achieved by a 3-stage counter-current solvent extraction process, leaving neodymium behind in the raffinate. Finally, a conceptual flow sheet for the separation of neodymium and dysprosium including extraction, scrubbing, stripping, and regeneration steps was presented. The nonaqueous solvent extraction process presented in this paper can contribute to efficient recycling of rare earths from end-of-life neodymium-iron-boron (NdFeB) magnets.中文翻譯:

通過使用中性萃取劑Cyanex 923從聚乙二醇200相中非水溶劑萃取來增強釹和Dy的分離如果常規的水性進料相在很大程度上被綠色極性有機溶劑聚乙二醇200(PEG 200)取代,則可以使用中性萃取劑Cyanex 923通過溶劑萃取有效地分離釹和。儘管在LiCl或HCl存在下的純水溶液和純PEG 200溶液無法分離這兩種稀土元素,但是從PEG 200氯化物溶液中加入少量水進行萃取時,觀察到了很高的分離係數。這種水的添加彌合了傳統溼法冶金和新型溶劑冶金之間的差距,並克服了兩種方法所面臨的挑戰。研究了不同變量的影響:水含量,氯化物濃度,氯化物鹽的類型,Cyanex 923濃度,洗滌劑。3 ·4L,其中L為Cyanex923。The萃取的McCabe-Thiele圖顯示,可以通過3級逆流溶劑萃取工藝完全萃取該金屬,而在萃餘液中留下釹。最後,提出了用於分離釹和的概念流程圖,包括萃取,洗滌,汽提和再生步驟。本文提出的非水溶劑萃取工藝可以幫助從報廢的釹鐵硼(NdFeB)磁體中有效回收稀土。

相關焦點

  • 萃取操作基礎
    一般難溶於水的物質用石油醚等萃取;較易溶者,用乙醚等萃取;易溶於水的物質用乙酸乙酯等萃取。每次使用萃取溶劑的體積一般是被萃取液體的1/5~1/3,兩者的總體 積不應超過分液漏鬥總體積的2/3。在萃取時常常出現不分層和乳化的現象,可以通過以下幾種情況進行解決:(1)長時間靜置;(2)加入適當的物質,使其密度差增大,對於水相,通常加入無機鹽;(3)因表面活性劑存在而形成的乳化,改變溶液的pH往往能使其分層;(4)因鹼性而產生乳化,可加入少量酸破壞;(5)因少量懸浮固體引起的乳化,可將乳濁液緩慢過濾,過濾時在漏鬥里舖上一層吸附劑
  • 什麼是萃取?溶劑在萃取中又起什麼作用?
    ,我們稱之為「萃取原液」,但是這時候跟水互不相溶的溶劑進來了,原本在水中待著的有機成分,發現它跟這個新來的溶劑氣場更合拍,然後有機成分從水出來跑到溶劑中,這其實就是一個簡單的萃取過程。這個溶劑我們就稱之為「萃取劑」,而失去了有機成分的茶水稱之為萃餘液,得到有機成分的溶劑稱之為「負載有機相」,要實現液液萃取必須具備一個重要條件,待萃液和萃取劑這兩種液體必須能成為兩相。那什麼是待萃取液?兩相又是什麼呢?簡單來講,待萃取液就是含有待萃取物的原液,比如我們剛才提到茶水。
  • 固相萃取小知識,玩轉SPE方法開發
    在實際操作中,為了滿足前兩個條件,確保99%以上的目標化合物及固相萃取吸附劑上的官能團能夠呈離子態或呈中性狀態,應該根據目標化合物及固相萃取吸附劑官能團的pKa來調節樣品或SPE柱的pH。對於一個可生成離子的化合物,pKa是該化合物50%呈離子狀態,50%呈中性狀態時的pH。
  • 船山區萃取液除油液液萃取裝置圖
    現在使用廣泛的是水酚和糠醛兩種萃取劑。1979年。美國埃克森公司和德士古公司指出,採用一甲基吡咯烷酮作為萃取劑的潤滑油精製過程,同其他溶劑作為萃取劑的精製工藝過程相比,有許多優點,例如:可以降低精製過程的溶劑比;提高精製油的收率;可較大幅度降低能耗;可增加裝置處理能力:可減少對環境和人體的毒害等。因此,現在工業生產中應用的萃取劑有三種:水酚(含水酚)、糠醛和N一甲基吡咯烷酮。
  • 鹽析萃取技術及應用系列(一):鹽析與鹽析萃取的概念
    為了提高分配係數,有時利用萃取劑或助劑與目標產物之間的化學反應、絡合作用或親和作用,相應的萃取稱為反應萃取、絡合萃取或親和萃取。將目標產物從有機萃取相轉入水相的操作稱為反萃取。萃取時使用的萃取劑除了常見的疏水性有機溶劑(如石油醚、乙酸乙酯等)外,有時還使用表面活性劑作助劑,在有機相中形成內部親水的反膠團,稱為反膠團萃取。也有單用表面活性劑作萃取劑,此時一般需要加鹽才易成相。與此相似,親水性有機溶劑用作萃取劑時也需要鹽才能成相,這種方式也稱為雙水相萃取。
  • 超臨界CO₂萃取與亞臨界流體萃取的區別
    ,耗能大大降低,節約成本;工藝流程簡單,耗時少,幾乎不產生新的「三廢」,真正實現生產過程綠色化;該技術選擇性好,且可通過控制壓力和溫度來改變超臨界CO₂的密度,進而改變其對物質的溶解能力,有針對性的萃取食用植物油原料中的某些成分;
  • 一文詳述萃取操作中冷僻知識點
    萃取劑加入料液後,混合靜置形成兩相,一相為萃取相,另一相為萃取餘相。萃取劑特點:(1)、至少含有一個萃取功能基,通過它與金屬離子相結合,形成萃合物。萃取功能基的共同特點:還有未配對的孤對電子,常見的萃取功能基:-O- -N—  -P—  -S-等;(2)、為了使萃取劑本身或萃合物易溶於有機相而難溶於水,它必須具備相當長度的碳氫鏈或者苯環。
  • 萃取常見問題及解決方法匯總
    每次使用萃取溶劑的體積一般是被萃取液體的1/5~1/3,兩者的總體 積不應超過分液漏鬥總體積的2/3萃取操作用所選擇的有機溶劑稀釋初始反應混合物並將其移入選擇好的分液漏鬥。大量的原料需要大量的溶劑。常規反應(50~500mg產品)可用25~100mL溶劑來稀釋。
  • 滅草喹萃取萃取箱結構圖連續萃取反萃設備
    濃H2SO自來水、銅萃取劑、蠕動泵、CWL50-M型離心萃取機、密度計、250ml量筒、分液漏鬥。原液與萃取劑按照一定的相比進料,在一定的相比條件下,採用逆流萃取方式,改變萃取級數,觀察離心萃取機的萃取效果;萃取級數一定的條件下,採用逆流萃取方式,通過泵調整進料相比,觀察萃取效果;相比和萃取級數一定的條件下,改變萃取方式,觀察萃取效果。
  • 如何選擇固相萃取柱
    在選擇萃取柱時,必須根據待檢測樣品的種類及其物化性質選擇合適的填料。固相萃取填料通常是色譜吸附劑,大致可以分為三大類,分別是以矽膠、高聚物、無機材料為基質。第一類是以矽膠為基質,如:Waters Sep-Pak C18固相萃取小柱,矽膠極性很強,呈弱酸性,可被用於正相或反相兩種分離模式:正相提取時,極性比矽膠弱,反相提取時非極性比C18 或 C8 的弱。
  • 萃取及乾燥
    ),是一種用液態的萃取劑處理與之不互溶的雙組分或多組分溶液,實現組分分離的傳質分離過程,是一種廣泛應用的單元操作。在沒確定產物拿到之前,水相和有機相都不能扔掉;3.若後處理時有大量固體析出,宜先過濾,再分層萃取;4.產物在水相中乳化時,通常加入飽和的氯化鈉水溶液,靜置促使分層;有時硅藻土過濾也可以破乳;或者乳化層上離心泵分離。
  • 固相萃取技術基礎知識
    今天推送的主要內容包括:01 概述02 基本原理、分離模式03 操作步驟04 基本裝置05 方法的建立與應用接下來,讓我們逐一學習——所謂萃取法,就是從樣品中提取組分,傳統的方法是液-液萃取法 ( LLE),即用液體作為提取劑。
  • 蒸餾與萃取的方法
    鐵架臺 酒精燈 錐形瓶蒸餾裝置原理:沸點不同兩種液體分開蒸餾裝置注意:冷凝器中的冷水由下向上進入 溫度計要放在支管處 碎瓷片防暴沸二、萃取第四個不是原理:用萃取劑將溶質從原溶劑中提取出來操作:振蕩操作和分液原則:①萃取劑與原溶劑互不相溶
  • 咖啡金杯萃取理論-1.萃取的概念,原理及方式
    之前推送過此系列文章,可能是由於過於晦澀難懂大家閱讀的興趣不是很高,偉哥也沒有把寫的後續的文章繼續推送,最近又有朋友詢問關於萃取的問題,那這次就系統的把這個問題發送給大家,希望大家能有耐心看完,定會受益匪淺萃取(Extraction):指利用物質在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配係數的不同,使物質從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。
  • 萃取精餾、反應精餾、精餾塔的工藝參數調節
    在設計時,為使精餾段和提餾段的添加劑濃度大致接近,萃取精餾的料液往往以飽和蒸汽的熱狀況加入塔內。若為泡點加料,精餾段與提餾段的添加劑濃度不同,應使用不同的相平衡數據進行計算。萃取精餾中的添加劑加入量一般較多,沸點又高,精餾熱能消耗中的相當可觀部分用於提高添加劑的溫度。     主要設備是萃取精餾塔。
  • 咖啡萃取與什麼有關?萃取實操分享!
    萃取方法有很多種,最常見的是使用熱水把風味從咖啡粉裡萃取出來。衝煮也常用來取代萃取一詞。 過度萃取:指的是咖啡粉與熱水的接觸時間太長,或咖啡粉與水的比例太低。使用滴濾式咖啡機和衝煮濃縮咖啡時,過度萃取肇因於研磨過細。以手工衝煮時,則可能是萃取時間太長。水溫過高也會導致過度萃取。
  • 什麼是超臨界流體萃取技術?
    超臨界流體萃取是一種新型萃取分離技術。它利用超臨界流體,即處於溫度高於臨界溫度、壓力高於臨界壓力的熱力學狀態的流體作為萃取劑,從液體或固體中萃取出特定成分,以達到分離目的。超臨界流體萃取的特點是: 萃取劑在常壓和室溫下為氣體,萃取後易與萃餘相和萃取組分離; 在較低盈度下操作,特別適合於天然物質的分離。
  • 【讀書筆記】——固相萃取和固相微萃取
    >固相微萃取SPMESolid Phase Microextraction利用固相吸附劑將目標化合物吸附,使之與樣品的基體及幹擾化合物分離,然後用洗脫液洗脫或加熱洗脫,從而達到分離和富集目標化合物的目的。
  • 多段式萃取——索氏提取器
    在化學中分離提純的方法中就有萃取。萃取是利用溶質在不同溶劑中溶解度不同,將溶質提取出來。有聚在一起的意思,所以其目的是用來富集溶質。在高中課本上,主要是學習的液液萃取。液液萃取所使用的兩種溶劑是有要求的。第一,兩種溶劑一定要互不相溶!第二,溶質在溶劑中的溶解度相差較大。
  • 哥倫比亞花月夜咖啡|手衝咖啡金杯萃取分辨咖啡萃取不足萃取過度
    當然我們說金杯萃取這個範圍不一定是所有人都覺得好喝,但大部分人會覺得這個區間裡的咖啡是好喝的。影響金杯萃取標準的兩大重要因素就是「濃度」和「萃取率」。前街咖啡濃度儀使用展示我們測得濃度為1.31%那麼萃取率即為1.31×195÷15=17.03%