2024年5月13日发(作者：霍曼云)
第３５卷第４期
２０１６年１２月
吉林地质
ＪＩＬＩＮ ＧＥＯＬＯＧＹ
Ｖｌｏ１．３５ ＮＯ．４
Ｄｅｃ．２０１６
文章编号：１００１—ｒ２４２７（２０１６）０４—１０６—４
８一羟基喹啉与酸性膦萃取剂（Ｃ３０１）对稀土元素的萃取
王玉，王蕊，王彤，于微，万 飞
吉林省地质科学研究所，吉林长春１３００１２
摘要：本文考察了８一羟基喹啉与酸性膦萃取剂Ｃ３０１的混合体系在硝酸介质中对Ｌａ（ＩＩＩ）、Ｎｄ（ＩＩＩ）、Ｓｍ（ＩＩＩ）、Ｔｂ
（ＩＩＩ）、Ｈｏ（ＩＩＩ）、Ｔｍ（ＩＩＩ）和Ｙ（ＩＩＩ）的萃取，通过实验证明混合体系对Ｌａ（ＩＩＩ）等７种稀土金属均存在协同效应，并计
算出协萃系数 分别为３．２１，２．４７，２．９１，１．７０，３．９６，２．７３和３．３６。而且，考察了混合萃取体系对不同稀土元素的
分离系数，并与Ｃ３０１的分离稀土元素的分离系数进行了比较。
关键词：稀土元素；协同萃取；８－羟基喹啉
中图分类号：０６５８．２文献标识码：Ｂ
８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔａｎｔ ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｉｄ（Ｃ３０１）ｆｏｒ ｔｈｅ
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ
ＷＡＮＧ Ｙｕ，ＷＡＮＧ Ｒｕｉ，ＷＡＮＧ Ｔｏｎｇ，ＹＵ Ｗｅｉ，ＷＡＮ Ｆｅｉ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｏｆＪｉｌｉｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００１２，Ｊｉｌｉｎ Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘａｍｉｎｅｓ ｔｈｅ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ａｃｉｄｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ Ｃ３０ ｌ ｉｎ
ｎｉｒｔｉｃ ａｃｉｄ ｍｅｄｉｕｍ ｏｆ Ｌａ（ＩＩＩ），Ｎｄ（ＩＩＩ），Ｓｍ（Ｉｌ１），Ｔｂ ０１Ｉ），Ｈｏ（１ｌＩ），Ｔｍ（ＩＩＩ）ａｎｄ Ｙ（ＩＩＩ）ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ。Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｓｈｏｗｓ
ｔｈａｔ ｓｙｎｅｒｇｙ ｅｆｆｅｃｔｓ ｃａｎ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｖｅｎ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｍｅｔａｌｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｌａ（ＩＩＩ），ａｎｄ
ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ Ｒ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ３．２１，２．４７，２．９１，１．７０，３．９６，２．７３ ａｎｄ ３．３６ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，
ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｂｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ，ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ
ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｍａｄｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｏｓｅ ａｎｄ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆＣ３０１．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ；ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；８—ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ
Ｏ引言
随着世界经济的不断发展，被誉为”工业的维
生素”稀土元素越来越受到每个国家的重视，因为
它具有无法取代的优异磁、光、电性能。我国一
（２）８．羟基喹啉与Ｃ３０１以有机相以正庚烷做
稀释剂组成体系。
（３）稀土溶液分别用相应氧化物溶于浓硝酸，
煮沸赶酸后配成。
（４）其它试剂均为分析纯。
（５）ＰＢ．１０型一酸度计；ＴＨＺ一８２一恒温振荡器。
１。２实验方法
些新型高效萃取剂的发展对稀土元素的提取和分离
工艺起到了推动作用。为此，选择什么样的萃取剂
能够提高萃取效率和实现选择性分离得到了国家重
视。本文具体研究了混合体系对Ｌａ（ＩＩＩ）、Ｎｄ
（ＩＩＩ）、Ｓｍ（ＩＩＩ）、Ｔｂ（ＩｌＩ）、Ｈｏ（ＩＩＩ）、Ｔｍ（ＩＩＩ） 和Ｙ
１．２．１萃取平衡
我们在做实验时，除温度实验外，将相同体积
的有机相和水相溶液置于平衡管中，保持在恒温
振荡器（２０±０．４）℃下振荡３５ ｒａｉｎ。有机相体积：
（Ｉｌ１）的萃取，重点研究了８．羟基喹啉与酸性膦萃
取剂（Ｃ３０ １）混合体系对稀土元素的萃取效应。
１实验部分
１．１试剂与仪器
水相体积＝５：５，静置一段时间后，带溶液分层以
后取样，对水相中金属离子浓度进行分析，并且有
机相中金属离子（ＲＥ ）浓度由差减法计算，由有
机相与水相中ＲＥ 浓度的比值计算得到分配比Ｄ。
１．２．２稀土元素的分析
（１）８一羟基喹啉，Ｃ３０１ ｆ质量分数９０％一
９２％１。
收稿日期：２０１６—０８—０５；修订日期：２０１６—１２．２０
作者简介：王玉（１９８８一），男，吉林伊通人，吉林省地质科学研究所助理ｌＴ程师
第４期 王玉等：８
羟基喹啉与酸性膦萃取剂（Ｃ３ＯＩ）对稀土元素的萃取
．
１ ０ ７
缓冲溶液——六次甲基四胺。
（ＩＩＩ）、Ｔｂ（ＩＩＩ）、Ｈｏ（ＩＩＩ）、Ｔｍ（ＩＩＩ）和Ｙ（ＩＩＩ）是否具
指示剂——二甲酚橙。
用ＥＤＴＡ容量法对水相中ＲＥ 浓度进行分析。
有协萃效应，及协萃效应的大小。
２．１．１ ８一羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系对轻稀土的萃
取
２结果与讨论
２．１ ８一羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系对稀土元素的萃
取
固定水相金属离子浓度（０．００１ ｍｏｌ／Ｌ）、酸度
（ｐＨ ２．８４）、离子强度（／－－０．６ ｍｏｌ／Ｌ）及实验温
度（２０．２℃），只改变有机相中混合体系浓度比进
有关ＣＡ１２、Ｃ３０１以及Ｃ３０２萃取金属的研究
行萃取实验，有机相比水相Ｏ／Ｗ＝５：５，以分配比
己有报道［１－５］。ＣＡ１２和Ｃ３０１作为新型的萃取剂，
在萃取分离稀土元素和其他金属元素时，其萃取
和反萃取酸度低，分离效果好。本文考察了８一羟
基喹啉与Ｃ３０１对稀土元素Ｌａ ｆＩＩＩ）、Ｎｄ（ＩＩＩ）、Ｓｍ
图１ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｌａ
Ｆｉｇ．１ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｆｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｌａ
［Ｌａ”］＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８５ Ｉ＝０
．
６ ｍｏｌ／Ｌ
［８一羟基喹啉】：［Ｃ３０１］＝０，０２ ｍｏｌ／Ｌ
的萃取
水相金属离子浓度，酸度，离子强度参数同
上，实验步骤与方法同上以分配比Ｄ对有机相Ｃ３０１
的含量作图，如图３，４所示，可以看出８．羟基喹
啉与Ｃ３０１￣合体系混合体系对中稀土有较强的协
同作用。
２．１．３ ８一羟基喹啉与Ｃ３０１￣￣合体系对重稀土元素与
Ｙ进行萃取
水相金属离子浓度，酸度，离子强度参数同上，
实验步骤与方法同上以分配比Ｄ对有机相Ｃ３０１的
含量作图，如图５ ７所示，可以看出该混合体系
对重稀土有协萃效应。
Ｄ对有机相Ｃ３０１的含量作图，如图ｌ，２所示，
可以看出该８．羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系对轻稀土
有较强的协同作用。
２．１．２ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系对中稀土元素
图２ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｎ
Ｆｉｇ．２ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｎｄ
［Ｎｄ 】＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８３ Ｉ＝０．６ ｍｏｌ／Ｌ
［８一羟基喹啉】＝［Ｃ３０１］＝Ｏ．０２ ｍｏｌ／Ｌ
２．１．４ ８一羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系对稀土元素的分
离
表１给出了８．羟基喹啉＋Ｃ３０１混合体系对稀
土元素的分离系数，并与Ｃ３０１体系的分离系数
进行了比较，８．羟基喹啉＋Ｃ３０１体系在分离Ｎｄ／
Ｌａ Ｓｍ／Ｎｄ Ｈｏ／Ｌａ、Ｈｏ／Ｎｄ Ｈｏ／Ｓｍ Ｈｏ／Ｔｂ
Ｔｍ／Ｔｂ、Ｔｍ／Ｈｏ、Ｙ／ＳＩｎ、及Ｙ／Ｈｏ时优于Ｃ３０１单
独萃取体系。
２．２结论
通过实验证明８一羟基喹啉与Ｃ３０１ 昆合体系在
硝酸介质中对稀土元素Ｌａ（ＩＩＩ）、Ｎｄ（ＩＩＩ）、Ｓｍ（１ｌＩ）、
Ｔｂ（Ⅲ）、Ｈｏ（Ⅲ）、Ｔｍ（Ⅲ）和Ｙ（Ⅲ）均有较
ｌ０８ 士
Ｉ＝３
林地质
Ｏ ２４
第３５卷
０ ３Ｏ
Ｏ．２５
Ｏ ２Ｏ
０ ２Ｏ
Ｏ １６
Ｏ １５
０ １２
Ｏ １Ｏ
０ Ｏ８
Ｏ Ｏ５
０ Ｏ４
０ ＯＯ
０｛３０
图３ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｓｍ”
Ｆｉｇ．３ ８－ｈｙｄｒ０ｘｙｑｕｉｎＯｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｓｍ
图４ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｔｂ
Ｆｉｇ．４ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｔｂ
［Ｓｉｎ １＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８４ Ｉ＝０．６ｍｏｌ／Ｌ
［８一羟基喹啉］＝［Ｃ３０１】＝Ｏ．０２ ｍｏｌ／Ｌ
Ｏ ７
［Ｔｂ”］＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８５ Ｉ＝０
６ ｍｏｌ／Ｌ
．
［８一羟基喹啉】＝［Ｃ３０１１：Ｏ．０２ ｍｏｌ／Ｌ
０ ６
Ｏ ５
Ｏ ４
Ｏ ３
Ｏ ２
０ １
Ｏ Ｏ
图５ ８．羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｈｏ
Ｆｉｇ・５ ８－ｈｙｄｒｏｘｙ ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｈｏ
图６ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｔｍ３
Ｆｉｇ．６ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｔｍ３
［Ｈｏ 】＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８４ Ｉ＝０．６ ｍｏｌ／Ｌ
［Ｔｍ３ 】：０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８３ Ｉ＝０．６ ｍｏｌ／Ｌ
［８一羟基喹啉］－－［Ｃ３０１］＝０．０２ ｍｏｌ／Ｌ
０ １２
【８一羟基喹啉］：［Ｃ３０１】＝０．０２ ｍｏｌ／Ｌ
Ｏ’Ｏ
Ｏ．Ｏ８
０ ０６
０ ０４
０ ０２
０．ＯＯ
图７ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｙ”
Ｆｉｇ．７ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ Ｙ３
ＩＶ １＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ：２．８３ Ｉ＝０．６ ｍｏｌ／Ｌ
【８一羟基喹啉］＝［Ｃ３０１】＝Ｏ．０２ ｍｏｌ／Ｌ
第４期 王玉等：８．羟基喹啉与酸性膦萃取剂（Ｃ３０１）对稀土元素的萃取
表１ Ｃ３０１与８．羟基喹啉＋Ｃ３０１体系对稀土元素的分离系数
Ｔａｂｌｅ １ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔｓ ｏｆ Ｃ３０１ ａｎｄ ８－ｈｙｄｒＯｘｙｑｕｉｎ０ｌｉｎｅ＋Ｃ３０１ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＲＥＥ
１ ０９
强的协同萃取作用。
参考文献
Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈｓ ｆｒｏｍ ｎｉｔｒａｔｅ
ｍｅｄｉｕｍ ｗｉｔｈ ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｏｆ ｓｅｃ—ｎｏｎｙｌｐｈｅｎｏｘｙ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ
１，１Ｏ～ｐｈｅｎａｎｔｈｒ０ｌｉｎｅ【Ｊ］．Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，７１，２４１—２４５．
ｆ１］王弋戈．ＣＡ１２萃取稀土及二价金属的热力学和动力学研
究ＩＤ］．长春：中国科学院长春应用化学研究所，２００２：
４３－６１．
【５］Ｓｏｎｇ，Ｎ．Ｚ．；Ｔｏｎｇ，Ｓ．Ｓ．；Ｌｉｎ，Ｗ．；Ｊｉａ，Ｑ．；Ｚｈｏｕ，Ｗ．Ｈ．；Ｌｉａｏ，
Ｗ．Ｐ．Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈｓ ｆｒｏｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ
ｍｅｄｉｕｍ ｗｉｔｈ ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｏｆ ２－ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌｐｈ０ｓｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ
【２】张晓凤，李德谦．二（２，４，４一三甲基戊基）膦酸萃取稀土离子
［Ｊ］．应用化学，１９９３，１０（４）：７２—７４．
【３］ｂ Ｄ．Ｑ．，Ｍａ Ｇ．Ｘ．，Ｚｈａｎｇ Ｘ．Ｆ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
ｍｏｎｏ一（２一ｅｔｈｙｌｈｅｘｙ１）ｅｓｔｅｒ ａｎｄ ｓｅｃ—ｎｏｎｙｌｐｈｅｎ０ｘｙ ａｃｅｔｉｃ
ａｃｉｄ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
２０ｏ９．８４．１ ７９８—１ ８０２
Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＩＳＥＣ’２００２）［Ｃ］．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，
１９９２．
［４】Ｆａｎ，Ｓ．Ｊ．；Ｚｈａｏ，Ｘ．Ｗ．；Ｓｏｎｇ，Ｎ．Ｚ．；Ｓｈｉ，Ｙ．Ｆ．；Ｊｉａ，Ｑ．；Ｌｉａｏ，Ｗ．Ｐ．
（上接９６页）
（５）Ａｕ １２号异常，位于金厂沟一马家东沟问，
处在近南北向山脊上，属正地形地貌景观特征。
出露地层：老岭群板房沟组自下而上为一段钾长浅
粒岩，二段透闪变粒岩，三段黑云变粒岩。
Ｆ１代表了多金属的成矿作用，Ｆ４代表了Ａｕ的成
矿作用。
（３）本区有５处主要的Ａｕ矿致异常，经查证
发现了含Ａｕ石英脉或金矿体，具有极好的找矿前
景。对于其它未经查证但同样具有良好找矿前景的
异常，是下一步工作的重点。
参考文献：
区内断裂构造以近南北向压扭性断层为主。异
常呈北东向哑铃状，长１．２ ｋｍ，宽５～１００ ｉｎ，两
端均出现浓集中心，属双峰式异常。浓度分带紧闭，
最高强度５５．４５×１０一，向两侧有规律减弱，边缘带
长达４００１ＴＩ，内带宽阔，中带和外带平缓。
【１】姚玉增，金成洙，肖向军．因子分析在辽南卧龙泉地区化
探次生晕异常优选中的应用ｆＪ１．物探与化探，２００５，２９（１）：
３结论
ｆ１）本区Ａｕ元素在老岭群中呈独立地球化学
１Ｏ一１２．
［２］徐九华，何知礼，谢玉玲．绿岩型金矿床成矿流体的地球
化学［Ｍ】．北京：地质出版社１９９６：６０—９９．
［３］魏浩，徐九华，刘振刚，等内蒙古凉城县草几坝一带土壤
行为，仅在集安群中与Ａｓ有一定的相关性，故在
老岭群中找Ａｕ的时候，应注意对单元素Ａｕ的寻
找，在集安群中Ａｓ异常在一定程度上可以指示
Ａｕ。
化探的数学地质分析［Ｊ】．地质与勘探，２０１ １，４７（３）：４７３—４８２．
（２）对老岭群和集安群进行Ｒ型因子分析得出，
2024年5月13日发(作者：霍曼云)
第３５卷第４期
２０１６年１２月
吉林地质
ＪＩＬＩＮ ＧＥＯＬＯＧＹ
Ｖｌｏ１．３５ ＮＯ．４
Ｄｅｃ．２０１６
文章编号：１００１—ｒ２４２７（２０１６）０４—１０６—４
８一羟基喹啉与酸性膦萃取剂（Ｃ３０１）对稀土元素的萃取
王玉，王蕊，王彤，于微，万 飞
吉林省地质科学研究所，吉林长春１３００１２
摘要：本文考察了８一羟基喹啉与酸性膦萃取剂Ｃ３０１的混合体系在硝酸介质中对Ｌａ（ＩＩＩ）、Ｎｄ（ＩＩＩ）、Ｓｍ（ＩＩＩ）、Ｔｂ
（ＩＩＩ）、Ｈｏ（ＩＩＩ）、Ｔｍ（ＩＩＩ）和Ｙ（ＩＩＩ）的萃取，通过实验证明混合体系对Ｌａ（ＩＩＩ）等７种稀土金属均存在协同效应，并计
算出协萃系数 分别为３．２１，２．４７，２．９１，１．７０，３．９６，２．７３和３．３６。而且，考察了混合萃取体系对不同稀土元素的
分离系数，并与Ｃ３０１的分离稀土元素的分离系数进行了比较。
关键词：稀土元素；协同萃取；８－羟基喹啉
中图分类号：０６５８．２文献标识码：Ｂ
８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔａｎｔ ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｉｄ（Ｃ３０１）ｆｏｒ ｔｈｅ
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ
ＷＡＮＧ Ｙｕ，ＷＡＮＧ Ｒｕｉ，ＷＡＮＧ Ｔｏｎｇ，ＹＵ Ｗｅｉ，ＷＡＮ Ｆｅｉ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｏｆＪｉｌｉｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００１２，Ｊｉｌｉｎ Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘａｍｉｎｅｓ ｔｈｅ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ａｃｉｄｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ Ｃ３０ ｌ ｉｎ
ｎｉｒｔｉｃ ａｃｉｄ ｍｅｄｉｕｍ ｏｆ Ｌａ（ＩＩＩ），Ｎｄ（ＩＩＩ），Ｓｍ（Ｉｌ１），Ｔｂ ０１Ｉ），Ｈｏ（１ｌＩ），Ｔｍ（ＩＩＩ）ａｎｄ Ｙ（ＩＩＩ）ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ。Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｓｈｏｗｓ
ｔｈａｔ ｓｙｎｅｒｇｙ ｅｆｆｅｃｔｓ ｃａｎ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｖｅｎ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｍｅｔａｌｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｌａ（ＩＩＩ），ａｎｄ
ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ Ｒ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ３．２１，２．４７，２．９１，１．７０，３．９６，２．７３ ａｎｄ ３．３６ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，
ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｂｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ，ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ
ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｍａｄｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｏｓｅ ａｎｄ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆＣ３０１．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔｓ；ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；８—ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ
Ｏ引言
随着世界经济的不断发展，被誉为”工业的维
生素”稀土元素越来越受到每个国家的重视，因为
它具有无法取代的优异磁、光、电性能。我国一
（２）８．羟基喹啉与Ｃ３０１以有机相以正庚烷做
稀释剂组成体系。
（３）稀土溶液分别用相应氧化物溶于浓硝酸，
煮沸赶酸后配成。
（４）其它试剂均为分析纯。
（５）ＰＢ．１０型一酸度计；ＴＨＺ一８２一恒温振荡器。
１。２实验方法
些新型高效萃取剂的发展对稀土元素的提取和分离
工艺起到了推动作用。为此，选择什么样的萃取剂
能够提高萃取效率和实现选择性分离得到了国家重
视。本文具体研究了混合体系对Ｌａ（ＩＩＩ）、Ｎｄ
（ＩＩＩ）、Ｓｍ（ＩＩＩ）、Ｔｂ（ＩｌＩ）、Ｈｏ（ＩＩＩ）、Ｔｍ（ＩＩＩ） 和Ｙ
１．２．１萃取平衡
我们在做实验时，除温度实验外，将相同体积
的有机相和水相溶液置于平衡管中，保持在恒温
振荡器（２０±０．４）℃下振荡３５ ｒａｉｎ。有机相体积：
（Ｉｌ１）的萃取，重点研究了８．羟基喹啉与酸性膦萃
取剂（Ｃ３０ １）混合体系对稀土元素的萃取效应。
１实验部分
１．１试剂与仪器
水相体积＝５：５，静置一段时间后，带溶液分层以
后取样，对水相中金属离子浓度进行分析，并且有
机相中金属离子（ＲＥ ）浓度由差减法计算，由有
机相与水相中ＲＥ 浓度的比值计算得到分配比Ｄ。
１．２．２稀土元素的分析
（１）８一羟基喹啉，Ｃ３０１ ｆ质量分数９０％一
９２％１。
收稿日期：２０１６—０８—０５；修订日期：２０１６—１２．２０
作者简介：王玉（１９８８一），男，吉林伊通人，吉林省地质科学研究所助理ｌＴ程师
第４期 王玉等：８
羟基喹啉与酸性膦萃取剂（Ｃ３ＯＩ）对稀土元素的萃取
．
１ ０ ７
缓冲溶液——六次甲基四胺。
（ＩＩＩ）、Ｔｂ（ＩＩＩ）、Ｈｏ（ＩＩＩ）、Ｔｍ（ＩＩＩ）和Ｙ（ＩＩＩ）是否具
指示剂——二甲酚橙。
用ＥＤＴＡ容量法对水相中ＲＥ 浓度进行分析。
有协萃效应，及协萃效应的大小。
２．１．１ ８一羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系对轻稀土的萃
取
２结果与讨论
２．１ ８一羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系对稀土元素的萃
取
固定水相金属离子浓度（０．００１ ｍｏｌ／Ｌ）、酸度
（ｐＨ ２．８４）、离子强度（／－－０．６ ｍｏｌ／Ｌ）及实验温
度（２０．２℃），只改变有机相中混合体系浓度比进
有关ＣＡ１２、Ｃ３０１以及Ｃ３０２萃取金属的研究
行萃取实验，有机相比水相Ｏ／Ｗ＝５：５，以分配比
己有报道［１－５］。ＣＡ１２和Ｃ３０１作为新型的萃取剂，
在萃取分离稀土元素和其他金属元素时，其萃取
和反萃取酸度低，分离效果好。本文考察了８一羟
基喹啉与Ｃ３０１对稀土元素Ｌａ ｆＩＩＩ）、Ｎｄ（ＩＩＩ）、Ｓｍ
图１ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｌａ
Ｆｉｇ．１ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｆｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｌａ
［Ｌａ”］＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８５ Ｉ＝０
．
６ ｍｏｌ／Ｌ
［８一羟基喹啉】：［Ｃ３０１］＝０，０２ ｍｏｌ／Ｌ
的萃取
水相金属离子浓度，酸度，离子强度参数同
上，实验步骤与方法同上以分配比Ｄ对有机相Ｃ３０１
的含量作图，如图３，４所示，可以看出８．羟基喹
啉与Ｃ３０１￣合体系混合体系对中稀土有较强的协
同作用。
２．１．３ ８一羟基喹啉与Ｃ３０１￣￣合体系对重稀土元素与
Ｙ进行萃取
水相金属离子浓度，酸度，离子强度参数同上，
实验步骤与方法同上以分配比Ｄ对有机相Ｃ３０１的
含量作图，如图５ ７所示，可以看出该混合体系
对重稀土有协萃效应。
Ｄ对有机相Ｃ３０１的含量作图，如图ｌ，２所示，
可以看出该８．羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系对轻稀土
有较强的协同作用。
２．１．２ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系对中稀土元素
图２ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｎ
Ｆｉｇ．２ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｎｄ
［Ｎｄ 】＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８３ Ｉ＝０．６ ｍｏｌ／Ｌ
［８一羟基喹啉】＝［Ｃ３０１］＝Ｏ．０２ ｍｏｌ／Ｌ
２．１．４ ８一羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系对稀土元素的分
离
表１给出了８．羟基喹啉＋Ｃ３０１混合体系对稀
土元素的分离系数，并与Ｃ３０１体系的分离系数
进行了比较，８．羟基喹啉＋Ｃ３０１体系在分离Ｎｄ／
Ｌａ Ｓｍ／Ｎｄ Ｈｏ／Ｌａ、Ｈｏ／Ｎｄ Ｈｏ／Ｓｍ Ｈｏ／Ｔｂ
Ｔｍ／Ｔｂ、Ｔｍ／Ｈｏ、Ｙ／ＳＩｎ、及Ｙ／Ｈｏ时优于Ｃ３０１单
独萃取体系。
２．２结论
通过实验证明８一羟基喹啉与Ｃ３０１ 昆合体系在
硝酸介质中对稀土元素Ｌａ（ＩＩＩ）、Ｎｄ（ＩＩＩ）、Ｓｍ（１ｌＩ）、
Ｔｂ（Ⅲ）、Ｈｏ（Ⅲ）、Ｔｍ（Ⅲ）和Ｙ（Ⅲ）均有较
ｌ０８ 士
Ｉ＝３
林地质
Ｏ ２４
第３５卷
０ ３Ｏ
Ｏ．２５
Ｏ ２Ｏ
０ ２Ｏ
Ｏ １６
Ｏ １５
０ １２
Ｏ １Ｏ
０ Ｏ８
Ｏ Ｏ５
０ Ｏ４
０ ＯＯ
０｛３０
图３ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｓｍ”
Ｆｉｇ．３ ８－ｈｙｄｒ０ｘｙｑｕｉｎＯｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｓｍ
图４ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｔｂ
Ｆｉｇ．４ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｔｂ
［Ｓｉｎ １＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８４ Ｉ＝０．６ｍｏｌ／Ｌ
［８一羟基喹啉］＝［Ｃ３０１】＝Ｏ．０２ ｍｏｌ／Ｌ
Ｏ ７
［Ｔｂ”］＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８５ Ｉ＝０
６ ｍｏｌ／Ｌ
．
［８一羟基喹啉】＝［Ｃ３０１１：Ｏ．０２ ｍｏｌ／Ｌ
０ ６
Ｏ ５
Ｏ ４
Ｏ ３
Ｏ ２
０ １
Ｏ Ｏ
图５ ８．羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｈｏ
Ｆｉｇ・５ ８－ｈｙｄｒｏｘｙ ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｈｏ
图６ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｔｍ３
Ｆｉｇ．６ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ Ｔｍ３
［Ｈｏ 】＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８４ Ｉ＝０．６ ｍｏｌ／Ｌ
［Ｔｍ３ 】：０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ＝２．８３ Ｉ＝０．６ ｍｏｌ／Ｌ
［８一羟基喹啉］－－［Ｃ３０１］＝０．０２ ｍｏｌ／Ｌ
０ １２
【８一羟基喹啉］：［Ｃ３０１】＝０．０２ ｍｏｌ／Ｌ
Ｏ’Ｏ
Ｏ．Ｏ８
０ ０６
０ ０４
０ ０２
０．ＯＯ
图７ ８－羟基喹啉与Ｃ３０１混合体系萃取Ｙ”
Ｆｉｇ．７ ８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｍｉｘｅｄ ｗｉｔｈ Ｃ３０１ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ Ｙ３
ＩＶ １＝０．００１ ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ：２．８３ Ｉ＝０．６ ｍｏｌ／Ｌ
【８一羟基喹啉］＝［Ｃ３０１】＝Ｏ．０２ ｍｏｌ／Ｌ
第４期 王玉等：８．羟基喹啉与酸性膦萃取剂（Ｃ３０１）对稀土元素的萃取
表１ Ｃ３０１与８．羟基喹啉＋Ｃ３０１体系对稀土元素的分离系数
Ｔａｂｌｅ １ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔｓ ｏｆ Ｃ３０１ ａｎｄ ８－ｈｙｄｒＯｘｙｑｕｉｎ０ｌｉｎｅ＋Ｃ３０１ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＲＥＥ
１ ０９
强的协同萃取作用。
参考文献
Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈｓ ｆｒｏｍ ｎｉｔｒａｔｅ
ｍｅｄｉｕｍ ｗｉｔｈ ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｏｆ ｓｅｃ—ｎｏｎｙｌｐｈｅｎｏｘｙ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ
１，１Ｏ～ｐｈｅｎａｎｔｈｒ０ｌｉｎｅ【Ｊ］．Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，７１，２４１—２４５．
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究ＩＤ］．长春：中国科学院长春应用化学研究所，２００２：
４３－６１．
【５］Ｓｏｎｇ，Ｎ．Ｚ．；Ｔｏｎｇ，Ｓ．Ｓ．；Ｌｉｎ，Ｗ．；Ｊｉａ，Ｑ．；Ｚｈｏｕ，Ｗ．Ｈ．；Ｌｉａｏ，
Ｗ．Ｐ．Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈｓ ｆｒｏｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ
ｍｅｄｉｕｍ ｗｉｔｈ ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｏｆ ２－ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌｐｈ０ｓｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ
【２】张晓凤，李德谦．二（２，４，４一三甲基戊基）膦酸萃取稀土离子
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【３］ｂ Ｄ．Ｑ．，Ｍａ Ｇ．Ｘ．，Ｚｈａｎｇ Ｘ．Ｆ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
ｍｏｎｏ一（２一ｅｔｈｙｌｈｅｘｙ１）ｅｓｔｅｒ ａｎｄ ｓｅｃ—ｎｏｎｙｌｐｈｅｎ０ｘｙ ａｃｅｔｉｃ
ａｃｉｄ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
２０ｏ９．８４．１ ７９８—１ ８０２
Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＩＳＥＣ’２００２）［Ｃ］．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，
１９９２．
［４】Ｆａｎ，Ｓ．Ｊ．；Ｚｈａｏ，Ｘ．Ｗ．；Ｓｏｎｇ，Ｎ．Ｚ．；Ｓｈｉ，Ｙ．Ｆ．；Ｊｉａ，Ｑ．；Ｌｉａｏ，Ｗ．Ｐ．
（上接９６页）
（５）Ａｕ １２号异常，位于金厂沟一马家东沟问，
处在近南北向山脊上，属正地形地貌景观特征。
出露地层：老岭群板房沟组自下而上为一段钾长浅
粒岩，二段透闪变粒岩，三段黑云变粒岩。
Ｆ１代表了多金属的成矿作用，Ｆ４代表了Ａｕ的成
矿作用。
（３）本区有５处主要的Ａｕ矿致异常，经查证
发现了含Ａｕ石英脉或金矿体，具有极好的找矿前
景。对于其它未经查证但同样具有良好找矿前景的
异常，是下一步工作的重点。
参考文献：
区内断裂构造以近南北向压扭性断层为主。异
常呈北东向哑铃状，长１．２ ｋｍ，宽５～１００ ｉｎ，两
端均出现浓集中心，属双峰式异常。浓度分带紧闭，
最高强度５５．４５×１０一，向两侧有规律减弱，边缘带
长达４００１ＴＩ，内带宽阔，中带和外带平缓。
【１】姚玉增，金成洙，肖向军．因子分析在辽南卧龙泉地区化
探次生晕异常优选中的应用ｆＪ１．物探与化探，２００５，２９（１）：
３结论
ｆ１）本区Ａｕ元素在老岭群中呈独立地球化学
１Ｏ一１２．
［２］徐九华，何知礼，谢玉玲．绿岩型金矿床成矿流体的地球
化学［Ｍ】．北京：地质出版社１９９６：６０—９９．
［３］魏浩，徐九华，刘振刚，等内蒙古凉城县草几坝一带土壤
行为，仅在集安群中与Ａｓ有一定的相关性，故在
老岭群中找Ａｕ的时候，应注意对单元素Ａｕ的寻
找，在集安群中Ａｓ异常在一定程度上可以指示
Ａｕ。
化探的数学地质分析［Ｊ】．地质与勘探，２０１ １，４７（３）：４７３—４８２．
（２）对老岭群和集安群进行Ｒ型因子分析得出，