疏水性离子液体-中性磷氧萃取剂萃取稀土元素的应用

液液萃取广泛应用于稀土元素的分离回收，为了便于相的分离，通常采用疏水性萃取剂。基于液液萃取的特性，通过微波辅助法合成了疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（BMIM]PF₆]）。分别探究了BMIM]PF₆]搭配不同中性磷氧萃取剂对稀土元素中Nd³⁺和Pr³⁺的萃取研究。结果表明1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐-三正辛基氧化磷（BMIM]PF₆]-TOPO）为最适宜萃取体系。在最适宜萃取体系下，探究了时间、温度、pH值、V（A）/V（O）（水相稀土离子/有机相萃取体系）和萃取组分体积比对萃取效率的影响。结果表明：萃取时间为20 min、温度为25℃、pH值=6.0、V（A）/V（O）=1.0、V_BMIM]PF6]：V_TOPO=1：1，体系对于Nd³⁺的萃取效果最佳，萃取率可达97.8%；萃取时间为25 min、温度为25℃、pH值=6.0、V（A）/V（O）=1.0、V_BMIM]PF6]：V_TOPO=1：1，体系对于Pr³⁺的萃取效果最佳，萃取率可达94.2%；萃取过程为放热反应，反应焓变分别为ΔH（Nd³⁺）=-38.43 kJ·mol^-1，ΔH（Pr³⁺）=-28.76 kJ·mol^-1。