【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分离，具体涉及一种分离溶液中稀土离子的方法。
技术介绍
1、稀土元素（ree），包含15种镧系元素和两种d区过渡金属（钪和钇），表现出优异的光电磁性能，在能源材料、航空航天、电子信息、核工业等重要领域不可或缺。
2、
3、寻求高效分离回收微量稀土的分离技术十分关键。化学沉淀法、溶剂萃取法等传统方法存在化学品消耗大、操作繁琐、产生二次污染等缺点，而膜分离技术作为一种重要的分离手段，自动化程度高、环保低碳，是处理极稀溶液的理想技术之一。
4、按照孔径与分离机理来区分，膜分离技术可分为微滤、超滤、纳滤与反渗透。微滤膜的孔径较大，通常作为前端预处理技术。cn 110776128 b公开了一种稀土废水处理回收工艺，采用三级纳滤装置得到稀土浓缩液后加入硫酸调节ph，再加入草酸得到沉淀稀土。该纳滤工艺操作压力大，膜通量较小，处理效率低。相较之下，超滤工艺可在较低驱动压力下运行，处理效率高，可与其他常规技术相结合，提高稀土元素的回收效率。cn 113737030 b公开了一种用水溶性高分子络合剂分离稀土的方法，以磷酰化壳聚糖（pcs）为络合剂，采用络合-超滤工艺分离混合稀土离子，然而水溶性聚合物的引入会加剧膜的有机污染，制约了该工艺的发展，而且后续的高分子络合剂分离与回收的问题也不容忽视。
5、因此，亟需开发一种简单高效、膜污染程度低、适用于大体量低浓度稀土回收的膜分离技术。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的
2、为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种分离溶液中稀土离子的方法，所述方法包括以下步骤：
4、（1）向含稀土离子的溶液中加入无机络合剂，混合均匀得到料液；
5、（2）将料液经过超滤膜进行分离处理，得到截留液和透过液；
6、步骤（1）中，所述无机络合剂的添加量满足：所述无机络合剂与稀土元素的摩尔比为(5~55) :1。
7、本专利技术中，所述无机络合剂与稀土元素的摩尔比为(5~55):1，例如可以是5:1、8:1、10:1、12:1、15:1、18:1、20:1、25:1、30:1、35:1、40:1、45:1、50:1或55:1等。但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
8、本专利技术的方法通过加入无机络合剂形成络合-超滤工艺，无机络合剂与稀土离子形成离子水合半径较大的络合物，增强膜的孔径筛分效应；同时，无机络合剂的添加引入了更多的正价离子，其在膜表面的积聚增强了静电排斥效应，以上因素综合作用，提高了超滤膜分离水溶液中稀土离子的能力，能够实现低浓度含稀土离子的溶液（稀土离子含量小于等于100 mg/l）中稀土离子的分离回收。而且，本专利技术连续循环运行时膜通量与截留率未发生明显衰减，循环稳定性良好。
9、本专利技术的方法具有操作简单、能耗低、效率高、膜污染程度低、易于大规模工业化应用等优点，为稀土元素的富集回收提供了一种高效的分离技术。
10、优选地，步骤（1）所述无机络合剂包括硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化镁和氯化钙中的至少一种。
11、优选地，步骤（1）所述无机络合剂中的金属阳离子为一价。在此条件下，络合-超滤工艺的增益效果最好，截留率提高、膜通量增强、分离系数提高，有利于高效分离稀土离子。
12、优选地，步骤（1）所述无机络合剂中的阴离子为硫酸根。由于硫酸根含有电负性较大的供体原子氧，相较于其他阴离子（例如氯离子），硫酸根与稀土离子的络合作用更强，形成的稀土硫酸盐络合物水合半径也更大，极大地增强了膜的孔径筛分效应。
13、优选地，步骤（1）中，所述无机络合剂的添加量满足：所述无机络合剂与稀土元素的摩尔比为(10~30) :1。
14、优选地，步骤（1）所述稀土离子包括la3+、ce3+、pr3+、nd3+、pm3+、sm3+、eu3+、gd3+、tb3+、dy3+、ho3+、er3+、tm3+、yb3+、lu3+、sc3+和y3+中的至少一种。
15、优选地，所述含稀土离子的溶液为低浓度稀土离子水溶液，稀土离子浓度为5mg/l~100 mg/l，例如可以是5mg/l、7mg/l、10mg/l、15mg/l、20mg/l、25mg/l、30mg/l、35mg/l、40mg/l、45mg/l、50mg/l、55mg/l、60mg/l、65mg/l、70mg/l、75mg/l、80mg/l、85mg/l、90mg/l、95mg/l或100mg/l等。但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
16、优选地，所述料液的ph值为2~6，例如可以是2、2.2、2.5、2.7、3、3.5、4、4.5、5、5.5或6等，优选为2~4。但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
17、优选地，步骤（2）所述分离处理的方式为死端过滤或错流过滤。
18、本专利技术对超滤膜的组件类型不作具体限定，例如可以是卷式组件、管式组件、中空纤维式组件或平板式组件中的任意一种。
19、优选地，所述超滤膜的材质为聚醚砜、聚砜、纤维素、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯或聚丙烯腈中的任意一种。
20、优选地，所述超滤膜的截留分子量为1000da~10000da，例如可以是1000da、2000da、3000da、4000da、5000da、6000da、7000da、8000da、9000da或10000da等。但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
21、优选地，步骤（2）所述分离处理的温度为20℃~50℃，例如可以是20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃等。但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
22、优选地，步骤（2）所述分离处理的驱动压力为0.1mpa~1mpa，例如可以是0.1mpa、0.2mpa、0.3mpa、0.5mpa、0.6mpa、0.8mpa或1mpa等。但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
23、优选地，所述方法还包括步骤（3），所述步骤（3）为：将截留液返回步骤（1）的料液中，用于步骤（2）的分离处理，通过循环的分离处理从而分离稀土离子。
24、作为本专利技术所述方法的优选技术方案，所述方法包括以下步骤：
25、（1）向稀土离子浓度为5 mg/l~100 mg/l的水溶液中加入无机络合剂，均匀混合得到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分离溶液中稀土离子的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述无机络合剂包括硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化镁和氯化钙中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述无机络合剂中的金属阳离子为一价；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述无机络合剂的添加量满足：所述无机络合剂与稀土元素的摩尔比为 (10~30) :1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述稀土离子包括La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Pm3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、Lu3+、Sc3+和Y3+中的至少一种；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述料液的pH值为2~6。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述分离处理的方式为死端过滤或错流过滤；
8.根据权利要求1所述的方法，其特征
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤（3），所述步骤（3）为：将截留液返回步骤（1）的料液中，用于步骤（2）的分离处理，通过循环的分离处理从而分离稀土离子。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种分离溶液中稀土离子的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述无机络合剂包括硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化镁和氯化钙中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述无机络合剂中的金属阳离子为一价；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述无机络合剂的添加量满足：所述无机络合剂与稀土元素的摩尔比为 (10~30) :1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述稀土离子包括la3+、ce3+、pr3+、nd3+、pm3+、sm3+、eu3+、gd3+、tb3+、...
【专利技术属性】
技术研发人员：张锁江，张含之，王均凤，宋伟杰，聂毅，
申请(专利权)人：中国科学院赣江创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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