【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镍钴镁分离，具体而言，涉及一种离子液体萃取剂及其合成方法与应用。
技术介绍
1、三元锂电前驱体原料主要包括镍、钴、锰、锂。特别是镍钴资源，目前主要来源于红土镍矿和废旧三元电池。从这些原料提取镍钴的同时，杂质镁元素降低了后续硫酸镍钴溶液的纯度。
2、目前现有技术中分离镍钴和镁的方法成本较高，萃取剂损失大，萃取效果不理想。
3、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种离子液体萃取剂及其合成方法与应用，以解决或改善上述技术问题。
2、本专利技术可这样实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种离子液体萃取剂，该离子液体萃取剂的结构通式为：其中，n取值为8～18，-cnh2n+1为烷基，r为烷基或环烷基。
4、第二方面，本专利技术提供一种如前述实施方式的离子液体萃取剂的合成方法，包括以下步骤：将羧酸类萃取剂、季铵盐萃取剂以及碱性溶液混合，得到混合物；除去混合物中的盐。
5、在可选的实施方式中，羧酸类萃取剂的结构通式为r-cooh，其中，r为烷基或环烷基。
6、在可选的实施方式中，羧酸类萃取剂包括bc196萃取剂、dy319萃取剂、versatic10萃取剂、cph88萃取剂、环烷酸萃取剂、脂肪酸萃取剂和叔碳酸萃取剂中的至少一种。
7、在可选的实施方式中，季铵盐萃取剂的结构通式为：其中，n取值为8～18，-cnh2n+1为烷基。
8、在可选的
9、特征1：羧酸类萃取剂、季铵盐萃取剂和碱性溶液的摩尔比为1:1:1至1:1:1.3；其中，碱性溶液的浓度为10wt％～40wt％；
10、特征2：混合是于50℃～80℃的条件下进行3h～6h；
11、特征3：采用洗涤的方式除去混合物中的盐。
12、在可选的实施方式中，洗涤所用的洗涤试剂为水。
13、在可选的实施方式中，洗涤试剂与混合物的体积比为1:1至5:1。
14、第三方面，本专利技术提供一种如前述实施方式的离子液体萃取剂的应用，例如用于分离镍钴和镁。
15、第四方面，本专利技术提供一种分离镍钴和镁的方法，包括以下步骤：将含前述实施方式的离子液体萃取剂的萃取有机相与待分离液混合后进行萃取，得到负载有机相；
16、将负载有机相进行洗涤，得到洗涤有机相；
17、将洗涤有机相进行反萃。
18、在可选的实施方式中，萃取包括以下特征中的至少一种：
19、特征4：萃取有机相由离子液体萃取剂与稀释剂混合而得；
20、特征5：离子液体萃取剂在萃取有机相中的质量分数为5％～50％；
21、特征6：待分离液包括红土镍矿浸出液、氢氧化镍钴浸出液、三元电池粉浸出液以及提镍钴后的萃取液中的至少一种；
22、特征7：萃取有机相与待分离液的混合时间为5min～20min；
23、特征8：萃取有机相和待分离液的体积比为(1～10):(1～10)。
24、在可选的实施方式中，稀释剂包括煤油、磺化煤油、甲苯、escaid 110、己烷、庚烷和十二烷中的至少一种。
25、在可选的实施方式中，洗涤包括以下特征中的至少一种：
26、特征9：洗涤所用的洗涤液为硫酸溶液；
27、特征10：洗涤时间为5min～20min；
28、特征11：负载有机相与洗涤所用的洗涤液的体积比为1:1至10:1。
29、在可选的实施方式中，作为洗涤液的硫酸溶液的浓度为0.1mol/l～1mol/l。
30、在可选的实施方式中，反萃包括以下特征中的至少一种：
31、特征12：反萃所用的反萃液为硫酸溶液；
32、特征13：反萃时间为5min～20min；
33、特征14：洗涤有机相与反萃所用的反萃液的体积比为1:1至10:1。
34、在可选的实施方式中，作为反萃液的硫酸溶液的浓度为2mol/l～4mol/l。
35、本专利技术的有益效果包括：
36、本专利技术提供的离子液体萃取剂较传统萃取剂而言，在室温环境中呈液态，难以挥发，对环境友好。并且，该离子液体萃取剂的结构具有较强的可设计性，同时其自身具有良好的稳定性，成本较低。该离子液体萃取剂在后续的循环使用过程中无需再进行皂化处理，极大地降低了碱的消耗。该离子液体萃取剂的合成方法简单，易操作。所得的离子液体萃取剂尤其适用于镍钴与镁的分离，具有萃取率高、分离效果好、有机试剂损失小等优势，可获得较高的分离效率和回收率。
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1.一种离子液体萃取剂，其特征在于，所述离子液体萃取剂的结构通式为：其中，n取值为8～18，-CnH2n+1为烷基，R为烷基或环烷基。
2.一种如权利要求1所述的离子液体萃取剂的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将羧酸类萃取剂、季铵盐萃取剂以及碱性溶液混合，得到混合物；除去所述混合物中的盐。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述羧酸类萃取剂的结构通式为R-COOH，其中，R为烷基或环烷基；
4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述季铵盐萃取剂的结构通式为：其中，n取值为8～18，-CnH2n+1为烷基。
5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，合成包括以下特征中的至少一种：
6.一种如权利要求1所述的离子液体萃取剂的应用，其特征在于，所述离子液体萃取剂用于分离镍钴和镁。
7.一种分离镍钴和镁的方法，其特征在于，包括以下步骤：将含权利要求1所述的离子液体萃取剂的萃取有机相与待分离液混合后进行萃取，得到负载有机相；
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，萃取包括以下
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，洗涤包括以下特征中的至少一种：
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，反萃包括以下特征中的至少一种：
...【技术特征摘要】
1.一种离子液体萃取剂，其特征在于，所述离子液体萃取剂的结构通式为：其中，n取值为8～18，-cnh2n+1为烷基，r为烷基或环烷基。
2.一种如权利要求1所述的离子液体萃取剂的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将羧酸类萃取剂、季铵盐萃取剂以及碱性溶液混合，得到混合物；除去所述混合物中的盐。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述羧酸类萃取剂的结构通式为r-cooh，其中，r为烷基或环烷基；
4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述季铵盐萃取剂的结构通式为：其中，n取值为8～18，-cnh2n+1为烷基。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭赟，阮丁山，蔡准，罗克选，廖宇龙，李长东，
申请(专利权)人：湖南邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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