تطبيق حمض السيكلوهكسان في استخلاص الأتربة النادرة

حمض السيكلوهكسان هو حمض كربوكسيلي مختلط موجود بشكل طبيعي في بعض الأجزاء البترولية, مع تركيبها الجزيئي الذي يتكون بشكل رئيسي من الأحماض الدهنية المستبدلة بالألكيل. في عملية استخلاص المذيبات وفصل العناصر الأرضية النادرة, تمت دراسة حمض الحلقي الألكانويك وتطبيقه كمستخلص مبكر وبسيط نسبيًا.

فيما يلي خصائص التطبيق الرئيسية وحالات حمض السيكلوهكسان في استخراج الأتربة النادرة:

1. كمستخرج للتبادل الكاتيوني:
يوجد حمض السيكلوهكسان على شكل ثنائيات في المراحل العضوية (عادة المواد المخففة مثل الكيروسين). عند ملامسة الماء الذي يحتوي على أيونات أرضية نادرة, يمكنه استخراج أيونات المعادن الأرضية النادرة من خلال آلية التبادل الكاتيوني. يمكن تبسيط رد فعل الاستخراج كما:
2الموارد البشرية (ORG) + إعادة³⁺ (عبد القدير) ⇌ إعادة ص₃ (ORG) + 3ح⁺ (عبد القدير)
فيما بينها, HR يمثل حمض الحلقي, وRE ³ ⁺ يمثل أيونات أرضية نادرة ثلاثية التكافؤ.

2. الانتقائية تجاه الأتربة النادرة الخفيفة:
يتمتع حمض السيكلوهكسان بقدرة معينة على استخلاص الأيونات الأرضية النادرة ثلاثية التكافؤ, لكن انتقائيتها سيئة, خاصة بالنسبة للعناصر الأرضية النادرة الثقيلة ذات الأعداد الذرية الأعلى, مع انخفاض كفاءة الاستخراج. ويميل إلى استخراج العناصر الأرضية النادرة الخفيفة مثل اللانثانم, السيريوم, البراسيوديميوم, والنيوديميوم. ترجع هذه الانتقائية إلى الاختلاف في نصف قطر الأيونات الناتج عن “انكماش لانثانيد” تأثير, لكن قدرة حمض الحلقي الألكانويك على تمييز هذا الاختلاف ليست جيدة مثل المستخلصات المخلبية المصممة خصيصًا.

3. قيود التطبيق:
انتقائية سيئة: هذه هي المشكلة الرئيسية مع الأحماض الحلقية. من الصعب تحقيق الفصل الفعال بين العناصر الأرضية النادرة المتجاورة ولا يمكن تلبية الطلب على المنتجات الأرضية النادرة عالية النقاء.
القدرة على الاستخراج ضعيفة: بالمقارنة مع مستخلصات الفوسفور المستخدمة على نطاق واسع في الصناعة الحديثة مثل P507 (2-إيثيل هكسيل فوسفات أحادي 2- إيثيل هكسيل إستر) و ص204 (ل (2-إيثيل هكسيل) فوسفات), قدرة الاستخراج وكفاءة الحمض الحلقي أقل.
مصدر وتكوين غير مستقر: حمض السيكلو ألكانويك هو منتج ثانوي للبترول, ويختلف تركيبه النوعي حسب مصدر النفط الخام, مما أدى إلى أداء استخراج غير مستقر وإعاقة السيطرة الموحدة في الإنتاج الصناعي.
الاستحلاب وقضايا المرحلة الثالثة: في ظل ظروف معينة, يمكن أن يحدث الاستحلاب أو تكوين مرحلة ثالثة بسهولة, مما يؤثر على فصل المرحلة والاستقرار التشغيلي.

4. التاريخ والوضع الحالي:
كان حمض السيكلوهكسان أحد المستخلصات المستخدمة في الأبحاث المبكرة حول استخراج الأتربة النادرة وتم استكشافه إلى حد ما في منتصف القرن العشرين.. لكن, بسبب السلبيات الكبيرة المذكورة أعلاه, ولم يتم تطبيقه على نطاق واسع في صناعة فصل الأتربة النادرة الحديثة واسعة النطاق. في الوقت الحالي, تستخدم جميع العمليات السائدة تقريبًا مستخلصات حمضية تعتمد على الفوسفور (مثل P507, ص 204) أو مستخلصات أكسجين الفوسفور المحايدة (مثل تي بي بي) مع الأداء المتفوق.

يمكن نظريًا استخدام حمض السيكلوهكسان لاستخراج العناصر الأرضية النادرة, خاصة مع وجود تقارب معين للأتربة النادرة الخفيفة. لكن, بسبب عيوبها الكامنة مثل ضعف الانتقائية, القدرة على الاستخراج ضعيفة, ومصدر غير مستقر, لقد تم التخلص منه في صناعة فصل الأتربة النادرة الفعلية وله قيمة بحثية تاريخية فقط. تعتمد عمليات استخراج الأتربة النادرة الحديثة على مستخلصات متخصصة أكثر كفاءة وانتقائية.

مستخلصات المعادن لدينا على النحو التالي, إذا كنت بحاجة إلى أي نوع, اسألنا من فضلك:

1. ص 204 (D2EHPA أو HDEHP) يستخدم هذا للخطوة الأولى لإزالة الشوائب لخام النيكل اللاتريت.
2. DY319 مستخرج استخلاص مشترك من النيكل والكوبالت عالي الكفاءة لإعادة تدوير البطارية, يمكن إخراج النيكل والكوبالت معًا من إلكتروليت بطارية الليثيوم.
3. DY272 مستخلص فصل الكوبالت النيكل, يمكن أن يأخذ الكوبالت من محلول الكوبالت النيكل, ثم اترك النيكل النقي.
4. DY988N/DY973N/DY902/DY5640 كاشف استخلاص مذيبات النحاس.
5. P507 مستخرج المعادن غير الحديدية للنحاس, الزنك, النيكل والكوبالت, الكادميوم, ذهب فضه, معادن المجموعة البلاتينية, الأتربة النادرة وما إلى ذلك.
6. DY377 مستخرج فعال لفصل النيكل والماس.
7. DY366 مستخرج سكانديوم.
8. DY316 مستخلص الليثيوم.