【正文】 nd generate a plex mixture of products. Thus, we turned to another more classical method,12 that of treatment of scandium chloride antecedents with LiMH4 (M=B, Al), to generate the desired hydride derivatives. While this technique has been utilized extensively to generate hydrides for most metals in the dblock,13 typically group 3 hydridoborate or hydridoaluminate plexes arise from such reactions. For example, Morris and Smith reported the preparation of Sc(BH4)3 3THFn 14 via reaction of anhydrous ScCl3 with a slight excess of LiBH4 in THF. The first structurally characterized borohydride of scandium, [Sc{η5C5H3(Si Me3)2}2(BH4)], was prepared a decade later by Lappert and coworkers,15 and several other examples of scandium BH4 pounds have been subsequently These pounds can be viewed as masked scandium hydrides, protected by “BH3”。 感謝本文所引用文獻(xiàn)的作者做出的貢獻(xiàn)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，也得到了本專業(yè)碩士研究生何在田學(xué)長(zhǎng)無(wú)私的幫助和指導(dǎo)，同時(shí)還得到許多本專業(yè)同學(xué)和實(shí)驗(yàn)室所有老師的支持和幫助，可以說(shuō)沒(méi)有他們的幫助我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不可能如此順利的完成，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。 3. 協(xié)同萃取的時(shí)候， P507， P204，仲辛醇對(duì)萃取乳化作用有降低作用，但是對(duì)鈧的萃取有抑制作用。 表 仲辛醇的含量對(duì)協(xié)同萃取的影響 實(shí)驗(yàn)編號(hào) TBP(ml) 仲辛醇 (m)l λ(nm) Abs 反萃液中的鈧含量（ ug/ml） 1 3 0 676 2 3 1 676 3 3 2 676 4 3 3 676 5 3 6 675 6 3 9 676 第 3 章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 24 400 500 600 700 800 900 0. 3 0. 2 0. 1643210Absλ (nm) 圖 不同仲辛醇含量的吸光光譜 0 2 4 6 8 1020304050607080提取率(%)仲辛醇的量( m l ) 圖 仲辛醇的量與提取率的關(guān)系 第 4 章 結(jié) 論 25 第 4 章 結(jié)論 本實(shí)驗(yàn)研究了從 “ 一步酸溶法 ” 粉煤灰精制液中萃取富集 Sc 的工藝及方法，摸索的萃取條件主要包括：萃取酸洗過(guò)程的振蕩時(shí)間、酸洗濃度、有機(jī)相水相的相比、協(xié)同萃取劑的種類(lèi)和添加量，并分析這些元素對(duì)鈧萃取過(guò)程的影響，找到最佳的工藝條件。調(diào)節(jié) pH 值的方法用指示劑法。出峰位置出現(xiàn)改變，分析原因是由于基線中沒(méi)有加入甲基橙試劑。 表 P204 的含量對(duì)協(xié)同萃取的影響 實(shí)驗(yàn)編號(hào) TBP(ml) P204(ml) λ(nm) Abs 反萃液 中的鈧含量（ ug/ml） 1 3 0 676 2 3 1 652 3 3 2 652 4 3 3 652 5 3 6 652 表 ICPMAS 測(cè)定 2 號(hào)反萃液中主要元素及含量（ ppb） 元素 Sc Ga Y La Ce Pr Nd 反萃液 第 3 章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 20 400 500 600 700 800 900 0. 3 0. 2 0. 10. 00. 10. 20. 3Absλ （ nm ） 0 1 2 3 6 圖 不同 P204 含量的吸光光譜 0 1 2 3 4 5 6203040506070提取率(%)P 2 0 4 的量( m l ) 圖 P204 的量與提取率的關(guān)系 第 3 章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 21 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)反萃液不透明，但能分層，無(wú)乳化層，說(shuō)明有有機(jī)相擴(kuò)散到水相中。 TBP+P507（煤油）協(xié)同萃取體系 實(shí)驗(yàn)步驟詳見(jiàn) 鈧的萃取方法，需要在萃取步驟中加入?yún)f(xié)同萃取劑。沒(méi)能將有機(jī)相中的Sc 成功反萃。靜置結(jié)束后將下層清液放于塑料瓶中，以便檢測(cè)使用。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，加入 50%TBP 后，酸洗時(shí)候乳化現(xiàn)象變得更加嚴(yán)重如圖 ，提取率變低，說(shuō)明過(guò)多的 TBP 會(huì)抑制鈧的萃取，所以接下來(lái)的協(xié)同萃取實(shí)驗(yàn)中 TBP 的含量一直使用 10%。靜置結(jié)束后將下層清液放于塑料瓶中，以便檢測(cè)使用。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，酸洗時(shí)間并不是時(shí)間越久效果越好，但反萃液中鈧的含量的值維持在一固定值的附近，固定值大概為 ， 在 90s 時(shí)的鈧的提取率是最高的，為 %。高濃度的鹽酸酸洗能使鈧的提取率增加，主要是因?yàn)榇藭r(shí)酸洗過(guò)程 Sc 的流失量最小，此過(guò)程說(shuō)明 Sc 與高濃度酸性條件洗滌液體具有較差的融合性，進(jìn)而不會(huì)隨著酸洗過(guò)程的進(jìn)行產(chǎn)生較大的流失量。 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在萃取過(guò)程中，對(duì)有機(jī)相進(jìn)行酸洗時(shí)，有較明顯的乳化現(xiàn)象，乳化層約為 5mm 左右。倒入另一只25ml 比色管中，加蒸餾水到刻線處定容，靜置 15 分鐘。這主要是因?yàn)樵谠噭┲兄挥幸粋?cè)與金屬離子絡(luò)合，而另一側(cè)沒(méi)有絡(luò)合，這樣的兩個(gè)生色體系便分別產(chǎn) 生了上述兩個(gè)吸收峰。 鈧的測(cè)試方法 偶氮胂（ Ⅲ ）其代號(hào)為 ASA（ Ⅲ ），屬于變色酸的雙偶氮衍生物，其具有較大的共軛體系，與金屬離子配合時(shí)電子云的密集程度較大，具有較強(qiáng)的配合能力，反應(yīng)的靈敏度高，在光度 分析中得到了廣泛的應(yīng)用 [15，16]，特別是應(yīng)用于稀土元素及稀土總含量的測(cè)定。 反萃：加 15ml 蒸餾水于分液漏斗中震蕩 30s， 靜置 15 分鐘，取下層清液于 25ml 比色管中。倒入另一只 25ml 比色管中，加蒸餾水到刻線處定容，靜置 15 分鐘。 反萃：加 15ml 蒸餾水于分液漏斗中震蕩 30s，靜置 15 分鐘，取下層清液于 25ml 比色管中。在不用稀釋劑的條件下，鈧的萃取率可以達(dá)到 99%以上，條件是 HCl 介質(zhì)濃度為 9mol/L，并且萃取工藝要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。稱取 8g 氫氧化鈉固體，溶解定容 50ml 容量瓶搖勻。稱取 甲基橙定容 100ml 容量瓶搖勻。稱取 15g 磺基水楊酸定容 100ml 容量瓶搖勻。稱取一氯乙酸 ，稱取三水合乙酸鈉， 10%的鹽酸 5ml，定容 250ml 容量瓶搖勻。 Sc 精制液：本實(shí)驗(yàn)使用的 Sc 精致液，是采用 “一步酸溶 法 ”在粉煤灰酸溶提鋁過(guò)程中獲得的中間產(chǎn)品。因此，本實(shí)驗(yàn)研究了從 “一步酸溶法 ”粉煤灰精制液中萃取富集 Sc 的工藝及方法，摸索的萃取條件主要包括：萃取酸洗過(guò)程的振蕩時(shí)間、酸洗濃度、有機(jī)相水相的相比、協(xié)同萃取劑的種類(lèi)和添加量，并分析這些元素對(duì)鈧萃取過(guò)程的影響，找到最佳的工藝條件。 本文研究意義與內(nèi)容 由于鈧特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，對(duì)鈧的研究和開(kāi)發(fā)必將帶來(lái)革命性的意義，只要能好好研究鈧，能找到好的提取鈧的方法，必能對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)及國(guó)防起到無(wú)與倫比的作用。近年來(lái)，全球都在關(guān)注水污染的問(wèn)題，廢水的凈化已成為焦點(diǎn)。因此，人類(lèi)對(duì)粉煤灰的研究又增進(jìn)了一步 [89]。 表 粉煤灰的化學(xué)成分及其含量 SiO2 Al2O3 CaO Fe2O3 MgO SO2 K2O+Na2O 4065 540 210 310 粉煤灰是由很多具有不同形態(tài)和結(jié)構(gòu)的微粒組成的，具有較大的比表面積和表面能，且具有內(nèi)表面積大的多孔結(jié)構(gòu)，吸附能力較強(qiáng)，存在著鋁和硅等活性特點(diǎn)，通常情況下呈酸性。 粉煤灰的組成及應(yīng)用 粉煤灰中含有很多元素，在我國(guó)粉煤灰的化學(xué)成分基本相同 ]3[ （見(jiàn)表 ），包括常量元素 Si、 Fe、 Ca、 Al、 Mg、 K、 Na、 S，還有微量元素和重金屬元素，如 Ba、 As、 Se、 Co、 Ga、 Cu、 Hf、 Ge、 Nb、 Mo、 Pb、Ni、 Th、 Rb 等。m 的含有害元素的顆粒可以附著在人體的鼻咽區(qū) , 而小于 2 181。粉煤灰對(duì)環(huán)境的的危害有很多，一方面表現(xiàn)在粉煤灰中的大量重金屬元素會(huì)對(duì)土壤造成極大傷害，另一方面表現(xiàn)在空中漂浮粉煤灰的沉降第 1 章 緒論 4 和雨水對(duì)儲(chǔ)灰池中粉煤灰的 淋濾對(duì)水資源的污染，而且大量粉煤灰的存放又會(huì)占據(jù)大量的土地資源。 粉煤灰的產(chǎn)生及危害 渣和灰 是煤炭在鍋爐中燃燒所產(chǎn)生的兩種固態(tài)殘留物。 沉淀法 目前關(guān)于用沉淀法來(lái)提取鈧的研究還不成熟。除了以上兩種載體以外，還可以用異丙基磷酸單 (1己基 4乙基 )辛酯 (PT2,HL)作為載體來(lái)提取鈧。 鈧的提取技術(shù) 目前主要有 3 種方法來(lái)浸出鈧 :萃取法、離子交換法和沉淀法。稀土礦石中。由于有機(jī)溶劑在提取 Sc 過(guò)程中 富集和分離效果明顯且快速、方便，現(xiàn)目第 1 章 緒論 2 前常采用有機(jī)溶劑對(duì)抗進(jìn)行萃取。鈧 的結(jié)晶化合物 醋酸丙酮鹽結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定 ,易溶于有機(jī)物苯中 ,可用于 Sc 與Re、 Th、 Be 等元素的分離 [13]。氧化鈧和鈧的鹵化物是 Sc 的主要無(wú)機(jī)化合物。但自然界中沒(méi)有形成鈧元素較集中的礦床 ,已知的鈧釔石 ((ScY)2Si7)是含抗量最高的的礦物之一，含化合物Sc2O3 量達(dá) 35%42%；其他含鈧元素礦物分布不集中且含鈧元素量都比較少。 摘 要 本文研究了溶劑萃取法從粉煤灰精制液中提取鈧的工藝參數(shù)優(yōu)化，所得強(qiáng)酸性待液使用 偶氮胂（ Ⅲ ）分光光度法進(jìn)行鈧含量測(cè)定。 關(guān)鍵詞 ：鈧 ； 萃取 ； TBP； P204； P507 Abstract This paper studies the solvent extraction from coal fly ash refined liquid extracting scandium process parameter optimization, the strongly acidic stay liquid using azo arsine (Ⅲ ) spectrophotometric method to determine content of scandium. Inspected the extracting agent type, pickling, acid concentration, extraction time and extraction, the effects of scandium process for the refined liquid of fly ash. The experimental results show that the acid pickling time in 90 s, for profit, acid concentration for 9 mol/l, anic phase water than 3:1, the TBP percentage is 10%, after joining synergistic extraction agent has inhibitory effect on the extraction effect of scandium. Key words: scandium； extraction； TBP； P204； P507 目 錄 第 1 章 緒論 ................................................................................... 1 鈧的簡(jiǎn)介與資源 ................................................................. 1 鈧的提取技術(shù) ..................................................................... 2 粉煤灰的產(chǎn)生及危害 ......................................................... 3 本文研究意義與內(nèi)容 ........................................................ 5 第 2 章 實(shí)